DE7809112U1 - Elektrische Schaltuhr - Google Patents

Description

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A 42 710 b Anmelder: Fa. Schröder-Apparate

b - 163 GmbH & Co. KG

14.März 1978 Stuttgarter Str. 27-29

7000 Stuttgart 30

Beschreibung

Elektrische Schaltuhr

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltuhr mit einer durch einen Motor antreibbaren Trommel, welche mindestens eine durch ein setzbares Schaltelement gebildete Schaltstelle aufweist, sowie mit einem auf die letztere ansprechenden Abtaster zur Steuerung eines Schalters.

Eine bekannte Schaltuhr dieser Art (DE-OS 1 465 951) besitzt mehrere derartige Trommeln, die von einem über den Trommeln angeordneten Elektromotor und über ein neben dem letzteren angeordnetes Getriebe in Drehung versetzt werden. Jede SchalL-stelle wird von einem als separates Teil ausgebildeten Schaltreiter gebildet, der mechanisch von einem einen Schalter betätigenden Arm abgetastet wird. Bei dieser bekannten Schaltuhr müssen einige Bauteile verhältnismässig gross dimensioniere werden, so insbesondere die Trommeln und das Gehäuse, denn wenn z.B. die 24-Stunden-Trommel jede halbe Stunde eine Schaltmöglichkeit aufweisen soll, sind dies 48 Schaltstellenpositionnen, und infolge der Ausbildung der Schaltelemente als Reiter, die eine entsprechende Aufnahme und Halterung benötigen, bedingen diese 48 Schaltmöglichkeiten einen relativ grossen Trommeldurchmesser. Ausserdem muss man das Gehäuse wesentlich grosser dimensionieren, als dies für die Aufnahme der Trommeln

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und der Schalter erforderlich wäre, da es ja auch noch den über den Trommeln angeordneten Motor und das zugeordnete Getriebe aufnehmen muss. Ein weiterer Nachteil der bekannten Konstruktion ist darin zu sehen, dass eine Vermehrung oder Verminderung der Schaltstellen beim Umprogrammieren der Schaltuhr eine Aufbewahrungsmöglichkeit für zusätzliche oder überflüssige Schaltreiter bedingt. Was die Zahl der Schaltstellen je Trommel betrifft, so kann man natürlich mit nur 24 Schaltmoglichkeiten bei der 24-Stunden-Trommel auskommen, wenn man die 1/2 Stunden-Schaltmöglichkeiten auf eine zweite Trommel (60 Minuten-Trommel) verlagert, jedoch vergrössert man dadurch die Gehäusebreite auf ungefähr das Doppelte desjenigen Maßes, welches eine Schaltuhr mit nur einer Trommel benötigt. Gerade die Breite stellt jedoch bei elektrischen Geräten wie Sicherungsautomaten, Zeitschaltern und Schaltuhren häufig eine kritische Dimension dar.

Bei anderen bekannten elektrischen Schaltuhren (siehe z.B. DE-AS 1 615 034) tritt an die Stelle einer Trommel eine sich drehende Zifferblattscheibe, deren Achse zum Betrachter weist. Es liegt auf der Hand, dass eine solche mit Schaltelementen in Form von Reitern oder dergleichen bestückte Scheibe zu einer noch grösseren Breite der Schaltuhr führt. Allerdings ist es bei derartigen Schaltuhren schon bekannt, die Schaltelemente unverlierbar an der Schaltscheibe zu halten; zu diesem Zweck sind die Schaltelemente als in radialer Richtung verstellbare Schieber ausgebildet, die in Schlitzen der Schaltscheibe geführt werden und Rastnuten aufweisen, um sie in einer wirksamen bzw, in einer unwirksamen Position festlegen zu können. Die Verrastung ist dabei so ausgebildet, dass sie durch Aufwendung

