DE3617450A1 - Method for heating a lock cylinder, especially on cylinder locks of vehicles - Google Patents
Method for heating a lock cylinder, especially on cylinder locks of vehiclesInfo
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- E05B17/0016—Defrosting, e.g. heating devices
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beheizung eines Schließzylinders, insbesondere an Zylinderschlössern vor Fahrzeugen, wobei ein am Schließzylinder angebrachtes Heizelement, insbesondere Widerstandsheizelement durch ein Schaltglied mit dem Bordspannungsnetz verbunden und im Anschluß an eine Heizzeit automatisch wieder von diesem getrennt wird.The invention relates to a method for heating a locking cylinder, especially on cylinder locks in front of vehicles, one attached to the lock cylinder Heating element, in particular resistance heating element connected to the vehicle electrical system by a switching element and automatically separated from this after a heating period becomes.
Ein Schließyzlinder wird in seiner Funktion behindert, wenn eingedrungene Feuchtigkeit zu Eis gefriert. Der Schlüssel läßt sich nicht in den Schließzylinder einführen und/oder der Schließzylinder läßt sich nicht drehen.A locking cylinder is impaired in its function, when moisture has frozen into ice. The key cannot be inserted into the lock cylinder and / or the lock cylinder cannot be turned.
Es ist bekannt, eine auf den Schließzylinder einwirkende Heizung zu verwenden, um die Funktion des Zylinderschlosses wieder herzustellen. Die Einschaltung der Heizung bereitet keine Probleme; hierzu wird im allgemeinen der Türgriff oder die Türklinke betätigt; auch Reedkontakt-Einschalter werden in der Literatur beschrieben. Um bei hinreichend hohen Außentemperaturen die Einschaltung der Heizung auszuschließen, sind elektronische Schaltungen in Gebrauch. Problematisch ist es jedoch, die mitunter recht hohen Temperaturen, die an den beteiligten Bauteilen und Betriebsstoffen auftreten können, in den Griff zu bekommen und dennoch den Aufheizvorgang so kurz wie möglich zu gestalten. Dabei sollte angestrebt werden, das Bordnetz des Fahrzeugs so gering wie möglich zu belasten. Diese konträren Forderungen sind bislang nicht oder nur sehr schlecht miteinander in Einklang gebracht worden. Einfache Schaltungen begnügen sich mit einer fest eingestellten oder ggf. auch temperaturabhängig ablaufenden Heizzeit, an deren Ende das Heizelement vom Bordnetz getrennt wird. Bei zu langer Heizdauer kann dies zu einer Beeinträchtigung der erhitzten Teile führen, bei zu geringer Heizdauer hingegen das Auftauen des Eisens im Schließzylinder vereiteln.It is known, to use a heater acting on the locking cylinder, to restore the function of the cylinder lock. The Switching on the heating presents no problems; For this the door handle or door handle is generally operated; reed contact switches are also described in the literature. In order to ensure that the outside temperature is sufficiently high Excluding the switching on of the heating are electronic Circuits in use. It is problematic, however sometimes quite high temperatures involved in the Components and supplies can occur under control to get and still keep the heating process as short as possible to design. It should be aimed at, the electrical system of the Load the vehicle as little as possible. These contrast So far, demands are not or only very badly with each other have been reconciled. Simple circuits be satisfied with a fixed or if necessary temperature-dependent heating time, at the end of which Heating element is disconnected from the electrical system. If the heating time is too long This can affect the heated parts if the heating time is too short, however, defrost the Thwart iron in the locking cylinder.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zur Beheizung eines Schließzylinders anzugeben, welches bei geringem Energieeinsatz das sichere Auftauen des Schließzylinders gewährleistet, ohne daß die Gefahr besteht, daß hitzeempfindliche Bauteile oder Betriebsstoffe (Schmiermittel) in Mitleidenschaft gezogen werden.The invention has for its object a simple Specify a method for heating a locking cylinder, which, with low energy consumption, allows thawing of the Lock cylinder ensures without the risk that heat-sensitive components or operating materials (lubricants) to be affected.
Die Erfindung geht von folgenden Überlegungen aus:
In einem elektrischen Heizwiderstand wird die elektrische
Leistung verlustlos in Wärmeleistung umgewandelt und diese
bei einem Zylinderschloß als Wärmestrom vom Heizelement zum
Zylinderturm und von dort über den Schließzylinder zum Eis
geleitet. Der Wärmestrom muß auf diesem Weg mehrere Wärmewiderstände
überwinden, die an den Übergängen vom Heizelement
zum Zylinderturm, vom Zylinderturm zum Schließzylinder und vom
Schließzylinder zum Eis entstehen. Aber auch die Materialien,
aus denen die Einzelteile gefertigt sind, bilden Wärmewiderstände.
Da der Wärmestrom von der elektrischen Leistung abhängt
und somit konstant bleibt, tritt, bedingt durch die
Wärmewiderstände, ein Temperaturgefälle vom Heizelement bis
zum Eis auf.
The invention is based on the following considerations:
In an electrical heating resistor, the electrical power is converted into heat output without loss and, in the case of a cylinder lock, this is conducted as heat flow from the heating element to the cylinder tower and from there via the locking cylinder to the ice. In this way, the heat flow must overcome several thermal resistances which arise at the transitions from the heating element to the cylinder tower, from the cylinder tower to the locking cylinder and from the locking cylinder to the ice. But the materials from which the individual parts are made also form thermal resistances. Since the heat flow depends on the electrical power and thus remains constant, a temperature gradient occurs from the heating element to the ice due to the thermal resistance.
Die Zusammenhänge zwischen Temperatur, Wärmestrom und Wärmewiderstand sind vergleichbar mit den für einen elektrischen Stromkreis geltenden Gesetzmäßigkeiten.The relationships between temperature, heat flow and Thermal resistance is comparable to that for an electrical one Circuit laws.
Es entspricht:It equals:
die Temperatur T (°C) dem elektrischen Potential,
die Temperaturdifferenz Δ t (°C) dem Spannungsabfall,
der Wärmestrom P th (W) dem elektrischen Strom,
der Wärmewiderstand R th (K/W) dem ohmschen Widerstand.the temperature T (° C) the electrical potential,
the temperature difference Δ t (° C) the voltage drop,
the heat flow P th (W) the electrical current,
the thermal resistance R th (K / W) the ohmic resistance.
Hieraus ergibt sich die Gleichung:The equation follows from this:
Temperaturdifferenz = Wärmestrom × WärmewiderstandTemperature difference = heat flow × heat resistance
Δ t = P th × R th . Δ t = P th × R th .
Die Werte der Wärmewiderstände sind durch die Konstruktion des Heizelements und des Zylinderschlosses festgelegt. Deshalb bestimmt allein der Wärmestrom, der äquivalent zur elektrischen Leistung ist, die Höhe der Temperaturdifferenz an den Wärmewiderständen. Die elektrische Leistung, die vom Heizelement (Heizwiderstand) als Wärme abgegeben wird, soll so bemessen sein, daß bei einer Umgebungstemperatur von -40°C und bei einer Heizdauer von etwa einer Minute ein sicheres Auftauen von Eis im Zylinderschloß gewährleistet ist.The values of thermal resistance are due to the construction the heating element and the cylinder lock. Therefore, only the heat flow, which is equivalent to electrical power is, the amount of the temperature difference on the thermal resistances. The electrical power from the Heating element (heating resistor) is to be given off as heat be dimensioned so that at an ambient temperature of -40 ° C and safe defrosting with a heating time of about one minute of ice in the cylinder lock is guaranteed.
