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Schaltuhr mit Ziffernanzeige Die Erfindung betrifft eine Schaltuhr
mit Ziffernanzeige zur getrennten Einstellung von zwei Schaltzeitpunkten, wobei
die Schaltuhr mit einem kontinuierlich angetriebenen Zeitrad zur Sekundenanzeige
und einem an dieses Sekundenrad angeschlossenen Uhrgetriebe zur schrittweisen Fortschaltung
weiterer Zeiträder zur Minuten- une Stundenanzeige versehen ist.
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Derartige Schaltuhren dienen dem Zweck, ein angeschlossenes Gerät
durch Einstellung eines ersten Schaltzeitpunktes zu einem gewünschten Zeitpunkt
einzuschalten und durch Einstellung eines zweiten Schaltzeitpunktes nach Ablauf
einer gewünschten Zeit wieder auszuschalten.
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Wenn es sich bei dem zu schaltenden Gerät beispielsweise um ein Heizgerät
handelt, ist die Einstellgenauigkeit der Schaltzeiten verhältnismäßig unkritisch.
Handelt es sich jedoch bei dem zu schaltenden Gerät um ein Magnetbandgerät zur Aufzeichnung
von Ton- und/oder Fernsehsignalen, ist eine hohe Einstellgenauigkeit der Schaltzeiten
unbedingt erforderlich, weil insbesondere Magnetbandgeräte zur Fernsehsignalaufzeichnung
nur eine verhältnismäßig kleine Aufzeichnungs-Kapazität besitzen, die nur unter
d'eser Voraussetzung ausnutzbar ist.
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ben der hohen Einstellgenauigkeit wird von einer solchen Schaltuhr
außerdem gefordert, daß sich die Schaltzeiten leicht und einfach einstellen lassen,
und daß eine solche Schaltuhr zu einem günstigen Preis hergestellt werden kann.
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Bei einer bekannte Schaltuhr erfolgt die Einstellung eines gewünschten
Einschaltzeitpunktes mittels eines drehbaren Einstellrades, welches bei Koinzidenz
von Uhrzeit und gewünschter Schaltzeit mit Steuernocken eines von der Uhr angetriebenen
Rades in Eingriff kommt.
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Dabei wird ein Hebelsystem bewegt, Aber welches ein Einschaltkontakt
betätigt wird.
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Zur Einstellung des Ausschaltzeitpunktes sind bei der bekannten Schaltuhr
zusätzliche mechanische Steuermittel vorgesehen, die ebenfalls mit dem die Einschaltung
bewirkenden Hebelsystem zusammenarbei ten.
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Diese Steuermittel sind in Vier Raststellungen verstellbar, so daß
mit der bekannten Schaltuhr nur vier Schaltzeiten unterschiedlicher, festvorgegebener
Zange e engestellt werden können.
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Ein weiterer wesentlicher Nachteil der bekannten Schaltuhr besteht
darin, daß die Einstellgenauigkeit des Einschattzeitpunktes mit zehn Minuten. einen
Wert hat, der diese schaltuhr für eine Verwendung bei Magnetbandgeräten zur Aufzeichnung
von Fernsehsignalen wegen der kleinen Aufzeichnungs-Kapazität dieser Geräte praktisch
ungeeignet macht.
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Außerdem ist die bekannte Schaltuhr verhältnismäßig teuer, weil der
mechanische Aufbau des Hebelsystems und der damit zusammenwirkenden Getriebeelemente
recht kompliziert und aufwendig ist.
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Der Erfindung lag nunmehr die Aufgabe zugrunde, die Einschaltgenauigkeit
der Schaltzeitpunkte auf einen Wert von weniger als zwei Minuten zu verbessern und
die Schaltuhr dabei so einfach aufzubauen, daß ihre Herstellungskosten
niedrig
liegen und die Einstellung der Schaltzeiten in einfacher Weise vorgenommen werden
kann.
