DE3408199A1

DE3408199A1 - Timer

Info

Publication number: DE3408199A1
Application number: DE19843408199
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dr. 5609 Hückeswagen Hangauer
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1983-03-19
Filing date: 1984-03-03
Publication date: 1984-09-20

Abstract

A timer with a feeding direct-voltage source and a capacitor, which can be charged by it via a switch and which can be discharged via an element switching a load, the element (4) switching the load exhibiting an oscillator (5) through which the discharge current flows from the capacitor (6) during its discharge phase, and which oscillator can only be started into oscillation by a minimum current in its one direction. <IMAGE>

Description

Zeitschalter Time switch

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Zeitschalter gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches: Solche Zeitschalter werden beispielsweise für Feuerungsautomaten von brennstoffbeheizten Wärmequellen benötigt, um die Brennstoffzufuhr dann abzuschalten, wenn innerhalb einer bestimmten Zeit, der Sicherheitszeit, eine Zündung des Brenners der brennstoffbeheizten Wärmequelle nicht erfolgte.The present invention relates to a time switch according to the preamble of the main claim: Such timers are for example for Automatic burner control of fuel-heated heat sources required to supply fuel then switch off if within a certain time, the safety time, a Ignition of the burner of the fuel-heated heat source did not take place.

Hierzu ist es bekannt, von einer Betriebsgleichspannung einen Kondensator aufzuladen und mit der Freigabe des Brennstoffventlls den Kondensator von der speisenden Betriebsspannung abzuschalten und auf eine Impedanz umzuschalten, wobei diese Impedanz von einem Verzögerungsrelais dargestellt wird. Der Kondensatorentladestrom hält das Verzögerungsrelais für eine gewisse Zeit angezogen.For this purpose it is known to use a DC operating voltage to supply a capacitor to charge and with the release of the fuel valve the condenser of the feeding Turn off the operating voltage and switch to an impedance, this impedance is represented by a delay relay. The capacitor discharge current holds the delay relay picked up for a certain time.

Erfolgt innerhalb dieser Zeit die ZUndung, so wird der Zeitschalter für die weitere Dauer des Betriebsprogramms der brennstoffbeheizten Wärmequelle nicht mehr benötigt, erfolgt die Zündung nicht, schaltet der Zeitschalter die Wärmequelle ab.If the ignition takes place within this time, the time switch is activated for the further duration of the operating program of the fuel-heated heat source no longer required, if the ignition does not take place, the timer switches the heat source away.

Diese bekannten Zeitschalter waren demgemäß elektromechanisch aufgebaut und weisen im Zeitverhalten eine unzumutbar große Streuung auf. Um diese Streuung in erträglichen Grenzen halten zu können, waren sehr kleine Toleranzgrenzen für die verwendeten Bauteile nötig, die zu erheblichen Kosten führen.These known time switches were accordingly constructed electromechanically and show an unreasonably large spread in the time behavior. About this spread To be able to keep within tolerable limits were very small tolerance limits for the components used, which lead to considerable costs.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vollelektronisch aufgebaute Zeitschaltung zu schaffen, die eigensicher ist und an die Toleranz der Bauelemente nur geringe Ansprüche stellt.The present invention is based on the object of a fully electronic to create a built-in time circuit that is intrinsically safe and complies with the tolerance of the Components makes only minor demands.

Die Lösung dieser Aufgabe liegt in den Merkmalen des Hauptanspruchs.The solution to this problem lies in the features of the main claim.

Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung slyd Gegenstand der Unteransprüche beziehungsweise der nachfolgenden Beschreibung, die anhand der Ausführungsbeispiele der Figuren eins bis drei die Erfindung erläutern.Further refinements and particularly advantageous developments the invention is the subject of the subclaims or the following Description based on the exemplary embodiments of Figures one to three the Explain the invention.

Es zeigen Figur eins ein Prinzipschaltbild des Zeitschalters, Figur zwei eine mögliche Darstellung der Stromquelle und Figur drei eine weitere Schaltungsmöglichkeit für die Stromquelle.Figure one shows a basic circuit diagram of the time switch, figure two a possible representation of the power source and figure three another possible circuit for the power source.

In allen drei Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.In all three figures, the same reference symbols mean the same in each case Details.

An eine speisende Gleichspannungsquelle 1 mit dem Pluspol 2 und dem Minuspol 3 ist der Zeitschalter 4 angeschlossen. Der Zeitschalter 4 weist als wesentliche Bauelemente einen Oszillator 5, einen Kondensator 6, eine Stromquelle 7, eine Diode 8 und einen Widerstand 9 auf sowie weiterhin einen Verstärker 10, ein Relais 11 und eine Last 12.To a feeding DC voltage source 1 with the positive pole 2 and the The time switch 4 is connected to the negative pole 3. The time switch 4 has as essential Components an oscillator 5, a capacitor 6, a current source 7, a diode 8 and a resistor 9 and also an amplifier 10, a relay 11 and a load 12.

