DE3041687A1

DE3041687A1 - Mehrbereichs-programmschaltwerk

Info

Publication number: DE3041687A1
Application number: DE19803041687
Authority: DE
Inventors: Fritz Ing.(grad.) 7612 Haslach Thoma
Original assignee: Dieter Graesslin Feinwerktechnik
Current assignee: Dieter Graesslin Feinwerktechnik
Priority date: 1980-11-05
Filing date: 1980-11-05
Publication date: 1982-07-29
Also published as: EP0051262A1; DE3170024D1; US4463617A; EP0051262B1; ATE12845T1

Description

fp:³-'"- ": ■- 3OA 1687

Fritz Thoma 7612 Haslach, den 20.10.1980 He

Mehrbereichs - Programmschaltwerk

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mehrbereichs - Programmschaltwerk mit einem, von einem beliebigen Motor angetriebenen, mechanischen Getriebe mit mindestens zwei zueinander verschiedenen Umlaufgeschwindigkeiten des Antriebs eines lösbar gelagerten Programmträgers zur Steuerung mechanischer und/oder elektrischer bzuj. elektronischer Schalteinrichtungen, insbesondere für Funk- oder Zeitmeßgeräte.

Für derartige Programmschaltuierke, insbesondere von Notrufsendern der Luft- und Seefahrt, von Werkehrssignalanlagen, von Industrierobotern, oder von Zeitschaltuhren für die Heizungs-, Klima- und Lüftungssteuerung um nur einige Anwendungsfälle solcher LJerke zu nennen, sind vielfach häufig wiederkehrende Schaltpragramme, jedoch mit zueinander verschiedenen Umlaufgeschwindigkeiten bzw. -zeiten erforderlich, die teils erst mit der Inbetriebnahme einer, mit einem derartigen Schaltwerk ausgestatteten Anlage festgelegt werden können. Es soll deßhalb sichergestellt sein, daß derartige Mehrbereichs - Programmschaltwerke einfach und ohne Hilfsmittel, auch von einem Wichtfachmann, auf den erforderlichen Schaltbereich sicher und verwechselungsfrei umgestellt werden können.

Bei bekannten elektrischen Zeitrelais und einer elektrischen Schaltuhr mit einem Ulochen- und einem Tagesprogrammbereich ist ein und derselbe Programmträger fest mit dem Schaltuhrwerk verbunden und ein und demselben Kantaktsystem zugeordnet und mit einem Umschaltgetriebe versehen, durch welches seine Drehzahl von z.B. einer Umdrehung pro LJoche auf. z.B. eine Umdrehung pro Tag und umgekehrt umschaltbar ist. Für die skalenmäßige Kennzeichnung des Programmträgers für die jeweilige Drehzahl sind dort sowohl zwei Skalen, als auch auswechselbare Einzelskalen vorgesehen

Derartige Programmschaltwerke sind mit dem erheblichen Nachteil belastet, daß sowohl bei Ausführungen mit zuiei benachbarten Skalen auf dem Programmträger für die Kennzeichnung der beiden Bereiche, als auch Ausführungen mit Einzelskalen, die gegeneinander austauschbar sind, Verwechslungen von jeweils vorgewählter Drehzahl zur betreffenden Skala nicht ausgeschlossen werden können.

Bei einem anderen bekannten Programmschaltuierk, einer elektrischen Schaltuhr mit Tages- und Wochenprogrammbereich, sind spezielle Antriebswellen vorgesehen, die es ermöglichen, spezielle Einzelprogrammträger auf aid Schaltuhr aufzustecken.