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Diese Aufgabe wird bei einer Schaltuhr der eingangs erwähnten Art
dadurch gelöst, daß dem Minutenrad und dem Stundenrad jeweils ein erstes und ein
zweites getrennt verstellbares Einstellrad zugeordnet ist, daß die Einstellräder
in Laufrichtung der Schaltuhr drehstarr mit den ZeXträder verbunden sind, daß jedes
Einstellrad mit einem exzentrisch angeordneten Durchgangskontakt versehen ist, daß
die Umlaufbahnen der mit den Zeiträdern umlaufenden Durchgangskontakte zwischen
Reihenkontakt-AnschlUssen in einer den jeweils entsprechenden Einstellrädern zugeordneten
ersten und zwa ten Stromleitung liegen, und daß diese Stromleitungen parallel zueinander
angeordnet und mit einer Schaltvorrichtung verbunden sind.
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Bei diesem vorteilhaften Aufbau eIner Schaltuhr ist es ohne weiteres
möglich, eine Einstellgenauigkeit van weniger als einer Minute einzuhalten.
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Da diese Genauigkeit für die getrennte Einstellung Von Einschalt-
und Ausschaltzeitpu.nkt, eingehalten wird, ist es mit der Erfindung somit außerdem
mcglich, jede gewUnschte Schaltzeitlänge mit entsprechender Genauigkeit einzustellen.
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Eine weitere Verbesserung der Einstellgenauigkeit kann bei einer
zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung dadurch erzielt werden, daß ein weiterer
Durc'gangskontakt im Sekundenrad vorgesehen ist, und daß Reihenkontakt-Anschltisse
der ersten und zweiten Stromleitung auf der Umlaufbahn dieses weiteren Durchgangskontaktes
hintereinander angeordnet sind.
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Der Herstellungspreis fUr eine erfindungsgemäße Schaltuhr ist trotz
der erheblichen Verbesserungen der Einstellgenauigkeit gegenüber bekannten Schaltuhren
verhältnismäßig niedrig, insbesondere dann, wenn die verwendeten Getriebe-Zeit-
und Einstellräder aus Kunststoff gefertigt sind.
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Ein Ausftihrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher erläutert. Dabeizeigen: Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau
einer erfindungsgemäßen Schaltuhr, bei welcher die Zeit-, Einstell- und Getrieberäder
der Deutlichkeit halber auf ihrer Drehachse nach Art einer Explosionsdarstellung
im Abstand voneinander gezeichnet sind, und
Fig.2 eine Prinzipschaltung
des Ein- und Ausschaltstromkreises mit angeschlossener Schaltvorrichtung.
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Die in Fig. 1 dargestellte Schaltuhr weist Zeiträder 1, 2 und 3 zur
Sekunden-, Minuten- und Stundenanzeige auf, die auf einer gemeinsamen, in einem
Gehäuserahmen 4 angeordneten Achse 5 drehbar gelagert sind. Diese Zeiträder werden
im folgenden auch als Sekundenrad 1, Minutenrad 2, und Stundenrad 3 bezeichnet.
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Das Sekundenrad 1 wird von einem nicht dargestellten Synchronmotor
in an sich bekannter Weise kontinuierlich angetrieben, während Minuten- und Stundenrad
nach Ablauf der entsprechenden Zeiteinheiten schrittweise forteschaltet werden.
Hierfür ist ein an sich bekanntes, nach Art eines Zweizahn- oder Malteserkreuzgetriebes
arbeitendes Sohaltuhrgetriebe vorgesehen, von dem in der Zeichnung lediglich die
Getrieberäder 6 und 7 dargestellt sind, die in die Zeiträder eingreifen,die ohne
Kraftschluß, d.h.
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also frei drehbar, auf einer Achse 28 angeordnet sind. Das Getrieberad
ist dabei ein Teil, das lediglich aufgrund der gewählten Explosionsdarstellung auseinandergezogen
gezeiphnet ist.
