DE1104030B

DE1104030B - Program-dependent timer

Info

Publication number: DE1104030B
Application number: DEV11034A
Authority: DE
Inventors: Kurt Wagner; Erich Wurziger; Dipl-Ing Klaus Franze
Original assignee: FREIBERGER PRAEZ SMECHANIK VEB
Current assignee: FREIBERGER PRAEZ SMECHANIK VEB
Priority date: 1956-08-09
Filing date: 1956-08-09
Publication date: 1961-04-06

Description

Programmabhängiges Zeitschaltwerk Zur periodischen Auslösung von elektrischen Vorgängen nach einem einstellbaren Zeitprogramm sind Anordnungen bekannt, bei denen eine mit einem Uhrwerk od. dgl. synchron angetriebene Scheibe oder Trommel mit Nocken versehen ist, die zur Betätigung von elektrischen Kontakten dienen. Dabei wird die Schaltzeit von der Umdrehungszahl der Nockenscheibe oder -trommel und von der Anzahl der auf ihrem Umfang angebrachten Nocken bestimmt.Program-dependent timer For the periodic triggering of electrical Operations according to an adjustable time program are known arrangements in which a synchronously driven disc or drum with cams with a clockwork or the like is provided, which are used to operate electrical contacts. The Switching time depends on the number of revolutions of the cam disc or drum and the number determined by the cams attached to its circumference.

Es sind auch bereits Nockenschaltwerke bekannt, die ein mehrstufiges Getriebe mit verschiedenen Untersetzungen besitzen. Dabei laufen sämtliche Untersetzungsstufen ständig mit, so daß alle Schaltorgane gleichzeitig betätigt werden. Durch die Einstellung einer besonderen mit Rastenscheibe versehenen Achse wird jedoch jeweils nur eines der gleichzeitig betätigten Schaltorgane zur Wirkung gebracht.There are also already known cam switches that have a multi-stage Have gears with different ratios. All reduction levels run constantly with, so that all switching elements are operated simultaneously. By setting a special axle provided with a detent disc is only one at a time the simultaneously actuated switching elements brought into effect.

Bei einem anderen bereits bekannten Zeitschaltwerk werden Magnetkupplungen zur Betätigung einer gewünschten Untersetzungsstufe des Getriebes benutzt, wobei jeder Getriebestufe eine Nockenscheibe zugeordnet ist, die einen entsprechenden Kontakt betätigt.In another already known time switch mechanism, magnetic clutches are used used to actuate a desired reduction stage of the transmission, wherein each gear stage is assigned a cam disk that has a corresponding one Contact actuated.

Andere bekannte Programmschaltwerke für die Steuerung elektrischer Schaltvorgänge arbeiten mittels einer Schaltwalze, die auf ihrem Umfang schraubenförmig angeordnete wulstartige Erhöhungen oder Vertiefungen aufweist. Die Einstellung der gewünschten Schaltzeit erfolgt hierbei .durch Verschiebung des Kontaktsatzes parallel zur Achse der Schaltwalze.Other known program switchgear for controlling electrical Shifting operations work by means of a shift drum that is helical on its circumference has arranged bead-like elevations or depressions. The setting of the The desired switching time is done by moving the contact set in parallel to the axis of the shift drum.

Alle diese bekannten Zeitschalteinrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß sie entweder verhältnismäßig kompliziert und damit störanfällig sind oder daß sie nur einen verhältnismäßig kleinen oder nur sehr grob unterteilten Einstellbereich für die Schaltzeiten besitzen.However, all these known time switching devices have the disadvantage that they are either relatively complicated and therefore prone to failure, or that they only have a relatively small or only very roughly subdivided adjustment range for the switching times.

Die Erfindung besteht in der Kombination an sich bei Zeitschaltern bekannter Merkmale. Sie richtet sich auf ein von einem Motor angetriebenes programmabhängiges Zeitschaltwerk mit einem über ein mehrstufiges Getriebe angetriebenen Nockenschaltwerk, das die Aufgabe hat, die Auslösung von elektrischen Schaltvorgängen über einen möglichst großen Bereich von beliebig einstellbaren Schaltzeiten zu ermöglichen. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß eine aus mehreren Nockenringen verschiedener Nockenzahl bestehende Schalttrommel, deren zugehörige Schalteinrichtung in Richtung der Längsachse der Trommel auf einen beliebigen Nockenring einstellbar ist, wahlweise über jede Stufe des Getriebes einschaltbar ist.The invention consists in the combination per se with time switches known characteristics. It is based on a program-dependent one driven by a motor Time switch mechanism with a cam switch mechanism driven by a multi-stage gear, which has the task of triggering electrical switching processes via a possible to enable a large range of freely adjustable switching times. According to the Invention this is achieved in that one of several different cam rings Number of cams existing switching drum, their associated switching device in the direction the longitudinal axis of the drum can be adjusted to any cam ring, optionally can be switched on via every stage of the transmission.