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einer entsprechenden Kraft überdrückt werden kann. Die Montage dieser bekannten Schaltuhr ist jedoch relativ aufwendig, da die Schaltscheibe aus zwei Scheiben besteht, nämlich einer Schlitzscheibe und einer zifferblattähnlichen Scheibe, zwischen denen die als Einzelteile ausgebildeten Schaltelemente angeordnet sind, so dass jedes einzelne Schaltelement in den zugehörigen Schlitz der Schlitzscheibe eingesetzt werden muss, worauf die Zifferblattscheibe aufgesetzt wird.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine vor allem in der Breite möglichst klein bauende elektrische Schaltuhr zu schaffen, die sich billiger herstellen lässt als die geschilderten bekannten Konstruktionen. Ausgehend von einer Schaltuhr der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass mehrere über bezüglich der Trommelachse ungefähr radial verlaufende Arme miteinander verbundene, zwischen einer wirksamen und einer unwirksamen Position verstellbare Schaltelemente vorgesehen sind, was nicht nur zu den Vorteilen führt, dass alle Schaltelemente gleichzeitig montiert werden können und unverlierbar in der Schaltuhr gehalten sind, sondern dass sich die Schaltelemente und ihre Aufnahmen bzw. Führungen in ümfangsrichtung der Trommel verhältnismässig klein ausbilden lassen, so dass man trotz verhältnismässig vieler Schaltstellen mit einer Trommel kleinen Durchmessers auskommt.

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Unter wirksamer bzw. unwirksamer Position soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass in der einen Position eine bestimmte, vom Abtaster hervorgerufene Wirkung eintritt, während sie in der anderen Position nicht eintritt; dies schliesst aber nicht aus, dass in der unwirksamen Position eine andere Wirkung eintritt, wie dies z.B. bei der Ansteuerung eines elektrischen Wechselschalteis der Fall ist.

Wenn man die Arme aus elastischem Material anfertigt und ihnen z.3. eine S-förmige Gestalt gibt, so lassen sie sich in radialer Richtung elastisch verlängern so dass es möglich wäre, die eigentlichen Schaltelemente in radialer Richtung zwischen einer wirksamen und einer unwirksamen Position, die durch entsprechende Rastungen gesichert werden, zu verstellen. Als ein-

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fächer und deshalb zweckmässiger hat es sich jedoch erwiesen, ι die Konstruktion so auszubilden, dass die Schaltelemente unge- ' fähr in Richtung der Trommelachse verstellbar sind, so dass
die Arme eine gestreckte Form erhalten können, r?a sie ja
lediglich abgebogen oder um ihre inneren Enden herum geschwenkt
werden müssen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen | Schaltuhr sind bistabile Schaltelemente vorgesehen, die zwischen ihren beiden Endpositionen eine instabile Zwischenstellung \ aufweisen. Dies lässt sich z.B. dadurch erreichen, dass die ϊ die eigentlichen Schaltelemente haltenden Arme beim Verstellen \ eine Schnappfunktion aufweisen, wobei man dann auf eine Rast- \ sicherung der Schaltelemente in ihren Endpositionen verzichten * könnte, einfacher wird die Konstruktion jedoch dann, wenn man ; der Verrastung die Gestalt eines zwischen den Endpositionen \ angeordneten Nockens oder dergleichen gibt, über den die eigentH liehen Schaltelemente hinweggedrückt werden müssen, so dass sie
in die jeweils andere Endposition hinüberschnappen.

Am einfachsten lässt sich der Grundgedanke der Erfindung verwirklichen, wenn die Schaltelemente zusammen mit ihren Armen \ eine Schaltscheibe bilden, die man vorzugsweise als Kunststoff- ^: Spritzgussteil herstellt, was eine ausserordentlich billige
Herstellung zulässt. ■

Die Schaltelemente könnten seitlich der Trommel angeordnet
werden, eine besonders einfache und zuverlässige Halterung und
Führung der Schaltelemente ergibt sich jedoch dann, wenn die
Trommel einen Mantel mit sich ungefähr in Richtung der Trommelachse erstreckenden und von den Armen durchgriffenen Führungs-

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schlitzen aufweist. Die Schaltscheibe wird dann einfach in die Trommel derart eingesteckt, dass die Arme die Führungsschlitze durchgreifen, wodurch gleichzeitig auf einfachste Weise sichergestellt wird, dass sich die Schaltelemente mit der Trommel drehen.