Die elektrische Leistung P ergibt sich aus der Gleichung:The electrical power P results from the equation:
P = U² × R. P = U × R ².
Laut Forderung der Kfz-Hersteller muß eine Zylinderschloßheizung für Kraftfahrzeugtürgriffe die Aufgabe, Eis im Schließzylinder aufzutauen, bei einer Bordnetzspannung von 9 bis 15 Volt erfüllen. Demnach ist die minimale Heizleistung, die das Auftauen von Eis gewährleistet, bei einer Spannung von 9 Volt festzulegen. Da aber die Betriebsspannung in den Kraftfahrzeugen bei 12 Volt liegt und bis auf 15 Volt ansteigen kann, erhöht sich gemäß der Gleichung P = U² × R die Leistung des Heizelements mit zunehmender Spannung beträchtlich.According to the requirements of the vehicle manufacturers, a cylinder lock heater for vehicle door handles must fulfill the task of thawing ice in the lock cylinder with an on-board electrical system voltage of 9 to 15 volts. Accordingly, the minimum heating power, which guarantees the thawing of ice, is to be set at a voltage of 9 volts. However, since the operating voltage in the motor vehicle is 12 volts and can rise to 15 volts, the power of the heating element increases considerably with increasing voltage according to the equation P = U ² × R.
In einem Heizelement eines Schließzylinders können, wenn am Eis eine Temperatur von 5°C erreicht werden soll, bei einer Leistung von P = 120 W Temperaturen auftreten, die in den Bereich von 180°C und darüber hinausreichen.In a heating element of a locking cylinder, if a temperature of 5 ° C is to be reached on the ice, temperatures of P = 120 W can occur which extend into the range of 180 ° C and beyond.
Mit zunehmender Heizleistung steigen auch die Temperaturen im Heizelement und im Zylinderschloß an. Dies kann dazu führen, daß hitzeempfindliche Kunststoffe des Heizelements und des Zylinderschlosses sowie Schmierstoffe (Gleitfett) zerstört oder in ihren Eigenschaften beeinträchtigt werden.The temperatures rise with increasing heating power in the heating element and in the cylinder lock. This can do that cause heat sensitive plastics of the heating element and the cylinder lock and lubricants (lubricating grease) destroyed or impaired in their properties.
Das einfache Abschalten des Heizvorganges bei Erreichen der maximalen Temperatur, die sicherstellt, daß hitzeempfindliche Kunst- und Schmierstoffe vor Überhitzen geschützt sind, führt nicht zum Ziel. Bedingt durch die ansteigende Heizleistung erhöhen sich die einzelnen Temperaturdifferenzen an den Wärmewiderständen, so daß die Temperatur im Zylinderschloß nicht über 0°C ansteigt und das Eis nicht auftauen kann. The simple switching off of the heating process when reached the maximum temperature that ensures that heat sensitive Plastics and lubricants are protected against overheating, does not lead to the goal. Due to the increasing heat output the individual temperature differences increase on the thermal resistors so that the temperature in the cylinder lock does not rise above 0 ° C and the ice cannot thaw.
Würde man zur Schonung der hitzeempfindlichen Teile und Schmierstoffe die zulässige Temperatur des Heizelements bzw. der Schließzylinders etwa auf 100°C begrenzen, ergäbe sich zwar bei einer Heizleistung von P = 40 W am Eis eine theoretische Temperatur von 40°C bedingt durch die Wärmewiderstände, bei einer Heizleistung von P = 80 W jedoch eine Temperatur von lediglich -20°C und bei P = 120 W sogar von -80°C.If one were to limit the permissible temperature of the heating element or the locking cylinder to about 100 ° C to protect the heat-sensitive parts and lubricants, a theoretical temperature of 40 ° C would result from a heat output of P = 40 W on ice due to the thermal resistance, with a heating power of P = 80 W, however, a temperature of only -20 ° C and with P = 120 W even of -80 ° C.
Hier setzt die Erfindung ein mit dem Grundgedanken, daß der Heizvorgang nicht nach Erreichen der Maximaltemperatur am Heizelement abgeschaltet, sondern taktweise gesteuert fortgeführt werden soll, bis das Eis mit Sicherheit aufgetaut ist und das Wasser etwa eine Temperatur von 5°C erreicht hatHere the invention begins with the basic idea that the heating process is not after reaching the maximum temperature switched off on the heating element, but controlled cyclically to be continued until the ice is thawed with certainty and the water has reached a temperature of around 5 ° C
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht entsprechend dem Patentanspruch darin, daß die am Heizelement oder am Schließzylinder herrschende Temperatur T erfaßt wird, daß nach Erreichen einer eingestellten oder einstellbaren, für Bauteile und Schmierstoffe unschädlichen, maximalen Betriebstemperatur T max die weitere Beheizung taktweise gesteuert erfolgt, derart, daß die Heizung bei Erreichen der Temperatur T max abgeschaltet und wieder eingeschaltet wird, wenn die Temperatur T am Heizelement bzw. am Schließzylinder auf eine eingestellte oder einstellbare minimale Betriebstemperatur T min abgesunken ist und daß diese Taktbeheizung so lange fortgesetzt wird, bis die Dauer einer Abkühlphase von der Temperatur T max auf die Temperatur T min gleich oder größer oder die Dauer einer Aufheizphase von der Temperatur T min auf die Temperatur T max gleich oder kleiner als eine eingestellte bzw. einstellbare Referenzzeit ist.The method according to the invention consists in that the temperature T prevailing on the heating element or on the locking cylinder is detected, that after reaching a set or adjustable maximum operating temperature T max which is harmless to components and lubricants, the further heating takes place in a controlled manner such that the heating is switched off when the temperature T max is reached and is switched on again when the temperature T on the heating element or on the locking cylinder has dropped to a set or adjustable minimum operating temperature T min and that this cycle heating is continued until the duration of a cooling phase of the temperature T max to the temperature T min is equal to or greater than or the duration of a heating phase from the temperature T min to the temperature T max is equal to or less than a set or adjustable reference time.
Dabei wird die beanspruchte Alternative bevorzugt, die in der Überwachung der Dauer der Abkühlphase in Relation zur Referenzzeit besteht, da dies mit elektronischen Mitteln besonders leicht durchzuführen ist. Der nachfolgende Text nimmt daher hauptsächlich auf diese Alternative Bezug.The claimed alternative is preferred, that in monitoring the duration of the cooling phase in relation at the reference time, as this is done by electronic means is particularly easy to carry out. The text below therefore mainly refers to this alternative.