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Zur getrennten Einstellung von zwei Schaltzeitpunkten ist dem Stundenrad
3 und dem Minutenrad 2 jeweils ein erstes mit 9 bzw. 10 und ein zweites mit 11 bzw.
12 bezeichnetes Einstellrad zugeordnet. Diese Einstellräder 9 bis 12 sind
in
Laufrichtung A der Schaltuhr Uber ein G rre drehstarr mit den sugehörigen Zeiträdern
verbunden.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Zeiträder 2 bzw.
3 auf beiden Seiten topfartige, zylindrische Aussparungen auf, von denen in der
Zeichnung jeweils nur eine zu sehen und mit 13 bzw. 14 bezeichnet ist. Die Einstellräder
weisen aufteiner Seite entsprechende sylindrisohe Vorspringe 15 und 16 auf, von
denen in der Zeichnung ebenfils nur zwei zu sehen sind, welche an den tinstellrädern
9 bzw. 10 sitzen. Die Verbindung der Zeit- und Einstellräder erfolgt in vorteilhaft
einfacher Weise durch Einsetzen der Vorspringe auf den Ein stellrädern in die entsprechenden
Aussparungen der Zeiträder.
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Das Gesperre zur drehstarren Verbindung der Zeit- und Einsteilräder
in Laufrichtung der Schaltuhr besteht dabei im vorliegenden Ausführungsbeispiel
aus einem in der Innenmantelfläche der Aussparungen 13 bzw. 14 erkennbaren Zahnkranz
17 bzw. 18 und einer an der Außenmantelfläche der Vorsprünge 15 bzw. 16 erkennbaren
Rastklinke 19 bzw. 20.
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Wenn die Zeiti und Einstellräder bei einer zweckmäßigen AusfUhrungsform
der Erfindung zusammen mit den Teilen des Gesperres jeweils einstückig ausgebildete
Kunststoff-Formteile sind, und wenn außerdem die Getrieberäder des Uhrgetriebes
aus Kunststoff bestehen, kann der Herstellungspreis der Schaltuhr vorteilhaft niedrig
gehalten werden. Vorteilhaft ist hierbei auch die äußerst
einfache
Montage dieser Teile, die ohne Zuhilfenahme ton Werkzeugen zusammengesetzt und eingebaut
werden können, Jedes der Einstellräder 9 bis 12 ist mit einem exzentrisch angeordneten
Durchgangskontakt Versehen.
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Diese Durchgangskontakte sind mit 21 bis 24 bezeichnet.
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Die Umlaufbahnen der mit der Schaltuhr auf den Einstellrädern 9 und
10 umlaufenden Durchgangskontakte 21 und 22 liegen dabei zwischen nicht näher bezeichneten
Reihenkontakt-Anschlüssen einer den Einstellrädern 9 und 10 zugeordnetenStromleitung
25, über die zu vorgegebenen Schaltzeitpunkten, wie weiter unten noch näher erläutet
wird, ein Einschaltimpuls abgegeben wird. Die auf den Eistellrädern 11 und 12 angeordneten
Durchgangskontakte 23 und 24 liegen in entsprechender Weise in einer zweiten Stromleitung,
über die ein Ausschaltimpuls ausgelöst werden soll. Diese zweite Stromleitung ist
in Fig. 1 im Interesse der flbersichtlichkeit der Darstellung nicht eingezeichnet.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein weiterer Durchgangskontakt
26 im Sekundenrad 1 vorgesehen.
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In der Umlaufbahn dieses Durchgangskontaktes 26 liegt der Reihenkontakt-Anschluß
27 der ersten Stromleitung 25. Außerdem liegt in der Umlaufbahn des Durchgangskontaktes
26 noch ein nicht dargestellter Re ihenkon takt-Anschluß der zweiten Stromleitung,
welcher in Umlaufrichtung in einem Abstand hinter dem Reihenkontakt-Anschluß
27
der ersten Stromleitung angeordnet ist.
