DE2018410C3 - Zeitschaltgerät - Google Patents

Description

Di Erfindung bezieht sich auf ein Zeitschaltgerät mit Syiichronmotorenantrieb und mit zwei unabhängig voneinander vorwählbaren, nacheinander ablaufenden Schaltzeiten für eine zu betätigende Kontakteinrichtung, zu deren Betätigung ein schwenkbar gelagerter Pendelhebel vorgesehen ist, auf dem ein vom Synchronmotor angetriebenes Ritzel angeordnet ist, das infolge einer auf den Pendelhebel einwirkenden Schaltfedcr in zwei stabilen Stellungen des Pendelhebels jeweils mit einem von zwei verzahnten Schalträdern kämmt, die in eingrifflosem Zustand mit Hilfe von Rückstellfedern in vorwählbare Ausgangslagen rückstellbar sind und die jeweils Nockenscheiben aufweisen, welche nach Ablauf der eingestellten Schaltzeit das Verschwenken des Pendelhebcls aus der einen stabilen Stellung in die andere bewirken.

Solche Zeitschaltgeräte sind bereits bekannt (deutsche Auslegeschrift 1299 913).

Des weiteren sind zeitgesteuerte Schalter für Maximumzähler bekannt, wobei ein erster Zeitwert unveränderlich von einer vollen Umdrehung eines Zeitrads bestimmt ist, während die Schaltzeit eines Betätigungselements beschränkt einstellbar in geringem Bereich von einer Steuer- und Sperrscheibe gesteuert wird (deutsche Auslegeschrift 1 225 272); dort stehen jedoch keine zwei unabhängig voneinander vorwählbaren und nacheinander ablaufenden Schaltzeiten zur Verfugung.

Bei Zeitschaltgeräten der eingangs beschriebenen

ίο Art muß vermieden werden, daß, wie auch im Falle unmittelbar nockenbetätigter Kontaktsätze, der eigentliche Schaltpunkt durch eine schleichende Einstellung erreicht wird, die mehr oder weniger von der Umfangsgeschwindigkeit und dem Anstieg der

Schaltnocken abhängig ist. Denn dies bedeutete, daß der Kontaktdruck im Umschaltbereich sich ebenfalls schleichend verändert und dadurch zu erhöhten Übergangswiderständen und unzulässig lange aufgebauten Funkenstrecken führt, was einen vorzeitigen

Verschleiß der Kontakte zur Folge hat; außerdem wirkt sich bei einem Schaltvorgang der vorgeschilderten Art der labile Bereich, innerhalb dessen das Umschalten erfolgen kann, insbesondere bei kurzen Schalt/eUen, ungünstig auf die Genauigkeit aus. Der

a'5 Absprungspunkt wird dabei im wesentlichen von den jeweiligen Reibungsverhältnissen bestimmt, die abgesehen davon, daß sie im Laufe der Betriebsdauer nicht konstant sind, durch Erschütterungen beeinflußt werden können. Eis besteht dann die Gefahr, daß das Antriebstriebdurch das allmähliche Nachlassen der l.ingriffskraft vor dem Umschaltpunkt durchrutscht. Damit ist auch die Reproduzierbarkeit insbesondere kurzer Schaltzeiten in Frage gestellt, da der Absprungspunkt um so genauer festliegen muß, je kürzer die geforderte Schaltzeit ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Zeitschaltgerät der eingangs beschriebenen Art ein zeillich genaues und schlagartiges öffnen und Schließen der Kontakte ohne schleichende Kontaktdruckveränderung auch bei Erschütterungen zu gewährleisten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Schwenkachse des als Radkranz ausgebildeten Pendelhebels ein Steuerhebel Ic se gelagert ist, der sich über seine Nockenbahnen wechselweise durch die Nockenscheiben der Schalträder verschwenken läßt und der seinerseits mit einem keilförmigen Nocken gegen die Wirkung der Schaltfeder auf eine entsprechende Keilnase einer auf dem Pendelhebel gelagerten Umschaltklinke einwirkt.

Dadurch wird vorteilhiifterwcisc erreicht, daß der Umschaltpunkt durch eine mechanische Sperrvorrichtung auch bei Erschütterungen definiert festliegt, die Kontakte schlagartig offnen und schließen und weder vor dem öffnen noch vor dem Schließen eine schleichende Kontaktdruckveränderung erfolgt. Vorteilhaft ist auch, daß hier sowohl die Ein- als auch die Ausschalt- oder Pausezeiten getrennt vorwählbar sind.

I m folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zcigi

!•ig. I eine schematischc Darstellung der Vorderansicht der beschriebenen Schaltanordnung,

Fig. 2 ein Schnittbild, das die wesentlichen An-

<>5 triebsverbindungen zeigt.