Anhand der beiliegenden Zeichnung wird nachfolgend das Verfahren und seine Wirkungsweise sowie eine zur Ausführung des Verfahrens bevorzugte Schaltungsanordnung näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigenUsing the attached drawing, the following is Procedure and its mode of operation as well as one for execution the preferred circuit arrangement described in more detail. Show in the drawings
Fig. 1a den zeitlichen Verlauf der Temperatur T am Heizelement, Fig. 1a the temporal course of the temperature T at the heating element,
Fig. 1b den dazu gehörenden Verlauf der Ein- und Ausschaltzeiten des Heizelements, FIG. 1b shows the corresponding course of the on and off times of the heating element,
Fig. 2a nochmals die Schaltzustandskurve des Heizelements entsprechend Fig. 1b, FIG. 2a once the switching state of the heating curve according to Fig. 1b,
Fig. 2b die zugehörige Vergleichszeitsteuerung und FIG. 2b shows the associated comparison timing, and
Fig. 3 eine beispielhafte elektronische Schaltungsanordnung zur Ausübung des Verfahrens. Fig. 3 shows an exemplary electronic circuit arrangement for performing the method.
Die Heizung wird bei einer Ausgangstemperatur T a eingeschaltet; das Heizelement erwärmt sich entsprechend dem ansteigenden Kurvenast bis zur eingestellten, maximal zulässigen Temperatur T max von z. B. 100°C. Jetzt wird die Wärmeleistung dem Schließzylinder gepulst zugeführt. Das Impuls-Pausen-Verhältnis wird hierbei temperaturabhängig geregelt.The heating is switched on at an initial temperature T a ; the heating element heats up in accordance with the rising curve branch up to the set, maximum permissible temperature T max of z. B. 100 ° C. Now the heat output is pulsed to the lock cylinder. The pulse-pause ratio is regulated depending on the temperature.
Die Regelung erfolgt durch Abschalten des Heizstroms, sobald das Heizelement die Maximaltemperatur T max erreicht hat. Das Heizelement kühlt sich ab, und bei Erreichen der festgelegten Minimaltemperatur T min von z. B. 70°C wird der Heizstrom wieder eingeschaltet (Fig. 1b). Das Heizelement heizt sich erneut bis zur Maximaltemperatur T max auf und wird wiederum abgeschaltet. Diese Aufheiz- und Abkühlzyklen Z₁ und Z₂ wiederholen sich solange, bis die Endabschaltung der Heizung erfolgt.Regulation takes place by switching off the heating current as soon as the heating element has reached the maximum temperature T max . The heating element cools down, and when the specified minimum temperature T min of z. B. 70 ° C, the heating current is switched on again ( Fig. 1b). The heating element heats up again to the maximum temperature T max and is switched off again. These heating and cooling cycles Z ₁ and Z ₂ are repeated until the heating is switched off.
Die Zeit, die das Heizelement für den Temperaturanstieg bzw. Temperaturabfall zwischen der Maximal- und Minimaltemperatur benötigt, ist in erster Linie von der Temperatur des Schließzylinders abhängig. Je höher diese Temperatur ist, desto mehr Zeit Δ t₂ vergeht, bis sich das Heizelement von der Maximaltemperatur T max auf die Minimaltemperatur T min abgekühlt hat. Dagegen verkürzt sich die Zeit Δ t₁, die benötigt wird, um das Heizelement wieder von der Minimaltemperatur T min bis zur Maximaltemperatur T max aufzuheizen.The time that the heating element takes for the temperature to rise or fall between the maximum and minimum temperatures depends primarily on the temperature of the locking cylinder. The higher this temperature, the more time Δ t ₂ passes until the heating element has cooled from the maximum temperature T max to the minimum temperature T min . In contrast, the time Δ t ₁ that is required to heat the heating element again from the minimum temperature T min to the maximum temperature T max is reduced.
Die Endabschaltung der Beheizung soll dann erfolgen, wenn am Heizelement bzw. Schließzylinder eine Temperatur erreicht ist, die das Auftauen von vorhandenem Eis sicherstellt und andererseits die hitzeempfindlichen Teile nicht schädigt. Um den Zeitpunkt der Endabschaltung der Schließzylinderheizung festzulegen, wird vorzugsweise die Zeit Δ t₂ ausgewertet, die das Heizelement benötigt, um sich von der Maximaltemperatur T max auf die eingestellte Minimaltemperatur T min abzukühlen.The heating should be switched off at the end when a temperature is reached on the heating element or lock cylinder that ensures the thawing of existing ice and, on the other hand, does not damage the heat-sensitive parts. In order to determine the point in time at which the locking cylinder heating is switched off, the time Δ t ₂ which the heating element needs to cool down from the maximum temperature T max to the set minimum temperature T min is preferably evaluated.
Da die Abkühlzeit des Hitzeelementes in erster Linie von der Schließzylindertemperatur abhängt, ist die Zeitdauer Δ t₂ einer Abkühlphase ein besonders geeignetes Referenzmaß für die aktuelle Schießzylindertemperatur. Diese Vergleichs- oder Referenzzeit Δ t R ist für jeden unterschiedlichen Schließzylindertyp einmalig durch Versuche zu ermitteln.Since the cooling time of the heating element primarily depends on the lock cylinder temperature, the time period Δ t ₂ of a cooling phase is a particularly suitable reference measure for the current shooting cylinder temperature. This comparison or reference time Δ t R can be determined once for each different lock cylinder type by experiment.
Die Vergleichszeitimpulse Δ t R , sind in Fig. 2b unter Beachtung der gestrichelten Kurvenzüge dargestellt. Die Zeit beginnt abzulaufen, wenn der Heizstrom bei Erreichen der Maximaltemperatur T max des Heizelements abgeschaltet wird. Ob der Heizzyklus abgeschaltet wird oder nicht, hängt davon ab, nach welcher Zeit das Heizelement die Minimaltemperatur T min erreicht hat. Wird T min erreicht, bevor die Referenzzeit abgelaufen ist (Δ t₂<Δ t R ), findet ein erneutes Aufheizen statt, und die Referenzzeit wird auf Null zurückgesetzt. Erreicht hingegen die Temperatur T des Heizelements den Wert der Minimaltemperatur T min nicht, bevor die Referenzzeit abgelaufen ist, (Δ t₂<Δ t R ) wird der Heizzyklus abgeschaltet (Abschaltpunkt A in Fig. 2a). Ein erneuter Heizablauf kann nur dann erfolgen, wenn der Einschalter wieder betätigt wird.Compare timing pulses Δ t R, are shown 2b in accordance with the dashed curves in Fig.. The time begins to run down when the heating current is switched off when the maximum temperature T max of the heating element is reached. Whether the heating cycle is switched off or not depends on the time after which the heating element has reached the minimum temperature T min . If T min is reached before the reference time has expired ( Δ t ₂ < Δ t R ), heating takes place again and the reference time is reset to zero. However, if the temperature T of the heating element does not reach the value of the minimum temperature T min before the reference time has expired ( Δ t ₂ < Δ t R ), the heating cycle is switched off (switch-off point A in FIG. 2a). A new heating process can only take place when the switch is pressed again.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung für eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Schließzylinderheizung. Fig. 3 shows an embodiment of a circuit arrangement for a lock cylinder heater operating according to the inventive method.
