DE3728036A1 - Elektrische schaltuhr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltuhr gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Schaltuhren werden meist zum Umschalten von Heizungsthermostaten von einem Temperatursollwert, z. B. einer Tagestemperatur, auf einen anderen Sollwert, z. B. eine Nachttemperatur, und umgekehrt verwendet. Dabei ist es von Vorteil, daß die Uhren wahlweise auf ein Langzeit- oder Kurzzeitprogramm, insb. ein Wochen- oder Tagesprogramm, eingestellt werden können.

Es ist eine Schaltuhr bekannt, bei der die Programmumstellung durch ein Umschaltgetriebe erfolgt und bei der jeweils als Schaltzeitskala eine Seite eines wendbaren Skalenringes dient (DE-PS 28 35 518).

Bei dieser Uhr kann der Skalenring in insgesamt sieben Winkelpositionen, die voneinander gleichen Winkelabstand haben, auf die Programmscheibe aufgesetzt werden. Eine Umstellung von Wochen- auf Tagesprogramm und umgekehrt kann daher nur an zwei Zeitpunkten am Tage erfolgen, ohne daß sich eine Differenz zwischen der analogen Uhrzeitanzeige und der Schaltzeitanzeige, die am Skalenring mittels eines feststehenden Indexes abgelesen wird, ergibt. In der Praxis wird die analoge Uhrzeitanzeige zunächst auf einen dieser Zeitpunkte eingestellt, dann erfolgt die Umstellung der Uhr und das Abnehmen, Wenden und Wiederaufstecken des Skalenringes. Schließlich wird die analoge Uhrzeitanzeige wieder auf die Tageszeit eingestellt. Die Umstellung ist daher relativ zeitraubend und, da sie meist von einer Fachkraft vorgenommen wird, auch kostenintensiv.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannte Umstellung zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Schaltuhr der gattungsgemäßen Art mit den im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Mitteln gelöst. Der Skalenring kann in nahezu jeder beliebigen Winkelposition aufgerastet werden. Die Umstellung kann daher zu jedem beliebigen Zeitpunkt erfolgen, wobei der durch die Teilung der Rastkerben bedingte Schalt­ zeitanzeigefehler lediglich demjenigen entspricht, welcher beim Umschalten des Getriebes durch die Zahnteilung der Innenverzahnung der Programmscheibe bedingt wird.

Die beiden Ritzel, die wahlweise die Programmscheibe antreiben, sind bevorzugt folgendermaßen mit der analogen Uhrzeitanzeige verbunden: das langsamdrehende Ritzel über eine Zahnraduntersetzung mit der Minutenwelle und das schnelldrehende Ritzel über ein Zwischenzahnrad mit einem Stundenzahnrad, das seinerseits mit dem Stundenrohr fest verbunden ist. Der die beiden Ritzel tragende Schwenkgetriebeträger ist vorteilhafterweise um die Drehachse des genannten Zwischenzahnrades gelagert. Hierdurch bleiben Stundenzahnrad, Zwischenzahnrad und schnelldrehendes Ritzel stets in Wirkverbindung.

Beim Umschaltgetriebe gemäß der Erfindung bestehen bevorzugt folgende Unter- und Übersetzungsverhältnisse: das langsamdrehende Ritzel wird über die Zahnraduntersetzung von der Minutenwelle mit einer sechzehntel Umdrehung pro Stunde angetrieben und besitzt acht Zähne. Das schnelldrehende Ritzel wird von dem Stundenzahnrad über das genannte Zwischenzahnrad mit drei Umdrehungen pro Stunde angetrieben und besitzt vierzehn Zähne. Die Programmscheibe, deren Innenverzahnung aus vierundachtzig Zähnen besteht, wird daher wahlweise mit einer Umdrehung pro Woche oder mit einer Umdrehung pro Tag angetrieben.

Die Rasterung des Skalenringes kann entlang seines inneren Begrenzungskreises angeordnet sein. Bei einer genannten An­ zahl der Zähne der Innenverzahnung der Programmscheibe von vierundachtzig beträgt die Anzahl der Rastkerben ebenfalls vierundachtzig. Die Anzahl der Rastnasen auf der Programmscheibe kann dann sieben betragen.

