DE1640790A1 - Elektrische Schaltuhr - Google Patents

Description

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LANDIS & GYR AG, ZUG (Schweiz)

Elektrische Schaltuhr

Es sind elektrische Schaltuhren bekannt, die zur Steuerung von Tarifschaltwerken in Elektrizitätszählern für die Messung der Lieferung bzw. des Verbrauches von elektrischer Energie zu verschiedenen Tarifen, sowie zur tarifangepassten Steuerung von Elektrogeräten mit sehr hohem Energieverbrauch dienen. Zur Erreichung günstiger Netzverhältnisse werden an solche Schaltuhren in zunehmendem Masse Anforderungen gestellt, die sieh mit den herkömmlichen Konstruktionen nicht mehr erfüllen lassen. So werden beispielsweise neuerdings eine Gangreserve v.on dreissig Tagen bei einem Eigenverbrauch von höchstens 500 mWh je Tag und einer höchstzulässigen Dauerstromaufnähme von 100 mA gefordert. Der Schaltzyklus soll eine Woche, die kürzeste Schaltperiode dreissig Minu-

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ten und das kleinste sicher einstellbare Schaltintervall zehn Minuten betragen. Nach Netzspannungsunterbrechungen von einer Dauer bis zu dreissig Tagen muss zum Zeitpunkt der Spannungswiederkehr sofort die zeit- und funktionsrichtige Schaltstellung vorliegen, so dass Netzspannungsunterbrechungen von einmonatiger Dauer keine Abweichungen vom Tarifprogramm der Schaltuhr hervorrufen, und dies ohne dass es eines relativ sehr grossen Aufwandes für die Notstromversorgung der Schaltuhr bedarf. Auch besteht die Forderung, dass Tarifumschaltungen gleichzeitig mit einer Rückstellung der Maximumzeiger von Maximumzählwerken erfolgen sollen. Dasselbe gilt für die an bestimmten Wochentagen notwendige Umschaltung auf ein anderes Tarifprogramm, wobei wenigstens ein Tarifprogramm mehrere unterschiedliche Tarife aufweist.

Das Problem dieser komplexen Aufgabenstellung liegt einmal darin, das zeitliche Auflösungsvermögen eines TarifSchaltwerkes derart zu erhöhen, dass noch ein Zeitraum von höchstens 0,7 Prozent eines vollen Schaltzyklus der Schaltuhr durch zeitgenaue Schaltpunkte von reproduzierbarer Lage abgegrenzt werden kann, zum anderen in der Bewältigung mehrer verschiedener Tarifprogramme und mehrerer unterschiedlicher Tarife je Tarifprogramm, sowie ausserdem in der Begrenzung des Eigenverbrauches der Schaltuhr auf einen ausserordentlioh niedrigen Wert.

Es wurde nun gefunden, dass eich die genannten Forderungen unter Verwendung eines an sich bekannten, mit einem Zeitwerk verbundenen Koordinatenwählers erfüllen lassen, wenn mehrere Kreuzschienensysteme des Koordinatenwählers durch eine an sich bekannte Koinzidenzschaltung verknüpft werden.

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Die vorliegende Erfindung einer elektrischen Schaltuhr mit wenigstens einer aus Schrittwählern und mindestens einem Kreuzschienenwähler bestehenden und mit einem Zeitwerk verbundenen Programmeinrichtung ist demgemäss dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitwerk für jede Zeitgrösse einen eigenen Schrittwähler mit je einer einzigen Kontaktbahn aufweist, deren jedem ein Kreuzschienenwähler zugeordnet ist, und dass wenigstens einer dieser Kreuzsehienenwähler mit mindestens einem zweiten der einem Schrittwähler zugehörigen Kreuzschienenwähler sowie mit wenigstens einem weiteren Kreuzschienenwähler durch eine elektronische Koinzidenzschaltung verbunden ist.

Ein Ausführungsbeispiel der hier definierten Schaltuhr wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnungsfigur zeigt einen die erfindungswesentlichen Teile enthaltenden Auszug aus dem Schaltbild einer elektrischen Schaltuhr.

Ausser den Bezugszahlen sind in der Figur schräggestellte Ziffern von gegenüber den Bezugszahlen geringerer Linienbreite zur Numerierung von einigen Schaltungsteilen verwendet; diese Ziffernsind auch in der nachfolgenden Beschreibung zur Unterscheidung von den Bezugszahlen in Kursivschrift gesetzt.

