DE2645836B2 - Verfahren und Schaltungsanordnung zum Programmieren e ines elektronischen Kurzzeitgebers, insbesondere eines elektronischen Laufzeitzünders - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Programmieren eines elektronischen Kurzzeitgebers gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

In dem Hauptpatent nach der DE-AS 20 22 356 ist eine Prograinmierschaltungsanordnung über eine Eingangsklemme an einen im Zünder befindlichen Impulsgenerator angeschlossen und der Zünder seinerseits ist an eine Ausgangsklemme der Programmierschaltungsanordnung angeschlossen, jm einen im Zünder befindlichen Zähler programmgemäß voreinzustellen. Außer diesen beiden Anschlußleitungen müssen weitere Verbindungsleitungen zwischen Programmierschaltungsanordnung und Zünder zur Stromversorgung angeordnet sein. Die Anordnung mehrerer Verbindungsleitungen zwischen Programmierschaltungsanordnung und Zünder stellt einen hohen Aufwand dar und beeinträchtigt die Betriebssicherheit im Zusammenwirken der beiden Schalllungsteile.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren, sowie eine Schaltungsanordnung zum Programmieren eines elektronischen Kurzzeitgebers anzugeben, wobei die Programmierung über eine Leitung mit Signalen einer Polarität erfolgen kann. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß dem im Anspruch 1 gekennzeichneten Verfahren. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen Jes erfindungsgemäßen Verfahrens sowie einer Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Aus der Zeitschrift »Elektromeister«, 1959, Heft 14, Seiten 784—786,789, insbesondere Bild 1, ist es bekannt. Relais oder Ventilzellen zur Leitungseinsparung bei selektiven Steuerungen zu verwenden. So können beispielsweise sendeseitig über einen Wahlschalter verschiedene Spannungen abgegriffen, über ein einziges

ίο Leitungspaar übertragen und dadurch diesen Spannungen zugeordnete Relais zum Ansprechen gebracht werden.

Anhand eines in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein die Programmierung veranschaulichendes Signaldiagramm,

F i g. 2 einen ersten Teil der Programmierschaltungsanordnung,

Fig.3 einen zweiten Teil der Programmierschaltungsanordnung und

F i g. 4 die zünderseitige Schaltungsanordnung.
Unter Bezugnahme auf das Signaldiagramm gemäß F i g. 1 und die für die einzelnen Programmierphasen relevanten Schaltungsteile innerhalb der F i g. 2 bis 4 sei im folgenden die Erfindung näher erläutert:

Vor der Programmierung werden durch Anlegen eines Signals an den Eingang 9 der Programmierschaltungsanordnung gemäß F i g. 3 über eine Rüci.stelieinrichtung RS alle Zähler und Flip-Flops zurückgestellt. Ein Flip-Flop FFl steuert hierbei mit seinem negierten Ausgang einen Transistor Q X in den leitenden Zustand, wodurch nachgeschaltete Transistoren Q 2 und QZ ebenfalls durchgesteuert werden und einen zu ihnen parallel geschalteten Widerstand R X kurzschließen. Hierdurch wird — wie aus F i g. 4 ersichtlich — ein Kondensator C1 im Zünder über eine Diode CR 1 und einen niederohmigen Widerstand R 2 aus einer Gleichspannungsquelle mit 24 V aufgeladen. Kurze Zeit danach wird durch ein Zeitglied ZG das Flip-Flop FFl zurückgekippt, wodurch die Transistoren QX, Q2 und Q3 gesperrt und der Kurzschluß über R X aufgehoben wird. Ein Transistor Q4 ist mit seiner Basis-Emittsrstrecke dem Kondensator C X parallel geschaltet, wobei in der Basiszuleitung eine Zenerdiode VT? 1 mit einer Zenerspannung von 6,8 Volt angeordnet i*t. Übersteigt daher die Ladespannung des Kondensators CX diese Zenerspannung, so wird der Transistor Q 4 durchgesteuert. Ein dem Transistor Q 4 nachgeschalteter

