DE1246089C2

DE1246089C2 - Elektrisches Programmschaltwerk, bestehend aus einem Programmtraeger und einem Zeitgeber

Info

Publication number: DE1246089C2
Application number: DE1959H0035915
Authority: DE
Inventors: Walter Holzer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-03-19
Filing date: 1959-03-19
Publication date: 1973-04-19
Also published as: CH385157A; DE1246089B; DE1280968C2; GB949615A; DE1290622B; US3171987A; DE1280968B; US3148321A

Description

ausgewählten Programmabschnitten nicht vorgesehen. Außerdem fehlt ein bei jedem Programmschritt in die Ausgangsstellung zurückgehender Kontaktgeber des Zeitgebers.

Durch die Zeitschrift ETZ-A 1953, Seite 109 ff., ist ein Programmschaltwerk mit einem Zeitwerk bekannt, bei dem ein Relais über ein RC-Glied, das schrittweise mit unterschiedlichen R-Werten an Spannung gelegt wird und eine Glimmlampe nach entsprechend unterschiedlichen Zeitabschnitten zündet, kurzzeitig vom Strom durchflossen wird. Das Relais legt während der Entladung des Kondensators eine Spule eines Schrittschaltwerkes an Spannung, wodurch ein nach Art eines Drehwählers aufgebautes Schrittschaltwerk einen Programmschritt durchführt. Dort arbeitet das Zeitglied zwar ebenfalls jeweils von der Ausgangslage Null (entladener Kondensator) an und kann sehr unterschiedliche Zeitabschnitte liefern, die Zeitvorgabe wird jedoch durch RC-Glieder bestimmt, deren elektrische Konstanten durch Alterung und Temperatureinflüsse einer gewissen Änderung unterliegen. Auch müssen die notwendigen Fertigungstoleranzen sehr klein sein, damit ein Fehler von +1,5 nicht überschritten wird. Außerdem ist dort ebenfalls nicht vorgesehen, Programmabschnitte willkürlich oder abhängig von physikalischen Größen zu überfahren.

Durch die USA.-Patentschrift 2 290 626 ist ein elektrisches Programmschaltwerk mit je einem Motor für Zeit- und Programmgeber bekannt, bei dem eine Zeitgeberscheibe Stifte in unterschiedlichen Abständen trägt, gegen d' ^ich ein einen Schalter betätigender Federarm anlegt. Abhängig von den Stiftabständen auf der über eine Kupplung einschaltbaren Zeitgeberscheibe werden die Programmkontakte vorbestimmte Zeiten lang eingeschaltet, wozu der Programmträger-Motor in Selbsthalteschaltung jeweils einen Programmschritt zurücklegt. Die Zeitgeberscheibe soll dort erst nach einem kompletten Programmablauf durch Handbetätigung eines Schalters oder einer Kurbel wieder in ihre Ausgangslage zurückgestellt werden. Zusätzliche Mittel können dort zum Überfahren einzelner Programmschritte vorgesehen sein. Die Einhaltung des nachfolgenden Programmablaufs ist dann jedoch nicht mehr automatisch gewährleistet.

Durch die belgische Patentschrift 570 342 schließlich ist ein Programmschaltwerk bekannt, bei dem ein nur ein bestimmtes Zeitmaß liefernder, von einem Synchronmotor angetriebener Zeitgeber eine von einem anderen Synchronmotor angetriebene Programmwalze betätigt, wobei der Programmträgermotor durch eine Selbsthalteschaltung bis zum Erreichen des nächsten Programmschrittes der Programmwalze an Spannung liegt. Der Selbsthaltekontakt kann durch handbetätigte Druckschalter so kurzgeschlossen werden, daß beliebig auswählbare Programm-Zeitabschnitte schnell überfahren werden können, ohne daß der nachfolgende Programmteil sich ändert.

Ausgehend von einem Programmschaltwerk der eingangs genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, dieses Programmschaltwerk so weiterzubilden, daß ein möglichst einfacher, stoßunempfindlicher Aufbau erreicht wird, der bei erhöhten Variationsmöglichkeiten des Programms gleichzeitig eine hohe Genauigkeit über längere Betriebsdauer aufweist und ein mehr oder weniger schnelles Überfahren von Programmabschnitten durch vom Programmträger unabhängige elektrische Kontaktgabe ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Programmschaltwerk durch die Gesamtheit folgender Merkmale gekennzeichnet:

a) Der Kontaktgeber ist eine Scheibe zur Betätigung von mehreren Kontakten, die nacheinander in vorgegebenen Zeitabschnitten schließbar sind;

b) mit jedem dieser Kontakte ist ein ihm zugeordneter Kontakt in Reihe geschaltet, wobei mindestens einer dieser Kontakte von Hand oder von einer physikalischen Größe und die anderen vom Programmträger gesteuert werden und eines dieser in Reihe geschalteten Kontaktpaare den ersten Elektromotor einschaltet;

c) das die Selbsthalteschaltung für den ersten Motor herbeiführende Kontaktsystem ist baulich vom Kontaktgeber (Scheibe) getrennt und durch eine dem Programmträger zugeordnete Nockenscheibe gesteuert.

Die beanspruchte, den Kontaktgeber bildende Scheibe kann jeden der durch sie festgelegten Zeitabschnitte mehrmals während eines Programmablaufes liefern. Sie ist gegenüber der Ausgangsanordnung stoßunempfindlicher.

Durch die angegebene Serienschaltung der an der genannten Scheibe anliegenden Kontakte mit willkürlich betätigbaren Kontakten kann die Dauer bestimmter Programmabschnitte dadurch vorgewählt werden, daß ein bestimmter dieser willkürlich betätigbaren Kontakte geschlossen wird. Wenn einer der willkürlich betätigbaren Serienkontakte geschlossen wird, schaltet der damit in Serie liegende, an der Scheibe anliegende Kontakt abhängig von deren Zeitvorgabe, die z. B. relativ kurz sein kann, über die Selbsthalteschaltung den ersten Motor ein. Infolgedessen kann der Programmträger so lange mit entsprechender Zeitvorgabe schrittweise weiterbewegt werden, bis dieser Schalter wieder öffnet. Durch die Nockenscheibe mit der mit ihr verbundenen Selbsthalteschaltung nimmt der Programmträger eine definierte Ausgangslage immer dann wieder an, wenn nach dem Überfahren von Programmabschnitten das Programm wieder normal geschaltet werden soll.

Um eine Umschaltung des Kontaktsystems zu erreichen, kann eine spezielle Nockenscheibe des Programmträgers einen Umschaltkontaktarm betätigen, der am freien Pol der Speisespannungsquelle liegt, wobei das Ruhekontaktstück an der freien Klemme der elektromagnetischen Kupplung des Zeitgebers und das Arbeitskontaktstück sowohl an der freien Klemme des Programmträgermotors als auch an einem ersten Kontaktstück der Kontaktscheibe des Zeitgebers an Spannung liegt, welches die zeitabhängig betätigbaren Kontakte der Scheibe des Zeitgebers an Spannung legt.

Es ergibt sich eine besonders robuste Ausführung des Schaltwerkes, wenn die Scheibe auf ihrem Umfang ein Kontaktsegment trägt, welches das als Schleifkontaktstück ausgebildete erste Kontaktstück jeweils mit mehreren in verschiedenen Winkelabständen angeordneten Schleifkontaktstücken verbindet. Die Länge des Kontaktsegmentes bestimmt hierbei

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also zusammen mit der Drehgeschwindigkeit der In dem dargestellten Zustand hat der Programm-Scheibe und den Winkelabständen der Schleifkon- träger 22 den Schalter 20 geschlossen. Das entspricht taktstücke die Dauer der Kontaktgabe. > einer bestimmten Stellung oder Vorwahl des Schleif-

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der kontaktstücks 8 und damit einer bestimmten Zeit-Zeichnung dargestellt. Die Zeichnung zeigt schema- 5 wahl für diese Schaltstellung des Programmträgers tisch die Zuordnung eines Zeitgebers zu einem Mo- 22. Der Programmträger bleibt bei, eingeschalteter tor, der in Selbsthalteschaltung die Programmkon- Zeitgeber-Kupplung so lange in dieser Schaltstellung, takte weiterschaltet. bis das Kontaktsegment 4 das Schleifkontaktstück 8

In der Zeichnung ist durch eine Umrandung der erreicht. Dann wird die Motorklemme 38 über das