In der Figur bedeutet 1 einen Ladegleichrichter, der mittels zweier Netzklemmen 2 und 3 an ein Wechselstromnetz angeschlossen ist. Der Ladegleichrichter 1 besitzt zwei Ausgänge 4 und 5, die beide auf je eine Batterie 6 bzw. 7 geschaltet sind. TJeber Klemmen 8 und 9 werden die elektrischen Stromkreise der Schaltuhr aus dem Ausgang 4 bzw. aus der Batterie 6 mit Gleichspannung versorgt,

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während der Ausgang 5 bzw, die Batterie 7 einen Antriebsmotor eines elektrischen Uhrwerkes 10 speist. Der Uhrwerksmotor liegt ständig an Spannung ·, sein lauf wird durch ein mecieaisohes Hemmwerk geregelt. Als Energiespeicher des Uhrwerkes 10 dient die Batterie 7.

Zur Erhöhung der Uebersichtlichkeit sind in der Figur alle Verbindungsl.eitungen von der Klemme 8, dem Pluspol, und von der Klemme 9, dem Minuspol, zu dexi verschiedenen Schaltungsgruppen weggelassen. Die Klemme 8 ist daher mit allen mit (+) bezeichneten Klemmen, welche durch einen Kreis gleicher Grosse wie die Klemme dargestellt sind, elektrisch verbunden zu denken. Dasselbe gilt für die mit (-) bezeichneten Klemmen, die sämtliche mit der Klem- « me 9 in Verbindung stehen»

Das Uhrwerk 10 besitzt zwei Nockenkontakte 11 und 12, deren Wirkverbindung mit dem Uhrwerk 10 in der Figur nur symbolisch durch eine strichpunktierte Idnie 13 angedeutet ist. Der Nockenkontakt 11 befindet sich im Stromkreis eines als Kipprelais mit zwei Erregerwicklungen 14 und 15 ausgebildeten sogenannten Maximumrelais 16, das mechanisch gekuppelte Schaltkontakte 17, 18, 19* 20 und aufweist. Der Schaltkontakt 21 steht dabei symbolisch für beliebig viele weitere Schaltkontakte des Maximumrelais 16, welchen allenfalls zusätzliche, hier nicht näher besprochene Stromkreise zugeordnet werden können. Die Erregerwicklung 14 liegt in leihe mit dem Schaltkontakt 17 in einem Strompfad 22 und die Erregerwicklung 15 in Reihe mit dem Schaltkontakt 18 in einem Strompfad 23.

Der Schaltkontakt 20 legt Wechselspannung an einen Schaltungspunkt 24, von welchem hier nicht näher beschriebene Wechselstrom-

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pfade zu einem Steuerausgang der Schaltuhr führen, während der Schaltkontakt 19 dazu dient, das negative Potential der Klemme auf diejenigen Schaltungsgruppen durchzuschalten, welche nur dann Gleichspannung erhalten dürfen, wenn der lockenkontakt 11 umgelegt ist. Mit.einer durch einen grossen Kreis mit eingesetztem Minuszeichen dargestellte Potentialklemme 25 sind alle übrigen, mit dem gleichen Symbol bezeichneten Schaltungspunkte verbunden zu denken.

Der Nockenkontakt 12 ist im Stromkreis eines Schrittschaltwerkes 26 eines Schrittwählers 27 angeordnet. Die Schaltarbeit des

Schrittschaltwerkes 26 wird durch die im elektrischen Feld eines Räuber einen Widerstand 28 ständig nachgeladenen Kondensators 29 gespeicherte Energie aufgebracht. Das Schrittschaltwerk 26 verstellt über eine in der Figur strichpunktiert angedeutete Wirkverbindung 30 einen Wählerarm 31 entlang einer Kontaktbahn mit Schleifkontakten 32, von welchen hier nur zwei bezeichnet sind. Jedem der Schleifkontakte 32 ist je eine .von sechs parallelen Schienen, z'.S. 33_f eines Kreuzschienenwählers 34 zugeordnet, welche in Schritten von zehn Einheiten von Om bis 50m numeriert sind und im folgenden als Minutenschienen bezeichnet werden.

Schrittwähler 35 und 36 sind funktionell gleichartig aufgebaut wie der Schrittwähler 27; sie besitzen je ein Schrittschaltwerk der schon beschriebenen Art und werden durch an sich bekannte üebertragungskontakte gesteuert. Vom Schrittwähler 35 sind nur ein Wähl er arm 37 und dessen Wirkverbindung 38 mit einem nicht gezeichneten Schrittschaltwerk, sowie eine Bahn von Schleifkontakten 39 dargestellt. Jeder der Schleifkontakte 39 ist mit einer von vitrundzwanzig parallelen Stundenschienen 40 einee Kreuz-

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Schienenwählers 41 verbunden, die fortlaufend yonOh bis 23h numeriert sind, . ... . .

