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Schaltuhr Die Erfindung betrifft eine Schaltuhr und besteht darin,
daß im Gehäuse um das ortsfeste Zifferblatt herum in gleichmäßigen Abständen Schalterteile
gelagert sind, wdlche mittels einer durch einen Gehäusering um das Zifferblatt herum
drehbaren Vorrichtung in eine solche Lage quer zum Zifferblatt eingestellt werden
können, daß sie den Schalter mittels eines umlaufenden Teiles für eine den gewählten
Zeitabständen entsprechend gewählte Einschaltdauer schließen und wieder öffnen.
Die Schaltuhr nach der Erfindung ist insbesondere .zum selbsttätigen Ein- und Ausschalten
von Radioanlagen und anderen elektrischen Apparaten, wie sie in Haushalten verwendet
werden, z. B. von elektrischen Heizkissen oder Kochgeräten, bestimmt und wird demgemäß
in der Regel von Laien bedient. Es ist daher bei der Konstruktion des Apparates
großer Wert auf einfache und übersichtliche Bedienung und auf einen robusten Aufbau
gelegt worden. Der große Stellring ist mit der Hand leicht zu fassen und liegt konzentrisch
zum Zifferblatt, so daß man während der Drehung des Ringes die in gleichem Sinn
vor sich gehende Einstellungsänderung am Zifferblatt verfolgen kann. Schaltuhren
mit Einstellringen sind an sich bekannt. Die Verstellung der Ringe erfolgt jedoch
mittels besonderer Achsen, und mit jedem einzelnen Ring ist nur eine einzige Schaltzeit
einstellbar. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird erreicht, daß man nur einen
einzigen Ring benötigt, mit dem man im voraus eine beliebige Anzahl von Schaltzeiten
einstellen kann.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen
Ausführungsform dargestellt. Es zeigt Fig. i die Schaltuhr in Stirnansicht und Fig.
2 teils im Längsschnitt, teils in Seitenansicht. Fig.3 ist eine Draufsicht bei abgenommenem
Zifferblatt. Fig. 4. stellt einen teilweisen Schnitt durch die Schaltuhr in vergrößertem
Maßstab dar. Fig. 5 zeigt bei einer zweiten Ausführungsform den die Kontakteinrichtung
betätigenden Teil des Werkes in Draufsicht. Fig. 6 ist eine Draufsicht auf das Werk
bei abgenommenem Zifferblatt und Fig.7 ein teilweiser Längsschnitt.
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Das Uhrgehäuse besteht aus dem Unterteil i, welches das Uhrwerk und
den Schaltmechanismus enthält, und dem als Gehäusering ausgebildeten Oberteil z,
der auf dem Unterteil vierdrehbar ist und zum Einstellen der Schaltzeit dienen soll.
Innerhalb der durch ein
Schauglas 3 abgedeckten Ringöffnung liegt
das Zifferblatt 4.. Der rein äußere Vorgang beim Einstellen einer bestimmten Schaltzeit
erfolgt so, daß durch Drehen des Stellringes eine ilIarke 5 an dessen Innenseite,
die im Bereich des Zifferblattes liegt, auf die gewünschte Zeit gestellt wird. Durch
Niederdrücken eines Knopfes 6 wird mittels eines Stehorganes der Einschaltzeitpunkt
fixiert.
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Der Schalter selbst ist auf einer Scheibe 7 montiert, die auf der
Achse g des Stundenzeigers sitzt. Er besteht aus zwei Lamellenpaaren 9, denen der
Strom durch Schleifringe an der Unterseite der Scheibe 7 zugeführt wird. Die Lamellen
jedes Paares federn gegeneinander und tragen an ihren freien Enden Kontakte. Die
Kontakte bestehen zweckmäßig aus zwei doppelkonusartig gegeneinander gerichteten
Kontaktstücken io aus Edelmetall, zwischen «-elche bei geöffnetem Stromkreis ein
die beiden Konusteile voneinander isolierendes Trennmesser 45 eingeschoben ist.
