DE2807334A1

DE2807334A1 - Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE2807334A1
Application number: DE19782807334
Authority: DE
Inventors: Victor John Spencer
Original assignee: Smiths Group PLC
Current assignee: Smiths Group PLC
Priority date: 1977-02-22
Filing date: 1978-02-21
Publication date: 1978-08-24
Also published as: GB1596630A

Description

RolfChamer ' ³ "

Patentanwalt

Rehlingenstraße 8 · Postfach 260

D-8900 Augsburg 31

Telefon 0821/36015+36016

Telex 53 3 275

Postscheckkonto: München Nr. 1547 89-801

7519/85/Ch/Fr Augsburg, 17. Februar 1978

Smiths Industries Limited Cricklewood Works GB-London NW2 63N, England

Schaltvorrich t ung

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung mit einer Zeitskala und mindestens einem relativ zur Zeitskala einstellbaren Einstellmittel, dessen Einstellung einen Zeitschaltpunkt bestimmt.

Derartige Schaltvorrichtungen sind beispielsweise Schaltuhren, die zur Steuerung von Zentralheizungen Anwendung finden. Die bekannten Schaltvorrichtungen sind elektromechanisch aufgebaut und umfassen üblicherweise einen selbstanlaufenden Synchronmotor, der ein Zahnradgetriebe antreibt, das mit einer 2^-Stunden-Welle versehen ist, die eine Umdrehung innerhalb von 2k Stunden ausführt. Diese 24-Stunden-Welle trägt ein Zifferblatt, das eine 24-Stundenskala aufweist, die von Viertelstunde zu Vier·=·

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telstunde unterteilt ist und weiterhin sind vier Schaltnocken vorgesehen, welche um das Zifferblatt herum einstellbar sind und mittels zwei Perioden wählbar sind, während denen die Heizung arbeiten soll, Die Schaltnocken bestimmen paarweise den jeweiligen Anfang und das Ende eines diesbezüglichen Betriebs der Heizungsanlage.

Obwohl derartige Schaltvorrichtungen zufriedenstellend arbeiten, so weisen sie doch den Nachteil auf, daß im Laufe der Zeit Getriebegeräusche entstehen. Außerdem weisen derartige Schaltvorrichtungen eine Vielzahl von sich bewegenden Einzelteilen auf, deren Verschleiß die Lebensdauer der Schaltvorrichtung vermindert.

Es besteht die Aufgabe, die Schaltvorrichtung so auszubilden, daß sie geräuschlos arbeitet und ihre Teile keinem Verschleiß unterliegen.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Verschiedene Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform mit kreisförmigem Zifferblatt}

Fig. 2 einen Schnitt durch die Ausführungsform gemäß Fig. 1;

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Fig. 3 eine weitere Ausführungsform mit linearer Skala;

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Teils der Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt durch eine elektrolumineszie· rende Anzeigevorrichtung und

Fig. 6 zwei weitere Ausführungsformen, und 7

Die Schaltvorrichtungen weisen alle eine Anzeigevorrichtung auf, welche mehrere elektrisch beaufschlagbare_s sichtbare Anzeigebereiche aufweist, die einzelnen Zeitperioden entsprechen und die jeweils einmal innerhalb von 24 Stunden beaufschlagt werden. Diese Anzeigebereiche sind im Abstand bogenförmig oder gerade längs einer Zeitskala angeordnet, um dem Betrachter die einzelnen Zeitperioden während des 24 Stunden-Zyklusses anzuzeigen .

Die Schaltvorrichtungen sind so ausgelegt, daß die Zentralheizung zweimal innerhalb von 24 Stunden über eine einstellbare Zeitdauer hinweg in Betrieb genommen werden kann. Zu diesem Zweck sind zweimal zwei lichtempfind·= liehe Schaltbauteile vorgesehen. Jeweils eines von zwei Schaltbauteilen bestimmt den Beginn und das andere das Ende der Betriebsperiode. Die Schaltbauteile können längs der Skala eingestellt werden und jedes Schaltbauteil erzeugt ein elektrisches Signal;, wenn der Anzeigebereich, an dem sich das Schaltbauteil befindet, elektrisch be-

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aufschlagt wird. Die Schaltbauteile liegen über dem gewählten Anzeigebereich, überlappen den Anzeigebereich jedoch nicht völlig, so daß es für den Betrachter möglich ist, den entsprechenden Anzeigebereich, noch abzulesen und den eingestellten Schaltzeitpunkt genau bestimmen zu können.