Auch vom Schrittwähler 36 sind nur dessen Wählerarm 42 mit einer Wirkverbindung 43 zum zugehörigen Schrittschaltwerk, sowie eine Bahn von Schleifkontakten 44 dargestellt, deren jeder einer von sieben Tagesschienen 45 eines KreuzSchienenwählers 46 zugeordnet ist, die eine fortlaufende Numerierung von 1d bis 7d tragen.

Die Wähl er arme 31 und 42 sind unmittelbar an die Potentialklemme ^ 25 angeschlossen, während der Wählerarm 37 über einen Widerstand 47 mit der Potentialklemme 25 und ausserdem über eine Diode 48 mit dem Pluspol der Stromversorgung in Verbindung steht.

Im oberen Teil der Figur erkennt man zwei weitere Kreuzschienenwähler 49 und 50. Der letztgenannte weist beispielsweise drei mit T1,T2und umnumerierte Tarifschienen 51 sowie eine Signalschiene 52 auf, während dem Kreuz schienenwähl er 49 zwei mit T4 und T5 numerierte Kombinationstarif schienen 53 sowie eine Rückstellschiene 54 zugeordnet sind.

™ Jeder der Tarifschienen 51 führt zu einem als Kipprelais ausgebildeten Tarifrelais 55, wovon in der Figur nur das zu der mit T2 bezeichneten der Tarifschienen 51 gehörige dargestellt ist. Es besitzt zwei Erregerwicklungen 56 und 57, die in Verbindung mit mechanisch gekuppelten Schaltkontakten 58 und 59 in einer Selbstunterbrechungsschaltung angeordnet sind. Ein weiterer Schaltkontak.t 60 des Tarifrelais 55 dient zur Durchschaltung von Netzwechselspannung auf einen Sohaltungsausgang 61.

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Um Selbstinduktions-Treberspannungen der Kelaisspalen von den Tar if schienen 51 fernzuhalten, ist den Erregerwicklungen 56 und je eine Diode 62 bzw. 63 parallel geschaltet. Die Erregerwicklung 57 steht auBserdem über Dioden 64 und 65 mit den Tarif schienen Tt und T3 in Verbindung. Pfeilspitzen 66, 67, 68 an den mit den !Tarifschienen Tl und T3 eowie an der Signalschiene 52 deuten an, dass jede dieser Schienen zu einem Tarifrelais von gleichem Aufbau führt, wie er für dasjenige der Tarifschiene T2 hier beschrieben ist. Jeweils die der Erregerwicklung 57 entsprechende Wicklung der zu den Tarifschienen T1 und T3 gehörigen dieser Tarifrelais ist mit den Tarif schienen T2 und T3 bzw, TI und T2 über Dioden verbunden, welche den Dioden 64 und 65 entsprechen, während die der Erregerwicklung 57 entsprechende Wicklung des zur Signalschiene 52 gehörenden Tarifrelais ohne Zwischenschaltung einer Diode an die Tarifschiene T3 angeschlossen ist· Die Wirkung der hier erwähnten gegenseitigen Zusammenschaltung lässt sich an

Hand eines einzigen Tarifrelais erläutern _t so dass zur Entlastung der Zeichnungsfigur nur eines der Tarifrelais dargestellt wurde.

Die Kombinationstarifechienen 53 sowie die Hückstellschiene 54 des KreuzSchienenwählers 49 enden ebenfalls in Ifeilspitzen 69, 70 und 71, welche andeuten» dass diese drei Schienen mit zwei nicht gezeichneten IJmschaltrelais in Verbindung stemen, deren jedes als Kipprelais nach Art des Maxiraumrelais 16 ausgebildet ist, und zwar führt je eine der Kombinationstarifschienen 53 zu je einer der der Erregerwicklung 14 des Maximumrelais 16 entsprechenden Einschaltwicklungen der tlmsehaltrelais» während die Rückstellschiene 54 unmittelbar mit beiden Ausschaltwicklungen

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der Umschaltrelais verbunden ist, welche funktionell der Erregerwicklung 15 des Maximumrelais 16 entsprechen.

Zur elektronischen Verknüpfung der dargestellten Kreuzschienenwähler 34, 41 und 50, bzw. 46, 41 und 49 dient eine vielgliedrige Koinzidenzschaltung 72, bestehend aus Transistoren 73 bis 78. Die Basiselektroden aller Transistoren 73 bis 78 stehen über Widerstände 79 bis 84 mit dem Pluspol der Stromversorgung in Verbindung, je eine Basiselektrode der Transistoren 73 bis 76 ist ausserdem an je eine von Kreuzschienen 85 bis 88 des Kreuzschienenwählers 34 angeschlossen, während je eine Basiselektrode der Transistoren 77 und 78 an Kreuzschienen 89 und 90 des Kreuzschienenwählers 46 liegt. In jeder von einer Basiselektrode zu einer Kreuzschiene führenden Verbindungsleitung ist je ein Basiswiderstand 91 bis 96 angeordnet.