Ordnet man die Schaltelemente im Bereich der einen Stirnseite der Trommel an, so ermöglicht dies die Anwendung eines weiteren vorteilhaften Gedankens, wonach die Trommel neben den Schaltelementen einen wenigstens eine Zeitskala tragenden Mantelbereich aufweist, welcher den Motor und ein Untersetzungsgetriebe umschliesst. Man nutzt also den ohnehin erforderlichen Raum, der von der Zeitskala umschlossen wird, für die Unterbringung des Motors und des Untersetzungsgetriebes, so dass für diese Bauteile ausserhalb der Trommel kein Raum benötigt wird. Durch die eriinduneseemässe Gestaltung der Schaltuhr lässt sich diese besonders schmal ausbilden; eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Gehäuse eine Breite von nur 35 mm aufweist, d.h. die doppelte Breite der Sicherungsautomaten für den Verteilungseinbau.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Schaltuhr, die ein Gehäuse mit einem Ablesefenster aufweist, trägt die Trommel eine Zeit- und eine Einstellskala, und die Abtaststelle des Abtasters ist gegenüber dem Ablesefenster ebenso winkelmässig versetzt wie die Einstellskala relativ zur Zeitskala. Auf diese Weise können Abtaster und Schalter an eine beliebigen Stelle im hinteren Bereich der Schaltuhr angeordnet werden, ohne dass man auf den Vorteil verzichten muss, die Schaltelemente von vorn, d.h. im Bereich des Ablesefensters, setzen bzw. einstellen zu können.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und/oder aus der

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nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten zeichnerischen Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungs-

gemässen Schaltuhr; es zeigen:

Fig. 1 die Schaltuhr in der Vorderansicht und teilweise im Schnitt (Schnitt nach der Linie 1-1 in Fig. 2);

Fig. 2 einen Schnitt durch die Schaltuhr senkrecht zur Trommelachse (Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1);

Fig. 3 einen Tailschnitt durch die Schaltuhr nach der Linie 3-3 in Fig. 1 und

Fig. 4 eine Vorderansicht der teilweise aufgebrochenen Trommel (Ansicht in Richtung des Pfeils A in Fig. 2).

Bei der dargestellten Schaltuhr handelt es sich um ein Gerät, welches für aan Verteilungseinbau vorgesehen ist und erfindungsgemäss für eine sogenannte Schnappbefestigung auf einer Tragschiene nach DIN 46277 ausgebildet ist, worauf im Zuge der folgenden Beschreibung noch näher eingegangen werden wird.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Gehäuse 10 mit Anschlussklemmen 12 und einer Rückwand 14, die in der von Sicherungsautomaten her bekannten Weise so ausgebildet ist, dass das Gehäuse auf eine senkrecht zur Ebene der Fig. 2 verlaufende Montageschiene aufgerastet werden kann - die Montageschiene verläuft dann in der Ausnehmung 14a der Rückwand.

Vorn besitzt das Gehäuse einen Ausschnitt, welcher ein Ablesefenster 16 bildet und durch eine Klappe 18 aus durchsichtigem Kunststoff abgedeckt wird, die bei 20 am Gehäuse 10 angelenkt ist. Diese Klappe weist pfeilförmige Ablesemarkierungen 22 und

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24 auf, die der Fig. 4 entnommen werden können.

Wie die Fig. 1 erkennen lässt, sind an die eine Seitenwand des Gehäuses Pfeiler 26 angeformt, auf denen eine erste Platine 28 befestigt ist. Diese trägt über Distanzpfeiler 30 nine zweite Platine 32. An der ersten Platine ist einSynchrormotor 34 befestigt, der über ein zwischen den Platinen angeordnetes und im einzelnen nicht beschriebenes Untersetzungsgetriebe 36 eine Welle 40 antreibt, auf der ein als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildeter Mitnehmer 42 befestigt ist.

Auf einem ringförmigen Ansatz 44 der gemäss Fig. 1 rechten Seitenwand des Gehäuses sowie einem weiteren kreisringförmigen Ansatz 46 der anderen Gehäuseseitenwand ist eine Trommel drehbar gelagert, die aus einem Trommelkörper 48 und einer Stirnscheibe 50 besteht. Der Trommelkörper 48 trägt auf seinem Mante 48a zwei Zeitskalen, nämlich eine eine 24-Stunden-Teilung aufweisende Tageszeitskala 54 und eine ebenfalls eine 24-Stunden-Teilung aufweisende, gegenüber der Skala 54 jedoch versetzte Schaltzeit-oder 5F. Dazwischen ist ein Rändelring 60 an den Trommelmantel angeformt, mit dessen Hilfe sich die Trommel von Hand verdrehen lässt.