Die Schalteinrichtung kann z. B. mittels einer parallel zur Längsachse der Trommel angeordneten drehbaren Spindel verstellbar sein. Dabei ist es vorteilhaft, an der Spindel eine Rasteinrichtung vorzusehen, die jeweils nach einer Drehung der Spindel, welche einer Verstellung der Kontakteinrichtung bis zum nächsten Nockenring entspricht, einrastet.The switching device can, for. B. by means of a parallel to the longitudinal axis the drum arranged rotatable spindle be adjustable. It is advantageous to to provide a locking device on the spindle, each after a rotation of the Spindle, which allows an adjustment of the contact device to the next cam ring corresponds to, engages.

Um einen großen Bereich von Schaltzeiten möglichst lückenlos zu überbrücken, ist es zweckmäßig, daß die Untersetzungsverhältnisse der einzelnen Getriebestufen sich jeweils um einen Faktor voneinander unterscheiden, der gleich dem Verhältnis der größten Nockenzahl zur kleinsten Nockenzahl der Nockenringe des Nockenschaltwerkes ist. Werden z. B. drei verschiedene Getriebestufen verwendet, von denen die eine die Nockentrommel mit 1 Umdr./Min., die andere mit 1 Umdr./Std. und die dritte mit 1 Umdr./ 60 Std. antreibt, so daß sich die Untersetzungsverhältnisse um den Faktor 60 voneinander unterscheiden, so können auf der Nockentrommel Nockenringe angebracht sein, die z. B. eine Nockenzahl von 1 bis 60 haben, wobei die zwischen den beiden Endwerten liegenden Nockenzahlen beispielsweise angenähert eine dezimalgeometrische Reihe bilden können. Dabei ergibt sich insgesamt ein Schaltbereich des Zeitschaltwerkes zwischen 1 Sekunde und 60 Stunden. Die Umschaltung auf Sekunden, Minuten oder Stunden erfolgt dabei jeweils durch Einschaltung der entsprechenden Getriebestufe.In order to bridge a large range of switching times as seamlessly as possible, it is advisable that the reduction ratios of the individual gear stages differ from each other by a factor equal to the ratio the largest number of cams to the smallest number of cams of the cam rings of the cam controller is. Are z. B. used three different gear stages, one of which the cam drum with 1 rev./min., the other with 1 rev./h. and the third with 1 revolution / 60 hours so that the reduction ratios are increased by the factor 60 differ from each other, so cam rings can be attached to the cam drum be the z. B. have a number of cams from 1 to 60, with the one between the two End values lying cam numbers, for example, approximate a decimal geometric Can form a row. This results in a total switching range of the timer between 1 second and 60 hours. Switching to seconds, minutes or hours takes place in each case by switching on the corresponding gear stage.

Die von den Nocken zu betätigende Kontakteinrichtung kann aus zwei um eine gemeinsame Achse drehbaren und durch Federkraft an der Nockentrommel anliegenden Schalthebeln bestehen, deren Längen in Richtung auf die Nockentrommel sich um einen Betrag voneinander unterscheiden, durch den die Zeit der Kontaktgabe einstellbar ist. Um die Kontaktdauer für alle Drehzahlen der Trommel auf einen gemeinsamen Wert zu bringen, kann zusätzlich eine elektrische Kontaktzeitbegrenzungseinrichtung vorgesehen werden, die aus einem über ein RC-Glied durch die Kontakteinrichtung gesteuerten Relais besteht. Von den Abbildungen, die zur näheren Erläuterung des Erfindungsgegenstandes dienen, zeigt AM). 1 ein Prinzipschema für den Aufbau eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Zeitschaltwerkes; in Ahl). 2 und 3 sind einige konstruktive Einzelheiten für ein .7`Lusfiihrungsbeispiel eines derartigen Zeitschal twerkes dargestellt.The contact device to be actuated by the cams can consist of two rotatable about a common axis and resting against the cam drum by spring force There are shift levers whose lengths in the direction of the cam drum vary by one Differentiate the amount by which the contact time can be set is. To set the contact time for all drum speeds to a common value To bring, an electrical contact time limitation device can also be provided which are controlled by the contact device via an RC element Relay exists. From the illustrations, for a more detailed explanation serve the subject matter of the invention, shows AM). 1 a principle diagram for the structure a timer designed according to the invention; in Ahl). 2 and 3 are some constructive details for an example of such an example Time switch shown.