Der Emitter eines jeden der Transistoren 73 bis 78 steht mit je einer von Kreuzschienen 97 bis 102 des Kreuzschienenwählers 41 unmittelbar in Verbindung; andererseits ist jeweils der Kollektor eines jeden der Transistoren 73 bis 76 an je eine von Kreuzschienen 103 bis 106 des Kreuzschienenwählers 50 angeschlossen, während die Kollektoren der Transistoren 77 und 78 zu Kreuzschienen 107 und 108 des Kreuzschienenwählers 50 angeschlossen, während die Kollektoren der Transistoren 77 und 78 zu Kreuzschienen 107, 108 und 109 des Kreuzschienenwählers 49 geführt sind.

Das Einstellen eines bestimmten Sehaltprogrammes auf der Schaltuhr erfolgt durch an sich bekanntes Verbinden von ausgewählten Schienen-Kreuzungspunkten der Kreuzschienenwähler 34, 41, 46, 49 und 50 durch steckbare oder vorzugsweise schraubbare Verbindungs-

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elemente, wie Kontaktstopsel, Kontaktschrauben und dergleichen. Ein Schaltprogramm besitzt etwa den folgenden Aufbau;

Montag 00.00 Uhr bis 04.00 Uhr Tarif I 04.00 Uhr bis 10.00 Uhr Tarif II 09.50 Uhr Vorankündigung der Umschaltung auf Tarif III 10.00 Uhr bis 13.00 Uhr Tarif III 13.00 Uhr bis 15.20 Uhr Tarif II 15.10 Uhr Vorankündigung der Umschaltung auf Tarif III 15.20 Uhr bis 18.00 Uhr Tarif III 18.00 Uhr bis 21.00 Uhr Tarif II 21.00 Uhr bis 24.00 Uhr Tarif I

Dienstag

bis gleiches Programm wie Montag

Freitag

Samstag 00.00 Uhr bis 13.00 Uhr Programm wie am Montag 13.00 Uhr bis 24.00 Uhr Tarif IV ab 13.00 Uhr Vorankündigung der Tarifumschaltung abgeschaltet

Sonntag 00.00 Uhr bis 24.00 Uhr Tarif V, Vorankündigung der Tarifumschaltung abgeschaltet

Es kommen folgende Tarife zur Anwendung:

Tarif I = Nachttarif
Tarif II = Tagestarif

Tarif III = Hochtarif für die Zeit der grössten Netzbelastung Tarif IV = Niedertarif für die Zeit stark verminderter Netzbelastung
Tarif V = Sonntagstarif

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Der Tarif IV stellt einen Kombinationstarif dar, der aus den Tarifen I und II gebildet ist und der zu bestimmten Zeiten die Tarife I, II und III ersetzt, wahrend der Tarif V dem Tarif I entspricht.

Zur Einstellung des als Beispiel angeführten Schaltprogrammes sind auf den Kreuzschienenwählern 34, 4-1, 46, 49 und 50 die folgenden Verbindungen herzustellen;

Um am Montag um 04.00 Tarif II einzuschalten ist zu verbinden;

auf dem Kreuzschienenwähler 41 die Stundenschiene 4h mit der Kreuzschiene 97,

auf dem Kreuzschienenwähler 50 die Tarifschiene T2 mit der Kreuzschiene 103 und

auf dem Kreuzschienenwähler 34 die Minutenschiene Om mit der Kreuzschiene 85.

Zur Bewirkung der Vorankündigung einer Umschaltung auf Hochtarif sind zusätzlich zu verbinden:

auf Kreuzschienenwähler 41 die Stundenschiene 9h (nicht gezeichnet) mit der Kreuzsohiene 98,

auf Kreuz schienenwähl er 34 die Minutenschiene 50m mit der Kreuzschiene 86· und ■

auf Kreuzschienenwähler 50 die Signalschiene 52 mit der Kreuzschiene 104.

Die Umschaltung auf Hochtarif III um 10.00 Uhr verlangt folgende Verbindungen:

Auf Kreuzschienenwähler 41 Stundenschiene 10h (nicht gezeichnet) mit Kreuzschiene 99,

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auf Kreuzschienenwähler 34 Minutenschiene Om mit Kreuzschiene 87, und

auf Kreuzβchienenwähler 50 Tarifschiene T3 mit Kreuzschiene 105.

V/eitere Schaltbefehle werden in entsprechender Weise eingestellt; es sind also so viele Glieder der Koinzidenzschaltung 72 und entsprechend viele Kreuzschienen erforderlich, als Umschaltbefehle und Vorankündigungen zu verschiedenen Zeiten gegeben werden sollen. Zur Einstellung eines Schaltbefehles sind stets drei Verbindungselemente auf den Kreuzschienenwählern entsprechend zu setzen.

