EP0621520A2 - Schaltuhr - Google Patents

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Publication number
EP0621520A2
EP0621520A2 EP94106149A EP94106149A EP0621520A2 EP 0621520 A2 EP0621520 A2 EP 0621520A2 EP 94106149 A EP94106149 A EP 94106149A EP 94106149 A EP94106149 A EP 94106149A EP 0621520 A2 EP0621520 A2 EP 0621520A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
time
switch
smn
program
switch according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP94106149A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0621520A3 (en
Inventor
Jürgen Friedrich
Dieter Thomas
Werner Wolf
Original Assignee
Legrand GmbH
Lithium Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Legrand GmbH, Lithium Technology Corp filed Critical Legrand GmbH
Publication of EP0621520A2 publication Critical patent/EP0621520A2/de
Publication of EP0621520A3 publication Critical patent/EP0621520A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G15/00—Time-pieces comprising means to be operated at preselected times or after preselected time intervals
    • G04G15/006—Time-pieces comprising means to be operated at preselected times or after preselected time intervals for operating at a number of different times

Definitions

  • the invention relates to a time switch with a time display device for minutes and hours and with program switches, which are arranged according to successive time segments of a time range, in particular a day, and can be mechanically brought into an exhibition or an exhibition, and the program switch, which is assigned to the time segment in which the time displayed is located, its position is scanned and an output signal is output accordingly.
  • Such a multiple-appointment switching device is known from DE 29 04 744 C2.
  • an arrangement of sector-shaped program sliders, each of which can be moved into one of two positions, is clearly arranged around a clock face, which correspondingly bring the associated program switch contacts into an off or on position.
  • These switch contacts are scanned by a query contact which rotates synchronously with the hour hand and which accordingly outputs an output signal to a signal device when the switch contact is in the switched-on position.
  • This switching device is therefore not suitable as a time switch.
  • there is constant contact wear at the Scanning on, and the motor drive of the scanning contact requires relatively high electrical power.
  • a time switch is known from DE 20 41 356 A1, which is equipped with sectorally arranged 2-position slides.
  • an interrogation contact rotates driven by the clockwork, which bridges in the areas of ring-shaped contact paths in which one of the 2-position slides is in the setting, i.e. it projects into the interrogation contact orbit.
  • This gives rise to an output signal on the contact tracks, which is only loaded with a relay to protect the contact tracks during sliding contact while the clockwork continues to run, the contact connections of which are freely usable to the outside.
  • there is only a low switching voltage and switching power at the contact arrangement the contact tracks of which are produced in a rational manner as a printed circuit.
  • the advantage of the mechanical-electrical time switch is a simple program entry and a clear program display; Disadvantages are the presence of a gearbox that is subject to wear and the rotating switching disk, as well as the resulting relatively high power requirement, which requires special precautions to keep the time and restore the timely mechanical query during or after a power failure.
  • an electronic digital clock control circuit supplies the specified time segments with interrogation signals to the program switches, the programmed mechanical positions of which are electrically closed or opened in accordance with their programmed mechanical positions and, if appropriate, via decoupling elements in a space and / or time division multiplex circuit, in particular . are linked in a shift register circuit, which either outputs the output signal directly on the output side or is connected on the input side to the clock control circuit which, in accordance with the program, determines and outputs the output signal from the respective multiplexer signals, which controls a relay with an output contact, the connections of which are freely accessible.
  • the program switch contacts are only subjected to low-power electronic signals, and the contacts are only mechanically actuated during a programming process which is generally very rare. Since the program switches remain in fixed positions even during ongoing operation, the program reading and setting is much easier than in the case of clocks in which the setting device continuously rotates with the time during the later query.
  • the current time is expediently shown on a digital display in a known manner, and a weekday display is also provided, since it is advantageously possible to convert a day timer to a week timer by exchanging the scales and operating a switch with little effort.
  • a quasi-analog sector display can also be attached within the switch arrangement arranged in a circle, with the program, i.e. the switches actuated during programming are displayed and secondly the current time sector is to be identified by a flashing control.
  • An analog clock can also be used to display the time, since it is independent of the program query.
  • the arrangement of the program switches is preferably on provided a circle; however, a matrix arrangement of the switches or buttons can also be selected.
  • the program switch contacts can be queried expediently via a matrix circuit, in the link branches of which there is a resistor with a program contact or a diode with a program contact.
  • the rows of the matrix are each individually supplied with an interrogation signal, and the column lines are connected to interrogation inputs of the electronic control circuit. In this way, all contact states can be determined by a corresponding time multiplex query.
  • the external circuit is simplified if only one column or row of the interrogation circuit is provided, since then decoupling elements are eliminated externally.
  • the decoupling is achieved internally in the control circuit via a correspondingly large output or input multiplexer.
  • Another type of query is a very simple arrangement of a shift register, the Set inputs are connected to the individual program switches, which are controlled by a corresponding set signal, and a pulse chain of shift signals, which occur at the respective time sections, acts on the shift register, so that the current switch signal is immediately present at the output thereof, which is used to actuate the Relay with the externally led switching contact is used.
  • An advantageous embodiment of the time switch is equipped with at least one switch-on timer which controls the switch relay at the beginning of a time segment for a predefinable time in which a program switch is switched on.
  • a relay controlled in this way is suitable for an exchange circuit, in which the compressor is switched off and a defrost heater is switched on at the selected times.
  • a second switch-on timer with a second switching relay is provided, which switches off the cooling system fan for the specified time, which is longer than the defrosting time, so that the cooler has already cooled down again, at the programmed times.
