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Schaltuhrmodul Die Erfindung betrifft einen eynchronmotoriech angetriebenen
Schaltuhrmodul mit einer Anzeige- und Schaltprogrammscheibe mit vorwählbaren Schaltreitern,
die eine elektrische Kontakteinr ichtung programmvorwahlkonform beaufschlagen.
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In immer größerem Maße werden Schaltuhren zur elektrischen, zeithaltenden
Steuerung von z.B. Heizanlagen, Abtaueinrichtungen von Kühlanlagen, Wassera#fbereitungsanlagen,
Schaufensterbeleuchtungsanlagen, Radios, Lichtvecker benötigt. Für derartig.
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Anwendungsfälle sind vielfach Schaltuhren erforderlich, die einerseits
ökonomisch in ihre Gesamtaufbau und wirtschaftlich in der Herstellung und im Verkauf
sind, andererseits rollen solche Schaltuhren bei einer geometrisch größtmöglichen
Anzeige. und Schalt p#ogrammscheibe in sich kompakt geschlossen, relativ kleine
Abmessungen in Länge, Breite und Höhe als auch ein kleines Massen.
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gewicht aufweisen. Außerdem soll sichergestellt sein, daß dort die
mechanischen Montage- und Befestigungsglieder, als auch die elektrischen Anschlußeinrichtungen
hinreichend übersichtlich und
zweckgemäß ausgebildet und angeordnet
aind, um hiermit einen uni.
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vorseilen, ökonomisch wirtschaftlichen Einsatz in Geräten, Anlagen
und sonstigen Steuereinrichtungen, z.B. der oben genannten Art, zu gewährleisten.
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Die derzeit bekannten Schaltuhren sind in ihren technischen Aufbau
einschließlich einem speziallen, das System umschließenden, Gehäuse spezifisch auf
bestimmte Einsatzfälle, z.B. für eine Ein- oder Aufbaumontage an Schalttafeln oder
sonstigen Einrichtungen ausgerichtet, und weisen dementsprechende geometrische Abmessungen
und Massengewichte sowie mechanische Montage- und Befestigungsglieder als auch elektrische
Anschlußeinrichtungen auf.
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Derartige Uhren lassen. sich ökonomisch und wirtschaftlich Dar äußerst
begrenzt universell in, durch individuelle Gehäuse eder Verkleidungen geprägte,
Geräte, Anlagen oder sonstige Steuerrinrichtungen einsetzen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, den Bau solcher Schaltuhren durch die
Schaffung eines sogenannten Schaltuhrmoduls zu vereinfachen, in funktionellen Eigenschaften
zu verbessern und ein Herstellung eines solchen Moduls in großen Serien zu eriöglichen.
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Gemäß der Erfindung sind zur Lagerung der mechanischen und der elektrischen
Antriebs- und Schalteinrichtungen schalenartige Platinen vorgesehen, die, in spanloser
Technik hergestellt, einander gegenüberliegend angeordnet, einen Teil der Antriebs-
und Schalteinrichtungen gehäuseförmig umschließen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird in folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine Seitenschnittansicht
durch einen Schaltuhrmodul in leicht vergrößertem Maßstab, Fig. 2 eine Vorderansicht
auf den Schaltuhrmodul nach Fig. 1 mit einer Anzeige- und Schaltprogrammscheibe,
Fig. 3 eine Ansicht der mechanischen Antriebseinrichtung der
Anlage
nach Fig. 1 bei abnahme der vorderseitigen schalenartigen Platine, Fig. 4 eine Ansicht
der elektrischen Antrieb- und Schalteinrichtung nach Fig. 1 bei Abnahme der rückseitigen,
schalenartigen Platine und Fig.5 eine. Seitenansicht auf einen Schaltuhrmodul nach
Fig. 1 mit einer elektrischen Anschlußvorrichtung, bei abgenommener Anzeige- und
Schaltprogrammscheibe.