Die Schaltungsanordnung besteht aus den SchaltungsgruppenThe circuit arrangement consists of the circuit groups
1 = Einschalter
2 = Selbsthaltung
3 = Konstantspannungsquelle
4 = Temperaturerfassung
5 = 5°C Einschaltung
6 = Maximal-Minimal-Temperaturschaltung
7 = Zeitschaltung
8 = Endabschaltung
9 = Relaisansteuerung
10 = Relais und
11 = Heizwiderstand. 1 = switch
2 = self-retention
3 = constant voltage source
4 = temperature detection
5 = 5 ° C activation
6 = maximum-minimum temperature switching
7 = timer
8 = limit switch
9 = relay control
10 = relay and
11 = heating resistor.
Über den Einschalter 1 wird die Schaltungsanordnung mit dem Pluspotential verbunden. Ist der Einschalter 1 geöffnet, liegt an der Schaltungsanordnung nur Minuspotential an. Ist er geschlossen, liegen sowohl Plus- als auch Minuspotential an.The circuit arrangement is connected to the plus potential via the switch 1 . If the switch 1 is open, there is only negative potential at the circuit arrangement. If it is closed, there is both plus and minus potential.
Die Selbsthaltung 2 übernimmt die Aufgabe des Einschalters 1, wenn dieser nach dem Schließen wieder in Ruhestellung zurückgeht (Schalter offen). Hier ist ein Transistor 12 parallel zum Einschalter 1 angeschlossen. Er wird durchgeschaltet, wenn seine Basis über den Widerstand 15 und den Transistor 13 gegen Minuspotential geschaltet wird. Der Transistor 13 wird von der Endabschaltung 8 angesteuert. Erhält die Basis des Transistors 13 über den Widerstand 16 Pluspotential, schaltet der Transistor 13 durch. Erhält die Basis des Transistors 13 über den Widerstand 16 Minuspotential, werden die Transistoren 12 und 13 gesperrt.The latch 2 takes over the task of the switch 1 when it returns to the rest position after the closing (switch open). Here a transistor 12 is connected in parallel to the switch 1 . It is switched through when its base is switched to negative potential via the resistor 15 and the transistor 13 . The transistor 13 is driven by the limit switch 8 . If the base of transistor 13 receives positive potential via resistor 16 , transistor 13 switches through. If the base of transistor 13 receives negative potential via resistor 16 , transistors 12 and 13 are blocked.
Die Widerstände 14 und 17 dienen dazu, das Sperren der Transistoren 12 und 13 sicherzustellen, wenn diese nicht angesteuert werden. The resistors 14 and 17 serve to ensure the blocking of the transistors 12 and 13 when they are not being driven.
Um die Meßschaltungen wie Temperaturerfassung 4, 5°C-Einschaltung 5, Maximal-Minimal-Temperaturschaltung 6 und Zeitschaltung 7 von Spannungsschwankungen (9-15 V) des Bordnetzes unabhängig zu machen, ist eine Konstantspannungsquelle 3 vorhanden.In order to make the measuring circuits such as temperature detection 4 , 5 ° C switch-on 5 , maximum-minimum temperature switch 6 and time switch 7 independent of voltage fluctuations (9-15 V) of the vehicle electrical system, a constant voltage source 3 is present.
Die Spannung, die an der Zenerdiode 18 abfällt, wird über die Leitung 19 zum Pluseingang eines Operationsverstärkers 20 geleitet. Der Operationsverstärker 20 ist als Spannungsfolger geschaltet und gibt diese Spannung über die Leitung 21 an die Meßschaltungen 4, 5, 6 und 7 weiter. Der Widerstand 22 dient zur Strombegrenzung für die Zenerdiode 18.The voltage that drops across the Zener diode 18 is conducted via line 19 to the positive input of an operational amplifier 20 . The operational amplifier 20 is connected as a voltage follower and forwards this voltage via the line 21 to the measuring circuits 4, 5, 6 and 7 . The resistor 22 serves to limit the current for the zener diode 18 .
Die Temperaturerfassung 4 erfolgt über einen temperaturabhängigen Widerstand 23 (NTC-Widerstand), der sich in unmittelbarer Nähe des Heizwiderstandes 11 befindet. Der NCT-Widerstand 23 ist mit dem Widerstand 24 zu einem Spannungsteiler geschaltet, der mit der Spannung aus der Konstantspannungsquelle 3 versorgt wird. Die am Mittelabgriff des Spannungsteilers auftretende Spannung ist abhängig von der Temperatur, die der temperaturabhängige Widerstand 23 annimmt, wenn er vom Heizwiderstand 11 aufgeheizt wird. Steigt oder fällt die Temperatur am temperaturabhängigen Widerstand 23, steigt oder fällt auch die Spannung am Mittelabgriff des Spannungsteilers. Diese temperaturabhängige Spannung wird über die Leitung 25 zur 5°C-Einschaltung 5 und zur Maximal-Minimal-Temperaturschaltung 6 weitergeleitet.The temperature detection 4 takes place via a temperature-dependent resistor 23 (NTC resistor), which is located in the immediate vicinity of the heating resistor 11 . The NCT resistor 23 is connected with the resistor 24 to a voltage divider, which is supplied with the voltage from the constant voltage source 3 . The voltage occurring at the center tap of the voltage divider is dependent on the temperature which the temperature-dependent resistor 23 assumes when it is heated by the heating resistor 11 . If the temperature at the temperature-dependent resistor 23 rises or falls, the voltage at the center tap of the voltage divider also rises or falls. This temperature-dependent voltage is passed on via line 25 to the 5 ° C. switch-on 5 and to the maximum-minimum temperature switch 6 .
Der Operationsverstärker 26 der 5°C-Einschaltung 5 ist als Komparator geschaltet. An seinem Pluseingang liegt die Schwellwertspannung an. Diese wird vom Mittelabgriff des aus den Widerständen 27 und 28 bestehenden Spannungsteilers abgenommen. Der Spannungsteiler wird mit der Spannung aus der Kontstantspannungsquelle 3 versorgt. Die Widerstände 27 und 28 sind so aufeinander abgestimmt, daß sich am Mittelabgriff des Spannungsteilers eine Spannung ergibt, die gleich der Spannung ist, die die Temperaturerfasssung 4 weitergibt, wenn eine Temperatur von 5°C gemessen wird. Am Minuseingang des Operationsverstärkers 26 liegt die temperaturabhängige Spannung, die die Temperaturerfassung 4 über die Leitung 25 weitergibt.The operational amplifier 26 of the 5 ° C switch-on 5 is connected as a comparator. The threshold voltage is present at its plus input. This is taken from the center tap of the voltage divider consisting of resistors 27 and 28 . The voltage divider is supplied with the voltage from the constant voltage source 3 . The resistors 27 and 28 are matched to one another in such a way that a voltage results at the center tap of the voltage divider which is equal to the voltage which the temperature detection 4 passes on when a temperature of 5 ° C. is measured. At the minus input of the operational amplifier 26 is the temperature-dependent voltage, which the temperature detection 4 passes on via the line 25 .