Vom Pol 2 führt eine Leitung 13 zu einem Schaltarm 14 eines Umschalters 15, dessen einer Kontakt 16 mit einer Leitung 17 verbunden ist, die zum Kontaktarm 18 eines Arbeitskontaktes 19 führt, der zum Relais 11 gehört.A line 13 leads from pole 2 to a switching arm 14 of a changeover switch 15, one contact 16 of which is connected to a line 17 leading to the contact arm 18 of a normally open contact 19 which belongs to the relay 11.

Der andere Kontakt 20 des Umschalters 15 ist mit einer Leitung 21 verbunden, die zum Kondensator 6 führt. Von der Leitung 21 zweigt eine Leitung 22 ab, die zur Stromquelle 7 führt, die im Ausführungsbeispiel der Figur eins als Konstantstromquelle ausgebildet ist, durch die ein Strom I in der eingezeichneten Pfeilrichtung fließt. Der andere Anschluß des Kondensators ist von einer Leitung 23 gebildet, in die der Widerstand 9 ein geschleift ist und die zu einem Verzweigungspunkt 24 führt. An dem Verzweigungspunkt 24 ist die Diode 8, in Durchflußrichtung gepolt, angeschlossen, deren anderer Anschluß zu einem Verzweigungspunkt 25 fUhrt, der über eine Leitung 26 mit dem negativen Pol der Gleichspannungsquelle 1 verbunden ist.The other contact 20 of the changeover switch 15 is connected to a line 21 connected, which leads to the capacitor 6. A line 22 branches off from the line 21 from which leads to the current source 7, which in the embodiment of Figure one is a constant current source is formed, through which a current I flows in the direction of the arrow. The other end of the capacitor is from a line 23 is formed, in which the resistor 9 is looped and which to a branch point 24 leads. At the junction point 24, the diode 8 is polarized in the flow direction, connected, the other connection leads to a branch point 25, which over a line 26 is connected to the negative pole of the DC voltage source 1.

An dem Punkt 24 ist über eine Leitung 27 der Oszillator 5 angeschlossen, und zwar so, daß der negative Anschluß des Oszillators an den Pluspol der Diode geführt ist. Der Oszillator ist auf der anderen Seite mit einer Leitung 28 verbunden, die ihrerseits mit der Leitung 26 verbunden ist, und zwar in einem Verzweigungspunkt 29.The oscillator 5 is connected to the point 24 via a line 27, in such a way that the negative connection of the oscillator to the positive pole of the diode is led. The oscillator is connected on the other side to a line 28, which in turn is connected to the line 26, in a branch point 29

Der Oszillator liegt demgemäß parallel zur Diode 8 und ist so gepolt, daß er nur zu schwingen imstande ist, wenn die Diode 8 gesperrt ist. Eine Ausgangsleitung 30 des Oszillators führt zu einem Eingang 31 des Verstärkers 10, der außerdem über einen Widerstand 32 mit der Leitung 17 verbunden ist. Obef Leitungen 33 und 34 ist der Verstärker an die speisende Gleichspannung 1 angeschlossen. Der Ausgang 35 des Verstärkers 10 ist über eine Leitung 36, in der die Primärspule eines Ferritkern-Transformators 37 angeordnet ist, mit der Leitung 26 verbunden.The oscillator is accordingly parallel to diode 8 and is polarized in such a way that that it is only able to oscillate when the diode 8 is blocked. An exit line 30 of the oscillator leads to an input 31 of the amplifier 10, which also has a resistor 32 is connected to the line 17. Obef lines 33 and 34 is the amplifier is connected to the supplying direct voltage 1. The output 35 of the Amplifier 10 is via a line 36 in the primary coil of a ferrite core transformer 37 is arranged, with the line 26 tied together.

Der Ferritkern 38 besitzt eine Sekundärspule 39, die mit ihren beiden Polen an eine Graetz-Gleichrichterbrücke 40 angeschlossen ist. Die beiden anderen Pole der Graetz-Gleichrichterbrücke sind an die Spule 41 des Relais 11 angeschlossen.The ferrite core 38 has a secondary coil 39, with both of them Poland is connected to a Graetz rectifier bridge 40. The two others Poles of the Graetz rectifier bridge are connected to the coil 41 of the relay 11.

Der Kontakt 42 des Arbeitskontaktes 19 ist über eine Leitung 43 mit dem Lastwiderstand 12 verbunden, im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei diesem Widerstand um ein Brennstoffmagnetventll eines Umiauf-Gaswaiserheizers. Die Rückführung von der Last ist über eine Leitung 44 bewirkt, die unmittelbar mit der Leitung 26 verbunden ist.The contact 42 of the normally open contact 19 is via a line 43 with connected to the load resistor 12, in the exemplary embodiment it is this Resistance around a fuel solenoid valve of a Umiauf gas heater. The repatriation from the load is effected via a line 44 which is connected directly to the line 26 connected is.

In der Figur eins ist der Ruhezustand, das heißt der spannungslose Zustand aller Bauteile, gezeigt.In the figure one is the idle state, that is, the de-energized Condition of all components, shown.