Das Stundenrohr ist bevorzugt fest mit einer Stundenscheibe verbunden, in die der Stundenzeiger eingearbeitet oder plan eingelassen ist und an den Innenkreis des Skalenringes grenzt.

Die Schaltelemente sind vorteilhafterweise radial verschiebbar am Umfang der Programmscheibe angebracht. Bevorzugt grenzen sie im zum Mittelpunkt hin geschobenen Zustand an den Skalenring. Die Stundenscheibe und die zum Mittelpunkt hin geschobenen Schaltelemente können also ein Aufnahmebett für den Skalenring schaffen.

Der Schaltzustand des Umschaltgetriebes wird vorteilhafterweise von einer drehbar gelagerten Kulissenscheibe durch ein Fenster angezeigt. Die Kulissenscheibe kann derart mit dem Getriebe verbunden sein, daß eine Gabel am Schwenkgetriebeträger in einen an der Kulissenscheibe befestigten Stift eingreift. Beim Umschalten des Getriebes wird die Kulissenscheibe über diese Gabel so geschwenkt, daß die entsprechenden Markierungen im Fenster wechseln.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Schaltuhr jederzeit ohne Umstellung der analogen Uhrzeitanzeige und ohne merklichen Schaltanzeigefehler von einem Wochen- auf ein Tagesprogramm und umgekehrt umgestellt werden kann.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 Frontansicht der Schaltuhr,

Fig. 2 Teilansicht der Schaltuhr gemäß Fig. 1 ohne Gehäuse,

Fig. 3 Ausschnitt der Skalenscheibe,

Fig. 4 Schnitt nach der Linie IV-IV aus Fig. 3,

Fig. 5 Frontansicht der Schaltuhr ohne Gehäuse, und

Fig. 6 Schnitt nach der Linie VI-VI aus Fig. 5.

Wie Fig. 1 zeigt, liegt auf der Frontseite des Gehäuses 1 a das Zwölfstunden-Zeigerwerk mit dem Minutenzeiger 15 und dem Stundenzeiger 5, der hier in eine kreisrunde Stundenscheibe 5 a farbgleich mit dem Minutenzeiger 15 eingearbeitet oder plan eingelassen ist. Konzentrisch zur Zeigermitte liegt die Programmscheibe 1, in die ein Skalenring 17 eingerastet ist.

Lückenlos am Umfang der Programmscheibe 1 sind Schaltelemente 19 angeordnet, die entweder radial nach innen oder außen geschoben zu Segmenten beliebiger Länge ergänzt werden und auf bekannte Art ein nicht dargestelltes Kontaktsystem betätigen, wobei die Segmentlänge der Schaltdauer ent­ spricht und deren zeitliche Zuordnung bekannterweise mittels Skalenring 17 ablesbar ist. Mittels des am Gehäuse 1 a befestigten Indexes 29 läßt sich auf dem Skalenring 17 die aktuelle Schaltzeitstellung ablesen.

Durch Schwenken des Hebels 6 in eine obere oder untere Raststellung läßt sich die Schaltuhr als Wochen- oder Tagesschaltuhr einstellen, wobei im Fenster 13 die eingestellte Betriebsart "Wochenschaltuhr" als ein W oder "Tagesschaltuhr" als ein T angezeigt wird. Die Programmscheibe 1 wird von einer Fassung 16 ringförmig umschlossen.

In dem Gehäuse 1 a befindet sich der nicht dargestellte Uhrwerksantrieb, dessen Funktion als bekannt vorausgesetzt wird. Als Antrieb mit Zeitsteuerung kann entweder ein Federwerk mit Gangregler üblicher Art, ein quarzgesteuerter Schrittschaltmotor oder ein frequenzabhängiger Synchronmotor eingesetzt werden.