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Bei der hier beschriebenen Ausführungsform einer Schaltuhr, bei der
die Zeiträder selbst die Ziffernträger ftir die Zeitanzeige bilden, besteht außerdem
die S6glichkeit, die Getrieberäder 6, 7 und 8 außer Eingriff zip den Zeiträdern
zu bringen.
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Zu diesem Zweck ist an der achse 28, auf der'die erwahnten Getrieberäder
angeordnet sind, ein Hebel 29 vorgesehen, mit dem die Getrieberäder gemeinsam urückgeschwenkt
werden können.
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Dieses "Ausheben" der Getrieberäder, die zur schrittweisen Fortschaltung
der Zeiträder 2 und 3 zur Minuten- und Stundenanzeige dienen, diese Zeiträder jedoch
zwischen den Zeitpunkten der Fortschal tung in ihrer Lage verriegeln, ist erforderlich,
um die im folgenden beschriebene Einstellung der gewünschten Schaltzeitpunkte durchfUhren
zu können.
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Die Zeiträder 2 und 3 zur Minuten- und Stundenanzeige werden also
zunächst durch Auschwenken der Getrieberäder 6, 7 und 8 entriegelt, so daß sie auf
eine erste gewünschte Schaltzeit, beispielsweise die Einschaltzeit eingestellt werden
können. Nach der Einstellung der gewtinschten Ein schaltzeit werden die Getrieberäder.wieder
in Eingriff mit den Zeiträdern gebracht. Nunmehr werden die ersten Einstellräder
9 und 10,
die in einer Richtung drehstarr mit den Zeiträdern verbunden
sind,während sie in der anderen Drehrichtung relativ zum Zeitrad bewegt werden können,
in eine solche Lage zum Zeitrad verstellt, daß die Durchgangskontakte 21 und 22
als Reihenkontakte zwischen den Reihenkontakt-Anschlüssen der Stromleitung 25 liegen.
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Zur Anzeige dieser Stellung sind am Außenrand der Einstellräder 9
und 10 Markierungen 30 bzw. 31 angebracht, die bei eingestellter Schaltzeit im nicht
dargestellten Anzeigefenster der Uhr neben den eingestellten Ziffern auf den Zeiträdern
liegen.
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Zur Einstellung eines zweiten Schaltzeitpunktes, beispielsweise eines
Ausschaltzeitpunktes, wird mit den zweiten Einstellrädern 11 und 12 in entsprechender
Weise verfahren.
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Nach Einstellung der gewünschten Schaltzeiten wird das Uhrgetriebe
nochmals außer Eingriff mit den Zeiträdern gebracht und auf den Zeiträdern die richtige
Uhrzeit eingesteXt, wobei die Zeiträder so gedreht werden, daß sie die Einstellräder
mitnehmen.
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Bei einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltuhr sind
auch die Einstellräder mit Ziffern versehen, deren Reihenfolge ggf. entgegengesetit
zur Ziffernfolge für die Zeitanzeige verläuft.
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Bei dieser zweckmäßigen Ausgestaltung kann auf das Ausheben des Uhrgetriebes
verzichtet werden, da in diesem Fall lediglich die Zeitdifferenz zwischen gewünschter
Schaltzeit und jeweiliger Momentanzeit durch eine Drehung der Einstellräder relativ
zu den Zeiträdern eingestellt zu werden braucht. Beim Erreichen des gewEnschten
SchaltzeitpuXtes erscheint dann im nicht dargestellten Anzeigefenster der Schaltuhreine
der gewählten Einstellung entsprechende Ziffernfolge.
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Während beim zuerst beschriebe en Einstellvorgang die Anzeige der
Momentanzeit vorübergehend verlorengeht, läuft die Schaltuhr beider zweiten Einstellmöglichkeit
auch während des Einstellens ungestört weiter.
