DE1921424A1 - Stufenschalter - Google Patents

Stufenschalter

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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B11/01—Automatic controllers electric
    • G05B11/14—Automatic controllers electric in which the output signal represents a discontinuous function of the deviation from the desired value, i.e. discontinuous controllers
    • G05B11/16—Two-step controllers, e.g. with on/off action
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/72—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region
    • H03K17/725—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region for ac voltages or currents
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stufenschalter, der in Abhängigkeit von einem oberen und unteren Grenzwert eines Steuersignals eine Leistung stufenweise ein- bzw. ausschaltet.
Ein solcher Stufenschalter kann z. B0 bei einer Kälteanlage -verwendet werden und in Abhängigkeit von der Belastung, dargestellt durch den Verdampferdruck, die Verdampfertemperatur, die Kühlraumtemperatur o. dgl., Kälteleistung zu- bzw, abschalten, wobei stufenweise die Leistung eines einzigen Verdichters oder bei Vorhandensein mehrerer Verdichter die Zahl der in Betrieb stehenden Einheiten verändert wird. Bei einer Klimaanlage kann in Abhängigkeit von der Feuchte die Menge des einzuspeisenden Wassers stufenweise geändert werden,, Bei einer Heizungsanlage kann in Abhängigkeit von der Temperatur die Zahl der in Betrieb stehenden Kessel geändert werden. Ähnliches gilt für andere Anlagen.
Es ist bekannt, einen Steuermotor in Abhängigkeit vom oberen Grenzwert in der einen Drehrichtung und in Abhängigkeit vom unteren Grenzwert in der anderen Drehrichtung anzutreiben und mit Hilfe von auf der Motorwelle angebrachten Nockenscheiben Schaltkontakte zu betätigen, die direkt oder indirekt Leistung abgebende Einheiten ein- bzw. ausschalten.
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Bei Erreichen des oberen Grenzwertes läuft der Motor, bis die erste Einheit und gegebenenfalls noch weitere Einheiten eingeschaltet sind, auf jeden Fall so lange, bis das Steuersignal nicht mehr den oberen Grenzwert anzeigt. Eine weitere auf der Motorwelle befestigte Nockenscheibe mit zugehörigen Kontakten stellt sicher, daß bei Erreichen der oberen oder unteren Leistungsgrenze der Anlage der Motor stillgesetzt wird.
Bei einer solchen Anordnung ist es schwierig, die einzelnen " Nockenscheiben so zu formen und auf der Motorwelle anzubringen, daß die einzelnen Teilleistungen auch im jeweils richtigen Augenblick ein- bzw. ausgeschaltet werden. Bleibt der Motor stehen, während sich ein Kontakt gerade an der Übergangsstelle des zugehörigen Nockens befindet, ergeben sich nicht definierte Verhältnisse. Auch ist die Verwendung eines Motors mit Nockenscheiben und zugehörigen Schaltern teuer, platzaufwendig und störanfällig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stufenschalter anzugeben, der mit einem Minimum an Kontakten und anderen beweglichen Teilen auskommen kann Lind immer genau definierte k Betriebszustande hat. Insbesondere soll die Möglichkeit bestehen, ihn auch platzsparend und billig herzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß während der Zeitdauer des Steuersignal-Grenzwerts Digitalimpulse an einen reversiblen Zähler abgebbar sind, der in Abhängigkeit von der Art des Grenzwerts vorwärts oder rückwärts zählt, und die Leistungsstufen in Abhängigkeit von der an den Zählerausgängen gespeicherten Information schaltbar sind.
Solange das Steuersignal einen der beiden Grenzwerte hat, werden daher den Zähler weiterschaltende Impulse abgegeben, so daß in Abhängigkeit von der Zahl der Impulse und von der Art des Grenzwerts Teilleistungen ein- bzw, ausgeschaltet werden können. Da der Zähler nur bei Empfang eines Impulses
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um einen Schritt weiter schreitet, ist die am Ausgang zur Verfügung stehende Information in jedem Betriebszustand genau definiert. Die Verwendung eines solchen Zählers erlaubt auch eine willkürlich große Anzahl von Stufen. Da sowohl der Impulsgeber als auch der Zähler als auch die die Information auswertende Schaltung rein elektronisch aufgebaut sein können, kommt man weitgehend ohne bewegliche Kontakte oder sonstige bewegliche Teile aus.
