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Zeitgesteuertes Betätigungsgerät Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein zeitgesteuertes Betätigungsgerät zur Durchführung von beliebigen elektrischen
Schaltvorgängen mit einer in Abhängigkeit von der Zeit drehbaren, wenigstens am
Umfang aus einem elektrisch leitenden Material bestehenden Zeitwalze mit einem oder
mehreren auf derselben je nach dem Zeitpunkt der beabsichtigten Schaltvorgänge in
verschiedenen Lagen befestigten Kontakten sowie einem Gegenkontakt, mit dem die
Kontakte der Zeitwalze in Abhängigkeit von der Drehung derselben in Eingriff gelangen.
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Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, ein Betätigungsgerät für die
Ein- bzw. Ausschaltung von Stromkreisen zu beliebigen, im voraus festgelegten Zeitpunkten
zu schaffen, das eine einfache und zuverlässige Konstruktion aufweist und außerdem
mit Leichtigkeit bedient werden kann. Ferner ist es die Aufgabe der Erfindung, ein
solche, zeitgesteuertes Betätigungsgerät zu schaffen, da: für di(# Durchführung
von Schaltvorgängen zu beliebigen gewünschten Zeitpunkten während einer längeren
Zeitspanne eingestellt werden kann, beispielsweise die Einstellung sämtlicher gewünschten
Schaltzeitpunkte für je eine Woche ermöglicht, auch wenn verschiedene Zeitschaltpunkte
an den einzelnen Tagen erwünscht sind. Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht
darin, eine solche Ausbildung des oben erwähnten Gerätes herbeizuführen, daß man
nach erfolgter Einstellung sämtlicher Schaltzeitpunkte für beispielsweise eine Woche,
lediglich am Ende einer jeden Woche einen Handgriff zu betätigen braucht, damit
das Gerät bei unveränderter Einstellung Woche für Woche fortlaufend arbeiten kann.
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Das zeitgesteuerte Betätigungsgerät gemäß der Erfindung ist im wesentlichen
dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitwalze mit einer Anzahl, d. h. mit einer oder
mehreren, um den Umfang herumlaufenden Rillen versehen ist, in die Kontaktkugeln
in verschiedenen Lagen deren Umfang entlang einklemmbar sind. Vorzugsweise
wird
eine Zeitwalze verwendet, die mit einer Mehrzahl von sich dem Umfang entlang erstreckenden
Rillen versehen ist. In jede solche Rille sind dabei die Kontaktkugeln in verschiedenen
Winkellagen je nach dem gewünschten Schaltzeitpunkt an dem jeweiligen Tag, also
je nach der Tageszeit, einklemmbar, während der Gegenkontakt schrittweise zu einer
den verschiedenen Rillen gegenüberstehenden Lage verschiebbar ist, die dem jeweiligen
Datum oder Wochentag des beabsichtigten Schaltvorganges entspricht. Der Gegenkontakt
ist zweckmäßig auf einem parallel mit der Zeitwalze beweglichen Schlitten angeordnet,
der schrittweise von der Zeitwalze durch die Drehung derselben fortgeschaltet wird,
wobei jeder Schritt dem Abstand zwischen den einzelnen Rillen entspricht. Dieser
Schlitten kann mit einem die Rückführung derselben bewirkenden Federwerk verbunden
und sowohl mit einem Kugelmagazin als auch mit einer Kugelspeisevorrichtung für
die Einführung der Kugeln in die Rillen der Zeitwalze versehen sein.
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Das zeitgesteuerte Betätigungsgerät gemäß der Erfindung kann entweder
als ein in sich abgeschlossener Apparat ausgeführt werden, der mit einer durch einen
Stecker abgeschlossenen Verbindungsschnur zwecks Anschluß zu einer Wandsteckdose
und mit einem Stromentnahmekontakt versehen ist, in den die Verbindungsschnur 'einer
zu steuernden Maschine oder eines zu steuernden Apparates, z. B. eines Rundfunkgerätes
oder eines elektrischen Kochers, eines Instrumentes o. dgl., angeschlossen werden
kann, aber das Gerät kann auch mit dem zu steuernden Apparat zusammengebaut werden,
insbesondere wenn dieser Apparat ein Rundfunkgerät ist.
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Die oben angeführten sowie weitere Ziele und Merkmale der Erfindung
gehen aus der nachstehenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen eines gemäß
der Erfindung ausgeführten Betätigungsgerätes hervor.
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Fig. i bis 12 stellen das Betätigungsgerät gemäß der Erfindung als
einen in sich abgeschlossenen Betätigungsapparat für die Ein- und Ausschaltung eines
anderen Apparates zu wiederholten Zeitpunkten während einer Woche ausgebildet dar.
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Fig. i zeigt eine Vorderansicht und Fig. 2 eine Ansicht von der Rückseite,
während Fig. 3 eine Ansicht der einen Endseite, in Richtung der Pfeile III in Fig.
i und 2 gesehen, zeigt; Fig.4 und 5 zeigen zwei horizontale Schnitte im wesentlichen
nach den Linien IV-IV bzw. V-V in Fig. 2 (s. auch Fig. i), während Fig. 6 einen
vertikalen Schnitt im wesentlichen nach der Linie VI-VI in Fig. 4 zeigt; Fig. 7
zeigt einen vertikalen Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig. i; Fig. 8 zeigt einen
vertikalen Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 6; Fig. 9 zeigt einen Teilschnitt
nach der Linie IX-IX in Fig. 6 ; Fig. io zeigt einen Teilschnitt nach der Linie
X-X in Fig. 9 ; Fig. ii zeigt einen Teilschnitt nach der Linie XI-XI in Fig. 9;
Fig..12 zeigt eine perspektivische Ansicht einer für automatische Ausschaltung des
gesteuerten Apparates nach Ablauf einer gewissen einstellbaren Zeitspanne vorgesehenen
Einrichtung; Fig. 13 zeigt ein elektrisches Schaltbild für das Betätigungsgerät
gemäß Fig. i bis 12; Fig. 14 zeigt in einem verkleinerten Maßstab eine perspektivische
Ansicht von einem Rundfunkgerät, das mit einem im wesentlichen gemäß Fig. i bis
13 ausgeführtenBetätigungsgerätnach derErfindungzusammengebaut ist.
