DE2304479A1 - Elektrischer betriebsstundenzaehler fuer verbraucher mit kurzen einschaltzeiten - Google Patents

Elektrischer betriebsstundenzaehler fuer verbraucher mit kurzen einschaltzeiten

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Eaton GmbH
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Eaton GmbH
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    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C3/00—Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
    • G07C3/02—Registering or indicating working or idle time only
    • G07C3/04—Registering or indicating working or idle time only using counting means or digital clocks

Description

Firma EATON GmbH, 562 Velbert/Rhld., Heidestraße 71
"Elektrischer Betriebsstundenzähler für Verbraucher mit kurzen Einschaltzeiten"
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Betriebsstundenzähler für Verbraucher mit kurzen Einsehaltzeiten, wie z.B.batteriegespeiste Fahrzeuge wie Elektrokarren, Gabelstapler, Schlepper usw.
Für solche Fahrzeuge, wie Elektrokarren, Gabelstapler, werden Betriebsstundenzähler zur Messung der Einsatzzeit verwendet. Diese Zähler arbeiten vorwiegend mit einem durch eine Feder betätigten Uhrwerk, mit einer Laufzeit von mehreren Sekunden, üblicherweise 40 bis etwa 120 Sek. je nach Hersteller und Gerätetyp. Die Feder wird nach Ablauf einer solchen Laufzeit durch einen Elektromagneten jeweils neu gespannt, der seinerseits erregt wird, wenn eine Gleichspannung angelegt wird und ein Schaltkontakt geschlossen ist, sobald die vorgenannte Feder entspannt ist.
Werden Fahrzeuge mit sehr kurzen Einschaltzeiten der Motoren von nur wenigen Sekunden betrieben, wie sie insbesondere für den Fahr- und Pumpenantrieb von Elektro-Gabelstaplern vorkommen, und werden
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die BetriebsStundenzähler parallel zu den Motoren oder deren zugehörigen Schaltschützen eingeschaltet, so zählen diese eine erheblich zu lange Zeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Betriebsstundenzähler zu schaffen, der auch bei kurzen Einschaltzeiten zuverlässig und vor allem genau arbeitet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Kondensator, der während der Einsehaltzeit des Verbrauchers über einen Widerstand aufgeladen wird, eine Schaltstufe, die den Kondensator, wenn er auf eine vorbestimmte Spannung aufgeladen ist, entlädt und einen Impuls abgibt, sowie einen Zähler, dem dieser Impuls zugeführt wird.
Die Schaltstufe enthält vorzugsweise einen programmierbaren Unijunction-Transistor, über den der Kondensator entladen wird, sowie einen von dem Unijunction-Transistor gezündeten Thyristor, der den Impuls erzeugt.
Die Spannung, mit der der Kondensator über den Widerstand aufgeladen wird, ist vorzugsweise mit einer Z-Diode stabilisiert. Eine etwa vorhandene Temperaturabhängigkeit der Aufladung des Kondensators kann durch einen oder mehrere temperaturabhängige Widerstände kompensiert werden.
Der die Betriebszeit anzeigende Zähler, dem die Impulse von der Schaltstufe zugeführt werden, ist vorzugsweise ein elektromechanischer Impulszähler.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß selbst außerordentlich kurze Einschaltzeiten durch die integrierende Punktion des über den Widerstand aufgeladenen Kondensators zuverlässig und genau mit berücksichtigt werden, und daß der Betriebsstundenzähler, unter Umständen mit Ausnahme der Zählstufe, ausschließlich aus elektronischen Festkörperbauelementen aufgebaut und daher zur Verwendung unter besonderer mechanischer Beanspruchung, wie etwa in Elektrofahrzeugen, besonders geeignet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild und
Fig. 2 ein ausführliches Schaltbild eines Betriebsstundenzählers.
Wie die Fig. 1 erkennen läßt, besteht der Betriebsstundenzähler aus einer ersten Stufe 1, in der ein Kondensator 8 während der Einschaltzeiten des Verbrauchers, dessen Betriebszeit zu zählen ist, über einen Widerstand 7 aufgeladen wird, einer Schaltstufe 2, die den Kondensator 8, wenn er auf einen vorbestimmten Wert aufgeladen ist, entleert und einen Impuls abgibt, sowie einen Zähler 18, dem diese Impulse zugeführt werden. Die Zeitkonstante des RC-Gliedes 7, 8 ist vorzugsweise so gewählt, daß die sich ergebenden Impulsabstände Dezimalwerte einer Stunde sind, z.B. 1/100 Stunden; der Zähler 18 ist in einem Zählwerk vorzugsweise so angerichtet, daß er 1/100, 1/10 und volle Stunden anzeigt.
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Die Fig. 2 zeigt ein ausführliches Schaltbild des Betriebsstundenzählers. Von einem oder mehreren (nicht dargestellten) Verbrauchers, deren Betriebs zeit gemeinsam gezählt werden soll, wird die nach dem Einschalten anliegende Spannung über entkoppelnde Dioden 3a, 3b, 3c usw. einem aus dem Widerstand 7 und dem Kondensator 8 bestehenden RC-Glied zugeführt. Da die am Verbraucher anliegende Spannung während der Belastung schwanken kann, wird sie vor dem RC-ßlied durch einen Widerstand 5 und eine Z-Diode 6 stabilisiert.
Der Kondensator 8 ist mit der Anode eines programmierbaren Unijunction-Transistors 9 verbunden, der über einen Widerstand 11 und einen Spannungsteiler 12 und 13 an seiner Steuerelektrode mit einer bestimmten Spannung vorgespannt ist. Dem genannten Spannungsteiler wird über eine Diode 4, die dauernd an positiver Spannung liogt, und über einen Widerstand 14 sowie eine weitere Z-Diode 15 eine stabilisierte Spannung zugeführt. Eine etwa vorhandene Temperaturabhängigkeit der Aufladung des Kondensators 8 kann vorzugsweise durch temperaturabhängige Widerstände (Heißleiter oder Kaltleiter) in Reihe mit den Widerständen 12 und 13 kompensiert werden.
Der Kondensator 8 ist so gewählt, daß er einen sehr geringen Leckstrom hat, so daß auch bei sehr kurzen Einschaltzeiten mit langen Pausen dazwischen die Ladung möglichst ohne Verlust erhalten bleibt.
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Sobald der Kondensator 8 auf eine Spannung aufgeladen ist, die etwas über der an der Steuerelektrode des Transistors 9 anliegenden Steuerspannung liegt, der sogenannten Höckerspannung, zündet dieser Unijunction-Transistor und der Kondensator entlädt sich über die Steuerelektrode eines Thyristors 16 und einen dazu parallel geschalteten Widerstand 1O9 bis der Strom durch den Transistor unter den sogenannten Talstrom abgesunken ist und dieser wieder sperrt. Die Spannung am Kondensator 8 ist dabei auf einen sehr niedrigen, unter 1 Volt liegenden Wert abgesunken und der Thyristor 16 ist Mtend.
Es fließt dann ein Ladestrom über die Diode 1J und die Magnetspule 18 des elektromechanischen ImpulsZählers in einen Kondensator 17, so daß der Zähler betätigt wird und um eine Stelle weiterschaltet. Sobald der Ladestrom des Kondensators auf einen Wert unterhalb des Haltestroms des Thyristors 16 abgesunken ist, sperrt dieser.
Der Kondensator 17 entlädt sich dann über einen Widerstand 19, dessen Wert so hoch ist, daß der Strom durch den Widerstand erheblich niedriger als der Haltestrom des Thyristors 16 ist. Die Schaltung ist dann wieder bereit, den nächsten Zündimpuls von dem Unijunction-Transistor 9 zu empfangen.
Die Zeit für eine volle Aufladung des Kondsators 8 bis auf die Höckerspannung des Unijunction-Transistors 9 wird durch die Bemessung des Widerstandes 7, des Kondensators 8 und der Steuerspannung am Transistor zweckmäßigerweise so gewählt, daß sie einem
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Dezimalbruch einer Stunde entspricht. Die einzelnen Stellen des Zählers 18 geben dann direkt Dezimalbrüche einer Stunde und volle Stunden der Einschaltzeit.
Um den Betriebsstundenzähler gegenüber Storspannungen, wie sie insbesondere in Elektrofahrzeugen auftreten können, unempfindlich zu machen, sind dem Thyristor 16 ein Widerstand 20 zusammen mit einem Serienkondensator 21 parallel geschaltet.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist es auch möglich, auf den Thyristor 16 und die mit ihm verbundenen Schaltungselemente zur Ansteuerung des Zählers 18 zu verzichten. In diesem Falle ist es erforderlich, einen besonders empfindlichen Zähler zu verwenden, dessen Magnetspule dann direkt mit dem Ausgangskreis des Unijunction-Transistors 9 verbunden wird und so der Entladestrom des Kondensators 8 direkt den Zählimpuls bildet. In diesem Fall ist es jedoch erforderlich, einen Kondensator 8 mit größerem Energieinhalt zu wählen, so daß das Gesamtvolumen des Betriebsstundenzählers wegen der erforderlichen Verwendung eines Kondensators mit sehr geringem Leckstrom größer wird.
Ansprüche :
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Claims (6)

