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Vorrichtung zur selbsttätigen Bemessung und Anzeige von Zeitspannen
Die bekannten, meist mechanischen Signalzeitwerke zum Überwachen von festen oder
veränderlichen Zeiträumen werden durch den Gegenstand der Erfindung für die speziellen
Anforderungen verschiedener Anwendungsgebiete derart erweitert, daß ein in seiner
Einrichtung und Funktion neuer Apparat entsteht. Nach der Erfindung wird zunächst
die zeitabhängige Bewegung des Zeigers und Kontaktgebers durch ein mechanisches
oder elektrisches Antriebswerk bekannter Ausführung auf einen Teil des Kreisumfanges
beschränkt, damit der Restbogen, welcher unter dem Einfluß eines anderen mechanischen
oder elektrischen Antriebes durchlaufen wird, für die Abgabe anderer Signale oder
elektrische Vorbereitungen von weiteren Einrichtungen in zwangsläufiger Folge nutzbar
gemacht werden kann, wobei ein Wechsel der Drehrichtung nicht eintreten muß. Hiermit
ist .es zunächst möglich, .die nähere Bestimmung und Überprüfung von zwei oder mehr
aufe.inanderfolgenden Zeiträumen v orzunehmen, deren Zeitmaß und Veränderungsbereich
sehr voneinander abweichen, weil der Vorschub jetzt nicht mehr beiden Bereichen
geineinsain, sondern jedem für sich angepaßt werden kann. Weiter ist nach der Erfindung
der Restvorschub in Teilschritte aufgelöst, welche bei Hand- oder elektrischer Fernsteuerung
die Bedienung zwingen, zur Herstellung der Anfangsstellung eine Reihe von Kontakten
zu betätigen, deren Reihenfolge unveränderlich- ist und die zur Steuerung oder Überwachung
dienen.
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Die Erfindung betrifft noch eine weitere Verbindung von Signalen verschiedener
Zeiträume und Stromkreise miteinander, welche es ermöglicht, innerhalb der Gesamtumlaufzeit
des obigen Hauptsignalwerkes mit diesem beliebig ein Nebensignalwerk zu kuppeln,
dessen Kontaktzeiten im Bereiche des Hauptwerkes liegen. Es ist für dieA,usführung
nach dem Erfindungsgedanken nicht notwendig, daß der Anlauf des Hauptwerkes mit
dem des Nebenwerkes zusammenfällt, vielmehr soll die Erfindung beide Werke voneinander
unabhängig machen. Es können sogar die Nebensignale oder -zeiten beliebig zusammen
oder verteilt auf die obengenannten Abschnitte von einem Umlauf des Hauptwerkes
gegeben werden.
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Ein Beispiel aus dem Betrieb eines Glühofens soll dies erläutern.
Das zu glühende Gut wird in den Ofen gebracht, die Tür geschlossen und damit oder
von Hand die Uhr in Bewegung gesetzt. Nach der eingestellten Zeitertönt ein Signal,
und die darauf in stees gleicher Reihenfolge erforderlichen Operationen, Öffnen
der Ofentür, Herausnehmen des Gutes, Neufüllung usw. bis Schließen derTür werden
nunmehr entweder durch die Uhr selbsttätig mit Hilfe einer entsprechenden Zeitsteuerung
oder aber durch Fortbewegung derselben von Hand in einzelnen Schritten gesteuert.
Der große Vorteil ist leicht einjusehen,
daß die Anforderungen an
nie Aufmerksamkeit der Bedienung erheblich .gemindert werden und trotzdem die Sicherheit
und Gleichmäßigkeit des Verfahrens verbessert wird.
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Für die zusätzliche Einrichtung des Neben;: signalwerkes diene folgendes
Beispiel: Es sei für eine chemische Reaktion eine Überwachung der Wärmezufuhr notwendig.
Die zulässige Gesamtzeit wird am. Hauptsi:gnalwerk eingestellt. Sobald der Stoff
eine bestimmte Temperatur oder, Druck erreicht hat, wird mit öder durch Einschalten
des Nebenzeitbeginnes ein anderer Stoff so lange zugeleitet, wie dies nach der Dauer
des Nebensignals eingestellt ist.
