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Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltuhr, mit der nach einem
vorgegebenen Programm selbsttätig Schaltvorgänge ausgelöst werden.
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Es ist eine Schaltuhr zum Schließen verschiedener elektrischer Stromkreise
bekannt, die aus einem Uhrwerk und einem von diesem angetriebenen, mit mehreren
Reihen von Löchern versehenen endlosen Band besteht. Zum Schließen von Kontakten
können dabei Stifte in beliebiger Reihenfolge in die Löcher des Bandes eingesteckt
werden.
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Diese Schaltuhr gestattet jedoch keine Schaltvorgänge über verschiedene,
beliebig einstellbare Zeiträume hinweg. Außerdem ist der Abstand der Schaltpunkte
voneinander relativ groß, so daß Voreinstel-Lungen eines Schaltprogramms über große
Zeiträume - z. B. eine Woche - hinweg, bei Unterteilung des Schaltprogramms in Schritte
von z. B. fünf Minuten nicht möglich sind, bzw. einen sehr großen Aufwand erforderten.
Die erreichbare, reproduzierbare Genauigkeit der Schaltzeitpunkte ist gering.
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Es ist ferner eine Zeitschaltvorrichtung bekannt, bei der auf einer
Walze oder Scheibe ein Schaltprogramm in Form von stromleitenden und nicht-Leitenden
Stellen eingeprägt ist, das von einem mechanischen Abtaster abgegriffen und in elektrische
Schaltvorgänge umgewandelt wird.
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Auch bei dieser Zeitschaltvorrichtung ist die Länge des Programms
sowie dessen Feinunterteilung zeitlich sehr begrenzt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schaltuhr
derart zu gestalten, ,daß sie in Schaltschritten von beispielsweise fünf zu fünf
Minuten für eine Woche voraus einstellbar ist, wobei mindestens zehn verschiedene
Schaltvorgänge wählbar sein sollten. Soweit müssen 20160 Schaltstellungen zur Verfügung
stehen. Das äst mit bekannten Schaltuhren nicht erreichbar.
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Die Erfindung besteht nun darin, daß ein mit magnetischen Markierungen
versehener Magnetträger schrittweise in gleich langen Zeitabständen an einem Abtastkopf
vorbeibewegbar ist, wobei jede gespeicherte Markierung, die bei diesem Schritt an
dem Magnetkopf vorbeiläuft, in einen Stromstoß zur Auslösung eines Schaltvorganges
umwandelbar ist.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine,
durch ein mechanisches oder elektrisches Antriebsmittel gespannte Feder, die zu
jedem Schritt von dem Antriebsmittel freigegeben wird, den Magnetträger mit der
zum Abtasten erforderlichen Geschwindigkeit weiterschnellt.
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Um auch bei jedem Schritt verschiedene Schaltvorgänge auslösen zu
können, ist eine Weiterbildung vorteilhaft .dadurch gekennzeichnet, daß ein über
eine übersetzung mit dem Magnetträger gekuppelter Schleifkontakt bei jedem Schritt
einen wesentlich größeren Weg zurücklegt als der Magnetträger vor dem Magnetkopf
und dabei über eine Anzahl Kontakte schleift, über die sowohl der Magnetisierungsstrom
bei der Aufzeichnung zum Magnetkopf geleitet wird, als auch die Stromstöße beim
Abtasten vom Magnetkopf zu den zugehörigen Signal- oder Schaltelementen geleitet
werden. Dadurch, daß dem sehr kleinen Weg des Magnetträgers bei jedem Schritt ein
wesent-Lich größerer der Kontaktfeder entspricht, können die zur Stromleitung erforderlichen
Kontakte in einer technisch leicht herstellbaren Größe ausgeführt und weit genug
voneinander entfernt angebracht werden.
