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Dokumentenidentifikation DE2937990C2 11.08.1988
Titel Digitalschaltuhr
Anmelder Protecciones Electricas de Alta Precision S.A. (PEAP, S.A.), Baracaldo, Viszcaya, ES
Vertreter Grünecker, A., Dipl.-Ing.; Kinkeldey, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Stockmair, W., Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Ae.E. Cal Tech; Schumann, K., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Jakob, P., Dipl.-Ing.; Bezold, G., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 20.09.1979
DE-Aktenzeichen 2937990
Offenlegungstag 10.04.1980
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 11.08.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.08.1988
IPC-Hauptklasse G04C 23/00
IPC-Nebenklasse H01H 43/10   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Digitalschaltuhr nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche ist aus der DE-OS 26 03 722 bekannt.

Diese Druckschrift beschreibt eine Digitalschaltuhr mit Uhrzeitscheiben, die für die laufende Uhrzeitanzeige vorgesehen sind, eine Einstellscheibe eines Kurzzeitweckers mit Minutenangaben, eine Einstellscheibe mit Stundenangaben für die Einstellung einer Einschaltdauer und eine Einstellscheibe mit Stundenangaben für die Einstellung des Endes einer Einschaltzeit. Mit der Einstellscheibe für den Kurzzeitwecker ist eine Nockenscheibe drehfest verbunden, die den Betrieb einer Alarmvorrichtung steuert. Diese Nockenscheibe ist über eine lösbare Kupplungseinrichtung mit dem Antrieb der Uhr verbindbar, wobei die Kupplung sich selbst löst, wenn die eingestellte Kurzzeit abgelaufen ist. Einzelheiten des Antriebes der Schaltuhr sind in dieser Druckschrift nicht beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltuhr der vorgenannten Art anzugeben, mit der die Zeitdauer einer Einschaltperiode und der Beginnzeitpunkt der Einschaltperiode wahlfrei einstellbar sind.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine schematische Übersichtsdarstellung einer erfindungsgemäßen Schaltuhr, teilweise geschnitten.

Die dargestellte Digitalschaltuhr enthält einen Mikro- Synchronmotor 1, der über ein Untersetzungsgetriebe 2 einen umlaufenden Finger 3 antreibt. Dieser greift in Zeitabständen von jeweils genau einer Minute jeweils an einem von mehreren an einer ersten, Minutenziffern tragenden Ziffernscheibe 4 seitlich vorstehenden Zapfen 27 an. Diese erste Ziffernscheibe ist über eine allgemein bekannte Getriebeanordnung, wie sie etwa in Kilometerzählern von Fahrzeugen gebräuchlich ist, mit weiteren Ziffernscheiben 7 verbunden. Die Ziffernscheiben 4 sind in Form einer Trommel angeordnet und lassen die Uhrzeit in digitaler Form ablesen.

Ein über das Untersetzungsgetriebe 2 angetriebenes, etwa sternförmiges Rädchen 5 dient der Betätigung eines Hammers 6 derart, daß dieser in gleichmäßigen Zeitabständen auf eine Glocke 7 aufschlägt und damit ein akustisches Signal erzeugt.

Ein fest mit der ersten Ziffernscheibe 4 verbundenes Ritzel 16 treibt über ein zweites Untersetzungsgetriebe 17 eine erste Einstellscheibe 8 an, welche entlang ihrem Umfang mit Ziffern zum Einstellen der Einschaltdauer versehen ist. An einer fest mit der ersten Einstellscheibe 8 verbundenen Nockenscheibe 12 befinden sich zwei Abtasthebel 9, 10 in Anlage. Der erste Abtasthebel 9 dient dazu, die Betätigung des Hammers 6 durch das Rädchen 5 je nach der Stellung der Nockenscheibe 12 zu sperren oder freizugeben. Der zweite Abtasthebel 10 greift an einem Zwischenhebel 25 an, um über diesen die Kontakte eines Schalters 11 je nach der Stellung der Nockenscheibe 12 geöffnet oder geschlossen zu halten.

Ein Rad 14a des zweiten Untersetzungsgetriebes 17 stellt das eine Teil einer Kupplung 14 dar und ist zu diesem Zweck mit axial hervorstehenden Zapfen versehen. Diese kommen in antriebsübertragenden Eingriff mit Löchern einer das andere Teil der Kupplung 14 darstellenden Scheibe 14b, welche drehfest mit einer axialverschieblichen zweiten Einstellscheibe 13 verbunden ist. Die zweite Einstellscheibe 13 trägt entlang ihrem Umfang eine von eins bis zwölf reichende Zeitskala, deren Anzeige im Normalzustand mit der Zeitanzeige der Digitaluhr übereinstimmt.

