DE2159170C3 - Zeitschaltvorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Zeitschaltvorrichtung mit einem Betätigungsglied, das zur Umschaltung eines wenigstens zwei Kontakte aufweisenden Schalters von einer Ruhelage in eine Arbeitsstellung verschiebbar ist wodurch sich eine Zeitschaltung in Gang setzen läßt, die über ein zu einer Steuereinrichtung gehörendes Eisenglied und einen Elektromagneten während der in der Zeitschaltung eingestellten Zeitdauer eine Rückkehr des Betätigungsgliedes in die Ruhestellung verhindert, und bei der nach Ablauf der Zeitdauer das Betätigungsglied freigegeben und unter Federwirkung in die Ruhelage zurückbewegt wird.

Derartige Zeitschaltvornchtungen sind bereits bekannt (DT-AS 12 82 771) und werden dazu verwendet, um beispielsweise einen elektrischen Verbraucher für eine bestimmte, einstellbare Zeitdauer ein- oder auszuschalten. Eine solche Zeitschaltvorrichtung der oben beschriebenen Art weist daher ein Relais auf, dessen Relaisanker bei Betätigen des Betätigungsgliedes unter Federwirkung von dem Relais wegbewegt wird und dabei durch seinen einen Schenkel einen Druckknopf betätigt so daß der Schenkel hinter einem Ansatz einrastet Wenn nach Ablauf der Zeitdauer der Zeitschaltung das Relais anzieht und der Schenkel aus der Bahn des Ansatzes herausgeschwenkt wird, so drückt die Feder das Betätigungsglied wieder in seine Ruhestellung zurück. Diese bekannte Zeitschaltvorrichtung kann jedoch, wenn sie sich in der Arbeitsstellung befindet, nicht vor Ablauf der in der Zeitschaltung eingestellten Zeitdauer in die Ruhelage zurückgebracht werden. Solange nämlich das Relais nicht anzieht, ist das Betätigungsglied mechanisch in seiner Arbeitsstellung arretiert

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zeitschaltvorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß sie auch während der in der Zeitschaltung eingestellten Zeitdauer in ihre Ruhelage zurückgebracht werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß das Eisenglied der Steuereinrichtung auf dem Betätigungsglied angeordnet und in der Arbeitsstellung von einem Magnetpol des Elektromagneten gehalten ist daß der Elektromagnet durch Schließen der vom Betätigungsglied gesteuerten Kontakte erregbar und nach Ablauf der eingestellten Zeitdauer durch die Zeitschaltung abschaltbar ist, und daß sich der Stromkreis für den Elektromagneten gegen die Kraft des Elektromagneten mittels des Betätigungsgliedes durch ein von ihm bewirktes öffnen der Kontakte während der eingestellten Zeitdauer unterbrechen läßt.

Die Vorteile der beschriebenen Vorrichtung ergeben sich aus der Tatsache, daß eine vorzeitige Abschaltung der Zeitschaltvorrichtung ermöglicht wird. Dazu sind keine zusätzlichen Mittel, beispielsweise ein zusätzlicher Schalter in dem elektrischen Stromkreis des Elektromagneten, gegenüber den für den Normalbetrieb der Vorrichtung erforderlichen Mitteln notwendig. Darüber hinaus ist bei der beschriebenen Vorrichtung lediglich ein einfacher Elektromagnet ohne einen beweglichen Anker erforderlich, während bei der bekannten Vorrichtung ein Relais mit Anker und zugeordnetem Schalteranschlag vorgesehen ist. Die Kontakte werden direkt durch das Betätigungsglied und nicht durch den Elektromagneten geschaltet, der lediglich die Funktion hat, das Betätigungsglied in der Arbeitsstellung zu halten, so daß im Vergleich zur bekannten Vorrichtung eine schwächere Dimensionierung auspichend ist.

Aus der Tatsache, daß hier ohne weiteres mehrere, durch das Betätigungsglied beispielsweise gemeinsam betätigbare Kontakte vorgesehen sein können, ergibt sich die Möglichkeit mehrere elektrische Verbraucher gleichzeitig mit der beschriebenen Zeitschaltvorrichtung so zu verbinden, daß sie sich während der eingestellten Zeitdauer entweder im eingeschalteten oder im ausgeschalteten Zustand befinden.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin-

dung an Hand der Zeichnungen näher erläutert

F i g. 1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer Ausführungsform der beschriebenen Vorrichtung von oben und veranschaulicht die mechanischen Einzelheiten;

Fig.2 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A in F i g. 1; und

F i g. 3 ist ein Schaltschema zur Veranschaulichung der elektrischen Einzelheiten, die bei der Ausführungsform gemäß P i g. 1 verwendet werden.