  • FIG. 1 shows a block diagram with the clock control circuit (CLC), which contains a microprogram control.
  • the circuit is powered from the network (N) with a capacitor-buffered power supply (NT).
  • An electronic quartz control circuit (Q) is provided as the time standard.
  • the clock control circuit (CLC) controls a time-hour and minute display (DA) with digitally controllable sectors of known type and, if applicable, a weekday display (WA) with 7 display sections according to the current time.
  • DA time-hour and minute display
  • WA weekday display
  • ST adjusting keys
  • the arrangement on the input side has a switch for manual and program operation. In manual mode, the permanent switch on or switch off is one of each select a total of three switch positions.
  • a changeover switch (US) is provided on the input side, which serves to reverse the switching between daytime and weekly operation and can be reversed with the scale carrier.
  • a relay On the output side, a relay (LR) is connected to the clock control circuit (CLC), the relay contact (AS) of which is led outside for any use.
  • the relay (LR) can be a conventional electromechanical relay, a pulse relay or an electronic relay of a known type.
  • the contact matrix is only shown partially. N columns and M rows are provided, and the corresponding switching elements are provided with the relevant indices of the reference numbers.
  • the clock control circuit (CLC) accordingly has M output lines as query lines (A0 - AM), each of which is connected on the one hand to a diode (D00 - D0N; - DMN), each in series with one of the program switch contacts (S00 - S0N; - SMN ) is connected, which in turn are connected in columns to the other contact side.
  • the column lines (E0 - EN) are connected to corresponding inputs of the clock control circuit (CLC).
  • the query lines are acted upon individually according to the current time and the output signals on the input lines (E0 - EN) are evaluated one after the other. If the contact queried is closed, the switching relay (LR) is activated. In addition, a signal display can be controlled in parallel to the switching relay.
  • the switching relay (LR) and preferably a second switching relay (LR2) are only switched on for a predeterminable period from the times in which the time periods begin, their program switches (SOO - SMN) are switched on.
  • the switch-on times of the relays (LR, LR2) are contained in the associated switch-on time memories (T1, T2) and are compared in comparators (V1, V2) with the content of a time counter (T), the content of which is zero at the beginning of a programmed period .
  • T time counter
  • the associated relays (LR, LR2) are switched on.
  • the normally closed contact of the relay contact (AS) switches off the compressor (KP) and the normally open contact switches on the defrost heater (AH).
  • the normally closed contact of the second switching relay (LR2) switches the radiator fan (KL) during the i.a. longer specified second switching time.
  • the switch-on time memories (T1, T2) are counted up or down each time one of the control buttons (ST +, ST-) is pressed, with the counter reading on the time display (DA ) is displayed, which is caused by a corresponding switchover of the counter outputs with the selector switch position signals (I, II).
  • the time of day counter is only switched to the display (DA) when the selector switch (SW) is in the basic position.
  • Figure 2 shows a circular arrangement of the sector-shaped program switch elements.
  • a ring-shaped arrangement of display sectors can be arranged within the arrangement of the 96 keys, each of which is to be controlled in accordance with the setting of the switches or a previous key programming and / or for displaying the current time.
  • SA analog sector display
  • DA digital time display
  • WA weekday display
  • ST time and weekday buttons
  • SW automatic manual mode switch
  • FIG 3 shows schematically simplified wiring of the program switch with a shift register (SR).
  • the individual switch contacts (S00, S01 - SMN) are each connected to a position of the shift register (SR) at the set input.
  • the clock control circuit (CLC) delivers a takeover pulse (BO) to the program switches and shift pulses (BS) for the shifting process.
  • BO takeover pulse
  • BS shift pulses
  • ES input
  • LR relay
  • FIG. 4 schematically shows a matrix control of the program switches (S00 - SMN) by means of resistors (R00 - RMN) which are in series with the program control contacts.
  • the column lines (E0 - EN) of the matrix are routed to amplifiers whose output signals are routed to the inputs of the clock control circuit (CLC).
  • the output signal is amplified at least 7 times advantageously provided in a switching amplifier, so that even in the worst case, the full signal occurs on the output side.
  • FIG. 5 shows the assignment of the program switch in weekly switching mode. Two program switches are ineffective between the individual days of the week.
  • FIG. 6 and FIG. 7 show row and column arrangements and scaling of the switches or buttons in day-time switching operation or in weekly switching operation, as well as an appropriate arrangement of the other display and operating elements.
  • Figure 8 shows a view of a defrost timer.
  • 96 segment-shaped program switches SOO - SMN
  • the current time or the set duty cycle is shown on the digital time display (DA).
  • the setting buttons (ST +, ST-) are used to set the time or the duty cycle, whereby i. e the function of setting the duration and the operation by the respective position of the selector switch (WS) is specified in one of the positions which are correspondingly identified with I or II.
  • This selector switch setting controls the assignment of the time display to the meters to be set.
  • the defrost control which is shown on the basis of a daily timer, must also be provided on a weekly timer.
  • the time interval of 2 hours which is provided in the block or circular switch arrangements shown here, is sufficient for switching on.
  • the different day and night switch-on frequencies can be adequately taken into account, as well as the lower switch-on frequency on weekends, if the cooling area is then less frequented.