Ein bewegungsübertragend mit der zweiten Einstellscheibe 13 verbundener, um einen Zapfen 28 verschwenkbarer Winkelhebel 24 hebt in der in Axialrichtung verschobenen Stellung der zweiten Einstellscheibe 13 den Zwischenhebel 25 von dem Abtasthebel 10 ab und hält die Kontakte des Schalters 11 in der geöffneten Stellung. Über einen Arm 15 ist die zweite Einstellscheibe 13 mit einer Kupplung 19, bestehend aus zwei axial gegeneinander verschiebbaren Zahnrädern 19a und 19b, für die Antriebsübertragung vom Untersetzungsgetriebe 17 zur ersten Einstellscheibe 8 verbunden. In der in Axialrichtung verschobenen Stellung der zweiten Einstellscheibe 13 ist die Kupplung 19 gelöst, so daß die erste Einstellscheibe 8 stehen bleibt, bis die zweite Einstellscheibe in die Ruhestellung zurückkehrt.

Die Zeitanzeige der Digitaluhr 4 ist mittels eines Drehknopfs 20 über ein Getriebe 26 einstellbar. Eine zwischen dem Drehknopf 20 und der Digitaluhr 4 angeordnete Sicherheitseinrichtung 21 gewährleistet, daß der Gang der Uhr bei blockiertem oder festgehaltenem Drehknopf nicht beeinträchtigt ist.

In der dargestellten Ausführungsform besteht die Sicherheitseinrichtung 21 aus einer unterteilten Welle und einer zwischen zwei Teilen der Welle angeordneten, einsinnig antriebsübertragenden, elastischen Ratschenkupplung.

Die erste Einstellscheibe 8 mit der Nockenscheibe 12 ist mittels eines Drehknopfs 22 über ein dem mit 26 bezeichneten entsprechendes (nicht gezeigtes) Getriebe einstellbar. Der Winkelhebel 24 ist durch Eindrücken eines weiteren Drehknopfs 23 verschwenkbar, um die zweite Einstellscheibe 13 in Axialrichtung zu verschieben und dadurch den Eingriff zwischen den Zapfen und Löchern der Kupplung 14 zu lösen, so daß sich die zweite Einstellscheibe 13 dann durch Drehen des Drehknopfs 23 über ein (nicht gezeigtes) Getriebe einstellen läßt. Gleichzeitig damit wird über den Arm 15 der Eingriff der zweiten Kupplung 19 gelöst.

Eine zweite, von Hand betätigbare Nockenscheibe 18 ist zwischen einer Neutralstellung und einer Wirkstellung verdrehbar. In der Wirkstellung hält sie den Zwischenhebel 25 in einer Stellung fest, in welcher dieser die Schalterkontakte geöffnet hält und vom Abtasthebel 10nicht betätigbar ist. Die zweite Nockenscheibe 18 ermöglicht somit das Öffnen der Schalterkontakte von Hand, ohne dabei die Betätigung des Läutewerks 5, 6, 7 zu sperren.

Die vorstehend beschriebene Digital-Schaltuhr arbeitet folgendermaßen: Durch Anschließen der Uhr an eine Stromquelle wird der Motor 1 in Gang gesetzt, so daß er über das Untersetzungsgetriebe 2 den Finger 3 in Bewegung setzt. Dieser schaltet nun in Abständen von jeweils einer Minute die erste Ziffernscheibe 4 um einen Schritt weiter.

Zum Einstellen der Zeitanzeige wird der Drehknopf 20 im Uhrzeigersinn gedreht, um die Ziffernscheiben 4 nacheinander einzustellen. Während des Einstellvorgangs wird der kraftschlüssige Eingriff des Fingers 3 durch einen in der betroffenen Scheibe vorhandenen Freilauf od. dgl. aufgehoben. Nach dem Einstellen der Anzeige zeigt die Digitaluhr fortlaufend die genaue Zeit an, solange die Stromspeisung nicht unterbrochen wird. Um eine Fehlbedienung auszuschließen und eine Beeinträchtigung des Gangs der Uhr bei blockiertem oder sonstwie festgehaltenem Drehknopf 20 zu vermeiden, ist die Sicherheitseinrichtung 21 vorgesehen. Gleichzeitig mit dem Einstellen der Zeitanzeige der Digitaluhr 4 stellt sich die zweite Einstellscheibe 13 auf die gleiche Uhrzeit ein.