Wie die Fig. 2 und 6 zeigen, trägt die Programmscheibe 1 auf ihrer dem Schaltuhrgehäuse zugekehrten Seite einen konzentrisch angeordneten Kranz mit einer Innenverzahnung 3, die in der in Fig. 2 dargestellten Eingriffsstellung mit Ritzel 4 kämmt. Das Ritzel 4 ist mit der Minutenwelle 15 a über eine nicht dargestellte Zahnraduntersetzung verbunden und dreht sich uhrwerkgetrieben mit einer sechzehntel Umdrehung pro Stunde.

Das Ritzel 4 besitzt acht, der mit ihm in Eingriff stehende Zahnkranz mit Innenverzahnung vierundachtzig Zähne, was einem Übersetzungsverhältnis von 1 : 10,5 entspricht. Der Zahnkranz und damit die Programmscheibe 1 dreht sich daher mit einer einhundertachtundsechzigstel Umdrehung pro Stunde oder einer Umdrehung pro Woche. Das Umschaltgetriebe, bestehend aus dem langsam umlaufenden Ritzel 4 und dem in gleicher Drehrichtung schneller umlaufenden Ritzel 7 sowie dem Zwischenzahnrad 8, bildet eine um die Drehachse C des Zwischenzahnrades 8 drehbar gelagerte und über Hebel 6 von außen schwenkbare Einheit. Als Träger dient der Schwenkgetriebeträger 9, an den in Fig. 2 links der Hebel 6 und rechts des Drehpunktes D die Gabel 10 angearbeitet ist. Die Umschaltung von Betriebsart "Wochenschaltuhr" auf "Tagesschaltuhr" oder umgekehrt erfolgt durch Schwenken des Hebels 6, wobei der Weg durch die beiden Anschlagstifte 14 begrenzt wird. Außerdem wird der Hebel 6 durch eine nicht dargestellte Formausbildung bei seinem jeweiligen Anschlag auf bekannte Art gerastet.

Bei der Umschaltung von Betriebsart "Wochenschaltuhr", entsprechend der in Fig. 2 dargestellten Eingriffsstellung, auf "Tagesschaltuhr" wird der Zahnradeingriff von dem langsam umlaufenden Ritzel 4 zu der Innenverzahnung 3 der Programmscheibe 1 geöffnet und der Zahnradeingriff des schneller umlaufenden Ritzels 7 zur Innenverzahnung 3 geschlossen. Das Ritzel 7 besitzt vierzehn Zähne und ist drehrichtungsgleich zu dem Stundenzahnrad 2 im Verhältnis 3 : 1 übersetzt. Das Stundenzahnrad 2 ist durch Preß-Sitz über das Stundenrohr 20 axial fest mit der Stundenscheibe 5 a verbunden. Stundenzahnrad 2 und Stundenscheibe 5 a laufen, wie bekannt, mit zwei Umdrehungen pro Tag, Ritzel 7 dreimal schneller, also mit sechs Umdrehungen pro Tag um. Ritzel 8 dient als Zwischenzahnrad mit geänderter Drehrichtung. Ritzel 7 kämmt nach erfolgter Umschaltung mit den vierundachtzig Zähnen der Innenverzahnung 3, die 6 : 1 untersetzt mit einer Umdrehung pro Tag angetrieben wird.

Die Gabel 10 steht mit einem Stift 11 in Eingriff und überträgt die Schwenkbewegung des Schwenkgetriebeträgers 9 auf die um die Achse D drehbar gelagerte Kulissenscheibe 12. Stift 11 ist mit Kulissenscheibe 12 fest verbunden. In ihre Vorderseite sind zwei Markierungen eingearbeitet, bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ein T für Tagesschaltuhr und ein W für Wochenschaltuhr. Diese beiden Markierungen werden durch das in das Schaltuhrgehäuse 1 a eingearbeitete Fenster 13 sichtbar und markieren die jeweilige Stellung des Schwenkgetriebeträgers 9 in der einen oder anderen Übersetzungsstellung. Bei der oben beschriebenen Umschaltung wird über den Gabeleingriff 10, 11 die Kulissenscheibe 12 so geschwenkt, daß in dem Fenster 13 die Anzeige von "W" auf "T" wechselt.