Zur Wahl des Programmes für Samstag ab 13.00 Uhr beispielsweise sind folgende Verbindungen herzustellen;

auf Kreuz'schienenwähler 4-1 Stundenschiene -13h (nicht gezeichnet) mit Kreuzschiene 101,

auf Kreuzschienenwähler 46 Tagesschiene 6d mit Kreuzschiene 89 und

auf Kreuzschienenwähler 49 Kombinationsschiene T4 mit Kreuzschiene 107.

Endsprechendes gilt für die Einstellung des Sonntagsprogrammes.· Für jedes derartige Sonderprogramm ist ein eigenes Glied der Koinzidenzschaltung 72 mit den zugehörigen Kreuzschienen erforderlich, wie durch die Kreuzschiene 108 des Kreuzschienenwählers 49 angedeutet.

Durch eine weitere Yfahlkombination, z.B. auf dem Kreuzschienenwähler 46 Tagesschiene 1d (Montag) verbunden mit Kreuzschiene 90, auf dem Kreuzschienenwähler 41 Stundenschiene Ohverbunden mit Kreuzschiene 102 und auf dem Kreuzschienenwähler 49 Kombinations-

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schiene 54 verbunden mit Kreuzschiene 109, können alle vorausgegangenen Sonderprogramme, also z.B. die Programme von Samstag Mittag bis Sonntag Abend, aufgehoben werden, und es erfolgt der Uebergang zum normalen Wochentagsprogramm, das im Vierundzwanzigstunden-Zyklus abläuft, solange der Tages-Schrittwähler 36 nicht ein Sonderprogramm durchschaltet, wodurch das normale Yfochenprogramm zugunsten des jeweiligen Sonderprogrammes so lange aufgehoben wird, bis über die Rucksteilechiene 54 eine Rückstellung auf den normalen Wochenprogrammablauf erfolgt.

Zur weiteren Erläuterung der Wirkung der bisher beschriebenen Schaltung werden nun die Vorgänge betrachtet, die bei einer Tarifumschaltung ablaufen, beispielsweise zum Zeitpunkt 04.00 Uhr des angegebenen Tarifprogrammes.

Das durch die Batterie 7 mit einer Gangreserve von mindestens einem Monat versehene ständig laufende Uhrwerk 10 steuert über Nockenscheiben die Nockenkontakte 11 und 12 derart, dass beide alle zehn Minuten betätigt werden. Die Kontaktdauer des Nockenkontaktes 11 auf seinem Arbeitskontakt im Strompfad 22 beträgt aufgrund einer Vorschrift sechs Sekunden, diejenige des Nockenkontaktes 12 drei Sekunden, was durch mechanische Gegebenheiten bedingt ist, wobei sich der Nockenkontakt 12 etwa drei Sekunden vor dem Nockenkontakt 11 schliesst, damit zum Zeitpunkt der Durchschaltung des negativen Potentials auf die Potentialklemme 25, also zum Zeitpunkt des Auftretens eines Abtastimpulses, die . Schrittwähler 27, 35 und 36 bereits auf die Uhrzeit des Abtastimpulses nachgeführt sind.

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Die SchrittSchaltwerke, z.B. 26, der Schrittwähler 27, 35 und 36 haben zwei Punktionen, nämlich die Vorbereitung der verschiedenen Stromkreise auf den zugehörigen Kreuzschienenwählern sowie die Betätigung von Ziffernrollen zur optischen Anzeige von Tag, Stunde und Minute in Zeitschritten von zehn Minuten. Am Schrittwähler 27, das ist der Minutenschalter, und am Schrittwähler 35, das ist der Stundenschalter, sind in der Zeichnung nicht näher dargestellte Uebertragskontakte angebracht, die jeweils nach sechzig Minuten den Stundenschalter bzw. jeweils nach vierundzwanzig Stunden den als Tagesschalter bezeichneten Schrittwähler 36 in an sich bekannter Weise um je einen Schritt fortschalten. Die dazu nötige Schaltenergie wird Kondensatoren entnommen, die den Schrittschaltwerken der Schrittwähler 35 und 36 analog dem Kondensator 29 des Schrittschaltwerkes 26 zugeordnet sind und die über Widerstände entsprechend dem Widerstand 28 ständig nachgeladen werden.

Beim Schliessen des Uockenkontaktes 12 erfolgt eine Entladung des Kondensators 29 über die Erregerspule des Schrittschaltv/erkes 26, welches dabei den Wählerarm 31 des Schrittwählers 37 um einen Schaltschritt entsprechend zehn Minuten weiterstellt, für die Schrittwähler 35 und 36 haben die erwähnten uebertragskontakte sinngemäss die gleiche Punktion wie der Nockenkontakt 12 für den Schrittwähler 37.

