DE1944425B2 - Zeitschaltwerk - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Zeitschaltwerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein bekanntes Zeitschaltwerk dieser Art (DE-PS 63 285) weist eine baulich komplizierte Schaltvorrichtung auf, die durch zwei an der angetriebenen Programmscheibe achsparallel zu ihr angeordnete, unterschiedlich lange Schaltstifte betätigt wird. Diese beiden Schaltstifte laufen, damit das Zeitschaltwerk von selbst in Tritt fällt, auf Bewegungsbahnen unterschiedlicher radialer Abstände von der Drehachse der Proerammscheibe um. Dort sind zwei zueinander koaxiale Lochreihen für die beiden Schaltstifte notwendig.

Bekannt ist auch ein Zeitschaltwerk (DE-AS 11 76 737), bei welchem zwei Schaltreiter auf derselben Umlaufbahn umlaufen, unterschiedliche Gestaltung benötigen und jeder von ihnen mit einem gesonderten Klinkenrad zusammenwirkt Beide Klinkenräder sind auf derselben Welle übereinander befestigt und versetzt zueinander angeordnet Die Schalträder drehen die Klinkenradanordnung stets in derselben Richtung, welche in bei Uhrwerken üblicher Art durch eine federnde Sperrklinke gegen unbeabsichtigten Rücklauf gesperrt ist Die Sperrklinke befindet sich stets in Eingriff mit dem einen Klinkenrad.

Es ist auch bereits eine manuell zurückstellbare Zeitschaltvorrichtung (US-PS 26 38 979) bekannt, weiche nach jedesmaliger Zurückstellung nach einer einstellbaren Zeitlänge schaltet Sie hat ein an einem Zifferblatt angeordnetes Schalterbetätigungsglied, welches durch manuelles Zurückdrehen des Zifferblattes im eine Ausgangsstellung übergeführt werden kann und danach durch mittels eines Synchronmotors erfolgendes Drehen des Zifferblattes zu der durch es zu betätigenden Schaltvorrichtung wandert. Dort ist kein zyklisches Schalten möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Zeitschaltwerk der eingangs genannten Art eine erhöhte Schaltgenauigkeit auch bei kurzen Schaltabständen und hohe Betriebssicherheit trotz einfacher Bauweise zu erzielen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Mittel gelöst.

Dadurch ergeben sich eine Reihe von Vorteilen: Indem die beiden Betätigungsglieder in derselben Kreisbahn umlaufen, können sie nicht versehentlich funktionsunwirksam eingestellt werden. Auch sind ohne Schwierigkeiten hohe Schaltgenauigkeit und kurze Schaltabstände erreicht, und das beschriebene Zeitschaltwerk ist baulich einfach sowie betriebssicher. Seine Schaltvorrichtung benötigt nur geringen Platzbedarf. Der Schalter der Schaltvorrichtung benötigt keim; Sonderbauart, sondern ist zweckmäßigerweise ein handelsüblicher Schalter, vorzugsweise ein Mikroschal ■ ter. Die Betätigungsglieder weisen besonders einfache Bauart auf.

Das beschriebene Zeitschaltwerk eignet sich vorteilhafterweise für unterschiedliche Anwendungsfälle, beispielsweise für Tagesprogramme wie auch für andere Programme, unter anderem auch für Wochenprogramme. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Steuerung der Taganhebung und Nachtabsenkung der Temperatur in Heizungskreisen.

Eine baulich besonders einfache Ausbildung deir Rücklaufsperre ergibt sich dadurch, daß sie eine einseitig eingespannte Blattfeder ist. Raumsparende Anordnung und kostengünstige Lagerung des Steuergliedes und des Schaltgliedes läßt sich dadurch erreichen, daß man sie um eine gemeinsame Schwenkachse unabhängig voneinander schwenkbar lagert Eine baulich besonders einfache Ausbildung der Betätigungsglieder und besonders einfaches Stecken ergibt sich, wenn sie in an sich bekannter Weise als unterschiedlich lange, gerade, achsparallele Schaltstifte ausgebildet sind.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, daß an das Schaltglied ein als Blattfeder ausgebildeter und an einem stationären Träger abgestützter Hebel angelenkt ist, der mit einem Betätigungsstift des Schalters zusammenwirkt. Hierdurch vermag dieser

