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Die Erfindung betrifft einen Zeitschalter zum periodischen Ein- und
Ausschalten von elektrischen Stromkreisen mit mindestens einer auf einer der Zeigerwellen
eines Uhrwerkes angeordneten Kurvenscheibe mit einem gegen die Radialrichtung zurückspringend
abfallenden Flankenabschnitt und zwei federnden Nockenfolgern, deren Kanten von
dem abfallenden Flankenabschnitt nacheinander in einem durch Längsverschiebung des
einen Nockenfolgers einstellbaren, zeitlichen Abstand erreicht werden und die beim
Abfallen über den abfallenden Flankenabschnitt je einen Schaltvorgang auslösen.
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In dieser Weise -ausgebildete Zeitschalter haben gegenüber solchen
mit einem einzigen von der Kurvenscheibe gesteuerten Nockenfolger den Vorteil, daß
die Dauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden entgegengesetzten Schaltvorgängen,
wie Ein- und Ausschalten, genauestens festlegbar ist.
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Bei einer bekannten Ausbildung eines Zeitschalters der eingangs genannten
Gattung sind die beiden Nokkenfolger als Kontaktfedern ausgebildet, die je ein Kontaktstück
tragen, so daß ein angelegter Stromkreis normalerweise geschlossen ist, während
sich die Kurvenscheibe dreht. Diese Nockenfolger sind derart angeordnet, daß der
der Kurvenscheibe näherliegende, innere von dem zurückspringenden, abfallenden Flankenabschnitt
früher und der andere, der äußere Nockenfolger, um eine durch Verschieben desselben
in der Tangentialrichtung des Nockens einstellbare Zeitspanne später erreicht wird.
Beide Nokkenfolger sind gegenüber der Kurvenscheibe in radialer Richtung einwärts
federbelastet, z. B. als Blattfedern ausgebildet, und der der Kurvenscheibe benachbarte
Nockenfolger befindet sich normalerweise in Berührung mit der Nockenflanke, während
der andere Nockenfolger durch die Kontaktstücke im Abstand vom ersteren gehalten
ist. Beim Vorbeigehen des abfallenden Flankenabschnittes an dem inneren Nockenfolger
federt dieser radial einwärts und kommt sofort zum Eingriff mit dem anschließenden
Kurvenabschnitt von geringerem Radius. Der äußere Nokkenfolger hingegen wird an
einer Einwärtsbewegung zunächst noch durch den vor dem abfallenden Flankenabschnitt
liegenden Kurvenabschnitt von größerem Radius zurückgehalten, wobei die Kontaktstücke
der beiden Nockenfblger voneinander getrennt sind. Erst wenn der abfallende Kurvenabschnitt
auch den äußeren Nockenfolger erreicht, federt dieser einwärts, und sein Kontaktstück
gelangt abermals zur Berührung mit dem Kontaktstück des inneren Nokkenfolgers. Die
Dauer der Unterbrechung des Stromkreises hängt also davon ab, wie weit der äußere
Nockenfolger über den inneren in tangentialer Richtung vorspringt. Der eine der
Nockenfolger ist deshalb in axialer Richtung verstellbar.
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Da in jeder Einstellung ein Eingriff der Kontaktstücke gewährleistet
sein muß, muß das Kontaktstück des einen Nockenfolgers eine Länge haben, die mindestens
dem Einstellbereich des beweglichen Nockenfolgers entspricht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zeitschalter der eingangs
beschriebenen Gattung zu schaffen, bei dem trotz Verstehens der Nockenfolger der
Eingriffspunkt des einen Kontaktstückes an dem anderen immer an der gleichen Stelle
liegt, so daß die Notwendigkeit vermieden wird, das eine Kontaktstück in einer Länge
auszubilden, die der Verstellstrecke entspricht. Dieses wird nun nach der Erfindung
dadurch erzielt, d413 der einstellbare Nockenfolger über einen isolierenden Abstandhalter
auf eine von ihm getrennte Kontaktfeder einwirkt, während nur der andere Nokkenfolger
in bekannter Weise selbst als Kontaktfeder dient.
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Die Wirkungsweise dieser Ausbildung unterscheidet sich von der der
bekannten Ausbildung eines Zeitschalters dadurch, daß der einstellbare Nockenfolger
das Kontaktstück nicht selbst trägt, sondern einen in. der Tapgentialrichtung nicht
einstellbaren Kontaktträger unter überwindung seiner Federbelastung steuert. Da
bei einer solchen Ausbildung keines der beiden Kontaktstücke an der Verstellbewegung
in tangentialer Richtung in bezug auf die Kurvenscheibe teilnimmt, braucht keines
der Kontaktstücke übermäßig lang ausgebildet sein.
