EP0043900A2

EP0043900A2 - Schaltscheibe für eine elektrische Schaltuhr

Info

Publication number: EP0043900A2
Application number: EP81103456A
Authority: EP
Inventors: Günter Stracke
Original assignee: Weg-Legrand GmbH; WEG LEGRAND GmbH
Current assignee: Weg-Legrand GmbH
Priority date: 1980-05-21
Filing date: 1981-05-07
Publication date: 1982-01-20
Also published as: EP0043900B1; DE3167801D1; DE3019325C2; DE3019325A1; EP0043900A3

Abstract

Elektrische Schaltuhr mit einer Schaltscheibe, die mit einer Uhrwerks-getriebenen Welle umläuft, zwei konzentrischen Scheiben mit radial angeordneten Aussparungen, dazwischen unverlierbar mithilfe Rastmitteln und Anschlägen zwischen einer Ruhelage und mindestens einer Arbeitslage verschiebbar geführten Schaltelementen, deren Anzahl gleich ist der Zahl wählbarer Zeitstufen für ein Schaltprogramm, sowie einem von den Schaltelementen durch Abfühlung des Umfangs der Schaltscheibe in einen seiner Betriebszustände überführbaren Schalter, wobei die Scheiben konzentrisch eine innere radiale Leerzone (114) fur die formschlussige Unterbringung der Schaltelemente bilden, die Schaltelemente als hochkantflache Quader (106) eine Höhe (105) gleich der Leerzone (114) und eine Dicke gleich dem durch ihre Anzahl geteilten Umfang der Schaltscheibe und außerhalb der Leerzone (1141 einen Ausleger (126) und eine Nase (119) aufweisen, wobei an beiden den Gleitflächen der Scheiben gegenüberliegenden Flächen Stege (117, 118) und ein Kurzsteg (120) von uber ihe Länge gleicher Dicke (37, 38) angeordnet sind und die Aussparungen in Verschiebungsrichtung der Schaltelemente in der Leerzone (114) einander gegenüberliegen

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltuhr mit einer Schaltscheibe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche elektrische Schaltuhren haben überall dort breite Anwendung gefunden, wo bestimmte Schaltkreise, wie für Heizungssysteme verschiedener Bauarten, Kühl- und Entlüftungsanlagen, weiterhin für automatisch gesteuerte Anlagen im allgemeinsten Sinne zeitlich genau und in der Regel gemäß einem festlegbaren Programm ein- und ausgschaltet werden müssen, sei es, weil die betreffende Einrichtung eine zeitlich programmgesteuerte Betriebsweise erfordert oder, weil - besonders in neuerer Zeit - der Energiebedarf auf einem Minimum gehalten werden soll. Dabei sind in der letzten Zeit die Anforderungen an die Schaltuhren in doppeltem Sinne immer schärfer geworden, einmal, weil man die Zeitstufen des Schaltprogramms immer kleiner einstellbar wünscht, um das Zeitprogramm möglichst genau abstimmen zu können, und zum anderen, weil man das Programm über größere Zeitspannen, zB. eine Woche, immer mehr und variabler aus unterschiedlichen Abschnitten zusammensetzen will.
An sich sind Schaltuhren für solche Zwecke schon in verschiedenen Bauarten und nach verschiedenen Prinzipien, sei es mit Schaltreitern, Schaltstiften - je einem für das Ein- und Ausschalten,- oder mit Schaltsegmenten bekannt, welch letztere die Abbildung des zeitlichen Programms auf den Umfang einer Schaltscheibe ermöglichen, der von einer Fühleinrichtung abgetastet wird, die ihrerseits einen Schalter aus der Ausschaltstellung in die Einschaltstellung und umgekehrt überführt. Da die kürzeste Schaltzeit durch den kleinstmöglichen Abstand der Schaltreiter oder Schaltstifte bzw. durch die - in Umfangsrichtung gemessene - Breite der Schaltelemente bestimmt wird, ist bei den bisher bekannten Vorrichtungen die Grenze der erreichbaren Mindestzeiten unter Berücksichtigung der technischen Zuverlässigkeit und der Fertigungsmöglichkeiten erreicht, wobei sich für eine Baugröße entsprechend den einschlägigen Normen, dh. einem maximalen Durchmesser der Schaltscheibe von 60 mm für eine Wochenscheibe folgende Grenzdaten ergeben:

Umfang: ca 188,5o mm
7 Tage à 12 Abschnitte: Breite: ca 2,24 mm, (2 Std. Schaltzeit),

Wegen dieser Grenzen hat man den Ausweg gewählt, zwei oder mehr Schaltscheiben einzusetzen, die zusammenwirken, wobei man dann zwar bei der Tagesscheibe mit einem verständlicherweise kleineren Durchmesser - wenn die Skalen ineinander liegen - von ca. 38 mm einen relativ kleinen Schaltabstand erreicht:

Umfang: ca 119,38 mm
48 Abschnitte Breite: ca 2,48 mm (entsprechend _o,_{5 S}t_d.) Breite: ca 2,48

Die Wochenscheibe, wieder mit ca 60 mm Durchmesser, läßt sich dann (vgl. oben) in 84 Abschnitte unterteilen, so daß jeder Zeitbereich von 4 x o,5 Std. Schaltzeit gemeinsam ein- oder ausgeschaltet werden kann, mit anderen Worten, das Auflö- sungsvermögen nicht echt auf o,5 Std. für die ganze Woche reduziert bzw. verbessert ist. Außerdem ist die Einstellung des Wochenprogramms bei einer Kombination von zwei oder mehr Schaltscheiben sehr kompliziert und für Bedienungs- kräfte, die nicht technisch geschult sind, kaum oder überhaupt nicht durchführbar ist.
Es mag zwar naheliegen, dadurch kürzere Schaltzeiten zu ermöglichen, daß man die Schaltelemente immer noch dünner wählt, man erkennt aber aus der obigen Rechnung für ein Beispiel der Praxis, daß sich dann Schaltelemente mit einer Dicke von ca o,9 mm (2,24 : 2 - o,2 mm = 1,12 - 0,2 = ca o,9 mm) ergeben, die keinesfalls kräftig genug sind, um die seitliche (tangentiale) Kraft für die Betätigung des Abfühlelements der Schalteinrichtung aufzubringen; dann gibt das Schaltelement aber elastisch nach, so daß sich der Schaltzeitpunkt verschiebt und möglicherweise zusätzlich Beschädigungen oder Zerstörungen bei den Schaltelementen auftreten.
Das geschilderte Problem der Grenzen für die Unterteilung des Umfangs wirkt sich besonders deswegen sehr stark aus, weil ja die Schaltelemente verschiebbar sein sollen, wenn man den Vorteil der Unverlierbarkeit erhalten will, der nur bei dieser Art erreichbar ist. Dazu kommt, daß bei bekannten Vorrichtungen eine zusätzliche Schwächung der Schaltelemente noch deswegen in Kauf genommen werden muß, weil Rastmittel, wie Rillen für einen Wulst an einer Scheibe, und Stege für die Führung der Schaltelemente in Nuten oder Durchbrüchen, weitere Anteile am maximal zur Verfügung stehenden Bruchteil des Umfangs verbrauchen. Diese zusätzlichen Schwächungen für Rastmittel bzw. Stege für Kammern zur Führung machen, wie ohne weiteres erkennbar ist, umso mehr aus, je schwächer die Schaltelemente sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schaltuhr mit einer Schaltscheibe gemäß dem Oberbegriff des 1.Anspruchs in dem Sinne zu verbessern, daß sie wesentlich kleinere Schaltzeiten ermöglicht als die bisher bekannten, und zwar ohne daß die ebenfalls wesentlichen Nebenforderungen der Unverlierbarkeit der Schaltelemente - die bei Schaltreitern oder Schaltstiften von vorneherein nicht erfüllt ist - und einer ausreichenden Steifigkeit gegenüber dem Füblelement, sowie eines verantwortbaren Fertigungsaufwandes, dh. einer Fertigung mit möglichst einfachen Werkzeugen trotz Gewährleistung. der geforderten Maßhaltigkeit erfüllt bleiben..
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Scheiben konzentrisch in einer inneren radialen Zone so formschlüssig zueinander ausgebildet und/oder miteinander verbunden sind, daß zwischen ihnen eine zylindrisch-kreisförmige Leerzone von senkrecht zur Verschiebungsrichtung ausreichender Höhe für die formschlüssige Unterbringung der Schaltelemente darin verbleibt, wobei die Formschüissigkeit dadurch begründet ist, daß die Schaltelemente innerhalb dieser Leerzone als hochkant-flache Quader einteilig geschlossener Form und geschlossener Umfangslinie die Höhe der Leerzone voll in Anspruch nehmen und eine Dicke - gleich dem Abstand jeweils der einen Seitenflächen - aufweisen, die gleich dem durch ihre Anzahl geteilten Umfang der Schaltscheibe bei jeder Verschiebungsstelle des von den Schaltelementen für ihre Verschiebungslagen verwerteten Bereichs der Leerzone abzüglich eines fertigungstechnisch notwendigen Passungs-Luftspalts ist, an beiden den Gleitflächen der Scheiben gegenüberliegenden Flächen senkrecht zur Verschiebungsrichtung die Nuten und/oder Aussparungen, gegebenenfalls als Kurznut, und/oder Durchbrüche ausfüllende Stege bzw. Kurzsteg von über ihre Länge gleicher Dicke aufweisen, die mindestens annähernd gleich der Hälfte der Dicke der Schaltelemente bzw. des Abstandes der entsprechenden Seitenflächen derselben in der Leerzone ist, die Nuten und/oder Aussparungen bzw. die Kurznut und/oder Durchbrüche in Verschiebungsrichtung der Schaltelemente mit konstanter Tiefe und/oder Breite in mindestens der zylindrisch-kreisförmigen Leerzone der einander zugewandten Flächen der Scheiben einander gegenüberliegend angeordnet sind, und außerhalb der Leerzone an deren gegenüberliegenden Enden für manuelle Einstellung der Verschiebung und/oder die Betätigung des Schalters einen Ausleger und eine Nase aufweisen.