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Oder ein Beispiel eines Bades. Der erste Abschnitt des Hauptsignals
entspricht etwa der Gesamtzeit, die .dem Badegast für die Benutzung der Zelle zur
Verfügung steht; in dem Restteil kann die Reinigung usw. zeitlich überwacht sowie
die Bereitschaft an eine mit der Einteilung freier Zellen zu beschäftigende Stelle
gemeldet werden. Das Nebensignalwerk kann dann erfindungsgemäß dazu dienen, dem
Gast- und Badepersonal die Überwachung der Zeit zu ermöglichen, welche der Arzt
für das Bad selbst vorgeschrieben hat. Die Vorzüge einer solchen Kombination von
zwei Signalzeiten, deren eine auch von der Tageszeit abhängig sein kann, sind an
den Beispielen leicht erkennbar. Gegenstand der Erfindung sind ferner einigebesonders
zweckentsprechende Konstruktionsteile im Zusammenhang mit,den obigen, insbesondere
die Art der Kupplung des Haupt- und Nebenwerkes, die Bewegung des Hauptwerkes auch
,von Hand, ferner die Rückstellung des Nebenwerkes in die Anfangslage in Verbindung
mit der jeweiligen Neueinstellung der durch die Nebensignale umgrenzten Zeitspanne.
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Eine vorteilhafte Ergänzung erfährt .die' Signaluhr durch die Verbindung
mit einer Einrichtung zur Quittierung eines von der Handverstellung des Hauptuhrwerkes
.gegebenen Signals durch eine andere Stelle, welche in dieser Kombination für medizinische
und gewerbliche Zwecke von großem Vorteil ist, weil die Kontrolle über Signal und
Quittung von beiden Stellen aus eine absolute ist und .dabei nur geringe Aufwendungen
an Leitungen, Apparaten und Ström erfordert.
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Eine schematische Ausführung der Erfindung ist als Beispiel zur Erläuterung
der Funktion in Abb. i dargestellt und im folgenden beschrieben: Die Hauptachsel
wird von dem Uhrwerk i angetrieben, welches mechanisch oder elektrisch, polarisiert
oder nichtpolarisiert ausgeführt sein kann. Mit der Achse :2 ist eine Nockenscheibe
o. dgl. 3 verbunden, die in bekannten Weise zur Steuerung von Kontakten und q.'
dient.
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-",Ein Ausführungsbeispiel ist aus Abb. 5 zu ietehen, in der
die Nockenscheibe 3 mit dem :sälierenden Nocken 3' und den von diesem @- @'E3ei
seinem Umlauf um die Achse :2 nacheinander betätigten Kontakten q., q.' und q."
in :der Achsrichtung gesehen dargestellt ist. Di.eVer-Bindung .der Achse :2 mit
dem Uhrwerk i wird für einen Teil der vollen Umdrehung beispielsweise dadurch aufgehoben,
daß der Anschlag 7 den Sperrzahn 6 aus dem Zahnrad 5 entfernt. Die Abb. q. zeigt
diese Teile in der Achsrichtung gesehen. Der Sperrzahn 6 ist in der Eingriffslage
gezeichnet, in der er durch die feste Verbindung seines Drehpunktes mit der Achse
2 von dem Sperr-' ras 5 mitgenommen wird. Kommt der äußere Teil des Sperrhebels
6 bei fortschreitender Drehung in den Bereich des Anschlages 7, so wird das Sperrad
5 frei und damit auch der Antrieb i. Dieser Verfolgt seinen von der Tageszeit abhängigen
Weg weiter; während die Welle 2 stehenbleibt, bis durch den weiteren von den Teilen
9 und io bewirkten Antrieb .der Sperrhebel 6 wieder aus dem Bereich des Anschlages
7 entfernt ist und der zeitabhängige Antrieb von i aus wieder auf die Welle wirken
kann.