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In der Einrichtung nach Fig. 1 bezeichnet 1 eine vorderseitige schalenartige
Platine und 2 eine rückseitige schalenartige Platine, die, in spanloser Technik
insbesondere aus einem thermoplastichen Kunststoff hergestellt, mit den Hohlräumen
einander geXenüber liegend angeordnet, kraftschlüssig zueinander befestigt ein können.
Die, derart zueinander angeördneten, Platinen 1 und 2 umschließen die dort funktionskonform
angeordneten und gelagerten mechanischen und elektrischen Antriebs, Schalt- und
Anschlußeinrichtungen gehäuseförmig und schützen diese hinreichend gegen Berührung
und Staubeinflüsse. Außerdem sind die Platinen 1 und 2 insbesondere die Platine
2, mit Mitteln zur Fixierung, Montage und Befestigung des erfindungsgemäßen Schaltuhrmodlus
in vorwählbar zeithaltend zu steuernden Anlagen, Geräten oder sonstigen Einrichtungen
versehen sind.
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Im Einzelnen sind in den gehäuseförmig zueinander angeordneten Platinen
1 und 2 der Fig. 1 folgende mechanische und elektrische Antriebs-, Schal- und Anschlußeinrichtungen
funktionskonform gelagert. 3 bezeichnet dort einen Synchronkleinstmotor mit einem
Außenläufer als Zeitbasis des Moduls, der über einen Lagerflansch 4 in einer Zwischenplatine
5 fixiert, dort mit mindestens einer Schraube 6 kraftschlüssig befestigt ist. Auf
der Abtriebswelle des Motors 3 ist eine Schnecke 7 angeordnet, die durch Aufpressen
eines schraubenartig gewickelten Stahldrahtes auf die Abtriebswelle des Motors hergestellt
ist. Die Schnecke 7 steht mit einem, in der gezeichneten Ansieht verdeckten Schneckenrad
in Eingriff,
das auf einer Welle 8 angeordnet ist, die senkrecht
zur Abtriebswelle der Motors 3 verläuft, und die den zeithaltenden Antiiebskraftfluß
über eine weitere Schnecke und ein, dahinter verdecktes, Schneckenrad auf eine Stirnrädergetriebeanordnung
10 und 11 überträgt. Von dort wird über einen Trieb 12 des Getriebeatirnrades 11
ein sogenanntes Minutenrad 13 beaufschlagt, mit einer Drehgeschwindigkeit von 1
U/h. Die entsprechende Minutenwelle 14 ist vorderseitig extern anflanschbar mit
einem Minutenzeiger 15 versehen. Über einen, stoffschlüssig mit dem Minutenrad 13
verbundenen Minutentrieb 16 wird der Kraftfluß über ein Wechselrad 17 und ein, mit
diesem verbundenes, Wechseltrieb 18 auf ein Stundenrad 19 geführt, dessen stoffschlüssig
vorgesehenes Flanschrohr ao konzentrisch zur Minutenwelle 14 extern mit einem Stundenzeiger
21 versehen ist. Auf dem Wechselrad 17 konzentrisch zum Wechseltrieb 18 ist ein
weiterer Trieb 22 stoffschlüssig vorgesehen, der mit einem Stirnradansatz einer
vorderseitig extern angeordneten und auf einem Lagerflansch 23 der Platine 1 gelagerten
Anzeige- und Schaltprogrammscheibe 24 in Eingriff steht. Eine Sicherungsscheibe
25 begrenzt axial die Lage der Anzeige. und Schalt.
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programmscheibe 24 auf dem Lagerflansoh 23.
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Vorteilhaft ist die Anzeige- und Schaltprogrammscheibe 24 in spanloser
Technik aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt.