Wird nun über einen nicht dargestellten Schalter die speisende Gleichspannung 1 angeschlossen, so wird im Hinblick auf die gezeichnete Stellung des Umschalters 15 der Kondensator 6 über die Leistungen 13 und 21 geladen, wobei der Widerstand 9 die Aufgabe hat, den Ladestrom zu begrenzen. Die Diode 8 ist als Kurzschluß zu verstehen, da sie in Durchflußrichtung gepolt ist. Der weitere Stromfluß geschieht über die Leitung 26 und die Klemme 3.The feeding DC voltage is now via a switch (not shown) 1 is connected, with regard to the position of the switch 15 the capacitor 6 is charged via the services 13 and 21, the resistance 9 has the task of limiting the charging current. The diode 8 is closed as a short circuit understand that it is polarized in the direction of flow. The further flow of current happens via line 26 and the terminal 3.

Da die Konstantstromquelle 7 an der speisenden Gleichspannung liegt, fließt durch sie bzw. durch die Leitung 22 der Strom I . Wenn der Kondensator aufgeladen ist, ist der Verzweigungspunkt 24 auf dem gleichen Potential wie der Verzweigungspunkt 25, das heißt, am Oszillator liegt keine Potentialdifferenz an. Der Oszillator kann unter diesen Betriebsbedingungen nicht schwingen, das heißt, auf der Leitung 30 herrscht kein Spannungssignal.Since the constant current source 7 is connected to the supplying direct voltage, the current I flows through it or through the line 22. When the capacitor is charged is, the branch point 24 is at the same potential as the branch point 25, that is, there is no potential difference across the oscillator. The oscillator can do not oscillate under these operating conditions, that is, on line 30 there is no voltage signal.

Damit kann der Verstärker kein Spannungssignal verstärken, so daß das Relais 11 abgefallen bleibt. Damit bleibt der Kontakt 19 geöffnet und die Last stromlos.This means that the amplifier cannot amplify a voltage signal, so that the relay 11 remains de-energized. So that the contact 19 remains open and the load currentless.

Wird'nun von der brennstoffbeheizten Wärmequelle Wärme angefordert, so wird der Kontakt 14 umgeschaltet, so daß der Kontaktarm 14 den Kontakt 20 verläßt und auf den Kontakt 16 umschaltet. Dies wirkt sich bezüglich der Last zur Zeit noch nicht aus. Der Kondensator beginnt jetzt mit seiner Entladung, da er von der speisenden Glelchspannung getrennt ist. Die Entladung erfolgt über die Konstantstromquelle 7, das Leitungsstück der Leitung 26 zwischen den VerzweNgyungspunkten 25 und ?9, den Oszillator 5, den Verzweigungspunkt 24, den Widerstand 9 und Leitungsstück 23. Nunmehr stellt der Entladestrom des Kondensators den Betriebsstrom für den Oszillator dar, der nunmehr beginnt zu schwingen. Der Betriebsstrom, der durch den Oszillator fließt, entspricht hierbei dem Strom I. Damit erscheint auf der Ausgangsleitung 30 eine hochfrequente Spannung, da die Oszillatorfrequenz etwa 10 Kilohertz beträgt. Die Frequenz dieser Spannung liegt um ein Vielfaches über der Netzfrequenz von 50 Hertz.If heat is now requested from the fuel-heated heat source, so the contact 14 is switched over so that the contact arm 14 leaves the contact 20 and switches to contact 16. This still affects the load at the moment not from. The capacitor now begins to discharge because it is from the feeding DC voltage is separated. The discharge takes place via the constant current source 7, the line piece of line 26 between the junction points 25 and? 9, the oscillator 5, the branch point 24, the resistor 9 and the line piece 23. The discharge current of the capacitor now provides the operating current for the oscillator which now begins to vibrate. The operating current, the through flows through the oscillator, corresponds to the current I. This appears on the output line 30 a high frequency voltage, since the oscillator frequency is about 10 kilohertz. The frequency of this voltage is many times higher than the mains frequency of 50 Hertz.

Die Spannung wird im Verstärker 10 verstärkt, der mit dem Umschalten des Umschaltkontakts 15 bereits an die speisende Gleichspannung gelegt ist. Somit steht die verstärkte hochfrequente Spannung am Ausgang 35 des Verstärkers an und wird von dem Ferritkern 38 übertragen, von der Graetz-Brücke gleichgerichtet un speist die Spule 41 des Relais 11. Das Relais zieht an und schließt seinen Arbeitskontakt 19. Nunmehr ist die speisende Gleichspannung 1 auf die Spule des Magnetventils 12 durchgeschaltet, der Brennstoffweg ist freigegeben.The voltage is amplified in the amplifier 10, which starts with the switching of the changeover contact 15 is already applied to the feeding DC voltage. Consequently is the amplified high-frequency voltage at the output 35 of the amplifier and is transmitted by the ferrite core 38, rectified by the Graetz bridge and un feeds coil 41 of relay 11. The relay picks up and closes its normally open contact 19. The direct voltage supply 1 is now applied to the coil of the solenoid valve 12 switched through, the fuel path is released.

