DE1053564B - Zeitschalter mit einer steuerbaren gas- oder dampfgefuellten Entladungsroehre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zeitschalter mit einer steuerbaren gas- oder dampfgefüllten Entladungsröhre, die über einen Widerstand aus einer Gleichstromquelle gespeist wird und wobei ein aufgeladener Kondensator als negative Vorspannung im Gitterkreiis der Entladungsrohre liegt, von der wenigstens ein Teil der Entladtingszeiit bis zum Augenblick der Zündung der Entladungsröhre für die gewünschte Zeitdauer maßgebend ist. Ein solcher Zeitschalter kann für verschiedene Zwecke verwendet werden, ist aber insbesondere von Wichtigkeit für die Steuerung zweier antiparallel geschalteter gas- oder dampfgefüllter H auptentladungs röhren (entweder unmittelbar oder über eine oder mehrere Hilf sentladungs röhren) für Widerstandsschweißen.

Nach der Erfindung liegt zwischen dem Verbindungspunkt der Kathode mit dem Kondensator und der positiven Klemme einerseits ein Widerstand und der negativen Klemme andererseits ein Schalter, und das Gitter ist mit einer vorzugsweise einstellbaren Anzapfung eines zwischen der positiven und der negativen Klemme liegenden Potentiometers verbunden.

Die gewünschte Zeitdauer wird durch das Moment des Stromdurehganges durch den Schalter beim Schließen desselben und dem Augenblick der Zündung der Entladungsröhre bedingt, nachdem der Kondensator in hinreichendem Maße entladen ist.

Ein solcher Zeitschalter kann in bezug auf die Speisewechselspannung der erwähnten Hauptentladungsröhren sowohl synchron als auch asynchron arbeiten. In ersterem Falle kann der Schalter zwischen der Kathode und der negativen Klemme aus einer steuerbaren Entladungsröhre bestehen, deren Steuerung mit der erwähnten Wechselspannung synchronisiert ist, und im zweiten Falle kann der Schalter aus einem von Hand betätigbaren mechanischen Schalter oder einem Relais bestehen.

Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung liegt zwischen dem Gitter und der Anzapfung des Potentiometers ein Widerstand, der vorzugsweise von einem Gleichrichter überbrückt ist, dessen Anode mit dem Gitter verbunden ist. Dieser Widerstand dient als Entladungswiderstand für den Kondensator, wobei das Vorhandensein des Gleichrichters eine schnelle Wiederaufladung des Kondensators ermöglicht.

Die Erfindung wird an Hand der schematisch dargestellten Figuren beispielsweise näher erläutert.

In Fig. 1 ist eine steuerbare gas- oder dampfgefüllte Entladungsröhre 1 mit der Anode über einen Widerstand 2 mit der positiven Klemme einer Gleichspannungsquelle 3 verbunden. Im Gitterkreis der Röhre 1 liegt ein Kondensator 4, dessen Verbindungspunkt 5 mit der Kathode über einen Widerstand 6 mit der Zeitschalter mit einer steuerbaren
gas- oder dampfgefüllten Entladungsrohre

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 8. Mai 1957

Henri Joseph Antonius Marie Jacobs
und Leonardus Fransiscus van de Weijdeven,

Eindhoven (Niederlande),
sind als Erfinder genannt worden

positiven Klemme einerseits und über einen Schalter 7 mit der negativen Klemme andererseits verbunden ist. Das Gitter ist weiterhin mit einer Anzapfung 8 des zwischen der positiven und der negativen Klemme angebrachten Potentiometers 9 gekoppelt.

Sobald die Gleichspannungsquelle 3 angeschlossen ist, wird bei geöffnetem Schalter 7 der Kondensator 4 über den Widerstand 6 und den unteren Teil des Potentiometers 9 aufgeladen bis zur Spannung der positiven Klemme abzüglich der Spannung an der Anzapfung 8, so daß das Gitter der Röhre 1 eine negative Vorspannung hat. Die Spannung am Kondensator 4 ist in Fig. 2, in der die positive und die negative Klemme mit + und — angedeutet sind, mit 10 bezeichnet. In dieser Figur ist ferner die positive Spannung an der Anode mit 11 und die Spannung an der Kathode der Röhre 1 mit 12 bezeichnet.