Diese Ausbildung vermittelt zusätzlich den technischen Fortschritt, daß die Herstellungskosten einer Schaltuhr vermindert werden, weil infolge der Verminderung des Schaltabstandes auf etwa die Hälfte der derzeit erreichbaren Werte oder noch weniger eine Schaltuhr für längere Zeitperioden, wie eine Woche, ausschließlich mit einer einzigen Schaltscheibe ausgestattet sein muß, die für Schaltzeiten von 1 Stunde, dh. 7 x 24 Abschnitten bei einem Durchmesser von 60 mm
dh. ca 188 mm Umfang :(7 x 24)
eine Breite von 188 : (7 x 24)
= 1,12 mm abzüglich einem Luft
spalte von o,2 mm also ca o,9 mm aufweisen. Bei einer Tagesscheibe der gleichen Größe lassen sich mit ähnlichen Werten, dh. ca 60 mm Durchmesser und einer Breite von
188 mm : (6 x 24) - 1,3 mm, also
netto von 1,3 - o,2 = 1,1 mm
Schaltzeiten von 10 Minuten verwirklichen. Der Aufwand für Werkzeuge liegt deswegen in absolut zulässigen, dh. niedrigen Grenzen, weil die Scheiben eine einfache Form, nämlich lediglich Nuten und eine Ringwulst, aber keine Schlitze oder Durchbrüche aufweisen und andererseits die Schaltelemente ebenfalls nur ein einfaches Werkzeug ohne Schieber und ähnliche Zusatzvorrichtungen erfordert.
Der grundlegende Gedanke der Erfindung besteht darin, daß die einzelnen notwendigen Funktionen der Schaltelemente und der konzentrischen Scheiben verschiedenen, zB. bestimmten, besonders geeigneten radialen Bereichen zugoordnet sind, so daß der Führungsbereich allein-der Führung dient, und die Rastung und Bedienung in anderen, zB. hierfür zweckmäßigeren radialen Bereichen erfolgen, somit diese ihrerseits nicht durch die Führun^gsaufgabe belastet sind. Dieses Prinzip führt zu dem entscheidend wichtigen Merkmal, daß die auf jedes Schaltelement fallenden Umfangsbruchteile in ihrer vollen Größe für die Breite des Schaltelements zuzüglich eines fertigungstechnisch notwendigen Passungs-Luftspalts verwertet werden können und nicht teilweise auch für Stege zwischen Durchbrüchen od.dgl. benötigt werden.
Die Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Von diesen ist diejenige Variante besonders hervorzuheben, bei welcher der Führungssteg am Schaltelement, dh. dessen Grundkörper, bündig mit einer Seitenfläche angeordnet bzw. angeformt und mit konstanter Breite - im Gegensatz zu den keilförmigen Schaltelementen - ausgebildet ist und diese Seitenflächen somit bei der Verschiebung des Schaltelements in jeweils der gleichen Fläche durch die Achse der Schaltscheibe bleibt. Diese Geometrie bewirkt, daß sich das betreffende Schaltelement in der ausgerückten Lage entgegen der Umdrehungsrichtung der Schaltscheibe, dh. unter dem Anlagedruck des Fühlelements der Schalteinrichtung gegen das benachbarte ausgerückte oder nicht-ausgerückte Schaltelement abstützt, sich also bezüg-. lieh der Steifigkeit verhält, als ob es mindestens die doppelte Breite hätte. Außerdem kann das zugehörige Werkzeug, mit dem die Schaltelemente gespritzt oder auf ähnliche Weise warmgeformt werden, mit weniger und größeren Stufen ausgebildet, dh. einfacher sein.
Da wegen der Aufteilung der Funktionen auf verschiedene Zonen der Verschiebungsrichtung sowohl an der Ober- bzw. auch der Unterseite - im rechten Winkel zur Verschiebungsrichtung - der einen bzw. anderen konzentrischen Scheibe Führungsnuten bzw. Aussparungen und des Schaltelements Führungsstege angeordnet bzw. angeformt sind, ist die erforderliche Steifigkeit zusätzlich durch die Führungsteile verbessert. Einer der hierzu gehörenden Stege kann außerdem in Verbindung mit einer entsprechenden Vertiefung der Nut zur Begrenzung der Verschiebung - und damit zur Gewährleistung der Unverlierbarkeit - mit minimalem Raum- und Konstruktionsaufwand ergänzt werden. Ein weiterer Vorteil wird durch die in Verschiebungsrichtung unsymmetrische Ausbildung des Querschnitts des Wulstrings herbeigeführt, weil dabei für das Ausrücken der Schaltelemente eine kleinere Kraft aufgebracht werden muß als für das Einrücken, was der Bequemlichkeit der Bedienung sehr entgegenkommt.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:

- Fig.1: a) die Unteransicht der Deckscheibe, teilweise bestückt mit Scbaltelementen;
- b) die Seiten- und Vorderansicht eines Schaltelements;
- c) die Draufsicht auf die Grundscheibe, teilweise bestückt mit Schaltelementen;
Fig.2: einen in der Höhe teilweise abgesetzten Schnittverlauf "A-A" für Fig.la und dasselbe "A'-A' " für Fig.1c
in dem Querschnitt durch die komplette Schaltscheibe mit ausgezogen gezeichneter Lage des eingerückten Schaltelements und gestrichelt gezeichneter Lage des ausgerückten Schaltelements;
Fig.3: eine Variante der Schaltscheibe mit axialer Verschiebung der Schaltelemente statt der radialen bei der Variante von Fig.1 und 2.

In Fig.1a) sind die Unterseiten 1, 2 im teilweisen Schnitt "A - A" durch die Nabe 3 (vgl. Fig.2) der Deckscheibe 4 wiedergegeben, die teilweise mit den Schaltelementen 5 bis 9 bestückt ist und von denen dasjenige 8 ausgerückt ist; diese Unterseiten 1, 2 sind also den Schaltelementen 5 bis 9 und damit auch der hier entfernten Grundscheibe (vgl. Fig.2) der Schaltscheibe zugewandt und im äusseren Radiusbereich lo mit Radialnuten (zB. 11) von über die ganze Länge (lo) konstanter Breite 12 im Abstand 13 jeweils der einen Seitenflächen 14, 15 gleich dem Umfangs-Bruchteil entsprechend der Anzahl Zeitstufen des dem Umlauf der Schaltscheibe gleichwertig periodischen Schaltprogramms versehen, dh. bis zu demjenigen Radius, bei dem die Schaltelemente, wie noch in Verbindung mit Fig.2 zu zeigen sein wird, ihren Verschiebungsanschlag für die eingerückte Lage finden, ist. Es entfallen somit die bisher notwendig gewesenen Zwischenwände von Kammern (Durchbrüchen) in einer der beiden konzentrischen Scheiben für die Anschlagsbegrenzung, dh. die Unverlierbarkeit der Schaltsegmente. Man erkennt daher, daß zB. das Schaltsegment 8 beim Ausrücken mit seiner einen Seitenfläche 16 im ganzen Bereich bis zur ausgerückten Lage entlang der benachbarten Seitenfläche 17 des Schaltelements 9 bis auf einen fertigungstechnisch notwendigen Passungs-Luftspalt, der unvermeidbar ist, somit praktisch kraftschlüssig, nämlich kaum elastisch nachgebend an dem benachbarten Schaltelement 9 anliegt, also von diesem in Umdrehungsrichtung in der schwächsten Situation gestützt wird. In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist nämlich vorausgesetzt, daß die Schaltscheibe in der Richtung des gestrichelt gezeichneten Kreispfeils 18 umläuft, so daß das symbolisch als Pfeil 19 ausgezogen gezeichnet angedeutete Abfühlelement beim Auftreffen auf das ausgerückte Schaltelement 8 dieses praktisch nicht verbogen wird und somit der Schaltzeitpunkt nicht verfälscht wird.
In Fig.lb ist links eine Seitenansicht des Schaltelements dargestellt; der Hauptteil wird aus dem hochkantflachen Quader 31 mit der auf ihm einstückig am einen Ende angeformteh Nase 32 gebildet, die beide die maximale Dicke des keilförmigen Grundkörpers aufweisen. Auf den beiden den - hier nicht dargestellten - konzentrischen Scheiben gegenüberliegenden Gleitflächen 33, 34 sind die Stege 35, 36 einstückig mit geringerer, aber über. die Länge konstanter Dicke 37, 38 (vgl. rechte Hälfte der Fig.lb) angeformt. Der obere Steg 35 erstreckt sich bis zum inneren Ende der Nase 32, der untere Steg 36 über die ganze Länge des keilförmigen Grundkörpers. Auf die untere Fläche 4o des unteren Stegs 36 ist über einen inneren Teil 41 der Länge der Kurzsteg 42 angeformt, der, wie noch zu zeigen ist, der Begrenzung der Verschiebung in Richtung der ausgerückten Lage dient.
Am inneren Ende 43 des Grundkörpers ist schließlich der Ausleger 44 einstückig angefügt, so daß dieser - als zungenförmiges Federelement 45 - die kleinste Dicke 46 (vgl. rechte Hälfte der Fig.lb) des keilförmigen Grundkörpers aufweist. Siese unterschiedlichen Dickenmaße 37, 38, 46 und 47 an verschiedenen Stellen des keilförmigen Grundkörpers, nämlich des Quaders 31, der Nase 32, des zungenförmigen Federelements 45 und der Stege 37, 38 sind in der Vorderansicht des Schaltelements der rechten Hälfte der Fig.lb besonders gut erkennbar. Damit der Kurzsteg 42 keine zusätzlichen Reibungseffekte und nur die Längsverschiebungs-Begrenzung bewirkt, ist er zum unteren Ende hin über seine Länge keilförmig geschwächt, seine Dicke füllt also die Breite des Kurzstegs nicht ganz aus.