Das Einstellen eines Einschaltzeitpunkts und einer Einschaltzeitdauer geschieht folgendermaßen: Zum Einstellen des Einschaltzeitpunkts wird der Drehknopf 23 eingedrückt, um über den Winkelhebel 24 den Eingriff der Kupplung 14 zu lösen. Darauf läßt sich der Drehknopf 23 verdrehen, um die Einstellscheibe 13 auf den gewünschten Einschaltzeitpunkt einzustellen. Gleichzeitig damit wird über den Arm 15 der Eingriff der Kupplung 19 gelöst, so daß nun die Antriebsübertragung vom zweiten Untersetzungsgetriebe 17 zur ersten Einstellscheibe 8 und damit zur Nockenscheibe 12 unterbrochen ist.

Nach dem Einstellen des Einschaltzeitpunkts wird der Drehknopf 23 freigegeben, so daß sich die zweite Einstellscheibe 13 und die damit verbundene Lochscheibe der Kupplung 14 in Richtung auf die Ausgangsstellung verschieben, bis die Lochscheibe auf den Zapfen der anderen Scheibe der Kupplung 14 aufsetzt. Die zweite Einstellscheibe verharrt nun unbewegt, bis die Zapfen der über das zweite Untersetzungsgetriebe 17 angetriebenen Kupplungsscheibe 14a zum eingestellten Einschaltzeitpunkt mit den Löchern der Lochscheibe 14b in Eingriff kommen.

Zum Einstellen der Einschaltdauer wird die erste Einstellscheibe 8 zusammen mit der Nockenscheibe 12 mittels des Drehknopfs 22 verdreht. Dadurch kommt der erste Abtasthebel 9 in eine Stellung, in welche er den Aufschlag des Hammers 6 auf der Glocke 7 verhindert. Der zweite Abtasthebel 10 kommt in eine Stellung, in welcher er von dem Zwischenhebel 25 abhebt und diesen somit zum Schließen der Kontakte des Schalters 11 freigibt. Dabei wird der Zwischenhebel 25 jedoch zunächst durch den Winkelhebel 24 an einer entsprechenden Bewegung gehindert. Nach dem Einstellen der Einschaltdauer bleibt die erste Einstellscheibe 8 in der betreffenden Stellung stehen, da die Antriebsübertragung über die Kupplung 19 unterbrochen ist.

Zu dem vorher eingestellten Einschaltzeitpunkt fluchten die Zapfen und Löcher der ersten Kupplung 14 miteinander, so daß sich die zweite Einstellscheibe 13 in Axialrichtung in die Ruhestellung zurückbewegen kann. Dadurch wird der Winkelhebel 24 um den Zapfen 28 herum in eine Stellung verschwenkt, in welcher er den Zwischenhebel 25 freigibt, so daß dieser sich in die durch den zweiten Abtasthebel 10 bestimmte, d. h. freigegebene Stellung bewegen kann und die Schalterkontakte schließen.

Gleichzeitig damit gibt der Arm 15 die zweite Kupplung 19 frei, so daß diese nun den Antrieb vom zweiten Untersetzungsgetriebe 17 auf die erste Einstellscheibe 8 und die Nockenscheibe 12 überträgt.

Am Ende der mittels der Einstellscheibe 8 eingestellten Einschaltdauer werden die beiden Abtasthebel 9 und 10 durch die Nockenscheibe 12 verschwenkt. Dadurch gibt der erste Abtasthebel 9 den Hammer 6 frei, so daß dieser unter dem Antrieb des Rädchens 5 auf der Glocke 7 aufschlägt und so ein akustisches Signal erzeugt. Der zweite Abtasthebel 10 greift am Zwischenhebel 25 an und bewirkt über diesen das Öffnen der Kontakte des Schalters 11.

Dieser Zustand bleibt, da sich der Eingriff des Zahnrades 19b aus dem Zahnkranz an der ersten Einstellscheibe 8 löst, unverändert bestehen, bis der durch das akustische Signal aufmerksam gemachte Benutzer die erste Einstellscheibe 8 und damit die Nockenscheibe 12 mittels des Drehknopfs 22 in eine Nullstellung verdreht, in welcher der erste Abtasthebel 9 erneut den Aufschlag des Hammers 6 auf der Glocke 7 sperrt.

Mittels des Drehknopfs 22 ist die Einstellscheibe 8 zusammen mit der Nockenscheibe 12 in eine weitere Stellung für Handbetätigung einstellbar, in welcher die Schalterkontakte geschlossen sind. Ein mit der ersten Einstellscheibe fest verbundenes Zahnrad hat aus den geschilderten Gründen an einer der Nullstellung und der Stellung für Handbetätigung entsprechenden Stelle eine Aussparung, so daß der Antrieb der Einstellscheibe in diesen Stellungen unterbrochen ist, die Scheibe also stehen bleibt.