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Abstract

Schaltuhr, mit einer Uhrzeit-Anzeigevorrichtung (DA) für Minuten und Stunden und ggf. Wochentage und mit einer elektronischen Uhrsteuerschaltung (CLC) mit aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten fortlaufend zugeordnet angeordneten, mechanisch in eine Ein- und eine Ausstellung verbringbaren Programmschaltern (S00 - SMN), deren der jeweils aktuell in der Anzeigevorrichtung (DA) angezeigten Zeit entsprechende Programmschalter (S00 - SMN) mittelbar einen Ausgabeschalter (AS) steuert, wobei die Uhrsteuerschaltung (CLC) einzeln den Zeitabschnitten zugeordnete Abfragesignale (A0 - AM) abgibt, von denen mindestens einer den Programmschaltern (S00 - SMN) zugeführt ist, die jeweils über eine Raum- und/oder Zeitmultiplexschaltung verknüpft an mindestens einen Eingang (E0 - EN) der Uhrsteuerschaltung (CLC) angeschlossen sind, die gemäß der jeweils so ermittelten Schalterstellung dem aktuellen Zeitabschnitt zugeordnet den Ausgabeschalter (AS) steuert. Eine Alternative als Abtausteueruhr ist dargestellt. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltuhr mit einer Uhrzeit-Anzeigevorrichtung für Minuten und Stunden und mit Programmschaltern, die aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten eines Zeitbereiches, insbes. eines Tages, gemäß angeordnet sind und mechanisch jeweils in eine Ein- oder eine Ausstellung verbringbar sind, und wobei derjenige Programmschalter, der jeweils dem Zeitabschnitt zugeordnet ist, in dem die jeweils angezeigte Uhrzeit liegt, bezüglich seiner Stellung abgetastet wird und dergemäß ein Ausgabesignal ausgegeben wird.
  • Eine derartige Mehrtermin-Schalteinrichtung ist aus der DE 29 04 744 C2 bekannt. Bei dieser ist um ein Ziffernblatt einer Uhr übersichtlich eine Anordnung von sektorförmigen, in jeweils eine von zwei Stellungen verbringbaren Programmschiebern gegeben, die zugehörige Programmschalterkontakte entsprechend jeweils in eine Aus- oder Einschaltstellung bringen. Diese Schalterkontakte werden durch einen synchron mit dem Stundenzeiger umlaufenden Abfragekontakt abgetastet, der demgemäß jeweils bei Vorliegen einer Einschaltstellung des abgetasteten Schalterkontaktes ein Ausgabesignal an eine Signalvorrichtung abgibt. Zwischen den einzelnen Programmschalterkontakten sind Freiräume, so daß das Ausgabesignal diesengemäß jeweils auch dann unterbrochen ist, wenn Programmschalterkontakte in aneinander anschließenden Sektoren eingeschaltet sind. Diese Schalteinrichtung eignet sich deshalb nicht als Schaltuhr. Außerdem tritt ein ständiger Kontaktverschleiß bei der Abtastung auf, und der motorische Antrieb des Abtastkontaktes benötigt relativ hohe elektrische Leistung.
  • Weiterhin ist aus der DE 20 41 356 A1 eine Schaltuhr bekannt, die mit sektoriell angeordneten 2-Stellungsschiebern bestückt ist. Vor diesen Schiebern läuft vom Uhrwerk angetrieben ein Abfragekontakt um, der jeweils in den Bereichen ringförmige Kontaktbahnen brückt, in denen einer der 2-Stellungsschieber sich in der EinStellung befindet, also in die Abfragekontakt-Umlaufbahn ragt. An den Kontaktbahnen entsteht dadurch ein Ausgabesignal, das zur Schonung der Kontaktbahnen bei der schleifenden Kontaktierung während des Weiterlaufens des Uhrwerkes nur mit einem Relais belastet ist, dessen Kontaktanschlüsse frei nutzbar nach außen geführt sind. Es liegt dadurch nur eine geringe Schaltspannung und Schaltleistung an der Kontaktanordnung, deren Kontaktbahnen in rationeller Weise als gedruckte Schaltung hergestellt sind. Vorteil der mechanisch-elektrischen Schaltuhr ist eine einfache Programmeingabe und eine übersichtliche Programmanzeige; Nachteile sind das Vorhandensein eines der Abnutzung unterliegenden Getriebes und der umlaufenden Schaltscheibe sowie der dadurch bedingte relativ hohe Strombedarf, der besondere Vorkehrungen zur Zeithaltung und Wiederherstellung der zeitgerechten mechanischen Abfrage bei oder nach einem Netzausfall erfordert.
  • Weiterhin ist aus J. Koch und S. Gandhi: "Anschluß einer Tastatur und Anzeige an ein Mikrocomputersystem" in: Siemens Technische Mitteilungen aus dem Bereich Bauelemente, S. 1 bis 20, bekannt, mit einer programmierten Mikroprozessorschaltung Tastenkontakte, die zu einer Matrixkontaktanordnung verknüpft sind, im Zeitmulitplex zeilenmäßig mit Abfragesignalen anzusteuern und spaltenmäßig mit Eingängen der Mikroprozessorschaltung zu verbinden, die die Eingangssignale, die aufgrund der Abfragesignale auftreten, jeweils einer Stellung eines zugehörigen Tasterkontaktes gemäß auswertet. Bei dieser Matrixschaltung, bei der die Tastenkontakte eingeschaltet unmittelbar eine Zeilenleitung mit einer Spaltenleitung brücken, lassen sich nur sehr beschränkt mehrere gleichzeitig geschlossene Tastenkontakte eindeutig identifizieren, da durch Rückschlüsse auch nur scheinbar gedrückte Tastenkontakte gemeldet werden. Diese elektronische Abfrageschaltung ist somit für eine beliebig programmierbare Schaltuhr, bei der im allgemeinen zahlreiche Kontakte gleichzeitig geschlossen sind, nicht verwendbar.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, die eingangs bezeichnete Schaltuhr vollständig verschleißfrei zu gestalten.
  • Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß eine elektronische digitale Uhrsteuerschaltung jeweils den genannten Zeitabschnitten zugeordnet Abfragesignale den Programmschaltern zuführt, die jeweils deren programmierten mechanischen Stellungen gemäß ständig elektrisch geschlossen oder geöffnet sind und ggf. über Entkopplungselemente in einer Raum- und/oder Zeitmultiplexschaltung, insbes. in einer Schieberegisterschaltung, verknüpft sind, die ausgangsseitig entweder das Ausgabesignal unmittelbar abgibt oder mit der Uhrsteuerschaltung eingangsseitig verbunden ist, die programmgemäß aus den jeweiligen Multiplexersignalen das Ausgabesignal ermittelt und abgibt, das ein Relais mit einem Ausgabekontakt, dessen Anschlüsse frei zugänglich sind, ansteuert.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • In der elektronischen Abfrageschaltung werden die Programmschalterkontakte lediglich mit elektronischen Signalen geringer Leistung beaufschlagt, und eine mechanische Betätigung der Kontakte findet nur während eines im allgemeinen sehr seltenen Programmiervorganges statt. Da die Programmschalter auch während des laufenden Betriebes in festen Positionen angeordnet bleiben, ist die Programmablesung und -einstellung wesentlich einfacher als bei solchen Uhren, bei denen sich die Einstellvorrichtung während der späteren Abfrage ständig mit der Uhrzeit weiterdreht.
  • Die aktuelle Uhrzeit wird zweckmäßig auf einer Digitalanzeige in bekannter Weise dargestellt, wobei außerdem eine Wochentaganzeige vorgesehen ist, da es vorteilhaft mit geringem Aufwand möglich ist, eine Tagesschaltuhr in eine Wochenschaltuhr durch einen Austausch der Skalen und eine Umschalterbetätigung umzuwandeln.
  • Statt einer Ziffernzeitanzeige oder ergänzend dazu läßt sich auch eine quasi analoge Sektoranzeige innerhalb des kreisförmig in Sektoren angeordneten Schalterarrangements anbringen, wobei dort das Programm, d.h. die beim Programmieren betätigten Schalter angezeigt werden und zum anderen der aktuelle Zeitsektor durch eine Blinksteuerung zu kennzeichnen ist.
  • Auch eine Analoguhr läßt sich zur Zeitanzeige verwenden, da sie von der Programmabfrage unabhängig ist.
  • Die Anordnung der Programmschalter ist vorzugsweise auf einem Kreis vorgesehen; es kann jedoch auch eine Matrixanordnung der Schalter oder Tasten gewählt werden.
  • Es hat sich als praktisch erwiesen, insgesamt 96 Schalter kreisförmig vorzusehen, welche für eine Matrixabfrage in 8 Zeilen und 12 Spalten verschaltet sind, so daß jeweils 8 3-Stunden-Zeiträume in jeweils 12 1/4- Stunden-Zeiträume aufzuteilen sind. Diese gleiche Anordnung kann auch als Wochentag-Schaltanordnung genutzt werden, indem die 12 Spalten in nur 7 Zeilen genutzt werden, so daß jeweils 12 2-Stunden-Zeiträume den 7 Wochentagen zuzuordnen sind.
  • Bei einer übersichtlichen Anordnung der 96 Schalter auf 98 Sektoren ergeben sich zwei Leerpositionen am Ende, wenn die Tagesaufteilung gewählt ist, und es werden bei der Umschaltung auf die Wocheneinteilung günstig je zwei Leerpositionen zwischen jedem Wochentag belassen. Es kann somit der gleiche Aufbau benutzt werden, der durch einen anderen, aufteckbaren Skalenträger umfunktioniert wird. Vorteilhaft ist es vorgesehen, mittels des einen Skalenträgers einen Umschalter der Funktionen der Abfrage zu betätigen, dessen Schalterstellung jeweils von dem Steuerprozessor abgefragt wird.
  • Die Abfrage der Programmschalterkontakte läßt sich einerseits zweckmäßig über eine Matrixschaltung vornehmen, in deren Verknüpfungsästen jeweils ein Widerstand mit einem Programmkontakt oder eine Diode mit einem Programmkontakt liegt. Die Zeilen der Matrix werden jeweils einzeln mit einem Abfragesignal beaufschlagt, und die Spaltenleitungen werden an Abfrageeingänge der elektronischen Steuerschaltung gelegt. Auf diese Weise können durch eine entsprechende Zeitmultiplexabfrage sämtliche Kontaktzustände ermittelt werden.
  • Bei der Verwendung von Entkopplungswiderständen ist es erforderlich, daß diejenigen Abfragezeilenleitungen, die jeweils nicht das aktuelle Zeitsignal führen, niederohmig auf ein festes Bezugspotential geführt sind, so daß die Rückwirkungen unterbrochen sind. Die Ausgangssignale auf den Spaltenleitungen sind dabei abhängig von der Konfiguration der jeweiligen Schaltereinstellung, wobei jedoch jeweils, wenn ein eingeschalteter Programmkontakt angesteuert ist, eine Mindestspannung am Spaltenausgang überschritten wird, die mittels eines Verstärkers auf das Normalsignalniveau anzuheben ist. Die Erstellung der Kontaktanordnung und der Entkopplungswiderstände ist außerordentlich einfach und preiswert vorzunehmen, da die Genauigkeit und Konstanz der Widerstände von untergeordneten Bedeutung ist und diese deshalb in einfacher Druck- oder Aufdampftechnik auf der gedruckten Schaltung erzeugt werden können, welche gleichzeitig zur Ausbildung der Kontakte der Progammschalter dient.