Indem in Fig. I dargestellten Ausführungsbeispiel ist der ringförmig ausgebildete Schaltarm 1 schwenkbar auf der Achse 2 gelagert. Der Steuerhebel 3, an

dem einerseits die Nocken 4 und 5 andererseits das Prisma 6 ausgebildet sind, ist ebenfalls schwenkbar auf der Achse 2 gelagert. Auf den A'-hsen 7 und 8, die auch wie die Achse 2 in einer Platine 9 befestigt sind, und ein entsprechendes nicht dargestelltes Gegenlager aufweisen, ist jeweils eine Scheibe 10 bzw. 11 drehbar angeordnet. Die Scheiben 10 und 11 die jeweils einen Schaltnocken 12 und 13 tragen, sind über Buchsen, von denen in Fig. 2 eine 14 gezeigt ist, mit Stirnrädern 15 und 16 verdrehfest verbunden. Ferner sind an den Scheiben 10 und 11 Ansätze 17 und 18 ausgebildet, die als Auflagen für die Rückstellfedern 19 und 20 dienen, die einerseits an jeweils einem in der Scheibe befestigten Stift 21 bzw. 22 andererseits an gehäusefesten Stiften 23 bzw. 24 eingehängt sind. An dem Schaltarm 1, der außer der Lagerbrücke 25 auch einen l^gerarm 26 aufweist, ist eine Kulisse 27 ausgebildet, die der Halterung einer Druckfeder 28 dient, die mit einem in die Kulisse 27 hineinragenden Arm 29 der Umschaltklinke 30 zusammenwirkt. Die Umschaltklinke 30 an der eine prismatische Spitze 31 ausgebildet ist, ist mittels eines Stiftes 32 auf dem Schaltarm 1 schwenkbar gelagert.

Der Antrieb des Rades 16 und damit der Scheibe 11 erfolgt durch einen nicht dargestellten Synchronmotor und ein zwischengeschaltetes Getriebe über ein auf der Achse 2 gelagertes Räderpaar 33 und 34. Mit dem Rad 34 in Eingriff steht ein weiteres Rad 35, das verdrehfest mit einem Trieb 36 verbunden und auf einer im Schaltarm 1 befestigten Achse 37 drehbar gelagert ist. Ein weiteres Trieb 38, das zusammen mit einem Zahnrad 39 ebenfalls auf der Achse 37 und unabhängig von dem Räderpaar 35 und 36 drehbar gelagert ist, kommt wenn der Schaltarm 1 in die entsprechende Stellung schwenkt in Eingriff mit dem Zahnrad 15. Der Antrieb erfolgt über ein ebenfalls auf der Achse 2 also zentrisch zum Schaltarm 1 gelagerten Räderpaar 40 und 41 wobei das Rad 41 wie bereits für den Getriebezweig für der. Antrieb des Rades 16 beschrieben, über ein geeignetes Zwischengetriebe, von dem die Zahnräder 42 und 43 sowie deren Lagerbuchse 44 in F i g. 2 gezeigt sind, durch den erwähnten Synchronmotor. Die Umschaltung der nicht dargestellten Kontakte erfolgt über die am Umfang des Schaltarmes 1 vorgesehene Nut 45, in die ein auf der Achse 46 befestigter Schaltfinger 47 eingreift.

Im folgenden ist die Funktion der bisher beschriebenen Anordnung kurz erläutert:

Die Vorwähleinrichtung ist nicht dargestellt, es sei jedoch soviel gesagt, daß die Scheiben 10 und 11 sofern sie nicht mit dem Antrieb (Trieb 36 bzw. 38) gekuppelt sind, unter der Wirkung der Federn 19 bzw. 20 gegen einen von außen einstellbaren Anschlag gehalten werden. Außerdem können je nach Wahl der Getriebeübersetzung zwischen dem Antriebsmotor und den Scheiben verschiedene Winkelgeschwindig keiicn der Scheiben 10 und 11 erzielt werden, wodurch es beispielsweise möglich ist, relativ kurze • Schaltzeiten mit relativ langen Pausezeiten zu kombinieren. Dabei ist für sehr kurze Schaltzeiten lediglich

der Anstieg der Nocken 12 bzw. 13 maßgebend, wobei eine relativ große Steigung der Schaltnocken zulässig ist und demnach kurze Schaltzeiten erzielt werden können. Selbstverständlich lassen sich mit dem Gerät auch Schaltfunktionen erzielen, wenn es durch andere

ίο technisch': oder physikalische Größen als der Zeit, oder durch eine Kombination von einer dieser Größen und der Zeit angetrieben wird. Bei dem dargestellten Beispiel läuft der zeithaltende Synchronmotor, wenn das Gerät eingeschaltet ist, ständig um und treibt bei-

spielsweise über den Getriebezweig 33,34,35,36 und 16 die Scheibe 11 an.