Das Messer ist um eine Achse i i schwingbar, die auf einem Ausleger 12 der Scheibe
7 sitzt, und wird durch eine Feder 13
zwischen die Kontakte gedrückt. Schwingt
das Messer entgegen der Wirkung der Feder in der Richtung des Pfeiles 14. aus, so
können die Kontaktstücke io zusammenfedern und den Stromkreis schließen. Dieses
Ausschwingen des Messers soll nun, selbsttätig von der Uhr gesteuert, zu einer vorbestimmbaren
Zeit erfolgen. Zu diesem Zweck ist mit dem Messer ein nach außen ragender Anschlag
15 verbunden, der sich ebenso wie der ganze Schalter mit dem Stundenzeiger mitdreht
und bei der in Fig. 3 dargestellten Lage des Messers seine äußerste Lage einnimmt.
Wird nun in die Bahn dieses Anschlages ein Gegenanschlag 16 gebracht, so weicht
der als Hebelarm ausgebildete Anschlag 15, wenn er an seinem Gegenanschlag vorbeigeführt
wird, aus und schwenkt dabei das Schaltmesser in -der Richtung des Pfeiles 14, so
daß es zwischen den Kontakten hervorgezogen wird und sich der Kontakt infolge des
Federdrukkes der Lamellen schließt. Das Ausschwingen des Trennmessers erfolgt entgegen
der Wirkung der Feder 13, so daß diese dabei gespannt wird. Gleitet nun der Hebelarm
15 (Fig.4) von seinem Gegenanschlag ab, so schiebt sich das Trennmesser 45 unter
der Wirkung der Feder zwischen die Kontakte und läßt zufolge seiner messerartig
ausgebildeten, die Kontakte momentan trennenden Vorderkante keinen Lichtbogen entstehen.
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Die- relative Lage des Gegenanschlages 16 zum Zifferblatt der Uhr
bestimmt den Zeitpunkt der Einschaltung. Soll dieser Zeitpunkt mit Intervallen von
fünf zu fünf Minuten gew:ihlt werden können, =so benötigt man pro Stunde zwölf,
also für eine volle Umdrehung des Stundenrades 144 Gegenanschläge, die wahlweise
in die Bahn des Anschlages 15 gebracht werden können. Das Einrücken des gewünschten
Gegenanschlages soll durch ein Stellorgan am Gehäusering 2 erfolgen. Das Stehorgan
besteht aus einer mit einem Knopf 6 versehenen Druckstange 17, die durch die Ringwand
in das Gehäuseinnere ragt und auf einen an der Wand schwenkbar gelagerten einarmigen
Hebel 18 wirkt. Bei Druck auf den Knopf 6 wird der Hebel 18 entgegen einer Rückführfeder
i9 in das Gehäuseinnere geschwenkt. Dabei trifft sein Ende auf den Kopf eines im
Gehäuseunterteil gelagerten Schwinghebels 2o und drückt diesen gleichfalls ins Gehäuseinnere.
Der Fuß des Schwinghebels, der von der Lagerachse 27 durchsetzt ist, enthält eine
Kerbe 2i, in welche in der Bereitschaftslage des Schwinghebels eine Ausbiegung 22
einer Feder 23 einspringt. Wird aber der Schwinghebel durch Drücken auf den Knopf
6 aus der Bereitschaftslage in das Gehäuseinnere geschwenkt, so gelangt die Ausbiegung
22 aus der Kerbe 23 heraus und kommt auf den vollen Teil 24 des Fußes zu liegen.
Dabei wird auch der die Ausbiegung enthaltende Teil der Feder in das Gehäuseinnere
gedrückt. Das freie Ende der Feder ist zu einer Zunge verlängert, welche den Gegenanschlag
16 für den Anschlagami 15 des Trennmessers bildet. Durch die Betätigung des
Schwinghebels 2o wird mit der Feder 23 der Gegenanschlag 16 in das Gehäuseinnere
und in die Bahn des Anschlages 15 gedrückt und derart in der bereits beschriebenen
Weise der Schalter betätigt. Sind Anschlag 15 und Gegenanschlag aneinander vorbeigestrichen,
so muß der Schwinghebel wieder selbsttätig in die Bereitschaftslage rückgestellt
werden. Diesem Zwecke dient ein federnder Anschlag 25, der am Ausleger 12 der Scheibe
7 sitzt und unmittelbar rückstellend auf den. ausgeschwenkten Schwingliebel2o wirkt.