F i g. 1 und 2 zeigen die mechanischen Teile der beschriebenen Zeitschaltvorrichtung im Schnitt Ein Gehäuse, in dem sämtliche Teile der Zeitschaltvorrichtung untergebracht sind, ist mit einem Gehäusedeckel (a) von der Form einer Haube und mit einer Grundplatte 2 aus Isoliermaterial ausgestattet, die miteinander durch Schrauben, Bolzen und Muttern od. dgl. zu einer Einheit vereinigt sind. In der Mitte des Gehäuses ist ein Elektromagnet 1 montiert, der eine an der Grundplatte 2 befestigte Polplatte 4, eine an der Grundplatte 2 befestigte Jochplatte 3, einen kreisförmigen Rahmen 6, der fest montiert ist, so daß er den Abstand zwischen der Polplatte und der lochplatte 3 bzw. 4 überbrückt, und eine an der Außenfläche des Rahmens 6 angebrachte Spule 5 aufweist Sowohl die Polplatte 3 als auch die Jochplatte 4 weist eine Verlängerung auf, in der eine Lageröffnung vorgesehen ist Zwischen dem Gehäusedeckel und einer Halteplatte, die an der Bodenplatte befestigt ist, ist ein Zapfenlager (b) vorgesehen, durch das eine Betätigungswelle 8 passend und in der Achsrichtung verschiebbar eingepaßt ist Die Welle 8 weist einen Betätigungsknopf 7 am äußeren Ende auf. das aus dem Gehäuse heraus vorspringt, und zwischen einem Abschnitt kleinen Durchmessers am äußeren Ende und einem Abschnitt von großem Durchmesser am inneren Ende, der in das Gehäuse eingesetzt ist, ist eine Stufe vorgesehen. Au dem Wellenabschnitt von kleinem Durchmesser ist eine Eisenplatte 9 feststehend vorgesehen, und ein isolierfähiger Distanzhalter 10 aus Kunststoff ist zwischen die Stufe der Welle und eine an dem Wellenabschnitt von kleinem Durchmesser befestigte Klemmeinrichtung eingesetzt. Der Wellenabschnitt von großem Durchmesser ist verschiebbar durch die Lageröffnung der Jochplatte hindurchgeführt, während der Abstandhalter in die Lageröffnung der Polplatte beweglich eingesetzt ist, so dcß die Welle derart beweglich ist, daß sie die Eisenplatte parallel zur Achse der Spule des Elektromagneten zwischen Polplatte 3 und Jochplatte 4 verschiebt, wenn der Knopf betätigt wird. Der Abstandhalter 10 hat einen Flansch 11 am äußeren Ende, das aus der Lageröffnung der Polplatte vorspringt, und der Flansch ist dem verbreiterten Teil der Polplatte zugewandt. Zwischen dem Flansch des Abstandhalters und der Innenfläche der Halteplatte ist eine Feder 12 vorgesehen, die um die Welle unter elastischer Kraft gewickelt ist und die jederzeit bestrebt ist, den Flansch zur lösbaren Berührung mit der Polplatte zu drücken, so daß das Eisenglied von der Polplatte des Elektromagneten entfernt gehalten wird. Am Seitenende des Eisengliedes ist in einem isolierfähigen Material ein beweglicher Kontakt 13 vorgesehen, und ein entsprechender feststehender Kontakt 14 ist am oberen Ende einer Federplatte 15 vorgesehen, die an der Bodenplatte befestigt ist, so daß die zwei Schaltkontakte normalerweise getrennt sind, wenn das Eisenglied durch die elastische Kraft der Feder in der ersten Stellung im Abstand von der Polplatte gehalten wird, und geschlossen werden, wenn das Eisenglied von der Polplatte in der zweiten Stellung gegen die elastische Kraft der Feder angezogen wird, indem der Knopf herausgezogen wird. Vorzugsweise werden die Schaltkontakte um eine geringfügige Strecke verschoben, bevor die Eisenplatte von der Polplatte des Elektromagneten festgehalten wird. Die Anziehung des Eisengliedes durch die Polplatte kann dadurch geschehen, daß entweder der Knopf der Welle gezogen wird oder die Spule des Elektromagneten erregt wird, während das Halten des Eisengliedes im Abstand von der Polplatte geschieht, indem entweder der Knopf der Welle eingeschoben wird oder die Spule des Elektromagneten entregt wird und der Flansch des Distanzhalters durch die Feder belastet wird.