Hebel selbst Rückstellkräfte auf das Schaltglied auszuüben und ermöglicht auch größere Herstellungstoleranzen. Bevorzugt sind Justiermittel zum Justieren eier Stellung dieses Hebels vorgesehen, wodurch noch größere Herstellungstoleranzen und auch größere Toleranzen des Schalters der Schaltvorrichtung zulässig sind.

in der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf ein Zeitschaltwerk der beschriebenen Art,

Fig.2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Zeitschaltwerks nach Fig. 1, gesehen in Richtung des Pfeiles A

Fig.3 eine schaubildliche, vergrößerte Ansicht der Programmscheibe und der Schaltvorrichtung des Zeitschaltwerkes nach den F i g. 1 und 2,

Fig.4—9 je eine schematische, ausschnittsweise Draufsicht auf Fig.3, wobei die Schaltstifte und die Schaltvorrichtung in unterschiedlichen, zeitlich aufeinanderfolgenden Stellungen zur Erläuterung der Wirkungsweise des beschriebenen Zeitschaltwerkes dargestellt sind und die Bewegungsbahn der Schaltstifte strichpunktiert angedeutet ist,

Fig. 10 einige Einzelheiten der Fig.4 in Seitenansieht mit voll ausgezogener Programmscheibe,

F i g. 11 —15 der F i g. 10 entsprechende Seitenansichten der jeweils rechts von den Fig. 11 —15 befindlichen F ig. 5-9.

Das in den Fig. 1—3 dargestellte Zeitschaltwerk weist ein Gehäuse 1 (Fig. 1, 2) auf, in welchem als zeithaltende Antriebsvorrichtung ein Synchronmotor 2 angeordnet ist, der über ein nachgeordnetes Getriebe 3 in bei Zeitschaltwerken an sich bekannter Weise eine Programmscheibe 4 antreibt. In diesem Ausführungsbeispiel hat die Programmscheibe eine Umlaufdauer von 24 Stunden und weist zwei konzentrische Skalen 5 und 6 auf, die durch stationäre Abdeckungen 7, 8 in der dargestellten Weise jeweils zur Hälfte abgedeckt sind, so daß eine aufrecht stehende, geschlossene Zahlenreihe sichtbar ist Die jeweilige Uhrzeit ist an einer Markierung 9 (F i g. 3) ablesbar. In F i g. 3 ist diese Skala 5 vereinfacht mit nur einer Skalenreihe dargestellt.

Entlang dem Umfang der Programmscheibe 4 ist eine geschlossene Reihe von axialen Bohrungen 12 angeordnet, in die unterschiedlich lange Schaltstifte 10 und 11 mit unterschiedlich gefärbten Köpfen einsteckbar sind, die als Betätigungsglieder dienen. Falls erwünscht, können weitere Pnare derartiger Schaltstifte in die Programmscheibe 4 eingesteckt werden, wodurch während jedes Umlaufes eine entsprechend größere Anzahl von Schaltvorgängen auslösbar ist. Hierbei führen die jeweils übernächsten Schaltvorgänge gleiche Schaltwirkungen aus, oder es können zwei ode^r mehr konzentrische Reihen von Bohrungen vorgesehen sein, wobei die in Bohrungen unterschiedlicher Reihen eingesteckten Schaltstifte mit unterschiedlichen, im wesentlichen gleich ausgebildeten Schaltvorrichtungen zusammenwirken. Die Schaltstifte 10 und 11 wirken mit einer stationären Schaltvorrichtung 13 zusammen, die βο ein auf einer stationären Schwenkachse 14 schwenkbar gelagertes Schaltglied 15, einen an diesem Schaltglied angelenkten und als Blattfeder ausgebildeten Hebel 16 und einen mit diesem Hebel zusammenwirkenden elektrischen Schalter 17 hat. Diese Schaltvorrichtung weist ferner eine Haltevorrichtung 18 auf, die ein auf der stationären Schwenkachse 14 unabhängig von dem Schaltglied 15 schwenkbar gelagertes Steuerglied 20 und ein als Z-förmige Blattfeder ausgebildetes Halteglied 21 aufweist Diese Haltevorrichtung 18 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Verriegelungsvorrichtung, und zwar als Zahngesperre, ausgebildet. Zu diesem Zweck wirken ein Zahn 19 des Schaltgliedes 15 mit einer Verriegelungskante 22 des Haltegliedes 21 zusammen.