Stellt sich am Minuseingang des Operationsverstärkers 26 eine Spannung ein, die einem Temperaturwert von über 5°C am Heizwiderstand 11 entspricht, schaltet der Operationsverstärker 26 Minuspotential zum Ausgang durch. Stellt sich jedoch eine Spannung ein, die einem Temperaturwert von unter 5°C entspricht, schaltet der Operationsverstärker 26 Pluspotential zum Ausgang durch. Das Potential, das am Ausgang des Operationsverstärkers 26 anliegt, wird über die Leitung 29 zur Endabschaltung 8 weitergeleitet.If a voltage is set at the minus input of the operational amplifier 26 , which corresponds to a temperature value of over 5 ° C. at the heating resistor 11 , the operational amplifier 26 switches through the negative potential to the output. However, if a voltage is set which corresponds to a temperature value of below 5 ° C, the operational amplifier 26 switches through the positive potential to the output. The potential which is present at the output of the operational amplifier 26 is passed on to the limit switch 8 via the line 29 .
Der Operationsverstärker 30 der Maximal-Minimal-Temperaturschaltung 6 ist als Schmitt-Trigger geschaltet. An seinem Pluseingang liegt die Schwellwertspannung an. Sie wird vom Mittelabgriff des aus den Widerständen 31 und 32 bestehenden Spannungsteilers, der mit der Spannung aus der Konstantspannungsquelle 3 versorgt wird. Die Widerstände 31 und 32 sind so aufeinander abgestimmt, daß sich am Mittelabgriff des Spannungsteilers eine Spannung ergibt, die gleich der Spannung ist, die die Temperaturerfassung 4 weitergibt, wenn die maximale Temperatur am Heizwiderstand 11 erreicht ist.The operational amplifier 30 of the maximum-minimum temperature circuit 6 is connected as a Schmitt trigger. The threshold voltage is present at its plus input. It is from the center tap of the voltage divider consisting of resistors 31 and 32 , which is supplied with the voltage from constant voltage source 3 . The resistors 31 and 32 are matched to one another in such a way that there is a voltage at the center tap of the voltage divider which is equal to the voltage which the temperature detection 4 passes on when the maximum temperature at the heating resistor 11 is reached.
Ferner ist die Spannung, die am Pluseingang des Operationsverstärkers 30 anliegt, von dem am Ausgang des Operationsverstärkers anliegenden Potential abhängig. Das Potential wird über die Diode 33 und den Widerstand 34 zum Pluseingang zurückgekoppelt. Liegt Pluspotential am Ausgang des Operationsverstärkers 30 an, wirkt sich die Rückkoppelung nicht auf die Spannung am Pluseingang aus, da die Diode 33 in Sperrichtung betrieben wird. Liegt Minuspotential am Ausgang des Operationsverstärkers an, wird die Diode 33 in Durchlaßrichtung betrieben. In diesem Fall wird die Spannung am Pluseingang des Operationsverstärkers über den Widerstand 34 und die Diode 33 heruntergezogen. Der Widerstand 34 ist so bemessen, daß sich am Pluseingang des Operationsverstärkers 30 eine Spannung einstellt, die gleich der Spannung ist, die die Temperaturerfassung 4 weitergibt, wenn die Temperatur am Heizwiderstand 11 auf eine vorher festgelegte minimale Betriebstemperatur T min abgefallen ist. Wenn am Ausgang des Operationsverstärkers 30 eine Potentialänderung stattfindet, ändert sich, bedingt durch die Rückkoppelung, die Schwellwertspannung am Pluseingang des Operationsverstärkers 30. Eine Potentialänderung findet jedesmal dann statt, wenn der Spannungswert am Minuseingang des Operationsverstärkers 30 der Schwellwertspannung am Pluseingang des Operationsverstärkers 30 über- bzw. unterschreitet.Furthermore, the voltage which is present at the positive input of the operational amplifier 30 is dependent on the potential present at the output of the operational amplifier. The potential is fed back via the diode 33 and the resistor 34 to the positive input. If there is positive potential at the output of the operational amplifier 30 , the feedback does not affect the voltage at the plus input, since the diode 33 is operated in the reverse direction. If there is negative potential at the output of the operational amplifier, the diode 33 is operated in the forward direction. In this case, the voltage at the positive input of the operational amplifier is pulled down via the resistor 34 and the diode 33 . The resistor 34 is dimensioned such that a voltage is set at the positive input of the operational amplifier 30 which is equal to the voltage which the temperature detection 4 passes on when the temperature at the heating resistor 11 has dropped to a predetermined minimum operating temperature T min . If a potential change takes place at the output of the operational amplifier 30 , the threshold voltage at the positive input of the operational amplifier 30 changes due to the feedback. A potential change occurs every time the voltage value at the minus input of the operational amplifier 30 exceeds or falls below the threshold value voltage at the plus input of the operational amplifier 30 .
Am Minuseingang des Operationsverstärkers 30 liegt die temperaturabhängige Spannung, die die Temperaturerfassung 4 über die Leitung 25 weitergibt. At the minus input of the operational amplifier 30 is the temperature-dependent voltage, which the temperature detection 4 passes on via the line 25 .
Das Potential, das am Ausgang des Operationsverstärkers 30 anliegt, wird über den Widerstand 35 und die Leitung 36 zur Zeitschaltung 7 und zur Relaissteuerung 9 weitergeleitet.The potential which is present at the output of the operational amplifier 30 is passed on via the resistor 35 and the line 36 to the timer 7 and to the relay control 9 .
Der Kondensator 37 der Zeitschaltung 7 erhält seinen Ladestrom über den Widerstand 38. Dieses RC-Glied wird mit der Spannung aus der Konstantspannungsquelle 3 versorgt.The capacitor 37 of the timing circuit 7 receives its charging current via the resistor 38 . This RC element is supplied with the voltage from the constant voltage source 3 .
Sobald der Schalter 1 betätigt und die Schaltungsanordnung mit Pluspotential versorgt wird, lädt sich der Kondensator 37 auf. Über den Transistor 39 kann er kurzgeschlossen bzw. entladen werden. Der Transistor 39 schaltet durch, wenn seine Basis über den Widerstand 40 Pluspotential enthält, und der Kondensator 37 wird entladen. Der Transistor 39 sperrt, wenn seine Basis über den Widerstand 40 Minuspotential enthält; der Kondensator 37 wird aufgeladen.As soon as the switch 1 is actuated and the circuit arrangement is supplied with positive potential, the capacitor 37 charges up. It can be short-circuited or discharged via transistor 39 . The transistor 39 turns on when its base contains plus potential via the resistor 40 , and the capacitor 37 is discharged. The transistor 39 turns off when its base contains negative potential via the resistor 40 ; the capacitor 37 is charged.
Der Widerstand 41 dient dazu, das Sperren des Transistors 39 sicherzustellen, wenn dieser nicht angesteuert wird.The resistor 41 serves to ensure the blocking of the transistor 39 when it is not being driven.