Zeitgeber 1 bezeichnet und durch eine andere Um- io primäre Schleifkontaktstück 5, das Kontaktseg-

randung 2 der Motor mit seiner Selbsthalteschaltung ment 4, das Schleifkontaktstück 8 und den Schalter

gekennzeichnet. 20 an das Potential 36 gelegt. Jetzt wird der Motor

Das in der Zeichnung dargestellte Beispiel des 15 gestartet, und die Nockenscheibe 32 schließt den Zeitgebers 1 besteht aus einer Kontaktscheibe 3, auf Arbeitskontakt 33, 34 für die Dauer ihres Umlaufes, deren etwa halbem Umfang ein Kontaktsegment 4 15 wodurch die Motorklemme 38 unmittelbar an das angebracht ist. Potential 36 gelegt wird. Je nach Justierung der Konin einstellbaren Abständen sind Abtastkon- takte 33, 34, 35 wird entweder sofort oder spätestens takte 5,6,7,8,9 angeordnet. Wenn die Scheibe mit während des Umlaufes der Nockenscheibe 32 die ihrem leitenden Kontaktsegment 4 sich in Pfeilrich- Stromzuführung zur Kupplung 12 durch Abheben tung 10 bewegt, berührt das Kontaktsegment 4, das 20 des Kontaktes 34 vom Kontakt 35 unterbrochen. Daständig mit dem Schleifkontaktstück 5 leitend ver- durch wird der Kraftschluß vom Motor 11 zur Konbunden ist, nacheinander die Schleifkontaktstücke 6 taktscheibe 3 unterbrochen.

bis 9. Die Scheibe 3 wird von einem Motor 11 über Diese schnellt unter dem Einfluß der Spiralfeder

eine Welle 13, ein Getriebe 42 und eine elektroma- 40 in die gezeichnete Ausgangslage zurück. Die Nok-

gnetische Kupplung 12 angetrieben. Auf der Welle 13 25 kenscheibe 32 beendet nun einen Umlauf, bis der

ist zwischen Kupplung und Scheibe noch eine an sich Kontakt 33, 34 der Selbsthalteschaltung geöffnet

bekannte Rutschkupplung 14 vorgesehen. wird. Es schließt dann wieder der Ruhekontakt 35,

Die Selbsthalteschaltung 2 dient zusammen mit 34, und der Zeitgeber beginnt wieder zu arbeiten, dem Motor 15 zur Fortschaltung des Programmträ- Bleibt der Schalter 20 in dieser nunmehr erreichten gers 22. Dieser Programmträger betätigt die Pro- 30 Schaltstellung des Programmträgers 22 weiter gegrammkontakte \f " 7, 18 über die Schaltnocken 25, schlossen, so wird der Zeitgeber nach der gleichen 26, 27. Der Prog; iträger betätigt ferner weitere Zeit den nächsten Startimpuls an den Motor 15 geKontakte 19, 20, 2j, . i*n Schaltbild sind auch andere ben. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis in Schalter 28, 29, 30 angedeutet, die aber im vorlie- einer anderen Schaltstellung des Programmträgers 22 gendenBeispiel nicht beschaltet sind. 35 der Schalter 20 z.B. geöffnet wird und ein anderer

Der Motor 15 treibt über die Welle 31 und Zwi- Schalter, z. B. der Schalter 21, schließt. Das bedeu-

schenräder 24 und 23 den Programmträger an. Auf tet, daß der Zeitgeber 1 erst nach Bewegung des

der Welle 31 sitzt ferner eine Nockenscheibe 32, Kontaktsegments 4 bis zum Schleifkontakt 9 einen

welche ein Kontaktsystem 33, 34, 35 betätigt. Der Impuls an den Motor 15 mit seiner Selbsthalteschal-Motor 15 liegt einerseits an dem Potential 37. 40 tung gibt. Der längere Weg des Kontaktsegments 4

Schließt der Zeitgeber 1 über einen seiner Kontakte 6 entspricht einer längeren Zeit für diese Schaltstel-

bis 9 und einen der Serienkontakte 41, 19, 20, 21 den lung. Der Zeichnung ist zu entnehmen, daß dem

freien Pol 36 der Speisespannungsquelle an die Mo- Schleifkontakt 6 ein kürzerer Zeitabschnitt und dem

torklemme 38 an, so wird der Motor 15 gestartet. Schleifkontakt 9 ein längerer Zeitabschnitt zugeord-Dabei dreht sich die Nockenscheibe 32 in Pfeilrich- 45 net ist, in welchem der Programmträger 22 in einer

tung 39 und schließt mit dem Umschaltkontakt 34 bestimmten Stellung bleibt, bis er um einen Schritt

den Arbeitskontakt 33. Dadurch wird die Klemme weiterbewegt wird.