Zweckmäßigerweise ist in der Zuleitung der Digitalimpulse sum Zähler ein Sperrglied vorgesehen, das in den Zählerendstellungen eine weitere Impulszufuhr über die Endstellungen hinaus unterbricht. Mit Hilfe eines solchen Sperrgliedes kann man einen reversiblen Zähler üblicher Bauart verwenden, der zyklisch arbeiten würde, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Anlage auf die Null-Leistung zurückgeschaltet wird, wenn&ei voller Leistung der obere Grenzwert noch beibehalten wird, oder umgekehrt, daß die Anlage nicht auf volle Leistung geschaltet wird, wenn bei Erreichen der Null-Leistung der untere Grenzwert noch beibehalten wird.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind zwei Impulsgeber vorgesehen, von denen der eine beim Erreichen des oberen Grenzwerts eingeschaltet wird und mit dem Vorwärts-Eingang des Zählers verbunden ist und von denen der andere beim Erreichen des.unteren Grenzwerts eingeschaltet wird und mit dem Rückwärts-Eingang des Zählers verbunden ist. Hierdurch ist auf einfache Weise sichergestellt, daß der Zähler beim oberen Grenzwert vorwärts und beim unteren Grenzwert rückwärts zählt.
Eine andere Ausf ührungsform ist charakterisiert durch einen Impulsgeber, der beim Erreichen jedes der beiden Grenzwerte eingeschaltet wird und mit dem Eingang des Zählers verbunden ist, sowie durch eine erste Steuerleitung, die den Zähler cein Erreichen des oberen Grenzv-'erts auf Vorvrärtssänlung schaltet, und durch eine z\-;eiz~ Steuerleitung, die α·;:: Zähler
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bei Erreichen des unteren Grenzwerts auf Rückwärtszählung schaltet. Dies ergibt einen besonders geringen Bauaufwand,,
Des weiteren kann der Impulsgeber einen sich über einen Unijunction-Transistor entladenden Kondensator aufweisen, der bei Erreichen eines Grenzwertes durch einen Steuersignalschalter über einen Ladewiderstand an Spannung legbar ist. Ein Impuls wird daher erst nach Aufladen des Kondensators abgegeben. Daher ist das Gerät unempfindlich gegen eine Prellung der Kontakte des Steuersignal-Schalters. Außerdem ergibt sich eine Zeitintegration, da bei längerem Verweilen des Steuersignalschalters in einer seiner Endlagen mehrere Impulse an den Zähler abgegeben werden.
Bei Verwendung nur eines Impulsgebers können die beiden Kontakte des Steuersignal-Schalters für den oberen und unteren Grenzwert einerseits mit dem gemeinsamen Impulsgeber und andererseits je mit einer der beiden Steuerleitungen verbunden sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann ein den Steuersignalschalter von der Spannung abtrennender Unterbrecherschalter vorgesehen sein. Dieser erlaubt es, den Stufenschalter unabhängig von dem Steuersignal auf dem zuletzt eingestellten Wert zu belassen.
Man kann auch eine die beiden Grenzwertstellungen des Steuersignalschalters nachbildende, von Hand zu betätigende Schaltvorrichtung verwenden und auf diese Weise willkürlich eine beliebige Stellung des Stufenschalters erzwingen. Zweckmäßigerweise ist der Schaltvorrichtung ein anderer, vorzugsweise kleinerer Ladewiderstand für den Kondensator zugeordnet als dem Steuersignalschalter, damit die Impulsfolge mit einer anderen, vorzugsweise größeren Geschwindigkeit als in Abhängi-.gkeit vom Steuersignalschalter erfolgen kann.
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Des weiteren ist es zweckmäßig, wenn dem Kondensator eine Entladestrecke parallel geschaltet ist, die bei Verschwinden des Steuersignal-Grenzwerts wirksam wird. Diese Entladungsstrecke kann beispielsweise über die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors führen, dessen Basis an einem festen Potential liegt und dessen Emitter-Potential bei Verschwinden des Grenzwerts unterhalb des Basis-Potentials ge-* halten wird. Hiermit ist sichergestellt, daß der Kondensator immer dann, wenn der Steuersignal-Schalter eine Endlage erreicht, vom Null-Wert her aufgeladen werden muß und daher eine vorgegebene Zeitspanne bis zur Abgabe des ersten Impulses verstreicht.