Bei dieser Ausführung eines Programmschaltwerkes ist zu bedenken, daß immer zwei einzele Pragrammträger, einen für das Tagesprogramm und einen für das Uochenpragramm, bevorratet werden müssen, was nicht nur unwirtschaftlich, sondern auch ein Verlieren des gerade nicht gebrauchten Programmbereichs begünstigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu gründe, die geschilderten Nachteile der bekannten Programmschaltwerke zu beseitigen und einen einzelnen Programmträger für mindestens zwei Schaltprogrammbereiche zu schaffen,bei dem eine Verwechselung der Bereiche miteinander, oder ein Verlieren eines Programmträgerbereiches ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Seite oder Fläche eines Pragrammträgers ein spezieller Pragrammbereich mit einer.eigenen Skala zugeordnet, und am Pragrammträger jedem Programmbereich eine eigene Kupplungshälfte, für den Eingriff mit einer entsprechenden Kupplungshälfte des Antriebs, vorgesehen ist.

Zum Wachsein eines Programmbereichs ist somit ein Programmträger nur umzuwenden, mit dem Antrieb in Eingriff zu bringen und axial zu sichern.

Vorteilhaft bei einem derartigen Programmschaltwerk ist nicht nur die absolute Unverwechselbarkeit einzelner auf eine Skala bezogener Programmbereiche zum betreffenden Antrieb, sondern auch insbesondere die Einstük-

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kigkeit eines solchen Mehrbereichs - Programmträgers. Vorteilhaft ist ferner die einfache Bedienbarkeit und wirtschaftliche Herstellung eines derartigen Pragrammträgers nach der Erfindung, der scheibenförmig, oder plattenförmig, oder walzenförmig, oder bandförmig ausgebildet sein kann, und zur Auslösung eines Steuersignals mit ortsfesten oder ortsveränderli-; chen Schaltnocken oder sonstigen ateuersignalauslösende Schaltmittel, die im letzteren Falle frei programmierbar sind und auf dem Pragrammträger unverlierbar oder abnehmbarvon diesem angeordnet sind.

LJie die Erfindung im einzelnen gedacht ist, wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen scheibenförmigen Prcrjramntrliger im Schnitt und der Ansichten der beiden, einander gegenüberliegenden Planflachen,

Fig. 2 eine Teilschnittansicht durch einen Programmträger mit zwei übereinanderliegenden Schaltnockenbahnen,

Fig. 3 eine Querschnittansicht durch ein Mehrbereichs - Programmschalt-

ujerk,nach der Erfindung, mit einer Klauenkupplung zwischen Pro-. - grammträger und Antriebs-Uerk,

Fig. k eine Querschnittsansicht durch ein Mehrbereichs - Pragrammschaltwerk, nach der Erfindung, mit einer Zahnradkupplung zwischen Programmträger und Antriebs-UJerk,

Fig. 5 eine Ansicht auf die Vorderseite eines Antriebs-Werkes mit radialräumlich veränderlicher Zahnradkupplungshälfte,

Fig. 6 eine Querschnittsansicht durch einen ringförmigen, Mehrbereichs Programmträger mit einer Zahnradkupplung zwischen Pragrammträger und Antriebs-Uerk,

Fig. 7 eine Schnittansicht einer Prcgrammtrrjgeranordnung auf einem Antrieb, mit mehreren, übereinandergeochichteter Mehrbereichs - Programmträger und

Fig. 8 eine Querschnittsansicht Und einen Vorderansichtsausschnitt eines bandförmigen Wehrbereichs - Programmträgers.

Der scheibenförmige, insbesondere einstückige, aus einem Kunststoff bestehende, Pragrammträger 1, ist auf jeder, der beiden Planseiten 2 und^^amit

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mit einer Skala 3, bzw. h versehen, jede der Seiten 2, bzw.2^a entspricht einem Programm-Bereich und für jeden der beiden Programm-Bereiche ist auf dem Programmträger 1 eine Kupplungshälfte 5, bzw. 6 vorgesehen, für den Eingriff mit entsprechenden Antriebswellen. Die Kupplungshälften 5, bzw. £ sind insbesondere als sogenannte Klauenkupplungen ausgebildet, wobei die räumlichen Abstände der Klauen der einen Hälfte 5 zu den Klauen der Hälfte 6 verschieden sind, wie die Fig. 1 deutlich erkennen läßt.