Eine Ausführungsform ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Gemäß diesen Figuren sind 24 Anzeigebereiche vorgesehen, von denen jeweils eines einer Stunde des 24 Stundenbereichs zugeordnet ist. Die Anzeigebereiche werden gebildet durch Lampen 10, wie beispielsweise lichtemittierende Dioden oder Gasentladungsröhren. Die Lampen sind an einer Scheibe 11 aus Isoliermaterial angeordnet und befinden sich im Abstand zum Rand dieser Scheibe. Sie sind in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet und bilden auf diese Weise eine 24-Stundeneinteilung. Konzentrisch zu den Anzeigebereichen ist auf der Scheibe 11 eine kreisförmige Zeitskala 12 vorgesehen. Die Scheibe 11 befindet sich innerhalb einer kreisförmigen Aussparung 13 an der Oberwand 14 eines rechteckigen Metallgehäuses 15 und wird getragen durch einen Metallpfeiler 16, der an der Rückwand 17 des Gehäuses befestigt ist.

Die Lampen 10 werden aufeinanderfolgend bestromt durch einen Zeitschaltkreis 18, der mit einer Stromquelle verbunden ist. Der Zeitschaltkreis 18 ist so ausgebildet, daß am Ende jeder Stunde die Speisespannung an die nächste Lampe gelegt wird und die zuvor bestromte Lampe abgeschaltet wird. Die Spannung wird den Lampen 10 über elektrische Kabel 19 zugeführt, welche im Innern des

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rohrförmigen Pfeilers 16 verlaufen. An der Unterseite der Scheibe 11 ist eine gedruckte Schaltung vorgesehen, welche die Verbindung zu den einzelnen Lampen 10 herstellt.

Die Schaltvorrichtung umfaßt vier lichtempfindliche Schaltbauteile 20 bis 23, welche drehbar am Pfeiler 16 angeordnet sind und welche durch den Ringspalt zwischen der Scheibe 11 und dem Gehäuse 15 verlaufen. Diese Schaltbauteile 20 bis 23 übergreifen mit ihren freien Enden die Anzeigebereiche. Diese Schaltbauteile 20 bis 23 werden längs der Anzeigebereiche angeordnet, um diejenigen Lampen 10 auszuwählen, welche von den Schaltbauteilen abgetastet werden sollen. Auf diese Weise werden die zwei Zeitperioden bestimmt, während denen beispielsweise die Heizung arbeiten soll. Die Schaltbauteile 20 bis 23 erfassen das Aufleuchten derjenigen Lampen, denen sie zugeordnet sind, wobei es sich bei dem in Fig. dargestellten Beispiel um die sechste, neunte, siebzehnte und zweiundzwanzigste Stunde handelt. Oedes Schalt·» bauteil 20 bis 23 umfaßt einen länglichen Körper 2A- aus transparentem Kunststoffmaterial, dessen freies Ende über der.gewählten Lampe 10 sich befindet. Oeder längliche Körper 24 ist so geformt, daß er das von der gewählten Lampe 10 ausgehende Licht zu einer Photozelle

25 leitet, die sich am anderen Ende des Lichtführungsweges befindet. Die Photozelle 25 liefert ein elektri= sches Signal an die elektrische Leitung 26, sobald die entsprechende Lampe 10 Licht aussendet. Die Leitungen

26 verlaufen durch den hohlen Pfeiler 16 und sind verbunden mit einer Halbleiterschaltvorrichtung 27₉ die auf die Signale der Photozellen 25 anspricht und ent= sprechende Steuersignale an die Zentralheizung abgibt»

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Die Schaltbauteile 20 bis 23 sind paarweise einander zugeordnet und die Schaltvorrichtung 27 ist so ausgebildet, daß Steuersignale abgegeben werden, die ein Einschalten bewirken, wenn die Lampen 10 aufleuchten, die den Schaltbauteilen 20 und 22 zugeordnet sind und die Ausschaltsignale erzeugt, wenn die den Schaltbauteilen 21 und 23 zugeordneten Lampen 10 bestromt werden.

Es ist möglich, die Lampen 10 anstelle längs einer kreisförmigen Skala auch längs einer geraden Skala anzuordnen. Eine derartige Anordnung ist in Fig. 3 gezeigt, wo die Lampen an einem Streifen 28 aus Isoliermaterial angeordnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Schaltbauteile 20 bis 23 längs eines Metallträgers verschiebbar, der nahe dem Streifen 28 angeordnet ist und parallel zu diesem verläuft.

Die Anzeigebereiche brauchen nicht rund ausgebildet zu sein, sondern können auch rechteckige oder quadratische Form haben. Eine alternative Ausführungsform ist in Fig. 4 gezeigt, wo die Anzeigebereiche aus rechteckigen Bereichen 29 bestehen. Diese Form der Anzeigebereiche kann gebildet· sein durch eine elektrolumineszente oder durch eine Flüssigkristallanzeige.