Der Trommelkörper 48 besitzt einen abgestuften Durchmesser und bildet so neben dem Mantel 48a einen Tragbereich 48b, an den ein Achsstummel 48c angeformt ist, welcher den auch der Lagerung der Welle 40 dienenden Lageransatz 46 übergreift. Der Tragbereich 48b besitzt eine Innenverzahnung 64, in die elastische Arme 42a des Mitnehmers 42 eingreifen. Diese Verzahnung ist so ausgebildet und die Arme 42a sind so angeordnet, dass

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die gemäss Fig. 3 im Gegenuhrzeigersinn angetriebene Welle 40 die Trommel 48,50 in der in den Fig. 2 bis 4 durch Pfeile ■markierten Richtung antreibt, während es gleichzeitig möglich ist, die Trommel von Hand einzustellen, indem sie mit Hilfe des Rändelrings 60 gleichfalls in Pfeilrichtung gegenüber der Welle 40 verdreht wird. Die Drehzahl des Motors 34 ist so ausgev.ählt und das Getriebe 36 so dimensioniert, dass sich die Trommel 48,50 in 24 Stunden einmal dreht.

Auf den Tragbereich 48b der Trommel ist eine als Ganzes mit bezeichnete Schaltscheibe aufgesteckt, v/elche durch die mit dem Trommelkörper 48 z.B. verklebte Stirnscheibe 50 in axialer Richtung gesichert wird. Diese als Kunststoff-Spritzgussteil hergestellte Schaltscheibe besitzt 48 Arme 72, die über einen auf dem Tragbereich 48b sitzenden Tragring 74 miteinander ver-

nocken.

bunden sind und an ihren äusseren Enden 'förmige Schaltelemente 76 tragen, durch die ein später noch zu beschreibender Schalter betätigt werden kann. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist an den Trommelkörper 48 ein Ring 71 angeformt, welcher 48 randoffene Schlitze 78 aufweist, die sich in axialer Richtung erstrecken und von den Armen 72 sowie den Schaltelementen 76 der Schaltscheibe 70 durchgriffen werden. Ebensogut könnte der Ring 71 natürlich an die Stirnscheibe 50 angeformt Oder an dieser befestigt sein. Aussen weisen die zwischen den Schlitzen 78 stehengebliebenen Stege 73 Nocken 75 auf, die mit Kanten 77 der Schaltelemente 76 derart zusammenwirken, dass diese Schaltelemente zwei gesicherte Stellungen einnehmen können, zwischen denen sie durch Überdrücken der Nocken 75 hin- und hergestellt werden können; die Fig. 1 zeigt das obere Schaltelement in einer unwirksamen, das untere Schaltelement aber in einer wirksamen Position.

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Wie die Fig. 2 erkennen lässt, ist im Gehäuse 10 ein elektrischer Schalter 80 angeordnet, dem ein im Gehäuse boi 82 schwenkbar gelagerter, doppelarmiger Abtasthebel 84 zugeordnet ist, welcher durch eine Feder 86 gegen einen Schaltstössel 88 des Schalters 80 gehalten wird. Eine nicht dargestellte und den Schaltstössel 88 nach links drückende Feder des Schalters 80, die stärker ist als die Feder 86, bewirkt, dass der obere Arm des Abtasthebels 84 den gemäss Fig. 1 linken Bereich des Rings 71 der Trommel abtastet und infolgedessen durch alle diejenigen Schaltelemente 76 gemäss Fig. 2 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt wird, die ihre wirksame, gemäss Fig. 1 linke Stellung einnehmen. Wie die Fig. 2 deutlich erkennen lässt, sind die zwischen den Schaltelementen vorhandenen Schlitze so schmal, dass eine Reihe aufeinanderfolgender und jeweils ihre wirksame Stellung einnehmender Schaltelemente 76 ein dauerndes Drücken des Schaltstössels 88 bewirken, bis der obere Arm des Abtasthebels 84 wieder auf die Umfangsflache des Rings 71 der Trommel zurückfallen kann, weil an der betreffenden Stelle ein oder mehrere Schaltelemente 76 ihre unwirksame Stellung einnehmen.