F i g. 3 zeigt die elektrischen Teile der beschriebenen Zeitschaltvorrichtung in schematischer Darstellung.

An dem Gehäuse sind eine Klemme B und eine Lastklemme W vorgesehen, die mit dem beweglichen Kontakt 13 bzw. mit dem festen Kontakt 14 verbunden sind, die ihrerseits mit einer Energiequelle B' bzw. der Last oder dem Verbraucher W verbunden sind. Der feste Kontakt 14 ist ferner mit einer positiven Klemme einer geeigneten Zeitschaltung 16 und mit dem einen Ende der Spule 5 des Elektromagneten verbunden. Sämtliche Schaltungselemente der Schaltung 16 sind innerhalb des Gehäuses untergebracht

Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung wird nun an Hand der F i g. 3 beschrieben.

Wenn der Betätigungsknopf 7 in der Pfeilrichtung (Fi g. 1) ausgezogen wird, wird die Betätigungswelle 8 bewegt und drückt die Feder 12 zusammen, so daß die bewegliche Eisenplatte 9 an die Polplatte 4 heranbewegt werden und dabei der bewegliche Kontakt 13 mit dem feststehenden Kontakt 14 zur Berührung gebracht werden kann. Wenn die Kontakte 13 und 14 zur Berührung gebracht sind, kann die Last W mit Energie gespeist (angetrieben) werden. Zu diesem Zeitpunkt kann in der Zeitschaltung 16 die Basisspannung an einen Transistor Tn einer ersten Stufe über einen Widerstand Ri angelegt werden, während die gleiche Basisspannung auch an einen Transistor Tn einer zweiten Stufe über Regelwiderstände Ri und Ri angelegt wird. Der Basisstrom des zweiten Transistors Tn wird gesenkt, während ein Kondensator C aufgeladen wird, so daß der Transistor Tn nichtleitend wird. Dementsprechend leitet nur der Transistor Tn der ersten Stufe und erregt die Magnetspule 5 des Elektromagneten, die zwischen den Kollektor und den Emitter des Transistors Tn geschaltet ist Infolgedessen wird die bewegliche Eisenplatte 9, die an die Polplatte 4 heranbewegt worden ist, von dieser angezogen, und der Betätigungsknopf 7, die Betätigungswelle 8 und der bewegliche Kontakt 14 werden elektromagnetisch verriegelt und halten die Berührung zwischen den Kontakten 13 und 14 in selbsthaltender Weise in Einschaltstellung.

In dem Maß, in dem die von dem Kondensator C gespeicherte Spannung in der Zeitschaltung 16 zunimmt, nimmt der Basisstrom des Transistors Tn der zweiten Stufe zu und bringt den Transistor Tn in den leitfähigen Zustand, während der Basisstrom des Tran- :istors Tn der ersten Stufe abnimmt und den Transistor Tn in den nichtleitenden Zustand bringt. Infolgedessen wird die Magnetspule 5 des Elektromagneten entregt, und der feststehende Kontakt 14, die bewegliche Eisenplatte 9, die Betätigungswelle 8 und der Betätigungsknopf 7 werden durch die Belastung durch die Feder 12 in ihre ursprüngliche Stellung zurückgebracht, bei der die Kontakte 13 und 14 voneinander getrennt sind.

Bei der obigen Ausführungsform bildet die Betätigungswelle 8 den Magnetkreis für die Spule 5 und wirkt als bewegliche Eisenplatte.