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Das in Fig. i bis 12 dargestellte Betätigungsgerät ist mit einem Gehäuse
in der Form eines rechteckigen Kastens i versehen. Die in Fig. i veranschaulichte
Seite kann als die Vorderseite oder Vorderwand bezeichnet werden, während dann die
in Fig. 2 gezeigte Seite die Rückseite oder die Rückwand ist. Die wesentlichen Teile
des Betätigungsgerätes sind auf einem im wesentlichen U-förmigen Blechrahmen 2 angeordnet,
der mit einem gleichfalls aus Metall bestehenden Lagerbügel n versehen ist, wie
mit besonderer Deutlichkeit aus Fig. 4 hervorgeht. Die Teile 2 und 3 bilden das
Gestell, das zusammen mit den darauf befestigten Teilen des Betätigungsgerätes von
der Rückseite des Kastens i in denselben eingeführt ist, wobei die Rückwand 4 durch
Schrauben an dem Kasten befestigt ist.
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Die Rückwand 4 ist mit einer kreisrunden Öffnung für die Zeitwalze
5 ausgestattet, die drehbar auf einer Welle 6 gelagert ist, die in dem Lagerbügel
3 drehbar ist. Zwischen dem Lagerbügel 3 und dem der Vorderwand des Kastens zugekehrten
Teil des Blechrahmens 2 ist ein Uhrwerk 7 angeordnet, das gegebenenfalls mit einem
Zifferblatt 8 und Zeigern 9 versehen sein kann, die durch eine kreisrunde Öffnung
in der Vorderwand des Kastens sichtbar sind, so daß die Anordnung gleichzeitig als
Uhr dienen kann. Die aus der Rückseite des Uhrwerkes 7 herausragende Antriebspindel
io wird durch zweckmäßige Übersetzung mit derselben Geschwindigkeit wie die Stundenzeigerwelle
angetrieben, wobei die Uhrwerkspindel io koaxial mit der Welle 6 der Zeitwalze ausgerichtet
und mit dieser Welle 6 gekuppelt ist, wodurch auch die Welle 6 mit derselben Geschwindigkeit
wie die Stundenzeiger angetrieben wird.
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Die Zeitwalze 5 trägt einen fest mit derselben verbundenen Drehknopf
ii aus Isoliermaterial. Die nach innen gekehrte Seite des Drehknopfes ii hat eine
Aussparung 12 zur Aufnahme einer Reibungskupplung zwischen der Welle 6 und der Zeitwalze
5. Diese Reibungskupplung wird von einer gekrümmten Blattfeder 13 gebildet, die
ein zentrales Durchgangsloch für die Welle 6 aufweist und zwischen einem auf der
Welle 6 befestigten Kopf 14 einerseits und der Stirnfläche der Zeitwalze 5 andererseits
eingespannt ist. Diese Reibungskupplung überträgt Drehbewegung von der Stundenzeigerwelle
io und der Welle 6 zu der Zeitwalze 5, jedoch kein Drehmoment von dem Drehknopf
ii und der Zeitwalze 5 zu der Welle 6. Somit kann die Zeitwalze 5 mit Hilfe des
Drehknopfes ii gedreht werden, ohne daß das Uhrwerk hierdurch beeinflußt wird. Eine
in i2 Stunden eingeteilte Uhrskala IS ist auf dem Drehknopf ii angebracht, während
ein Index 16 auf der feststehenden Rückwand 4 in unmittelbarer Nähe des Außenrandes
des Drehknopfes befestigt ist, oder umgekehrt.
Die Zeitwalze 5 besteht
aus einem elektrisch leitenden Material, Aluminium ist vorzuziehen, obwohl beispielsweise
auch Kupfer oder Eisen in Frage kommen kann. Die Zeitwalze ist mit einer Anzahl
von am Umfang angebrachten Rillen 20 versehen, d. h. einer Rille für je 12 Stunden,
also insgesamt vierzehn Rillen, da ja das dargestellte Betätigungsgerät für die
Einstellung und Durchführung von Schaltvorgängen für je eine Woche eingerichtet
ist. In diese Rillen sind vorzugsweise aus Stahl bestehende Kontaktkugeln 21 in
i'bereinstimmung mit (lern jeweiligen Zeitpunkt der erwünschten Schaltmaßvorgänge
einklemmbar. Solche eingeklemmten Kugeln 21 sind in Fig. 4 und 6 gezeigt, und eine
beliebige Anzahl von Kugeln 21 kann in jede Rille 20 je nach Bedarf hineingedrückt
werden. Als Beispiel der relativen Abmessungen der Rillen 20 und der Kugeln 21 sei
erwähnt, daß bei einem Kugeldurchmesser von 3 mm, eine Rillenbreite von
2,95 mm, eine Rillentiefe von 1,75 mm und eine Trennwandbreite von
0,55 mm zwischen den einzelnen Rillen sich als genügend erwiesen haben.
