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Elektrische Zeitschalteinrichtung. Bisher bekannt gewordenen elektrischen
Zeitschalteinrichtungen, die auf dem Prinzip beruhen, daß durch Anschließen eines
Stromverbrauchers von Hand an eine Leitung ans einer Gruppe von nach Stunden geschalteten
Leitungen sowie an eine Leitung aus einer Gruppe von nach Minuten geschalteten Leitungen
ein Stromkreis gebildet und dieser dann selbsttätig durch Uhrschaltvorgänge zu (-ler
gewählten Stunde vorgeschlossen und dann zu der gewählten Minute ganz geschloss
s en wird, haftet der Übelstand an, daß beim Anschließen von drei oder mehr Stromverbrauchern
an die Einrichtung Stromkreise durch Schaltung zu ungewollten Zeiten geschlossen
werden können.
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Die vorliegende Erfindung hilft diesem Übelstande ab. Bei dieser verbesserten
Einrichtung können gewöhnliche Stromverbraucher in größerer Anzahl zu der für jeden
von
ihnen festgesetzten Zeit betätigt, und ferner kann die Anzahl
der Leitungen vermindert werden, ohne daß es nötig ist, die Bauart der Stromverbraucher
zu ändern.
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Der Erfindungsgedanke beruht darauf, daß für eine kleinere Periode
in einer größeren Periode (Minute in einer Stunde) für einen Stromverbraucher
je ein Stromkreis gewählt wird, wodurch die gewünschte Zeit der Betätigung
im voraus festgelegt ist. Die Betätigung erfolgt dann selbsttätig unter Kontrolle
durch eine Schaltuhr. Es können für andere Zeitteilungen, beispielsweise für Tage,
Wochen usw., Stromkreise hinzugefü,-t werden, die ihrerseits für die Zeit der Betätigung
mitbestimmend sind.
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In den beiliegenden Zeichnungen ze*,gt Abb. i ein Beispiel einer einfachen
Ausführungsform des Erfindungsgedankens. Der Stundenzeiger i ist aus isolierendem
Material angefertigt und mit zwei Schleiffedern versehen, die untereinander verbunden
sind und von denen die eine beständig auf einem leitenden Ring 2 und die andere
auf einem von zwölf Kontaktstücken 3 jeweils während einer Stunde schleift.
Mit je einem der Kontaktstücke 3 ist eine Leitung 4 verbunden. Der
ebenfalls aus isolierendem Material hergestellte Minutenzeiger 7 ist mit
einer Schleiffeder versehen, die beständig auf dem leitenden Ring 8
schleift,
sowie mit einer Schleiffeder ii, die alle io Minuten während einer kurzen Dauer
mit einem der sechs Metallstücke 12 und einer anderen, welche alle io Minuten während
einer längeren Dauer, etwa 5 Minuten, mit einem der Kolitaktstücke
6 Kontakt bildet. Die drei Schleiffedern sind untereinander elektrisch verbunden,
und mit den Kontaktstücken 6 ist je eine Leitung 5 verbun
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den; ferner sind die Stücke 12 untereinander und mit dem Ring 2 durch die
Leitung 13 verbunden; schließlich ist der Ring 8 mit einem Pol der
Stromquelle und die Leitung 14 mit dem anderen Pol derselben verbunden.
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jedem der Stromverbraucher ist eine von der Schaltung entfernt gelegene
Schaltvorrichtung zugeteilt, die in dem in der Abb. i 2clezeigten Beispiel aus einem
Elektromagneten 15, einer Stütze 16, einem Anker 17, einer Stütze iS und einem Elektromagneten
ig besteht. Durch einen Handwähler 9 wird der Stunden- und durch einen Handwähler
io der Minutenstromkreis eingestellt. Der Stromverbraucher,4 ist in dem dargestellten
Beispiel auf 6 Uhr io eingestellt. Um 6 Uhr oo war der folgende Stromkreis
geschlossen: Stromquelle, Leitung 14, Stütze 16, Magnet 15, Kontakt
9, Linie 4 für 6 Uhr, Kontaktstück 3, Zeigerkontaktfedern,
Ring 2, Leitung 13, Kontaktstück 12, Schleif federn i i, Ring 8, Stromquelle.