Im begonnenen Beispiel einer Tarifumschaltung um 04.00 Uhr schliesst sich der Nockenkontakt 12 um 03 Uhr 59 min 57 sec, also drei Sekunden vor 04.00 Uhr. Dies hat zur Polge, dass der Wählerarm 31 des Schrittwählers 27 vom Schleifkontakt 32 der linutensehiene 50m auf den Schleifkontakt 32 der Minutenschiene Om

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übergeht, wobei ein Uebertragskontakt betätigt wird, der das Fortsohalten des Wählerarmes 37 des Schrittwählers 35 von der Stundenschiene 3h auf die Stundenschiene 4h auslöst. Damit sind folgende Stromkreise, die sogenannten Abtaststromkreise, vorbereitet: a) Potentialklemme 25, Wählerarm 31, Minutenschiene Om, Kreuzschiene 85, Widerstand 91, Basis des Transistors 73, Widerstand 79, Klemme 8 der Batterie 6; b) Klemme 8 der Batterie 6, Diode 48, Wählerarm 37, Stundenschiene Oh, Kreuzschiene 97, Emitter-Kollektorstrecke des Transistors 73, Kreuzschiene 103, Tarifschiene T2, Erregerwicklung 56 des Tarifrelais 55, Schaltkontakt 59, Potentialklemme 25.

Die Diode 48 dient zusammen mit dem Widerstand 47 zur Steuerung des Emitterpotentials der Transistoren 73 bis 78.

TJm 04.00 Uhr wird der Nockenkontakt 11 durch das Uhrwerk 10 geschlossen und damit das Maximumrelais 16 über den Strompfad 22 erregt, wobei sich der Schaltkontakt 17 öffnet und die Schaltkontakte 18 bis 21 schliessen. In diesem Augenblick erhält die Potentialklemme 25 Spannung, wodurch der Emitter des Transistors 73 positiv und seine Basis negativ werden, so dass ein Kollektorstrom fliesst, welcher die Erregerwicklung 56 des Tarifrelais 55 durchsetzt. Dieses betätigt seine Schaltkontakte und-legt damit unter anderem Spannung an den Schaltungsausgang 61 und über denselben an den Schaltmagneten eines TarifSchaltwerkes in einem Elektrizitätszähler. Damit ist die Tarifumschaltung ausgeführt. Das Tarifrelais 55 behält als Kipprelais seine Einschaltstellung bei, hat aber durch Oeffnen seines Schaltkontaktes 59 seinen Erregerstromkreis aufgetrennt. Ein Gleiches gilt für das Maximumrelais 16, das jedoch sechs Sekunden nach dem Einschalten durch

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den Nockenkontakt 11 bei dessen Rückkehr in die gezeichnete Schaltsteliung, wobei die Erregerwicklung 15 an Spannung gelegt wird, wieder in seine in der Figur dargestellte Ruhelage zurückkippt. Infolge der gewählten Selbstunterbrecherschaltung der Kipprelais fliesst in diesen ein Erregerstrom nur zweimal während fünfzehn Millisekunden, wodurch sich ein sehr niedriger Energieverbrauch ergibt. Diese Relais sind als Gleichstromrelais ausgebildet, um unabhängig von der Hetzspannung stets, d.h. solange es der Ladezustand der Batterie 6 erlaubt, zeitrichtige Schaltstellungen aller Kipprelais zu gewährleisten.

Soll nun laut Tarifprogramm um 10.00 Uhr eine Umschaltung auf Hochtarif III erfolgen, se* wird in der Regel verlangt, dass dieser Umschaltung eine Vorankündigung vorausgeht, so dass Stromverbraucher, die Betriebspausen zulassen, rechtzeitig abgeschaltet werden können. Diese Vorankündigung soll zehn Minuten vor der Umschaltung auf Tarif III durch Einschalten eines akustischen oder optischen Signales erfolgen. Die Vorgänge bei der Durchschaltung der Vorankündigung um 09.50 sind sinngemäss die gleichen wie bei der vorher beschriebenen Tarifumschaltung um 04.00 Uhr, nämlich um 09 Uhr 49 min 57 see Vorbereiten der Abtaststromkreise für die Vorankündigung, diese umfassen folgende Schaltungsteile: Minutenschiene 50m, Kreuzschiene 86, Transistor 74» Stundenschiene 9h, Kreuzschiene 98, Kreuzschiene 104 und Signalschiene 52 mit einem an diese angeschlossenen Kipprelais, das im Aufbau dem Tarifrelais 55 entspricht und dessen der Erregerwicklung 57 entsprechende Ausschaltwicklung, wie schon erwähnt, mit der Tarifschiene T3 verbunden ist.