Die veränderliche Spannung des Kondensators 37 wird über die Leitung 42 zur Endabschaltung 8 weitergeleitet.The variable voltage of the capacitor 37 is passed on to the limit switch 8 via the line 42 .
Der Operationsverstärker 43 der Endabschaltung 8 ist als Komparator geschaltet. An seinem Pluseingang liegt die Schwellwertspannung an, deren Wert davon abhängig ist, ob an den Anoden der Dioden 44 oder 45 Pluspotential anliegt. Liegt an der Anode der Diode 44 oder der Diode 45 Minuspotential an, ist die Schwellwertspannung gleich dem Minuspotential, da der Pluseingang des Operationsverstärkers 43 über den Widerstand 47 mit dem Minuspotential verbunden ist. Liegt an der Anode der Diode 44 oder der Diode 45 Pluspotential an, fließt ein Strom über die Diode 44 oder die Diode 45, den Widerstand 46, die Zenerdiode 48 und den Widerstand 47, der parallel zur Zenerdiode 48 liegt. Die Spannung, die an der Zenerdiode 48 abfällt, wird über die Leitung 49 zum Pluseingang des Operationsverstärkers 43 geleitet. Die Schwellwertspannung ist dann gleich der Zenerspannung der Zenerdiode 48. Die Diode 44 wird über die Leitung 29 von der 5°C-Einschaltung, die Diode 45 vom Ausgang des Operationsverstärkers 43 angesteuert. Durch die ODER-Verknüpfung der Dioden 44 und 45 bleibt die höhere Schwellwertspannung auch dann erhalten, wenn die 5°C-Einschaltung 5 die Diode 44 nicht mit Pluspotential ansteuert und zwar solange der Operationsverstärker 43 die Diode 45 mit Pluspotential ansteuert.The operational amplifier 43 of the limit switch 8 is connected as a comparator. The threshold value voltage is present at its plus input, the value of which depends on whether positive potential is present on the anodes of the diodes 44 or 45 . If negative potential is present at the anode of diode 44 or diode 45 , the threshold voltage is equal to the negative potential, since the positive input of operational amplifier 43 is connected to the negative potential via resistor 47 . If positive potential is present at the anode of the diode 44 or the diode 45 , a current flows via the diode 44 or the diode 45 , the resistor 46 , the Zener diode 48 and the resistor 47 , which is parallel to the Zener diode 48 . The voltage which drops across the Zener diode 48 is conducted via the line 49 to the positive input of the operational amplifier 43 . The threshold voltage is then equal to the Zener voltage of the Zener diode 48 . The diode 44 is controlled via the line 29 by the 5 ° C switch-on, the diode 45 by the output of the operational amplifier 43 . By ORing the diodes 44 and 45 , the higher threshold voltage is retained even if the 5 ° C. switch-on 5 does not control the diode 44 with a positive potential, as long as the operational amplifier 43 drives the diode 45 with a positive potential.
Der Ausgang des Operationsverstärkers 43 bleibt solange am Pluspotential liegen, bis die Spannung am Minuseingang die Schwellwertspannung am Pluseingang überschreitet. Am Minuseingang des Operationsverstärkers 43 liegt die veränderliche Spannung des Kondensators 37 der Zeitschaltung 7 an. Das Potential, das am Ausgang des Operationsverstärkers 43 anliegt, wird über die Leitung 50 zur Selbsthaltung 2 und zur Relaisansteuerung 9 weitergeleitet.The output of the operational amplifier 43 remains at the plus potential until the voltage at the minus input exceeds the threshold value voltage at the plus input. The variable voltage of the capacitor 37 of the timing circuit 7 is present at the minus input of the operational amplifier 43 . The potential that is present at the output of operational amplifier 43 is passed on via line 50 to latch 2 and relay control 9 .
Der Transistor 51 wird von der Maximal-Minimal-Temperaturschaltung 6 über den Widerstand 52 und die Leitung 36 angesteuert. Er schaltet zum Minuspotential durch, wenn an seiner Basis Pluspotential anliegt und sperrt, wenn an seiner Basis Minuspotential anliegt. Der Widerstand 53 sperrt den Transistor 51, wenn er nicht angesteuert wird. The transistor 51 is driven by the maximum-minimum temperature circuit 6 via the resistor 52 and the line 36 . It switches through to the negative potential when there is positive potential at its base and blocks when there is negative potential at its base. The resistor 53 blocks the transistor 51 when it is not being driven.
Über die Diode 54 und die Leitung 50 kann die Endabschaltung 8 das Potential, das über die Leitung 36 an den Widerstand 52 anliegt, auf Minuspotential herunterziehen. Damit der Transistor 51 durchschalten kann, muß sowohl auf der Leitung 36 als auch auf der Leitung 50 Pluspotential liegen.Via the diode 54 and the line 50, the limit stop 8 pull down the potential applied via line 36 to the resistor 52, to negative potential. So that the transistor 51 can turn on, there must be positive potential on both the line 36 and the line 50 .
Der Transistor 51 schaltet über die Leitung 57 das Relais 55 ein und das wiederum den Heizwiderstand 11. Die Diode 56 dient als Freilaufdiode.The transistor 51 switches on the relay 55 via the line 57 and in turn the heating resistor 11 . The diode 56 serves as a freewheeling diode.
Aufgrund des oben beschriebenen Schaltungsaufbaus versteht sich der Steuerungsablauf folgendermaßen:Understands due to the circuit structure described above the control sequence is as follows:
Der Schalter 1 wird eingeschaltet, die Schaltanordnung erhält Pluspotential, und an den elektrischen Bauteilen stellen sich die entsprechenden Spannungen ein.Switch 1 is switched on, the switching arrangement receives plus potential, and the corresponding voltages are established on the electrical components.
Die Temperaturerfassung 4 gibt über den Ausgang 60 eine der Temperatur am Heizwiderstand 11 entsprechende Spannung zur 5°C-Einschaltung 5 (Eingang 61) und zur Maximal-Minimal-Temperaturschaltung 6 (Eingang 62) weiter.The temperature detection 4 transmits a voltage corresponding to the temperature at the heating resistor 11 to the 5 ° C switch-on 5 (input 61 ) and to the maximum-minimum temperature switch 6 (input 62 ) via the output 60 .
Die 5°C-Einschaltung 5 entscheidet, ob der Heizablauf stattfinden darf oder nicht. Bei Temperaturen unter 5°C am Heizwiderstand 11 soll der Heizablauf stattfinden, bei Temperaturen über 5°C nicht. Hierzu vergleicht die 5°C-Einschaltung 5 die von der Temperaturerfassung 4 eingespeiste Spannung mit der Schwellwertspannung, die am Pluseingang des Operationsverstärkers 26 anliegt. The 5 ° C switch-on 5 decides whether the heating process may take place or not. The heating sequence should take place at temperatures below 5 ° C at the heating resistor 11 , but not at temperatures above 5 ° C. For this purpose, the 5 ° C switch-on 5 compares the voltage fed in by the temperature detection 4 with the threshold voltage which is present at the positive input of the operational amplifier 26 .