Des weiteren kann dem Zähler eine an sich bekannte Dekodierungsvorrichtung nachgeschaltet sein, in Abhängigkeit von deren numerischem Inhalt die Leistungsstufen geschaltet werden. Insbesondere kann die numerische Zahl gleich der Zahl der eingeschalteten Teilleistungen sein.
Hierbei empfiehlt es sich insbesondere, daß die Teilleistungen in η Gruppen zu jeweils 2^n ~ Ί' Teilleistungen zusammengefaßt sind und daß ein binärer Zähler verwendet ist, bei dem die Ausgangssignale der η Zählerstufen jeweils die zugehörige n-te Gruppe schalten. Hiermit ergibt sich nicht nur eine eindeutige Zuordnung der Zählerausgänge zu den Teillei stungeno Vielmehr wird darüber hinaus eine gleichmäßige Inbetriebnahme aller Aggregate für je eine Teilleistung sichergestellt. Es besteht also nicht die Gefahr, daß z.B. ein Kältemittelverdichter Nr. 1 bei allen Betriebszuständen arbeitet, während der Kältemittelverdichter Nr. 8 nur bei der stärksten Belastung in Betrieb genommen wird. Darüber hinaus erübrigt sich durch diese Gruppierung eine besondere Dekodierungsvorrichtung. ,
Wenn die Ausgangssignale des Zählers Spannungen sind, können sie direkt einen Leistungsschalter, insbesondere einen elektronischen Leistungsschalter, steuern. Als elektronischer
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Leistungsschalter kommt beispielsweise ein gesteuerter Gleichrichter, wie er unter der Handelsbezeichnung TRIAC erhältlich ist, in Frage.
Sodann kann dem Zähler ein UND-Glied vorgeschaltet sein, dem außer den Impulsen die Ausgänge zweier weiterer UND-Glieder zugeführt werden, die η je einer Zählerstufe zugeordnete Eingänge und einen weiteren Eingang besitzen, der beim einen UND-Glied während der Aufwärtszählung und der beim anderen UND-Glied während der Abwärtszählung ein Signal erhält. Das dem Zähler vorgeschaltete UND-Glied dient dann als Sperre, die die Impulse nur hindurchläßt, wenn auch sämtliche übriger^ von den anderen UND-Gliedern abhängigen Bedingungen erfüllt sind. Dies ist nicht mehr der Fall, wenn sich der Zähler in einer seiner Endstellungen befindet.
einen
Das Aufwärts-UND-Glied ist zweckmäßigerweise mit den Ausgängen der Zählerstufen und das Abwärts-UND-Glied mit den anderen Ausgängen der Zählerstufen verbunden, wobei aber beide eine Inversion durchführen« Dies ergibt sehr einfache Schaltungsverknüpfungen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 4ie Schaltung eines Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Fig. 1 und
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform.
An den Klemmen 1 und 2 eines Wechselstromnetzes liegt über eine Sicherung 3 ein Transformator 4, auf dessen Sekundärseite mit Hilfe zweier Gleichrichter 5 und 6, eines Glättungskondensators 7, einer spannungsstabilisieren-
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den Zener-Diode 8 und eines Vorwiderstandes 9 zwischen einer Plus-Leitung 10 und einer Minus-Leitung 11 eine Gleichspannung zur Verfügung gestellt wird.
Ein Steuersignal-Schalter 12, der beispielsweise von der Verdampfertemperatur einer Kälteanlage gesteuert wird, besitzt einen beweglichen Kontakt 13 sowie einen festen Kontakt 14, der dem oberen Grenzwert entspricht, und einen festen Kontakt 15, der dem unteren Grenzwert entspricht. Der bewegliche Kontakt ist über einen von Hand verstellbaren Umschalter 16 an die Leitung 10 angeschlossen. Außerdem ist ein zweiter Schalter 17 vorgesehen, der von Hand betätigt werden kann. Auch er besitzt einen beweglichen Kontakt 18 und zwei feste Kontakte 19, 20. Durch Umlegen des Schalters 16 wird er an Spannung gelegt, während der Steuersignal-Schalter 12 abgeschaltet ist. Durch Handverstellung des beweglichen. Kontakts 18 kann willkürlich mit Hilfe des festen Kontakts 19 der obere Grenzwert und mit Hilfe des festen Kontakts 20 der untere Grenzwert nachgebildet werden.