Jetzt beginnt die Sicherheitszeit zu laufen, die damit beendet wird, daß der Kontakt 19 wieder öffnet. Dies kommt wie folgt zustande: infolge der Speisung des Leistung aufnehmenden Ozillators durch den Kondensator 6 sinkt dessen Ladespannung linear im Hinblick auf die Konstantstromquelle 7. Das bedeutet, daß bei Unterschreiten eines bestimmten Spannungswertes der Speisestrom für den Oszillator abrupt abreißt. Dieses Abreißen des Speisestroms bewirkt ein Einstellen des Schwingungsbetriebs im Oszillator und damit ein Stromloswerden der Spule 41 des Relais 11 und das Uffnen des Kontakts 19.Now the safety time begins to run, which ends with that the contact 19 opens again. This comes about as follows: as a result of the feed of the power-consuming oscillator through the capacitor 6, its charging voltage drops linear with regard to the constant current source 7. This means that if the value falls below a certain voltage value the supply current for the oscillator is abruptly cut off. This interruption of the supply current causes the oscillation mode to cease in the Oscillator and thus a de-energization of the coil 41 of the relay 11 and the opening of contact 19.

Hat aber während dieser Zeitspanne die Oberwachungseinrichtung für die Flamme des Brenners der brennstoffbeheizten Wärmequelle das Zünden gemeldet, so wird an die Spule 41 des Relais 11 eine nicht dargestellte Spannungsquelle gelegt, die für das weitere Schließen des Kontakts 19 sorgt.However, during this period of time, the monitoring device has for the flame of the burner reports the ignition to the fuel-heated heat source, a voltage source, not shown, is applied to coil 41 of relay 11, which ensures that contact 19 continues to close.

Aus der Figur zwei ist die Ausbildung der Konstantstromquelle 7 in ihren Einzelheiten sowie die Ausgestaltung des Oszillators 5 und des Verstärkers 10 im einzelnen ersichtlich.From the figure two, the design of the constant current source 7 is shown in FIG their details and the design of the oscillator 5 and the amplifier 10 can be seen in detail.

Es ist ersichtlich, daß die Konstantstromquelle aus einem Transistor 50 besteht, dessen Basis über die Leitung 51 an eine Serienschaltung zweier Widerstände 52 und 53 angeschlossen ist, und zwar zwischen beide Widerstände, wobei die Endpunkte der beiden Widerstände mit den Leitungen 13 und 26 verbunden sind.It can be seen that the constant current source consists of a transistor 50, the base of which is connected via line 51 to a series circuit of two resistors 52 and 53 is connected, between both resistors, the endpoints of the two resistors are connected to lines 13 and 26.

Die Leitung 22 geht von dem nunmehr als Arbeitskontakt ausgebildeten Kontakt 15 ab uid führt über die Kollektoremitterstrecke des Transistors 50 und einen Widerstand 54 zur Leitung 26. Die Schaltung des Kondensators 6, der Diode 8 und des Widerstandes 9 hat sich nicht verändert. Der Oszillator 5 besteht im wesentlichen aus 3 Transistoren 55, 56 und 57, von denen im schwingenden Zustand einer der beiden Transistoren 56 und 57 gesperrt, der andere leitend ist. Weiterhin ist ein Widerstandskondensatornetzwerk vorhanden, um die Schwingungsfähigkeit sicherzustellen. Der Ausgang 30 des Oszillators ist an den aus 2 Leistungstransistoren bestehenden Verstärker 10 angeschlossen, an deren Ausgangspunkt 35 die Figur eins die Primärspule 37 des Ferritkerns 38 angeschlossen ist.The line 22 goes from the now designed as a working contact Contact 15 from uid leads over the collector-emitter path of transistor 50 and a resistor 54 to line 26. The circuit of capacitor 6, the diode 8 and the resistor 9 has not changed. The oscillator 5 consists essentially the end 3 transistors 55, 56 and 57, of which in the oscillating state one of the two transistors 56 and 57 blocked, the other is conductive. Farther a resistor capacitor network is available to ensure the ability to oscillate. The output 30 of the oscillator is connected to the two power transistors Connected amplifier 10, at the starting point 35 of which the figure one shows the primary coil 37 of the ferrite core 38 is connected.

Der Widerstand 32 ist einerseits an die Leitung 17 angeschlossen, zum anderen an die Basen der beidenr6ei stungstransistoren 10 und auch an den Ausgang 30 des Oszillators 5.The resistor 32 is connected on the one hand to the line 17, on the other hand to the bases of the two power transistors 10 and also to the output 30 of the oscillator 5.