38 unmittelbar an das Potential 36 gelegt. Der Motor Der Schalter 41 bietet die Möglichkeit, unabhängig

15 dreht sich nun unabhängig vom Zeitgeber so von Programmkontakten 19 bis 21 eine bestimmte lange, bis die Nockenscheibe 32 wieder in die ge- 50 Zeit lang den Schleifkontakt 6 mit der Selbsthalte-

zeichnete Ausgangsstellung kommt und der Kontakt schaltung 2 zu verbinden. Damit kann man errei-

33, 34 den Motorstromkreis unterbricht. Dabei chen, daß der Programmträger 22 so lange in kurzen

wurde der Programmträger 22 des Programmschalt- Zeitabschnitten schrittweise weiterbewegt wird, bis

Werkes um einen Schaltschritt weiterbewegt. der Schalter 41 wieder öffnet. Sein Kontakt kann von

Der Motor 11 des Zeitgebers 1 liegt dauernd an 55 Thermostaten oder anderen Betätigungsgliedern geNetzspannung. Die elektromagnetische Kupplung 12 schlossen werden. Er kann ebenso von Hand zu bebewirkt in erregtem Zustand den Antrieb der Kon- tätigen sein, um einzelne Programmabschnitte bei taktscheibe 3. Wird die elektromagnetische Kupp- schrittweiser Fortschaltung gegebenenfalls zu überlung 12 spannungslos, hebt sie den Kraftschluß zwi- fahren.

sehen dem Motor 11 und der Kontaktscheibe 3 auf, 60 Insbesondere wird der Schalter 41 benötigt, wenn

und eine Spiralfeder 40 bringt die Kontaktscheibe 3 alle Programmschalter 19, 20, 21, welche einer be-

von jeder beliebigen Stellung in die gezeichnete Aus- stimmten Impulszeit entsprechen, geöffnet sind. In

gangsstellung zurück. diesem Fall bleibt der Motor 15 durch die Selbsthal-

Die Wirkungsweise des Programmschaltwerks ist teschaltung 2 so lange stromlos, bis der Schalter 41 folgende: 65 geschlossen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Umfang ein Kontaktsegment (4) trägt, welches Patentansprüche: das als Schleifkontaktstück (5) ausgebildete erste Kontaktstück jeweils mit mehreren in verschiede-

1. Elektrisches Programmschaltwerk, beste- nen Winkelabständen angeordneten Schleifkonhend aus einem Programmträger mit einem er- 5 taktstücken (6 bis 9) verbindet.

sten Elektromotor und einem von einem Synchronmotor angetriebenen Zeitgeber, der den

Vorschub des Programmträgers um jeweils einen

Schritt durch Einschalten des ersten Elektromotors veranlaßt, seinerseits während jeden Vor- io

schubs des Programmträgers in den Ausgangszu- Die Erfindung betrifft ein elektrisches Programmstand zurückkehrt und nach selbständiger Been- schaltwerk, bestehend aus einem Programmträger digung des Vorschubs des Programmträgers den mit einem ersten Elektromotor und einem von einem nächsten Vorschübschritt nach einer durch den Synchronmotor angetriebenen Zeitgeber, der den Zeitgeber und die Stellung des Programmträgers 15 Vorschub des Programmträgers um jeweils einen vorgegebenen Zeit veranlaßt, wobei der erste Schritt durch Einschalten des ersten Elektromotors Elektromotor über ein Getriebe an den Pro- veranlaßt, seinerseits während jeden Vorschubs des grammträger fest angekuppelt ist, während der Programmträgers in den Ausgangszustand zurück-Synchronmotor durch eine elektrisch selbsttätig kehrt und nach selbständiger Beendigung des Vorbetätigbare Kupplung und ein Getriebe mit einem 20 schubs des Programmträgers den nächsten Vor-Kontaktgeber des Zeitgebers verbunden ist und schubschritt nach einer durch den Zeitgeber und die der Kontaktgeber bei Ausrücken der Kupplung Stellung des Programmträgers vorgegebenen Zeit durch eine sich bei ihrem Vorlauf spannende Fe- veranlaßt, wobei der erste Elektromotor über ein Geder zurückstellbar ist, und wobei ein Kontaktsy- triebe an den Programmträger fest angekuppelt ist, stem durch ein vom ersten Elektromotor ange- 25 während der Synchronmotor durch eine elektrisch triebenes Steuerglied so steuerbar ist, daß es die- selbsttätig betätigbare Kupplung und ein Getriebe sen Motor in Selbsthalteschaltung für die Dauer mit einem Kontaktgeber des Zeitgebers verbunden ist eines Programmschrittes an Spannung legt und und der Kontaktgeber bei Ausrücken der Kupplung die Kupplung ausrückt und danach sowohl die durch eine sich bei ihrem Vorlauf spannende Feder Stromzuführung für diesen Motor unterbricht als 3° zurückstellbar ist, und wobei ein Kontaktsystem auch die Kupplung einrückt, gekennzeich- durch ein vom ersten Elektromotor angetriebenes net durch die Gesamtheit folgender Merk- Steuerglied so steuerbar ist, daß_:. ~^c diesen Motor in male: Selbsthalteschaltung für die Dauer eines Programm-

