DE2401842C3 - Zeitschalter - Google Patents

Description

Motorritzel über ein Zwischenrad, bestehend aus einem Rad und einem Ritzel erfolgt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des beschriebener. Zeitschalters besteht darin, daß ein Festthermostat in Serie mit der ersten Reihenschaltung lie^t Außerdem kann der erste Schalter ein Anzeigemittel betätigen, das beispielsweise als Lampenanzeige ausgebildet ist Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die beiden mit der ersten Rutschkupplung zusammenwirkenden Kontaktscheiben zu einer einstückig ausgebildeten Kontaktscheibe zusammengefaßt sind, die zwei in verschiedenen Ebenen liegende Nockenbahnen besitzt

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert

Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Getriebeanordnung des beschriebenen Zeitschalters,

F i g. 2 einen Schnitt durch die in F i g. 1 gezeigte A nordnung entlang der Schnittlinie 11-11,

Fig.3 einen Stromlaufplan des beschriebenen Zeitschalters und

Fig.4 ein Ablaufdiagramm des beschriebenen Zeitschalters.

In F i g. 1 ist das Getriebe des beschriebenen Zeitschalters dargestellt. Es zeigt die Schalterachse 1, die eine erste Rutschkupplung 2 trägt Diese Rutschkupplung ist mit einem Zahnrad 3 versehen. Außerdem befindet sich auf der Schalterachse 1 eine zweite Rutschkupplung 4. Diese zweite Rutschkupplung ist mit einem Segmentrad 5 versehen. Dieses Segmentrad ist mittels einer Buchse 6, die ebenfalls auf der Schalterachse sitzt, mit der Kontaktscheibe 7 fest verbunden. Auf der Schalterachse 1 sitzt noch die Kontaktscheibe 8.

Aus Fig. 1 sind die nur teilweise dargestellten Antriebsmittel des Zeitschalters ersichtlich. Ein nicht dargestellter Motor treibt über das Antriebsritzel 9 ein Zwischenrad an, das aus einem Rad 10 und einem Ritzel 11 besteht. Dieses Zwischenrad steht im Eingriff mit dem Zahnrad 3 und dem Segmentrad 5.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Zeitschalters soll im folgenden so weit näher beschrieben werden.

Wie aus F i g. 1 und 2 ersichtlich, wird beim Verdrehen der Schalterachse 1 in Aufzugsrichtung 12 die erste Rutschkupplung 2 mit Zahnrad 3 und die zweite Rutschkupplung 4 mit Segmentrad 5 mitgenommen. Während dieses Verdrehens der Schalterachse 1 in Aufzugsrichtung wird mittels des Zahnrades 3 bzw. des Segmentrades 5 das Zwischenrad, bestehend aus dem Rad 10 und dem Ritzel 11, gegen die Kraft einer Feder 13 ausgeschwenkt, wobei sich die Feder 13 einerseits gegen die Drehachse 14 des Zwischenrades und andererseits gegen einen gehäuseseitigen Anschlag 15 abstützt. Durch dieses Ausschwenken des Zwischenrades beim Verdrehen der Schalterachse in Aufzugsrichtung wird verhindert, daß beim Einstellen der Schalterachse die Antriebsmittel, bestehend aus einem Motor und einem Motorritzel 9, durchgedreht werden müssen.

Die zweite Rutschkupplung 4 mit dem Segmentrad 5 wird während des Verdrehens der Schalterachse 1 in Aufzugsrichtung 12 soweit mitgenommen, bis der an dem Segmentrad 5 angebrachte Anschlagnocken 16 gegen den an dem Gehäuse angebrachten Anschlag 17 stößt. Wird die Schalterachse 1 nun in Aufzugsrichtung verdreht so bleibt das Segmentrad in der durch den gehäuseseitigen Anschlag 17 fixierten Stellung stehen und die Schalterachse 1 muß gegen den Widerstand der Rutschkupplung 4 weiter durchgedreht werden. Die mit dem Zwischenrad in Eingriff stehende Verzahnung des Segmentrades ist teilweise ausgefräst so daß nach Ablauf einer gewünschten Festzeitspanne das Segmentrad außer Eingriff mit dem Zwischenrad und damit dem Antrieb kommt Gleichzeitig mit dem Verdrehen des Segmentrades 5 wurde mittels der Buchse 6 die dritte Kontaktscheibe 7 verdreht Diese dritte Kontaktscheibe trägt eine Nockenbahn, die mit dem zweiten Schalter 18 zusammen arbeitet Diese Nockenbahn ist so gestaltet, daß während des Verdrehens des Segmentrades 5 in Aufzugsrichtung bis zum Anschlag 17 der zweite Schalter 18 geschlossen ist.