so Transistor Q 5 wird hierdurch ebenfalls durchgesteuert und es wird ein an seinem Ausgang angeordneter Kondensator C3 auf eine interne Betriebsspannung Ui_n, von 6.4 Volt aufgeladen. Mit dem Auftreten der internen Betriebsspannung fängt der Impulsgenerator OSZ 52 des Zünders an zu arbeiten. Die Generatorimpulse werden jedoch zunächst nicht wirksam, da einerseits der Frequenzuntersetzer FU53 und andererseits ein NOR-Gatter G X gesperrt ist. Über ein dem Kondensator C3 parallel geschaltetes Verzögerungsglied CMR 14 gelangt beim Anstieg Jer internen Versorgungsspannung Uini verzögert ein positiver Impuls an den Rückstelleingang R des Zählspeichers ZS55. Der Ausgang A des Zählspeichers Z555 steuert über ein Monoflop MF kurzzeitig einen Transistor Q 6 an, wodurch dieser

h^r> leitend gesteuert wird und über eine Zenerdiode VR 2 mit einer Zenerspannung vor, 6 Volt die Signalspanniing am Eingang 10 des Zünders, die zuvor 24 Volt betrug, auf 6 Volt herunterzieht.

Eine im Programmiergerät (Fig.3) angeordnete Zenerdiode VR 3 mit einer Zenerspannung von 6 Volt ist an die Leitung 10 angeschlossen und gibt an den einen Eingang eines NOR-Gatters G 2 beim Sprung der Signalspannung von 24 Volt auf 6 Volt ein »O«-Signal ab. Da der andere Eingang des NOR-Gatters G 2 ebenfalls mit einem »O«-Signal beaufschlagt ist, ergibt sich am Ausgang des Gatters G 2 und somit am Setzeingang eines nachgeschalteten Flip-Flops FF2 ein »L«-Signal. Im gesetzten Zustand gibt das Flip-Flop FF2 an seinem negierten Ausgang ein »O«-Signal ab. das einem weiteren NOR-Gatter G 3 zugeführt wird. Der zweite Eingang des NOR-Gatters G 3 erhält vom Ausgang eines Verzögerungszählers VZ bis zu dessen Überlauf ebenfalls ein »O«-Signal. Somit ergibt sich am Ausgang des NOR-Gatters G 3 ein »L«-Signal, das einen Transistor ζ) 7 an seiner Basis beaufschlagt. Der Transistor Q 7 ist über eine Zenerdiode VR 4 mit einer Taktimpulse auf den Eingang eines Zählers Z21. Eine Verriegelungslogik VL, bestehend aus zwei Flip-Flops, die über zwei Negierstufen von dem erfaßten Takt angesteuert werden, sperrt über ein entsprechendes Signal am Rückstelleingang des Zählers Z21 diesen bis zum Auftritt der ersten abfallenden Flanke des Taktes. Der Zähler Z2i im Programmiergerät (F i g. 3) zählt die durch den Generator OSZ52 (Fig.4) vorgegebenen Impulse zunächst solange, bis der auf das Komplement der gewünschten Verzögerungszeit voreingestellte Komplcmentzähler KZ22 (Fig. 2) von dem hochgenauen Taktgeber TG über den Frequenzuntersetzer FU auf Null zurückgezählt worden ist. In diesem Moment setzt das auf der Leitung 7 auftretende Signal über eine Gatteranordnung G 9 das Flip-Flop FF3 zurück, wodurch dieses über das an seinem Ausgang auftretenden »O«-Signal den Transistor Q 8 sperrt. Die Leitung IO wird von nun an nicht mehr auf 18 Volt heruntergezo-