Bei dem Schema nach Abb. 1 treibt ein Synchronmotor 1 über ein aus Zahnrädern 2 bis 16 bestehendes dreistufiges Getriebe eine Nockentromme117 an. Die einzelnen Stufen des Getriebes können-durch wahlweise Betätigung von Elektronenmagnet@n.18, 19 oder 20 mittels eines Stufenschalters 21 eingeschaltet werden. Dabei sind die Übersetzungsverhältnisse der Zahnräder so bemessen, daß die einzelnen Stufen des Getriebes sich in ihrer Drehzahl um den Faktor 60 voneinander unterscheiden, so daß sich beispielsweise bei Einschaltung der --\lagnetlzupplung 18 für die Nockentromme117 eine Drehzahl von 1 Umdr./Min., bei der Einschaltung der Magnetkupplung 19 eine Drehzahl von 1 Umdr./Std. und bei Einschaltung der ;lagnetkupplung 20 eine Drehzahl von 1 Umdr.; 60 SA. ergibt.In the scheme according to Fig. 1, a synchronous motor 1 drives a cam drum117 via a three-stage gear consisting of gears 2 to 16. The individual stages of the transmission can be switched on by optionally actuating electron magnets 18, 19 or 20 by means of a stage switch 21. The gear ratios of the gears are dimensioned in such a way that the individual gear stages differ in their speed by a factor of 60, so that, for example, when the magnetic clutch 18 for the cam drum 117 is switched on, a speed of 1 rev./min. , when the magnetic clutch 19 is switched on, a speed of 1 rev./hour. and when the magnetic clutch 20 is switched on, a speed of 1 rev .; 60 SA. results.

t'erwendet man beispielsweise zum Antrieb einen Synchronmotor mit einer Drehzahl von 1 Umdr./Min., so ergeben sich die im Prinzipschema an den Zahnrädern angegebenen Übersetzungsverhältnisse der Drehzahlen. Die Nockentrommel 17 trägt eine Anzahl von Nockenringen 22, die sich durch die Zahl der auf ihnen angebrachten Nocken unterscheiden.For example, a synchronous motor is used for the drive a speed of 1 rev./min., the result is the principle diagram on the gears specified gear ratios of the speeds. The cam drum 17 carries a number of cam rings 22, which differ by the number of ones fitted on them Distinguish cams.

Eine Kontakteinrichtung 23 ist auf einer Spindel 24 in der Weise verstellbar angeordnet, daß sie auf einen beliebigen der Nockenringe fest eingestellt werden kann.A contact device 23 is adjustable in this way on a spindle 24 arranged to be fixedly set on any one of the cam rings can.

Eine konstruktive Ausführungsform für den Einstellmechanismus zur Verstellung der Kontakteinrichtung an der Längsseite der Nockentrommel ist in der Abb.2 in Ansicht und Draufsicht gezeigt. Die Nockentrommel 17 ist hierbei mit sechzehn verschiedenen Nockenringen 22 gleichen Durchmessers versehen, die beispielsweise eine Breite von 5 mm haben. Längs der Nockentrommel 17 wird durch eine Spindel 24 von beispielsweise 15 mm Steigung und eine Führungsstange 26 ein Träger 27 mit kraftschlüssig an jeweils einem Nockenring anliegenden Kontakt-Schalthebeln 28 und 29 geführt. Die Spindel 24 ist mit einem Umdrehungsbegrenzer 30 versehen und rastet jeweils nach einer Drittelumdrehung=5 mm Hub, d. h. also nach einer Verstellung um die Breite eines Nockenringes an einer Rastscheibe 31 ein. Damit die Schalthebel 28 und 29 beim Weiterdrehen nicht beschädigt werden, ist eine Abhebewelle 32 vorgesehen, durch die sie von der Nockentrommel abgehoben werden. Im nicht abgehobenen Zustand ist durch eine Sperrscheibe 33 das Anheben der Spindelrast 34 blockiert. Die Einstellung der Schalthebel wird an einer Skala 35 angezeigt.A structural embodiment for the adjustment mechanism for adjusting the contact device on the longitudinal side of the cam drum is shown in Fig. 2 in view and top view. The cam drum 17 is here provided with sixteen different cam rings 22 of the same diameter, which for example have a width of 5 mm. Along the cam drum 17, a spindle 24 with a pitch of 15 mm, for example, and a guide rod 26 guide a carrier 27 with contact switching levers 28 and 29 that rest in a non-positive manner on a cam ring. The spindle 24 is provided with a rotation limiter 30 and engages after a third of a revolution = 5 mm stroke, ie after an adjustment by the width of a cam ring on a locking disk 31. So that the shift levers 28 and 29 are not damaged when turning further, a lift-off shaft 32 is provided, by means of which they are lifted off the cam drum. In the non-lifted state, the lifting of the spindle catch 34 is blocked by a locking disk 33. The setting of the gear lever is indicated on a scale 35.