  • Eine Vereinfachung der externen Schaltung ergibt sich, wenn nur eine Spalte oder Zeile der Abfrageschaltung vorgesehen ist, da dann Entkopplungselemente extern entfallen. Intern in dem Ansteuerschaltkreis wird dabei die Entkopplung über einen entsprechend großen Ausgangs- oder Eingangsmultiplexer erreicht.
  • Es ist weiterhin eine vorteilhafte Ausführung, die Entkoppelelemente einer Ansteuermatrix zusammen mit den Ansteuer- und Empfängerschaltungen in einem Baustein vorzugsweise in dem gleichen, der die Abfrage und Auswertung vornimmt, integriert anzuordnen.
  • Eine andere Art der Abfrage besteht in einer sehr einfachen Anordnung eines Schieberegisters, dessen Setzeingänge mit den einzelnen Programmschaltern verbunden sind, welche durch ein entsprechendes Setzsignal angesteuert sind, und wobei eine Impulskette von Schiebesignalen, die jeweils zu den Zeitabschnitten auftreten, das Schieberegister beaufschlagt, so daß jeweils am Ausgang desselben unmittelbar das aktuelle Schaltsignal ansteht, welches zur Betätigung des Relais mit dem extern herausgeführten Schaltkontakt dient.
  • Da keine Motorsteuerung zur Kontaktabfrage erfolgen muß, ergibt es sich sehr einfach, daß die Schaltung zur Überbrückung eines Netzausfalles mit einem kondensatorgepufferten Netzteil betrieben wird, da der Strombedarf für die elektronische Uhrschaltung äußerst gering ist und ein Nachstellen des Uhrwerks nicht erfolgen muß.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Schaltuhr ist mit mindestens einem Einschalt-Zeitglied augerüstet, das das Schaltrelais jeweils zu Beginn eines Zeitabschnittes für eine vorgebbare Zeit ansteuert, in dem ein Programmschalter eingeschaltet ist. Ein so angesteuertes Relais eignet sich für eine Abtauschaltung, bei der zu den gewählten Zeiten der Kompressor abgeschaltet und eine Abtauheizung eingeschaltet wird. In einer Weiterentwicklung ist ein zweites Einschalt-Zeitglied mit einem zweiten Schaltrelais vorgesehen, das jeweils den Lüfter der Kühlanlage für die vorgegebene Zeit, die länger als die Abtauzeit ist, damit der Kühler bereits wieder abgekühlt ist, zu den programmierten Zeitpunkten abschaltet.
  • In den Figuren 1 bis 8 sind zweckmäßige Ausgestaltungen dargestellt.
    • Fig. 1
    zeigt ein Blockschaltbild einer Gesamtanordnung mit einer Matrixkontaktabfrage;
    Fig. 2
    zeigt schematisch die Anordnung der Progammschalter und Sektoranzeige bei Tagesbetrieb;
    Fig. 3
    zeigt einen Schaltungsausschnitt mit einer Schieberegisteranordnung;
    Fig. 4
    zeigt eine Matrixabfrageschaltung mit einer Widerstandsentkopplung;
    Fig. 5
    zeigt die Belegung der Sektoranordnung der Schalter oder Tasten im Wochenschaltbetrieb;
    Fig. 6
    zeigt eine Matrix für eine Tagesbetriebs-Schalter-Anordnung.
    Fig. 7
    zeigt eine Matrix für eine Wochenbetriebs-Schalteranordnung;
    Fig. 8
    zeigt eine 2-Kanal-Abtau-Schaltuhr.
  • Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild mit der Uhrsteuer-Schaltung (CLC), welche eine Mikroprogrammsteuerung enthält. Die Speisung des Schaltkreises erfolgt aus dem Netz (N) mit einem kondensatorgepufferten Netzteil (NT). Als Zeitnormal ist ein elektronischer Quarzsteuerkreis (Q) vorgesehen. Die Uhrsteuerschaltung (CLC) steuert eine Uhrzeit-Stunden- und -Minutenanzeige (DA) mit digital ansteuerbaren Sektoren bekannter Art sowie ggf. eine Wochentaganzeige (WA) mit 7 Anzeigeabschnitten gemäß der aktuellen Zeit an. Zur Einstellung der Uhr sind in bekannter Weise Stelltasten (ST) vorhanden. Außerdem weist die Anordnung eingangsseitig einen Umschalter für Hand- und Programmbetrieb auf. In der Handbetriebsweise ist die Dauer-Ein- oder Dauer-Ausschaltung in je einer von insgesamt drei Schalterstellungen anzuwählen.
  • Weiterhin ist eingangsseitig ein Umschalter (US) vorgesehen, welcher einer Umsteuerung der Schaltung zwischen dem Tagesbetrieb und dem Wochenbetrieb dient und mit dem Skalenträger umsteuerbar ist. Ausgangsseitig ist ein Relais (LR) an die Uhrsteuerschaltung (CLC) angeschlossen, dessen Relaiskontakt (AS) zur beliebigen Verwendung nach draußen geführt ist. Das Relais (LR) kann ein gewöhnliches elektromechanischen Relais, ein Impulsrelais oder auch ein elektronischen Relais bekannter Art sein.