Bei Temperaturen über 5°C wird die Schwellwertspannung überschritten, der Operationsverstärker 26 schaltet Minuspotential zum Ausgang. Für die anderen Baugruppen wirkt sich das wie folgt aus. Die Endabschaltung 8 erhält am Eingang 67 von der 5°C-Einschaltung 5 Minuspotential. Da kein Strom über die Diode 44, den Widerstand 46 und die Zenerdiode 48 fließt, liegt am Pluseingang des Operationsverstärkers 43 über den Widerstand 47 Minuspotential an. Das Potential für den Minuseingang des Operationsverstärkers 43 erhält die Endabschaltung 8 vom Ausgang 65 der Zeitschaltung 7. Da im Moment des Einschaltens der Ausgang des Operationsverstärkers 43 auf Minuspotential liegt, wird der Eingang 66 der Zeitschaltung 7 über die Leitung 50, Diode 54 und die Leitung 36 auf Nullpotential gehalten. Das Nullpotential am Eingang 66 der Zeitschaltung 7 bewirkt, daß der Transistor 39 sperrt und der Kondensator 37 aufgeladen wird. Hierdurch steigt die Spannung am Kondensator 37 an und gelangt über die Leitung 42 zur Endabschaltung 8 und damit auch zum Minuseingang des Operationsverstärkers 43. Da die Spannung am Minuseingang des Operationsverstärkers 43 höher ist als das am Pluseingang anliegende Minuspotential, wird das Potential am Ausgang weiter auf Minus gehalten. Die Schaltanordnung bewirkt eine Selbsthaltung des Ausgangs des Operationsverstärkers 43 nach Minuspotential, die nur durch Öffnen des Schalters 1 aufgehoben werden kann. Das Minuspotential vom Ausgang 69 der Endabschaltung 8 gelangt über die Leitung 50 zur Selbsthaltung 2 (Eingang 70) und über die Diode 54 sowie über die Leitung 36 zur Relaisansteuerung 9 (Eingang 71) und zur Zeitschaltung 7 (Eingang 66). Das Minuspotential verhindert bei diesen Schaltgruppen einen Schaltungszustand, der den Heizablauf einschalten könnte. Der Schaltzustand der Maximal-Minimal-Temperaturschaltung 6 wirkt sich nicht auf den Schaltvorgang aus.At temperatures above 5 ° C, the threshold voltage is exceeded, the operational amplifier 26 switches negative potential to the output. For the other modules, this has the following effect. The limit switch 8 receives 5 minus potential at input 67 from the 5 ° C switch-on. Since no current flows through the diode 44 , the resistor 46 and the zener diode 48 , negative potential is present at the positive input of the operational amplifier 43 via the resistor 47 . The end switch 8 receives the potential for the negative input of the operational amplifier 43 from the output 65 of the timer circuit 7 . Since the output of the operational amplifier 43 is at negative potential at the moment of switching on, the input 66 of the timing circuit 7 is kept at zero potential via the line 50 , diode 54 and line 36 . The zero potential at the input 66 of the timing circuit 7 causes the transistor 39 to block and the capacitor 37 to be charged. As a result, the voltage across the capacitor 37 rises and reaches the limit switch 8 and thus also the negative input of the operational amplifier 43 via the line 42 . Since the voltage at the minus input of the operational amplifier 43 is higher than the minus potential present at the plus input, the potential at the output is kept at minus. The switching arrangement causes the output of the operational amplifier 43 to hold itself after negative potential, which can only be canceled by opening the switch 1 . The negative potential from the output 69 of the limit switch 8 reaches the latch 2 (input 70 ) via the line 50 and via the diode 54 and via the line 36 to the relay control 9 (input 71 ) and to the timer 7 (input 66 ). With these switching groups, the minus potential prevents a switching state that could switch on the heating process. The switching state of the maximum-minimum temperature circuit 6 has no effect on the switching process.
Bei Temperaturen unter 5°C wird die Schwellwertspannung unterschritten, der Operationsverstärker 26 schaltet Pluspotential zum Ausgang. Für die anderen Baugruppen wirkt sich das wie folgt aus: Die Endabschaltung 8 erhält am Eingang 67 über die Leitung 29 von der 5°C-Einschaltung 5 Pluspotential. Über die Diode 44, den Widerstand 46, die Zenerdiode 48 und den zur Zenerdiode 48 parallel liegenden Widerstand 47 fließt ein Strom, der an der Zenerdiode 48 die Zenerspannung abfallen läßt, die über die Leitung 49 am Pluseingang des Operationsverstärkers 43 anliegt. Das Potential für den Minuseingang des Operationsverstärkers 43 erhält die Endabschaltung 8 über die Leitung 42 von der Zeitschaltung 7 (Ausgang 65). Die Spannung, die die Zeitschaltung über den Ausgang 65 weitergibt, wird vom Kondensator 37 abgenommen. Da die Spannung im Moment des Einschaltens "langsam" ansteigt, ist es bedeutungslos, mit welchem Potential die Zeitschaltung 7 am Eingang 66 angesteuert wird, denn in jedem Fall ist die Spannung, die von der Zeitschaltung 7 zum Minuseingang des Operationsverstärkers 43 geleitet wird, geringer als die am Pluseingang anliegende Zenerspannung. Bei dieser Eingangsbeschaltung schaltet der Operationsverstärker 43 Pluspotential zum Ausgang, das über die Diode 45 zur Kathode der Diode 44 und über die Leitung 50 zur Selbsthaltung 2 (Eingang 70) und zur Kathode der Diode 54 gelangt. Die Selbsthaltung 2 wird, bedingt dadurch, daß am Eingang 70 Pluspotential anliegt, eingeschaltet und versorgt parallel zum Schalter 1 die Schaltanordnung mit Pluspotential. Da an der Kathode der Diode 54 Pluspotential anliegt, können die Relaisschaltung 9 und die Zeitschaltung 7 von der Maximal-Minimal-Temperaturschaltung 6 ein- oder ausgeschaltet werden. Über den Eingang 62 der Maximal-Minimal-Temperaturschaltung 6 liegt am Minuseingang des Operationsverstärkers 30 die von der Temperaturerfassung 4 kommende Spannung an, die niedriger ist als die Schnellwertspannung am Pluseingang des Operationsverstärkers 30. Bei dieser Eingangsbeschaltung schaltet der Operationsverstärker 30 Pluspotential zum Ausgang 64 der Maximal-Minimal-Temperaturschaltung 6 und über den Widerstand 35 zur Zeitschaltung 7 (Eingang 66) sowie zur Relaisansteuerung 9 (Eingang 71). Die Zeitschaltung 7 schaltet hierdurch Minuspotential zum Ausgang 65, über die Leitung 42 zur Endabschaltung 8 (Eingang 68) weitergeleitet wird und keinen Schaltvorgang in der Endabschaltung 8 auslöst. Die Relaisansteuerung 9 schaltet, da am Eingang 71 Pluspotential anliegt, den Transistor 51 zum Minuspotential durch und hiermit das Relais 55 ein, das wiederum den Heizwiderstand 11 einschaltet.At temperatures below 5 ° C, the threshold voltage is undershot, the operational amplifier 26 switches positive potential to the output. This has the following effect for the other modules: The limit switch 8 receives 5 plus potential at the input 67 via the line 29 from the 5 ° C. switch-on. Via the diode 44, the resistor 46, the zener diode 48 and the resistor 47 in parallel with the zener diode 48, a current flows that can drop at the Zener diode 