Da nach erfolgter Umstellung des Getriebes von Betriebsart "Wochenschaltuhr" auf "Tagesschaltuhr" der Skalenringe 17 noch die Wochenteilung Montag bis Sonntag anzeigt, ist zwangsläufig als zweiter Schritt ein Skalenwechsel auf Vierundzwanzig-Stunden-Teilung notwendig. Dieser Skalenwechsel erfolgt durch Wenden des Skalenringes 17, wobei auf eine Gleichstellung der Skalenanzeige mittels Index 29 mit der Stellung des Zeigerpaares 5, 15 geachtet werden muß. Entlang des Skalenringes 17 sind die Schaltelemente 19 dem jeweiligen Schaltzeitpunkt zugeordnet.

Der in Fig. 3 ausschnittsweise dargestellte Skalenring 17 weist entlang seines Innenkreises halbkreisförmige Rastkerben 21 auf, deren Anzahl der Zähnezahl der Innenverzahnung 3 der Programmscheibe 1 gleicht. Der in Fig. 4, dem Schnitt IV-IV, dargestellte, nicht gerasterte Kreisring 21 a hat keine funktionelle, sondern eine rein optische Aufgabe und wird daher nicht näher beschrieben.

Aus Fig. 5 ist das Aufnahmebett zur Aufnahme des Skalenringes 17 zwischen der Stundenscheibe 5 a und den Schaltelementen 19, die, voll bestückt, einen geschlossenen Kreisring bilden, ersichtlich. Sowohl die Stundenscheibe 5 a als auch die radial nach innen geschobenen Schaltelemente 19 grenzen an den eingesetzten Skalenring 17. Die Vorderseite der Programmscheibe 1 ist entlang des Umfanges eines zur Drehachse A konzentrischen Kreises mit dem Radius des Innenkreises des Skalenringes 17 bzw. der Stundenscheibe 5 a mit sieben Rastnasen versehen, die untereinander gleichen Winkelabstand haben. Diese Anzahl entspricht einem Zwölftel der vierundachtzig Rastkerben. Die Rastnasen 18 und Rastkerben 21 sind maßlich aufeinander abgestimmt, daß sich beim Aufsetzen des Skalenringes 17 ein leichter Haftsitz ergibt, so daß der Skalenring 17 formschlüssig mit der Programmscheibe 1 verbunden ist und deren Drehbewegung folgt.

Aus der Schnittdarstellung in Fig. 6 ist durch Pfeildarstellung ersichtlich, wie der lose Skalenring 17 in sein Bett zwischen der Stundenscheibe 5 a und dem von den Schaltelementen 19 gebildeten Kreisring eingesetzt wird. Ferner ist in Fig. 6 der Preß-Sitz der Stundenscheibe 5 a auf dem Stundenrohr 20 dargestellt.

Fig. 6 zeigt ferner den sich zwischen der Innenverzahnung 3 und dem Stundenzahnrad 2 ergebenden Raum, in dem die in Fig. 2 dargestellte Getriebeanordnung eingebaut ist. Dieses Getriebe ist in Fig. 6 nicht dargestellt.

Das Einrasten des Skalenringes 17 in Wirkverbindung zur Skalenscheibe 1 kann aufgrund der gewählten Anzahl der Rastnasen 18 und Rastkerben 21 in jeder beliebigen Stellung in einem Raster von einem Vierundachtzigstel des Umfanges erfolgen. In Betriebsart "Wochenschaltuhr" entspricht ein Vierundachtzigstel des Skalenringumfanges einem Zeitraster von zwei Stunden, in Betriebsart "Tagesschaltuhr" einem Zeitraster von zweisiebtel Stunden. Dieser Zeitraster ist so, daß eine Übereinstimmung zwischen der Index-Schaltzeitanzeige 29, 17 und analogen Uhrzeitanzeige über das Zeigerpaar 5, 15 durch entsprechende Wahl der Rasterstellung ohne Schwierigkeit möglich ist.

