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Schaltuhr für Montage in Unterputzdosen Die Erfindung betrifft eine
Schaltuhr für die Montage in Unterputzdosen, mit welcher neben der Verwendung als
normaler Tageszeitmesser die in Haushalt, in Werkstätten, in Büros und in Labors
üblichen Elektrogeräte nach der Vorwahlmethode und/oder in Direkteinstellung für
eine bestimmte Zeit ein- oder ausgeschaltet werden können.
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Bekannt sind Wand-,.Küchen- oder Labor-Uhren mit Signalgebern, die
aber keine elektrischen Schaltvorgänge ausführen können.
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Ebenfalls bekannt sind Steckdosen-Schaltuhren mit einem mechanischen
Federwerk oder mit einem elektrischen Uhrwerk.
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Steckdosen-Schaltuhren mit mechanischem Antrieb dienen dabei in erster
Linie nur als Ein- und Ausschaltorgane für elektrische Geräte, denn-ihre Laufzeit
ist durch das üblicherweise verwendete 24-Std.-Laufwerk begrenzt, außerdem ist die
max. mögliche Schaltleistung durch die konstruktionsbedingte unmittelbare Verbindung
der Schaltkontakte mit dem Laufwerk eingeengt und liegt in der Regel unter dem Absicherungswert
für Steckdosen.
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Steckdosen-Schaltuhren mit elektrischem Uhrwerk können dagegen noch
zusätzlich als Tageszeitmesser eingesetzt werden, da sie im Sinne eines üblichen
Chronometers zeitgenau angetrieben werden. Die Schalteinrichtung ist bei diesen
Systemen unabhängig vom Getriebe und kann dem Absicherungswert der Steckdosen angepaßt
werden.
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Für beide Ausführungsformen der bekannten Steckdosen-Schaltuhren ist
allerdings von besonderem Nachteil, daß sie nur durch einen stoffschlüssig mit dem
Schaltuhrgehäuse verbundenen Schuko-Stecker in der Steckdose gehalten werden; eine
Anschluß- und Montageart, die mit Sicherheit im Laufe der Zeit zu einer mechanischen
Oberlastung der hierfür nicht geeigneten Steckdose führt, was besonders im Hinblick
auf die elektrische Sicherheit schwerwiegende Folgen haben kann.
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Ferner sind Schaltuhren bekannt, die als Tageszeituhren ausgebildet
und mit einer Ausgangs steckdose zum Anschluß eiektrischer Verbraucher in einem
gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Diese Schaltuhren müssen jedoch im Gegensatz
zu den vorhin beschriebenen Steckdosen-Schaltuhren mit einer Steckerleitung an die
Netzsteckdose angeschlossen werden.
Das steckdosenfreundliche Anschluasystem
hat aber den Nachteil, daß die Schaltuhr auf einer zusätzlichen Tischfläche abgestellt
werden muß und durch ein Gewirr von Kabeln hinderlich und unpraktisch ist.
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Außerdem sind Schaltuhren der vorbezeichneten Art bekannt, die fest
an der Wand montiert werden und einen starren Netzanschluß haben.
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Bei dieser Lösung entfallen zwar die vorhin genannten Nachteile, da
die Uhr keine Aufstellfläche benötigt und das flexible Zuleitungskabel zum Netzstrecker
entfällt.
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Es ergibt sich jedoch, daß die Schaltuhr durch ihr technisches Gehäuse-Design
und ihre Bauhöhe nebenraumgebunden und damit bei Aufputz-Montage oder bei Einbau
in Verteiler-Tafeln nicht mehr als Tageszeitmesser verwendbar ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltuhr zu schaffen, die alle
Vorteile der bekannten Einrichtungen unter Vermeidung der geschilderten Nachteile
sinnvoll miteinander verbindet, und welche ebenso in das Installationssystem mit
einbezogen werden kann, wie die unterputzmontierten bisher bekannten Einheiten.
Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, da seit kurzem zusammenhängende Steckdosen-Reihen
im Handel erhältlich sind und darUberhinaus die Tendenz besteht, alle unterputzinstallierten
elektrischen Leitungen in einer Unterputzdose enden zu lassen. Außerdem soll damit
noch bezweckt werden, die Anordnung auf kleinstmöglichen Raum mit einfachen Installationsmitteln
formvorteilhaft unterzubringen, um eine unauffällige Hontage in allen zentralen
Räumen zu ermöglichen.