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Vorderseitig ist dort ein Zifferblatt 26 angeordnet, das mittels eines
Bolzens 27 zur Scheibe 24 lagefixiert ist. 28 und 29 zeigen Schaltreiter, die lösbar
rastend mittels einer, dort stoffschlüssig angeordneten, Federklinke 30 am konisch
ausgebildeten Umfang der Scheibe 24 befestigtesind, und die schaltzeitkonform mit
einem, in einer anderen Figur noch näher beschriebenen, Schaltatern 31 in Eingrifi
kommen, der eine, mit dem anschlußseitigen Kontaktfahnen 32 bezeichnete elektrische
Kontakteinrichtung schaltet. Die zylindrischen Schaltbolzen der Schaltreiter 28
und 29 weisen dabei eine, im Vergleich zueinander unterschiedliche, Länge auf, entsprechend
der ihnen zugemessenen Ein- oder Ausschaltfunktion in der Beaufschlagung des Schaltsternes
31. 33 kennzeichnet ein
Leiterplatte, die iür die elektrischen Anschlüsse
sowohl der Kontakteinrichtung als auch des Motors 3 für den weiteren externen Anschluß
dienen soll.
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Die manuelle Zeiteinstellung erfolgt an einem Drehknopf 34, der vorteilhafterweise
mit dem Minutenzeiger 15 stoffschlüssig vorbundes ist. Zu diesem Zweck ist auch
zwischen den Stirnrad 11 und den dazu konzentrischen Trieb 12 eine, nicht näher
bezeichnete, Friktion vorgesehen, die den Kraftfluß Motor 3- Minutenzeiger 15 trennt.
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Die Zwischenplatine 5 ist Je hälftig in den schalenartigen Platinen
1 und 2 formschlüssig gelagert und durch am inneren Umfang stoffschlüssig vorgesehenen
Begrenzungsstegen 42 axial lagegesichert. Die Stirnrädergetriebeanordnung 10, 11
und 12 als auch die Minutenwelle 14 sind insbesondere in stoffschlüssigen, in den
Lagerplatinen 1 und 2 sowie der Zwischenplatine 5 vorgesehenen Spurlagern 35 gelagert.
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Die, senkrecht zur Minutenwelle 14 angeordnete,Welle 8 ist in sogenannten
Schiebespurlagern 36 gelagert, die lösbar in entsprechenden Bolzen 37 an der Zwischenplatine
b platinenaxial eingeschoben werden. 18 bezeichnet einen externen Montage- und Befestigungsbolzen
an der Platine 2 und 39 kennzeichnet eine Öffnung in der Platine 2 zun externen
Abführen der Wärme des Motors 3.
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Die Fig. 1 veranschaulicht im Besonderen die ökonomische und technisch
sowie auch wirtschatliche Bauform des erfindungsgemäßen Schaltuhrmoduls, der in
seiner geometrischen Größenordnung universell einsetzbar ist.
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In der Ansicht der Fig. 2 bedeutet 1 die vorderseitige, schalenartige
Platine und 24 die Anzeige. und Schaltprogrammscheibe nit den Schaltreitern 28 und
29 für eine entsprechende Ein- und #usschaltfunktion über den Schaltstern 31, der
die nicht sichtbare
elektrische Kontakteinrichtung betätigt. Die
Schaltreiter 28 und 29 sind in einer, entsprechend unterschiedlichen, Farbgebung,
z.B.
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rot, blau, ausgelegt, die den Jeweiligen Schaltzeitprogrammzustand
(Ein-rot, Aus-blau) eindeutig und übersichtlich kennzeichnet. Die Schaltreiter 28
und 29 sind in entsprechenden koaxialen Löchern 40 am Umfang der Anzeige- und Schaltprogrammscheibe
24 fixiert, die in ihrer Abstand zueinander, bezogen auf die Zeiteinteilung auf
dem Zifferblatt 26, einen, in dieser Ausführung kürzesten, Schal#zeitabstand von
einer halben Stunde ergeben. Es ist in Jedem Falle mögich, einen anderen, z.B. relativ
kleineren, Schaltzeitanstand zu calisieren, bei entspredhender geometrischer Auslegung
der Breite er Schaltreiter 28 und 29. Das Zifferblatt 26 kann durch eine Vorlebung
oder eine thermoplastische Verschweißung des Umfangs 41 er Anzeige- und Schaltprogrammscheibe
24 kraftschlüssig zur Scheibe 24 befestigt sein. 15 bezeichnet den minutenzeiger,
34 den, mit dem Minutenzeiger kraftschlüssig verbundenem, Drehknopf und 21 den tundenzeiger.