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Der für die Zusammenarbeit mit den auf der Zeitwalze durch Einklemmen
befestigten Kontaktkugeln vorgesehene Gegenkontakt 22 ist auf dem parallel mit der
Zeitwalze verschiebbaren Schlitten 23 angebracht, der auf einem Querbalken 24 mit
einem U-förmigen Querschnitt gleitet, der im Rahmen 2 befestigt ist (s. insbesondere
Fig. 4, 6 und 8). Der Gegenkontakt besteht aus einer Blattfeder 22, deren eines
Ende bei 25 auf dem aus Kunststoff bestehenden Schlitten 23 fest angebracht ist,
während deren anderes Ende 22' spitzenförmig ausgebildet und in Richtung eines unmittelbar
oberhalb der horizontalen Mittelebene durch die Zeitwalze liegenden Punktes an der
Zeitwalze umgebogen ist. Der der Zeitwalze zugekehrte Teil der Blattfeder 22 trägt
eine schräg gestellte Fläche 22", die mit einer auf dem Schlitten angeordneten Stellschraube
26 zusammenwirkt, damit die Höhenlage der Kontaktspitze 22' derart eingestellt werden
kann, daß der Schaltvorgang, falls erwünscht, ein kurzes Moment vor oder nach dem
auf der Zeitwalze eingestellten Schaltzeitpunkt erfolgt.
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Der Vorschub des Schlittens 23 wird von der Zeitwalze bewirkt, und
zwar durch die Drehung derselben. Zu diesem Zweck ist die der Zeitwalze zugekehrte
Seite des Schlittens 23 mit einer Reihe von schräg gestellten Lamellen 28 in gleicher
Anzahl, wie die der Rillen 20 der Zeitwalze versehen, und die Zeitwalze trägt einen
radial nach außen ragenden Stift 29, welcher der Reihe nach mit den einzelnen Lamellen
28 zusammenwirkt und den Schlitten bei jeder Umdrehung der Zeitwalze einen Schritt
vorschiebt. Der Stift 29 ist in der Nähe der inneren Stirnfläche am oberen Ende
in Fig. 4 der Zeitwalze angeordnet und der Schlitten 23 hat seine Ausgangslage oben
in Fig. 4, links in Fig. B. Die Zeitwalze wird von dem Uhrwerk in der Richtung des
Pfeiles P in Fig. 6 angetrieben. Bei jeder Umdrehung gleitet der Stift 29 an einer
Lamelle 28 entlang, der linken Lamellenseite in Fig.8, und drückt dabei durch Keilwirkung
den Schlitten 23 nach rechts in Fig. 8, d. h. näher der Rückseite des Betätigungsgerätes.
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Nachdem der Schlitten 23 nach Ablauf einer Woche durch die Einwirkung
der Zeitwalze bis zu der in Fig. 8 und 9 gezeigten Lage fortbewegt worden ist, muß
er automatisch wieder zurückgeführt werden. Zu diesem Zweck ist ein Rückstellstab
31 vorgesehen, der sich im Inneren des U-förmigen Querbalkens 24 von der Vorderseite
des Betätigungsgerätes, wo dieser Stab mit einem durch die Vorderwand herausragenden
Betätigungsknopf (Drucktaste) 32 versehen ist, bis zur Rückseite des Betätigungsgerätes
erstreckt, wo der Stab teils mit einem Ansatz 3i' zwecks Mitnahme des Schlittens
und teils mit einem zweiten Ansatz 31" zum Einhaken des Rückstellstabes 31 auf ein
Sperrorgan 33 ausgebildet ist. Das an der Rückseite des Betätigungsgerätes befindliche
Ende des Rückstellstabes 31 ist in Richtung nach der Vorderseite des Betätigungsgerätes
zurückgebogen, um somit eine Befestigung für das eine Ende einer Zugfeder 34 zu
bilden, deren anderes Ende an dem Blechrahmen 2 an dessen der Vorderseite zugekehrten
Teil verankert ist. Das Sperrorgan 33 besteht aus einer bügelförmig gebogenen Feder,
deren oberer Schenkel in dem Querbalken 24 befestigt ist und deren unterer Schenkel
in den nach unten offenen Aussparungen in den unteren Kanten des Querbalkens 24
eingreift (s. Fig. 8, 9 und ii). Mittels der Drucktaste 32 wird jede `'Woche der
Rückstellstab hineingedrückt und die Rückstellfeder 34 gleichzeitig gespannt. Hierbei
wird der Stab 31 mit seinem Ansatz 31" auf den unteren Schenkel des Sperrorgans
33 festgehakt, während das Außenende dieses Stabes in einer Aussparung in dem Rückteil
des Rahmens 2 abgestützt ist.
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Der Schlitten 23 ist mit einem Auslöseorgan 36 (Fig.6 und 8) für den
Rückstellstab 31 versehen, das unterhalb des Schlittens angeordnet und bei 37 drehbar
gelagert ist. Dieses Auslöseorgan hat einen Arm 36', der sich über den unteren Schenkel
des Sperrorgans hinwegbewegt, wenn der Schlitten seine in Fig. 8 und 9 gezeigte
rechte Endlage einnimmt. Der entgegengesetzte Arm des Auslöseorgans trägt einen
Vorsprung 38, der von dem Stift 29 am inneren Ende der Zeitwalze betätigt wird,
wenn der Schlitten die letztgenannte Lage erreicht. In diesem Zusammenhang ist zu
beachten, daß die Zeitwalze eine Umdrehung macht, nachdem der Stift 29 mit der letzten
Lamelle 28 in Eingriff gekommen ist, und daß der Eingriff zwischen dem Stift 29
und dem Vorsprung 38 am Ende jener letzten Umdrehung zustande kommt. Der untere
Schenkel des Sperrorgans 3 wir 3 ' i d also nach unten und außer Eingriff
mit dem Ansatz 31" des Rückstellstabes 31 gepreßt, der infolge der Einwirkung der
nunmehr frei gemachten Feder 34 rasch ein Stück aus der Vorderwand des Betätigungsgerätes
hinausgeschleudert wird. Da jedoch der Eingriff des Rückstellstabes 31 mit dem Schlitten
23 aufrechterhalten bleibt (am Ansatz 31'), wird somit der Schlitten in die Ausgangslage
an der Vorderseite des Betätigungsgerätes links in Fig. 8 und 9 zurückgeführt.
