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Elektrischer Zeitschalter mit Sicherheitseinrichtung gegen Fehlbetätigung
Zur Betätigung gewisser elektrischer Apparate benötigt man Schalter, welche ganz
bestimmte Funktionen zu übernehmen haben, damit der elektrische Vorgang, welcher
durch die Schaltung einzuleiten, ev t1. zu steuern und zu unterbrechen ist, in der
gewünschten Weise verläuft, ohne daß dabei durch irgendwelche Fehlbetätigungen Schaden
an 1Tenschen und Materialien auftreten können. In der Röntgentechnik beispielsweise
steht man vor dein Problem, eine Röntgenröhre zum Zwecke einer photographischen
Aufnahme eine bestimmte kurze Zeit sehr stark zu belasten. Wird hierbei ein gewisses
Maximum der Zeit überschritten, so ist die ganze Anlage in Gefahr, zerstört zu werden.
Man braucht deshalb einen Schalter, welcher etwa folgenden Bedingungen genügen muß:
i. Sichere Abschaltung nach einer bestimmten einstellbaren Zeit; Unmöglichkeit der
Einschaltung, solange die Ablaufzeit nicht eingestellt ist; 3. Unmöglichkeit einer
längeren oder kürzeren Einschaltung, als der eingestellten Zeit entspricht.
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Weiterhin wird auch gelegentlich gefordert, daß außer dem Hauptvorgang,
der zu schalten ist, auch noch Nebenvorgänge in bestimmter Weise mit zu schalten
sind.
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Die vorstehenden Bedingungen werden durch die nachfolgend beschriebene
Erfindung erfüllt.
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Abb. i und 2 zeigen ein Ausführungs-Beispiel. Es bedeuten i und 2
zwei Kontaktfedern. Bei Freilassung der Feder i wird der Kontakt geschlossen. Die
Zeichnung stellt einen geöffneten Kontakt dar; die Feder i ist hierbei durch die
Klinke 3, welche unter Einwirkung der Feder d. steht, gespannt. Ferner liegt zwischen
den Kontaktfedern ein Stift 5 mit einer Verdickung 6. Die Verdickung 6 hält den
Kontakt in dem Ausführungsbeispiel geöffnet, solange sie zwischen den beiden Kontaktfedern
i und 2 liegt. Der Kontakt kann also nur geschlossen werden, wenn der Stift 5 so
verschoben wird, daß seine Verdickung 6 aus dem Bereich der Kontaktfedern i und
2 herauskommt, und wenn außerdem die Klinke 3 entgegen dem Zug der Feder .4 bewegt
wird.
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Das Spannen der Feder 4. erfolgt in an sich bekannter Weise, beispielsweise
durch Dreheis der Welle 7. In Abb. 2 ist dieser Vorgang besonders gezeichnet. Auf
der Welle ; befindet sich ein Hebel 8 mit einem Einschnitt 9, in welchem
ein Zahn der Klinke 3 im Ruhezustand liegt. Dreht man nun die Welle 7 entgegengesetzt
dem L'hrzeigersinn, so wird Klinke 3 entgegen der Kraft der Feder .I angehoben,
wodurch sie die Kontaktfeder i frei läßt. Beim Anheben der Klinke 3 wird auch ein
unter Federkraft stehender, um den Stift io drehbarer Hebel i i frei, und dieser
geht unter den Stift 12, wodurch die Klinke 3 in ihrer angehobenen Lage gesperrt
ist.
Nach dem Anheben der Klinke 3 ist die Kontaktfeder i aber durch
die Verdickung (> am Stift 5 weiterhin gespannt. Drückt man den Stift 5 entgegen
der Kraft der Feder 13 in der Pfeilrichtung durch, so kommt die Verdickung 6, wie
gestrichelt dargestellt, außerhalb der Kontaktfedern zu liegen; die-Feder i bewegt
sich jetzt in Richtung der Feder 2 und schließt dabei den Kontakt. Trotz des Zuges
der Feder 13 kann sich nun aber der Stift 5 nicht mehr in seine ursprüngliche Lage
zurückbewegen, weil die Verdickung 6 stärker als der nunmehr kleiner gewordene Abstand
der beiden Kontaktfedern i und 2 ist. Der Kontakt muß also so .lange geschlossen
bleiben, bis die Klinke 3 wieder in ihre ursprüngliche Lage zurückgekehrt ist. Die
ursprüngliche Lage wird in dem gezeichneten Beispiel dadurch erzielt, daß die Welle
7 durch einen Elektromotor im Uhrzeigersinn zurückgedreht wird. Der an dem Hebel
8 befestigte Stift 14 erfaßt dabei den Hebel i i an seinem unteren Ende und dreht
diesen so lange, bis der Stift 12 der Klinke 3 vom oberen Ende des Hebels i i abgleitet.
