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Elektrisch betriebene Zeitschaltuhr Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch betriebene Zeitschaltuhr mit periodisch wirkendem Selbstaufzug durch einen an eine Gleichstromquelle mit niedriger Spannung, vorzugsweise eine Batterie, angeschlossenen Elektromagneten, die beispielsweise zum Schalten des Stromkreises eines elektrischen Heizkörpers verwendet werden kann.
Zeitschaltuhren sind an sich bekannt, und zwar als Uhren mit Federaufzug und zwei Weckerwerken, die durch vom Uhrwerk gesteuerte Sperrstifte auf mechanischem Wege ausgelöst werden und das Schliessen und Öffnen von Schaltkontakten des Betriebsstromkreises bewirken. Bei elektrischen Uhren der ersterwähnten Art scheitert die Verbindung des Uhrwerkes mit einem derartigen Zeitschaltwerk daran, dass die zum Betätigen der Auslösestifte notwendige Kraft von der schwachen, für eine Laufzeit von nur etwa einer Minute bestimmten Aufzugfeder nicht aufgebracht werden kann.
Gemäss der Erfindung wird bei einer derartigen elektrischen Uhr eine Zeitschaltung für einen Betriebsstromkreis dadurch ermöglicht, dass ein an dem einen Pol der Gleichstromquelle liegender, mit der Stundenzeigerwelle umlaufender Federkontakt mit zwei in seiner Bewegungsbahn liegenden Kontaktstücken zusammenwirkt, die an durch ein Einstellglied getrennt drehbaren, gegeneinander und gegen- über dem Uhrwerk ,elektrisch isolierten metallischen Einstellkränzen angeordnet und über an den Einstellkränzen anliegende Schleifkontakte an die Erregerspulen von zwei ein Schaltglied für den Betriebsstromschalter beeinflussenden Schaltmagneten angeschlossen sind,
dass der eine Schaltmagnet das Schaltglied gegen eine Rückstellkraft in die Einschaltstellung bewegen und der andere Schaltmagnet eine das Schaltglied in seiner Einschaltstellung festhaltende federnde Sperrklinke aus ihrer Wirkstellung ausrük- ken kann, so dass das Schaltglied zum Zurückkehren in die Ausschaltstellung frei wird, und dass die Stromrückführung von en Erregerspulen der Schaltmagnete zu dem zweiten Pol der Gleichstromquelle bei dem Einschaltmagneten über die Sperrklinke sowie einen diese nur in ihrer Ausrückstellung, also nur bei der Ausschaltstellung des Schaltgliedes berührenden Federkontakt und bei dem Ausschaltmagneten über einen nur bei der Einschaltstellung des Schaltgliedes Kontaktberührung erhaltenden Federkontakt erfolgt.
Auf diese Weise wird erreicht, dass die zusätzliche Belastung der Aufzugfeder des Uhrwerkes auf den Reibungswiderstand von Schleifkontakten beschränkt ist, der bei der kleinen Leistung der Schaltmagnete für den Betriebsstromschalter sehr klein gewählt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der ganze Schaltstromkreis an der niedrigen ungefährlichen Spannung einer für den Betrieb von Taschenlampen üblichen Batterie liegt, die vorzugsweise zugleich für den Uhraufzug verwendet wird und dass die Schaltmagnete sich nach Erregung sofort selbst wieder ausschalten, also für jede Schaltung nur ein kurzer Stromstoss notwendig ist, wie für das Spannen der Aufzugfeder des Uhrwerkes.
Die zusätzliche Belastung der Batterie durch das Zeitschalt- werk ist dadurch kaum fühlbar; sie besteht lediglich darin, dass zu dem etwa minutlich stattfindenden Schalten für das Spannen der Aufzugfeder des Uhrwerkes gelegentliche Schaltungen für die Schaltmagneten des Zeitschaltwerkes hinzukommen.
Der Erfindungsgegenstand wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh- rungsbeispieles erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ,einen Achsschnitt durch die Zeiteinstell- vorrichtung der Uhr sowie eine schaubildliche Dar-
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Stellung der Zeitschaltvorrichtung in der Ausschaltstellung und das elektrische Leitungsschema, Fig. 2 eine teilweise Vorderansicht der Uhr, Fig. 3 die Zeitschaltvorrichtung in der Einschaltstellung.
In Fig. 1 ist 1 die Uhr, 2 die hohle Stundenzeiger- welle, 3 der Stundenzeiger, 4 die Minutenzei- gerwelle, 5 der Minutenzeiger, 6 die Zeigerwellennabe des Uhrwerkes und 7 das Zifferblatt. Auf der Zeigerwellennabe 6 ist hinter dem Zifferblatt 7 .eine aus Isoliermaterial bestehende Scheibe 8 frei drehbar gelagert. Dieselbe trägt an ihrem Umfang auf ihrer Rückseite einen mit ihr fest verbundenen Metallkranz 9. Ein zweiter gleicher Metallkranz 10 ist auf der Isolierstoffscheibe 8 an deren Vorderseite drehbar gelagert.