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Der aus der Vorderwand des Betätigungsgerätes hinausragende Teil des
Rückstellstabes mit Druckknopf 32 zeigt, daß die Vorrichtung jetzt zum Spannen bereit
ist, und nun braucht man lediglich den Rückstellstab 31 zum Eingriff mit dem Sperrorgan
33 einzudrücken, damit die Rückführung des Schlittens nach Ablauf einer weiteren
Woche stattfinden kann. Im allgemeinen dürfte man wohl aber keine Gelegenheit haben,
den Rückstellstab 31 unmittelbar nach dem Ausschleudern desselben aus dem Betätigungsgerät
wieder einzudrücken,
und um es dennoch für die Zeitwalze möglich
zu machen, den Schlitten 23 ohne Hindernis von seiten des Ansatzes 31' des Rückstellstabes
fortzuschalten, sollte dieser Stab außer Eingriff mit dem Schlitten gehoben werden,
sobald die Rückstellung des Schlittens erfolgt ist. Zu diesem Zweck ist der Querbalken
24 mit einem Anschlagstift 39 versehen, der am Ende der Rückstellbewegung des Stabes
31 durch Zusammenwirken mit dem schrägen Teil 31" dieses Stabes denselben hochhebt.
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Die durch Einklemmen in die Rillen 20 der Zeitwalze zu befestigenden
Kugeln 21 werden von einem Kugelmagazin 41 geliefert, das in dem Oberteil des Schlittens
23 ausgebildet ist (Fig. 6 und 9). Der Boden dieses Magazins neigt etwas nach dem
einen Ende, nach dem rechten Ende in Fig. 9 des Schlittens, wo ein nach unten ausmündendes
Entnahmeloch 42 (Fig. 4 und 6) für die einzelnen Kugeln angeordnet ist. Dieses Loch
mündet in einen direkt unterhalb desselben angeordneten horizontalen Führungskanal
43 (Fig. 9) mit rechteckigem Querschnitt, in dem eine rechteckige Führungsbuchse
44 verschiebbar angeordnet ist, in der wiederum ein Kolben 45 (Fig. 6 und io) axial
beweglich und zum Ausschieben und Einklemmen von einer Kugel nach der anderen in
die Rillen der Zeitwalze vorgesehen ist. Um zu verhindern, daß Kugeln von sich selbst
aus dem vor dem Kolben 45 befindlichen Raum in der Führungsbuchse 44 herausfallen,
ist eine schwache Sperrfeder 46 auf die in Fig. io dargestellte Weise angeordnet.
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Der Kolben 45 wird von Hand durch den Drehknopf 47 (Fig. i und 5)
mit Hilfe der nachstehend beschriebenen Einrichtung betätigt. Der Drehknopf 47 ist
mit seinem Achszapfen 48 drehbar und axial verschiebbar in der Vorderwand des Betätigungsgerätes
und in einem auf dem Boden des Kastens vorgesehenen Lagerbock 49 gelagert. Der Drehzapfen
48 trägt eine gegen Drehung gesperrte jedoch axial verschiebbare Hülse 5o mit einem
nach oben gerichteten Arm 51, der durch Vermittlung einer Zugstange 52 an einen
im wesentlichen vertikalen Hebel 53 angelenkt ist, der aus einer Platte besteht
oder aus einem Metallblech angefertigt ist. Der untere Teil dieser Hebelplatte ist
bei 54 am Rahmen 2 drehbar gelagert, während der obere Teil' derselben unter der
Einwirkung einer Torsionsfeder 55 nachgiebig gegen den hinter dem Kolben 45 befindlichen
Teil 'des Rahmens 2 anliegt. Beim Drehen des Drehknopfes im Sinne des Uhrzeigers
in Fig. i entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn in Fig. 6 wird die Hebelplatte 53 gegen
das rückwärtige Ende der Kolbenstange 45' des Kolbens 45 geprellt und der Kolben
somit vorwärts bewegt.
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Der Kolben 45 ist mit der Führungsbuchse 44 durch Vermittlung einer
verhältnismäßig steifen, beispielsweise aus einer Klaviersaite angefertigten bügelförmigen
Feder 57 (Fig. 6 und io) verbunden. Das eine Ende dieser Feder, das rechte Ende
in Fig.6, ist in der Kolbenstange 45' verankert, während das entgegengesetzte Ende
in der Form einer Öse die Kolbenstange frei umschließt und unter Druck gegen das
rückwärtige Ende der Führungsbuchse 44 anliegt. Somit werden Kolben 45 und Führungsbuchse
44 zunächst als eine Einheit vorgeschoben. Erst nachdem das vordere Ende der Führungsbuchse
zum Anliegen gegen die Zeitwalze gekommen ist, wird der Widerstand der Feder 57
überwunden und eine weitere @'orbewegung des Kolbens 45 relativ zu der Führungsbuchse
bewirkt, die nunmehr als das führende Organ für die vor dem Kolben 45 befindliche
Kugel dient, bis diese Kugel in die Rille der Zeitwalze fest eingeprellt worden
ist. Zur Rückführung der Führungsbuchse und des Kolbens dient eine Rückführungsfeder
58, deren eines Ende an dem rückwärtigen Teil der Führungsbuchse 44 und deren entgegengesetztes
Ende an dem Schlitten 23 (Fig. io) befestigt ist. Es ist einleuchtend, daß die Feder
58 erheblich schwächer sein muß als die Feder 57.
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Je nach Datum oder Wochentag bzw. i2-Stunden-Spanne nimmt der Schlitten
relativ zur Zeitwalze verschiedene Lagen ein. Zur Anzeige der jeweiligen Lage des
Schlittens ist dieser mit einer auf demselben angebrachten Skala 6o versehen (Fig.
6), die sich in der Längsrichtung des Schlittens erstreckt und auf der vierzehn
schmale Rechtecke markiert sind. Das erste Rechteck, von unten gerechnet in Fig.