Selbstverständlich ist jedem der 1.44 Anschläge 16 ein besonderer Schwinghebel zugeordnet.
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Beim Stellen der Uhrzeiger auf die richtige Zeit kommt es oft vor,
daß die Zeiger in entgegengesetztem Drehsinn bewegt werden. Der Anschlagarm 15 des
Trennmessers ist daher so auszuführen, daß er bei einem Rückdrehen der Zeiger an
seinem Gegenanschlag 16 vorbei kann, ohne dabei das Trennmesser zu betätigen. Er
besteht zweckmäßig aus einer Pendelklinke, deren Bewegungsmöglichkeit in einer Richtung
durch einen Stift 4o begrenzt ist, die jedoch in der anderen Richtung entgegen der
Wirkung einer Rückführfeder 41 ausschwingen kann. Wird nun die Klinke im Uhrzeigersinn
ain Gegenanschlug
16 vorbeibewegt, so liegt sie am Stift 4o an
und ist starr gehalten, so daß sie beim Ableiten das Trennmesser mitnimmt. Wird
die Blinke jedoch am Anschlag in entgegengesetzter Richtung vorbeigedteht, so weicht
sie unter Spannen der Rückführfeder 41 aus. Die Schwinghebel können somit auch beim
Rückwä rtsdrehen der Zeiger in die Bereitschaftslage gedreht werden. Der federnde
Anschlag 25 ist finit zwei symmetrischen Anlaufflächen ausgestattet, von denen immer
die der jeweiligen Drehrichtung entsprechende zur Wirkung gelangt.
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Mittels dieses Anschlages können beliebig viele in der Anschlagstellung
befindliche Schwinghebel durch eine einmalige volle Umdrehung des Stundenzeigers
in die Bereitschaftsstellung zurückgeführt werden.
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Da derartige Schaltuhren in Massenfabrikation hergestellt werden,
so muß der Zusammenbau äußerst einfach sein, dabei aber trotzdem hohe Präzision
gewährleisten. Um diesen Anforderungen zu entsprechen, werden in einen ringförmigen
Absatz des Gehäuseunterteiles radial liegende Schlitze 26 eingepreßt, welche die
Fußenden der Schwinghebel aufnehmen. Als Drehachse für die Schwingliebel dient ein
Drahtring 27, auf welchen die Hebel 2o aufgefädelt werden. Die Rippen 28, zwischen
welchen die Schlitze ausgenommen sind, besitzen an ihrem oberen Rand Nuten 29, die
in ihrer Gesamtheit eine zum Gehäuse konzentrische Nutenreihe bilden, in die der
Drahtring 27 eingelegt wird und in der er durch Befestigungsklammern gehalten wird.
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Die Federn 23, die oben den Anschlag 16 tragen -sind gleichfalls in
den Schlitzen 26 untergebracht und stützen sich mit einem Ende an einem in das Gehäuse
eingelegten Ring 3o ab, der die Schlitzmündungen an der inneren Mantelfläche des
Rippenkörpers abdeckt. Die Federn 23 können auch an einem gemeinsamen ringförmigen
Träger sitzen, mit dem sie aus einem einzigen Stück hergestellt sind.
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Das Gehäuseunterteil mit dem Rippenkörper wird zweckmäßig in einem
Stück aus Isoliermaterial gepreßt, wodurch einerseits ein Berührungsschutz gegeben
und andererseits ein gleichmäßiges präzises Erzeugnis gewährleistet wird.
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Die oberen Enden der Schwinghebel2o sind in radialen Schlitzen 31
einer Ringplatte 32 geführt, die in eine Nut 33 der oberen Stirnfläche des Gehäuseunterteiles
eingesetzt ist. Die freie Innenfläche des Ringes ist durch (las Zifferblatt ,4 ausgefüllt.
Der Kopf der Scliwingliebe12o besitzt gegen (las Gehäuseinnere zu gerichtete Fortsätze
35, mit welchen er, wenn er aus der Bereitschaftslage ausgeschwungen wird, das Zifferblatt
übergreift, so daß er in ausgeschwungener Lage von außen am Zifferblatt sichtbar
ist und man kontrollieren kann, welche Schaltzeiten eingestellt sind.