Fig.lc zeigt als Draufsicht auf die teilweise mit Schaltelementen 61 bis 63 (nichtausgerückt), 64 (ausgerückt) und 65, 66 (nichtausgerückt) bestückte Grundscheibe 67 mit der entlang "A' - A' " (Fig.2) geschnittenen Nabe 68, der geschnittenen Hülse 68a als ringförmiger Teil der Nabe 68 und der Achse 69. Am äußeren Ende sind jeweils die Nasen 7o, 71, .... 75 einstückig angeformt, am inneren Ende sind die zungenförmigen Federelemente zB. 76 und zwischen diesem und der Nase zB. 7ö sind die oberen Stege zB. 77 einstückig aufgeformt.
Da die Nuten zB. 78 für die nicht-sichtbaren unteren Stege wie diese über ihre ganze Länge eine konstante Dicke 79 aufweisen, bleibt das Schaltelement 64 auch in ausgerückter Lage satt entlang des Schaltelements 63 geführt, wenn sich auch gegenüber dem auf der anderen Seite benachbarten Schaltelement 65 wegen der Konizität aller Schaltelemente ein erweiterter Luftspalt 8₀; dieser wirkt sich aber nicht negativ auf die Standfestigkeit des Schaltelements 64 aus, weil dieses sich bei einer Umdrehung der Scbaltscheibe in der Richtung des Ringpfeils 81 bei der Belastung durch das symbolisch mit dem Pfeil 82 angedeutete Fühlelement gegen das Schaltelement 63 abstützen kann. Sowohl in Fig.la für die Deckscheibe als auch in Fig.lc für die Grundscheibe ist klar ersichtlich, daß die Dicke der Schaltelemente in eingerückter Verschiebungslage gleich dem durch ihre Anzahl geteilten Umfang der Schaltscheibe bei jeder Verschiebungsstelle abzüglich eines fertigungstechnisch notwendigen Passungs-Luftspalts ist, also den überhaupt maximal möglichen Wert besitzt.
Die Nut 78 hat im inneren Teil einen Abschnitt bzw. eine Kurznut 83 mit größerer Tiefe für den Kurzsteg (42 in Fig.lb); dieser tiefere Teil der Nut dient an seinem äusseren Ende 84 als Anschlag für die ausgerückte Lage des Schaltelements, während er nach innen durch die äußere Wand 85 der Ringwulst 86 abgeschlossen wird. Auch die in Fig.lc von oben erkennbare keilförmige Ringwulst 84 wird im _Zusam- menhang mit der Querschnittsdarstellung der Fig.2 noch eingehend erläutert werden.
Die Querschnittszeichnung der Fig.2 zeigt die in der hier inneren, dh. zu der eingerückten Lage der Schaltelemente hin radialen Zone 101 formschlüssig zueinander ausgebildeten und miteinander verbundenen zu der Achse lo2 konzentrischen Scheiben der kompletten Schaltscheibe, die in der nach außen anschließenden Zone lo3 eine zylindrisch-kreisförmige Leerzone von zur Verschiebungsrichtung lo4 senkrechter, für die formschlüssige Unterbringung der Schaltelemente, dh. genauer deren hochkant ―flache Quader lo6 ausreichender Höhe 105 bilden. Die Deckscheibe 107 ist aus dem inneren nabenförmigen Teil in der radialen Zone lol und dem oben aufgeformten ringscheibenförmigen Teil lo8 zusammengesetzt, dessen äußere Ringzone die radialen Nuten zB. 109 mit über die Länge konstanter Tiefe 110 mit strahlenförmiger Anordnung gemäß Fig.la enthält.
Die Grundscheibe 111 ist auf die eigentliche Nabe 112 des nabenförmigen Teils der Deckscheibe lo7 formschlüssig aufgesetzt und enthält nach außen anschließend die Ringwulst 113 und die zylindrisch-kreisförmige, dh. etwa scheibenförmige Leerzone 114,, die über ihre ganze radiale Länge die Nut 115 mit der inneren Kurznut 116, von größerer, aber sonst.konstanter Tiefe als das äußere Stück der Nut 115. In den Nuten 109 der Deckscheibe und den Nuten 115 der Grundscheibe, die einander gegenüber zugeordnet sind, sind der obere Steg 117 und der untere Steg 118 des betreffenden Schaltelements (vgl. Fig.1b) in radialer Richtung (lo4) verschieblich geführt, wobei die Verschiebung nach innen durch den Anschlag der Nase 119 an dem äußeren Rand der Deckscheibe lo7 und nach außen durch den Anschlag des Kurzstegs 120 an der äußeren Wand 121 der Kurznut 116. In der eingerückten Lage verbleibt also sowohl zwischen dem inneren Ende des oberen Stegs 117 und der Innenwand 122 der Nut lo9, als auch zwischen der inneren Wand 123 des unteren Stegs 118 bzw. des Kurzstegs 12o und dem inneren Ende der Nut 115 mit der Kurznut 116 ein Passungs-Toleranz-Luftspalt, so daß die beiden Verschiebungslagen nach außen und nach innen durch nur je einen' Anschlag, dh. an der äußeren Wand 121 der Kurznut 116 bzw. an dem äußeren Rand 124 der Deckscheibe lo7, eindeutig definiert sind.