Der 'Magnet 15 war erregt und zog seinen Z, 23 Anker an, der mit der Stütze
iS Kontakt bildete; da jedoch die Handkontaktvorrichtung to nicht mit der
o-Minuten-Leitung 5 verbunden ist, so war der Minutenstromkreis nicht "eschlossen
und der Stromverbraucher A nicht in Tätigkeit. Um 6 Uhr io ist derselbe
Stundenstromkreis wieder geschlossen gewesen, und da dann der gewählte io-Minuten-Draht
5 durch den Umschalter mit der Stromquelle verbunden ist, so entsteht um
6 Uhr io der folgende Minutenstromkreis: Stromquelle, Linie 14, Stütze 16,
Anker 17, Stütze 18, Magnet ig, Stromverbraucher A, Handkontakt io, Linie
5 für zehn Minuten, Kontaktstück 6, Zeigerkontaktfedern, Ring
8,
Stromquelle.
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Der Strornverbraucher ist nun in Tätigkeit. Der Stundenstromkreis
ist bald durch Ab-
gleiten der Feder i i von dem Kontaktstück 12
geöffnet,
der Anker 17 wird jedoch durch den Magnet ig, der mit dem Stromverbraucher in Reihe
liegt, weiter angezogen gehalten, und k# der Minutenstromkreis wird erst geöffnet,
wenn der Kontakt 6 von seiner Schleif feder frei ist.
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Dein Minutenstromkreis ist bei A noch ein Druckknopf 2o hinzugefügt,
der durch Druck von Hand den Minutenstromkreis unterbricht, so daß er zufolge Aberregung
des Magnets ig offen bleibt.
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In der Abb. i ist der Stundenstrornkreis bei B um 6 Uhr io
ebenfalls geschlossen worden; (-la der Minutenstromkreis jedoch auf 2o Minuten eingestellt
ist, so wird der Stromverbraucher B um 6 Uhr 2,o in Tätigkeit treten. Der
Stromverbraucher C ist auf 7 Uhr io eingestellt; der Anker 17 wird
erst in der siebenten Stunde angezogen werden, und der Kontakt 17/'18 ist daher
offen. Bei nur kurzer Betätigung der Stromverbraucher kann der Magnet ig fortfallen.
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Die Stromverbraucher A, B, C nebst Kontakten
17, 18 können ebensogut in dem StundIenstromkreis liegen, wenn lange Kontaktstücke
12, und kurze Kontaktstücke 6 angeordnet werden. Der Magnet 15 würde dann
z. B. in jeder Stunde bei o, io, --o usw. Minuten kurz erregt werden, und der Anker
17 gewissermaßen bei ig fühlen, ob die sechste Stunde herangekommen ist. Es könnten
auch S
in beiden Zeitstromkreisen (Minuten- und Stundenstromkreis) Magnete
15 liegen (je
einer in jedem Stromkreis), deren Anker dann z. B. jeder zu
seiner Zeit einen dritten Stromkreis schließen würden, der der Arbeitsstrornkreis
wäre (vgl. auch D, Abb.- 3). Den beiden Zeitstromkreisen könnten natürlich,
bei zweckentsprechender Anordnung der Schalt- und Leitungseinrichtung, auch getrennte
Stromquellen zugeteilt werden.
Bei Anwendung von Wechselstrom könnten
die Magnete 15 durch primäre Wicklungen von Transformatoren ersetzt werden. In Abb.
3 ist die Gruppe der Stundenstromkreise und die Gruppe der Minutenstromkreise
mit getrennten Stromkreisen versehen. Die Feder i i und der Zeiger i schalten die
Stundenleiter 4, und die Feder 45 mit Ring 46 und Feder 47 schalten die Minutenleiter
5 unter Spannung. Die Leitung 48 auf der Minutenseite entspricht der Leitung
14 auf der Stundenseite.
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Bei dem StromverbraucherA ist die primäre Wicklung des Transformators49
für 6 Uhr und der Ma,-neti5 für io Minuten CY W
be ählt. Wenn die Erregung
der primären Wicklung mit dem Schluß des Kontaktes 17/18
zusaminenfällt, was
um 6 Uhr io der Fall ist, wird der Stromverbraucher A betätigt; bei
ihm ist ferner durch unterbrochene Linien ein halbtäglich umgeschalteter Stromkreis
gezeigt. Der Arm 5o springt alle 12 Stunden voll einem Kontaktstück 5 1 nach
dem anderen; der Nlagnet 52a wird während der gewählten 12-Stunden-Periode erregt
und der sekundäre Stromkreis, in dem der Stromverbraucher A liegt, nur während dieser
Periode bei 5:2/53 geschlossen. Wenn demnach auch die primäre Wicklung im Stundenstromkreis
erregt und der Kontakt 17/18 geschlossen ist, so wird der Stromverbraucher A doch
nur betätigt, wenn auch der Kontakt 52/53 geschlossen ist.