Idie die Fig. 3 näher zeigt, gehört dort die Kupplungshälfte 5 zur Seite 2 mit der Skala 3 und die Kupplungshälfte 6 zur SeiteJ?«mit der Skala it des Programmträgers 1, der dort mittels einer Befestigungsmutter 7 axi?' auf einem Lagerbolzen B lagenbegrenzt ist. Die Kupplungshälfte 5 des Programmträgers 1 steht dort mit einer gleichgroßen oder deckungsgleichen Kupplungshälfte 9 eines, von zwei, zum Lagerbalzen B koaxial gelagerten, jedoch mit zueinander verschiedener Drehzahl umlaufender Antriebsrolle 10a und 1Db₁ die beide über eine Getriebestufe 11 miteinander ein Eingriff stehen können, wobei das Antriebsrohr 1Ga unmittelbar von einem Ritzel 12 eines Zentralantriebü mit beliebigem Motor, angetrieben sein kann.

Zum Wechseln des Programm-Bereichs wird der Pragrammträger 1 zunächst vom Lagerbalzen B abgenommen, um 1BD lagengewendet und wieder auf den Lagerbolzen B aufgesetzt, die Kupplungshälften miteinander in Eingriff gebracht und wieder axial durch die Mutter 7 lagenbegrenzt.

13 bezeichnet dort eine Steuerwelle mit einem Schaltstern 14, der von den Schaltnocken 15, nach Fig. 1 u. 3 schaltprogrammkonform beaufschlagt wird, zur Auslösung von Steuersignalen an entsprechenden Einrichtungen.

LJie die Fig. 2 zeigt, kann es vorgesehen sein, daß der Programmträger 1 erforderlichenfalls pro Programm-Bereich mit jeweils einer eigenen Schaltnokkenbahn 15a u. 15b, die unabhängig voneinander für jeden Programm-Bereich einzeln programmierbar sind,versehen ist. Die Schaltnockenbahnen 15a u. 15b können räumlich übereinander angeordnet sein-u. einstückig mit dem Programmträger verbunden sein. Die Schaltnockenbahnen 15a und 15 b können sektorartig über den Umfang in Einzelnocken aufgeteilt sein,die zur Bildung eines Schaltprogramms ausgebrochen werden. Es ist auch daran gedacht sogenannte Schaltreiter 2B, die in der Fig. 4 näher gezeigt sind, an Stelle von Schaltnocken auf dem Programmtrnger 1 vorzusehen. Derartige freiprogrammierbare Schaltreiter 2B können nichtabnehmbLir oder abnehmbar vorn Programmträger 1 ausgebildet sein. _

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Wie die Fig. h zeigt, erfolgt dort die Kupplung zwischen dem Antrieb und dem Programmträger 1 über eine sogenannte Zahnradkupplung. Zu diesem Zwecke ist der Programmträger 1 auf der Seite 2 mit einem Innenzahnkranz

17 16 und die benachbarte Seite 2a mit einem Außenzahnkranz versehen. In der Figur steht der Innenzahnkranz 16 mit dem Ritzel 12 des Zentralantrieba in Eingriff. Soll nun der Programm-Bereich gewechselt werden, dann wird, durch lösen der axialbegrenzenden Befestigungsmutter 7 der Progremmtrüncr vom Lagerbalzen 8 abgenommen und umgedreht d.h. gewendet und wieder auf den Lagerbolzen gesteckt, wobei nun der Außenzahnkranz 17 mit dem Ritzel 12 in Eingriff kommt. Die Drehrichtung bleibt durch den Bereichswechsel dieselbe. Zwischen dem Innenzahnkranz 16 und dem Ritzel 12, bzw. dem Aussenzahnkranz 17 und dem Ritzel 12 besteht ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis, das dem Drehzahl- oder Umlaufzeitunterschied zwischen den beiden Programm-Bereichen entspricht, und das in bestimmten Grenzen geändert werden kann. Für größere Übersetzungsunterschiede zwischen den einzelnen Programm-Bereichen können bei der vorliegenden Kupplungsart zwischen Programmträger 1 und Antrieb erforderlichenfalls auch zwei, räumlich zueinander versetzte Ritzel 12 eines Zentralantriebes vorgesehen sein.