Dadurch bewegt sich die Klinke 3 unter Einwirkung der Feder 4, reißt dabei die Kontaktfeder
i wieder in die Höhe und öffnet den Kontakt. Bei dem Trennen der beiden Kontaktfedern
i und 2 wird ihr Abstand wieder so vergrößert, daß die Verdickung 6 des Stiftes
5 durch die Federn i und 2 gleiten kann. Die Feder 13 bewirkt also, daß der Stift
5 in seine ursprüngliche Lage zurückkehrt.
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Damit der Kontaktschluß eine bestimmte Zeit anhält, wird Welle 7 mit
Hilfe eines an sich bekannten Zeitlaufwerkes gedreht. In Abb. i ist ein besonderes
Laufwerk eingezeichnet. Es kann an dessen Stelle auch irgendein bekanntes Uhrwerk
oder ein nach der Zeit gesteuerter Motor treten. Die notwendige Verdrehung des Auslösehebels
8 ist auch hierbei direkt der Zeit proportional. Man kann deshalb eine Zeitteilung
mit Zeiger 16 anbringen, um die erforderlichen Zeiten im voraus einstellen zu können.
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Von dem Schalter wird weiterhin gefordert, daß nach erfolgter Ingangsetzung
keine Änderung der Zeiteinstellung oder des Zeitablaufes mehr möglich ist. Dies
wird dadurch erreicht, daß der Zeiger 16 mit Hilfe eines Einstellknopfes 17 gedreht
wird, der koaxial mit dem Zeiger angeordnet ist und den Zeiger mittels eines Stiftes
18 beim Einstellen durch Drehung in der Pfeilrichtung mitnimmt. Nach erfolgter Zeiteinstellung
kehrt der Einstellknopf 17 unter der Einwirkung der Feder i9 in seine Ruhelage zurück.
Der Einstellknopf 17 besitzt außerdem einen Ausbruch 2o. Dieser ist relativ zum
Auslöseknopf 21 des Stiftes 5 so angeordnet, daß der letztere nur dann betätigt
werden kann, wenn der Einstellknopf 17 in der Ruhelage ist.
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Mit diesem Schalter sind also die anfangs gestellten Forderungen erfüllt,
und zwar: Der Kontaktschluß zwischen den beiden Federn i und :2 ist nur möglich,
wenn mittels des Knopfes 17 eine Schaltzeit eingestellt «-orden ist, da nur dann
die Klinke 3 die Kontaktfeder i frei läßt.
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Zur Kontaktgabe muß der Stift 5 durchgedrückt werden, was nur möglich
ist, wenn dieser Stift 5 mit seinem Knopf 21 in den Ausbruch 20 des Einstellknopfes
17 gleiten kann.
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Nach erfolgtem Kontaktschluß zwischen den Federn i und 2 wird Stift
5 durch die Feder i festgehalten und auch gleichzeitig der Einstellknopf 17 durch
den Knopf 21. Zu einer neuen Betätigung wird der Schalter erst freigegeben, wenn
Hebel i i durch die zurückgedrehte Welle 7 ausgelöst, nach Freigabe der Klinke 3
die Kontaktfeder i wieder von der Kontaktfeder 2 abgehoben und dadurch Stift 5 wieder
in seine Ruhelage zurückgekehrt ist. An Stelle nur eines Kontaktfederpaares 1, 2
können auch beliebig viele solcher angeordnet werden, die alle durch einen Stift
5 betätigt werden, welcher dann eben eine geeignete Anzahl Verdickungen 6 haben
und außerdem gleichzeitig mit einer geeigneten Anzahl von Klinken 3 mit Verriegelungen
verbunden sein müßte. In dem Beispiel ist ein zweiter Kontakt 22 gezeichnet, welcher
unabhängig von der Zeiteinstellung für das Kontaktfederpaar 1, 2 eine bestimmte
Zeit nach Betätigung des Stiftes 5 in Funktion tritt.