Durch einfache Betätigung des Betätigungsknopfes 7 unter Überwindung der im Betrieb von der Zeitschaltung 16 ausgeübten Magnetkraft kann eine ähnliche Schalttätigkeit herbeigeführt werden, wie dies bei herkömmlichen Ausbildungen der Fall ist. Da außerdem der Abstand zwischen der beweglichen Eisenplatte 9 in ihrer ursprünglichen Stellung und der Polplatte 4 so gewählt ist, daß er größer ist als derjenige zwischen dem beweglichen Kontakt 14 und dem feststehenden Kontakt 13, werden die Kontakte 13 und 14 zuerst dadurch zur Berührung gebracht, daß der Betätigungsknopf 7 gezogen wird, und nach Erregung der Spule 5 werden die bewegliche Eisenplatte 9 und der Betätigungsknopf 7 magnetisch in eine Stellung gebracht, in der die Platte 9 von der Polplatte 4 angezogen wird, ohne daß dabei ein Stoß auftritt

Dadurch ergibt sich auch der Vorteil, daß die Zeitschaltertätigkeit und der Lastantrieb durch Ziehen des Betätigungsknopfes 7 steuerbar sind, und da die bewegliche Eisenplatte 9 mit der Polplatte 4 von Hand zur

Berührung bringbar ist, selbst wenn die beweglich« Eisenplatte 9 sich jenseits des Bereiches der magneti

sehen Anziehung durch die Polplatte 4 befindet, arbei tet die Vorrichtung dennoch anders als ein elektrische;

Relais. Ein weiterer Vorteil besteht außerdem darin

daß die Betätigung des Zeitschalters für die Bedie nungsperson an Hand der Stellung des Betätigungs knopfes 7 erkennbar ist.

Zweckmäßigerweise werden nach der obigen Dar

ίο stellung die Schalterkontakte geschlossen, wenn da: Eisenglied in Richtung der auf dieses von der Magnet platte des Elektromagneten ausgeübten Anziehung be wegt wird. Vorteilhaft ist es auch, wenn die Schalter kontakte in mehreren Sätzen vorgesehen sind. Außer

IS dem kann das Eisenglied von dem Magnetpol des Elek tromagneten angezogen werden, wenn das Betäti gungsmittel entgegen der elastischen Kraft der Fede oder elastischen Einrichtung einwärtsgedrückt wird Die Zeitschalteinrichtung kann ferner in bekannte

ίο Weise in der Form eines Heizdrahtes oder eines Birne tallstreifens und einer Heizeinrichtung an Stelle de Zeitkonstantenschaltung verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Zeitschaltvorrichtung mit einem Betätigungsglied, das zur Umschaltung «ines wenigstens zwei 5 Kontakte aufweisenden Schalters von einer Ruherage in eine Arbeitsstellung verschiebbar ist wodurch sich eine Zeitschaltung in Gang setzen läßt, die über ein zu einer Steuereinrichtung gehörendes Eisenglied und einen Elektromagneten während der in der Zeitschaltung eingestellten Zeitdauer eine Rückkehr des Betätigungsgliedes in die Ruhestellung verhindert und bei der nach Ablauf eier Zeitdauer das Betätigungsglied freigegeben und unter Federwirkung in die Ruhelage zurückbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisenglied (9) der Steuereinrichtung auf dem Betätigungsglied (7, 8) angeordnet und in der Arbeitsstellung von einem Magnetpol (4) des Elektromagneten (1) gehalten ist, daß der Elektromagnet (1) durch Schließen der vom Betätigungsglied (7,8) gesteuerten Kontakte (13,14) erregbar und nach Ablauf der eingestellten Zeitdauer durch die Zeitschaltung abschaltbar ist, und daß sich der Stromkreis für den Elektromagneten (1) gegen die Kraft des Elektromagneten (1) mittels des Betätigungsglieds (7, 8) durch ein von ihm (7,8) bewirktes Öffnen der Konitakte (13, 14) während der eingestellten Zeitdauer unterbrechen IaBt

2. Zeitschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Zeitschaltung einen Heizdraht aufweist

3. Zeitschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Zeitschaltung ein Bimetall und eine Heizeinrichtung aufweist

4. Zeitschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitschaltung eine Zeitkonstantenschaltung (16) mit einem Kondensator (C) aufweist.

5. Zeitschaltvorrichtung nach einem der Ansprüehe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß das Betätigungsglied (7,8) durch Einwärtsschieben in Arbeitsstellung bringbar ist

6. Zeitschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß das Betäti- gungsglied durch Herausziehen in Arbeitsstellung bringbar ist.

7. Zeitschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (13, 14) durch das Betätigungsglied (7, 8) vor so Anziehen des Eisengliedes (9) durch den Elektromagneten (1) schließbar sind.

8. Zeitschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (7, 8) mehrere, gemeinsam betätigbare ss Schalter mit Kontakten aufweist.