43 zeigt einen Pfeil, der die Drehrichtung der Aneige- und Schaltprogrammscheibe
24 vorzeigt.
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er Schaltstern 31 weist Schaltnocken 44 und 45 auf, die geometrisch
n axialer Höhe zueinander abgesetzt sind, wobei dem erhabenen Nokentrie 44 die Einschaltfunktion
und dem, zu 44 zurückgesetzten, ockentrie 45 die Ausschaltfunktion der nicht sichtbaren
elektrischen Kontakteinrichtung zugemessen ist. 46 kennzeichnet koaxial angeordnete
Werkbefestigungsschrauben, die die beiden, konzentrisch sueinander angeordneten,
schalenartigen Platinen 1 und 2 nach Fig. 1 kraftschlüssig bar zueinander befestigen.
Es liegt dort im Bahnen der Erfindung, daß an die Stelle einer Schraubenbefestigung
der beiden Platinen 1 und 2 zueinander such eine rastend wirkende kraftschlüssige
Verbindung, die stoffschlüssig mit den Platinen 1 und/oder 2 verbunden ist, treten
kann.
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7 bezeichnet zwei, diagonal zueinander auf der Platine 1 stoffschlüsig
angeordnete, sogenannte Reservebänke für Ersatzschaltreiter 28 nd 29, die dert rastend
gelagert sind. 48 bedeutet eine,auf der Platine 1 angeordnete Z@iteinstellmarke,
die gegebenenfalls auch in
anderer Form und/oder in einer anderen
geometrischen Anordnung zum Zifferblatt 26 der Scheibe 24 fixiert sein kann.
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In der Fig. 3 bedeutet 2 die rückseitige, schalenartige Platine in
der Ansicht des koaxialen Platinen flansches und mit der dort inseitig gelagerten
und fixierten Zwischenplatine 5. Die Ansicht der Fig 3 zeigt im Weiteren die Anordnung
der mechanischen Unter.
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setzungsgetriebeeinrichtung, im Einzelnen mit der Schnecke 7, auf
der Abtriebwelle des dort nur durch den Lagerflansch 4 und die Befestigungs-Schrauben
fixiert angedeuteten Synchronkleinstmotor.
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Die Schnecke 7 steht in Eingriff mit einem Schneckenrad 49 auf der
Welle 8, die in platinenaxial montierten Schiebelagern 36 in entsprechenden, mit
der Platine 6 stoffschlüssig verbundenen, Bol.
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zen 37 formschlüssig mittels einer T-Nut-Führung beidendig spurlagerartig
gelagert sind. Die Schnecke 9 auf der Welle 8 steht in Eingrifi mit einem Schneckenrad
50, dessen nicht gezeichnetes konzentrisches Trieb mit dem Stirnrad 11 in Eingriff
steht. 13 zeigt das Minutenrad, das in einem konzentrischen Ausschnitt 51 der Platine
6 angeordnet ist, und 19 bedeutet das Stundenrad mit dem Flanschrohr 20. 17 kennzeichnet
das Wechselrad mit dem Wechseltrieb 18, der mit dem Stundenrad 19 in Eingriff steht.
22 zeigt ein weiteres Trieb für den Antrieb der, hier nicht gezeichneten, Anzeige-
und Schaltprogrammscheibe 24 nach Fig. 1 und Fig. 2. 46 bedeutet die Werkbefestigungsschrauben
im Schnitt, die von zylindrischen Führungsbolzen 52 auf der Platine 5 geführt sind.
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Im Bereich des Wechselrades 17 ist auf der Platine 6 ein radialer,
erhabener Segmentbogen 53 vorgesehen, der die elektrische Anschlußleitung 54 des
Synchronmotors führt und eine mechanische Beeinträchtigung des Wechselrades 17 verhinder.