4, trägt die Beschriftung »hont«, beispielsweise auf weißem Grund, und kennzeichnet
die erste Hälfte des ersten 24-Stunden-Tages (Montag). Das zweite Rechteck trägt
ebenfalls die Bezeichnung »Monte,, z. B. auf schwarzem Grund, und kennzeichnet die
zweite Hälfte des ersten 24-Stunden-Tages. Entsprechendes trifft für die übrigen
Rechtecke zu, die paarweise die Bezeichnungen »Dienst«, »Mittw«, »Donnerst«, "Freitee,
Samst« bzw. »Sonnt« tragen. Oberhalb der Skala 6o befindet sich ein feststehendes
Abdeckblech 61 mit einer als Index dienenden Aussparung 62 (s. auch Fig. 3), welches
Blech beispielsweise an dem Rahmen 2 befestigt ist. Dieses Blech 61 mit seiner Aussparung
62 ist von außen durch ein Fenster 63 in der entsprechenden Endwand des Gerätes
sichtbar, wie aus Fig. 3 hervorgeht. In Fig. 3 ist außerdem das mit »Sonnte bezeichnete
und in der Aussparung 62 sichtbare Rechteck sichtbar. Durch das Fenster 63 kann
ferner die Zeitwalze 5 mit ihren Rillen beobachtet werden.
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Zum Lösen der Kugeln aus den Rillen 2o der Zeitwalze ist eine Greifvorrichtung
65 vorgesehen (siehe Fig. 6 und 8 sowie Fig. 3), die neben der Zeitwalze oberhalb
des Kugelmagazins 41 angeordnet und mit einer Anzahl von Fingern versehen ist, die
der Anzahl der Rillen 2o der Zeitwalze entspricht, wobei diese Finger je einer Rille
20 gegenüberstehen. Diese Greifvorrichtung 65 ist durch eine sich parallel zur Zeitwalze
zwischen einem auf dem Abdeckblech 6i ausgebildeten Lagerbock 67 und dem Rahmen
2 erstreckende Spindel drehbar gelagert, und diese Spindel ist mit einem von der
Rückseite des Betätigungsgerätes zugänglichen Drehknopf 68 versehen. Die Greifvorrichtung
65 besteht aus einem schalenförmig gebogenen Blechstreifen, in dessen der Zeitwalze
zugekehrten Rand die obengenannten Finger durch Ausstanzen ausgebildet sind. In
dem Boden der schalenförmigen Greifvorrichtung befindet sich ein Loch 66, und unter
diesem Loch ist in dem Abdeckblech 61 ein entsprechendes Loch 6o vorgesehen. Die
Lage der Löcher 66, 69 ist auch in 4 und 8 angedeutet. Wie aus der Zeichnung
zu entnehmen ist, befinden sich die Löcher 66, 69 in der d»rgestellten Lage
nicht direkt übereinander, sondern sind etwas versetzt, so daß die Kugeln nicht
aus dem Kugelmagazin herausfallen können, selbst wenn das Gerat auf den Kopf
gestellt
werden würde. Mit Hilfe des Drehknopfes 68 können die Finger der Greifvorrichtung
65 in die Rillen 2o der Zeitwalze eingeschwenkt und im Anschluß daran die Zeitwalze
mittels des Drehknopfes ii im Sinne des Uhrzeigers entgegen der Richtung des Pfeiles
P in Fig. 6 gedreht werden. Hierdurch werden sämtliche auf der Zeitwalze befestigten
Kugeln von der Zeitwalze gelöst, worauf diese in die schalenförmige Greifvorrichtung
hineingleiten zur Weiterbeförderung zu dem Kugelmagazin 41, da die beiden Löcher
66, 69 sich nunmehr direkt übereinander befinden. Für die beiden Endlagen (Winkelstellungen)
der Greifvorrichtung 65 sollten Federgesperre (nicht gezeigt) vorgesehen werden.
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Vor der Beschreibung der elektrischen Ausrüstung des Betätigungsgerätes
wird es angebracht sein, die Anwendungs- und Wirkungsweise der oben erläuterten,
im wesentlichen mechanischen Anordnungen in kurzen Zügen zu erklären. Es sei angenommen,
daß sich der Schlitten 23 in seiner Ausgangslage oben in Fig. 4 befindet. Mit Hilfe
des Drehknopfes ii wird die Zeitwalze im Sinne des Uhrzeigers in Fig. 2 in Richtung
des in Fig. 6 gezeigten Pfeiles P gedreht, bis der Index 16 derjenigen Zeitbezeichnung
auf der Skala 15 gegenübersteht, die dem Zeitpunkt der ersten Schaltmaßnahme entspricht.
In dieser Lage der Zeitwalze wird dann der Drehknopf 47 im Sinne des Uhrzeigers
(Fig. i) betätigt, wodurch eine Kontaktkugel an dem entsprechenden Punkt der ersten
Rille der Zeitwalze eingeklemmt wird. Indem man den Drehknopf ii fortlaufend und
nacheinander in die erwünschten Uhrzeitstellungen dreht und den Drehknopf 47 wiederholt
betätigt, kann man somit der Zeitwalze eine Kontaktkugel nach der anderen in Übereinstimmung
mit sämtlichen erwünschten Schaltzeitpunkten für eine volle Woche zuführen. Wenn
die Zeitwalze nachher von dem Uhrwerk angetrieben wird, erwirkt demnach der auf
dem Schlitten 23 angeordnete Gegenkontakt 22 eine Kontaktgabe mit einer nach der
anderen der auf der Zeitwalze sitzenden Kugeln.