Ein Zifferblatt für eine elektrolumineszente Anzeige ist in Fig. 5 gezeigt, die aus einem rechteckigen Substrat

30 besteht. Durch ein konventionelles Photoätzverfahren wird vorderseitig eine transparente positive Elektrode

31 erzeugt. Zwischen dieser positiven Elektrode 31 und einer negativen Elektrode 33 ist eine Schicht 32 aus Phosphormaterial vorgesehen. Die negative Elektrode 33

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besteht aus mehreren Elektrodenbereichen, von denen jeder einem Anzeigebereich entspricht. Die Außenflächen der Schicht 32 und der Elektrode 33 sind mit einer Isolierlackschicht 34 überzogen.

Handelt es sich um eine Flüssigkristallanzeige, dann sind die Elektroden 31 und 33 jeweils auf einer Glastafel angeordnet, die im Abstand von einigen tausendstel Millimeter zueinander angeordnet sind und zwischen denen sich das Flüssigkristallmaterial befindet.

Bei den zuvor beschriebenen Schaltvorrichtungen sind die Schaltzeitpunkte bestimmt durch im Abstand von einer Stunde zueinander angeordneten Anzeigebereichen. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, die Anzeigebereiche in Abständen von 15 Minuten zueinander anzuordnen, so daß die Schaltzeitpunkte auf 15 Minuten genau einstellbar sind. Derartige Anzeigevorrichtungen sind in den Fig, 6 und 7 gezeigt, wo die Anzeigebereiche 35 entweder gerade oder kreisförmig in 15-Minuten-Abständen zueinander angeordnet sind. Hierbei ist es möglich, daß die einmal bestromten Anzeigebereiche innerhalb eines 24-Stunden-Zyklusses bestromt bleiben, wenn sie einmal innerhalb dieses Zyklusses bestromt wurden, so daß ein Anzeigeband entsteht, welches anzeigt, welcher Zeitbereich innerhalb des 24--Stunden-Zyklusses abgelaufen ist. Die gezeigten Anzeigevorrichtungen sind wie eingangs erwähnt, mit einem Zeitschaltkreis verbunden, der alle 15 Minuten einen weiteren Anzeigebereich einschaltet.

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Anstelle von optischen Sensoren können die Schaltbauteile 20 bis 23 auch elektrische Sensoren aufweisen, welche ansprechen, wenn eine Betriebsspannung dem Anzeigebereich zugeführt wird, an dem das jeweilige Schalt.bauteil steht. Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 4· ist es auch jederzeit möglich, daß einmal eingeschaltete Lampen innerhalb des 24-Stunden-Zyklusses eingeschaltet bleiben .

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Claims

DipL-Ing. RolfChanier . /. - Patentanwalt Rehlingenstraße 8 · Postfach 260 ^ D-8900 Augsburg 31 Telefon 08 21/3 6015+3 6016 Telex 53 3 275 Postscheckkonto: München Nr. 1547 89-801 Anm.: Smiths Industries Limited 7519/85/Ch/Fr Augsburg, 17. Februar 1978 Ansprüche

1.) Schaltvorrichtung mit einer Zeitskala und mindestens einem relativ zur Zeitskala einstellbaren Einstellmittel, dessen Einstellung einen Zeitschaltpunkt bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere elektrisch beaufschlagbare Anzeigebereiche (10, 29, 35) längs einer Zeitskala angeordnet sind und den einzelnen Zeitperioden der durch die Zeitskala bestimmten Periode entsprechen und die mindestens innerhalb der einzelnen Zeitperioden beaufschlagt werden und daß längs der Zeitskala relativ zu ihr verschiebbare Schaltbauteile (20 bis 23) vorgesehen sind, die den jeweiligen Anzeigebereich (10, 29, 35) abtasten, auf den sie eingestellt sind und die ein elektrisches Signal erzeugen, wenn der jeweilige Anzeigebereich (10, 29, 35) beaufschlagt
wird.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anzeigebereich (10, 29, 35) beaufschlagt bleibt, wenn er einmal
innerhalb der durch die Zeitskala bestimmten Periode eingeschaltet wurde.

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3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltbauteile (20 bis 23) lichtempfindliche Bauteile sind.

Ψ. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindlichen Schaltbauteile (20 bis 23) eine Lichtführung (24·) aufweisen, deren eines Ende den eingestellten Anzeigebereich (10, 29, 35) übergreift und das von dort ausgehende Licht einem lichtempfindlichen Bauteil (25) zuführt, das am anderen Ende der Lichtführung (24) angeordnet ist und das ein elektrisches Signal erzeugt, wenn ihm Licht zugeführt wird.

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3 oder h, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindlichen Bauteile (20 bis 23) den eingestellten Anzeigebereich (10, 29, 35) teilweise übergreifen.

6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigebereiche (10, 29, 35) hintereinander angeordnet sind und.aufeinanderfolgend beaufschlagt werden.

7. Schaltvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigebereiche (10, 29, 35) im Abstand längs der Zeitskala angeordnet sind.

8. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens zwei Schaltbauteile (20 bis 23) umfaßt, welche relativ zueinander bewegbar sind.

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