  1. Ansprüche :
    ϊ7) Elektrischer Betriebsstundenzähler für Verbraucher mit kurzen Einschaltzeiten, gekennzeichnet durch einen Kondensator (8), der während der Einschaltzeiten der Verbrauchers über einen Widerstand (7) aufgeladen wird, eine Schaltstufe (2), die den Kondensator, wenn er auf einen vorbestimmten Wert aufgeladen ist, entlädt und einen Impuls abgibt, sowie einen die Betriebszeit anzeigenden Zähler (18), dem dieser Impuls zugeführt wird.
  2. 2. Betriebsstundenzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstufe (2) einen programmierbaren Unijunction-Transistor (9) enthält, über den der Kondensator (8) entladen wird.
  3. 3. Betriebsstundenzähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Zähler (18) zugeführte Impuls über einen von dem Unijunction-Transistor (9) gezündeten Thyristor (16) erzeugt wird.
  4. 4. Betriebsstundenzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung, mit der der Kondensator (8) über den Widerstand (7) aufgeladen wird, mit einer Z-Diode (6) stabilisiert ist.
  5. 5. Betriebsstundenzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (18) ein elektromechanischer Impulszähler ist.
  6. 6. Betriebsstundenzähler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen oder mehrere die Temperaturabhängigkeit der Aufladung des Kondensators (8) kompensierende temperaturabhängige Widerstände.
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