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schlossen und hält somit die Leitung 10, solange er >o durchgesteuert ist, auf 6 Volt. Die Durchsteuerung des Transistors Q7 wird über den Ausgang des Verzögerungszählers VZ aufgehoben, sobald dieser vollgezählt ist. Dem Verzögerungszähler VZ werden hierbei die von einem in F i g. 2 dargestellten Taktgeber TG r> erzeugten und von einem Frequenzuntersetzer FU untersetzten Taktimpulse über eine Leitung 4 und ein zwischengeschaltetes NOR-Gatter G 4 zugeführt. Da das Gatter G 4 mit dem Ausgang des Verzögerungszählcrs VZ verbunden ist, wird der Durchgang von in Impulsen beim Überlauf des Verzögeningszählers VZ gesperrt. Das am Ausgang des Verzögerungszählers VZ bei dessen Überlauf auftretende »L«-Signal sperrt über das NOR-Gatter G3 den Transistor Ql und setzt gleichzeitig ein Flip-Flop FF3, das über seinen Ausgang i-> einen weiteren Transistor Q 8 durchsteuert. Der Transistor QS ist ebenfalls über eine Zenerdiode VR 5, die eine Zenerspannung von 18VoIt aufweist, an die Leitung 10 angeschlossen. Nach dem Überlauf des Verzögerungszählers VZ wird daher die Leitung 10 an ■»" eine Spannung von 18 Volt angelegt.

Die Impulse des in dem Zünder gemäß Fig. 4 angeordneten Generators OSZ52 liegen an dem einen Eingang des NOR-Gatters G 1 an. Über das Zeitglied C 4/R 14 und zwei nachgeschaltete Gatter G 5 und C 6 wird das Gatter G 1 zeitverzögert freigegeben und die Impulse des Generators O5Z52 gelangen an die Basis eines Transistors Q9. Der Transistor Q9 ist über eine Zenerdiode VR 6 mit einer Zenerspannung von 6 Volt und die bereits erwähnte Zenerdiode VR 2 an die Eingangsleitung I*>des Zünders angeschlossen. Die sich addierende Zenerspannung beträgt somit 12VoIt, so daß der durch die Generatorimpulse durchgesteuerte Transistor Q 9 auf die an der Eingangsleitung 10 anstehende Spannung nur einwirken kann, wenn diese ! 2 Volt übersteigt Dies ist der Fall, wenn der Transistor QS gemäß Fig.3 durchschaltet und über die Zenerdiode VR 5 eine Spannung von 18 Volt auf der Leitung 10 abgibt

Nachdem also die Spannung auf der Eingangsleitung 10 auf 18 Volt angestiegen ist taktet der Transistor Q9 mit der Frequenz des Generators O5Z52 die Spannung auf der Leitung 10 zwischen 18 und 12VoIt Eine im Programmiergerät gemäß Fig.3 an die Leitung 10 angeschlossene Zenerdiode VR 7 mit einer Zenerspannung von 13VoIt erfaßt die zwischen 12VoIt und 18 Volt schwankende Taktspannung und gibt über zwei nachgeschaltete NOR-Gatter G 7 und G 8 die erfaßten nung von 24 Volt auch am Eingang 10 wirksam wird. Bereits unmittelbar nach Aufladung des Kondensators Cl im Zünder wird die Ansteuerung des Transistors Q 1 im Programmiergerät zurückgenommen, so daß der Widerstand R 1 über die Transistoren Q 2 und Q3 nicht langer kurzgeschlossen wird und der relativ hochohmige Widerstand R1 in Serie zu dem niederohmigen Widerstand R 2 geschaltet wird.