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Die Ausführung selbst ist für .den Erfindungsgedanken unwesentlich,
es könnte beispielsweise auch an Stelle des Uhrwerkes i mit dem Sperrad 5 und dem
Sperrhebel 6 ein elektrisch angetriebenes Klinkwerk auf ein Sperrad arbeiten, welches
nicht am ganzen Umfang gezahnt ist und mit .der Achse :2 fest verbunden ist. Auch
dieses würde wie die oben beschriebene Einrichtung die - Achse 2 nur für den Zeitraum
vorwärts drehen, welcher der Verzahnung des Radumfanges entspricht, und für den
nicht verzahnten Teil einen Stillstand ergeben, der nur durch Betätigung des von
den Teilen 9 und io bewirkten Antriebs überwunden werden kann. Der Zeitablauf der
Welle :2 kann an der Bewegung des Zeigers 8 auf einem in der Abbildung nicht gezeichneten
Zifferblatt abgelesen werden. Für die Fortbewegung der Hauptachse 2 in dem Teil
der vollen Umdrehung, in welchem der Antrieb i unwirksam ist, zeigt dasAusführungs-Beispiel
ein Sperrad 9 irn Zusammenwirken mit einer Handtaste io, welche in beliebiger und
bekannter Weise an mechanische Gestänge u. dgl. oder auch an einen Elektromagneten
angeschlossen sein kann. Eine für diesenZweck besonders geeigneteAusführung ist
in Abb. 2 veranschaulicht. An der Schubstange ii der Taste iö ist eine Feder 12
befestigt, deren Ende in der Ruhelage die Fort-Bewegung des mit der Achse 2 fest
verbundenen
Sperrades 9 nicht behindert. Wird aber die Taste io
,gegen die Wirkung der Feder 13 bewegt, so bewegt die Stange ii über die Feder 12
das Rad 9 so weit fort, wie dies der Hub gestattet. Ein Ansatz ii' an der .Stange
i i legt sich in dieser Stellung gegen die Zahnflanke von 9 an und verhindert so
ein Durchschleudern des Rades. Beim Nachlassen des Druckes bewegt,die Feder 13 die
Teile io, i i, i2 in die Ruhelage zurück, wobei die Feder 12 senkrecht zu dieser
Bewegungsrichtung dem nächsten Zahn des Rades 9 ausweicht. Die Feder 12 kann auch
durch einen Hebel ersetzt werden. Für bestimmte Zwecke kann die Taste io auch so
eingerichtet werden, daß die Betätigung nur durch einen Schlüssel möglich ist.
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Zur Abgabe der weiteren Nebensignalserie ist auf der Achse 2 frei
drehbar und konzentrisch dazu eine Muffe 13 angebracht, deren Zähne 14 mit den gegenüberstehenden
des Zeigerfutters 8 in Eingriff gebracht werden können; ein Zeiger 15 ist ebenfalls
daran befestigt sowie ein oder mehrere Nocken 16' zur Betätigung von Signalkontakten
16, die aus Arbeits- und Ruhekontakten, j e nach dem Verwendungszweck, zusammengesetzt
sein können. Für die Sicherung .der Ruhestellung der beweglichen Muffe 13 ist eine
feste Gegenlage 17 mit Zähnen 18 vorgesehen, welche in eine oder mehrere evtl. federnde
Zähne der Muffe 13 eingreifen. Die letztere Kupplung ermöglicht es, den Zeiger 15
und die damit verbundenen Nocken 16' in jeder beliebigen Stellung zu den Kontakten
festzuhalten, während das Eingreifen der Zähne 14 mit denen des Futters von 8 beide
Zeiger unter beliebigen Winkeln miteinander kuppelt und seine synchrone Bewegung
durch das Werk i oder die Taste io erzwingt. Die Umsteuerung kann mit bekannten
Mitteln elektrisch oder mechanisch erfolgen, eine besonders zweckmäßige und einfache
Einrichtung ist in der Abb. i dargestellt. Die Tasten ig und 2o betätigen den zweiarmigen
Hebel 21, der in den Endlagen .gerastet sein kann und mit dem eine Stange 22 kraftschlüssig
verbunden ist. Diese kann nach Bedarf zur Betätigung von Kontakten 23 .dienen. Eine
einseitig fest eingespannte Feder oder Hebel 24 verschiebt die Muffe 13 beim Eindrücken
der Taste ig. Die Bewegung wird durch die festen oder verstellbaren Anschläge 25
und 26 begrenzt. Der Kontakt 16 ist durch Befestigung an dem Rad oder Radteil 27
mit Hilfe des Rades 28 drehbar befestigt, seine Einstellung durch den Hilfszeiger
29 von außen erkennbar. Die Bewegung geschieht in dem Ausführungsbeispiel durch
den Schlüssel 30 und dieHilfsachse 31, welche zum Ausgleich von Herstellungsdifferenzen
mit dem Rad 28 durch eine Kupplung 32 von bekannter Ausführung verbunden ist. Diese
ist einmalig nachgiebig und gleichtUnregelmäßigkeiten inderHerstellung der Einzelteile
aus, verhindert anderseits auch Beschädigungen des Signalwerkes .durch unrichtige
Bedienung, wenn das übertragbare Drehmoment entsprechend gewählt wird. Die Kombination
dieser an sich bekannten Kupplungskonstruktion mit dem Signalwerk ist daher für
die Lebensdauer besonders zweckmäßig. Das Rad 27 mit dem Kontakt 16 und dem Zeiger
29 ist auf einer feststehenden Hülse 17 konzentrisch zur Welle 2 drehbar angeordnet,
.die auch gleichzeitig die Haltezähne 18 tragen kann. Aus Abb. 3 ist das Zusammenarbeiten
der Betätigungsachse 3 i über das Rad 28 und den Radteil 27 leicht ersichtlich.