Mit Hilfe der Schalter 12 und 17 wird ein Impulsgeber 21 betätigt. Dieser besitzt einen Kondensator 22, der bei Tätigwerden des Schalters 12 über einen einstellbaren Ladewiderstand 23 und bei Tätigwerden des Schalters 17 über einen Ladewiderstand 24 aufgeladen wird, bis ein Spannungsschwellwert erreicht ist, bei dem ein Unijunction-Transistor 25 zündet. Der Kondensator 22 entlädt sich, wobei hinter dem Kondensator 26 ein Impuls abgenommen werden kann, der mit Hilfe eines Transistors '27 verstärkt wird und auf einer Leitung 28 als positiver Impuls aus dem Impulsgeber austritt. Der Ladestrom für den Kondensator 22 fließt über einen Transistor 29, der mit Hilfe einer Diode 30 und zweier Spannungsteilerwiderstände 31 und 32 auf einem vorgegebenen Basispotential gehalten wird. Weitere Dioden 33, 34 und 35, 36 sorgen dafür, daß jeweils nur der Thermostatschalter 12 mit dem Ladewiderstand 23 oder der Handschalter 17 mit dem Ladewiderstand 24 wirksam ist.
Ferner sind zwei Steuerleitungen 37 für die Aufwärtszählung und 38 für die Abwärtszählungvorgesehen, die mit den Kontakten
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14 bzw. 15 und über Dioden 39, 40 mit den Kontakten 19 bzw. 20 in Verbindung stehen und von denen in der Grenzlage der'Schalter 13 bzw. 17 eine Leitung an positive Spannung legt.
Parallel zum Kondensator 22 liegt die Reihenschaltung der Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors 41 und eines Widerstandes 42, der gleichzeitig zusammen mit einem Widerstand 43 einen Spannungsteiler bildet. Auch die Basis des Transistors 41 liegt zwischen zwei, einen Spannungsteiler bildenden Widerständen 44 und 45. Die Verhältnisse sind so getroffen, daß beispielsweise am Punkt 46 zwischen den Widerständen 44 und 45 normalerweise eine Spannung von 2 V herrscht (wenn die Leitung 11 als Bezugs-Nullpunkt betrachtet wird), während am Punkt 47 zwischen den Widerständen 42 und 43 in der veranschaulichten Stellung der Schalter 0 V herrschen, während dort eine Spannung von 5 V vorhanden ist, wenn einer der festen Kontakte 14, 15, 19 oder 20 Spannung erhält. Infolgedessen kann sich der Kondensator 22 immer dann über den Transistor 41 entladen, wenn keine Grenzwert-Bedingungen vorhanden sind. Der Transistor 41 sperrt aber, sobald der Kondensator 22 infolge des Auftretens einer Grenzwertbedingung aufgeladen werden soll.
Der Impulsgeber weist noch weitere Widerstände 48-53 auf, deren Punktion aber nicht näher erläutert zu werden braucht.