Wenn bei schwingendem Oszillator 5 der Transistor 57 gerade leitend ist, dann fließt der Entladestrom des Kondensators 6 über die Leitung 22, die Kollektoremitterstrecke des Transistors 50, den Widerstand 54, über die an die Klemmen 2 und 3 angeschlossene Gleichspannungsquelle, die Leitung 17, den Widerstand 32, die Kollektoremitterstrecke des Transistors 57, den Widerstand 9 und die Leitung 23 zurück /um Kondensator 6. Sperrt dagegen der Transistor 57 gerade und ist stattdessen der Transistor 56 leitend, so fließt der Entladestrom des Kondensators 6 über die Leitung 22, die Emitterkollektorstrecke des Transistors 50, den Widerstand 54, die Leitung 26, die Kollektoremitterstrecke des Transistors 56> die Leitung 27, den Widerstand 9 und die Leitung 23 zurück zum Kondensator. Wesentlich ist nun, daß in der zuerst genannten Phase der durch den Strom I durch den Widerstand 32 gegebene Spannungsabfall dort den Oszillator zum Schwingen bringt, da dieser Spannungsabfall notwendig ist, um über den Transistor 55 den Transektor 56 zum Leiten zu bringen, der dann seinerseits den Transistor 57 sperrt.If, with the oscillator 5 oscillating, the transistor 57 is conducting is, then the discharge current of the capacitor 6 flows via the line 22, the collector-emitter path of transistor 50, resistor 54, via the one connected to terminals 2 and 3 DC voltage source, the line 17, the resistor 32, the collector-emitter path of transistor 57, resistor 9 and line 23 back / to capacitor 6. If, on the other hand, transistor 57 is currently blocking and transistor 56 is instead conducting, so the discharge current of the capacitor 6 flows via the line 22, the emitter collector path of transistor 50, resistor 54, the Line 26, the collector-emitter path of transistor 56> line 27, resistor 9 and line 23 back to the capacitor. It is now essential that in the first-mentioned phase the through the voltage drop given by the current I through the resistor 32 there the oscillator vibrates because this voltage drop is necessary to run across the transistor 55 to bring the transector 56 to conduct, which in turn then the transistor 57 blocks.

Das bedeutet, daß die Größe des Widerstandes 32 in Abahängigkeit von der Größe des Stroms I zu bemessen ist. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Figur eins und zwei wurde von einer mit analogen Bauelementen aufgebauten Konstantstromquelle 7 ausgegangen, die man, wie die Ausführungsbeispiele der Figuren drei und vier zeigen, auch als gesteuerte Stromquelle digital aufbauen kann.This means that the size of the resistor 32 as a function of the magnitude of the current I is to be measured. In the embodiments according to FIG one and two came from a constant current source built with analog components 7 assumed, which, as the embodiments of Figures three and four show, can also be built digitally as a controlled power source.

Zentraler Bestandteil der gesamten gesteuerten Stromquelle 60 ist ein Schieberegister 61, das eine Vielzahl von Stufen, im vorliegenden Fall 4 Stufen, aufweist.A central component of the entire controlled current source 60 is a shift register 61, which contains a large number of stages, in the present case 4 stages, having.

Dieses Schieberegister wird ays einem Netzwechselspannungsanschluß 62 über einen Frequenzteiler 63, der mit einem Teilungsverhältnis von 50 : 1 arbeitet, und über eine Leitung 64 mit Impulsen gespeist, die, ausgehend von einer Startstellung, bei der der erste Platz des Schieberegisters eine logische 1 aufweist und alle anderen eine logische 0 aufweisen, fortlaufend weitergeschaltet wird, bis alle Stufen den logischen Zustand 1 erreicht haben. Weiterhin ist eine Schaltung 65 vorgesehen, die diesen Startzustand des Schieberegisters über eine Leitung 66 vorgibt.This shift register is ays an alternating voltage connection 62 via a frequency divider 63, which works with a division ratio of 50: 1, and fed via a line 64 with pulses which, starting from a start position, where the first place of the Shift register has a logical 1 and all others have a logical 0, it is continuously switched on until all stages have reached logical state 1. Furthermore is a circuit 65 is provided, which this start state of the shift register via a line 66 pretends.

Vom Pluspol 2 der speisenden Gleichspannung führt die Leitung 13 wiederum zu dem als Arbeitskontakt 15 ausgebildeten Kontakt, an dem sich unter Zwischenschaltung einer Diode 67 die Leitung 21 mit dem Kondensator 6 anschließt. Zwischen Kontakt 15 und Diode 67 ist eine Leitung 68 angeschlossen, die zum Schieberegister führt und dessen Steuerung dient. Die Leitung 68 ist über einen Widerstand 69 mit dem negativen Pol 3 der speisenden Gleichspannung verbunden.The line 13 again leads from the positive pole 2 of the feeding direct voltage to the contact which is designed as a working contact 15 and to which there is an interposition a diode 67 connects the line 21 to the capacitor 6. Between contact 15 and diode 67, a line 68 is connected, which leads to the shift register and its control is used. The line 68 is through a resistor 69 with the negative pole 3 of the feeding DC voltage connected.

