-
Zeitschalter mit Hemmung Die Erfindung bezieht sich auf einen Zeitschalter
mit Federwerksantrieb, dessen Rücklauf in die Ausgangsstellung durch eine Hemmung
bestimmt wird, deren Größe von der Frequenz und Stärke eines Wechselfeldes abhängt.
-
Zweck der Erfindung ist es, diese Hemmung so auszubilden, daß sehr
lange Ablaufzeiten mit einer verhältnismäßig kleinen Antriebsfeder erreicht werden.
Die Hemmung muß dabei mit sehr geringen Ansprechkräften arbeiten, damit es nicht
erforderlich ist, einen großen Teil der Antriebskraft zur Betätigung der Hemmung
abzuzweigen.
-
Es sind Zeitschalter mit einer Antriebsfeder, die von Hand gespannt
wird, und Hemmungen bekannt. Bei einer dieser bekannten Ausführungen hemmt das Hemmwerk
den Ablauf, indem das Drehmoment der Antriebsfeder über ein Getriebe die Hemmung
antreibt, damit diese gleichmäßig abläuft. Der gleichmäßige Ablauf der Hemmung wird
z. B. durch Schwinganker, Luftflügel usw. erreicht.
-
Der Nachteil dieser Ausführung besteht darin, daß immer ein von der
Antriebsfeder herrührendes Drehmoment die Hemmung beeinflussen muß. Um das zu erreichen,
ist es erforderlich, daß ein genügend großes Drehmoment von der Antriebsfeder auf
die Hemmung übertragen wird. Handelt es sich um ein Zeitwerk mit langen Ablaufzeiten,
so ist eine verhältnismäßig große Übersetzung zwischen Antrieb und Hemmwerk vorhanden.
Das zu übertragende Drehmoment muß verhältnismäßig groß sein, damit es an der Hemmung
noch wirksam ist. Es ergibt sich dadurch eine viel größere und teuere Bauweise des
Zeitwerkes.
-
Bei einer anderen bekannten Ausführung ist ein Antrieb vorgesehen,
der ähnlich wie bei einem Synchronmotor frequenzabhängig ist. Eine Rückholfeder
bringt den Zeiger, der die Stellung des Zeitwerkes angibt, wieder in die Rücklage
bzw. Ruhe- und Ausgangslage. Es ist hier aber kein Antrieb vorhanden, der von einer
Hemmung beeinflußt wird. Man ist immer an die Drehzahl des Synchronmotors gebunden
und muß demzufolge das Getriebe ausbilden.
-
Bei einer anderen bekannten Ausführung wird ein Schwingungskörper
für den Antrieb ausgenutzt. Durch die vorhandene Schwungmasse ergeben sich ebenfalls
Beschränkungen für den Bau des Zeitwerkes.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und Antrieb
und Hemmung des Zeitwerkes so auszubilden, daß das gleiche Zeitwerk sowohl für den
Ablauf in einer ganz langen Zeit oder in einer sehr kurzen Zeit geeignet ist, ohne
daß wesentliche Umstellungen im Aufbau des Zeitwerkes erforderlich sind.
-
Die Lösung der Aufgabe nach der Erfindung besteht darin, daß die Hemmung
ein an sich bekanntes Polrad ist, dessen Pole festen Gegenpolen gegenüberstehen,
deren Wicklung vom Netzstrom durchflossen wird.
-
Bei dieser Ausführung sind beim Antrieb und bei der Hemmung Kräfte
vorhanden, die im gleichen Sinne wirken. Es sind also zwei Antriebsysteme vorhanden,
wobei das vom Antrieb bei der Hemmung noch wirksame Drehmoment nicht so groß sein
darf, daß es die Hemmung bzw. das Polrad antreibt, da dieses dann außer Tritt fallen
würde. Die bei der Hemmung noch wirksame Antriebskraft dient nur dazu, das Polrad
weiterzubewegen. Gegenüber einem Synchronmotor, den man nur als Antrieb verwenden
könnte, besteht der Vorteil, daß ein viel kleineres Magnetfeld beim Polrad erforderlich
ist als bei einem Synchronmotor. Der Wicklungsaufwand, Raum- und Gewichtsaufwand
ist entsprechend kleiner. Es ist auch leichter, durch Änderung des Polrades bzw.
durch Auswechseln des Polrades andere Drehzahlen zu erreichen. Das Polrad selbst
stellt auch keine Schwungmasse dar. Man kann dadurch in rascher Zeitfolge das Polrad
ablaufen lassen und erhält dabei eine sehr genau arbeitende Hemmung.