Zur Begrenzung der Schwenkbewegungen des Schaltgliedes 15 und des Steuergliedes 20 ist ein stationärer Anschlag 23 vorgesehen, an dem die Glieder

15 und 20 mit ihren Nocken 24, 25 zum Anschlag kommen können. Die Schwenkachse 14 ist achsparallel zu der Drehachse der Programmscheibe 4 und parallel zu den Achsen der Schaltstifte 10, 11 angeordnet. Das Schaltglied 15 und das Steuerglied 20 weisen je eine Schaltnase 26, 27 auf, von denen die Schaltnase 27 des Steuergliedes 20 in die Bewegungsbahn des ersten und des zweiten Schaltstiftes 10, 11 ragt, während die Schaltnase 26 des Schaltgliedes 15 lediglich in die Bewegungsbahn des längeren Schaltstiftes 10 ragt. Zu diesem Zweck ist das Schaltglied 15 unterhalb des Steuergliedes 20 angeordnet.

Das freie abgewinkelte Endstück 29 des federnden Haltegliedes 21 wirkt ferner mit einem als Nocken ausgebildeten Hebelarm 30 des Steuergliedes 20 zusammen und übt durch seine Federvorspannung eine ein Drehmoment ausübende Rückstellkraft auf diesen Hebelarm und damit auf das Steuerglied 20 aus, sofern das Halteglied 21 hieran nicht durch das zeitweise Anliegen an der als Kreisabschnitt ausgebildeten Anschlagkurve 31 des Schaltgliedes 15 gehindert ist. Das Halteglied 21 ist mit seinem rückwärtigen Ende an einem stationären Träger 32 fest eingespannt. In diesen Träger 32 ist ferner eine Justierschraube 33 in eine durchgehende Gewindebohrung eingesetzt, die einen Zapfen 34 hat, auf dem der Hebel 16 mit geringem Spiel gelagert ist. Mittels dieser Justierschraube ist die Lage des Hebels 16 relativ zu dem Schalter 17 einjustierbar.

Der Schalter 17 ist in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel als Sprungschalter ausgebildet, wobei sein geradegeführter Taststift oder Fühler 35 durch eine nicht dargestellte Rückstellfeder ständig an den Hebel

16 angedrückt ist. Wenn dieser Fühler 35 durch Verschwenken des Hebels 16 mittels des Schaltgliedes 15 einwärts gedrückt wird, dann findet bei Überschreiben einer bestimmten Stellung des Fühlers ein Sprungschaltvorgang statt. Beim Herausbewegen des Fühlers 35 aus dem Schalter 17 findet ein entsprechender Sprungschaltvorgang in umgekehrter Schaltrichtung statt

Die Wirkungsweise des in den Fig. 1—3 dargestellten Zeitschaltwerkes sei anhand der Fig.4—15 näher erläutert:

In den Fig.4—9 ist die jeweilige Schaltstellung des Schalters 17 zum leichteren Verständnis auf diesen aufgezeichnet. Dieser Schalter hat einen mit einer nicht dargestellten Stromquelle verbundenen Eingangskontakt 40 und zwei zu unterschiedlichen Stromkreisen führende Ausgangskontakte 41, 42, von denen der eine beispielsweise dem Einschalten der Nachtabsenkung in einem Heizungskreis und der andere dem Einschalten der Taganhebung dienen kann.