Claims (9)

1. Elektrische Schaltuhr mit einer analogen Uhrzeitanzeige, einem mit Schaltelementen zur Betätigung eines Kontaktsystems ausgestatteten, mit einem wendbaren, auf jeder seiner beiden Seiten eine unterschiedliche Skala, z. B. eine Wochen- und z. B. eine Tagesskala, aufweisenden Skalenring versehenen, um ihre Mittelpunktsachse drehbaren Programmscheibe, und einem Uhrwerksantrieb, welcher die Programmscheibe über ein Umschaltgetriebe mit unterschiedlicher Drehzahl, z. B. einer Umdrehung pro Woche und z. B. einer Umdrehung pro Tag, antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmscheibe (1) einen koaxial angeordneten, mit ihm fest verbundenen Kranz mit Innenverzahnung (3) besitzt, daß das Umschaltgetriebe ein langsam- (4) und/oder schnelldrehendes Ritzel (7) aufweist, die beide auf einem mit einem Hebel (6) betätigbaren Schwenkgetriebeträger (9) gelagert sind und mit diesem mit der Innenverzahnung 3 wahlweise in Eingriff bringbar sind, daß der Skalenring eine an einem seiner Begrenzungskreise eine Rasterung mit einer Teilung der Rasterkerben (21), die der Teilung der Zähne der Innenverzahnung (3) entspricht, aufweist und daß die Programmscheibe (1) mit Rastnasen (18) versehen ist, welche, paßgenau auf die Rastkerben (21) abgestimmt, auf einem entsprechenden Kreis mit jeweils gleichem Winkelabstand angeordnet sind und deren Anzahl einen Bruchteil der Anzahl der Rastkerben (21) beträgt.

2. Schaltuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmscheibe (1), die Minutenwelle (15 a) und das Stundenrohr (20) der analogen Uhrzeitanzeige um dieselbe Drehachse (A) gelagert sind, daß das langsamdrehende Ritzel (4) über eine Zahnraduntersetzung mit der Minutenwelle (15 a) verbunden ist, daß das schnelldrehende Ritzel (7) über ein Zwischenzahnrad (8) von einem mit dem Stundenrohr (20) fest verbundenen Stundenzahnrad (2) angetrieben wird und daß der Schwenkgetriebeträger (9) um die Drehachse (C) des Zwischenzahnrades gelagert ist.

3. Schaltuhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das langsamdrehende Ritzel (4) acht Zähne besitzt und mit einer Drehzahl von einer sechzehntel Umdrehung pro Stunde angetrieben wird, daß das schnelldrehende Ritzel (7) vierzehn Zähne besitzt und mit drei Umdrehungen pro Stunde angetrieben wird und die Innenverzahnung (3) aus vierundachtzig Zähnen besteht.

4. Schaltuhr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterung (21) des Skalenringes (17) entlang seines inneren Begrenzungskreises angeordnet ist.

5. Schaltuhr nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Rastnasen (18) sieben beträgt.

6. Schaltuhr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stundenrohr (20) mit einer Stundenscheibe (5 a) fest verbunden ist, welche den Stundenzeiger (5) aufnimmt und deren Radius etwa dem Radius des Innenkreises des Skalenringes (17) entspricht.

7. Schaltuhr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (19) am Umfang der Programmscheibe (1) radial verschiebbar angebracht sind.

8. Schaltuhr nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (19) in zum Mittelpunkt hin geschobenem Zustand an den Skalenring (17) grenzen.

9. Schaltuhr nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltuhr eine drehbar gelagerte, an ihrer Oberseite mit einem Stift (11) und zwei Markierungen zur Kennzeichnung der Schaltstellung des Getriebes versehene Kulissenscheibe (12) unter einem Fenster (13) besitzt, das der Schwenkgetriebeträger (9) eine Gabel (10) aufweist, welche in den Stift (11) greift und daß die Kulissenscheibe (12) durch den Schwenkgetriebeträger (9) in eine Winkelposition gebracht ist, in der sie durch das Fenster (13) eine Markierung zeigt, die die Schaltstellung des Getriebes angibt.