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Das elektrische Schaltbild für die elektrische Ausrüstung des Betätigungsgerätes
ist in Fig. 13 veranschaulicht. Die aus einem elektrisch leitenden Material hergestellte
Zeitwalze 5 steht in direkter Verbindung mit dem metallischen Gestell des Betätigungsgerätes,
an dem auch der negative Pol einer Batterie B angeschlossen ist. Von dem längs der
Zeitwalze verschiebbaren Gegenkontakt 22 führt eine Leitung 71 zu dem einen Ende
einer Relaisspule 72, deren anderes Ende mit einem Kontakt 73 versehen ist. Mit
diesem Kontakt 73 befindet sich ein auf dem Relaisanker 75 angeordneter Ausschaltkontakt
74 in leitender Verbindung, wenn der Relaisanker in seiner Ruhelage ist, und dieser
Ruhekontakt ist über eine Leitung 76 mit dem positiven Pol der Batterie B verbunden.
Der bei 77 drehbar gelagerte Anker 75 trägt einen auf demselben gehalterten Quecksilberschalter
78 für den Arbeitsstromkreis, dessen beide Leiter 79, 8o durch den bei i angedeuteten
Kasten in Form einer Anschlußschnur 8i mit Stecker 82 zwecks Anschluß zu einer Wandsteckdose
hindurchgeführt sind. Der eine Leiter 8o ist mit einem darin liegenden Stromentnahmekontakt
83 versehen, der durch eine Öffnung in der rückwärtigen Wand des Gerätekastens hinausragt
und zur Aufnahme eines Steckers 84 dient, der den Abschluß des Verbindungskabels
eines zu steuernden Apparates, beispielsweise der Anschlußschnur eines Rundfunkapparates
oder elektrischen Kochgerätes bildet.
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Bei einer jeden Berührung zwischen einer auf der Zeitwalze festgeklemmten
Kontaktkugel 21 und dem Gegenkontakt 22 wird der Stromkreis über die Relaisspule
72 geschlossen, wobei der Anker 75 angezogen und der Arbeitsstromkreis 79, 8o in
dem Rohr 78 geschlossen wird, sobald dasselbe aus der dargestellten Lage gekippt
wird, wodurch die Einschaltung des gesteuerten Apparates erfolgt. Gleichzeitig wird
der Stromkreis durch die Relaisspule bei 73, 74 unterbrochen, um einen unnötigen
Verbrauch des Batteriestromes zu vermeiden. Die Batterie ist gleichfalls von Hand
ein- und ausschaltbar, und zwar mit Hilfe eines in den Relaisstromkreis angeordneten
Schalters 86, so daß die Batterie abgeschaltet werden kann, wenn das Betätigungsgerät
nicht gebraucht wird. Um eine Einschaltung des gesteuerten Apparates mit der Hand,
d. h. unabhängig von der Zeitwalze, möglich zu machen, ist der, die Relaisspule
und die Batterie enthaltende Steuerkreis mit einem normalerweise offenen Parallelkreis
87 zu der Zeitwalze und dem Gegenkontakt verbunden, welcher Parallelkreis sich auch
zu dem metallischen Gerätgestell erstreckt und eine Kontaktstelle aufweist, die
durch einen zweckmäßig als Druckknopf ausgebildeten Schalter 88 geschlossen werden
kann, wenn dies erwünscht wird. Für die Ausschaltung des gesteuerten Apparates nach
Ablauf einer erwünschten Zeitspanne kann man das mit der Hand zu bedienende mechanische
Betätigungsorgan 89 verwenden, durch das der Relaisanker 75 zusammen mit dem Quecksilberschalter
78 auf mechanischem Wege in die Ruhelage zurückgeführt werden kann. Es ist jedoch
auch möglich, ein auf der Zeitwalze einstellbares Betätigungsorgan für automatische
Rückstellung des Relaisankers nach Ablauf einer gewissen einstellbaren Zeitspanne
zu verwenden. Ausschaltvorrichtungen dieser Art sollen in dem Folgenden beschrieben
werden, nachdem die Anordnung der elektrischen Teile in der Gerätkonstruktion selbst
erläutert worden ist.
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Die Batterie geht am deutlichsten aus Fig. 7 hervor und kann eine
gewöhnliche Taschenlampenbatterie sein. Ihre negative Klemme preßt gegen ein am
Rahmen 2 befestigtes Anschlußstück 9i, während ihre positive Klemme mit dem Kontakt
74 der Relaiseinrichtung verbunden ist. Die in den Steuerkreis eingehenden Verbindungsleitungen
sind in Fig. i bis 12 nicht gezeigt, aber deren Anordnung wird leicht verständlich
durch Vergleich mit Fig. 13. Die Relaiseinrichtung geht aus Fig. 5, 6 und 7 besonders
deutlich hervor. Der Relaisanker 75 besteht aus einem U-förmig gebogenen Blech,
dessen beide Schenkel nach unten gerichtet und bei 77 drehbar in dem U-förmigen
Relaisgestell 93 gelagert sind, in dem die Relaisspule 72 und die federnde
Kontaktklemme 73 untergebracht sind. Auf der Oberseite des Relaisankers 75 ist eine
nachgiebige Halterung 94 für den Quecksilberschalter 78 befestigt, aus dem die Leiter
79, 8o des Arbeitsstromkreises in Form eines Kabels herausgeführt sind. Nahe demjenigen
Ende des Relaisankers 75, an dem die Leiter 79, 8o in den Quecksilberrohrschalter
78
hineingeführt sind, ist dieser Anker mit einer Zunge 95 versehen, deren nach unten
umgebogener Rand eine schräge Fläche 96 aufweist, die mit einem entsprechenden schrägen
Teil 97 einer am Rahmen 2 befestigten Blattfeder 98 zusammenwirkt. Diese Blattfeder
98 wird auf solche Weise durch den Druckknopf 89 betätigt, daß 'der Relaisanker
75 durch Eindrücken des Druckknopfes 89 in die in Fig. 6 und 13 dargestellte Lage
gebracht wird. Die Blattfeder 98 bildet zugleich die Rückstellfeder für den Druckknopf
89.