Für die federnde Rastung des Schaltelements ist an dessen als hochkant-flacher Quader lo6 ausgebildetem Kernteil nach innen der als zungenförmiges Federelement 125 dienende Ausleger 126 einstückig angeformt (vgl. auch Fig.lb), dessen Nocken 127 auf der Oberfläche der Ringwulst gleitet. Diese Ausbildung lässt geringere Anforderungen an die Konstruktion des Werkzeugs für die Schaltelemente zu, weil die Entformung infolge der in der Verschiebungsrichtung - hier der radialen - Aneinanderreihung der einzelnen unterschiedlichen Funktionen Führung, Betätigung und Rastung zugeordneten Teilformen einfacher ist.
Da der Ausleger 126 bzw. das zungenförmige Federelement 125 auf dem Stück 128 der Ringwulst 113 mit ziemlich kleiner Steigung beim Herausschieben in die ausgerückte Lage gleitet, läßt sich das Schaltelement mit entsprechend kleiner Kraft an der Nase 119, zB. mit einem Finger von Hand ohne jedes sonstige Hilfsmittel ausrücken; umgekehrt muß für das Einrücken aus der gestrichelt gezeichneten Lage (129) wegen der relativ großen Steilheit des Rückenstücks 139, an dem die Rückenflanke 131 gleitet, eine größere Kraft aufgewendet werden, die aber ohen weiteres zur Verfügung steht, weil hierbei die ganze Fläche eines Fingers auf die äußere Fläche/132 der Nase 119 gedrückt werden kann. Da das zungenförmige Federelement 125 selbst die elastische Funktion im Zusammenhang mit der Rastung übernehmen kann, vereinfacht sich auch die Deckscheibe lo7, die keine radialen Schlitze im Abstand der Teilung des Umfangs benötigt und somit vereinfacht sich auch das Werkzeug für die Deckscheibe.
In den beiden Verschiebungslagen des Schaltelements - ausgezogen (132) und gestrichelt (129) gezeichnet - kann das Abfühlelement - durch den Pfeil 133 symbolisch angedeutet - mindestens in der ausgerückten Lage auf der Außenfläche, zB. bei 131, des Schaltelements anliegen und einen der beiden Betriebszustände der Schalteinrichtung herbeiführen. Es ist ohne weiteres erkennbar, daß hierfür in analoger weise, dh. teilweise in reziproker Weise, auch die Innenfläche 134 oder auch die obere Außenfläche 135 der Nase 119 verwertet werden kann. Im übrigen ist noch zu erwähnen, daß die Grundscheibe an ihrer unteren Außenfläche mit einstückig angeformten Ringwülsten von rechteckigem (136) bzw. halbkreisförmigem (137) Querschnitt ausgestattet ist, die aus Montagegründen einschließlich der Passung zu der übrigen Mon- _Tagegruppe, aus Gründen der Versteifung der Grundscheibe dh. zur Gewährleistung der Maßhaltigkeit vor allem wegen der vielen und teilweise tiefen Nuten, od.dgl.Gründen angebracht sein mögen; die Deckscheibe besitzt eine geschlossene Oberfläche, mindestens in einem Kreisringbereich (lo8), die sich für die Anbringung von Markierungen, beispielsweise einer 24-Stunden-Tagesskala oder einer 7 x 24-Stunden-Wochenskala eignet.
Fig.3 stellt eine zu dem Ausführungsbeispiel der Fig.l und Fig.2 analoge Variante dar, die sich im wesentlichen von den letzteren lediglich dadurch unterscheidet, daß die Richtung 201 der Verschiebung des Schaltelements 2₀2 parallel zu der Achse 2o3 der Schaltscheibe liegt, die aus ebenfalls konzentrischen Scheiben, nämlich der zylinder-förmigen Deckscheibe 2o4 und der topf-förmigen Grundscheibe 205 mit formschlüssiger Ausbildung und Verbindung in der inneren radialen Zone 206 im unteren Teil der Grunscheibe 2o5 und der kreisförmigen zylinderartigen Leerzone 2o7 für das Kernstück 208 der Schaltelemente 2o2 zusammengesetzt ist, wobei die Stege 212, 213 und der Kurzsteg 214 in den axialen Nuten 2₀9, 21o und 211 - genau analog und entsprechend wie im Falle der Fig.2 - geführt sind. Bei axialer Verschiebung des Schaltelements 2₀2 durch Drücken auf die bzw. Ziehen an der Nase 215, 215' mit einem Finger, wobei die Verrastung mittels des zungenförmigen Federelements 216 und der keilförmigen Ringwulst 217 - ebenfalls analog der Ausbildung gemäß Fig.1 und Fig.2 - erfolgt, wird das durch die Pfeile 218, 218', 218'' als drei Varianten - symbolisch angedeuteten - Fühlelement und mittels desselben die nicht dargestellte Schalteinrichtung in den einen oder den anderen Betriebszustand - "ein" bzw. "aus" - überführt. Alle sonstigen erfindungswesentlichen Besonderheiten sind entweder identisch oder analog - ohne weiteres übertragbar - entsprechend zu denen, die in Verbindung mit Fig.l und Fig.2 beschrieben worden sind oder daraus hervorgehen.