Es ist für den Erfindungsgedanken ohne Bedeutung, ob für die Verstellung in bekannter
Weise Kegelräder oder deren Teile an Stelle der gezeichneten Stirnräder Anwendung
finden. Für die Nullstellung des Zeigers 15 kann entweder die Kupplung 14 mit der
Handstellung io benutzt werden oder nach der Erfindung die für den Zeiger 29 vorgesehene
Einstellvorrichtung, welche in Abb. 3 näher gezeichnet ist. Auf dem Hebel 27 ist
der Kontakt 16 befestigt und von Hand oder mit Hilfe der in Abb. i mit 27 bis 32
bezeichneten Einrichtung schwenkbar. Der Kontakt 16 nimmt die Muffe 13 mit Hilfe
eines Nockens 16' mit, der gleichzeitig zur Betätigung des Kontaktes dienen kann.
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In Abb. 6 ist die besondere Ausbildung des zugehörigen Stromlaufes
für Signale mit Betätigung auf derselben Leitung .dargestellt. In diesem kann als
Kontakt 3¢ einer der Kontakte q. und q.' sowie q." oder auch 16 oder 23 der Abb.
i dienen. Die Lampe oder der Wecker 3 5 wird durch diesen Kontakt in Reihe mit der
Lampe oder dem Wecker 36 und dem Regelwiderstand 37 einsgeschaltet und auf diese
Weise von 34 nach 36 ein Signal gegeben. Soll dieses von 36 bestätigt werden, so
kann durch Drücken der Taste 39 der Anker des Relais 38 angedrückt und der Haltekontakt
betätigt werden. Da der Widerstand der Wicklung 38 klein ,gegenüber dem der Lampe
36 mit Vorschaltung 37 ist, wird die Lampe 35 hell aufleuchten und kann so als Quittung
dienen. Durch Öffnen von 3.a. wird die Anfangsstellung wiederhergestellt, indem
dann auch das Relais 38 abfällt und den Kontakt 39 wieder öffnet. Im Badebetrieb
ist diese Einrichtung nach der Erfindung so anzuwenden, daß der Badewärter mit Hilfe
des Handschaltwerkes 9, io der Signaluhr den Kontakt q." bzw. 3.4 schließt und durch
schwaches Leuchten der Lampe 35 erkennt, daß er der Kartenausgabe bei 36 die Zelle
als frei gemeldet hat. Bei Ausgabe einer
Karte wird die Taste 39
gedrückt und durch helles Leuchten der Lampe 35 diese Zelle besonders kenntlich
gemacht.
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Die folgende Erläuterung soll die Wirkungsweise der Apparatur bei
der Anwendung auf den Betrieb eines Heilbades zeigen.