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Nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung kann auf der Welle des
Sekunden-, Minuten- und Stundenzeigers je eine Kurvenscheibe angeordnet sein, und
ein aus den beiden Nockenfolgern und dem getrennten Kontaktträger bestehender Kontaktfedermechanismus:
kann als Ganzes- derart verschiebbar sein, daß er mit jeder dieser drei Kurvenscheiben
wahlweise in Wirkverbindung führbar ist, oder es kann je ein ortsfester solcher
Kontaktmechanismus für jede dieser Kurvenscheiben vorhanden sein.
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Die erstere dieser beiden Anordnungen ermöglicht es, den Zeitschalter
wahlweise für Zwecke zu verwenden, bei denen Schaltvorgänge in großen und kleinen
Zeitabständen aufeinariderfolgen. Die letztere- der beiden Anordnungen gestattet
die Anwendung der Zeituhr in Fällen, in denen während gewisser Zeiten des Tages
einander Schaltvorgänge in verhältnismäßig kurzen Zeiten folgen sollen, während
der Schaltzustand in der restlichen Zeit unverändert bleiben soll. Ein Beispiel
einer solchen Anwendung ist eine periodisch aufleuchtende Lichtreklame, die nur
zu bestimmten Zeiten des Abends und der Nacht automatisch in Betrieb gehalten werden
soll. In diesem Fall würde z. B. ein Kontaktmechanismus im Verein mit einer Kurvenscheibe
an der Stundenzeigerwelle und ein Kontaktmechanismus im Verein mit einer Kurvenscheibe
an der Sekundenzeigerwelle ausreichen.
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Zur Erhöhung der zeitlichen Genauigkeit der Schaltvorgänge kann vorteilhafterweise
im Uhrgehäuse ein weiteres Zahnrad angeordnet sein, das mit einem Zahnrad auf einer
der Zeigerwellen des Uhrwerkes kämmt, und die Welle dieses zusätzlichen Zahnrades
kann durch eine diese Welle umgebende Schraubenfeder gebremst sein, deren eines
Ende an einem ortsfesten Teil des Uhrwerkes befestigt und . deren anderes Ende frei
ist. Diese Maßnahme verhindert, daß der tote Gang des Uhrwerkes sich auf die Funktion
des Kontaktmechanismus auswirkt.
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Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung können die
Kurvenscheiben aus Kunstharzmaterial bestehen, und der abfallende Kurvenabschnitt
kann durch eine harte metallische Platte abgeschlossen sein. Diese Maßnahme eignet
sich insbesondere bei Kurvenscheiben, die im Verein mit der Welle des Sekundenzeigers
arbeiten, da hier die Schaltvorgänge besonders häufig sind und der abfallende Kurvenabschnitt
besonders heftig beansprucht ist.
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Vorteilhafterweise kann die Kurvenscheibe auf einer Zeigerwelle eines
zusätzlichen Uhrwerkes angeordnet
sein, das durch die Sekundenzeigerwelle
des Hauptuhrwerkes angetrieben ist, und das zusätzliche Uhrwerk und mit ihm die
Lage der Kurvenscheibe können bezüglich der Stellung der Zeiger des Hauptuhrwerkes
verstellbar sein. Diese Maßnahme ist von besonderer Bedeutung, wenn es darauf ankommt,
den Zeitpunkt der Schaltvorgänge häufig neu festzulegen.
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In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
beispielsweise dargestellt.
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F i g.1 zeigt eine Anordnung von Kurvenscheiben und einen Nockenfolger-Kontaktfedermechanismus;
F i g. 2 zeigt eine Vorrichtung, die dazu dient, dem Nachlaufen von Zahnrädern entgegenzuwirken,
und F i g. 3 zeigt einen Längsschnitt durch den Mechanismus, wenn der Stromkreis
geschlossen ist.
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Gemäß F i g. 1 sind die Kurvenscheiben 5, 6 und 7 auf Verlängerungen
der Wellen der Stunden-, Minuten- und Sekundenzeiger eines Uhrwerkes mit dem Uhrgehäuse
8 angeordnet. Innerhalb des Uhrgehäuses 8 befindet sich ein zusätzliches
Zahnrad 10,
das mit einem Zahnrad 9 auf der Minutenzeigerwelle kämmt.