In der in den Fig.4 und 10 dargestellten Schaltstellung der Schaltvorrichtung 13 befindet sich das Schaltgiied 15 in seiner zweiten Schaltstellung. Das Steuerglied 20 und das Schaltglied 15 liegen an dem stationären Anschlag 23 an. Das Halteglied 21 liegt durch seine Vorspannung reibungsschlüssig an der Anschlagskurve 31 des Schaltgliedes 15 an, so daß es

eine unbeabsichtigte Verstellung des Schaltgliedes erschwert und dessen zweite Schaltstellung mit sichert. Die mit dem Schaltstift 10 zusammenwirkenden Kanten der beiden Schaltnasen 26, 27 fluchten in axialer Richtung miteinander. Wie zu erkennen ist, ist die Schaltnase 27 des Steuergliedes 20 etwas kürzer als die Schaltnase 26 des Schaltgliedes 15, was für die aus den F i g. 6 und 7 erkennbare Funktion wichtig ist.

In den F i g. 5 und 11 steht der erste Schaltstift 10 in Wirkungsverbindung mit beiden Schaltnasen 26 und 27 und verschwenkt so im Gefolge der Drehung der Programmscheibe 4 das Schaltglied 15 und das Steuerglied 20 gemeinsam in Pfeilrichtung. Kurz vor Erreichen der in F i g. 5 dargestellten Schwenkstellung des Schaltgliedes 15 wurde der Schalter 17 durch die Wirkung des an das Schaltglied angelenkten Hebels 16 durch Einwärtsdrücken seines Fühlers 35 in die in F i g. 5 eingezeichnete erste Schaltstellung sprungartig umgeschaltet Der Hebelarm 30 des Steuergliedes 20 ist in dieser Schwenkstellung bereits zur Anlage an das Halteglied 23 gekommen und hat dieses so weit ausgebogen, daß es sich in einer Stellung (zweite Hauptstellung) befindet, in der es vollständig außer Wirkungsverbindung mit dem Schaltglied 15 steht. Auf seinem weiteren Weg gleitet der erste Schaltstift 10 über die äußerste Kante der Schaltnase 27 des Steuergliedes 20 und gibt dieses frei, so daß es unter der Wirkung des von dem Halteglied 21 ausgeübten Rückstellmomentes in die in F i g. 6 dargestellte Stellung zurückverschwenkt wird, in der es an dem Anschlag 23 anl^;egt. In dieser Stellung hat das Halteglied 21 eine Stellung (erste Hauptstellung) eingenommen, in der es das Schaltglied 15 verriegelt, da der Zahn 19 dieses Schaltgliedes die Riegelkante 22 des Haltegliedes 21 wie dargestellt hintergrcift. Auf seinem weiteren Weg gleitet der erste Schaltstift über die äußerste Kante der Schaltnase 26 des Schaltgliedes 15 hinweg, so daß der Zahn 19 unter der Einwirkung der durch den federbelasteten Fühler 35 und den Hebel 16 auf das Schaltglied 15 ausgeübten Rückstellkraft an die Riegelkante 22 anstößt (F i g. 7,13).

In F i g. 7 ist der zweite Schaltstift bereits kurz vor der Schaltnase 27 des Steuergliedes 20 angelangt und kommt anschließend in Berührung mit dieser Schaltnase und verschwenkt dann, wie in Fig.8 dargestellt, das Steuerglied 20 in Pfeilrichtung, wodurch der Hebelarm 30 dieses Steuergliedes das Halteglied 21 aus seiner ersten Hauptstellung oder Verriegelungsstellung herausführt und hierdurch das Schaltglied 15 entriegelt, so daß dieses sprungartig unter dem Einfluß der von dem Hebel 16 und dem Fühler 35 des Schalters 17 ausgeübten Rückstellkraft in die in F i g. 8 dargestellte zweite Schaltstellung springt, in der es an dem Anschlag 23 anliegt. Während der sprungartigen Rückwärtsbewegung des Schaltgliedes wandert der Fühler 35 entsprechend nach außen, wodurch der Schalter 17

ίο sprungartig in seine erste Schaltstellung zurückgeschaltet wird. Kurz nach diesem Vorgang gleitet der zweite Schaltstift 11, der mit der Schaltnase 26 des Schaltgliedes 15 nicht zusammenwirkt, über die äußerste Kante der Schaltnase 27 des Steuergliedes 20 hinweg und gibt dieses frei, wodurch es durch die von dem Halteglied 21 ausgeübte Rückstellkraft einen Drehimpuls erhält, der es bis zum Anliegen an den Anschlag 23 zurückbewegt. Das Halteglied 21 gelangt hierbei wieder in reibungsschlüssige Anlage an die Anschlagskurve 31 des Schaltgliedes 15 zur Sicherung von dessen Stellung. Anschließend wiederholt sich der beschriebene Zyklus periodisch.