Wird der Schalter 7 geschlossen, so wird der Punkt 13 in Fig. 1 an der Kathode¹ plötzlich negativ infolge der Verbindung mit der negativen Klemme, so daß die Auisgangsklemnie 14 !gleichfalls plötzlich eine negative Spannung erhält. In Fig. 2 ist dies durch die Linie 15 wiedergegeben. Folglich wind die Spannung" am Gitter der Röhre 1 plötzlich noch negativer, was durch die Linie 16 in Fig. 2 dargestellt ist. Die Röhre 1 bleibt somit gesperrt. Der Kondensator 4

809 787/37»

wird dann jedoch langsam über den unteren Teil des Potentiometers und den Schalter 7 entladen, wie es in Fig. 2 durch die Linie 17 wiedergegeben ist. Im Augenblick 18 ist der Kondensator so weit entladen, daß eine Zündung der Röhre 1 erfolgt, was durch die Linie 19 wiedergegeben ist. Folglich sinkt die positive Spannung an der Anode der Röhre 1 z. B. auf den Wert 20 herab, was gleichzeitig die Spannung an der Ausgangsklemme 21 in Fig. 1 ist. An den Klemmen 14 und 21 ergeben sich somit Potentialänderungen mit einem Intervall, wie durch die Linie 22 in Fig. 2 dargestellt, welche als Steuerimpulse zur Bestimmung einer gewissen Zeitdauer, z. B. der Schweißzeit bei· Schweißgeräten, dienen können. Das Zündmoment der Röhre 1 bei 18 kann genauer bestimmt werden, wenn der Spannung 17 des Kondensators 4 spitze Spannungen (z. B. aus einem gesättigten Transformator) überlagert sind.

Im beschriebenen Falle hängt die gewünschte Zeitdauer von der Einstellung der Anzapfung 8 am Potentiometer 9, durch die die Spannung· 10 des Kondensators 4 bedingt wird, und vom Wert des unteren Teiles des Potentiometers 9, über den der Kondensator entladen wird, also· gleichfalls von der Einstellung der Anzapfung 8 ab. Dies ist in vielen Fällen erschwerlich. Man kann dieser Schwierigkeit begegnen, indem in Fig. 1 zwischen den Punkten 23 und 24 ein getrennter Widerstand angebracht wird, wodurch die Entladungszeit 22 von der Einstellung der Anzapfung 8 weniger abhängig ist.

Es ist häufig erwünscht, daß die Schaltung gleich nach Ablauf der Zeitdauer 22 wieder eine nächste Schal.thandlu.ng vollführen kann. Zu diesem Zweck muß der Kondensator 4 zunächst wieder aufgeladen werden. Dies beansprucht eine gewisse Zeit inebesondere beim Vorhandensein eines Widerstandes zwischen den Punkten 23 und 2A, der gegenüber dem Widerstand 6 und dem unteren Teil des Potentiometers 9 im allgemeinen verhältnismäßig hochohmig ist. Um diesem Nachteil zu begegnen, kann der Widerstand 25 (s. Fig. 3) zwischen den Punkten 23 und 24 von einem Gleichrichter 26 überbrückt werden, dessen Anode mit dem Gitter verbunden ist, so· daß bei Wiederaufladung des Kondensators 4 der Widerstand 25 kurzgeschlossen und somit eine schnelle Aufladung möglich ist.

In bestimmten Fällen sind mehrere Schalthandlungen nacheinander ohne Unterbrechung erwünscht, z. B. bei. Widerstandsschweißgeräten, bei denen eine bestimmte Dauer des Elektrodendrucks vor dem Schweißen, der Schweißung und eine gewisse Dauer des Elektrodendrucks nach dem Schweißen erwünscht sind.

In solchen Fällen kann der Schalter 7 von Fig. 1 durch einen gleichen Zeitschalter wie Fig. 1 selbst ersetzt werden.

Dies ist in Fig. 4 dargestellt, in der entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen und entsprechende Bezugszeichen des zweiten Schalters mit einem Akzent bezeichnet sind. Zwischen den Ausgangsklemmen 14', 14 und 21 entstehen dann mit gegenseitigen Zeitunterschieden Potentialänderungen, die z. B. zur Bestimmung der Dauer des Elektrodendrucks und der Schweißzeit dienen können, wie es in Fig. 5 mit 28 bzw. 29 angegeben ist.

In entsprechender Weise kann der Schalter 7' von Fig. 4 wieder durch einen dritten Zeitschalter nach Fig. 1 ersetzt werden.