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Die Schwinghebel 2o müssen sich in ihren Schlitzen leicht bewegen
können und besitzen deshalb etwas Spiel. Dieses Spiel macht jedoch das Aufsetzen
der Ringplatte 32 schwierig, da die Schwinghebel dann nicht alle gleichzeitig mit
den entsprechenden Schlitzen der Ringplatte zusammenfallen. Um dem zu begegnen,
sind in den oberen Rand des Gehäuseunterteiles Kerben eingepreßt, welche die Schwinghebel
in der Bereitschaftslage zentrieren.
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Will man nun mittels der Schaltuhr z. B. einen Radioapparat zu ,einer
bestimmten Zeit einschalten, so stellt man die Marke 5 des Stellringes 2 auf die
gewünschte Stelle des Zifferblattes und drückt dabei den Knopf 6, welcher den der
jeweiligen Stellung entsprechenden Schwinghebel 2o ausschwenkt. Der Fortsatz 35
des ausgeschwenkten Hebels wird über dem Zifferblatt sichtbar. Erleichtert kann
die genaue Einstellung dadurch werden, daß in die äußere Mantelfläche des Gehäuseunterteiles
den Schwinghebeln entsprechende Rasten 36 eingepreßt sind, in die eine an der Stellringinnenfläche
sitzende Feder 37 einspringt.
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Die Feder wird durch einen Winkel 42 gehalten, der mit einem Schenkel
in eine Nut 43 an der Außenseite des Gehäuseunterteiles eingreift und ein Abziehen
des Gehäuseringes verhindert.
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Zu der mittels des Stellringes eingestellten Zeit wird nun der Apparat
eingeschaltet. Ist lediglich ein einziger Schwinghebel ausgeschwenkt worden, so
schaltet sich der Apparat selbsttätig wieder ab, nachdem die Klinke i5 an ihrem
Gegenanschlag 16 vorbeigestrichen ist. Er bleibt somit bloß etwa 5 Minuten eingeschaltet.
Will man jedoch, daß sich der Apparat erst zu einem späteren Zeitpunkt selbsttätig
wieder ausschaltet, so inuß man mittels des Stellringes sämtliche Schwinghebel ausschwingen,
die zwischen den dem Einschaltzeitpunkt und dem Ausschaltzeitpunkt entsprechenden
Stellen des Zifferblattes liegen. -Hat man einmal einen falschen Schwinghebel ausgeschwenkt,
so muß man die Möglichkeit besitzen, diesen zurückzuholen. Zu diesem Zwecke ist
auf der Achse des einarmigen Hebels 18 ein Winkelhebel 44. gelagert, der mit einem
Schenkel oben auf dem Hebel 18 aufliegt und finit dem anderen in das Gehäuseinnere
ragt. Wird nun die Stange 17 am Knopf 6 aus dem Gehäuse gezogen, so dreht der Hebel
18 auch den Winkelhebel 44,
und dessen in das Gehäuseinnere ragender
Schenkel drückt den Schwinghebel 2o wieder in seine Bereitschaftsstellung zurück.
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Die Zusammenschaltung von Uhr, Apparat und Netz kann in verschiedener
«'eise erfolgen. So wird z. B. oft die Uhr mit unmittelbar im Gehäuse sitzenden
Steckern ausgestattet -und unmittelbar an die Steckdose angesteckt, während das
vom Apparat kommende Kabel an einen Steckkontakt der Uhr angeschlossen wird. 'Man
kann aber auch den Apparat in der üblichen Weise mittels eines Kabels an den Steckkontakt
anschließen und die Uhr mit dem Halbteil eines Steckkontaktes ausstatten, dessen
Gegenhalbteil unmittelbar am zu schaltenden Apparat sitzt. Bei zweipoliger Schaltuhr
muß der Steckkontakt vierpolig sein, da er sowohl die Zuals auch die Ableitung des
Stromes zu besorgen hat.