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Der für die Ein- und Ausschaltung der Batterie vorgesehene Schalter
86 wird zweckmäßig von dem für die Einsetzung der Kugeln angeordneten Betätigungsknopf
47 (Fig. 5) betätigt, der gerade für diesen Zweck axial verschiebbar gemacht worden
ist. Das über den Lagerbock 49 hinausragende Ende des Zapfens 48 trägt eine Isolierhülse
toi mit einem Metallring 86, der mit zwei Kontaktfedern 71' zusammenwirkt und somit
den beweglichen Teil des genannten Schalters bildet. Die Kontaktfedern 71' sind
auf einer Isolierplatte io2 befestigt. Der Kontaktring 86 ist mit einer an dessen
Umfang herum verlaufende Rille versehen, in die die freien Enden der Kontaktfedern
71' eingreifen und demnach ein Federgesperre für den axial verschiebbaren Zapfen
48 bilden, wenn dieser durch den Betätigungsknopf 47 eingedrückt ist. Somit ist
es offensichtlich, daß der Betätigungsknopf 47 stets eingedrückt sein soll, wenn
das Betätigungsgerät benutzt wird, wobei der Schalter 86 geschlossen ist. Bei herausgezogenem
Bedienungsknopf 47 finden die Kontaktfedern 7z' Aufnahme in einer Rille in einer
Verlängerung des Isolierringes, toi und dabei ist der Schalter 86 offen.
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Der Schalter 88 für die manuelle Einschaltung des gesteuerten Apparates
durch Schließung des Parallelkreises 87 ist auf die Weise angeordnet, die insbesondere
aus Fig. 5 hervorgeht. Eine mit einem der Kontaktfedern 71' verbundene und auf einer
Isolierscheibe 105 auf dem Rahmen 2 befestigte Kontaktfeder 104 kann von dem Druckknopf
88 betätigt und durch diesen in Kontaktberührung mit einer Kontaktzunge io6 gebracht
werden, die wiederum mit dem Rahmen 2 in direkter Verbindung steht. Durch Eindrücken
des Druckknopfes 88 kann somit ein Stromimpuls der Relaisspule 72 zugeführt werden,
wodurch der gesteuerte Apparat mittels des Quecksilberschalters 78 eingeschaltet
wird. Auch in diesem Fall kann der gesteuerte Apparat durch Handbedienung des Druckknopfes
89 abgeschaltet werden.
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Die die automatische Abschaltung des gesteuerten Apparates nach Ablauf
einer gewissen einstellbaren Zeitspanne bewirkende Einrichtung ist besonders in
Fig. 4 und 12 veranschaulicht. Das eigentliche Betätigungsorgan ist hier ein auf
der Zeitwalze angeordneter Ring io7, der mit einem radialen Vorsprung in der Form
eines Stiftes io8 und mit einem axialen Vorsprung in der Form einer Platte iog a
versehen ist. Diese Platte iog a trägt ein schwenkbares Klemmorgan iog b, dessen
Spitze einen Index zog' bildet. Der Ring 107
ist unter Zuhilfenahme der auf
dem Drehknopf ii angebrachten Zeitskala 15 und des Indexes iog' in jede beliebige
Winkellage relativ zu der Zeitwalze einstellbar und kann, wenn automatische Abschaltung
erwünscht ist, in dieser Lage durch Festklemmen des Klemrnorgans zog b gegen den
Rand des Drehknopfes ii gesperrt werden, wie aus der Zeichnung hervorgeht. Sonst
ist das Klemmorgan iog b fortgeschwenkt, und, um zu verhindern, daß der Ring unter
diesen Umständen der durch das Uhrwerk bewirkten Zeitwalzenbewegung folgt, ist ein
fester Anschlag iio in der Rückwand 4 eingesetzt. Der Stift iio hemmt die Bewegung
des Ringes io7, in dem der radial hinausragende Teil des Klemmorgans iog bin Anschlag
mit demselben kommt.
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Der Stift io8 dient zur Betätigung des Relaisankers 75 unter Vermittlung
eines Gestänges, wenn der Ring 107 mittels des Klemmorgans iog b gegenüber
der Zeitwalze gesperrt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein doppelarmiger
Winkelhebel iii drehbar in den beiden, fest auf dem Rahmen 2 befestigten Lagern
112 angeordnet. Der eine Hebelarm arbeitet mit dem Stift io8 des Ringes zusammen
und der andere Hebelarm wirkt derart mit einem auf dem Relaisanker 75 befestigten
und nach oben ragenden Hebelarm 113 zusammen, daB der Relaisanker aus seiner angezogenen
Lage (Fig. 12) in die Ruhelage (Fig. 6 und 13) übergeführt wird, wenn der Stift
io8 mit dem erstgenannten Arm in Eingriff kommt.
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Der Ring 107 kann nach jeder erfolgten Einschaltung des gesteuerten
Apparates eingestellt werden, wenn selbsttätige Ausschaltung desselben nach Ablauf
einer gegebenen Zeitspanne erwünscht ist. Diese Möglichkeit ist von besonderem Vorteil,
wenn der gesteuerte Apparat ein elektrischer Warmwasserbereiter oder ein ähnlicher
Heizapparat ist. Der Ring kann jedoch auch im voraus zur Durchführung eines gewissen
ausgewählten Ausschaltvorganges während jeder 12-Stunden-Periode angeordnet werden.
Kommt jedoch keine automatische Ausschaltung in Frage, kann natürlich das Betätigungsgerät
ohne den Ring 107 mit den zugehörigen Teilen ausgeführt werden.
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Das Betätigungsgerät kann auch zur Abgabe eines akustischen Signals
zu erwünschten Zeitpunkten verwendet werden, wenn der Relaisanker bei seinem Anzug
zur Betätigung einer beliebigen Signalanordnung eingerichtet wird. Bei der gezeigten
Ausführungsform ist eine derartige Anordnung auf einfachste Weise dadurch herbeigeführt,
daß der Relaisanker mit einem nach oben ragenden Arm 113 und einem an dessen Ende
befestigten Klöppel 114 zur Betätigung eines Schallorgans 115 versehen ist. Diese
Signalanordnung bewirkt im Augenblick des Einschaltens ein kurzzeitiges akustisches
Signal, aber Signalanordnungen mit längerer Signaldauer, beispielsweise ein Läutwerk,
können ebenfalls hierfür in Frage kommen.