Es ist zu erkennen, daß zur Durchführung der beschriebenen Schaltvorgänge verhältnismäßig geringe Winkelverschwenkungen des Schaltgliedes 15 und des Steuergliedes 20 genügen, so daß der erste und der zweite Schaltstift 10, 11, falls erwünscht, in einem geringen Abstand voneinander angeordnet sein können und so auch verhältnismäßig kurzzeitige Zeitabstände zwischen den einzelnen Schaltvorgängen eingestellt werden können.

Die Ausbildung der Betätigungsglieder als Schaltstifte hat unter anderem den Vorteil, daß die ihnen zugeordneten Bohrungen 12 in sehr geringen Abständen voneinander angeordnet sein können, so daß eine feinstufige Zeiteinstellung möglich ist und auch bei einem Wochenprogramm noch eine verhältnismäßig feinstufige Zeiteinstellung trotz der einfachen Bauart erreicht wird. Auch sind die Schaltstifte leichter zu bedienen als Schaltreiter und weisen eine einfache Bauart auf.

Die ortsfest eingestellte Markierung 9 erlaubt ir Verbindung mit der Zeitskala die Ablesung bzw Einstellung der genauen Uhrzeit. Bei jedem Vorbeigang eines Schaltstiftes an ihr erfolgt der durch dieser Schaltstift ausgelöste Schaltvorgang.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Zeitschaltwerk mit einem von einer zeithaltenden Antriebsvorrichtung angetriebenen, umlaufenden Programmglied, an welchem mindestens je ein erstes und zweites Betätigungsglied einstellbar angeordnet sind, die der Betätigung einer Schaltvorrichtung dienen, die einen Schalter aufweist, der durch ein Schaltglied betätigbar ist, das nur durch das erste Betätigungsglied zum Umschalten des Schalters aus einer zweiten in eine erste Schaltstellung gegen die Wirkung von Rückstellmitteln in eine die erste Schaltstellung des Schalters aufrechterhaltende Stellung lageverstellbar ist, die durch eine federnde Rücklaufsperre selbsttätig gehalten wird, wogegen das zweite Betätigungsglied dem Lösen der Rücklaufsperre dient, wodurch der Schalter durch das Schaltglied aus seiner ersten in die zweite Schaltstellung zurückstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Betätigungsglie- der (10, U) auf derselben Kreisbahn umlaufen und daß die Rücklaufsperre (21) in ihre entsperrte Stellung durch ein gesondertes Steuerglied (20) überführbar ist, das durch das erste Betätigungsglied (10) gleichzeitig mit dem Schaltglied (15) lageverstellbar ist, jedoch vom ersten Betätigungsglied (10) kurz vor der Freigabe des Schaltgliedes (15) zur Freigabe der Sperrstellung der Rücklaufsperre (21) freigegeben wird und durch das zweite Betätigungsglied (11) wieder in eine die Rücklaufsperre (21) entsperrende Stellung überführbar ist

2. Zettschaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufsperre (21) eine einseitig eingespannte Blattfeder ist.

3. Zeitschaltwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (20) und das Schaltglied (15) um eine gemeinsame Schwenkachse (14) unabhängig voneinander schwenkbar gelagert sind.

4. Zeitschaltwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Betätigungsglied (10, 11) in an sich bekannter Weise als unterschiedlich lange, gerade, achsparallele Schaltstifte ausgebildet sind.

5. Zeitschaltwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an das Schaltglied (15) ein als Blattfeder ausgebildeter und an einem stationären Träger (32) abgestützter Hebel (16) angelenkt ist, der mit einem Betätigungsstift (35) des Schalters (17) zusammenwirkt.

6. Zeitschaltwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Justiermittel (33) zum Justieren der Stellung des Hebels (16) vorgesehen sind.