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Zeitrelais mit von Hand auf die Schaltzeit einstellbaren und vom Gangwerk
in ihre die Ausschaltung bedingende Nullstellung zurückgeführten Nutenscheiben Bei
Zeitrelais hat sich die Verwendung von mit Nuten oder Kerben versehenen, drehbeweglichen
Scheiben bewährt, mit denen Steuermittel für Schalter oder, im einfachsten Fall,
unmittelbar Kontaktteile mittels Nasen oder Stiften so zusammenwirken, daß diese
in der Nullstellung der Scheiben in deren Nuten oder Kerben einfallen; die Nutenscheiben
sind von Hand verdrehbar, und ihr Verdrehungswinkel bestimmt die Schaltzeit, innerhalb
welcher sie vom Gangwerk des Relais in ihre Nullstellung zurückgeführt werden. Es
gelingt mit dieser Anordnung, die Abweichung der Schaltzeit vom eingestellten Sollwert
bemerkenswert klein zu halten, weil der Absolutfehler konstant bleibt und sehr klein
ist.
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Die Erfindung betrifft ein Zeitrelais der vorstehend gekennzeichneten
Art, das in besonders einfacher Weise aufgebaut ist, sich demzufolge durch- eine
hohe Betriebssicherheit auszeichnet, bequem bei der Herstellung für unterschiedliche
Einstellbereiche, mit weit voneinanderliegenden Grenzen eingerichtet werden kann
und seine vorteilhaften Eigenschaften .auch bei sehr kurzen Schaltzeitspannen ungemindert
beibehält, weil es ohne weiteres auch bei ständigem Antrieb des Gangwerks verwendbar
ist.
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Zu diesen Zwecken wird die Anordnung so getroffen, daß die Nutenscheiben
auf der Welle eines am Rand fein gezahnten Stirnrades befestigt sind, das mit einer
ihm gleichachsigen und vom Einstellmittel drehbaren Scheibe über eine Feder verbunden
ist, die zwei Anschlagstifte des Stirnrades und der Scheibe zum Anliegen zu bringen
trachtet, und daß der Anker eines Schaltmagneten bei dessen Erregung erstens das
Stirnrad mit einem radial zu ihm beweglichen Triebzahnrad des Gangwerks kuppelt,
zweitens einen bei urierregtem Schaltmagneten die Kontakthebel in der Schließstellung
haltenden Arm derart verstellt, daß die Kontakthebel hiernach nur
von
den Nutenscheiben bis nach deren Rückkehr in die Nullstellung in der Schließstellung
gesperrt gehalten werden und drittens weitere Schaltkontakte in den Zeitschaltstromkreisen
mit den Schaltkontakten der auf den Nutenscheiben aufliegenden Kontakthebel in Reihe
schaltet.
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Da in der Bereitschaftsstellung das Gangwerk von den Nutenscheiben
entkuppelt ist, kann es ständig in Betrieb sein. Eine einmal eingestellte Schaltzeitspanne
bleibt für eine beliebige Wiederholung aufrechterhalten, weil während des Verstreichens
dieser Schaltzeitspanne die Rückführung der Nutenscheiben in ihre Nullstellung entgegen
der Spannung der Feder zwischen dem Stirnrad und der mit ihm gleichachsigen, mit
dem Einstellmittel kraftschlüssig verbundenen Scheibe erfolgt und die Feder unmittelbar
nach geschehener Ausschaltung die Nutenscheiben wieder in ihre den Beginn einer
neuen und gleichen Schaltzeitspanne bestimmende Anfangsstellung bringt. Die Anpassung
an unterschiedliche Einstellbereiche ist einfach, weil nur die Übersetzung zwischen
dem Triebzahnrad und dem mit den Nutenscheiben durch die gemeinsame Welle fest verbundenen
Stirnrad geändert zu werden braucht, was bei der `Fahl des Einstellbereiches zugleich
mit dem Anbringen von Nutenscheiben anderen Durchmessers erfolgen kann. Mit Rücksicht
hierauf ist es von besonderem Vorteil, wenn nach der Erfindung die Anordnung weiterhin
so getroffen wird, daß die Nutenscheiben, das am Rand fein gezahnte Stirnrad, die
mit iem gleichachsige Scheibe und die zwischen diesen beiden Teilen angeordnete
Feder zusammen mit einem die dein Stirnrad und den Nutenscheiben gemeinsame Welle
in Spitzen lagernden Rahmen eine geschlossene Baueinheit bilden.
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Zur Sicherstellung eines genauen Arbeitens auch bei kürzesten Zeitspannen,
die beträchtlich unterhalb der Dauer des Kontaktschlusses des meist am fernen Ort
befindlichen Bedienungsschalters, z. B. eines Druckknopfs, liegen können, ist nach
der Erfindung jeder der mit den Nutenscheiben zusammenwirkenden Kontakte in Reihe
geschaltet mit einem vom Anker des Schaltmagneten bei dessen Erregung geschlossen
gehaltenen Kontakt.