. _ , . . ■_, , ., .__s Schrittes an Spannung legt und die Kupplung aus-

a) Der Kontaktgeber ist eine Scheibe (3) zur _{35 rückt und danach so} ^& _{woM die} stromzuführung für Betätigung von mehreren Kontakten (6 _{diesen Motor unterbricht a]s aucli die} Kupplung einbis9), die nacheinander in vorgegebenen _rü_ckt

Zeitabschnitten schließbar sind; ■ _{Durch die} TjsA.-Patentschrift 2 637 835 ist ein

b) mit jedem dieser Kontakte (6 bis 9) ist derartiges Programmschaltwerk bekanntgeworden, ein ihm zugeordneter Kontakt (19 bis 21, 40 bei dem in einer über ein Getriebe vom Programm-41) in Reihe geschaltet, wobei mindestens trägermotor angetriebene Zeitgeberscheibe Stifte dereiner dieser Kontakte (41) von Hand oder art eingesetzt sind, daß sie mit unterschiedlichen von einer physikalischen Größe und die an- Längen aus der Zeitgeberscheibe herausragen. An deren vom Programmträger (22) gesteuert diesen Stiften liegt in der jeweiligen Ruhestellung des werden und eines dieser in Reihe geschalte- 45 Programmwerkes ein Hebel eines vom Zeitgebermoten Kontaktpaare (6, 41; 7, 19; 8, 20; 9, 21) tor ausschwenkbaren Schalters unter Federdruck an, den ersten Elektromotor (15) einschaltet; der nach Freigabe das Rückschwenken des Schalters

c) das die Selbsthalteschaltung für den ersten *^{n die} Ausgangsstellung und das Weiterschalten des

Motor (15) herbeiführende Kontaktsystem Programmwerkes um einen Schritt bewirkt Der

(33 bis 35 ist baulich vom Kontaktgeber ⁵° Schalter verkörpert also gleichzeitig den Kontaktge-

Scheibe 3) getrennt und durch eine dem ^{ber u} _r ^nd das Kontaktsystem. Die jeweilige Lange der

Programmträger zugeordnete Nockenscheibe einzelnen Stifte bestimmt die Dauer der unterschied-

(^"feesteuert · liehen Zeitgeberschritte, wahrend die Große der Programmschritte durch die gleichmäßigen Abstände

2. Schaltwerk nach Anspruch 1, dadurch ge- 55 zwischen den Stiften festgelegt ist. Dort ist keine kennzeichnet, daß die Nockenscheibe (32) einen Möglichkeit vorgesehen, im Bedarfsfall bestimmte Umschaltkontaktarm (34) betätigt, der am freien Programmabschnitte zu überfahren.

Pol (36) der Speisespannungsquelle liegt, und Durch die USA.-Patentschrift 2 833 940 ist es bedaß das Ruhekontaktstück (35) an der freien kannt, ein bestimmtes Zeitprogramm dadurch zu erKlemme der elektromagnetischen Kupplung (42) 60 reichen, daß von einem Programmträger vorgewählte des Zeitgebers (1) und das Arbeitskontaktstück Schaltstellungen in Verbindung mit durch einen mit (33) sowohl an der freien Klemme des Pro- Kontaktwalzen versehenen Zeitgeber geschlossenen grammträgermotors (15) als auch an einem ersten Kontakten einen Stromkreis bilden, der die Schritt-Kontaktstück (5) des Zeitgebers liegt, welches die schaltung des Programmträgers bewirkt. Der Prozeitabhängig betätigbaren Kontakte (6 bis 9) der 65 grammträger wird dabei über einen dauernd umlau-Scheibe (3) an Spannung legt. fenden Antriebsmotor, ein Getriebe, eine schrittweise

3. Schaltwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch freigebbare Kupplung und ein Klinkenwerk schrittgekennzeichnet, daß die Scheibe (3) auf ihrem weise angetrieben. Auch dort ist ein Überfahren von