DE2031332A1

DE2031332A1 - Programmgesteuertes, elektrisches Schaltwerk

Info

Publication number: DE2031332A1
Application number: DE19702031332
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Zurich Hirzel (Schweiz)
Original assignee: Novitas Fabrik elektrischer Appara te AG, Zurich (Schweiz)
Priority date: 1969-07-07
Filing date: 1970-06-24
Publication date: 1971-01-28
Also published as: CH528776A; CH507581A; GB1264278A; US3629528A; FR2051581A7

Description

Dipl.-Ing. W. PAAP 8 MÖNCHEN

Dipl..Ing. H. MITSCHERLICH _T._{lifon! (ββ11}, .„₆₆₈₄

DipL-lng. K. GUNSCHMANN
Dr. rer. not. W. KORBER

Patentanwälte 24. Juni 1970

Dr.Kö/Ne

NOVITAS,

Fabrik elektrischer Apparate AG.,

Seestrasse 367

8056 Zürich /Schweiz

Patentanmeldung Programmgesteuertes, elektrisches Schaltwerk

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein programmgesteuertes elektrisches Schaltwerk mit einem motorisch zum Drehen mit vorbestimmter Drehgeschwindigkeit angetriebenen Hotor, auf welchem axial hintereinander mehrere Schaltrad-Betätigungsfinger auswechselbar und am Eotor Je in wählbare Winkelorientierungen einstellbar befestigt sind, um mit Je daneben auf einer parallel zur !Rotorwelle gelagerten Schaltwelle festsitzenden Wellenschalträdem zum schrittweisen Verdrehen der Schaltwelle zusammenzuwirken, wobei ferner diese Schaltwelle, die ausserdem mindestens ein mitdrehendes Kontakt-Betätigungsrad für Je eine zugeordnete elektrische Kontaktanordnung trägt, derart ausgebildet ist, dass während Jeder vollständigen Botordrehung die genannte Kontaktanordnung nach einem vorbestimmten Programm in Ab-Mngigkeit von der Jeweiligen Botordrehstellung betätigt wird.

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Unter der allerdings nicht obligatorischen Voraussetzung, dass der Motor den genannten Rotor jeweils pro 24· Stünden einmal vollständig dreht und eine !Tages zifferblatt scheibe die momentanen Tageszeiten in Abhängigkeit von der Eo tordrehst ellung anzeigt, stellt der Erfindungsgegenstand eine sogenannte Tagesschaltu.hr dar, wie sie beispielsweise zur Programmsteuerung von Heizungs- und Klimaanlagen vielfach Verwendung finden kann.

Es sind schon Schaltuhren dieser Art so ausgebildet worden, dass sie an vorbestimmten Wochentagen, z. B. für das Wochenende, die zugeordneten Kontaktorgane nach einem abgeänderten Tagesschaltprogramm betätigen.

Gegenüber bekannten Ausbildungen von Wochenschaltuhren dieser Art ist nach der vorliegenden Erfindung das vorstehend definierte ScIaLtwerk dadurch gekennzeichnet, dass am Rotor in einer wählbaren Winkelorientierimg auch ein Zusatz-Betätigungs-: finger befestigt ist, der dazu, bestimmt und ausgebildet ist, im Verlauf einer vollen Rotordrehung ein ssugeordnetes Programmwechsel schalt rad um einen vorbestimmten Bruchteil einer vollen Drehung weiter zu. schalten, wobei dieses Programm-' wechsel-Schaltrad axial gerichtete Hocken trägt, die derart ausgebildet sind, dass das Programmweehsel-Schaltrad im Zusammenwirken mit einem federnd gegen dessen Axialnocken gedrüc kten Gegenorgan beim .Irreichen mindestens einer, vorbestimmten Drehstellung ein© relativ© Axialverstellung des Eotors : bezüglich der auf der Schaltwelle sitzenden ¥ellenschalträdern bewirkt, derart, dass diese Wellenschalträdar statt mit der ersten genannten Gruppe von Betätigungsfingern am. Motor : mindestens mit einer sweit®n axial dagagan vereststen Grupp© ί von ebenfalls in wählbaren Winkeistellsuigen am Rotor befe-■ stigten Betätigungsfingern zusamm®ntjirk@n_s. so dass mit den : auf der Schaltwelle angeordnet ©n Kontaktbatätigungsrädern deren zugeordnete elektrischen Kontaktorgaa© Programm in Abhängigkeit voa
tätigt werden.

