DE2830368B2 - Programmierbare Schaltuhr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine programmierbare Schaltuhr mit einem Impulsgenerator, der einen Oszillator mit nachgeschaltetem Zähler aufweist, mit einem von dem Impulsgenerator mit vorbestimmter Drehzahl angetriebenen Motor, mit einer von dem Motor angetriebenen Zeitscheibe, die in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Bereiche mit abwechselnd unterschiedlichen Eigenschaften aufweist, und mit mindestens einem Abtastschaltkreis, der auf die unterschiedlichen Eigenschaften mit verschiedenen Schaltzuständen anspricht.

Bei einer bekannten Schaltuhr (Zeitschrift »Elektrodienst«, 1977, H. 3, S. 7) dieser Art mit quarzgesteuertem Laufwerk treibt der Motor die Zeitscheibe über ein Zahnradgetriebe an. Wenn hierbei das Schaltprogramm von einem zyklischen Tagesprogramm auf ein zyklisches Wochenprogramm umgeschaltet werden soll, müssen die Zahnräder im Zahnradgetriebe ausgewechselt werden, so daß die Zeitscheibe nicht einmal täglich, sondern einmal wöchentlich umläuft. Bei einer anderen Ausführungsform dieser bekannten Schaltuhr hat das Zahnradgetriebe zwei Ausgangswellen für eine Tagesund eine Wochenscheibe. Dies erfordert einen höheren Getriebeaufwand und zur Deckung der Reibungsverluste und Massenträgheit eine höhere Antriebsenergie, die insbesondere bei Batteriebetrieb ins Gewicht fällt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wechsel der Schaltprogramm-Zykluszeil auf einfachere Weise zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Impulsgenerator einen zweiten Zähler und eine Schaltvorrichtung aufweist und der zweite Zähler mittels der Schaltvorrichtung in der einen Schaltstellung zwischen den ersten Zähler und den Motor geschaltet wird und in der anderen Schaltstellung überbrückt wird.

Bei einer derart ausgebildeten Schaltuhr kann durch das einfache Zwischenschalten des zweiten Zählers zwischen dem ersten Zähler und dem Motor die Frequenz der den Motor antreibenden Impulse entsprechend dem Untersetzungsverhältnis des /weiten Zählers untersetzt werden, so daß der Motor mit einer entsprechend niedrigeren Drehzahl lauf*. Umgekehrt kann durch die Überbrückung des /wischengeschalteten zweiten Zählers die Drehzahl des Motors wieder auf den ursprünglichen Wert erhöht werden. Als Oszillator kann ein herkömmlicher handelsüblicher Oszillator mit hoher Frequenzkonstanz verwendet werden. Als Zähler können handelsübliche Schaltungen mit geringem Energiebedarf verwendet werden, so daß bei Batteriebetrieb, und sei es nur als Gangre.verve, eine lange Betriebsdauer sichergestellt ist. Hinler dem Motor ist keine Getriebeumschaliung und keine zweite Ausgangswelle erforderlich. Ein und dieselbe Ausgangswelle kann beispielsweise für ein Tages- oder ein Wochenprogramm verwendet werden.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unleran-Sprüchen gekennzeichnet.

An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der urfindungsgemäßen Schaltuhr näher erläutert.

Die dargestellte Schaltuhr enthält einen Impulsgenerator 2, der über ein Differenzierglicd 4 und einen Schalttransistor 6 einen Schrittschaltmotor 8 mit vorbestimmter Drehzahl antreibt. Der Motor 8 treibt über ein Zahnradgetriebe 10 eine in einem ortsfesten Gehäuse 12 drehbar gelagerte Welle 14 an, auf der eine Zeilscheibe 16 aus liclutindurchliissigciii Material drehfest, jedoch abnehmbar befestigt ist. Die Zciischeibe 16 weist durchgehende Ausschnitte 18 in Form von durchbrochenen Löchern auf. die auch als Ausbrüche am Rund der Scheibe ausgebildet sein können und in Umfangsrichtung der Zeitscheibe 16 hintereinander angeordnet sind. Die Ausschnitte 18 bilden mit den in Umfangsrichtung zwischen ihnen liegenden Siegen der Zeitscheibc 16 lichtdurchlässige und lichtundurchlässige Bereiche. Diese Bereiche bewegen sich bei Drehung der Zeitscheibe 16 durch den Strahlengang eines als Lichtschranke ausgebildeten Abtastschaltkreiscs 20 mit einem Lichtsender 22 und einem Lichtempfänger 24.

Der Lichtsender 22 enthält eine Lampe 26 und ein Acryl-Glasstück, das auf dem Gehäuse 12 befestigt ist und die Lichtstrahlen der Lampe 26 in Höhe der Ausschnitte 18 und einer im Gehäuse 12 ausgebildeten Blendenöffnung 28 auf die Zeitscheibe 16 richtet.

Der Lichtempfänger 24 enthält einen Fototransistor 30 (oder Fotowiderstand oder eine Fotodiode), der in Reihe mit einem festen Widerstand an einer Betriebsspannung liegt und einen ebenfalls an der Betriebsspannung liegenden Schalttransistor 32 steuert. In Reihe mit dem Schalttransistor 32 kann ein Stellglied 34 eingeschaltet werden, das zum Beispiel den Sollwert einer temperaturgeregeltcn Heizungsanlage für die Nacht oder — je nach Art des Schaltprogramms — an Wochenenden absenkt, um Energie einzusparen.