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Der Apparat nach der Erfindung eignet sich vorteilhaft zur Schaltung
von Radioapparaten, Heizkissen, Kochgeräten. 1Tan kann mit dem Apparat jedoch auch
ein optisches oder akustisches Alarmsignal schalten, das entweder permanent oder.
intermittierend ein Merksignal abgibt. Unter Zwischenschaltung eines Relais können
selbstverständlich auch Anlagen finit größeren Stromstärken, z. B. Kraftanlagen,
geschaltet werden.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform bewirkt jeder eingerückte Schwinghebel
einen Kontaktschluß auf eine durch die Anzahl der vorhandenen Schwinghebel bestimmte
Zeit. Sind bei einem Werk mit zwölfstündiger Umlaufdauer 1..14 Schwinghebel vorgesehen,
so schließt jeder eingerückte Schwinghebel den Schalterkontakt auf die Dauer von
; -Minuten. Will man daher bei einem solchen Werk eine kontinuierliche Schaltdauer
von einer Stunde erzielen, so muß man zwölf Schwinghebel einrücken. Gemäß der Erfindung
wird die Anzahl der für jede beliebige Schaltdauer einzurückenden Schwinghebel dadurch
auf zwei reduziert, daß die Kontakteinrichtung durch jeden eingerückten Schwinghebel
der Reihe nach in den dem vorhergehenden entgegengesetzten Schaltzustand übergeführt
wird.
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Die dementsprechende Ausführung ist beispielsweise in den Fig. 5 bis
klargestellt. Zum Antrieb der Kontaktvorrichtung dient das Federwerk _16. welches
über ein Zahnradv orgelege eine Scheibe .17 antreibt. die einen Arretierstift 48
trägt. Durch einen am Arretierstift anliegenden Schwinghebel 49 wird die Scheibe
am Ablaufen gehindert. Der Schwinghebel wird durch eine Feder So gegen eine unrunde
Scheibe 5i gedrückt, welche auf der Achse eines Rades des Vorgeleges für die Scheibe
47 sitzt. nie unrunde Scheibe ist aus einer Kreisscheibe durch Abschneiden von zwei
Segmenten entstanden und besitzt demgemäß zwei Stellen mit kleinerem Abstand von
der Drehachse als der Radius des stehengebliebenen Kreisumfanges. Im Ruhezustand
liegt der Hebel 49 an einem geraden Abschnitt der Scheibe an. Wird der Hebel abgehoben,
so gibt er den Arretierstift 48 frei, und die Scheibe 47 wird vom Federwerk über
das Zahnradvorgelege etwas gedreht, so lange, bis das Ende des Hebels 49 an einem
zweiten Stift 65 der Scheibe 47 zur Anlage kommt, welcher etwas weiter von der Drehachse
entfernt ist als der Stift :18. Durch diesen Stift arretiert der Hebel 49 die Vorrichtung
so lange, bis sein Betätigungsorgan vom Schwinghebel 2o bzw. von dem durch den Schwinghebel
betätigten Anschlag abgeglitten ist.. In diesem Augenblick kann das Hebelende gegen
die Mitte der Scheibe 47 zu einschwingen, wodurch die Arretierung aufgehoben und
die Scheibe 47 in Rotation versetzt wird. Dabei dreht sich auch die Scheibe 51,
und der Hebel 49 gelangt an dem kreisförmig gekrümmten Teil des Scheibenumfanges
zur Anlage, wobei sein mit der Scheibe 47 zusammenwirkendes Ende radial auswärts
bewegt und aus der Bahn der Stifte 48 und 65 gebracht wird.