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Ein Ausführungsbeispiel des Er findungs gegenstandes istin den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Dabei sseigen:

Fig. 1 einen vereinfachten Grundriss des Schaltwerkes;

Mg. 2 eine Ansicht auf das Programmwechsel-Schaltrad, gesehen in Richtung des Pfeiles A von Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht auf ein Wellen-Schaltrad, gesehen in Eichtung der Pfeile B von Fig. 1|

Fig. 4 eine Ansicht auf die Kontaktanordnung und das Kontaktbetätigungsorgan, gesehen in Eichtung der Pfeile C von Fig. 1.

Unter hauptsächlicher Bezugnahme auf Fig. 1 wird vorerst der grundsätzliche Aufbau des dargestellten Schaltwerkes erläutert.

Mit 11, 12, 13 sind drei parallel zueinander feststehend an einer nicht dargestellten Plattform montierte Platinen bezeichnet. Drei ebenfalls auf einer feststehenden Plattform angeordnete Kontaktfedern 140, 141, 142 bilden zusammen die programmatisch zu betätigende Kontaktanordnung. An der Platine 12 ist ein Uhrwerkmotor 15 oder irgend ein mit konstanter Drehzahl kontinuierlich arbeitender Motor angebaut. Zwischen den Platinen 12 und 13 ist ein Untersetzungsgetriebe 16 feststehend angeordnet, das dazu bestimmt und ausgebildet ist, die Drehzahl der Abtriebswelle 150 des Motors 15 so zu transformieren, dass sich die Abtriebswelle 160 dieses Getriebes jeweils in einer Zeit von 24 Stunden einmal vollständig dreht.

Mit dieser Welle 160 ist ein Rotor 17 drehfest gekuppelt, der ein Zifferblatt 170 trägt, an welchem mindestens Viertelstunden ablesbar sind. In an sich bekannter Weise sind koaxial mit dem Rotor 17 und relativ zu diesem je mindestens in stufenweise wählbaren Drehstellungen feststellbare ilngerscheiben 171» 172, 171'» 172' mit je einem radial über den Rotorumfang vorstehenden Schaltrad-Betatigungsfinger verbunden. Eine aus

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den einstückig verbundenen Abschnitten 21, 22 und 23 bestehende Schaltwelle 20 ist in den drei Platinen 11, 12, 13 parallel zu den Wellen 150 des Uhrwerkmotors und 160 des Untersetzungsgetriebes 16 bzw. des Rotors 17 drehbar und axial hin und her verschiebbar gelagert. Sie trägt auf ihrem Mittelabschnitt 22 eine sie umgebende, vorgespannte Schraubenfeder 30» deren eines Ende an der Platine 12 abgestützt ist, während das andere' Federende bestrebt ist, die ganze Schaltwelle 20 aus der in Fig. 1 dargestellten Lage in Richtung des Pfeiles D zu verschieben.

P Eine zwischen den Platinen 12 und 13 axial unverschiebbar gehaltene, mit dem sie durchsetzenden, axial darin verschiebbaren Schaltwellenabschnitt 23 drehfest verbundene Nabenhülse 40 trägt in drehfester Verbindung eine Rasterscheibe 41, die mit einem feststehend montierten Gegenrastorgan 42 so zusammenwirkt, dass die Schaltwelle nur diskrete Drehstellungen gemäss der Teilung der Rasterscheibe 41 stabil einnehmen kann. Die Rasterscheibe 41 entspricht dabei in ihrer Form dem nach- : stehend beschriebenen und in Fig. 3 dargestellten Wellen- i schaltrad 51· Dieses Wellenschaltrad 51 ist drehfest und axialfest mit dem Schaltwellenabschnitt 23 verbunden. In glei- \

eher Weise ist auch das gleich ausgebildete, axial vom WeI-

fe lenschaltrad 51 distanzierte zweite Wellenschaltrad 52 mit dem Schaltwellenabschnitt 23 verbunden. Am äusseren Ende des Schalt-Wellenabschnittes 23 ist ein Programmwechselschaltrad 53» das ^; in Fig. 2 in Ansicht gezeichnet ist, frei drehbar, aber axial fest mit dem Wellenabschnitt 23 verbunden, gelagert. :

Es trägt auf seiner den Wellenschalträdern 51> 52 zugekehrten j Stirnseite eine axialwirkende Nockenprofilierung 530, die unter Wirkung der Vorspannung der Feder 30 dauernd an eine j über die Bolzen 131,132 an der Platine 13 abgestützte Platte j 133 angedrückt wird. Wenn die Platte 133 bei der nachstehend j zu beschreibenden Drehbewegung des Programmwechsel-Schaltrades ι 53 aus der dargestellten Normallage auf einen axial vorstehen- i

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den Nockenabschnitt der Nockenprofilierung 530 aufläuft, werden das Programmwechsel-Schaltrad 53 und mit diesem die ganze Schaltwelle 20 und alle damit fest verbundenen Teile gegen die Vorspannkraft der Feder 30 um eine der axialen Nockenhöhe entsprechende Distanz entgegen der Pfeilrichtung D axialverstellt. Dabei werden die Wellenschaltrader 51, 52, die vorher gemäss Mg. 1 neben den Fingerscheiben 171 bzw. 172 stehen, neben die Betätigungsfinger der Fingerscheiben 171' bzw. 172' des Rotors 17 verstellt.