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Die Anschlußschnur 81 und der Entnahmekontakt 83 sind auf ein und
derselben Wand (Rückwand) des Kastens untergebracht, auf der auch derDrehknopf ii
der Zeitwalze mit seiner Uhrskala 15 und der Drehknopf 68 für die Greifvorrichtung
65 angeordnet sind. Der Betätigungsknopf 47 zum Einklemmen der Kugeln sowie die
Drucktasten 89, 88 und 32 für die manuelle Rückführung des Relaisankers in die Ruhelage,
für das Schließen des Steuerkreises von Hand bzw. zum Spannen der Rückstellfeder
mit der Hand sind auf der entgegengesetzten Wand (Vorderwand) des Kastens untergebracht.
Andere Anordnungen dieser Organe sind aber selbstverständlich auch möglich.
Somit
dürfte es einleuchtend sein, daß man mit Hilfe des Betätigungsgerätes gemäß der
Erfindung eine sehr große Anzahl von Schaltzeitpunkten für je eine Woche im voraus
einstellen kann oder für eine noch längere Zeitspanne, wenn das Gerät dementsprechend
eingerichtet ist. Sind von einer Woche zur anderen keine Änderungen der Einstellung
erwünscht, braucht am Ende einer jeden Woche nur die Rückstellfeder gespannt zu
werden, und dies ist die einzige von Hand auszuführende Maßnahme, die beispielsweise
während eines ganzen Jahres oder noch länger erforderlich ist. Die Aufteilung des
24-Stunden-Tages auf zwei volle Umdrehungen der Zeitwalze ermöglicht nicht nur eine
größere Genauigkeit bei der Einstellung, sondern auch die Benutzung einer normalen
Uhrskala auf dem Drehknopf der Zeitwalze, da sich ja die Zeitwalze mit der Geschwindigkeit
des Stundenzeigers dreht. Sämtliche Bedienungsorgane sind von außen zugänglich,
während der Kasten des Betätigungsgerätes im übrigen völlig geschlossen ist.
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In der Regel dürfte nur selten eine Änderung der Einstellung des Betätigungsgerätes
notwendig werden. Muß jedoch eine solche Änderung vorgenommen werden, können die
auf der Zeitwalze befestigten Kontaktkugeln mittels der Greifvorrichtung mit Leichtigkeit
entfernt und neue Kugeln in neue erwünschte Lagen eingeklemmt werden, nachdem die
Zeitwalze der Reihe nach in Übereinstimmung mit den entsprechenden Zeitpunkten eingestellt
worden ist, wobei die Uhr- bzw. Tageszeit auf der Uhrskala des Drehknopfes der Zeitwalze
und der Wochentag auf der Wochentagskala durch das Fenster in der einen Zeitenwand
des Betätigungsgerätes abgelesen werden.
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Im vorhergehenden ist ein als separate Einheit ausgeführtes Betätigungsgerät
als Beispiel der Erfindung beschrieben. Es ist jedoch leicht einzusehen, daß das
Betätigungsgerät gemäß der Erfindung auch mit dem zu steuernden Apparat zusammengebaut
werden kann, beispielsweise in dem Kasten eines Radioapparates montiert sein kann,
wenn der zu steuernde Apparat ein Radioapparat ist.
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Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 14 gezeigt. Es dürfte klar
sein, daß der durch den Relaisanker gesteuerte Arbeitsstromkreis im Inneren des
Gerätkastens mit der in Fig. 14 nicht gezeigten Verbindungsschnur des Radioapparates
verbunden ist und daß die verschiedenen Dreh- und Druckknöpfe in den Wänden des
Radioapparates, vorzugsweise in der Vorderwand desselben untergebracht sind.
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In Fig. 14 sind mit 1i, 32, 47, 63, 68, 88 und 89 die gleichen Teile
bezeichnet, wie in Fig. i bis 12. Wie aus Fig. 14 hervorgeht, ist der Druckknopf
32 zum Spannen der Rückzugsfeder hier auf derselben Seite wie die übrigen Bedienungsorgane
angeordnet. In Fig. 14 sind die Kontrollknöpfe des Radioapparates mit 12o bezeichnet.
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Auch der Radioapparat kann mit einem dem Entnahmekontakt 83 des Betätigungsgerätes
nach Fig. i bis 12 entsprechenden Entnahmekontakt ausgerüstet sein, so daß beispielsweise
ein elektrischer Warmwasserbereiter daran angeschlossen werden kann.
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Auf der oberen Seite des Betätigungsgerätes kann eventuell eine aus
einem beschriftbaren Material angefertigte Tafel angebracht werden, auf die die
Zeitpunkte vermerkt werden können, auf die das Betätigungsgerät eingestellt worden
ist. Zu demselben Zweck kann gegebenenfalls auch ein herausziehbarer Notizblock
an der Unterseite des Kastens angeordnet werden.
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Die Zeitwalze sowie die auf derselben festgeklemmten Kugeln sind indessen,
wie schon erwähnt, durch das Fenster in der einen Seitenwand des Kastens sichtbar,
und somit können auch die eingestellten Schaltzeitpunkte an Hand der Kugeln mit
Hilfe einer an dem inneren Ende der Zeitwalze vorgesehenen, ringförmigen Uhrskala
und einer auf der Greifvorrichtung angebrachten Wochentagskala (nicht dargestellt)
ermittelt werden.
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Zur Beleuchtung des Innenraumes des Gerätkastens kann eventuell eine
Glimmlampe an geeigneter Stelle in demselben und in Verbindung mit dem Arbeitsstromkreis
angeordnet werden.