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Beim Aufzug des Maximumrelais 16 um 09.50 schliesst das Kipprelais der Signalschiene 52 analog zu den schon erläuterten Vorgängen einen dem Schaltkontakt 60 entsprechenden Kontakt und legt damit Spannung an eine Anzeigevorrichtung.

Zehn Minuten später erfolgt die Umschaltung auf Tarif III, der die Vorbereitung der Abtaststromkreise um 3 Sekunden vorausgeht. Wird nun_%das zur Tarifschiene T3 des KreuzSchienenwählers 50 gehörige, nicht gezeichnete Tarifrelais erregt, so gelangt dabei die auf der Tarifschiene T3 liegende Erregerspannung über die Diode 65 auch zur Erregerwicklung 57 des Tarifrelais 55, wodurch dieses in die Ruhelage zurückkippt. Der über die Tarifschiene T3 ausgelaufene Befehl zur Umschaltung auf Tarif III hebt also den vorher über die Tarifschiene T2 ergangenen Befehl auf. Ebenso gelangt die auf der Tarifschiene T3 liegende Erregerspannung zu der, wie erwähnt, an die Tarifschiene T3 angeschlossenen Ausschaltwicklung des Kipprelais der Signalschiene 52, wobei das Vorankündigungssignal wieder gelöscht wird.

Wie für die Tarifumschaltung II-III beschrieben, bewirkt jede Umschaltung auf einen anderen Tarif die Löschung der vorausgegangenen Tarifbefehle. Die Dioden 64 und 65 und die diesen entsprechenden Dioden an den weiteren Tarifrelais verhindern eine unerwünschte gegenseitige Beeinflussung der Tarifschienen T1 bis T3.

Die Schaltung der Sonderprogramme, das sind die Tarife IV und V, über die Kombinationstarifschienen T4 und T5 geschieht in analoger Weise, wie für die Tarife II und III beschrieben. Ein zusatzlicher Kontakt der hierfür vorgesehenen Tarifrelais unterbricht den Steuerstromkreis für das Vorankündigungssignal, sofern die

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Sondertarifprogramme keinen Hochtarif enthalten. Die Löschung der Tarife IV oder V geschieht durch einen Schaltbefehl auf die Rückstellschiene 54.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, beträgt das kleinste einstellbare Sehaltintervall im Wochentagsprogramm zehn Minuten, bei Sonderprogrammen eine Stunde. Die Tarifumschaltung erfolgt jedoch in beiden Fällen auf die Sekunde genau bei der Betätigung des Umschal tkontaktes 11 durch das Uhrwerk 10. Durch Anwendung einer auf dem hier beschriebenen Prinzip beruhenden, jedoch mit Doppelkoinzidenz arbeitenden Schaltung, liesse sich ohne weiteres auch jedes Sonderprogramm auf zehn Minuten genau einstellen. Eine Vermehrung der Minutenschienen 33 des Kreuzschienenwählers 34 oder die Anordnung eines weiteren KreuzSchienenwählers mit Einminuten-Teilung unter Ausnützung einer Doppelkoinzidenz ermöglicht bei gleichzeitiger Erhöhung der Schalthäufigkeit des Maximumrelais 46 die Einstellung von Schaltintervallen von einer Minute. Ausserdem ist es möglich, die horizontalen Schienen der Kreusschienenwähler 34, 41» 46, 49, 50, also die Minuten-, Stunden-, Tages- und Tarifschienen sowie die Signalschiene und die Rückstellschiene elektrisch in ein Zusatzgerät zu verlängern, dass die gleiche Anordnung von Kreuzschienenwählern und der sie verbindenden Koinzidenzschaltungen, also ausBchliesslich ruhende Bauteile, aufweist, Damit kann die Anzahl der von der Schaltuhr auszugebenden Schaltbefehle theoretisch beliebig vermehrt werden, ohne dass dies am Aufbau der Schaltuhr selbst etwas ändert und ohne dass dies weitere Schaltkontakte oder Relais erfordert»

Der Anwendbarkeit einer Schaltuhr gemäss dem hier erläuterten Aufbau sind also im Gegensatz zu den bekannten Schaltuhren im Rahmen

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des technisch. Sinnvollen keine Grenzen gesetzt. Durch den beschriebenen Aufbau, die Bemessung und Wirkung der Schaltuhr werden alle Forderungen der eingangs genannten Aufgabenstellung erfüllt.

Eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zur Einstellung der Tarifprogramme ergibt sich, wenn sämtliche Kreuzschienenwähler der Schaltuhr in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Die für ein bestimmtes Tarifprogramm vorzunehmenden Kreuzschienenverbindungen können dann mittels einer auf das Wählerfeld auflegbaren Einstellschablone auch von ungeschultem Personal irrtumsfrei gesteckt werden.