  • Die Kontaktmatrix ist nur auszugsweise bestückt dargestellt. Es sind N Spalten und M Zeilen vorgesehen, und die entsprechenden Schaltelemente sind mit den diesbezüglichen Indizes der Referenznummern versehen. Die Uhrsteuerschaltung (CLC) weist demgemäß M Ausgangsleitungen als Abfrageleitungen (A0 - AM) auf, welche einerseits jeweils mit einer Diode (D00 - D0N; - DMN) verbunden sind, die jeweils in Serie mit einem der Programmschalterkontakte (S00 - S0N; - SMN) verbunden ist, die wiederum mit der anderen Kontaktseite spaltenmäßig verbunden sind. Die Spaltenleitungen (E0 - EN) sind auf entsprechende Eingänge der Uhrsteuerschaltung (CLC) gelegt. Entsprechend der Zuordnung der einzelnen Programmschalter zu Zeitabschnitten werden jeweils gemäß der aktuellen Zeit die Abfrageleitungen einzeln beaufschlagt und die Ausgangssignale auf den Eingangsleitungen (E0 - EN) nacheinander ausgewertet. Ist der jeweils abgefragte Kontakt geschlossen, so wird das Schaltrelais (LR) angesteuert. Zusätzlich kann parallel zu dem Schaltrelais eine Signalanzeige angesteuert werden.
  • In einer Ausführung, in der die Schaltuhr als Abtau-Schaltuhr vorgesehen ist, wird das Schaltrelais (LR) und vorzugsweise ein zweites Schaltrelais (LR2) jeweils nur für einen vorgebbaren Zeitraum ab den zeitpunkten eingeschaltet, in denen die Zeitabschnitte beginnen, deren Programmschalter (SOO - SMN) eingeschaltet sind.
  • Die Einschaltzeiten der Relais (LR, LR2) sind in den zugehörigen Einschaltzeitspeichern (T1, T2) enthalten und werden in Vergleichern (V1, V2) mit dem Inhalt eines Zeitzählers (T) verglichen, dessen Inhalt jeweils zu Beginn eines programmierten Zeitabschnittes auf Null steht. Solange jeweils der Inhalt des Zeitzählers (T) kleiner als die Vergleichzeit in den Einschaltzeitspeichern (T1, T2) ist, werden die zugehörigen Relais (LR, LR2) eingeschaltet. Damit schaltet der Ruhekontakt des Relaiskontaktes (AS) den Kompressor (KP) ab und der Arbeitskontakt die Abtauheizung (AH) ein. Der Ruhekontakt des zweiten Schaltrelais (LR2) schaltet den Kühlerlüfter (KL) während der i.a. länger vorgegebenen zweiten Schaltzeit aus.
  • Die Einschaltzeitspeicher (T1, T2) werden bei einer entsprechenden Umschaltung des Wahlschalters (SW) in die Stellung I oder II jeweils bei einer Betätigung einer der Stelltasten (ST+, ST-) herauf- oder heruntergezählt, wobei der Zählerstand jeweils auf der Zeitanzeige (DA) angezeigt wird, was durch eine entsprechende Umschaltung der Zählerausgänge mit den Wahlschalterstellungssignalen (I, II) bewirkt wird. Der Tageszeitzähler wird nur in der Grundstellung des Wahlschalters (SW) auf die Anzeige (DA) geschaltet.
  • Figur 2 zeigt eine kreisförmige Anordnung der sektorförmigen Programmschalterelemente. Innerhalb der Anordnung der 96 Tasten läßt sich eine ringförmige Anordnung von Anzeigesektoren anordnen, welche jeweils passend zu der Einstellung der Schalter oder einer vorherigen Tastenprogrammierung und/oder zur Anzeige der aktuellen Uhrzeit anzusteuern sind. Statt oder ergänzend zu der analogartigen Sektoranzeige (SA) ist in der Mitte der Schalteranordnung die Digital-Uhrzeitanzeige (DA) und ggf. eine Wochentaganzeige (WA) plaziert. Neben den Progammschaltern (S00 - SMN) sind die Uhrzeit- und Wochentagstelltasten (ST) sowie der Automatik-Handbetriebsschalter (SW) übersichtlich angeordnet.
  • Figur 3 zeigt schematisch vereinfacht eine Beschaltung der Programmschalter mit einem Schieberegister (SR). Die einzelnen Schalterkontakte (S00, S01 - SMN) sind jeweils mit einer Stelle des Schieberegisters (SR) am Setzeingang verbunden. Die Uhrsteuerschaltung (CLC) liefert einen Übernahmeimpuls (BO) an die Programmschalter sowie Schiebeimpulse (BS) für den Schiebevorgang. Am Ausgang des Schieberegisters (SR) wird das Signal abgenommen welches an einen Eingang (ES) der Uhrsteuerschaltung geführt ist und/oder über einen geeigneten Verstärker unmittelbar das Relais (LR) angesteuert.
  • Figur 4 zeigt schematisch eine Matrixansteuerung der Programmschalter (S00 - SMN) mittels Widerständen (R00 - RMN), die in Reihe mit den Programmsteuerkontakten liegen. Die Ausgangstreiber der Zeilenleitungen (A0 - AM), die sich in der Uhrsteuerschaltung (CLC) befinden, schalten niederohmig auf jeweils eines von zwei verschiedenen Spannungsniveaus. Die Spaltenleitungen (E0 - EN) der Matrix sind auf Verstärker geführt, deren Ausgangssignale an die Eingänge der Uhrsteuerschaltung (CLC) geführt sind.