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Die Welle 2 steht infolge der Ausschaltung des Zeitantriebes z- mittels
der Teile 5, 6 und 7 still, bis der Badewärter durch Betätiignmg der Taste io .den
Zeiger 8 auf den Beginn der Laufzeit stellt und damit den zeitabhängigen Antrieb
i zur Wirkung bringt. Der Zeiger 8 bewegt sich zeitabhängig durch den Antrieb i
über dem nicht gezeichneten Zifferblatt und zeigt den Ablauf der Zeit in Minuten
an, die dem Badegast für die Benutzung der Zelle zur Verfügung steht. Innerhalb
dieses Zeitraumes wird z. B, durch den Kontrakt 4 bei 35 Minuten ein Signal gegeben,
welches auf den bevorstehenden Ablauf der Zeit aufmerksam macht. Nach beispielsweise
45 Minuten Laufzeit hört die Zeigerbewegung auf, weil die Transportklinke 6 durch
den Anschlag 7 aus dem Tränsportrade 5 entfernt wird. In -dieser Stellung wird ein
Kontakt 4' :dauernd oder zeitweise geschlossen, welcher .den Badegast durch ein
Zeichen zum Verlassen der Zelle auffordert, evtl. gleichzeitig dem Badewärter ein
entsprechendes Signal gibt. Dieser bewegt mit Hilfe seines Schlüssels 30 oder von
Hand die Taste io in Abb. i und z und stellt den Zeiger 8 einen Schritt weiter auf
»Ausce: Nach der Ausführung der notwendigen Arbeiten stellt der Wärter mit der gleichen
Taste den Zeiger weiter auf »Freie: Damit betätigt er den Kontakt 4"; welcher dem
Kontakt 34 in Abb. 6 entspricht. Damit wird die über der Kabine angebrachte Lampe
35 sowie auch die in der Kasse vorhandene Lampe 36 eingeschaltet. Die Kasse teilt
dieser Zelle sogleich einen neuen Gast zu und löscht die Lampe 36 durch Drücken
der Taste 39 aus, so daß eine Doppelzuteilung vermieden ist. Durch diese Handhabung
leuchtet die Lampe 35 stark auf, so daß der Wärter über das Kommen des Gastes bereits
benachrichtigt isst und diesem gleich die Zelle zuweisen kann, ohne daß ein Zeitverlust
entsteht. Die weiterenEinrichtungen dienen zurÜberwachung, ob der Badegast die vielfach
ärztlich verordneten Badezeiten genau einhält.
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Hierzu stellt der Badewärter auf Grund _ der ärztlichen Anweisung
den Zeiger 29 auf die verordnete Zeit ein, was mit Hilfe des Schlüssels
30 über die in Abb. i mit 27 bis 31 gezeichnten Teile geschieht. Der
Gast ist angewiesen, vor dem Eintritt in das Bad den besonders gekennzeichrnetenKnopf
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zu betätigen, was der Wärter evtl. durch ein vom Kontakt 23 bedientes Signal
verfolgen kann. Weiter hat der Badegast durch diese Handhabe oder auch automatisch
durch einen Schwimmer auch die Muffe 13 mit Hilfe der Zähne 14 an die Hauptachse
2 angekuppelt, so daß von diesem Zeitpunkt ab der bisher noch auf o stehende Zeiger
15 an der zeitabhängigen Bewegung von 8 teilnimmt. Die Anordnung ist nun
nach Abb. i und 3 so getroffen, daß dann, wenn die eingestellte Badezeit vorbei
ist, sich der Zeiger 15 und 29 gegenüberstehen, der Kontakt 16 in Abb. i und 3 betätigt
wird, welcher dem Gast und Wärter ein Signal gibt und eine Überschreitung der Zeit
anzeigt. Das Signal kann dann durch die Taste 2o abgestellt werden, wodurch der
Zeiger 15 in seiner Stellung festgehalten wird, so daß auch nachträglich eine Zeitüberschreitung
noch feststellbar ist. Der Wärter kann dann zu beliebiger Zeit mit Hilfe seines
Schlüssels 3o den Zeiger 29 auf Null stellen, womit nach Abb. 3 auch die Nullstellung
des Zeigers 15 erreicht wird.
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Der Vorteil der Einrichtung gegenüber den bekannten ist die gute Ausnutzung
derZellen, auch wird der Wärter zur Einhaltung seiner Zeiten genötigt, ferner die
:direkte Verbindung mit der Zuteilungsstelle und,derenRückmeldung: Bei letzterem
ist auch die Sicherheitsschaltung nach Abb. 6 von Vorteil, die es dem Wärter ermöglicht,
eine durch Störung unterbliebene Freimeldung zu erkennen. Eine zuverlässige Überwachung
der verordneten Badezeit ist nur mit dieser Anordnung möglich, zugleich eine Sicherung
des Badegastes gegen Unfälle erreicht. Endlich ist dieBadezeit von derBenutzungszeit
unabhängig und auch ungewandten Personen leicht erkennbar.
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Die vorstehend beschriebene Einrichtung kann auch bei der Bestrahlungstherapie
zur Bestimmung der Gesamtbehandlungszeit und der Einzelheiten für die Behandlung
einzelner Körperteile mit Vorteil angewendet werden.