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Die erforderliche große Genauigkeit und übereinstimmung des Markierungs-
und Abtastvorgangs wird dadurch erreicht, daß der Magnetträger als drehbare Scheibe
oder Zylinder ausgebildet ist, worauf der Magnetkopf durch ein Getriebe oder in
einer Nut in Form einer Spirale als Schraubenlinie entlangführbar ist. Dadurch ist
die Lage der Markierungen durch die genau einstellbare Winkellage des Markierungsträgers
gegeben und unabhängig von Dehnungen, wie sie bei einem Band auftreten können.
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Damit beim Aufzeichnen die Markierung an diejenige Stelle des Magnetträgers
gebracht werden kann, die zur gewünschten Zeit vor dem Magnetkopf steht, ist der
Magnetträger zur Erzeugung einer magnetischen Markierung von Hand nach einer Zeitskala
auf den gewünschten Schaltzeitpunkt einstellbar und dabei um denselben Schritt,
wie er von dem Abtriebsmittel zur gegebenen Zeit ausgelöst wird, weiterschnellbar.
Dadurch, daß diese beiden Vorgänge gleich ablaufen, entsprechen in beiden Fällen
die sehr kleinen Bewegungen des Magnetträgers den großen Bewegungen der Kontaktfeder.
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Damit die Markierung möglichst klein ist und beim Abtasten nur einen
Stromstoß hervorruft, wird sie in einer Weiterbildung vorteilhaft durch Entladen
eines Kondensators über den Magnetkopf erzeugt. Hierzu ist die magnetische Markierung
durch Entladung eines durch einen hochohmigen Widerstand ständig aufgeladenen Kondensators
über den zur aperiodischen Dämpfung mit einem Widerstand belasteten Magnetkopf erzeugbar.
Auf diese Weise wird verhindert, daß ein Einschalt- und Abschaltstromstoß beim Markieren
entsteht, wenn die Kontaktfeder auf den Kontakt läuft bzw. von ihm abläuft.
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Zur Erläuterung der Erfindung sind in B i 1 d 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele
dargestellt.
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In B i 1 d 1 wird von einem mechanischen oder elektrischen Antriebsmittel
1, das z. B. als Uhrwerk oder Synchronmotor ausgebildet sein kann, über eine Kupplung
2 ein Rad 3 gedreht und dabei über Stift 4 eine Feder 12 gespannt. Gelangt dieser
Stift an den senkrechten Ansatz der Klinke 5, dann hebt er diese hoch und gibt dadurch
den Hebel 6 frei, so daß dieser von der Feder 12 eine Umdrehung rechtsherum geschnellt
wird. Hierbei schleift die mit Hebel 6 fest verbundene Kontaktfeder 7 über die Kontakte
8, während das Rad 9 um einen wesentlich kleineren Betrag gedreht wird, der vom
Untersetzungsverhältnis der Zwischenräder 19 abhängt. Mit Rad 9 ist der Magnetträger
verbunden, der sich hierbei um einen Schritt vor dem Magnetkopf 10 entlangbewegt.
Außerdem ist Rad 9 noch mit einer Skala 11 verbunden, an der die Uhrzeit in Abständen
entsprechend der Pause zwischen zwei Schritten abzulesen ist.
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Zum Eingeben des Programms stellt man Rad 9 mittels der Skala auf
den gewünschten Schaltpunkt, nachdem es mittels .der Kupplung 2 vom Antriebsmittel
getrennt wurde, und dreht Rad 3 eine Umdrehung rechtsherum. Liegt am Magnetkopf
10 ununterbrochen eine Spannung, solange er hierbei weitergeschnellt wird, dann
magnetisiert er das ganze vor ihm entlanglaufende Stück des Magnetträgers 9; wurde
aber diese Magnetisierungsspannung über einen der Kontakte 8 und die Kontaktfeder
7 zum Magnetkopf 10 geführt, dann wird der Magnetträger 9 nur auf jedem kleinen
Stück seines Schrittes magnetisiert, auf dem die Kontaktfeder 7 .den angeschlossenen
Kontakt berührt.