In dr i Augenblick, in dem der Komplementzähler KZ22 zurückgestellt ist und demzufolge die Spannung auf der Leitung 10 auf 24 Volt erhöht worden ist, taktet der durch die Generatorimpulse angesteuerte Transistor Q9 im Zünder die am Eingang 10 anstehende Spannung zwischen 24 V und 12 V, wobei nunmehr eine weitere Zenerdiode VR 8 mit einer Zenerspannung von 18 V entsprechende Impulse ausfiltert und über nachgeschaltete Gatter G 10 bis G 13 auf den Eingang des Zählspeichers Z555 gibt. Auf der Seite des Programmiergerätes erfaßt die Zenerdiode VR 7 weiterhin die auf der Leitung IO anstehende Taktimpulsfolge, wobei die erfaßten Impulse weiterhin in den Zähler Z21 eingezählt werden.

Beim Überlauf des Zählers Z21 tritt an dessen Ausgang ein »L«-Signal auf, wobei dieses über das Gatter G 8 das Einlaufen weiterer Impulse verhindert und den Ausgang auf »L« hält. Das »L«-Signal steuert wiederum die Basis des Transistors C* 8 an, wodurch dieser in den leitenden Zustand gelangt und über die Zenerdiode VR 5 auf der Leitung 10 ein Potential von 18 V vorgibt. Diese Spannung von 18 V wird zünderseitig wiederum über den Transistor Q9 und die nachgeschalteten Zenerdioden VR 2 und VR 6 in Jnen zwischen 18 V und 12 V schwankenden Takt umgesetzt, wobei jedoch die Zenerdiode VR 8 mit ihrer Zenerspannung von 18 V diese Taktimpulsfolge nicht mehr erfassen kann. Es können somit auch keine Impulse mehr in den Zählspeicher ZS55 eingezählt werden. Die Programmierung ist beim Absenken der Spannung von 24 V auf 18 V beendet

Bis zum Start der Laufzeit des Zünders wird der Kondensator C1 im Zünder, der als Energiespeicher für die zünderseitige Schaltungsanordnung dient laufend auf 18,0 V nachgeladen. Nach dem Start der Laufzeit des Zünders, d. h. beim Abschuß des Geschosses wird die Leitung 10 abgetrennt und der Rückstelleingang des Frequenzuntersetzers FU53 über die Widerstände R 3/R 4 nach Masse gezogen, wodurch die Sperrung des Frequenzuntersetzers FU53 aufgehoben wird. Die Impulse des Generators O5Z52 werden nunmehr

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entsprechend unterteilt und über die Gatter G 12 und die Zündpille ZP. Der Zündkreis ZK 56 wird somit G 13 auf den Eingang des Zählspeichers ZS55 gegeben. betätigt. Die dem Kondensator Cl über die Basis-Wenn der Zählspeicher ZS55 vollgezählt ist und somit emitterstrecke des Transistors Q 4 parallel geschaltete seinen Überlauf erreicht, so wird der auftretende Zenerdiode VR 1 mit einer Zenerspannung von 6,8 V Überlaufimpuls über ein Gatter G14 an das Steuergat- ■-, verhindert eine zu weit gehende Entladung des ter eines Thyristors Th 1 gelegt. Der Thyristor Th 1 legt Kondensators C1, so daß dessen Ladung in jedem Fall die Spannung des Kondensators Cl über einen beim für die Zündung der Zündpille ^ausreichend ist. Abschuß des Geschosses geschlossenen Schalter 5 an

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (16)