Gleichzeitig werden beim Verdrehen der Schalterachse 1 in Aufzugsrichtung 12 auch die beiden Kontaktscheiben mit verdreht die auf der Schalterachse 1 fest fixiert sind und zur Betätigung des ersten Schalters und des dritten Schalters dienen. Vorteilhafterweise werden die zwei Kontaktscheiben, die mit der ersten Rutschkupplung zusammenwirken, zu einer Kontaktscheibe 8 zusammengefaßt Diese Kontaktscheibe wird dann so ausgebildet, daß sie zwei Nockenbahnen besitzt, die jeweils in verschiedenen Ebenen liegen. Durch diese Anordnung ist sichergestellt daß eine volle 360 Grad Einstellung möglich ist Die Verdrehung der Kontaktscheibe 8 wird nicht wie bei dem Segmentrad 5 durch einen gehäuseseitigen Anschlag begrenzt. Die beiden Nockenbahnen der Scheibe 8 sind einander jedoch fest zugeordnet, d. h, die dem dritten Schalter 22 zugeordnete Nockenbahn ist so ausgebildet, daß der dritte Schalter 22 stets um einen bestimmten, festen Zeitraum früher öffnet als der erste Schalter 23. Die dem ersten Schalter 23 zugeordnete Nockenbahn ist entsprechend ausgebildet.

Das Verdrehen der Schalterachse 1 und damit der Kontaktscheiben bewirkt nun folgendes. Siehe dazu auch den Stromlaufplan des Zeitschalters in F i g. 3 und das Ablaufdiagramm der Schaltfunktionen des beschriebenen Zeitschalters in Fig.4. Durch das Verdrehen der Schalterachse 1 in Aufzugsrichtung 12 werden zunächst einmal der erste Schalter 23, der zweite Schalter 18 und der dritte Schalter 22 geschlossen. Durch das Schließen des ersten Schalters 23 beginnt der in Reihe geschaltete Synchronmotor 25 zu laufen, ebenso zeigt das zu dem Synchronmotor parallelgeschaltete Anzeigemittel 26, beispielsweise als Lampenanzeige ausgebildet den Betrieb des Zeitschalters an.

Gleichzeitig wird über die Reihenschaltung des ersten Schalters 23 und des zweiten Schalters 18, die beide geschlossen sind, der in Serie dazu liegende Heizwiderstr.nd 27 an Spannung gelegt. Der Heizwiderstand 27 beginnt daher zu heizen, da der durch den Festthermostaten 28 betätigte Schalter, der ebenfalls in Reihe zu dem ersten und zweiten Schalter und dem Heizwiderstand liegt, geschlossen ist. Dieser Festthermostat ist auf eine relativ hohe Temperatur eingestellt, nämlich diejenige Temperatur, die zum Ankochen erforderlich ist. Das bedeutet, daß der durch den Festthermostaten betätigte Schalter bei Beginn des Kochens, also bei Raumtemperaturen, geschlossen ist Die Ankochtemperatur liegt beispielsweise bei 200 Grad Celsius. Der Festthermostat erhält diese Ankochtemperatur über einen Zeitraum Tl, solange der zweite Schalter 18 geschlossen ist (siehe F i g. 4). Während dieses Zeitraumes taktet der Festthermostat bei der eingestellten An'cochtemperatur. Der Zeitraum des Ankochens Ti wird für alle Ankochvorgänge konstant gehalten. Nach dem Ablauf der Zeit T\ öffnet der zweite Schalter 18. Über den Festthermostaten 28 und den Heizwiderstand

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27 fließt kein Strom mehr, weil auch über die zweite Reihenschaltung, besteheiid aus dem dritten Schalter 22 und den variablen Thermostaten 29, die parallel zur ersten Reihenschaltung und ebenfalls in Reihe mit dem Heizwiderstand 27 lic^i., kein Strom fließen kann. Wie noch anschließend erläutert wird, ist zwar der dritte Schalter 22 geschlossen, der durch den variablen iTiermostaten 29 betätigte Takter dagegen geöffnet, weil cie an den variablen Thermostaten einstellbare Temperatur unter der durch den Festthermostaten am Heizwiderstand erzeugten Temperatur liegt, der durch den variablen Thermostaten betätigte Schalter ist daher geöffnet.