Für Mehrbereicfos - Programmschaltwerke bei denen, in 'bestimmten Grenzen, jede beliebige Übersetzung , linear oder nach einer bestimmten riiathem. Funktion verlaufend, von einem Zentralantrieb über einen vorliegenden Programmträger nach der Erfindung, zur Endsteuerung gelangen soll, kann es, wie die Fig. 5 zeigt, vorgesehen sein, daß das Ritzel 12 auf einem schwenkbaren Lagerarm 18, um ein Antriebsrad 19 herum, unter der Wirkung einer Rückstellfederkraft 2D, gelagert ist und über einen Einstellhebel 21 mit jedem Außenzahnkranz eines Programrrträgers 1 antriebskonform in Eingriff gebracht werden. 22 bedeutet ein Gehäuserahmen eines Mehrbereichs-Programmschaltwerkes und 23 eine LJerksvorderplatine.

Die Fig.6 zeigt ein Kehrbereichs - Frogrammschaltwerk mit einem ringförmigen Mehrbereichs - Programmträger 1, mit einer Zahnradkupplung zwischen den einzelnen Programmtrl-iger-SeitEn 2, bzw.2a und einem Ritzel 12 des Zentralantriebs. Im Bereich der Seiten 2, bzw.2a können die betreffenden Skalen angeordnet sein. Auf der Rinr]stirnseite können Schaltnocken oder sonstige Schaltreiter angeordnet sein. Zum Wechseln des Programm-3ereichs

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wird der ringfürmige Programmtrüger 1 einfach worn Lagerflansch ZU abgenommen, um 130° lagengewendet und wieder auf den Lagerflansch aufgesteckt und axial, durch eine nicht näher gezeigte Lagensicherung, befestigt. Im Hohlraum 25 des Lagerflansches können anderweitige Funktionsteile angeordnet und gelagert sein, wobei der Programmträger 1 um diese Funktionsteile herum dreht.

Die Fig. 7 zeigt eine Anordnung mehrerer übereinander gestappelter Mehrbereichs - Programmträger nach der vorliegenden Erfindung, die, wie "■-reits in der Fig. 1 beschrieben auf ihren jeueiligen Plan-Seiten Z u. ^a sowohl mit entsprechenden Skalen als auch mit Kupplungshälften versehen sind, für den jeweiligen Eingriff mit den entsprechenden Kupplungshälften auf der Antriebsseite, die dort an koaxial zueinander gelagerter Antriebsrohren 26 angeordnet sind. Die Antriebsrohre 2S haben zueinander verschiedene Umlauf geschujindigkeiten.

Die zuvor geschilderten erfindungsgemäßen Einrichtungen zur Schaffung eines Kehrbereichs - Programmschaltujerkes können auch auf bandförmige Programmträger 1 übertragen werden. In der Fig. 8 ist beispielsweise ein bandförmiger Pragrammträger 1, im Bereich der äußeren Kanten mit einer Lachung 27 für den Eingriff eines Schalt- oder sonstigen Antriebswerkes, mit einem Ritzel 12, versehen. An Stelle der Lochung 27 kann natürlich auch eine Stirnverzahnung treten. Auf den Seiten 2, bzw.2a können Skalen 3, bzw. U vorgesehen werden. Außerdem können Schaltnacken 15 oder sonstige aignalauslcsende Elemente oder Markierungen vorgesehen werden. Zum Programm-Eereichswechsel wird der Pragrammträger 1 aus dem Antrieb gehoben und um 18G gewendet und mit dem zweiten Antriebsritzel 12a, das eine andere Umlaufzeit als das Ritzel 12 besitzt, in Eingriff gebracht.

Eine weitere zweckmäßige Ausführung eines Programmträgers 1 kann in einer würfelförmigen Form liegen, bei dem alle sechs Seiten des üJürfels einen Dereich mit einer eigenen Skala, entsprechenden Steuermitteln in Form van Schaltnocken oder Schaltrn.itern ader sonstigen Steuermitteln und entsprechenden Kupplungshälften für den wahlweisen Eingriff mit entsprechenden Kupplungshälften eines Zentral-Antriebs versehen sein können.