Damit die Schaltelemente von vorn durch das Ablesefenster 16 hindurch eingestellt werden können, ist die Schaltzeitskala gegenüber der Tageszeitskala 54 um denjenigen Drehwinkel versetzt, um den das obere Ende des Abtasthebels 84 gegenüber den Ablesemarkierungen 22 und 24 versetzt ist. Dies ergibt ein Vergleich der Fig. 2 und 4.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel lässt deutlich erkennen,

] wie vorteilhaft sich die Anordnung des Motors 34 und des Unter

setzungsgetriebes 36 im Innern des Trommelkörpers 48 auswirkt,

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da auf diese Weise die Breite der erfindungsgemässen Schaltuhr auf ein Minimum reduziert werden kann, obwohl sie eine verhältnismässig grosse Zahl von Schaltmöglichkeiten aufweist. Des weiteren sieht man deutlich, wie einfach die erfindungsgemässe Schaltuhr dank der Zusammenfassung der Schaltelemente tu einem Bauteil ausgebildet und montiert werden kann, da es lediglich eines AufSteckens eines einzigen Bauteils, nämlich der Schaltscheibe 70, auf die Trommel bedarf, um sämtliche Schaltelemente unverlierbar an der Trommel zu halten. Auch erfordert die Verrastung der Schaltelemente in ihren beiden Positionen keinerlei zusätzlichen Aufwand.

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1. Elektrische Schaltuhr mit einer durch einen Motor antreibbaren Trommel, welche mindestens eine durch ein setzbares Schaltelement gebildete Schaltstelie aufweist, sov/ie mit einem auf die letztere ansprechenden Abtaster zur Steuerung eines Schalters, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere über bezüglich der Trornmeiachse (4O) ungefähr radial verlaufende Arme (72) miteinander verbundene, zwischen einer wirksamen und einer unwirksamen Position verstellbare Schaltelemente (76) vorgesehen sind.

2. Schaltuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (76) ungefähr in Richtung der Trommelachse (40) verstellbar sind.

3. Schaltuhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Positionen der bistabilen Schaltelemente (76) diese eine instabile Zwischenstellung aufweisen.

4. Schaltuhr nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (76) zusammen mit ihren Armen (72) eine Schaltscheibe (70) bilden.

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5. Schaltuhr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltscheibe (70) als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet ist.

6. Schaltuhr nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (48,50) einen Mantel (48a) mit sich ungefähr in Richtung der Trommelachse (40) erstreckenden und von den Armen (72) durchgriffenen, vorzugsweise einseitig offene Führungsschlitzen (7 8) aufweist.

7. Schaltuhr nach den Ansprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trommel (48,50) für jeden von einem Schaltelement (76) mit dem zugehörigen Arm Hv2)/ScSaitfinger ein die instabile Zwischenstellung bewirkender Vorsprung (75) vorgesehen ist, und dass die Schaltfinger (72,76) zum Passieren der Vorsprünge elastisch deformierbar sind.

6. Schaltuhr nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vorsprünge (75) in radialer Richtung erstrecken.

9. Schaltuhr nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (48,50) neben den Schaltelementen (76) einen wenigstens eine Skala (54,56) t;:arenden Mantelbereich (48a) aufweist, v/elcher den Motor (34) und ein Untersetzungsgetriebe (36) umschliesst.

10. Schaltuhr nach einem oder mehreren der vorstehenden /Ansprüche, mit einem ein Ablesefenster aufv/cisenden Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass dia Trommel (48,50)

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zwei Skalen (54 bzw. 56) trägt, daß die Abtaststelle dee Abtasters (84) gegenüber dem Ablesefenster (16) winkelmäßig versetzt ist und daß die eine der beiden Skalen (56) relativ zur anderen Skala (54) entsprechend winkelmäßig versetzt ist.

11. Schaltuhr nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 10, mit einem auf eine Halteschiene aufsetzbaren Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltscheibenachse (40) parallel zur Halteschiene verläuft.

12. Schaltuhr nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente

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(76) als ,jförmige Verdickungen der Arme (72) ausgebildet sind, in der Draufsicht in radialer Richtung eine ungefähr rechteckige Form aufweisen und schmale Spalte zwischen sich einschliessen.

13. Schaltuhr nach einen oder mehreren der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltscheibe (70) auf die Trommel aufgesteckt ist.

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