Die Schaltung weist ferner einen reversiblen Zähler 54 auf, der als Eingänge die Impulsleitung 28, die Aufwärts-Steuerleitung 37 und die Abwärts-Steuerleitung 38 besitzt. Der Zähler 54 hat drei binäre Zählerstufen 55, 56 und 57, die je aus einem bistabilen Multivibrator mit einem Eingang a und zwei Ausgängen b und c bestehen, die abwechselnd beim Auftreten eines negativen Impulses am Eingang a eine positive bzw. negative Spannung abgeben. Die Impulsleitung 28 ist mit einem Eingang a eines NAND-Gliedes 58 (UND-NICHT-Gliedes) verbunden. Zwei weitere Eingänge b und c sind über Leitungen 59 bzw. 60 mit den Ausgängen zweier NAND-Glieder 61 und 62 verbunden. Drei Eingänge a, b und c des Gliedes 61 sind mit den Ausgängen c der Zählerstufen, die entsprechenden drei Eingänge des Gliedes 62 mit den Ausgängen b der Zählerstufen verbunden. Je ein vierter
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♦ Eingang d wird von der Aufwärts-Steuerleitung 37 bzw. der Abwärts-Steuerleitung 38 gespeist. Der Eingang 55a schließt unmittelbar an den Ausgang des NAND-Gliedes 58 an» Die Eingänge 56a und 57a dagegen liegen am Ausgang von NAND-Gliedern 63 bzw. 64, die einerseits vom NAND-Glied 58 über ein NICHT-Glied 65 mit Eingangsimpulsen und andererseits über ein ODER-Glied 66 " bzw. 67 mit Negations-Eingängen vom Zustand der vorangehenden Zählerstufe beeinflußt werden. Zu diesem Zweck sind dem ODER-Glied 66 zwei NAND-Glieder 68 und 69 vorgeschaltet. Die Eingänge des Gliedes 68 liegen am Ausgang 55c und an der Steuerleitung 37, die Eingänge des Gliedes 69 am Ausgang 55b und an der Steuerleitung 38. In ähnlicher Weise sind dem ODER-Glied 67 zwei NAND-Glieder 70 und 71 vorgeschaltet. Die Eingänge des Gliedes 70 liegen am Ausgang 56c und an der Steuerleitung 37» die Eingänge des Gliedes 71 am Ausgang 56b und an der Steuerleitung 38.
Als Schaltorgane des Stufenschalters dienen drei gesteuerte Halbleiterventile 72, 73 und 74, deren Steuerelektroden a über Schutzwiderstände 75, 76 bzw» 77 direkt mit den Ausgängen b der Zählerstufen 55 - 57 verbunden sind. Eine Leitung 78 ist an die Klemme 1 angeschlossen, so daß zwischen den Leitungen 10 und 78 die volle Wechselspannung liegt. Wenn das Ventil 72 leitend ist, wird eine Wicklung 79 erregt. Wenn das Ventil 73 leitend ist, werden zwei Wicklungen 80 und 81 erregt. Wenn das Ventil 74 leitend ist, werden vier Wicklungen 82, 83, 84 und 85 erregt. Hierbei kann es sich um die Wicklung eines Magnetventils, eines elektromagnetischen Relais oder auch eines Motors handeln. Auf jeden Fall wird mit Hilfe dieser Wicklungen eine Teilleistung beherrscht. Zur Überwachung sind den Wicklungen noch Anzeigelampen 86, 87 und 88 parallel geschaltet.
Es sei angenommen, daß mit Hilfe dieses Stufenschalters eine Kälteanlage mit sieben Kältemittelverdichtern gesteuert werden soll. Steigt die Temperatur des Verdampfers an, so legt der Kontakt 13 den oberen Grenzwertkontakt 14 an Spannung. Der Kondensator 22 wird über den Widerstand 23 aufgeladen, und auf der Leitung 28 tritt nach einiger Zeit ein erster positiver impuls auf. Gleichzeitig liegt die Aufwärts-Steuerleitung 37
• an positiver Spannung. Durch den ersten Impuls wird die Zähler-
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stufe 55 auf 1 geschaltet, wobei der Ausgang c positiv und der Ausgang b negativ wird. Die negative Spannung am Eingang 72a macht das Ventil 72 leitend und die der Wicklung 79 zugehörige Kältemaschine läuft an. Reicht diese Kälteleistung nicht aus, bleibt also der Kontakt 14 an Spannung, so wird nach einiger Zeit ein weiterer Impuls über die Leitung 28 abgegeben. Dieser schaltet die Zählerstufe 55 auf Null, wobei der Ausgang c negativ und der Ausgang b positiv wird. Gleichzeitig wird, da auf der Leitung 37 eine positive Spannung vorhanden ist und der Ausgang c positiv war, am Ausgang des NAND-Gliedes 68 ein negatives Signal abgegeben, das nach Negation im ODER-Glied 66 den einen Eingang des NAND-Gliedes 63 mit einem positiven Signal versorgt, während der andere Eingang über das NICHT-Glied 65 direkt einen positiven Impuls empfängt. Auf diese Weise viird die Zählerstufe 56 auf 1 geschaltet, wobei der Ausgang c positiv und der Ausgang b negativ wird. Das Ventil 73 wird leitend, und die zu den Wicklungen 80, 81 gehörenden Kältemaschinen laufen an, während die Wicklung 79 und die zugehörige Kältemaschine wieder abgeschaltet worden ist. Auf diese Weise können nacheinander sieben Kältemaschinen eingeschaltet werden.