Nach dem öffnen des zweiten Schalters 18, kühlt sich der Meizwidcrsland ab, bis er die Temperatur erreicht hat, die an dem variablen Thermostaten eingestellt ist. Der variable Thermostat 29 kann als Stufen'hcrmostat oder als stufenloser Regelthermostat ausgebildet sein. Die einzelnen Stufen können dann beispielsweise durch Wahlschalter angewählt werden. Er kann beispielsweise auf eine Fortkochiemperatur von 130 bis 180 Grad Celsius einstellbar sein. Die mit dem Temperaturwähler einstellbaren verschiedenen Temperaturen können nach Symbolen geordnet sein, die verschiedenes Kochgut darstellen, wie beispielsweise verschiedene Fleisch- und Gemüsesorten und anderes Kochgut.

Der variable Thermostat 29 taktet bzw. hält so lange die an ihm eingestellte Temperatur, bis der dritte Schalter 22 öffnet. Das ist der Fall, wenn die zu dem dritten Schalter gehörende Nockenbahn den Schalter 22 öffnet. Durch die Einstellung der Kochdauer, die durch das Drehen der Einstellwelle in Aufzugsrichtung geschieht, wird die Menge des Kochgutes berücksichtigt Je nach der Menge des Kochgutes, die an einer Skala dem Einstellknopf zugeordnet werden kann, werden die Zeiten 72, 73, 74 usw. eingestellt. Nach Ablauf der Zeiten 71 bis 74 sind sowohl der zweite Schalter 18 als auch der dritte Schalter 22 geöffnet, damit kann über den Heizwiderstand 27 kein Strom mehr fließen und damit kann er keine Heizleistung mehr abgeben. Die zu dem ersten Schalter 23 gehörende Nockenbahn ist jedoch auf der Kontaktscheibe 8 der zu dem dritten Schalter 22 gehörenden Nockenbahn fest zugeordnet. Die zum ersten Schalter 23 gehörende Nockenbahn ist dabei so ausgebildet, wie aus F i g. 4 ersichtlich, daß sie nach dem Öffnen des dritten Schalter 22 noch um einen Zeitraum 75 den ersten Schalter 23 geschlossen hält. Dadurch bleibt der Synchronmotor 25 noch um den Zeitraum 75 in Betrieb und ebenso wird über das Anzeigemittel 26 das Ende des Kochvorganges erst angezeigt, wenn der Zeitraum 75 vergangen ist. In diesem Augenblick wird der erste Schalter 23 geöffnet, der Synchronmotor wird vom Netz abgeschaltet und das Anzeigemittel für den Kochvorgang erlischt.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß durch das Einstellen der Schalterachse 1 auf eine bestimmte Gesamtkochdauer, entsprechend der Menge des Kochgutes und das Einstellen des variablen Thermostaten auf eine Fortkochtemperatur, die entsprechend der Art des Kochgutes gewählt wird, folgender Kochvorgang abläuft: Mit dem Verdrehen des Segmentrades 5 bzw. tier dazugehörigen Nockenbahr ν iid ein stets gleichbleibender Ankochzeitraum Ti eingestellt, mit den-, auc. stets eine konstante Temperatur zum Ankochen verbunden ist, nämlich die üi_.s Festthermostaten 28. Nach Ablauf des Zeitraumes Ti wird das Kochgut entsprechend der an der Einstellwelle 1 eingestellten Gcsamtkoolulauer die sich beispielsweise aus den Zeiträumen Ti, T2, 73 und 74 zusammensetzt, weiteigekocht. Die Zeiträume 72, 73 und 74 werden dabei an der der tinstellwellc 1 zugeordneten nicht dur^..jtc!!ten Skala entsprechend der Menge des KudiguH-s durch den Bedienenden eingestellt. Nach Ablauf der Zeiträume bis 74 wird dem Kochgut keine Heizleitung mehr zugeführt. Der sich anschließende Zeitraum 75 diem (ia/u, daß das Kochgut sich auf der Speise'emperatur abkühlen kann, d. h., daß das Kochgut sich in eirem Zustand befindet, der einen sofortigen Verzehr erlaubt. Durch die beschriebene Schaltungsanordnung nach Fig 3, nämlich daß eine erste Reihen-