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Ein derartiges Zeitrelais ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung
auf der Zeichnung veranschaulicht, wobei das Antriebsmittel des Gangwerks ein Synchronkleinmator
ist, dessen Läufer sich ständig drehen möge, und nur die für das Verständnis des
Wesens cler Erfindung notwendigen Teile dargestellt sind.
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Abb. i ist eine :lufsicht auf die Gehäusefrontplatte rnit der Einstellskala,
Abb.2 ein ' Aufriß der hauptsächlichen Innenteile in der Bereitschaftsstellung,
Abb.3 ein Seitenriß, Abb. q. ein Aufriß der Schalt- und Steuereinrichtung im Augenblick
der Ausschaltung und Abb.5 ein Schaltschema mit schaubildlich dargestellten Wirkungsmitteln
des Erfindungsgegenstandes.
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Die Frontplatte der auf die Grundplatte i i (Abb. 2 und 3) aufgesetzten
Kappe 12 ist mit einer Einstellskala 13 versehen, über der die Marke eines
Drehknopfes 14, des Einstellmittels, spielt. Bei dessen Drehung wird über Zahnräder
15 und 16 eine Scheibe 17 gedreht, die einen Anschlagstift 18 trägt und über eine
nicht gezeichnete Spiralfeder mit dem am Rand fein gezahnten Stirnrad i9 verbunden
ist, das gleichfalls einen Anschlagstift 20 trägt, den diese Spiralfeder zum Anliegen
am Anschlagstift 18 zu bringen trachtet, wie es in der aus Abb.2 ersichtlichen Bereitschaftsstellung
der Fall ist. Auf der beiderends in Spitzen gelagerten Welle 21 des Stirnrades 19
sind die beiden Scheiben 22 und 22' mit der Nut oder Kerbe 23 bzw. 23' befestigt,
in die im Augenblick des Erreichens der Nullstellung der Scheiben 22 und 22' die
abgewinkelten Enden 24. und 2q.' der beweglichen Tastkontaktfedern 25 und 25' (Abb.
5) einfallen, wie es Abb. q. erkennen läßt.
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In der Bereitschaftsstellung (Abb.2) liegen unter der Wirkung einer
dem Gewicht des Ankers 26 des Schaltmagneten 27 entgegenwirkenden Zugfeder 28 die
Kontakte der Tastkontaktfedern 25 und 25' (Abb. 5) ihren Gegenkontakten an, so daß
diese Tastkontakte geschlossen sind und die abgewinkelten Enden 2.1 und 2,1' der
beweglichen Tastkontaktfedern 25 und 25' (Abb.5) von den Nutenscheiben abgehoben
sind. Entsprechend der am Drehknopf i a eingestellten Schaltzeit steht dabei die
Kerbe oder Nut 23 bzw. 23' jeder Scheibe 22 und 22' um den eingestellten Winkelbetrag
von den abgewinkelten Enden 2¢ der beweglichen Tastkontaktfedern ab. Das Anziehen
des Ankers 26 bei erregtem Schaltmagneten 27 bewirkt dreierlei: Erstens wird das
vom Synchronkleinmotor 32 ständig gedrehte und radial ein wenig bewegliche Triebzahnrad
29 mit dem Stirnrad i 9 gekuppelt, so daß die Nutenscheiben 22 und 22' sich im L
hrzeigergegensinn drehen; zweitens wird der Arm 30 des Ankergestänges aus der Bewegungsbahn
der Tastkontaktfedern 25 und 25' (Abb. 5) herausgeführt, so daß deren abgewinkelte
Enden 24. und 24' auf den Rändern der Nutenscheiben 22 und 22' zum Aufliegen kommen;
drittens werden Tastkontakte 31 und 31' (Abb. 5), die in Reihe mit den in der Bereitschaftsstellung
bereits geschlossenen Tastkontakten 25 und 25' (Abb. 5) geschaltet sind, ebenfalls
geschlossen, womit die Einschaltung
des Stromverbrauchers beginnt.
Dessen Ausschaltung geschieht durch Einfallen der abgewinkelten Enden 24 und 2q.'
der Tastkontaktfedern 25 und 25' (Abb. 5) in die Nuten 23 der gleichförmig gedrehten
Scheiben 22 und 22'. Unmittelbar darauf fällt der Anker 26 vom alsdann zufolge einer
bekannten Schaltung entregten Schaltmagneten 27 ab, bringt er das Triebzahnrad 29
außer Eingriff mit der am Rand gezahnten Scheibe i9 und öffnet er wieder die Tastkontakte
3 i. Um jede noch so geringe Sperrung des Getriebes verläßlich zu vermeiden, gestaltet
man die Kerben oder Nuten 23 bzw. 23' der Scheiben 22 und 22' als sektorförmige
Ausnehmungen. Es hat sich gezeigt, daß eine Rändelung der nur während des Verstreichens
der Schaltzeitspannen kraftschlüssig miteinander verbundenen Räder i9 und 29 ausreicht,
so daß mit einem Reibungsschluß ,an Stelle eines genauen Zahntriebs auszukommen
ist.