In analoger Weise werden diese Kältemaschinen wieder abgeschaltet, wenn der bewegliche Kontakt 13 bei Erreichen eines unteren Grenzwertes den Kontakt 15 an Spannung legt. Hierbei liegt die Leitung 38 an der positiven Spannung und das NAND-Glied 63 läßt jeweils einen Impuls vom NICHT-Glied 65 hindurch, wenn das NAND-Glied 69 von dem Ausgang 55b ein positives Signal erhält und demgemäß ein negatives Ausgangssignal abgibt, das das ODER-Glied 66 als positives Signal verläßt. Ähnliches gilt bezüglich der Auf- und Ab-Schaltung der Zählerstufe 57.
Das NAND-Glied 58 dient als Sperrvorrichtung, die keine weiteren Impulse zum Zähler 54 läßt, wenn der Zähler seine Endlage erreicht hat. Es sei angenommen, daß der Zähler seine obere Endstellung erreicht hat, bei der sämtliche Ausgänge c der Zählerstufen positiv sind, und daß ein weiterer Aufwärtsimpuls zugeführt wird. Dann liegt an sämtlichen Eingängen des
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NAND-Gliedes 61 eine positive Spannung, an den Eingängen a, b und c, weil sie mit den Ausgängen c der Zählerstufen verbunden sind, und am Eingang d, weil dieser mit der Aufwärts-Steuerleitung 37 verbunden ist. Infolgedessen wird dem Eingang b des NAND-Gliedes 58 ein negatives Signal zugeführt, und das Glied 58 vermag keinen Impuls hindurchzulassea. In ähnlicher Weise ist das NAND-Glied 62 wirksam, wenn die untere Endstellung des Zählers erreicht ist und ein weiterer Abwärts-Impuls zugeführt werden soll.
Mit Hilfe des Ladewiderstandes 23 kann eine bestimmte Ladezeit festgelegt werden, beispielsweise derart, daß ein Impuls jeweils nach mehreren Sekunden oder Minuten abgegeben wird. Selbstverständlich kann die Zähleranordnung auch so getroffen sein, daß sich die wirksamen Zählerausgänge jeweils erst dann ändern, wenn der Zähler mehrere Eingangsimpulse empfangen hat. Wird der Schalter 16 umgelegt und der Handschalter 17 betätigt, so können die Impulse rascher aufeinander folgen, beispielsweise im Abstand von einer Sekunde. Man kann dann willkürlich die Anlage auf eine bestimmte Leistungsstufe bringen, die durch die Lampen 86 - 28 angezeigt wird. Auf dieser Stufe arbeitet die Anlage dann kontinuierlich weiter, bis mit Hilfe des Schalters 16 wieder der automatische Betrieb eingestellt wird.
In Fig. 2 ist die Schaltung der Fig. 1 in vereinfachter Darstellung veranschaulicht.
Im Vergleich dazu zeigt Fig. 3 eine andere AusfUhrungsform, bei der zwei Impulsgeber 89 und 90 verwendet werden, die dem oberen bzw. dem unteren Grenzwert des Schalters 12 zugeordnet sind. In diesem Fall kann ein Zähler 91 verwendet werden, der nur einen Vorwärts-Impulseingang und einen Rückwärts-Impulseingang besitzt.
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Claims (15)

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- 12 Patentansprüche
Stufenschalter, der in Abhängigkeit von einem oberen und unteren Grenzwert eines Steuersignals eine Leistung stufenweise ein- bzw. ausschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß während der Zeitdauer des Steuersignal-Grenzwerts Digitalimpulse an einen reversiblen Zähler (54, 91) abgebbar sind, der in Abhängigkeit von der Art des Grenzwerts vorwärts oder rückwärts zählt, und die Leistungsstufen in Abhängigkeit von der an den Zählerausgängen gespeicherten Information schaltbar sind.
2. Stufenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung der Digitalimpulse zum Zähler (54) ein Sperrglied (58) vorgesehen ist, das in den Zählerendstellungen eine weitere Impulszufuhr über die Endstellungen hinaus unterbricht.
3. Stufenschalter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei Impulsgeber (89» 90), von denen der eine beim Erreichen des oberen Grenzwerts eingeschaltet wird und mit dem "Vorwärts-Eingang des Zählers (91) verbunden ist, und von denen der andere. (90) beim Erreichen des unteren Grenzwerts eingeschaltet wird und mit dem Rückwärts-Eingang des Zählers verbunden ist.
4. Stufenschalter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Impulsgeber (21), der beim Erreichen jedes der beiden Grenzwerte eingeschaltet wird und mit dem Eingang (28) des Zählers (54) verbunden ist, sowie durch eine erste Steuerleitung (37), die den Zähler bei Erreichen des oberen Grenzwerts auf Vorwärtszählung schaltet, und durch eine zweite Steuerleitung (38), die den Zähler bei Erreichen des unteren Grenzwerts auf Rückwärts zählung schaltet.
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5. Stufenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (21) einen sich über einen Unijuction-Transistor (25) entladenden Kondensator (22) aufweist, der bei Erreichen eines Grenzwerts durch einen Steuersignal-Schalter (12) über einen Ladewiderstand (23) an Spannung legbar ist.
6. Stufenschalter nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kontakte (14, 15) des Steuersignalschalters (12) für den oberen und unteren Grenzwert einerseits mit einem gemeinsamen Impulsgeber (21) und andererseits je mit einer der beiden Steuerleitungen (37» 38) verbunden sind.
7. Stufenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einenden Steuersignal-Schalter (12) von der Spannung abtrennenden Unterbrecherschalter (16)„
8. Stufenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine die beiden Grenzwertstellungen des Steuersignal-Schalters (12) nachbildende, von Hand zu betätigende Schaltvorrichtung (17).
9. Stufenschalter nach Anspruch 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltvorrichtung (17) ein anderer, vorzugsweise kleinerer Ladewiderstand (24) für den Kondensator (22) zugeordnet ist als dem Steuersignal-Schalter (12).
10.Stufenschalter nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kondensator (22) eine Entladestrecke (41, 42) parallel geschaltet ist, die bei Verschwinden des Steuersignal-Grenzwerts wirksam wird.
11.Stufenschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladestrecke über die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors (41) führt, dessen Basis an einem festen Potential liegt und dessen Emitter-Potential bei Verschwin-' den des Grenzwerts unterhalb des Basis-Potentials gehalten wird,
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12. Stufenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zähler (54) eine an sich bekannte Dekodierungsvorrichtung nachgeschaltet ist, in Abhängigkeit von deren numerischem Inhalt die Leistungsstufen geschaltet werden.
13. Stufenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilleistungen in η Gruppen (79; 80, 81; 82, 83, 84, 85) zu jeweils 2^n " 1^ Teilleistungen zusammengefaßt sind und daß ein binärer Zähler (54) ver- ^ wendet ist, bei dem die Ausgangssignale der η Zählerstufen (55, 56, 57) jeweils die zugehörige n-te Gruppe schalten,
14.Stufenschalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale des Zählers (54) Spannungen sind, die direkt einen Leistungsschalter, insbesondere einen elektronischen Leistungsschalter (72, 73, 74), steuern.
15. Stufenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zähler (54) ein UND-Glied (58) vorgeschaltet ist, dem außer den Impulsen die Ausgänge zweier weiterer UND-Glieder (61, 62) zugeführt werden, die η je einer Zählerstufe (55, 56, 57) zugeordnete Ein-
) gänge (a, b, c) und einen weiteren Eingang (d) besitzen, der beim einen UND-Glied (61) während der Aufwärtszählung und der beim anderen UND-Glied (62) während der Abwärtszählung ein Signal erhält.
16, Stufenschalter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufwärts-UND-Glied (61) mit den einen Ausgängen
(c) der Zählerstufen (55, 56, 57) und das Abwärts-UND-Glied (62) mit den anderen Ausgängen (b) der Zählerstufen verbunden ist, beide aber eine Inversion durchführen.
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