Zur Einstellung des Läutewerks allein wird die zweite Nockenscheibe 18 von Hand abwärts verdreht, um die Schalterkontakte 11 unabhängig von der jeweiligen Stellung der Einstellscheiben und Abtasthebel in der geöffneten Stellung zu halten.

In der abwärts verschwenkten Stellung ist die zweite Nockenscheibe 18 durch eine an ihrem Umfang angreifende Nase des Zwischenhebels 25 festgehalten. Durch das Eindrücken des Drehknopfs 23 zum Einstellen der Einschaltzeit, wird der Zwischenhebel 25 von der Nockenscheibe 18 abgehoben, so daß diese unter der Belastung durch eine Feder in die Neutralstellung zurückkehrt, in welcher sie das Schließen der Konakte nicht verhindert. Damit ist auf einfache Weise eine Fehlbedienung ausgeschlossen.


Anspruch[de]
  1. 1. Digitalschaltuhr mit einer Anordnung von mit Ziffern für die Uhrzeitanzeige versehenen (Uhrzeit-)Scheiben, einem Drehknopf zum Einstellen der Uhrzeitscheiben, einer ersten, auf einen elektrischen Schalter wirkenden Einstellscheibe zum Einstellen und Anzeigen einer Einschaltzeitdauer, einer Einrichtung zum Einstellen der ersten Einstellscheibe, einer zweiten Einstellscheibe zum Einstellen und Anzeigen eines das von der ersten Einstellscheibe vorgesehene Einschaltintervall begrenzenden Zeitpunktes, einer Einrichtung zum Einstellen der zweiten Einstellscheibe, einer akustischen Alarmvorrichtung, die von einem eine Nockenscheibe abtastenden Hebel gesteuert ist und nach Ablauf einer durch Verdrehen der Nockenscheibe einstellbaren Zeit ein akustisches Signal abgibt, einer Antriebseinrichtung zum Antreiben der Uhrzeitscheiben und einer lösbaren Kupplungseinrichtung zwischen dem Antrieb und der Nockenscheibe, die bei Erreichen einer die Alarmvorrichtung betätigenden Stellung der Nockenscheibe trennt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

    1. a) die Nockenscheibe (12) ist mit der ersten Einstellscheibe (8) drehfest verbunden und wird auch von einem zweiten, auf den elektrischen Schalter (11) wirkenden Abtasthebel (10) abgetastet;
    2. b) zwischen den Uhrzeitscheiben (4) und der zweiten Einstellscheibe (13) ist eine erste lösbare Kupplung (14) angeordnet, die selbsttätig einrastet, wenn die Zeitanzeige an den Uhrzeitscheiben (4) mit der an der zweiten Einstellscheibe (13) übereinstimmt;
    3. c) die erste Einstellscheibe (8) ist von dem Antrieb über eine zweite Kupplung (19) angetrieben, die gelöst ist, wenn die erste Kupplung (14) gelöst ist;
    4. d) die erste Einstellscheibe (8) ist über einen mit ihr verbundenen Zahnkranz angetrieben, der in dem einer Ausschaltstellung der Einstellscheibe (8) entsprechenden Bereich eine Aussparung aufweist;
    5. e) die erste Kupplung (14) ist von einem Hebel (24) betätigbar, der in gelöster Kupplungsstellung auf einen Zwischenhebel (25) wirkt, der den elektrischen Schalter (11) öffnet; und
    6. f) der zweite, die Nockenscheibe (12) abtastende Abtasthebel (10) wirkt in der Ausschaltstellung der ersten Einstellscheibe (8) auf den Zwischenhebel (25) in Öffnungsrichtung des elektrischen Schalters (11).


  2. 2. Digitalschaltuhr nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine am Zwischenhebel (25) angreifende, von Hand verstellbare Nockenscheibe (18), mit der der Zwischenhebel (25) in der den elektrischen Schalter (11) öffnenden Stellung festhaltbar ist und die in dieser Stellung von dem Zwischenhebel (25) verriegelt ist, und eine auf die Nockenscheibe (18) einwirkende Rückstellfeder (27), die beim Abheben des Zwischenhebels (25) von der Nockenscheibe (18) diese in die Ruhestellung rückstellt.
  3. 3. Digitalschaltuhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Drehknopf (20) mit den Uhrzeitscheiben (4) verbindende Welle unterteilt ist und zwischen zwei Teilen der Welle eine elastische, einsinnig antriebsübertragende Ratschenkupplung (21) angeordnet ist, die bei festgehaltenem Drehknopf (20) eine Blockierung der Antriebseinrichtung (1, 2, 3) verhindert.






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