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Programmierung eines elektronischen Kurzzeitgebers, insbesondere eines elektronischen Laufzeitzunders, welcher einen Impulsgenerator vorgegebener Frequenz sowie einen durch die Generatorimpulse angesteuerten und zuvor auf eine der gewünschten Verzögerungszeit entsprechende Impulszahl einzustellenden elektronischen Zählspeicher aufweist, der bei Erreichen eines vorgegebenen in Zählstandes ein Zündsignal liefert, wobei in einer Programmiereinrichtung ein durch die Impulse des Generators des Kurzzeitgebers fortschaltbarer erster Zähler auf Null gesetzt wird, ein von einer frequenzkonstanten Taktimpulsfolge fortschaltbarer zweiter Zähler auf das Komplement der der gewünschten Verzögerungszeit entsprechenden Impulszahl der Taktimpulsfolge voreingestellt wird, anschließend in den ersten Zähler die Impulse des Generators und gleichzeitig in den zweiten Zähler die Taktimpuise eingezählt werden, der zweite Zähler bei Erreichen seines höchstmöglichen Zählerstandes den Einlauf weiterer Generatorimpulse in den ersten Zähler sperrt und zugleich den Einlauf von Taktimpulsen sowohl in den Zählspeicher als auch in den ersten Zähler freigibt und wobei beim höchstmöglichen Zählstand des ersten Zählers die Zufuhr der Impulse zu dem Zählspeicher gesperrt wird nach Hauptpater.t P 20 22 356.7-32, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eingang (E) des «> elektronischen Kurzzeitgebers (Fig.4) über eine einzige Leitung ;ίθ) zunächst ein erstes Signal (U4) zugeführt wird, daß dieses und ^ie jeweils nachfolgenden Signale gespeichert werden, daß aus dem gespeicherten Signal eine interne ^'ersorgungsspan- J5 nung (Uim) gewonnen wird, mit der der Zählspeicher (ZS 55) zurückgestellt wird, daß über den Ausgang des Zählspeichers (ZS55) der Eingang (E) des Kurzzeitgebers (Fig.4) kurzzeitig mit einem zweiten Signal (U 1) beaufschlagt und diese Signaländerung von dem Programmiergerät (Fig.3) erfaßt wird, worauf das Prog^rammiergerät den Eingang (E) auf dem Wert des zweiten Signals (U I) hält, daß beim Erreichen des höchstmöglichen Zählstandes eines Verzögerungszählers (VZ) ein drittes Signal « (U3) auf den Eingang (E,/gegeben wird, daß durch den Generator (OSZ52) das dritte Signal (Ui) zerhackt und der Eingang (E) periodisch auf ein viertes Signal (U2) heruntergezogen wird, daß die hierbei entstehenden Impulse in den ersten Zähler (Z21) eingezählt werden, daß beim Überlauf des mit den Taktimpulsen beaufschlagten zweiten Zählers (KZ22) wiederum das erste Signal (t/4) auf den Eingang (E) gegeben wird und durch den Generator (OSZ52) periodisch auf das vierte Signal (U2) M heruntergezogen wird, und daß die hierbei entstehenden Impulse sowohl in den Zählspeicher (ZS55), als auch in den ersten Zähler (Z2i) bis zu dessen Überlauf eingezählt werden, worauf das Signal am Eingang auf den dritten Wert (L/3) erniedrigt und f>o der Einlauf weiterer Impulse in den Zählspeicher (ZS55) bis zur Abtrennung des Kurzzeitgebers (F i g. 4) vom Programmiergerät (F i g. 2, 3) gesperrt wird und wobei das erste Signal (L/4) größer als das dritte Signal (173), das dritte Signal (U3) größer als *> das vierte Signal (U2) und das vierte Signal (U2) größer als das zweite Signal (L/1) ist.

2. Verfahren nach Anspruch I dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzzeitgeber (F i g. 4) an eine das erste Signal (U4) liefernde Spannungsquelle (24 V) des Programmiergerätes (F i g, 3) über einen kurzschließbaren Widerstand (R I) angeschlossen wird.

3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsleitung (10) des Kurzzeitgebers (F i g. 4) über eine Diode (CA t) an einen Kondensator (Cl) angeschlossen ist, daß die Basis-Emitterstrecke eines Transistors ((?4) dem Kondensator (Cl) parallel geschaltet ist und in der Basiszuführung des Transistors (Q 4) eine erste Zenerdiode (VRl) angeordnet ist und daß parallel zu der Basis-Kollektorstrecke des Transistors (Q 4) ein weiterer Kondensator (C3) angeordnet ist, dessen Aufladung die interne Betriebsspannung (Uu₁₁) liefert.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem weiteren Kondensator (C3) ein ÄC-Verzögerungsglied (R 14, C4) parallel geschaltet ist