Am äusseren Ende des Schaltwellenabschnittes 21 sind, darauf festsitzend, zwei Kontakt-Betätigungsräder 60 bzw. 60' angeordnet, die gemäss Fig. 4 dazu bestimmt und ausgebildet sind, die Umschaltkontaktfeder 140 der Schaltfederanordnung 14 abwechslungsweise an die Kontaktfeder 141 und an die Kontaktfeder 142 anzudrücken.

Gemäss Fig. 3 wird das Wellenschal trad 51 durch den pro Tag ■! einmal eingreifenden Betätigungsfinger der Scheibe 171 de- [ weils um 1/6-Drehung weitergeschaltet, wobei die gleichgeteilte'. Rasterscheibe 41 auf der Nabenhülse 40 das Festhalten der Schaltwelle 20 in der entsprechend erreichten Drehstellung sichert. Es wird hier angenommen, dass der Finger der Scheibe

171 jeweilsdas Wellenschaltrad 51 und damit die Schaltwelle 20 und die Kontaktbetätigungsräder 60, 60' in eine Drehstellung schalten, in welcher die Kontaktfedern 140 und 141 elektrisch verbunden sind, während der Finger an der Tragscheibe

172 das zugeordnete Wellenschaltrad 52 und die Kontaktbetätigungsräder 60, 60' in eine Stellung schalten, in welcher die Kontaktfedern 140 und 142 miteinander elektrisch verbunden sind. Mit diesen zwei Finger-Tragscheiben 171, 172 und den zugeordneten zwei Wellenschalträdern 511 52 kann also pro Tag 'tje einmal zu ^je vorwählbaren Tageszeiten ein von den Kontaktfedern 140, 141, 142 beherrschter Stromkreis eingeschaltet und ausgeschaltet werden.

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Sofern die selbe Schalt funktion pro Tag mehrmals ausgeführt werden soll, können entsprechend mehr Paare von Wellen-Schalträdern 51_T 52 auf den Schaltwellenabschnitt 23 und entsprechend mehr Paare von zugeordneten Fingerscheiben 171? 172 mit Betätigungsfingern am Rotor 17 angeordnet werden.

Gemäss Fig. 2 weist das Programmwechsel-Schaltrad 53 eine 7er-Teilung auf und wird also durch den Betätigungsfinger der Scheibe 173 am Rotor 17 GQ&ei¹ ^ag einmal um einen Schritt und in einer Woche einmal ganz, je zu vorbestimmter Tageszeit, gedreht. Dementsprechend werden jeweils an bestimmten Wochentagen entsprechend der Anordnung der Axialnocken der Nockenprofilierung 530 des Programmwechsel-Schaltrades 53 die Schaltwelle 20 und die darauf festsitzenden Wellen-Schalträder 51, 52 um eine vorbestimmte Strecke in Gegenrichtung zum Pfeil D in Fig. 1 axial verschoben, so dass dann neben den Wellenschal trädern 51> 52 nicht mehr die Betätigungsfinger der Scheibeni7ii 172 am Rotor 17? sondern eine zweite Gruppe von axial dazu entsprechend versetzten Betätigungsfingern an den Scheiben. 171' ₅ 172' am Rotor 17 stehen«. An dieser zweiten Gruppe von Betätigungsfingern lässt sich also ein anderes Tages-Schaltprogramm für die Kontaktfedergruppen frei einstellen. Übrigens ist es selbstverständlich auch möglich, auf der Schaltwelle 20 mehrere Paare von Hontaktbetätigungsrädern 60, 60' und mehrere zugeordnete Kontaktfedergruppen 14 vorzusehen, um abwechslungsweise andere Stromkreise programmatisch ein- und auszuschalten.

Es ist leicht einzusehen, dass mit der beschriebenen Einrichtung in einfacher Weise verschieden programmierte Schaltungsfolgen in elektrischen Stromkreisen an vorbestimmten Wochentagen vor- \ einstellbar sind. Änderungen der einzelnen Tagesprogramme ! bedürfen einer Neu-Erstellung der Fingerscheiben 171% 172, J

171', 172¹ am Rotor 17. ' |

Änderungen, des Wochenprograames sind möglich durch Veränderung

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der Nockenverteilimg am Programmwechsel-Schaltrad'53 oder durch Auswechslung desselben gegen ein anderes mit anderer Nockenverteilung. In Sonderfällen kann auch durch Veränderung der Einstellung des Schaltrades 53 auf der Schaltwelle 20 ein Wochentag mit Sonderprogramm verschoben werden.