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Claims

Fritz Thoma " 7612 Haslach, den 2D.10.19ÖL;

Patentansprüche

ζ 1. Mehrbereichs-Programmschaltwerk mit einem, von einem beliebigen Motor Vorangetriebenen, mechanischen Getriebe mit mindestens zwei zueinander verschiedenen Umlaufgeschwindigkeiten des Antriebs eines lösbar gelagerten Pragrammträgers zur Steuerung mechanischer und/oder elektrischer bzw. elektronischer Schalteinrichtungen, insbesondere für Funk- oder Zeitmeßgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Seite (2,2a) oder 7:^?:~ che eines Programmträgers (1) ein spezieller Programmbereich mit einer eigenen Skala (3, W) zugeordnet, und am Programmtrüger (1) jedem Praqrsr'-m-Sereich eine eigene Kupplungshälfte (5, G), Für den schaltprogrammkonfc^'T wählbaren Eingriff mit einer entsprechenden Kupplungshälfte des Antriebs.
2. Mehrbereichs-Programmschaltwerk nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Programmträger (1) scheiben-, oder platten-, oder bandförmig ausgebildet ist, daß jeder der beiden dort einander gegenüber liegenden Plan-Seiten (2, 2a) je ein Bereich mit einer eigenen Skala (3, W) und je einer Kupplungshälfte (5, S) zugeordnet ist, und daß die Kupplungshälfte (5) des ersten Bereichs auf der Seite (2a) des zweiten Bereichs und die Kupplungshälfte (6) des zweiten Bereichs auf der Seite (2) des ersten Bereichs angeordnet ist.
3. Mehrbereichs-Programmschaltwerk nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltnocken (15, 15a, 15b) oder irgendwelche Schaltreiter oder sonstige Steuermittel zur. unmittelbaren oder mitttlijüre Steuerung mechanischer und/oder elektrischer bzw. elektronischer Schalteinrichtungen an der Stirnseite oder an der jeweiligen Plan-Seite (2, 2a) . eines Programmträgers (1) angeordnet sind.
4. Mehrbereichs-Programmschaltwerk nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Bereich auf dem Programmträger (1) eine eigene Schaltnockenbahn (151, 15b) oder eigene Schaltreiter- bzw. sonstige

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Steuermittelbahnen vorgesehen sind.
5. MehrberEichs-Pragrammschaltwerk nach den Patentansprüchen 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung zwischen dem Zentral-Antrieb und den jeweiligen Bereichen des Pragrammträgers (1) als Klauenkupplung ausgebildet ist.
6. Mehrbereichs-Programmschaltwerk nach den Patentansprüchen 1 bis U, .adurch gekennzeichnet, daß die Kupplung zwischen dem Zentral-Ant: .ab und den jeweiligen Bereichen des Programmträgers (1) als Zahnkupplung ausgebildet ist.
7. Mehrbereichs-Programmschaltwerk nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungs-Ritzel (12) des Zentral-Antriebs auf einem schwenkbaren Lagerarm (18) unter der Wirkung einer Rückstellfederkraft (20) gelagert ist und über einen Einstellhebel (21) mit jedem beliebigen Bereichs-Zahnkranz eines Pragrammträgers (1) in Eingriff gebracht wird.
8. Mehrbereichs-Programmschaltwerk nach den Patentansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Programmträger (1) übereinander gestapelt sind.
9. Mehrbereichs-Programmschaltwerk nach Patentanspruch 1 und 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Pragrammträger (1) ringförmig ausgebildet ist.
10. Mehrbereichs-Programmschaltwerk nach Patentanspruch 1 und 3 bis 7, dsdurch gekennzeichnet, daß der Programmträger (1) ujürfeiförmig ausgebildet ist.
11. Mehrbereichs-Pragrammschaltuerk nach den Patentansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Programmträger (1) einstückig ausgebildet ist.

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