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Diese zwite Einsteilmöglichkeit, bei der vor der Einstellung lediglich
die Zeitdifferenz zwischen gewünscllter Schaltzeit und Momentanzeit ermittelt werden
muß, ist besonders vorteilhaft für eine Schaltuhr, die mit einer sogenannten Klappenanzeige
arbeitet. Bei dieser Klappenanzeige werden keine Ziffernrollen ins Anzeigefeld gedreht,
sondern Zifferntafeln geschwenkt, Die Zeiträder bilden dabei die Antriebsglieer
für die Schwenkbewegung der Zifferntafeln.
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Das ion Fig. 2 dargestellte Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen
Schaltuhr zeigt außer der ersten Stromleitung 25 auch die in Fig. 1 nicht dargestellte
zweite Stromleitung, die mit 3? bezeichnet ist. Die Stromleitungen 25 und 32 sind
parallel zueinander angeordnet und mit einer Schalt Vorrichtung 33 verbunden.
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Diese Schaltvorrichtung besteht beispielsweise aus einem in Fig.
2 schematisch dargestellten Schrittschaltwerk, dessen Betätigung bei Eintreffen
eines Schaltimpulses über eine der beiden Stromleitungen 25 oder 32 mittels eines
ebenfalls schematisch dargestellten Schaltmagneten erfolgt. Anstelle eines magneto-mechanischen
Uchrittschaltwerkes kann jedoch auch unter Verwendung von Kippschaltungen und Relais
eine elektronische Schrittsteuerung durchgeführt werden.
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In Fig. 2, in der auch die in den Einstellrädern vorgesehenen Durchgangskontakte
21 bis 26 schematisch eingezeichnet sind, ist die Schaltung im Augenblick des ersten
Schaltzeitpunktes dargestellt.
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In diesem Augenblick, in welchem Koinzidenz zwischen der gewünschten
Schaltzeit und der Momentanzeit der Schaltuhr besteht, liegen die Durchgangskontakte
21, 22 und 26 der Zeiträder 1, 2 und 3 als Reihenkontakte in der Stromleitung
25.
Der Schaltstrcmkreis ist somit geschlossen und ein Schaltimpuls gelangt zur Schaltvorrichtung
33.
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Dadurch wird ein Kontakt 34 der Schaltvorrichtung geschlossen, der
den Netzstromkreis zwischen den Netzanschlüssen 1-1 und den Anschlüssen II-II schließt,
an welchen beißpielsweise ein Magnetbandgerät zur Aufzeichnung von yernsehvignalen
angeschlossen ist, das in diesem Augenblick eingeschaltet wird.
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Die Ausschaltung erfolgt beim dargestellten Schaltbild bereits nach
einem Umlauf des Sekundenrades 1, also nach weniger als einer Minute, weil dann
der am Sekundenrad 1 angeordnete Durchgangskontakt 26 seine gestrichelt dargestellte
Lage in der zwiten Stromleitung 32 erreicht, deren weitere RelhenkoBtakt-Anschlüsse
durch die an den Einstellrädern 11 und 12 angeordneten Durchjgangakontakte 23 und
24 bereits verbunden sind. Der ßKontakt 34 wird dann durch den über die Leitung
32 abgegebenen Schaltimpuls wieder geöffnet, so daß das an den Anschlüssen II-II
liegende Gerät ausgeschaltet wird. Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung der Schaltuhr
kennen den Zeiträdern mehr als zwei Einsteliräder zugeordnet werden, so daß sich
die vorteilhafte Möglichkeit ergibt, mehr als zwei Schaltzeiten einzustellen.
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So gestattet beispielsweise eine Zuordnung von vier Einstellrädern
an Jedem Zeitrad auch die Binstilung von vier Schaltzeiten. Hierbei ergeben sich
zwar gewisse Vorschriften über die Reihenfolge der Einstellung, weil
beispislsweise,
wenn ale inneren Einstellräder mit den äußeren Einstellrädern wiederum über Rastklinken
gekuppelt sind, zuerst die inneren Einstellräder und dann die außenliegenden Einstellräder
einzustellen sind. Im übrigen werden die Vorteile der Erfindung jedoch auch bei
dieser Weiterbildung beibehalten.
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- Patentansprüche -