Für die Wahl der beiden Schaltprogramme ist die Ausgangspulsfrequcn/ des Impulsgenerators 2 umschaltbar. Zu diesem Zweck enthält der Impulsgenerator 2 einen quarzgesteuerten und daher äußerst frequenzstabilen Oszillator 36, dessen Impulse eine

Frequenz von 4.194.304 Hz aufweisen und einem ersten ihm nachgeschalteten Zähler 38 zugeführt werden. Der Zähler 38 ist als integrierte Schaltung ausgebildet und besteh! aus dreiundzwanzig hintereinaniiergesehalteten Binärzählstufcn, so daß die Frequenz der Ausgangsimpulse des Zählers 38 nur 4.194.304 Mz mal 2 -' = 0,5 Mz beträgt.

Ferner enthält der Impulsgenerator 2 einen zweiten als integrierte Schaltung ausgebildeten Zähler 40. der die Frccuenz der ihm zugeführten Impulse auf ein Siebentel untersetzt.

Mit Hilfe einer handbetätigten Schallvorrichtung 46, die einen Umschaltkontakt 46a und zwei Arbeitskontakle 46y und 46* aufweist, kann der Ausgang des ersten Zählers 38 entweder direkt, wie dargestellt, oder über den zweiten Zähler 40 mit dem Eingang des Diffcrenziergiicds 4 verbunden werden.

In der dargestellten Stellung der Schaltvorrichtung 46 wird der Motor 8 folglich mit einer Pulsfrequenz von 0,5 Hz betrieben, wobei das llnicrsevs.ungsvcrhähms des Zahnradgetriebes 10 so gewählt ist, daß die Zeitscheibe 16 innerhalb von 24 Stunden eine Umdrehung ausführt und das Stellglied 34 betätigt wird. Das Zahnradgetriebe 10 kann ein Slandardgetricbe sein, wie es für 12-Stunden-Uhren verwendet wird, die mit 1-Hzlmpulsen betrieben werden.

Bei Betätigung der Schaltvorrichtung 46 ν erden alle Kontakte 46x und 46* umgeschaltet, so dall der zweite Zähler 40 an Betriebsspannung gelegt wird und die Ausgangsinipulse des ersten Zählers 18 über den lediglich als Impedanzwandler dienenden Kingangslransistor 48 dem Zähleingang des /weiten Zählers 40 zugeführt werden und das Differenzierglied 4 bzw. der Motor 8 vom Ausgang des /weiten Zählers 40 Impulse mit einer Frequenz von "-^ Hz erhüli. Die Zeitscheibe 16

benötigt dann sieben Tage bzw. eine Woche für eine Umdrehung. Folglich wird das Stellglied 34 nur einmal wöchentlich betätigt.

Das Differenzierglied 4. das aus einem l.ängskondonsator, gegebenenfalls in Reihe mit einem Vorwiderstand. und einem Querwidcrsiand besieht, stellt sicher, daß der Motor 8 nur sehr kurv.c Impulse erhält, die kürzer als die Ausgangsimpulse des Zählers 38, 40 sind, so daß die Batterie 50 auch nur entsprechend kurzzeitig belastet wird. Die Arbeitskonflikte 46\ und 46/ stellen sicher, daß der Zähler 40 die lkitterien nicht belastet, wenn nur der Zähler 38 eingeschaltet ist und der Zähler 40 umgangen wird. Über einen Anschluß 58. eine Diode 60 und einen Vorwiderstand 62 können die Batterien 50, 52 erneut aufgeladen oder die Anordnung mit einer Fremdspannung betrieben werden. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die ßelricbs.spannungen durch /u den Batterien parallelgeschalteie Zener-Dioden 54, 5f> begrenzt sind.

Anstelle eines Zählers 38 mit dreiundzwanzig Biniirstufen kann auch ein Zähler mit nur zweiundzwnn-/ig Stufen vorgesehen sein, wenn ein Motor, der nur auf jeden /weiten der ihm dann mil einer Frequenz mil I H/ zugefühnen Impulse anspricht oder ein Getriebe mit einem doppell so hohen Untersct/ungsverhällnis verwendet wird. Andererseils kommt man auch bei einem Oszillator, dessen Frequenz nur die Hälfte, ein Viertel, ein Achtel usw. der Frequenz von 4.194.304 II/ beträgt, mit einer entsprechend geringeren Anzahl von binären Frequenzteilerstufen im ersten Zähler 38 aus.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Programmierbare Schaltuhr mit einem Impulsgenerator, der einen Oszillator mit nachgeschaltetem Zähler aufweist, mit einem von dem Impulsgenerator mit vorbestimmter Drehzahl angetriebenen Motor, mit einer von dem Motor angetriebenen Zeitscheibe, die in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Bereiche mit abwechselnd unterschiedlichen Eigenschaften aufweist, und mit mindestens einem Abtastschaltkreis, der auf die unterschiedlichen Eigenschaften mit verschiedenen Schaltzuständen anspiicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (2) einen zweiten Zähler (40) und eine Schaltvorrichtung (46) aufwerist und der zweite Zähler (40) mittels der Schaltvorrichtung (46) in der einen Schaltstellung zwischen den ersten Zähler (38) und den Motor (8) geschaltet wird und in der anderen Schaltstellung überbrückt wird.

2. Schaltuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähler (38, 40) als integrierte Schaltungen ausgebildet sind und zwischen dem zweiten Zähler (40) und dem Motor (8) ein Schalttransistor (6) angeordnet ist.

3. Schalluhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zweiten Zähler (40) und dem Motor (8) ein Differenzierglicd (4) liegt.

4. Schalluhr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zähler (40) mittels der Schaltvorrichtung (46) von der Betriebsspannung abgetrennt ist, während der erste Zähler (38) den Motor (8) betreibt.