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Additiver Verzögerungsschalter mit zwei RC-Strecken Die Erfindung
betrifft einen additiven Verzögerungsschalter mit zwei RC-Strecken, der eine sofortige
Wiederinbetriebnahme ermöglicht.
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Es sind mechanische, elektromechanische und elektronische mit Röhren
und Transistoren bestückte Zeitschalter bekannt.
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Auf Grund der besonderen Charakteristik der einzelnen Systeme gibt
es Anwendungsgebiete, wo die elektronischen Zeitschalter vorzuziehen sind, und Anwendungsgebiete,
wo die mechanischen oder elektromechanischen Zeitschalter besser geeignet sind.
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In Kurzzeitbereichen werden vorzugsweise wegen der Trägheit der Massen
bei elektromechanischen Zeitwerken elektronische Zeitrelais verwandt und für lange
Zeitbereiche vorzugsweise mechanische oder elektromechanische Nahezu alle elektronischen
Zeitwerke arbeiten mit der Auf- oder Entladekurve der Kondensatoren. Durch diese
Tatsache wird der Zeitbereich für die Anwendung elektronischer Zeitschalter bereits
eingeengt, und zwar aus zweierlei Gründen.
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Eine überdimensionierung einer Kondensatorkapazität zur Erzielung
langer Zeiten bedingt einen großen Raum- und Anschaffungsaufwand. Aus dem Grunde
sind die mechanischen Zeitwerke überlegen.
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Ferner haben die elektronischen Zeitschalter nach dem jetzigen Stand
der Technik den Nachteil, daß sie bei Benutzung der Aufladekurve als zeitbestimmendes
RC-Glied keine sofortige Wiederinbetriebsbereitschaft haben, da zunächst die Entladung
vorgenommen werden muß, um das Gerät wieder betriebsfertig zu machen. Wird die Entladung
des C-Gliedes zeitbestimmend, muß zunächst die Wiederaufladung durchgeführt sein.
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Erfolgt ein Auslöseimpuls vor diesem Zeitpunkt, ergibt sich ein ungenauer
Zeitablauf. Es sind ferner Lösungen bekannt, die mit kleineren Kondensatorkapazitäten
arbeiten und auch eine sofortige Wiedereinstellbereitschaft gewährleisten.
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In diesem Fall ist aber eine mehr oder weniger komplizierte Umschaltvorrichtung
beispielsweise durch sogenannte Kippstufen erforderlich mit einer Vorrichtung, die
Umschaltimpulse so lange zu zählen, bis der gewählte Endschaltpunkt erreicht ist.
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Ferner gibt es Vorrichtungen, die als Multivibratoren mit einer galvanischen
und einer kapazitiven Rückkopplung arbeiten. In diesem Fall ist zwar die Rückkehrzeit
beschleunigt, aber auch hier besteht der Nachteil, daß sie - jedenfalls praktisch
nicht -gleich Null ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der elektronischen Zeitschalter
mit wirtschaftlich vertretbaren Mitteln so zu beseitigen, daß auf der einen Seite
längere Zeitbereiche möglich werden und auf der anderen Seite eine sofortige Wiederinbetriebnahme
gewährleistet ist, d. h., daß das RC-Glied sofort wieder betriebsbereit ist nach
Ablauf einer langen oder kurzen Zeit, ohne daß durch diesen Tatbestand störende
Zeitdifferenzen eintreten.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Verzögerungszeit
bestimmt wird 1. durch die Entladung des ersten Kondensators, 2. durch die sofortige
Wiederaufladung dieses Kondensators und 3. durch die Entladung des zweiten, während
der ersten Teilverzögerungszeit aufgeladenen Kondensators mit anschließendem Schaltkommando.
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Soll ein Zeitimpuls ausgelöst werden, so erfolgt im linearen Teil
der- Entladekurve der RC-Strecke des ersten Kondensators ein Zeitablauf bis zum
Nulldurchgang. Anschließend erfolgt die Wiederaufladung, wobei wiederum der lineare
Teil der Aufladekurve additiv eine Zeitverlängerung bewirkt. Nach Beendigung dieser
Aufladung erfolgt eine Entladung des zweiten Kondensators, der während der Zeit
der Auf- und Entladung des ersten Kondensators im aufgeladenen Zustand gehalten
wird. Auch in diesem Fall wird nur der lineare Teil der Entladekurve zur Addition
des Zeitvorganges herangezogen.
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Hierdurch können sehr lange Zeitabläufe erzielt werden, wobei durch
die Kombination der beiden Kondensatoren zueinander eine erheblich längere Zeit
erzielt wird, als wenn ein oder zwei Kondensatoren eingesetzt werden, bei denen
lediglich die Auf- oder Entladekurve zeitbestimmend wirkt. Aber nicht nur der Vorteil
einer langen Zeit ist hierdurch gegeben, sondern der weitere Vorteil, daß nach Ablauf
der letzten Entladekurve der Kondensator 1 wieder sofort betriebsbereit ist, ohne
daß hierdurch
Zeitdifferenzen eintreten können. Dies wird dadurch
erreicht, daß durch die Zeit für die Entladung des zweiten Kondensators ausreichend
Zeit für die Nachformierung des wieder geladenen ersten Kondensators zur Verfügung
steht, wodurch Zeitdifferenzen vermieden werden bzw. so eingeschränkt bleiben, daß
sie sich praktisch nicht mehr auswirken.
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Erfolgt unmittelbar nach diesem Zeitablauf ein neuer Auslöseimpuls,
so wickelt sich erfindungsgemäß der Verfahrensablauf wie folgt ab: Entladung des
ersten Kondensators unter gleichzeitiger Wiederaufladung des zweiten Kondensators.
Der erste Kondensator wird nach der erfolgten Entladung unmittelbar wieder aufgeladen.
Es besteht hierdurch für den zweiten Kondensator die Möglichkeit, sich noch während
dieser Zeit nachzuformieren. Anschließend Entladung des zweiten Kondensators, wodurch
ebenfalls eine Zeit für die Nachformierung des ersten Kondensators gegeben wird.
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Hierdurch ist also ersichtlich, daß ein solcher Zeitschalter sofort
wieder betriebsbereit wird und daß außerdem durch die zusätzliche Zeit für beide
Kondensatoren eine Nachformierung gegeben ist, die die Genauigkeit des Zeitwerkes
wesentlich steigert.