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Dies ist in etwas größerem Maßstab in F i g. 2 dargestellt.
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Um die Welle des Zahnrades 10 ist eine Schraubenfeder 11 gewunden,
von der ein Ende an einem stationären bzw. ortsfesten Teil 12 des Uhrwerks befestigt
ist und deren anderes Ende frei liegt. Die Federspannung bewirkt während der Drehung
des Zahnrades 10 eine Bremsung des Zahnrades 9. Dadurch wird verhindert,
daß der Vorlauf des Zahnrades im Uhrwerk auf die Kurvenscheiben 5, 6 und 7 übertragen
wird.
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Auf einer im Uhrgehäuse 8 befestigten Stange 13 ist beweglich ein
Kontaktfedermechanismus 14 befestigt, der im Schnitt in F i g. 3 dargestellt ist.
Dieser Mechanismus besteht aus einer Kontaktfeder 15 und einer als Nockenfolger
16 dienenden anderen Kontaktfeder. Beide können erforderlichenfalls durch weitere
Federn verstärkt werden. Die Kontaktfeder 15 ist vom Nockenfolger 16 durch einen
Block aus Isoliermaterial 17 isoliert, welcher auf der Stange 13
beweglich
ist, so daß der Kontaktmechanismus zu jeder der dargestellten Kurvenscheiben 5,
6 und 7 verschoben werden kann.
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Unterhalb des Nockenfolgers 16 ist ein als Hilfsfeder wirkender
anderer Nockenfolger 20 angeordnet, der in Längsrichtung verschoben werden kann,
und zwar durch eine Stellschraube 18, die auf einen Flansch 19 des Nockenfolgers
20 wirkt, der als Mutter ausgebildet ist. Der Nockenfolger 20 trägt einen stiftförmigen
Abstandshalter 21 aus Isoliermaterial, der durch einen Schlitz im Nockenfolger
16 ragt.
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Der dargestellte Kontaktmechanismus arbeitet wie folgt: Normalerweise
liegen die Nockenfolger 16 und 20 über ihre ganze Länge aneinander, und der Abstandshalter
21 verhindert daher jeden Kontakt zwischen der Kontaktfeder 15 und dem Nockenfolger
16. Da das Ende des Nockenfolgers 16 etwas über das Ende des Nockenfolgers 20 hinausragt,
wird dieser zuerst aus der Kurve gleiten, die in einer angenähert radial montierten,
harten, metallischen Platte 22 endet. Dadurch wird der Nockenfolger 20 gestreckt,
und gleichzeitig wird der Abstandshalter 21 aus der Lage, in der er gegen die Kontaktfeder
15 gepreßt ist, entfernt. Dadurch streckt sich wiederum die Kontaktfeder 15 und
stellt einen Kontakt mit dem Nockenfolger 16 über die dargestellten Kontaktstellen
her. Wenn später die Kurve auf der Kurvenscheibe 6 auch das Ende des Nockenfolgers
16 verläßt, streckt sich dieser so, daß er vollständig am Nockenfolger 20 anliegt.
Gleichzeitig kommt wiederum der Abstandshalter 21 zur Wirkung, und der Kontakt zwischen
der Kontaktfeder 15 und dem Nockenfolger 16 wird unterbrochen. Durch
Verschieben des Nockenfolgers 20 in Längsrichtung kann der Abstand zwischen
den Enden derselben und denjenigen des Nockenfolgers .16 verändert werden, wodurch
auch die Länge des Intervalls; -währenddessen der Stromkreis geschlossen ist, verändert
werden kann.
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Versuche haben gezeigt, daß in einem Zeitschalter der beschriebenen
Konstruktion die Möglichkeit besteht, die Länge des Intervalls, währenddessen der
Stromkreis geschlossen ist, zwischen einem Dreißigstel und 3 Sekunden variiert werden
kann, indem der Kontaktmechanismus durch eine auf der Sekundenzeigerwelle angeordnete
Kurvenscheibe betätigt wird, zwischen 2 Sekunden und 3 Minuten, wenn die Kurvenscheibe
auf der Minutenzeigerwelle verwendet wird, und zwischen 2 Minuten und 3 Stunden,
wenn eine Kurvenscheibe auf der Stundenzeigerwelle verwendet wird.