Eine Steigerung der Laufgenauigkeit der Schaltuhr lässt sich durch Anordnung eines netzgespeisten Heizwiderstandes im Gehäuse der Uhr erreichen, welcher von einem Thermostatschalter eingeschaltet wird, sobald die Umgebungstemperatur eine zulässige Grenze unterschreitet.

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Claims (15)

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1. Elektrische Schaltuhr mit wenigstens einer aus Sehrittwählern und mindestens einem Kreuzschienenwähler bestehenden und mit einem Zeitwerk verbundenen Programmiereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitwerk (10, 11, 12, 27, 35, 36) für jede Zeitgrösse einen eigenen Schrittwähler (27, 35, 36) mit je einer einzigen Kontaktbahn (32, 39, 44) aufweist, deren jedem ein Kreuz-

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schienenwähler (34, 41, 46) zugeordnet ist, und dass wenigstens einer dieser Kreuz schienenwähl er (41) mit mindestens einem zweiten der einem Schrittwähler zugehörigen Kreuzschienenwähler (34 bzw. 46) sowie mit wenigstens einem weiteren Kreuzschienenwähler (49· bzw. 50) durch eine elektronische Koinzidenzschaltung (72) verbunden ist.

2. Schaltuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einem der weiteren Kreuzschienenwähler (50) Tarifschienen (51) sowie eine Signalschiene (52) und dem anderen der weiteren Kreuzschienenwähler (49) Tarifschienen (53) und eine Rückstellschiene (54) zugeordnet sind.

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3. Schaltuhr nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Tarifschiene (51; 53) sowie der Signalschiene (52) und der Rückstellschiene (54) je ein Kipprelais (55) mit zwei Erregerwicklungen (56, 57) in Selbstunterbrechungsschaltung zugeordnet ist.

4. Schaltuhr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Erregerwicklungen (56, 67) eine Diode parallalel geschaltet ist.

5. Schaltuhr nach Anspruch.3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine der Tarifschienen (51) mit einer ersten Erregerwicklung (56) des der Tarifschiene (T2) zugehörigen Tarifrelais (55) verbunden ist, während die anderen Tarifschienen (T1, T3) des gleichen Kreuzschienenwählers (50) über gleichgepolte Dioden (64, 65) mit einer zweiten Erregerwicklung (57) des Tarifrelais (55) verbunden sind.

6. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitwerk ein Uhrwerk (10) mit zwei Nockenkontakten (11, 12) aufweist, deren erster als Umschalter im Stromkreis eines als Kipprelais in Selbstunterbreohungsschaltung ausgebildeten Maximumrelais (16) und deren zweiter im Steuerstromkreis eines Schrittwählers (27) angeordnet ist, und so eingestellt ist, dass dieser etwa drei Sekunden vor dem Nockenkontakt (11) für eine Dauer von etwa drei Sekunden geschlossen ist.

7. Schaltuhr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Maximumrelais (16) einen Schaltkontakt (19) aufweist, der im Stromkreis der Kreuzschienenwähler (33, 41, 46) angeordnet ist,

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sowie ferner wenigstens einen Schaltkontakt (20) zur Steuerung von Büekstellvorrichtungen von Maximumzeigern in Tarifwerken von Elektrizitätszählern.

8. Schaltuhr nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Uhrwerk (10) des Zeitwerkes einen elektrischen Antrieb besitzt, für welchen eine Batterie (7) eine Gangreserve von wenigstens einem Monat bildet,

9. Schaltuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Schrittwähler (27, 35, 36) mit einem Schrittschaltwerk (26) versehen ist, dessen Schaltenergie einem ständig nachgeladenen Kondensator (29) entnommen wird.

10. Schaltuhr nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis

9, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Relais Gleichstromerregung aufweisen.

11. Schaltuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Kreuzschienenwähler (27) als niedrigste Zeitteilung Minutenschienen (33) mit einem Zeitschritt von zehn Minuten aufweist.

12. Schaltuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Koinzidenzschaltung (72) aus Transistoren (73 bis 78) besteht.

13. Schaltuhr nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreuzschienenwähler (34» 41, 46, 49, 50) in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.

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14. Schaltuhr nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Gehäuse der Schaltuhr ein thermostatisch gesteuerter Heizwiderstand angeordnet ist.

15. Schaltuhr nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Minutenschienen (33), die Stundenschienen (40), die Tagesschienen (45), die Tarifschienen (51), die Kombinationstarif schienen {53), die Signalschiene (52) und die Rück st eilschiene (54) elektrisch zu weiteren, durch eine Koinzidenzschaltung verknüpften und in einem Zusatzgerät untergebrachten Kreuzschienenwählern verlängert sind.

FP/ako/8.2.66

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