Claims

10 Elektrische Schaltuhr mit einer Schaltscheibe, die mit einer Uhrwerks-getriebenen Welle umläuft, in einer radialen Zone, insbesondere nahe dem Umfang der Schaltscheibe radial angeordnete Nuten und/oder Aussparungen und/oder Durchbrüche aufweist und zwei konzentrische Scheiben enthält,

mit dazwischen unverlierbar zwischen einer Ruhe- und mindestens einer Arbeitslage verschiebbar geführten Schaltelementen, deren Anzahl gleich ist der Zahl wählbarer Zeitstufen für ein dem Umlauf der Schaltscheibe entsprechend periodisches Schaltprogramm und die Seitenflächen aufweisen, die in einer die Achse der Welle enthaltenden Ebene liegen,

mit einer Schalteinrichtung, zu der ein von den Schaltelementen durch Abfühlung des Umfangs der Schaltscheibe in einen seiner Betriebszustände, gegebenenfalls mittels einer Hebeleinrichtung und/oder in Verbindung mit einem Nocken, überführbarer Schalter für einen elek-. trischen Stromkreis gehört,

mit Rastmitteln und Anschlägen entsprechend den für die herbeizuführenden Betriebszustände notwendigen Verschiebungslagen der Schaltelemente,
dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben konzentrisch in einer inneren radialen Zone (101) so formschlüssig zueinander ausgebildet und/oder miteinander verbunden sind, daß zwischen ihnen eine zylindrisch-kreisförmige Leerzone (114) von senkrecht zur Verschiebungsrichtung ausreichender Höhe (lo5) für die formschlüssige Unterbringung der Schaltelemente darin verbleibt,

wobei die Formschlüssigkeit dadurch begründet ist, daß die Schaltelemente innerhalb dieser Leerzone (114) als hochkant-flache Quader (lo6) einteilig geschlossener Form und geschlossener Umfangslinie die Höhe (l₀5) der Leerzone (114) voll in Anspruch nehmen und eine Dicke - gleich dem Abstand (13) jeweils der einen Seitenflächen (14, 15) - aufweisen, die gleich dem durch ihre Anzahl geteilten Umfang der Schaltscheibe bei jeder Verschiebungsstelle des von den Schaltelementen für ihre Verschiebungslagen verwerteten Bereichs der Leerzone (114) abzüglich eines fertigungstechnisch notwendigen Passungs-Luftspalts ist,