Ein einfacher selbsttätiger Schalter zum Ersatz des Schalters Ί, T oder des entsprechenden nicht dar- τη gestellten Schalters 7" beim erwähnten dritten Zeitschalter Fig. 5 kann aus einer Flip-Flop-Schaltung wie in Fig. 6 bestehen, bei der die Möglichkeit besteht, die ganze Schaltung für nur ein Arbeitsprogramm oder repetierend auszubilden.

Statt des nicht dargestellten Schalters 7" ist die gasgefüllte Entladungsröhre 30 mittels des gemeinsamen Kathodenwiderstandes 32, des Kondensators 33 und der Anodenwiderstände 34 und 35 mit der Röhre 31 in Flip-Flop-Schaltung angeordnet. Eine Ausgangsklemme 14" ist mit der Anode der Röhre 30 verbunden.

Die Röhre 31 ist normalerweise stromführend, z. B. durch einen beim Pfeil 36 zugeführten Zündimpuls. Die Spannungs an 14" an der Anode der gesperrten Röhre 30 ist somit positiv. Wird nun bei 37 die Röhre 30 gezündet, so sinkt die Spannung an 14" herab, und die Röhre 31 erlischt. Die Röhre 1" wird nach einem gewissen Zeitverlauf gezündet, darauf zündet die Röhre 1' und weiter, gleichfalls nach einem gewissen Zeitverlauf die Röhre 1. Infolge der Zündung der Röhre 1 wird ein Spannungsimpuls vom Gitter über den Kondensator 38 dem Gitter der Röhre 31 zugeführt, wodurch letztere gezündet wird und die Röhre 30 erlischt. Dann ist der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt.

Eine Steuerung des Elektrodendrucks, der Schweißzeit und des Nachdrucks der Elektroden ist in Fig. 7 mit 28, 29 und 39 schematisch dargestellt.

Wünscht man eine Wiederholung dieses Programms, so* kann eine Ausgangsklemme 40 an der Anode der Röhre 31 über ein Zeitrelais derart mit der Steuerung der Röhre 30 verbunden werden, daß eine gewisse Zeit nach Ablauf des Impulses 21 in Fig. 7 der Impuls 14" durch Zündung der Röhre 30 wieder erzeugt wird.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Zeitschalter mit einer steuerbaren gas- oder dampfgefüllten Entladungsröhre, der über einen Widerstand aus einer Gleichspannungsquelle gespeist wird und wobei ein aufgeladener Kondensator als negative Vorspannung im Gitterkreis der Entladungsröhre liegt, von der wenigstens ein Teil der Entladungszeit bis zum Moment der Zündung der Entladungsröhre für die gewünschte Zeitdauer maßgebend ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verbindungspunkt der Kathode mit dem Kondensator und der positiven Klemme einerseits ein Widerstand und der negativen Klemme andererseits ein Schalter liegt und das Gitter mit einer vorzugsweise einstellbaren Anzapfung eines zwischen der positiven und der negativen Klemme liegenden Potentiometers verbunden ist.

2. Zeitschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gitter und der Anzapfung des Potentiometers ein Widerstand liegt, der vorzugsweise von einem Gleichrichter überbrückt ist, dessen Anode mit dem Gitter verbunden ist.

3. Zeitschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter aus einem zweiten Zeitschalter nach Anspruch 1 oder 2 besteht, wobei die Anode der Entladungsröhre des zweiten Zeitschalters mit der Kathode der Entladungsröhre des ersten Zeitsahalters verbunden ist.

4. Zeitschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter des zweiten Zeit-

schalters in entsprechender Weise wie im Anspruch 3 wieder aus einem Zeitschalter nach Anspruch 1 ader 2 besteht.

5. Zeitschalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter des letzteren Zeitschalters aus einer Flip-Flop-Schaltung zweier gas- oder dampfgefüllter Entladungsröhren besteht, wobei die Anode der einen Röhre mit der Kathode der Entladungsröhre des letzteren Zeitschalters verbunden ist, während das Gitter der

anderen Röhre mit der Kathode der Entladungsröhre des ersteren Zeitschalters gekoppelt ist.

6. Zeitschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Röhre über eine Verzögerungsschal'tung mit dem Steuerkreis der ersten Röhre der Flip-Flop-Schaltung verbunden ist, in der Weise, daß beim Zünden der anderen Röhre die Verzögerungsschaltung nach einem gewissen Zeitverlauf die erwähnte eine Röhre wieder zum Zünden bringt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 809 787/379 3.59