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31 zeigt den Sehaltstern mit dem jeweiligen, axial zueinander versetzten
Nockentrio 44 und 45. Der Schaltstern 31 weist konzentrisch, in der gezeigten Ansicht
verdeckt ein Schaltrad auf, ciui das eine Schaltfeder bb schaltlagefixierend einwirkt,
die im Bereich der koaxialen Bolzen 56 kraftschlüssig befestigt ist.
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In der Fig. 4 zeigt, 1 die vorderseitige, schalenartige Platine in
der Ansicht des koaxialen Platinenflansches und mit der dort inseitig gelagerten
Zwischenplatine 5 3 bezeichnet den, auf der Zwischenplatine 5 gelagerten und befestigten
Synchronkleinstmotor.
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Die, zwischen der vorderseit#gen Platine 1 und der Zwischenplatine
5 angeordneten, mechanischen Getriebeeinrichtungen sind in der Ansicht im Bereich
des Ausschnittes 51 der Platine 5 bis auf die Welle 8 der Übersicht halber weggelassen
worden. 57 kennzeichnet die elektrische Kontakteinrichtung in der Ausführung eines
Umschalters, die auf der Zwischenplatine 5 befestigt sein kann. 32 bedeuten die
rückseitig ausgeführten Kontaktfahnen der Kontakteinrichtung 57, die anschlußkonform
auf Leiterbahnen 68 einer gedruckten Leiterplatte 33 geführt sind und von der die
Anschlüsse extern abgenonen werden können. Zu diesem Zweck sind in der einen Seitenwand
der Platine 1 im Bereich der Leiterplatte 83 Ausschnitte 69 vorgesehen zur Einführung
und Leitungsabnahme insbesondere durch einen nicht gezeichneten Flachstecker, der
such die Ansehlußleiterbahnen 60 für die Stromzuführung des Synchronmotors abnehmen
kann. 61 zeigt Lager- und Fixierbolzen für die Leiterplatte 33. Es liegt im Rahmen
der Erfindung, daß die Leiterplatte 38 beliebig über den Umfang der schalenartigen
Platine 1 hinaus verlängert ein kann, sofern dies anwendungstechnisch erforderlich
sein sollte.
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Eln Abtastbolzen 62 der Kontakteinrichtung 67 wird prograsmschaltgemäß
von einem dreizähnigen Nockenstern 63 beaufschlagt, der Bon zentrisch auf der Welle
des Schaltsternes 81 angeordnet ist, und der über den Mitnehmerbolzen eine momentschaltkonforme
Steuerung der Kontakteinrichtung 67 gewährleistet.
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In der Seitenansicht der Fig. 5 ist noch einmal die kompakte, gehäuseförmige
Anordnung der schalenartigen Platinen 1 und 2 des erfindungsgemäßen Schaltuhrmoduls
vorteilhaft sichtbar. Die Ansicht zeigt dort im weiteren die Zwischenplatine 5,
sowie die Leiterpaltte 33 mit den Leiterbahnen 68 und 60, die über die Ausschnitte
59
in der Seitenwandung der Platine 2 für einen Steckeranschluß zugänglich sind. 38
zeigt einen Montage- und Befestigungsbolzen an der Bäckseite der Platine 2. Auf
der Vorderseite sind die SeiZ tenansichten der Minutenvelle 14 und das rlanschrohr
20 des Stundenrades sichtbar. 22 bezeichnet den Trieb der, mit der in dieser Anordnung
abgenonienen, Anseige- und Schaltprogrammscheibe in Eingriff kommen kann.
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Eine Ausführung des Schaltuhrmoduls nach der Fig. 5 ohne eine dort
angeordnete Anzeige und Schaltprogrammscheibe, jedoch mit dem dort gezeigten Zeigerwerk
ermöglicht einen wirtschaftlichen Einsatz als Synchrenuhr in entsprechenden Anlagen,
Geräten oder sonstigen Zeitmeßeinrichtungen, wobei darüberhinaus auch die Kontaktschalteinrichtung
fehlen kann.