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Die Lösung dieser Aufgabe wird bei Schaltuhren der vorbezeichneten
Art darin gesehen, daß die Schaltuhr so ausgebildet ist, daß das Gehäuse-Unterteil
mit Antrieb.und Uhrwerk wie die bisher bekannten Unterputz-Einheiten, wie z.B. Schalter,
Steckdosen, Lichtsignale und Helligkeitssteuergeräte nach dem Anschluß der Zuleitungen
in die Unterputzdose einsetzbar und mit Hilfe einer Spannpratzen-Vorrichtung fest
arretierbar ist, und daß schließlich das GehAuse-Oberteil mit der Anzeige- und Schalteinrichtung
so bemessen ist, daß der aus der Wand herausragende Teil der Schaltuhr den Abmessungen
von quadratische Flächenschaltern entspricht und in die bekannten Abdeckrahmen von
Installationsflächenschaltern einsetzbar ist.
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Als wichtigstes Merkmal des Erfindungs-Gegenstandes ist dabei vorgesehen,
daß die vor der Wand angeordnete quadratische Abdeckung der Schaltuhr zur Erleichterung
des Anschlusses und der Installation vom Gehäuse-Unterputzteil abziehbar ist.
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Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß die Schaltuhr in zwei elektrisch
und mechanisch trennbare Bausteine unterteilt, die so ausgebildet werden, daß der
Schaltuhren-Antrieb mit dem Laufwerk im Unterputzteil aufgenommen werden kann und
andererseits die gesamte Anzeige-Einheit und die komplette Schaltvorrichtung mit
den Kontakt-Elementen in dem quadratischen Aufputz-Teil untergebracht werden kann.
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Nach dem Erfindungs-Gedanken werden deRalb die Anschluß- und Getriebe-Kreise
so ausgelegt, daß sie nach der Montage und Installation des Unterputz-Bausteines
durch Aufstecken und Rastierung des Aufputz-Teiles in Wirkkontakt-Verbindung und
Funktionseingriff gebracht werden können.
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Eine an sich bekannte Steckeinrichtung bildet dabei das elektrische
Kontaktglied der Schaltkontaktanschlußschleife, während die mechanische Trennung
der Schaltscheibe von dem Laufwerkantrieb durch die entstehende kraftschlüssige
Verbindung zwischen dem Abtriebszapfen-Zahnrad und einer formschlilssig mit der
Schaltscheibe verbundenen, innen verzahnten Kupplungshillse, bei deren Mitnahme
in Drehrichtung aufgehoben wird.
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Einzelheiten der Erfindung sind anhand von einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
in den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen Fig. 1 Die erfindungsgemäße Schaltuhr in der Gebrauchslage
nach der Kombination zur kompletten esamt-Einheit im.Schnitt
Fig.
2 Den montage-technisch getrennten einbau des Unterputz-Bausteins in die Unterputzdose
im Schnitt.
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Fig. 3 Den Aufbau des quadratischen Aufputzteils als autonomer Einzelbaustein
in Draufsicht und im Schnitt.
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Fig. 1 zeigt die Schaltuhr nach der Installation in eine Unterputzdose
und der erfindungsgemäßen Kombination der beiden Einzelbausteine zu einer integrierten,
funktionswirksamen Gesamt-Einheit.
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Die Darstellung kennzeichnet den einfachen und übersichtlichen Aufbau
des Ausführungsbeispiels und zeigt die Ausbildungsformen der Aufputz- und Unterputz-Gehäuse.
Die Gehäuse-Form des Aufputzteils 1 ist quadratisch und so bemessen, daß die Abdeckung
in jeden bekannten Abdeck- oder Zierrahmen 2 für Flächenschalter in Paßform eingesetzt
werden kann. Mit 5 ist die Unterputzdose bezeichnet, in die das Unterputzteil 3
der Schaltuhr hineinragt. Das Unterputzteil ist zu diesem Zweck so ausgebildet,
daß einerseits die gesamte Getriebe-Einheit mit dem Antriebssystem komplett in dem
Gehäuse untergebracht werden kann, und daß andererseits die mechanische Stabilität
des Gehäuses die Voraussetzung erfüllt, die erforderlichen Anschluß klemmen 6 und
die notwendige Arretiereinrichtung 4, im dargestellten Beispiel eine Spannpratzenvorrichtung,
direkt am Gehäuse anbringen zu können.
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In Fig. 2 sind die Unterputz- und Aufputz-Bausteine der Schaltuhr
getrennt dargestellt, um die wichtigsten Merkmale der Erfindung zu erläutern.
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Die in der Seitenansicht erkennbare elektrische und mechanische Trennung
der Uhreneinheit kennzeichnet die angestrebte Lösung, ein Montage-System zu erreichen,
das ein Montage-Diagramm nach den Installationsprinzipien der bekannten Unterputzsysteme
ermöglicht,
Die elektrische Verbindung zwischen den Schaltkontakten
und den Anschlußklemmen wird zu diesem Zweck, wie aus dem dargestellten Ausführungsbe-ispi-el
ersichtlich, erst beim nachträglichen Aufstecken des Unterputz-Rausteins auf dem
bereits in die Unterputzdose installierten Unterteil über die Steckkontakt-Einrichtung
7 durchgeschaltet. Bei Erreichen des festgelegten Funktionsabstandes der Cetriebekupplung
wird die vorgesehene, im Schnitt von Fig. 2 nicht dargestellte, Rastvorrichtung
wirksam und gewÄhrleistet eine sichere Arretierung der Bausteinkombination in der
Gebrauchslage und einen verdrehsicheren Spannsitz des dekorativen Zierrahmens 2.