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Erst wenn der Hebel am zweiten geraden :abschnitt der Scheibe zur
Anlage kommt, sinkt er wieder in die Ausgangsstellung zurück und gelangt mit seinem
Ende in die Bahn des Arretierstiftes 48, so daß die Rotation nunmehr zum Stillstand
kommt. Die Scheibe 51, welche bei dem ganzen Vorgang nur eine halbe Drehung ausführt,
dient zur Durchführung des Schaltvorganges. Zu diesem Zweck trägt die Scheibe einen
halbkreisförmigen Wulst 52, an welchen ein Winkelhebel 53 mittels einer Feder 5.4
angedrückt wird. Das freie Hebelende trägt ein isolierendes Schaltmesser 55, welches
mit den Kontakten 56 zusainmemwirkt. Liegt der Winkelhebel am Wulst 52 an, so befindet
sich das Trennmesser 55 außerhalb der Kontakte, und diese sind somit geschlossen;
wird aber durch einen Schwingliebel2o die Arretierung des Werkes gelöst, so dreht
sich die Scheibe 51 und damit der Wulst 5 2 um 18o°, der Winkelliebel gleitet vom
Wulst ab und schiebt unter Wirkung der Feder 5.1 das Trennmesser zwischen die Kontakte
56, so (Maß diese unterbrochen werden. Der nächste eingerückte Schwinghebel2o, welcher
die Vorrichtung auslöst, bewirkt abermals eine Drehung der unrunden Scheibe um 18o°,
so daß unter Spannen der Feder 5.1 derWinkelliebel wieder auf den Wulst aufgleitet,
(las Treimmesser aus den Kontakten herauszieht und die Kontakte schließt. Es führt
somit jeder eingerückte Schwinghebel 2o die Einrichtung in
den dem
vorherigen entgegengesetzten Schaltzustand über. Waren die Kontakte offen, so bewirkt
der eingerückte Schwinghebel Kontaktschluß. der nächste Schwinghebel bewirkt wie:ler
eine Unterbrechung tisf. Es ist somit für eine Einschaltdauer von einer Stunde,
z. B. zwischen i i und i2 LTlir, bloß notwendig, den_ Schwinghebel, der der Zeit
um i t Uhr, und den Hebel, welcher der Zeit um 12 Uhr entspricht. einzurücken, damit
der Kontakt eine Stunde lang geschlossen bleibt.
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U m die eingerückten Schwinghebel auf den Auslösehebel49 zur Wirkung
gelangen zu lasen. ist auf der Achse des Stundenrades lose ein Zackenrad 57 gelagert,
welches über einen Zapfen 58 mit dem Auslösehebel gekuppelt ist. Wird das
Zackenrad in Pfeilrichtung etwas gedreht, so wird der Auslösehehel betätigt und
damit der Kontakt geschaltet. 'Mit der Achse des Stundenrades ist eire Arm ;9 fest
verbunden, welcher einen Winkelhebel 6o trägt, der mit einem Ende in denBereich
der eingerücktetiSchwinghebel2o ragt. Wird der Hebe16o von der Stundenradachse an
einem eingerückten Schwinghellel 2o vorbeigedreht, so wird er so weit duszeschwungen,
daß er mit seinem anderen Ende in eine Lücke des Zackenrades eingreift, dieses mitnimmt
und dadurch in der beschriebenen «eise den Schaltvorgang auslöst. Naturgemäß muß
dabei jedem Schwinghebel eine Lücke des Zackenrades entsprechen. Es sind daher bei
144 Schwinghebeln auch 144 Zacken anzuordnen.
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Das Rückstellen der eingerückten Schwinghebel 2o erfolgt selbsttätig
durch den Winkelhebel 6o. Dabei ist zu beachten, daß der Widerstand der Schwingliebel2o
gegen das Rückstellen größer ist als der Widerstand des Zackenrades beim Auslösen
der Schaltvorrichtung.
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Oft ist es auch vorteilhaft, während der Durchführung des Schaltvorganges
ein akustisches S:gtial ertönen zu lassen. Zu diesem Zwecke wird durch ein auf der
Achse der Scheibe 4; sitzendes Rad 61 ein aus dem Klöppel 62 und der Glocke 63 bestehendes
Läutewerk betätigt. Eine so ausgestattete Schaltuhr 1ä ßt sich auch, ohne daß sie
an eine Stromquelle angeschlossen ist, z. B. als Wecker verwenden.
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Der jeweilige Schaltzustand ist in- einem Fenster des Zifferblattes
erkennbar, und zwar durch eine auf das Trennmesser aufgesetzte und mit diesem mitbewegte
Marke 6.1. Erscheint diese in dein dazu bestimmten Fenster des Zifferblattes, so
bedeutet (lies, daß die Schalterkontakte geschlossen sind.
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Das Zifferblatt selbst ist vorteilhaft unabhängig vorn Ring 32 ausgeführt,
der die RadialscIilitzführungen 31 für die Schwinghebel 2o enthält, so daß man (las
Uhrwerk mit Zifferblatt für sich demontieren kann, ohne gleichzeitig auch den Führungsring
abnehmen zu müssen, dessen Montage langwierig ist, da erst alle Schwinghebel in
die zugehörigen Schlitze eingeführt werden müssen.