Es ist ein Netzwerk 70 aus vier an einem Ende miteinander durch eine Leitung 71 verbundenen Widerständen 72, 73, 74 und 75 vorgesehen, wobei die Zahl der Widerstände gleich der Stufenanzahl des Schieberegisters gehalten ist. Die Leitung 71 ist an dg Leitung 21 zwischen Diode 67 und Kondensator 6 angeschlossen. Die einzelnen Widerstände 72 bis 75 sind über je einen Schalter 76, 77, 78 und 79 mit der Leitung 26 verbunden. Diese Schalter werden alle vom Schieberegister über Wirkverbindungen 80, 81, 82 und 83 gesteuert. Die Schalter 76 bis 79 können mechanische Schalter, können aber auch Halbleiterbauelemente sein. Sie können weiterhin auch Bestandteile des Schieberegisters selbst sein. Die Wirkverbindung 80 ist über eine weitere Wirkverbindung 84 mit dem Eingang des Schieberegisters 61 verbunden.It is a network 70 of four connected at one end by one Line 71 connected resistors 72, 73, 74 and 75 are provided, with the number of the resistances is kept equal to the number of stages of the shift register. The administration 71 is connected to line 21 between diode 67 and capacitor 6. The single ones Resistors 72 to 75 are connected to the line via switches 76, 77, 78 and 79 26 connected. These switches are all from the shift register via active connections 80, 81, 82 and 83 controlled. The switches 76 to 79 can be mechanical Switches, however, can also be semiconductor components. You can continue too Be components of the shift register itself. The operative connection 80 is via a further operative connection 84 connected to the input of the shift register 61.

Die eben beschriebene Schaltung gemäß Figur 3 arbeitet wie folgt: ausgehend vom dargestellten Ruhezustand ist der Kontakt 15 sowie der Schalter 76 geschlossen, die Schalter 77 bis 79 hingegen geöffnet. Durch das in der Schaltung 65 eingespeicherte Programm ist das Schieberegister in seinem Startzustand, der dadurch definiert ist, daß über die Wirklinie 80 der Kontakt 76 geschlossen ist, das Schieberegister somit auf dem ersten Schritt steht. Die übrigen Wirklinien 81 bis 83 sind stromlos, die zugehörigen Kontakte demgemäß geöffnet.The circuit just described according to Figure 3 works as follows: starting from the idle state shown is the contact 15 and the switch 76 closed, but switches 77 to 79 are open. By that in the circuit 65 stored program is the shift register in its starting state, the is defined by the fact that the contact 76 is closed via the line of action 80, the shift register is thus on the first step. The remaining lines of action 81 to 83 are de-energized, the associated contacts are open accordingly.

Die am Anschluß 62 anstehende Netzfrequenz wird im Frequenzuntersetzer 63 geteilt, die Impulse stehen auf der Leitung 64 am Eingang des Schleberegisters an, sind aber noch wirkungslos, da über die;Leitung 68 noch Steuerspannung am Schieberegister ansteht.The line frequency present at connection 62 is used in the frequency divider 63 divided, the pulses are on line 64 at the input of the Schlebereregister on, but are still ineffective, since control voltage is still applied to the shift register via line 68 pending.

Wird diese Steuerspannung unterbrochen, indem der Kontakt 15 geöffnet wird, so beginnt sich der Kondensator, wie bereits beim Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren eins und zwei beschrieben, zu entladen, und zwar über die Leitung 71, den Widerstand 72, den Kontakt 76, die Leitung 26 und den Oszillator 5. Das bedeutet, daß der fließende Strom gemäß einer exponentiell verlaufenden Entladekurve kleiner wird. Die Taktzeit des Schieberegisters ist nun so gewählt, daß die Zeit zwischen den einzelnen Stufen des Schieberegisters, im vorliegenden Fall vier Stufen, kleiner gewählt ist als die Zeit, bei der der fließende Strom I den kritischen Wert erreicht, bei dem der Oszillator das Schwingen einstellt.This control voltage is interrupted by opening contact 15 is, the capacitor begins, as in the embodiment according to the figures one and two described to discharge, namely over line 71, resistor 72, contact 76, line 26 and the oscillator 5. This means that the current flowing according to an exponential discharge curve gets smaller. The cycle time of the shift register is now chosen so that the time between the individual stages of the shift register, in this case four stages, is chosen to be smaller than the time at which the flowing current I has the critical value at which the oscillator stops oscillating.

Demgemäß schaltet das Schieberegister auf den näisten Schritt um, bevor dieser Strom I den kritischen Wert erreicht hat. Damit ist für den Entladestrom I nunmehr ein Parallelweg aus den beiden Widerständen 72 und 73 geschaffen, das heißt, der Strom steigt im zweiten Schritt wieder an und beginnt wieder, exponentiell zu fallen. Auch hier schaltet das Schieberegister auf den nächsten Schritt um, bevor dieser Strom den kritischen Wert erreicht hat. Nunmehr kann der Strom wieder ansteigen, da eine Parallelschaltung aus drei Widerständen vorliegt usw. Nach Zuschaylten des letzten Widerstandes 75 wird irgendwann der Strom I den kritischen Wert unterschreiten, so daß der Oszillator aufhört zu schwingen. Der Vorteil dieser Schaltung liegt darin, daß die gesamte Sicherheitszeit In Endstufen unterteilt wird, wobei nur der Ablauf der letzten Stufe zeitmäßig nicht ohne weiteres gesteuert werden kann, da hier der zeitliche Verlauf von den Widerstands- und Spannungstoleranzen bestimmt wird. Die übrigen Einzelzeiten während der Umschaltschritte sind hingegen zeitlich exakt definierbar.Accordingly, the shift register switches to the next step, before this current I has reached the critical value. This is for the discharge current I now created a parallel path from the two resistors 72 and 73, the means that the current rises again in the second step and starts again, exponentially to fall. Here, too, the shift register switches to the next step before this current has reached the critical value. Now the current can rise again, because there is a parallel connection of three resistors, etc. After connecting the the last resistor 75 the current I will fall below the critical value at some point, so that the oscillator stops oscillating. The advantage of this circuit is that that the entire safety time is divided into output stages will, where only the sequence of the last stage cannot be easily controlled in terms of time can, because here the temporal progression of the resistance and voltage tolerances is determined. The other individual times during the switching steps are on the other hand precisely definable in terms of time.

Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur vier ist es auch möglich, die gesteuerte Stromquelle 60 durch eine abweichende Schaltung darzustellen. Der wesentliche Unterschied zwischen den Schaltungen von Figur drei und Figur vier besteht darin, daß in der Figur vier die vier Widerstände 90, 91, 92 und 93 gleich und die Widerstände 72 bis 75 in Figur drei verschieden groß sind.According to the embodiment according to Figure four, it is also possible to represent the controlled current source 60 by a different circuit. Of the there is a substantial difference between the circuits of Figure three and Figure four in that in the figure four the four resistors 90, 91, 92 and 93 equal and the Resistors 72 to 75 in Figure three are of different sizes.

Die Widerstände 90 bis 93 sind an ihrem einen Ende parallel durch eine Leitung 94 miteinander verbunden, und diese Leitung ist an die Leitung 21 zwischen dem Minuspol der Diode 67 und dem Kondensator 6 angeschlossen. Diese Widerstände führen jeweils zu einem Kontaktarm 95, 96, 97 und 98 eines Umschalters, dessen jeweils einer Kontakt 99, 100, 101 beziehungswfise 102 alle an eine Leitung 103 gemeinsam angeschlossen sind, die mit der Leitung 13 verbunden ist. Die jeweils anderen Kontakte der Umschalter 104, 105, 106 und 107 sind gleichermaßen alle zusammengefaßt und gemeinsam mit einer Leitung 108 verbunden, die den Widerstand 69 mit der Leitung 26 verbindet;. Das Wesentliche der Schaltung besteht darin, daß der Mittelpunkt der Umschaltarme 98 bis 102 entweder an die Leitung 103, das heißt an positive Betriebsspannung, angeschlossen ist oder an der Leitung 108, das heißt an negativer Betriebsspannung, liegt. Somit ist die Leitung 94 Je nach Stellung der Kontakte mit dem einen oder mehreren der zugehörigen Widerstände 90 bis 93 entweder an positive oder an negative Betriebsspannung angeschlossen.The resistors 90 to 93 are through parallel at one end a line 94 interconnected, and this line is connected to line 21 between connected to the negative pole of the diode 67 and the capacitor 6. These resistances each lead to a contact arm 95, 96, 97 and 98 of a switch, each of which a contact 99, 100, 101 or 102 all on a line 103 together connected to the line 13. The other contacts the switches 104, 105, 106 and 107 are all grouped together and equally jointly connected to a line 108, the resistance 69 connects to line 26 ;. The essence of the circuit is that the center of the switching arms 98 to 102 either to the line 103, that is to positive operating voltage, or to the line 108, that is due to negative operating voltage. Thus the line 94 is depending on the position the contacts with the one or more of the associated resistors 90 to 93 either connected to positive or negative operating voltage.

Die Ubrigen Bauelemente entsprechen in ihrem Aufbau denen der Figur drei.The other components correspond in their structure to those in the figure three.

Die Funktion dieser Schaltung ist wie folgt: wird vom Ruhezustand bei geschlossenem Kontakt 15 ausgegangen, ist der Kontaktarm 95 mit negativem Potential, das heißt mit dem Kontakt 107, alle übrigen Umschalter 96 bis 98 jedoch über die zugehörigen Kontakte mit positiver Betriebsspannung über die Leitung 103 verbunden. Dieser Zustand entspricht dem Startzustand des Schieberegisters, dieser Zustand ist auch in dif Schaltung 65 eingespeichert. Wird nunmehr der Kontakt 15 geöffnet, beginnt die Sicherheitszeit zu laufen. Der Kondensator 6 entlädt sich über den Widerstand 90, den Umschalter 95, die Leitung 108, die Leitung 26 und den Oszillator 5. Diese Entladung findet aber von der Spitzenspannung nur bis zu einer Spannungshöhe statt, die gegeben ist durch eine Gegenspannung, die aus der speisenden Gleichspannung und dem Spannungsteiler resultlert, der aus der Parallelschaltung der drei verbleibenden Widerstande 91 bis 93 und dem Widerstand 90 resultiert. Der Strompfad dieser Kompensationsspannung geht über die Leitungen 13 und 103, über die drei parallel liegenden Widerstände 91 bis 93, die Leitung 94, den Widerstand 90 und die Leitung 108. Die Höhe dieser Spannungsteilerspannung definiert die niedrigstmögliche Spannung, auf die sich derS*ondensator 6 im ersten Schritt entladen kann.The function of this circuit is as follows: is from the idle state assumed when contact 15 is closed, contact arm 95 has a negative potential, that is to say with the contact 107, but all other switches 96 to 98 via the associated contacts connected to positive operating voltage via line 103. This state corresponds to the start state of the shift register, this state is also stored in circuit 65 dif. If contact 15 is now opened, the safety time begins to run. The capacitor 6 discharges through the resistor 90, the switch 95, the line 108, the line 26 and the oscillator 5. These discharge but takes place from the peak voltage only up to a voltage level that is given is through a counter voltage, which is made up of the feeding direct voltage and the voltage divider resulting from the parallel connection of the three remaining resistors 91 to 93 and the resistor 90 results. The current path of this compensation voltage goes via lines 13 and 103, via the three parallel resistors 91 to 93, line 94, resistor 90 and line 108. The height of these Voltage divider voltage defines the lowest possible voltage on which the capacitor is 6 can discharge in the first step.