5. Schaltungsanordnung nach Ansprach 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriff des Verzögerungsgliedes (R 14, C4) auf den Rückstelleingang (R) des Zählspeichers (ZS55) und auf den einen Eingang eines ersten NOR-Gatters (Ct) geschaltet ist, wobei dem anderen Eingang des ersten NOR Gatters (G X) die Impulse des Generators (OSZ52) zugeführt sind.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (A) des Zählspeichers(ZS55) über ein Monoflop (MF) einen sechsten Schalter (Q 6) betätigt, der die Eingangsleitung (10) über eine zweite Zenerdiode (VR 2) zünderseitig gegen Masse schaltet, wobei die zweite Zenerdiode (VR 2) eine dem zweiten Signal (U 1) entsprechende Zenerspannung aufweist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Zenerdiode (VR 3) im Programmiergerät (Fig.3) zwischen die Ausgangsleitung (10) und Masss geschähet ist, daß der von ihr erfaßte Spannungssprung einen siebenten Schalter (Q 7) betätigt, der seinerseits eine vierte Zenerdiode (VR 4) mit gleicher Zenerspannung zwischen die Ausgangsleitung (10) und Masse schaltet, wobei diese Zenerspannung ebenfalls der Größe ders zweiten Signals (U 1) entspricht.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, daß der siebente Schalter (Q 7) über ein drittes NOR-Gatter (C 3) angesteuert wird, dessen einem Eingang der erfaßte Spannungssprung zugeführt ist und dessen anderer Eingang an den Ausgang eines Verzögerungszählers (VZ) angeschlossen ist.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Verzögerungszählers (VZ) auf einen achten Schalter (QS) arbeitet, der die Ausgangsleitung (10) über eine fünfte Zenerdiode (VR S) an Masse legt, wobei die Zenerspannting der fünften Zenerdiode (VR 5) dem dritten Signal (U3) entspricht.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlaufausgang des ersten Zählers (Z21) mit dem achten Schalter (QB) verbunden ist und beim Auftreten eines Überlaufimpulses dessen Betätigung aufhebt.

11. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des NOR-Gatters (G 1) einen neunten Schalter (Q9) im

Takt des Generators (OSZSl) betätigt, der eine sechste Zenerdiode (VR 6) in Reihe zu der durch den sechsten Schalter (Q6) betätigten zweiten Zenerdiode (VR 2) schaltet und daß die Zenerspannungen beider Zenerdioden (VR 2, VR 2) einander gleich sind.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang des ersten Zählers (Z2\) über eine siebente Zenerdiode (VR 7) an die Ausgangsleitung (10) angeschlossen ist, wobei die Zenerspannung etwa dem Wert des vierten Signals (U 2) entspricht

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsleitung (10) über eine achte Zenerdiode (VRS) an den Eingang des Zählspeichers (ZS 55) angeschlossen ist, wobei die Zenerspannung der achten Zenerdiode (VRS) dem Wert des dritten Signals (U3) entspricht

14. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine das erste Signal (U4) liefernde GieichspannungsqueUe über die Reihenschaltung eines hochohmigen Widerstandes (R 1) urd eines niederohmigen Widerstandes (R 2) an den Eingang (E) des Kurzzeitgebers (Fig.4) angeschlossen ist und daß bei Vorgabe eines Startimpulses im Programmiergerät (F i g. 3) der hochohmige Widerstand (RX) über eine Schalteranordnung (QX, Q2, Q 3) eine kurze Zeit kurzschließbar ist.

15. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter Transistoren (Qi-Q9) angeordnet sind.

16. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale (UA bis UX) jeweils einen Potentialabstand von 6 V aufweisen und daß die Zenerdioden (VR 2 bis VR 8) entsprechend abgestufte Werte besitzen.