Zwischen die beiden Metallkränze 9 und 10 greift eine Reibrolle 11, die auf einer in Richtung ihrer Achse verschiebbar gelagerten Stellwelle 12 sitzt, die vor einer Frontplatte 13 einen Drehknopf 14 trägt. Durch Verschieben des Drehknopfes 14 in Pfeilrichtung 15 kann die Reibrolle 11 wahlweise an den einen oder den anderen der beiden Metallkränze 9 und 10 angelegt werden, so dass durch Drehen des Drehknopfes dieser Metallkranz mitgenommen wird. Es kann also jeder der beiden Metallkränze 9,und 10 für sich in beliebige Winkelstellungen eingestellt werden. Anstelle der Reibrolle 11 könnte als Mitnehmer für die Einstellkränze 9 und 10 auch eine beiderseits gezahnte Rolle treten, die mit Verzahnungen und Einstellkränzen zusammenwirkt. .
An der Vorderseite der Isolierscheibe 8 ist ein Kontaktstück 16 angebracht, das mit dem an der Rückseite der Isolierscheibe befestigten Einstellkranz 9 leitend verbunden ist. Auf der gleichen Seite ist ein zweites Kontaktstück 17 mit dem auf der Isolier- scheibe 8 drehbaren Einstellkranz 10 verbunden. Jedes der beiden Kontaktstücke 16 und 17 greift durch eine zentrale Öffnung 18 des Zifferblattes 7 nach vorn hindurch und ist mit einer Einstellmarke 19 bzw. 20 verbunden, die an der Vorderseite des Zifferblattes 7 umgebogen ist und über den Umfang einer auf der Stundenzeigerwelle 2 befestigten metallischen Scheibe 21, welche den Durchbruch 18 des Zifferblattes 7 abdeckt, vorsteht, so dass die Stellungen der beiden Einstellkränze von aussen sichtbar sind.
Auf der Rückseite der mit der Stundenzeigerwelle 2 verbundenen Deckscheibe 21 ist ein Federkontakt 22 angebracht, der nacheinander die in seinem Bewe- gungsbereich liegenden Kontaktstücke 16 und 17 der beiden Einstellkränze 9 und 10 berührt.
Die Stundenzeigerwelle 2 ist über mit ihr stromleitend verbundene Teile des Uhrwerkes durch eine Leitung 23 an den einen Pol 25 ,einer Batterie 24 angeschlossen, deren anderer Pol mit 26 bezeichnet ist. Hierdurch ist der Federkontakt 22 ständig an den einen Batteriepol 25 angeschlossen. Es erhält also jeweils derjenige Einstellkranz 9 bzw. 10 Spannung, dessen Kontaktstück 16 bzw. 17 mit dem Federkontakt 22 in Berührung gelangt ist. An den beiden Einstellkränzen 9 und 10 liegen Schleifkontakte 27 und 28 an, an die Leitungen 29 und 30 angeschlossen sind, die zu den Erregerspulen 33 und 34 von zwei Elektromagneten 31 und 32 führen.
Die Stromrückführung von den Erregerspulen 33 und 34 zum zweiten Pol 26 der Batterie 24 ,erfolgt durch Leitungen 35 und 36 in noch zu beschreibender Weise.
Die Elektromagneten 31 und 32 haben Anzugklappen 37 und 38, die beim Einschalten ihrer Erregerspulen 33 und 34 das Schaltglied 39 des als Schnappschalter ausgebildeten Betriebsstromschalters 40 beeinflussen. Geeignete Schnappschalter mit erheblicher Schaltleistung und kleinen Abmessungen sind sogenannte Mikroschalter, die im Handel erhältlich sind. Das Schaltglied 39 ist in Gestalt eines Hebels an das Gehäuse des Betriebsstromschalters 40 bei 41 angelenkt und wirkt über einen Stössel 42 auf die Schaltfeder 43 des Schnappschalters. In Fig. 1 ist die Ausschaltstellung gezeigt. Das Schwenken des Schalthebels 39 in seine Einschaltstellung geschieht gegen eine in dem Schnappschalter 40 liegende Rückstellkraft.
Die Anzugklappe 37 des Magneten 31 wirkt auf den Schalthebel 39 im Einschaltsinn. Der Magnet 31 ist also der Einschaltmagnet. Für den Anschlag der Klappe 37 ist an dem Schalthebel 39 ein Isolier- stück 44 angebracht. In seiner Einschaltstellung ist der Schalthebel 39 durch eine unter der Wirkung einer Feder 45 mit ihm in Kraftschluss stehende Sperrklinke 46 verriegelbar, die an einem Isolier- stück 47 gelagert ist und mit einer Sperrnase 48 über den Schalthebel einrastet, sobald dieser durch die Klappe 37 des Einschaltmagneten 31 in die Einschaltstellung geschwenkt worden ist (Fig.3)
. Die Stromrückführungsleitung 35 des Schaltmagneten 31 ist an einen an einem Isolierstück 50 befestigten Federkontakt 49 angeschlossen, der mit der Sperrklinke 46 Kontaktberührung hat, solange diese bei in der Ausschaltstellung befindendem Schalthebel 39 aus ihrer Sperrstellung ausgerückt ist. Ist die Schaltklinke 46 bei in die Einschaltstellung bewegtem Schalthebel 39 in ihre Sperrstellung eingerastet, so ist sie von dem Federkontakt 49 abgeschwenkt. Die Schaltklinke 46 ist ihrerseits an den zweiten Pol 26 der Batterie 24 angeschlossen, wobei beim Ausführungsbeispiel der Schalthebel 39 als stromleitende Brücke benutzt ist. In der Verbindungsleitung 51 zwischen dem Batteriepol 26 und dem Schalthebel 39 ist ein Trennschalter 52 vorgesehen.