an beiden den Gleitflächen der Scheiben gegenüberliegenden Flächen senkrecht zur Verschiebungsrichtung die Nuten (109, 115) und/oder Aussparungen (Kurznut 116) und/ /oder Durchbrüche ausfüllende Stege (117, 118 und Kurzsteg 12o) von über ihre Länge gleicher Dicke (37, 38) aufweisen, die mindestens annähernd gleich der Hälfte der Dicke (gleich Abstand 13) der Schaltelemente in der Leerzone ist,

die Nuten (lo9, 115) und/oder Aussparungen (Kurznut 116) und/oder Durchbrüche in Verschiebungsrichtung der Schaltelemente mit konstanter Tife (110) und/oder Breite (11) in mindestens der zylindrisch-kreisförmigen Leerzone (114) der einander zugewandten Flächen der Scheiben einander gegenüberliegend angeordnet sind,

und außerhalb der Leerzone (114) an deren gegenüberliegenden Enden für manuelle Einstellung der Verschiebung und/oder die Betätigung des Schalters einen Ausleger (126) und eine Nase (119) aufweisen. (Fig.2)

2. Elektrische Schaltuhr mit einer Schaltscheibe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die mit Nuten (109, 115) und/oder Aussparungen (Kurznut 116) und/oder Durchbrüchen versehenen Flächen der Scheiben auf der Achse (102) der Welle senkrecht stehen, wobei die Nuten und/ /oder Aussparungen und/oder Durchbrüche für eine radiale Verschiebung (Pfeil lo4) der Schaltelemente innerhalb der Leerzone (114) ausgebildet sind.

3. Elektrische Schaltuhr mit einer Schaltscheibe nach einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß eine (115) der Nuten als Aussparung mit einem zu der Endlage in der einen Verschiebungsrichtung hin, insbesondere im Falle der radialen Verschiebung zur Achse hin (lo2), versetzten Teil (Kurznut 116) größerer Tiefe und der zugehörige Steg über einen um die Verschiebungsstrecke verkürzten Kurzsteg (120) für entsprechend größere Höhe mit an der Anformungsstelle gleicher Breite aufweist, wobei das Ende (äußere Wand 121) der Nut - Kurznut (116) - größerer Tiefe als Anschlag für den Kurzsteg (126) dienen.

4. Elektrische Schaltuhr mit einer Schaltscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß einer (der obere Steg 117) der beiden Stege (116, 117) in Verschiebungsrichtung, insbesondere im Falle der radialen Verschiebung zur Achse (lo2) hin, nach innen, anschließend an die Nase (119) des Schaltelements angeordnet ist und sich die diesem Steg zugeordnete Nut (lo9) in Verschiebungsrichtung (lo4) bis zum Ende, insbesondere im Falle der radialen Verschiebung bis zum äußeren Rand (124) der einen Scheibe erstreckt. (Fig.2)

5. Elektrische Schaltuhr mit einer Schaltscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (35, 77) bzw. Nuten (11, 78) und/oder Aussparungen (Kurznut 83) und/ /oder Durchbrüche bündig in der einen Seitenfläche der Schaltelemente angeordnet sind, die in der die Achse (69) enthaltenden Fläche liegt und/oder sich bei Belastung.durch mechanische Teile (Pfeil 82) der Schalteinrichtung an die über den Passungs-Luftspalt anliegende Seitenfläche des benachbarten Schaltelements (63) abstützt. (Fig.1b)

6. Elektrische Schaltuhr mit einer Schaltscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die die Leerzone (114) bildenden konzentrischen Scheiben für sich getrennt bzw. gemeinsam als einstückiges zylindrisch-kreisförmiges Führungsstück ausgebildet sind.

7. Elektrische Schaltuhr mit einer Schaltscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente in einem sich anschließend an den zylindrisch-kreisförmigen Bereich der Leerzone (114) mit Nuten (109, 115) und/oder Aussparungen (Kurznut 116) und/oder Durchbrüchen erstreckenden Verschiebungsbereich ein zungenförmiges Federelement (125) aufweisen, das als Ausleger (126) des Schaltelements in seiner Längsrichtung zur eingerückten Lage hin, für die Rastung in einer der Betriebslagen der Schaltelemente ausgebildet ist und die Scheibe auf der diesem Federelement räumlich zugeordneten Fläche eine senkrecht zur Verschiebungsrichtung vorspringende Ringwulst (113) mit keilförmigem Querschnitt aufweist.

8. Elektrische Schaltuhr mit einer Schaltscheibe nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsform der keilförmig vorspringenden Ringwulst (113), dh. ihr keilförmiger Querschnitt in Verschiebungsrichtung (135) von unsymmetrischer Höhensteigung, insbesondere in Richtung der Ruhe-Betriebslage der Schaltelemente mit größerer Steigung der Rückenflanke (130) ausgebildet ist (Fig.2).