  • Da im ungünstigsten Fall die Spannung, die von der jeweils angesteuerten Abfrageleitung über einen der Matrixwiderstände in eine Spaltenleitung eingespeist wird, über die sieben anderen Widerstände, die parallel an der zugehörigen Spaltenleitung liegen, heruntergeteilt werden kann, ist eine mindestens 7-fache Verstärkung des Ausgangssignals in einem Schaltverstärker vorteilhaft vorgesehen, so daß auch in diesem ungünstigsten Fall, das volle Signal ausgangsseitig auftritt.
  • Figur 5 zeigt die Belegung der Programmschalter im Wochenschaltbetrieb. Es sind jeweils zwei Programmschalter zwischen den einzelnen Wochentagen wirkungslos.
  • Figur 6 und Figur 7 zeigen zeilen- und spaltenförmige Anordnungen und Skalierungen der Schalter oder Tasten im Tagesschaltbetrieb bzw. im Wochenschaltbetrieb sowie eine zweckmäßige Anordnung der anderen Anzeige- und Bedienelemente.
  • Figur 8 zeigt eine Ansicht einer Abtau-Schaltuhr. Bei dieser sind 96 segmentförmige Programmschalter (SOO - SMN) für 24 Std., d.h. für alle 15 Min. einer, auf einem Kreis angeordnet. Die aktuelle Uhrzeit oder die jeweils eingestellte Einschaltdauer wird auf der Digital-Zeitanzeige (DA) angezeigt. Die Stelltasten (ST+, ST-) dienen der Uhrzeiteinstellung oder der Einschaltdauereinstellung, wobei i. e die Funktion des Einstellens der Zeitdauer und des Betriebes durch die jeweilige Stellung des Wahlschalters (WS), in eine der Positionen vorgegeben ist, die entsprechend zugeordnet mit I oder II gekennzeichnet sind. Von dieser Wahlschaltereinstelllung wird gleichzeitig die Zuordnung der Zeitanzeige zu den eizustellenden Zählern gesteuert.
  • Ansonsten ist die Anzeige in der Schalterstellung, die mit dem Uhrsymbol gekennzeichnet ist, dem Uhrzeitzähler zugeornet, und dann wird dessen Inhalt anzeigt.
  • Der Vorteil der neuartigen Anordnung der Kontakte mit elektronischer Ablesung ihrer Stellungen liegt insbesondere darin, daß die visuelle Ablesung des eingestellten Programmes an den Schaltern genau so einfach und übersichtlich ist wie bei den bekannten mechanischen Schaltuhren, weshalb keine besondere Gedankenarbeit bei der Neu- oder Umprogrammierung und der späteren Programmkontrolle erforderlich ist. Dieser Vorteil wird jedoch ohne hohe Motorbelastung und Batteriebelastung und somit verschleißarm erbracht.
  • Die Abtausteuerung, die anhand einer Tagesschaltuhr dargestellt ist, ist ebenso an einer Wochenschaltuhr vorzusehen. Bei den üblichen Abtauvorrichtungen genügt der Zeitabstand von 2 Stunden, die bei den hier gezeigten block- oder kreisförmigen Schalteranordnungen vorgesehen sind, für das Einschalten. Es können damit isbesondere auch die unterschiedlichen Tag- und Nachteinschalthäufigkeiten ausreichend berücksichtigt werden sowie die geringere Einschalthäufigkeit am Wochenende, falls der Kühlbereich dann weniger frequentiert wird.

Claims (18)

  1. Schaltuhr, mit einer Uhrzeit-Anzeigevorrichtung (DA) für Minuten und Stunden und mit Programmschaltern (SOO-SMN), die aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten eines Zeitbereiches, insbes. eines Tages, gemäß angeordnet sind und mechanisch jeweils in eine Ein- oder eine Ausstellung verbringbar sind, und wobei derjenige Programmschalter (SOO-SMN), der jeweils dem Zeitabschnitt zugeordnet ist, in dem die jeweils angezeigte Uhrzeit liegt, bezüglich seiner Stellung abgetastet wird und dergemäß ein Ausgabesignal ausgegeben wird,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische digitale Uhrsteuerschaltung (CLC) jeweils den genannten Zeitabschnitten zugeordnet Abfragesignale (AO - AM, BO - BS) den Programmschaltern (SOO -SMN) zuführt, die jeweils deren programmierten mechanischen Stellungen gemäß ständig elektrisch geschlossen oder geöffnet sind und ggf. über Entkopplungselemente (ROO, RMN; DOO, DMN) in einer Raum- und/oder Zeitmultiplexschaltung, insbes. in einer Schieberegisterschaltung, verknüpft sind, die ausgangsseitig entweder das Ausgabesignal unmittelbar abgibt oder mit der Uhrsteuerschaltung (CLC) eingangsseitig verbunden ist, die programmgemäß aus den jeweiligen Multiplexersignalen das Ausgabesignal ermittelt und abgibt, das ein Relais (LR) mit einem Ausgabekontakt (AS), dessen Anschlüsse frei zugänglich sind, ansteuert.
  2. Schaltuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmschalter (S00 - SMN) jeweils mit einem der Entkopplungselemente (R00 - RMN) in einer Matrixschaltung verknüpft sind, die zeilenmäßig mit den Abfrageleitungen (A0 - AM) verbunden ist und spaltenmäßig an die Eingänge (E0 - EN) der Uhrsteuerschaltung (CLC) angeschlossen ist und daß die Abfrageleitungen (A0 - AM) im Zeitmultiplex einzeln beaufschlagt sind und die Signale an den Spaltenleitungen (E0 - EN) in der Uhrsteuerschaltung (CLC) im Zeitmultiplex ausgewertet werden, wodurch der jeweilige Schaltzustand der einzelnen Programmschalter (S00 - SMN) ermittelt wird.