Wie in Abb.3 dargestellt ist, haben die um eine gemeinsame Achse 36 drehbaren und durch die Kraft der Federn 37 und 38 an der Nockentrommel 17 anliegenden Kontaktschalthebel 28 und 29 nach der Trommel zu unterschiedliche Hebellängen, so daß bei der Drehung der Nockentromme117 und dem dabei erfolgenden Vorbei-wandern der Nocken die Hebel 28 und 29 zeitlich nacheinander betätigt werden. Auf der anderen Seite des Drehpunktes 36 der Hebel 28 und 29 sind elektrische Kontakte 39 und 40 so angeordnet, daß die Kontaktgabe dann erfolgt, wenn der kürzere Schalthebel vom Nockenscheitel abgesprungen ist. Die Kontaktgabe wird unterbrochen, wenn der längere Kontakthebel den Nockenscheitel verläßt. Durch diese Maßnahme werden Wackelkontakte und der Abbrand der Kontakte weitgehend vermieden. Durch die Längendifferenz der Hebel läßt sich die Kontaktzeit festlegen, die jedoch -von der Umdrehungszahl der Nockentrommel abhängig ist. As shown in Fig. 3, the contact switching levers 28 and 29, which are rotatable about a common axis 36 and rest against the cam drum 17 by the force of the springs 37 and 38, have different lever lengths after the drum, so that when the cam drum 117 and the As the cams move past, levers 28 and 29 are actuated one after the other. On the other side of the fulcrum 36 of the levers 28 and 29, electrical contacts 39 and 40 are arranged so that contact is made when the shorter switching lever has jumped off the cam apex. The contact is interrupted when the longer contact lever leaves the cam apex. This measure largely prevents loose contacts and erosion of the contacts. The contact time can be determined by the difference in length of the levers, but this depends on the number of revolutions of the cam drum.

Um die Kontaktdauer für alle drei Trommeldrehzahlen auf einen gemeinsamen Wert zu bringen, kann zusätzlich eine elektrische Kontaktzeitbegrenzungseinrichtung vorgesehen werden. Diese besteht bei dein dargestellten Beispiel aus einem Relais 41, das von einer Spannungsquelle 42 über ein aus einem Kondensator 43 und einen Widerstand 44 bestehendes RC-Glied mittels der Kontakte 39 und 40 betätigt wird. Durch einen Arbeitskontakt des Relais 41 wird der von einer Batterie 45 gespeiste Impulskreis geschlossen, von dessen Klemmen 46 und 47 die Impulsspannung dem Verbraucher zugeführt wird.To set the contact duration for all three drum speeds on a common An electrical contact time limitation device can also bring value are provided. In the example shown, this consists of a relay 41, from a voltage source 42 via a capacitor 43 and a Resistor 44 existing RC element by means of contacts 39 and 40 is actuated. The relay 41 is fed by a battery 45 through a normally open contact Pulse circuit closed, from its terminals 46 and 47 the pulse voltage to the consumer is fed.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Program-dependent time switch mechanism for triggering periodic electrical switching processes with a tumble switch mechanism driven by a multi-stage gear, characterized in that a switching drum consisting of several cam rings with different numbers of cams, the associated switching device can be adjusted to any cam ring in the direction of the longitudinal axis of the drum , can be switched on at any stage of the transmission.

2. Time switch according to claim 1, characterized in that the switching device by means of a parallel to the longitudinal axis of the drum arranged spindle is adjustable and that a locking device is provided on the spindle, each after a rotation the spindle, which allows an adjustment of the contact device to the next cam ring corresponds to, engages.

3. Time switch according to claim 1, characterized in that that magnetic clutches are provided for engaging the various stages of the transmission are.

4. Time switch according to claim 1, characterized in that the reduction ratios the individual gear stages differ from each other by a factor, which is equal to the ratio of the largest number of cams to the smallest number of cams on the cam rings of the cam controller is.

5. Time switch according to claim 1, characterized in that that the contact device consists of two rotatable about a common axis and through There is spring force on the switching levers resting on the cam drum, the lengths of which are in Direction on the cam drum differ by an amount by which the Time of contact is adjustable.

6. Time switch according to claim 1, characterized in that a relay controlled via an RC element by the contact device is provided for the contact time limitation. Documents considered: German Patent No. 686 578; German utility model No. 1688 962; British Patent No. 220 051.