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Nachdem so das Programm eingegeben ist, wird
das Rad
9 wieder auf die augenblickliche Tageszeit zurückgedreht und wieder an das ständig
laufende und mit der Tageszeit übereinstimmende Antriebsmittel l gekuppelt. Zu den.
gewählten Zeitpunkten sind dann die magnetisierten Stellen des Magnetträgers 9 vom
Antriebsmittel 1 vor den Magnetkopf 10 gedreht worden und erzeugen beim nächsten
Schritt einen Stromstoß in ihm. Hatte der Magnetkopf 10 beim Programmieren während
des ganzen Schrittes an Spannung gelegen (wenn also bei einfachster Ausführung nur
ein Schaltvorgang pro Schaltpunkt gewünscht wird), dann gibt er einen Stromstoß
ab, der etwa am Anfang der Bewegung des Magnetträgers 9 liegt; hatte aber der Magnetkopf
10 nur kurzzeitig über einen der Kontakte 8 Spannung bekommen, dann entsteht
im Magnetkopf 10 nur in dem Moment ein Stromstoß, in dem die Kontaktfeder 7 wieder
diesen Kontakt 8 berührt, so daß über ihn nach entsprechender Verstärkung ein Schaltvorgang
ausgelöst wird. Der Stromstoß entsteht also immer dann, wenn die Kontaktfeder über
denselben Kontakt 8 gleitet, über den vorher der Magnetkopf 10 beim Programmieren
seine Spannung erhalten hatte. Jedem Kontakt kann eine Drucktaste und eine daneben
angebrachte Glimmlampe zugeordnet sein, durch die man ihn beim Programmieren an
Spannung legen kann. Der entsprechend verstärkte Impuls zündet die zur vorher gedrückten
Taste gehörende Glimmlampe und zeigt dadurch den gewünschten Vorgang an, wenn man
ihn nicht selbsttätig durch ein mit diesem Kontakt verbundenes Relais ausführen
lassen will.
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In der Ausführung nach B i 15 2 wird von einem Antriebsmittel 1 eine
Kurvenscheibe 13 angetrieben, die den Hebel 14 um den Drehpunkt 15 nach links dreht
und hierbei die Feder 16 spannt. Sobald der Ansatz des Hebels 14 über die höchste
Stelle der Kurve gelangt, dreht die Feder 16 den Hebel 14 nach rechts zurück, wobei
die Kontaktfeder 17 über die Kontakte 18 schnellt und das Rad 9 von der Klinke
20 einen Zahn nach links gedreht wird. Hierbei legt die Kontaktfeder 17 entsprechend
dem Verhältnis der Hebelarme des Hebels 14 einen wesentlich größeren Weg zurück
als der mit Rad 9 verbundene Magnetträger 9. Der Vorgang beim Programmieren
und Abtasten entspricht sonst dem bei der Ausführung nach Bild 1.
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Gegenüber den bekannten Schaltuhren bringt eine Schaltuhr mit magnetischer
Aufzeichnung schon dann große Vorteile, wenn sie in der einfachsten Form ausgeführt
wird, nämlich ohne Kontakte und Kontaktfeder, so daß bei jedem Schaltpunkt nur ein
Schaltvorgang ausgelöst werden kann; für die dann erforderlichen 2016 Schaltpunkte
pro Woche - bei einer Schaltzeitunterteilung in Schritte von fünf zu fünf Minuten
- braucht die Scheibe zum Speichern der magnetischen Markierungen nur die Größe
eines Weckeruhrzifferblattes zu haben. Die große Laufzeit, die Möglichkeit, in kurzen
Zeitabständen mit großer Genauigkeit schalten zu lassen, leicht programmieren und
löschen zu können, sind bedeutende Vorteile. Die bisher von keinem Verfahren gebotene
Möglichkeit, leicht programmierbar und löschbar eine an sich beliebig große Anzahl
Schaltvorgänge pro Schaltpunkt auslösen zu können, zeigt die vielfältigen Möglichkeiten
der erfindungsgemäßen Schaltuhr.