:o schaltung, bestehend zumindest aus einem ersten Schalter und einem zweiten Schalter, parallel liegt zu einer zweiten Reihenschaltung, bestehend aus einem dritten Schalter und einem einstellbaren Thermostaten, wird ein erheblich geringerer Aufwand bei der Herstellung des Zeitschalters erreicht, obwohl alle Möglichkeiten der Einstellung für den Bedienenden erhalten bleiben. Wird die Schalterachse 1 beispielsweise versehentlich eingestellt und die Welle 1 von dem Bedienenden wieder völlig zurückgestellt, so bleibt der zweite Schalter 18 geschlossen, da die Kontaktscheibe 7 mit dem Segmentrad 5 fest verbunden ist. Dieses Segmentrad 5 kann jedoch nicht gegen den Widerstand des in Ablaufrichtung 30 sperrenden Zwischenrades bzw. Motors zurückgedreht werden. Der mittels des Anschlagnockens 16 des Segmentrades an dem Anschlag 17 des Gehäuses eingestellten Zeitraums 71 bleibt eingestellt und damit der zweite Schalter 18 geschlossen. Durch das Zurückdrehen der Einstellwelle 1 wird jedoch die mit der Einstellwelle fest verbundene Kontaktscheibe 8 und damit ihre beiden Nockenbahnen auf Null zurückgestellt und deshalb die Schalter 22 und 23 bei Nullstellung wieder geöffnet, so daß der Heizwiderstand 27 nicht beheizt wird. Auf Grund der beschriebenen Schaltungsanordnung wird es möglich, den zweiten Schalter 18 auch bei Rückstellung der Einstellwelle 1 auf die Nullstellung geschlossen zu lassen. Dadurch kann der Aufwand gespart werden, der nötig ist, um den zweiten Schalter 18 bei Nullstellung wieder zu öffnen. Bei der nächsten normalen Kocheinstellung muß der dritte Schalter 22 so wie so wieder geschlossen werden. Eine Einstellung mit der Schalterachse 1 kann natürlich auch jederzeit durch der Bedienenden korrigiert werden. Während die Einstellung des Segmentrades 5 unverändert erhalten bleibt wird durch das Zurückdrehen der Schalterachse 1 in Ablaufrichtung 30 gegen den Widerstand der erster Rutschkupplung 2 und der zweiten Rutschkupplung A die Kontaktscheibe 8 zurückgedreht. Dadurch wird die Gesamtkochdauer, also die Zeiträume 7*2, 73 und 74

^M verringert. Wie schon erwähnt bleiben dabei die Zeiträume 71 und 75 unverändert erhalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Zeitschalter mit Antriebs- und Getriebemitteln, der mit zwei Rutschkupplungen versehen ist und durch den mittels zweier Thermostate die Heizleistung eines Heizwiderstandes eines Verbrauchers verändert wird, wobei vor dem Verbraucher wenigstens zwei Schalter angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Reihenschaltung, bestehend zumindest aus einem ersten Schalter (23) und einem zweiten Schalter (18), parallel zu einer zweiten Reihenschaltung, bestehend aus einem dritten Schalter (22) und einem einstellbaren Thermostaten (29), liegt, wobei zu dieser Parallelschaltung der Heizwiderstand (27) in Reihe geschaltet ist, und daß das Getriebe des Zeitschalters derart ausgebildet ist, daß a;if der Schalterachse (1) einerseits eine erste Rutschkupplung (2) mit einem Zahnrad (3) und zwei auf der Schalterachse fest fixierten Kontaktscheiben sitzen und daß die Schalterachse (1) andererseits sowohl eine zweite Rutschkupplung (4) mit einem Segmentrad (5) und einem an diesem angebrachten Anschlagnocken (16), der mit einem anderen Anschlag (17) zusammenarbeitet, als auch eine mit dem Segmentrad (5) der zweiten Rutschkupplung (4) festverbundene und mit dieser verdrehbare dritte Kontaktscheibe (7) trägt

2. Zeitschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Zahnrades (3) der ersten Rutschkupplung (2) und der Antrieb des Segmentrades (5) der zweiten Rutschkupplung (4) durch einen Synchronmotor (25) erfolgt.

3. Zeitschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronmotor (25) parallel zu der Reihenschaltung aus dem zweiten Schalter (18) und dem Heizwiderstand (27) geschaltet ist.

4. Zeitschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dall der Antrieb des Zahnrades (3) und des Segmentrades (5) durch ein Motorritzel (9) über ein Zwischenrad, bestehend aus einem Rad (10) und einem Ritzel (11), erfolgt.

5. Zeitschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Festthermostat (28) in Serie mit der ersten Reihenschaltung (18, 23) liegt.

6. Zeitschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des ersten Schalters (23) ein Anzeigemittel (26) betätigt wird.

7. Zeitschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigemittel (26) als Lampenanzeige ausgebildet ist.

8. Zeitschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der ersten Rutschkupplung (2) zusammenwirkenden zwei Kontaktscheiben zu einer einstückig ausgebildeten Kontaktscheibe (8) zusammengefaßt sind.

9. Zeitschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einstückig ausgebildete Kontaktscheibe (8) zwei Nockenbahnen besitzt, die in zwei verschiedenen Ebenen angeordnet sind.

10. Zeitschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Segmentrad (5) mit der dritten Kontaktscheibe (7) durch eine auf der Schalterachse (1) sitzende Buchse (6) verbunden ist.

Die Erfindung betrifft einen Zeitschalter mit Antriebs- und Getriebemitteln, der mit zwei Rutschkupplungen versehen ist und durch den mittels zweier Thermostate die Heizleistung eines Heizwiderstandes eines Verbrauchers verändert wird, wobei vor dem Verbraucher zwei Schalter angeordnet sind.

Ein derartiger Zeitschalter ist durch die DE-AS 11 54 784 bekannt Dieser Zeitschalter besteht in seinen wesentlichen Teilen aus einem Antriebsmotor, auf

ίο dessen Achse verschiedene Stufenscheiben einer außerdem ein Kontaktsystem aufweisenden Wendesteuerung für eine Waschmaschine angeordnet sind, ferner aus einer manuell von außen verstellbaren Einstellwelle, einem Getriebe und einem zweiten Kontaktsystem; letzteres ist über eine konstruktive nicht näher beschriebene Rutschkupplung mit der Einstellwelle verbunden; hierdurch ist es möglich, zur Einstellung eines bestimmten Programms die Einstellwelle von Hand zu verdrehen, ohne daß das genannte zweite Kontaktsystem mitgenommen wird. Eine zweite Rutschkupplung ist zwischen Antriebsmotor und Einstellwelle angeordnet und wirkt mit dem genannten Getriebe zusammen. Hieraus geht hervor, daß bei dem bekannten Zeitschalter zwar wie beim Anmeldungsgegenstand zwei Rutschkupplungen verwendet sind, jedoch nur eine der beiden Rutschkupplungen mit einem Getriebeteil zusammenwirkt.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Zeitschalter der eingangs genannten Art mit geringem Aufwand die Steuerung eines Programms zu ermöglichen, das sich aus einem konstanten Zeitabschnitt, einem anschließenden variablen Zeitabschnitt und einem abschließenden konstanten Zeitabschnitt zusammensetzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine erste Reihenschaltung, bestehend zumindest aus einem ersten Schalter und einem zweiten Schalter, parallel zu einer zweiten Reihenschaltung, bestehend aus einem dritten Schalter und einem einstellbaren Thermostaten, liegt, wobei zu dieser Parallelschaltung der Heizwiderstand in Reihe geschaltet ist, und daß das Getriebe des Zeitschalters derart ausgebildet ist, daß auf der Schalterachse einerseits eine erste Rutschkupplung mit einem Zahnrad und zwei auf der Schalterachse fest fixierten Kontaktscheiben sitzen und daß die Schalterachse andererseits sowohl eine zweite Rutschkupplung mit einem Segmentrad und einem an diesem angebrachten Anschlagnocken, der mit einem anderen Anschlag zusammenarbeitet, als auch eine mit dem Segmentrad der zweiten Rutschkupplung festverbundene und mit dieser verdrehbare dritte Kontaktscheibe trägt.

Der beschriebene Zeitschalter ermöglicht es vorteilhafterweise bei seiner Verwendung in einem Elektroherd mit einfachsten Mitteln, nämlich einigen Schaltern und einem Fest- und einem variablen Thermostaten, ein Programm zu steuern, das die Beschaffenheit und die Menge eines Kochgutes berücksichtigt, indem diese Größen durch Voreinstellung eingegeben werden. Außerdem ist für den gesamten Kochvorgang weder eine Anwesenheit noch eine Kontrolle durch eine Bedienungsperson erforderlich.

Vorteile ergeben sich auch, wenn der Antrieb des Zahnrades der ersten Rutschkupplung und der Antrieb des Segmentrades der zweiten Rutschkupplung durch einen Synchronmotor erfolgt. Vorteilhafterweise ist der Synchronmotor parallel zu der Reihenschaltung aus dem zweiten Schalter und dem Heizwiderstand geschaltet. Zweckmäßig ist es auch, wenn der Antrieb des Zahnrades und des Segmentrades durch ein