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In Abb. 3 ist bei B sowohl in den gewählten Stundenstromkreis
6 Uhr, wie in den gewählten Minutenstromkreis 2o Minuten je eine primäre
Wicklung eines Transformators eingeschaltet. jeder der beiden selzundären Stromkreise
enthält ein Relais; beide Relais zusammen schließen einen dritten Stromkreis, dem
cler Stromverbraucher B zugeteilt ist. Die primäre Wicklung des Stundenstromkreises
wird im Laufe der sechsten Stunde und (liejenige des Minutenstromkreises in jeder
Stunde im Laufe der io-Minuten-Teilung erregt, und wenn beides zusammenfällt, wird
(-ler Stromverbraucher B betätigt. In Abb. 3
ist bei C der sektindäre Stromkreis
über 17/18 kurzgeschlossen, und wenn der Magnet 15
diesen Stromkreis öffnet,
-wird C betätigt, wenn die primäre Wicklung gleichzeitig Strom induziert.
In dieser Anordnung ist also stets ein sekundärer Stromkreis geschlossen. Es ist
ersichtlich, daß nach den A-iordnungen bei --1 und C Stromverbraucber
verschiedener Spannung gemäß den Transformationskoeffizienten betätigt werden können.
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Bei Anwendung von Gleichstrom, einer Vorrichtung zum Wechseln jer
Stromrichtung und polarisierten Relais (15, 17) kann in bekannter Weise ein
Stundendraht4 für zwei verschiedene Stunden benutzt werden, und so lzt*,)tineli
mit zwölf Drähten 24 Stunden und mit sechs Drähten 12 Stunden bestimmt werden. Die
Minutenseite könnte ebenso behandelt werden.
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In ,%.bb. 2 ist eine Anordnung gezeigt, in (ler der Stundenstromkreis,
sobald er einmal bei einem eingestellten Stromverbraucher geschlossen worden ist,
sich an einer ihm zugeteilten Schaltvorrichtung selbsttätig öffnet und für die Stunde
offen bleibt.
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Der Minutenstromkreis, in dem der Stromverbraucher liegt, wird zu
Anfang der ge-
wünschten Stunde an der Schaltvorrichtung oder, wenn der Stundenhandkontakt
erst während der gewünschten Stunde betätigt wird, sofort an der -Schaltvorrichtung
durch den Stundenstromkreis vorbereitet; zu der gewünschten Minute wird dann der
Arbeitsstromkreis ganz geschlossen.
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In der Abb.:2 ist in der Schaltvorrichtung bei B der Stundenstromkreis
geschlossen und der Minutenstromkreis offen, wohingegen bei A das Umgekehrte
der Fall ist. Der Stundenstromkreis verläuft wie folgt-Stromquelle, Ring:2, Zeigerfedern,
Kontaktk# stÜck 3, Leitung 4, Stöpsel :21, Linie 22, Stütze:23, Anker 23a,
Kontaktfeder 23b, Stellschraube 24, Magnet 25, Linie :26, Stromquelle.
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Der Minutenstromkreis verläuft so: Stromquelle, Ring2-, Zeigerkontaktfedern,
StÜck3, Leitung4, Stöpse12i, Leitung22, Stütze 2.3, Anker 2,3a, Kontaktfeder
2,7, Stellschraube28, Stromverbraucher, Kontaktio, Leitung5, Kontaktstück6,
Zeigerkontaktfedern, Ring 8, Stromquelle.
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Wenn der Stundenstromkreis durch den Stundenzeiger oder einen sonstigen,
stündlich geregelten Stromschließer ganz geschlossen wird, so wird der Magnet
25 sofort erregt, zieht seinen Anker 29 an, und der Anker 23a,
der
federnd all der Stütze -23 befestigt ist, kommt auf den isolierten Block
30 zu stehen, wie bei dem Stromverbraucher A ersichtlich ist. Der
Kontakt 23 b124 ist geöffnet, der Kontakt 27/28 geschlossen. Der Stundenstromkreis
ist demnach bei :23 b124 geöffnet, und der Magnet 25 ist nicht mehr erregt.
Der Minutenstromkreis ist bei 27/28 vorgeschlossen und wird dann durch die
Schaltuhr ganz geschlossen.