-
Zur Ausgestaltung der Erfindung dient es, daß eine vom Gleichstrom
durchflossene Hilfswicklung vorhanden ist, um eine Arretierung der Hemmung zu bewirken.
-
Je nach dem Programmablauf kann es notwendig sein, durch die Hemmung
das Zeitwerk stillzusetzen. Hierbei genügt ein Gleichstromimpuls, der eine magnetische
Rastung des Polrades und damit eine Stillsetzung
des Zeitwerkes
bewirkt. Das Drehmoment, welches beim Polrad ausgeübt werden muß, braucht dabei
nur sehr klein zu sein, da beim Polrad- die große Drehzahl vorliegt.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
-
In der- Zeichnung ist der Schaltknebell gezeichnet, durch -den die
Antriebsfeder 2 aufgezogen wird. Die anschließend ablaufende Schaltscheibe 3 besitzt
einen Schaltnocken 4, der beim Bewegen des Gegennockens 5 die Kontakte 6 betätigt.
Auf der Antriebswelle 7 können selbstverständlich noch viel mehr Schaltscheiben
und Schaltnocken untergebracht sein, um den Programmablauf, z. B. bei einer Wasch-
oder Geschirrspülmaschine, zu bewirken. Die Antriebswelle 7, welche die Schaltscheibe
3 mit dem Schaltnocken 4 bewegt, treibt gleichzeitig durch das fest mit ihr verbundene
Zahnrad 8 das Ritzel 9. Das Ritze19 ist wiederum mit dem Zahnrad10 verbunden und
treibt das Ritzel11. Das Ritze111 befindet sich letzten Endes auf dem Polrad 12.
Diese Übersetzung, bestehend aus Zahnrädern und Ritzeln, kann je nach dem Verwendungszweck,
d. h. entsprechend dem langsamen oder schnellenAblauf desZeitwerkes, verschieden
gewählt sein. Das Polrad 12 besitzt Pollücken 19, 20, durch welche die dazwischen
liegenden Pole ausgebildet werden. Gegenpole 13,14 sind in einem solchen Abstand
angeordnet, daß abwechselnd sich die Pole des Polrades und die Gegenpole gegenüberstehen
und jetzt der Luftspalt 17,18 zwischen den Polen und Gegenpolen klein ist, um dann,
wenn die Pollücken des Polrades 12 den Gegenpolen 13,14 gegenüberstehen, groß zu
werden. Das von der Antriebsfeder 2 herrührende Drehmoment muß dann so groß
sein, daß es das Polrad 12 weiterdreht, wenn dessen Pollücken den Gegenpolen 13,14
gegenüberstehen. Die magnetische Rastung wird durch ein Wechselfeld erreicht, welches
über die Wicklung 15 den magnetisclien:_Fluß im magnetischen Stromkreis erzeugt.
Die Drehzahl des Polrades 12 hängt von der Frequenz dieses Wechselfeldes ab. Einer
Anlaufwicklung oder einer Phasenverschiebung, wie sie bei Synchronmotoren vorhanden
sind, bedarf es nicht, da die Antriebsfeder 2, wie vorher erwähnt, das Weiterdrehen
des Polrades bis zum Gegenüberstehen der Pole übernimmt. Beim Nulldurchgang des
Wechselstromes dreht dann die Antriebsfeder 2 das Polrad 12 weiter, bis zur nächsten
Rastung. Eine Hilfswicklung 16, die kurzzeitig an Gleichspannung gelegt werden ,kann,
bedingt dann eine so - starke magnetische Rastung, daß die Kraft der Antriebsfeder
2 nicht mehr ausreicht, um das Polrad 12 weiterzudrehen. Es ist dadurch der Ablauf
des Zeitwerkes sehr rasch gehemmt bzw. wieder freizugeben.