Ein Hauptvorteil des dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispieles ist darin zu erblicken, dass die Tageszeit, bei welcher jeweils die Weiterschaltung des Programmwechsel-Schaltrades 53 durch die Fingerscheibe 173 am Rotor 17 erfolgt, derart frei wählbar ist, dass damit keine Störung der vom Schaltwerk beherrschten Stromkreise verbunden ist. Dies wäre beispielsweise der Fall, wenn zur Umschaltzeit des Programmwechsel-Schal trades nach dem vorherigen Programm ein Stromkreis eingeschaltet wäre, der nach dem Programmwechsel noch einmal· eingeschaltet werden müsste.

Ansprüche i

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Claims

_. 8 Ansprüche

(1.1 Programmgesteuertes, elektrisches Schaltwerk mit einem ^S motorisch zum Drehen mit vorbestimmter Drehgeschwindigkeit angetriebenen Rotor, auf welchem axial hintereinander mehrere Schaltrad-Betätigungsfinger auswechselbar und am Rcvbor je.in wählbare Winkelorientierungen einstellbar befestigt sind, um mit je daneben auf einer parallel zur Rotorwelle gelagerten Schaltwelle festsitzenden Wellenschalträdern zum schrittweisen Verdrehen der Schaltwelle

) zusammenzuwirken, wobei ferner diese Schaltwelle, die ausserdem mindestens ein mitdrehendes Kontakt-Betätigungsgrad für je eine zugeordnete elektrische Kontaktanordnung trägt, derart ausgebildet ist, dass während jeder vollständigen Rotordrehung die genannte Kontaktanordnung nach einem vorbestimmten Programm in Abhängigkeit von der jeweiligen Rotordrehstellung betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass am Rotor (17) in einer wählbaren Winkelorientierung auch ein Zusatz-BetätiLgungsfinger (173) befestigt ist, der dazu bestimmt und ausgebildet ist, im Verlauf einer vollen Rotordrehung ein zugeordnetes Programmwechselschaltrad (53) um einen vorbestimmten Bruchteil einer vollen Drehung weiter zu schalten, wobei dieses Programmwechsel-Schalt-

™ rad (53) axial gerichtete Nocken (530), trägt, die derart ausgebildet sind, dass das Programmwechsel-Schaltrad (53) im Zusammenwirken mit einem federnd gegen dessen Axialnocken (530) gedrückten Gegenorgan (133) beim Erreichen mindestens einer vorbestimmten Drehstellung eine relative Axialverstellung des Rotors (17) bezüglich der auf der Schaltwelle (20, 21, 22, 23) sitzenden Wellenschalträdern (51» 52) bewirkt, derart, dass diese Wellenschalträder statt mit der ersten genannten Gruppe von Beta ti gungs fingern (171, 172) am Rotor (17) mindestens mit einer zweiten axial dagegen versetzten Gruppe von ebenfalls in wählbaren Winkelstellungen am Rotor befestigten Betätigungsfingern . I (171'» 172') zusammenwirken, so dass mit den auf der

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Schaltwelle angeordneten Kontaktbetätitungsrädern (60, 60') deren zugeordnete elektrischen Eontaktorgane (14, 140, 141, 142) nach einem anderen Programm in Abhängigkeit von der Jeweiligen Eotorstellung betätigbar sind.
2. Schaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Programmwechsel-Schaltrad (53) koaxial zu den aufder Schaltwelle (20, 21, 22, 23) drehfest angeordneten Wellenschalträdern (51> 52) auf einem Teil der Schaltwelle frei drehbar, aber relativ zu den Schalträdern axial unverschiebbar gelagert ist, derart, dass die dem Programmwechsel-Schaltrad (53) i& den durch die Anordnung seiner Axialnocken (530) vorbestimmten Drehstellungen aufgewungenen AxialVerstellungen relativ zum Eotor (17) und den darauf befestigten Betätigungsfingern (171, 172, 171', I72¹) auf die Wellenschaltrader (51» 52) übertragen werden.
3. Schaltwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Eotor (17) pro 24 Stunden einmal vollständig dreht und das Programmwechsel-Schaltrad (53) sieben diskrete Drehstellungen einnehmen kann, so dass an vorbestimmten Wochentagen das zweite Schaltprogramm für die Kontaktorgane (14) wirksam wird.
4. Schaltwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass.das Programmwechsel-Schaltrad (53) auswechselbar ist.

5· Schaltwerk nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialnocken (530) auf dem Programmwechsel-Schaltrad umstellbar angeordnet sind.

■ Der Patentanwalt

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