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Es sind zwei Stromkreise für üffnung vorgesehen. Der eine bringt die
Schaltvorrichtung in Ruhestellung am Ende der Stunde, und der andere tut es sofort,
wenn der Stöpsel 21 während der Arbeitsstunde herausgezogen wird. Für den ersten
öffnerstroinkreis ist die Linie 3 1 angelegt, die nach dein Schluß einer
Arbeitsstunde und kurz vor dem Beginn der neuen einmal durch die am Zeiger
8
isoliert befestigte Feder 32 all den beiden
Knöpfen
33 während einer kurzen Zeit _#geschlossen wird. Der erste öffnerstromkreis
verläuft wie folgt-Stroniquelle, Leitung 31, Kontakt 32/33,
Leitung
3 1, Knopf 34, Anker :29, StÜtze 3 5,
Magnet 36, Leitung
26, Stromquelle.
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Wenn die Schaltvorrichtung gearbeitet hat, ist der Kontakt 29/34 geschlossen,
und der Magnet 36 wird am Ende der Stunde erregt. Der Anker 23a wird angezogen,
und der Anker 29, der federnd an der Stütze 3 5 befestigt ist, geht hoch.
Der BlOck 30 hält den Anker in der aus Abb.:2 bei B ersichtlichen Weise.
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Der zweite öffnerstromkreis ist wie folgt: Stromquelle, Stundenschaltuhr,
Linie 4, Handkontakt 37, Linie 38, Knopf 39, Feder 40, die
isoliert am Anker 29 sitzt, Knopf 41, Magnet 42" Linie 26, Stromquelle.
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Der Stöpsel 21 ist aus Isoliermaterial angefertigt, jedoch mit dem
leitenden Ring 43 versehen. Wenn die Schaltvorrichtung in Tätigkeit gewesen ist,
so ist der Kontakt 39/404, geschlossen, der Kontakt 37 aber geöffnet; wird
der Stöpsel 21 herausgezogen, so schließt der Ring 43 die Kontaktvorrichtung
37, der Magnet 42 wird erregt, und der Anker 23 a , der die
Stellung A einnimmt, geht in die Stellung B über.
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Wenn eine andere Periode hinzugefügt werden soll, so wird durch einen
gewählten Stromkreis aus dieser Periode ein Schaltmagnet 25 erregt. Der Magnet
25 der nächst kürzeren Periode ist an die Stellschraube 28
der längeren
Periode angeschlossen usw., so daß die Periodenstromkreise sich stufenweise weiterschalten.
Die Schaltvorrichtung einer Periode, welche während einer dieser Perioden schaltete,
geht mindestens am Schluß dieser Periode in die Ruhestellung zurück.
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Dieselbe Richtung, die in Abb. ?, für Stunden und Minuten gezeigt
ist, kann vorteilhaft auch für eine Schaltung zwischen zwei Gruppen der Stundenleitungen,
beispielsweise bei einem :24-Stunden-Betrieb, benutzt werden, um die Stunde zu bestimmen.
In diesem Falle würden io Stundenleitungen beispielsweise in zwei Gruppen geteilt,
von denen die eine 6 Vierstundenleitungen und die andere 4 Einstundenleitungen
erhalten würde. Ferner wären zwei Leitungen 26 vorgesehen. Mit (-]en io Stundenleitungen
könnten für Strom. verbraucher A und B, die dann für die Minutenschaltung
die Magnete 25 sein würden, 6 mal 4 =- 24 Stunden bestimmt
werden. Würde jede Leitung dieser Gruppen durch Anwendung polarisierter Magnete
zweimal benutzt werden, so könnten die 24 Stunden mit etwa acht Leitungen bestimmt
werden.
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Die Minutenseite könnte ebenso behandelt werden.
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Die in den verschiedenen, beschriebenen und gezeigten Anordnungen
benutzten Relais könnten natürlich anstatt mit Arbeitsstrom auch mit Ruhestrom betätigt
werden. Der Minutenstromkreis in Abb. i könnte beispielsweise über 17/18 so geschlossen
werden, daß 18 oberhalb von 17 liegt, der Magnet 15 während
i i Stunden erregt und nur während der gewählten Stunde abgeregt sein würde, wodurch
dann der Anker 17 während der gewählten Stunde losgelassen und der Kontakt 17/18
geschlossen sein würde. Die Schaltuhr würde in diesem Falle für die wählbaren Stunden
einen Uhrkontakt offen anstatt geschlossen halten.