Ein zweiter Federkontakt 53, der an einem Isolierstück 54 angeordnet und an die Stromrückführungsleitung 36 des Magneten 32 angeschlossen ist, erhält mit dem Schalthebel 39 Kontaktberührung, wenn dieser durch die Klappe 37 des Einschaltmagneten 31 in seine Einschaltstellung gebracht worden ist. Bei der Ausschaltstellung des Schalthebels 39 ist diese Kontaktberührung aufgehoben. Die Anzugklappe 38 des Ausschaltmagneten 32 kann die Schaltklinke 46 durch Drücken eines Anschlages 55 derselben in ihre Ausrückstellung bewegen, so dass der Schalt-
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hebel 39 selbsttätig in seine Ausschaltstellung zurückschwenken kann.
Hiernach ergibt sich folgende Wirkungsweise. Mit Hilfe des eingedrückten Drehknopfes 14 wird zuerst der Einstellkranz 9 so eingestellt, dass seine Einstellmarke 19 am Zifferblatt 7 die Uhrzeit für das Einschalten des Betriebsstromkreises angibt. Alsdann wird mit Hilfe des zurückgezogenen Drehknopfes 14 der Einstellkranz 10 gedreht, bis seine Einstellmarke 20 auf dem Zifferblatt 7 die Uhrzeit für das Ausschalten des Betriebsstromkreises angibt. Damit ist die Einstellung vorgenommen.
Sobald der mit dem Stundenzeiger 3 umlaufende Federkontakt 22 das Kontaktstück 16 des Einstellkranzes 9 berührt, wird ein Stromkreis 25, 23, 2, 21, 22, 16, 9, 27, 29, 33, 35, 49, 46, 39, 51, 52, 26 geschlossen, wodurch der Einschaltmagnet 31 eingeschaltet wird und seine Anzugklappe 37 den Schalthebel 39 in die Einschaltstellung schwenkt. Beim Erreichen der Einschaltstellung rastet die Sperrklinke 46 mit ihrer Nase 48 über den Schalthebel 39 ein und hält diesen in seiner Einschaltstellung fest. Gleichzeitig hat sich die Schaltklinke 46 von dem Federkontakt 49 abgehoben, so dass der vorerwähnte Stromkreis unterbrochen und dadurch der Magnet 31 ausgeschaltet worden ist.
Der Magnet 31 erhält also beim Erreichen der Einschaltzeit nur einen kurzzeitigen Stromstoss, obwohl der Federkontakt 22 mit dem Einschaltkontakt 16 noch längere Zeit in Kontaktberührung bleibt. Gleichzeitig mit dem Einschalten hat der Schalthebel 39 mit dem Federkontakt 53 Kontaktschluss erhalten, der aber zunächst wirkungslos bleibt.
Ist die eingestellte Ausschaltzeit erreicht, so berührt der inzwischen unter dem Kontaktstück 16 hinweggelaufene Federkontakt 22 das Kontaktstück 17 des Einstellkranzes 10. Hierdurch wird ein Stromkreis 25, 23, 2, 21, 22, 17, 10, 28, 30, 34, 36, 53, 39, 51, 52, 26 geschlossen. Nunmehr ist der Ausschaltmagnet 32 eingeschaltet, und seine Anzugklappe 38 rückt durch Auftreffen auf den Anschlag 55 die Sperrklinke 46 aus ihrer Sperrstellung zum Schalthebel 39 aus, so dass der letztere frei ist und durch die Rückstellkraft in die Ausschaltstellung zurückbewegt werden kann.
Bei der Bewegung des Schalthebels 39 in die Ausschaltstellung wird die Kontaktberührung zwischen ihm und dem Federkontakt 53 aufgehdben. Das hat zur Folge, dass der Stromkreis des Ausschaltmagneten 32 unterbrochen wird und das weitere Bestehen der Kontaktverbindung zwischen dem Federkontakt 22 und dem Kontaktstück 17 wirkungslos bleibt. Es erhält also auch der Ausschaltmagnet 32 immer nur einen kurzzeitigen Stromstoss.
Die Batterie 24 kann in an sich bekannter Weise auch zur Speisung des Aufzugmagneten der Uhr verwendet werden. Es könnte aber auch für diesen Zweck eine besondere Batterie vorgesehen sein. Die beiden zum Ein- und Ausschalten des Betriebsstromkreises dienenden Elektromagneten 31 und 32 können mit den gleichen elektrischen Daten ausgeführt sein wie der Aufzugmagnet des Uhrwerkes.