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Die Seitenansicht des Unterteils - in Fig. 2 im Schnitt - zeigt die
bevorzugte Ausgestaltung und die Anordnung des kompletten Uhrwerks und des Antriebssystems.
Das Getriebe 8 besteht aus mehreren Zahnrädern, die bei dem vorliegenden Beispiel
von einem Synchronmotor angetrieben werden. Das Abtriebsrad 9 und/oder das Kupplungsrad
ist als Zahnrad zapfen ausgeformt und bewegt nach seinem Eingriff in die konzentrisch
mit Hilfe einer Rücklaufsperre mit der Schaltscheibe formschlüssig verbundenen Kupplungshülse
10 die Schaltscheibe zeitkonform in Drehrichtung.
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Die Schaltscheibe 11 ist gekennzeichnet durch deren einfachen, ökonomischen
Aufbau, der eine wirtschaftliche Herstellung aus thermoplastischem Kunststoff sicherstellt.
Die Schaltscheibe weist am Umfang koaxial positionierte LOcher 12 auf, die mit Hilfe
von konstruktiv angelegten thermoplastischen Spannpassungen die Schaltreiter 13
kraftschlüssig lösbar aufnehmen können. Die Schaltscheibe ist mit einer Skala von
Zeitbezugssymbolen versehen, die eine einfache manuelle Programmierung der Schaltuhr
ermöglicht und zusätzlich als Zeitmesser-Anzeige abgelesen werden kann.
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Die minimal möglichen Schaltabstände werden durch die gewählte Teilung
der Zeitscheibe bestimmt, so entspricht beispielsweise eine Auf lösung von 96 Löchern
bei einem Umlauf von 24 Std. einem Schaltreiterabstand von 15 Minuten.
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Fig. 3 zeigt den konstruktiven Aufbau der kompletten Schaltvorrichtung
und der Schaltkontakt-Einrichtung in dem quadratischen GehAuseteil für die Vorderwand-Montage.
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Der Aufputz-Baustein ist in dem dargestellten Beispiel gekennzeichnet
durch die Verwirklichung einer möglichst flachen Ausführungsform der Gesamt-Abdeckung
und der großen Nffnungsweite des Kontakt-Systems, das den VDE-Forderungen nach der
Vorschrift 0630 Rechnung trägt. Die Betätigungsvorrichtung, bestehend aus Schaltscheibe
11 und Schaltreiter 13, greift aus diesem Grund zur Einleitung der schaltpunktkonformn
Betätigung während des Umlaufs mit dem programmierten Schaltstift vor Erreichen
des festgelegten Bezugspunktes in das stationär angeordnete Schaltrad 14 der Schalteinrichtung
ein und nimmt das Schaltrad beim Weiterlauf in Drehrichtung bis zum Schaltpunkt
mit. Das Schaltdiagramm der Nockeneinrichtung ist zur Sicherstellung einer spontanen
Schaltcharakteristik im Schaltaugenblick so ausgebildet, daß die Kontaktfedern 15
und 16 schlagartig in Richtung der dynamischen Kraftentladung ausweichen können,
wenn der beaufschlagte SchaltnocKen beim Durchlauf überschritten wird und den zugeordneten
Schaltkontakt freigibt. Die Ausführungsform der Kontaktfedern als funktionelle Rastfeder-Hilfselemente
verhindert dabei im Sprungmoment ein eventuelles Kontaktprellen durch die sofort
mögliche Stellungsfixierung des Schaltrades.
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Die Fig. 3 zeigt außerdem eine bevorzugte Ausgestaltung der Steckkontakteinrichtung
zum sicheren übertragen von großen Schalt strömen und großen Schalt leistungen zwischen
dem Schalt- und dem Anschlußteil durch eine direkte Kontaktierung der Büschel-Stecker
7 auf dem stationären Abschnitt 17 der Schaltkontakte.
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Es liegt im Rahmen des Erfindungsgedankens, daß der Aufbau der Steckeinrichtung
von dem dargestellten Beispiel abweichen kann und mit den verschiedenartigsten Steckkontakt-Elementen
konzipiert werden kann. So ist es ebenfalls denkbar, die Getriebe-Kupplung von der
dargestellten Ausführungsform abzuwandeln und nach den verschiedensten mechanischen
und/oder elektromagnetischen Grundprinzipien zu gestalten.