In Fig. I ist die Umschaltstellung erreicht, d. h. der Nocken 13 hat den Steuerhebel 3 gegen die Uhrzeigerrichtung so weit verschwenkt, daß die Spitze des

Prismas 6 der Prismenspitze 31 an der Umschaltklinke 30 gegenübersteht. Dabei wurde während der Schwenkbewegung des Steuerhebels 3 die Umschaltklinke 30 nach unten verschwenkt und die Umschaltenergie in der Feder 28 gespeichert. Der Schaltarm 1 wurde dabei durch eine zusätzliche Kraft gegen den Anschlag 48 gezogen, so daß der Hingriff zwischen den Rädern 16 und 36 in der Zeit in der die Umschaltung vorbereitet wurde, gesichert war und keine Kontaktdruckverminderung entstehen konnte.

Durch geringfügiges Weiterdrehen der Scheibe 11 wird nun aus der beschriebenen Stellung das Steuerglied 3, das so ausgebildet ist, daß es nur eine geringe Masse und demnach auch eine verminderte Trägheit aufweist, in die gestrichelt gezeichnete Stellung springen. Dadurch kommt die Fläche 50 am Prisma 6 des Steuerhebels mit der Fläche 51 der Umschaltklinke 30 in Berührung wobei dadurch, daß sich der Steuerhebel über seinen Nocken 5 auf der Scheibe 10 abstützt das Prisma 6 also feststeht, die Fläche 51 auf der Fläche 50 in die gestrichelt gezeichnete Stellung entlanggleiten kann. Der Schaltarm 1 wird dadurch im Uhrzeigersinn bis zum Anschlag 49 verschwenkt, wobei gleichzeitig das Trieb 38 mit dem Rad 15 in Eingriff kommt und die Umschaltung der nicht dargestellten Kontakte über den Schaltfinger 47 und die Welle 46 bewirkt wird. Außerdem stellt sich, sobald das Trieb 36 außer Eingriff mit dem Rad 16 kommt, unter der Wirkung der Feder 20 die Scheibe 11 an den gesetzten Anschlag zurück. Das Rückschaltspiel beginnt in dem Augenblick, in dem der Tiieb 38 mit dem Rad 15 in Eingriff geht. Das Umschalten des Schaltarmes 1 und damit der Kontakte hängt davon ab, welches Übersetzungsverhältnis der Getriebezweig zwischen dem Antriebsmotor und der Scheibe

10 aufweist und welche Anschlagstellung für die Scheibe 10 gewählt wurde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Zeitschaltgerät mit Synchronmotorantrieb und mit zwei unabhängig voneinander vorwählbaren, nacheinander ablaufenden Schaltzeiten für eine zu betätigende Kontakteinrichtung, zu deren Betätigung ein schwenkbar gelagerter Pendelhebel vorgesehen ist, auf dem ein vom Synchronmotor angetriebenes Ritzel angeordnet ist, das infolge einer auf den Pendelhebel einwirkenden Schaltfede»° in zwei stabilen Stellungen des Pendelhebels jeweils mit einem vom zwei verzahnten Schalträdern kämmt, die in eingrifflosem Zustand mit Hilfe von Rückstellfedern in vorwählbare Ausgangslagen rückstellbar sind und die jeweils Nokkenscheiben aufweisen, welche nach Ablauf der eingestellten Schaltzeit das Verschwenken des Pendelhebels aus der einen stabilen Stellung in die andere bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schwenkachse (2) des als Radkranz ausgebildeten Pendelhebels (1) ein Steuerhebel (3) lose gelagert ist, der sich über seine Nockenbahnen (4, 5) wechselweise durch die Nockenscheiben (10,! 1) der Schalträder (15, 16) verschwenken läßt und der seinerseits mit einem keilförmigen Nocken (6) gegen die Wirkung der Schaltfeder (28) auf eine entsprechende Keilnase (31) einer auf dem Pendelhebel (1) gelagerten Umschaltklinke (30) einwirkt.

2. Zeitschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheiben (10, 11) unter Wirkung von Rückstellfedern (19. 20; stehen und vom Ritzel (36), weiches am radförmigen Pendelhebel (1) sitzt, wechselweise gesteuert sind.

3. Zeitschaltgerät nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am radförmigen Pendelhebel (1) eine Ubertragungs-Nockenanordnung (45, 47) vorgesehen ist.

4. Zeitschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (3) durchlocht ist und vorzugsweise aus Kunststoff besteht.