  3. Schaltuhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entkopplungselemente (R00 - RMN) ohmsche Widerstände sind und das Abfragesignal auf der im Multiplex jeweils angesteuerten Abfrageleitung eine von der Spannung auf den jeweils übrigen Abfrageleitungen abweichende Spannung hat, wobei mindestens diese übrigen Abfrageleitungen (A0 - AM) der Programmschalter (S00 - SMN) niederohmig gespeist sind.
  4. Schaltuhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils übrigen Abfrageleitungen (A0 - AM) die jeweils nicht das Abfragesignal führen, nach Nullpotential oder an eine Versorgungsspannung geschaltet sind.
  5. Schaltuhr nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entkopplungswiderstände (R00 - RMN) gedruckt hergestellt sind.
  6. Schaltuhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entkopplungselemente (D00 - DMN) Dioden sind.
  7. Schaltuhr nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zeilenmäßige Verknüpfung der Programmschalter (S00 - SMN) jeweils in 8 Zeilen und deren spaltmäßige Verknüpfung in 12 Spalten erfolgt und in einem Tagesschaltuhrbetrieb den 8 Zeilen jeweils 3-Stunden-Zeitabschnitte zugeordnet sind und den 12 Spalten jeweils 1/4-Stunden-Zeiträumen zugeordnet sind.
  8. Schaltuhr nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zeilenmäßige Verknüpfung der Programmschalter (S00 -SMN) jeweils in 7 Zeilen und deren spaltenmäßige Verknüpfung in 12 Spalten erfolgt und in einem Wochenschaltbetrieb die 7 Zeilen jeweils einem der 7 Wochentage und die 12 Spalten jeweils aufeinanderfolgenden 2-Stunden-Zeiträumen zugeordnet sind und daß ggf. eine achte Zeile funktionslos gestellt ist.
  9. Schaltuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Uhrsteuerschaltung (CLC) das Abfragesignal (B0) sämtlichen Programmschaltern (S00 - SMN) zugeführt ist und diese jeweils an getrennte Eingänge eines seriell verknüpften Schieberegisters (SR) angeschlossen sind und das weitere Abfragesignal (BS) als eine Schiebeimpulsfolge dem Schieberegister (SR) zugeführt ist, und der serielle Ausgang des Schieberegisters (SR) an den Eingang (ES) der Uhrsteuerschaltung (CLC) oder an das Relais (LR) angeschlossen ist.
  10. Schaltuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die räumliche Anordnung der Programmschalter (S00 - SMN) auf einem Kreis mit 98 gleichen Sektoren erfolgt, wobei im Tagesschaltbetrieb bei einer 96 x 1/4-Stunden-Einteilung von 24 Stunden 2 Blindsektoren zwischen 24 Uhr und 0 Uhr belassen sind oder bei einem Wochenschaltbetrieb bei einer 7-Tage-Einteilung in 2-Stunden-Sektoren jeweils zwei Blindsektoren zwischen 24 Uhr und 0 Uhr jedes Wochentages belassen sind.
  11. Schaltuhr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmschalter (S00 - SMN) über einen Umschalter (US) vorwählbar der 96 x 1/4-Stunden-Einteilung oder der 7-Tage-Einteilung in 2-Stunden-Zeiträume programmäßig zugeordnet sind.
  12. Schaltuhr nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der kreisförmigen Programmschalteranordnung eine Sektoranzeige (SA) mit 96 Anzeigesektoren den Programmschaltern zugeordnet angeordnet ist, auf der die programmierten Einschaltzeitabschnitte jeweils angezeigt sind.
  13. Schaltuhr nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das programmgemäße Ansteuersignal des Anzeigesektors der Segmentanzeige (SA) des Zeitabschnitts, in dem die jeweils aktuelle Uhrzeit liegt, mit einem unsymmetrischen Tastverhältnis invertiert wird.
  14. Schaltuhr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Uhrsteuerschaltung (CLC) in einem kondensatorgepuffertem Netzbetrieb gespeist ist, wobei während eines Netzausfalles der Kondensator die Schaltung speist.
  15. Schaltuhr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Uhrsteuerschaltung (CLC) mindestens einen Einschaltzeitspeicher (T1, T2) enthält, dessen Inhalt über Stelltasten (ST+, ST-) bei einer gegebenen Stellung (I, II) des Wahlschalters (SW) vorwählbar ist und dabei auf der digitalen Zeitanzeige (DA) zur Anzeige ausgegeben wird, und dessen Inhalt gemäß jeweils das zugehörige Schaltrelais (LR, LR2) in seiner Zeitdauer immer dann eingeschaltet gesteuert wird, wenn ein Programmzeitpunkt zeitlich erreicht ist, dessen Programmschalter (SOO - SMN) geschlossen ist.
  16. Schaltuhr nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkontakt (AS) des Schaltrelais (LR) ruhekontaktseitig einen Kühlerkompressor (KP) ansteuert und arbeitskontaktseitig ggf. eine Abtauheizung (AH) ansteuert.
  17. Schaltuhr nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkontakt eines zweiten Schaltrelais (LR1), dessen Einschaltzeitspeicher (T2) einen größeren Inhalt als der andere Einschaltzeitspeicher (T1) aufweist, ruhekontaktseitig einen Kühlerlüfter ansteuert.
  18. Schaltuhr nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß seine Programmschalter (SOO - SMN) auf 96 Segmente zu 1/4 Std. für 24 Stunden auf einem Kreis angeordnet sind.
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