Die Taktzeit des Schieberegisters ist wiederum so bemessen, daß das Schieberegister auf den zweiten Schritt umschaltet, das heißt, Umschalten des Umschalters 96, bevor der kritische Entladestrom erreicht wird. Nunmehr entlädt sich der Kondensator von der niedrigeren Spannung am Ausgang der ersten Schaltzeit auf eine niedrigere Spannungsstufe, die gegeben ist durch den Spannungsteiler, wenn die beiden Widerstände 90 und 91 einerseits parallel liegen und andererseits mit der Parallelschaltung aus den Widerständen 92 und 93 verbunden sind. Der Strom steigt schlagartig auf einen gleich hohen Wert entsprechend dem Anfangswert und fällt nach einer E-Funktion, die der E-Funktion im ersten Schritt gleich ist.The cycle time of the shift register is again dimensioned so that the Shift register switches to the second step, that is, toggle the switch 96 before the critical discharge current is reached. The capacitor is now discharging from the lower voltage at the output of the first switching time to a lower one Voltage level that is given by the voltage divider when the two resistors 90 and 91 are on the one hand parallel and on the other hand with the parallel connection from resistors 92 and 93 are connected. The current rises suddenly an equally high value corresponding to the initial value and falls according to an E-function, which is the same as the E-function in the first step.

Es folgen dann noch die beiden angenommenen weiteren Schritte, wobei nach Ablauf des vierten Schrittes die Restspannung so klein ist, daß der resultierende Restentladungsstrom I so klein wird, daß der Oszillator nicht mehr zu schwingen imstande ist. Somit ist auch hier die Sicherheitszeit durch vier einzelne Zeitstufen definiert.The two assumed further steps then follow, with after the fourth step, the residual stress is so small that the resulting Residual discharge current I becomes so small that the oscillator can no longer oscillate is able to. The safety time is thus also here through four individual time levels Are defined.

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Claims

Claims 1. Time switch with a feeding DC voltage source and a capacitor that can be charged by a switch and that has a load switching element can be discharged, characterized in that the load (12) switching element (4) has an oscillator (5) which is driven by the capacitor (6) during its discharge phase the discharge current flowed through it and only in its one Direction can be made to oscillate by a minimum current.

2. Time switch according to claim one, characterized in that the Capacitor (6) with a diode (8) and a resistor (9) is in series and that the operating voltage connections (28, 27) of the oscillator (5) parallel to the diode (8) lie.

3. Time switch according to claim one or two, characterized in that that the diode (8) is opposite to the operating voltage of the oscillator (5), which is used for Swinging of the oscillator (5) leads, polarized cost.

4 time switch according to one of claims one to three, characterized in that that the output (30) of the oscillator via a resistor (32) with a pole (2) the supplying operating voltage (1) is connected.

5o time switch according to one of claims one to four, characterized in that that the frequency of the oscillator voltage at its output (30) is much greater than 50 hertz, especially 10 kilohertz.

6. Time switch according to one of claims one to five, characterized in that that in series with the capacitor (6) tn its discharge circuit is another resistor lies.

7. Time switch according to claim six, characterized in that it further resistor is replaced by a constant current source (7).

8. Time switch according to claim six, characterized in that that the further resistance from a controlled current source (figure three, figure four) is replaced.

9. Time switch according to one of claims one to seven, characterized characterized in that a resistor (32) is arranged in the output (30) of the oscillator (5) which is dimensioned so that the voltage drop across it when the discharge current flows of the capacitor (6) causes the oscillator to oscillate.

10. Time switch according to claim seven, characterized in that the controlled current source (60) consists of a parallel connection of resistors (72, 73, 74, 75 ...), each of which has a switch (76, 77, 78, 79 ...) is in series, with the forest levels one after the other in the discharge circuit of the capacitor (6) parallel to each other by a device (61) must be switched on.

11. Time switch according to claim seven, characterized in that the controlled current source (Figure four) from a supplying DC voltage (2, 3) lying voltage divider (90, 91, 92, 93), whose Division ratio is kept switchable by a device (61).

12. Time switch according to claim ten, characterized in that the Internal resistance of the voltage divider (90, 91, 92, 93) kept constant overall is.

13. Time switch according to claim ten or eleven, characterized in that that the switch (95, 96, 97, 98) for the voltage divider (90: 1, 92, 93) parts of the device, which are equipped as shift registers (61).