48, the Zener voltage, which is applied via line 49 at the positive input of the operational amplifier 43rd The end switch 8 receives the potential for the negative input of the operational amplifier 43 via the line 42 from the timer circuit 7 (output 65 ). The voltage that the timing circuit passes on via the output 65 is taken from the capacitor 37 . Since the voltage rises "slowly" at the moment of switching on, it is irrelevant with which potential the timing circuit 7 is controlled at the input 66 , because in any case the voltage which is passed from the timing circuit 7 to the minus input of the operational amplifier 43 is lower than the Zener voltage at the plus input. With this input circuit, the operational amplifier 43 switches positive potential to the output, which reaches the cathode of the diode 44 via the diode 45 and the latch 2 (input 70 ) and the cathode of the diode 54 via the line 50 . The latch 2 is switched on, due to the fact that positive potential is present at the input 70 , and supplies the switching arrangement with positive potential parallel to the switch 1 . Since the diode 54 has positive potential at the cathode, the relay circuit 9 and the timer circuit 7 can be switched on or off by the maximum-minimum temperature circuit 6 . Via the input 62 of the maximum-minimum-temperature circuit 6 is located at the negative input of the operational amplifier 30, the light coming from the temperature detection voltage 4, which is lower than the quick voltage at the positive input of the operational amplifier 30th With this input circuit, the operational amplifier 30 switches plus potential to the output 64 of the maximum-minimum temperature circuit 6 and via the resistor 35 to the time circuit 7 (input 66 ) and to the relay control 9 (input 71 ). The timer circuit 7 thereby switches the negative potential to the output 65 , is forwarded via the line 42 to the limit switch 8 (input 68 ) and does not trigger a switching process in the limit switch 8 . The relay control 9 switches, since there is positive potential at the input 71 , through the transistor 51 to the negative potential and hereby switches on the relay 55 , which in turn switches on the heating resistor 11 .
Der Heizwiderstand 11 beginnt zu heizen.The heating resistor 11 begins to heat.
Da sich die Temperatur am Heizwiderstand 11 verändert (ansteigt), verändert sich entsprechend auch die Spannung, die am Ausgang 60 der Temperaturerfassung 4 anliegt. Diese Spannung liegt über Leitung 25 am Minuseingang des Operationsverstärkers 26 der 5°C-Einschaltung und am Minuseingang des Operationsverstärkers 30 der Maximal-Minimal-Temperaturschaltung an. Since the temperature at the heating resistor 11 changes (rises), the voltage which is present at the output 60 of the temperature detection 4 also changes accordingly. This voltage is present via line 25 at the negative input of the operational amplifier 26 of the 5 ° C switch-on and at the negative input of the operational amplifier 30 of the maximum-minimum temperature circuit.
Bei der 5°C-Einschaltung 5 übersteigt die am Minuseingang des Operationsverstärkers 26 anliegende Spannung die Schwellwertspannung am Pluseingang, wenn die Temperatur am Heizwiderstand 5°C übersteigt. Ist das der Fall, schaltet der Operationsverstärker 26 Minuspotential zum Ausgang durch. Das Minuspotential gelangt vom Ausgang 63 der 5°C-Einschaltung über die Leitung 29 (Eingang 67) der Endabschaltung 8 zur Anode der Diode 44. Der Potentialwechsel von Plus nach Minus an der Diode 44 wirkt sich nicht auf den Ausgang 69 der Endabschaltung 8 aus, da zu dieser Zeit Pluspotential am Ausgang 69 anliegt und das Pluspotential über die Diode 45 zur Kathode der Diode 44 gelangt.With the 5 ° C switch-on 5 , the voltage present at the minus input of the operational amplifier 26 exceeds the threshold voltage at the plus input when the temperature at the heating resistor exceeds 5 ° C. If this is the case, the operational amplifier 26 connects negative potential to the output. The negative potential passes from output 63 of the 5 ° C switch-on via line 29 (input 67 ) of limit switch 8 to the anode of diode 44 . The potential change from plus to minus at the diode 44 has no effect on the output 69 of the limit switch 8 , since at this time plus potential is present at the output 69 and the plus potential reaches the cathode of the diode 44 via the diode 45 .
Die Spannung, die von der Temperatur des Heizwiderstandes 11 abhängig ist und am Minuseingang des Operationsverstärkers 30, der Maximal-Minimal-Temperaturschaltung 6 anliegt, beeinflußt den weiteren Schaltablauf wie folgt:The voltage, which is dependent on the temperature of the heating resistor 11 and is present at the minus input of the operational amplifier 30 , the maximum-minimum temperature circuit 6 , influences the further switching sequence as follows:
Bei Erreichen der Maximaltemperatur T max am Heizwiderstand 11 übersteigt die Spannung am Minuseingang des Operationsverstärkers 30 die Schwellwertspannung am Pluseingang. Der Operationsverstärker 30 schaltet Minuspotential zum Ausgang. Hierdurch wird über die Diode 33 und den Widerstand 34 die Schwellwertspannung am Pluseingang des Operationsverstärkers 30 heruntergesetzt. Ferner gelangt das Minuspotential über den Widerstand 35 und der Leitung 36 zur Zeitabschaltung 7 (Eingang 66) und zur Relaissteuerung 9 (Eingang 71). Bei der Zeitschaltung 7 bewirkt das Minuspotential am Eingang 66, daß der Transistor 39 sperrt und sich der Kondensator 37 auflädt. Die ansteigende Spannung am Kondensator 37 gelangt über den Ausgang 65 der Zeitschaltung 7 zur Endabschaltung 8 (Eingang 68) und von dort zum Minuseingang des Operationsverstärkers 43.When the maximum temperature T max at the heating resistor 11 is reached , the voltage at the minus input of the operational amplifier 30 exceeds the threshold voltage at the plus input. The operational amplifier 30 switches negative potential to the output. As a result, the threshold voltage at the positive input of the operational amplifier 30 is reduced via the diode 33 and the resistor 34 . Furthermore, the negative potential reaches the time switch 7 (input 66 ) and the relay control 9 (input 71 ) via the resistor 35 and the line 36 . In the time circuit 7 , the minus potential at the input 66 causes the transistor 39 to block and the capacitor 37 to charge. The rising voltage on the capacitor 37 passes through the output 65 of the time circuit 7 to the final shutdown 8 (input 68 ) and from there to the minus input of the operational amplifier 43 .
Bei der Relaisansteuerung 9 bewirkt das Minuspotential am Eingang 71, daß der Transistor 51 sperrt und hierdurch das Relais 55 abfällt. Das hat zur Folge, daß der Heizwiderstand 11 ausgeschaltet wird.In the case of the relay control 9 , the minus potential at the input 71 has the effect that the transistor 51 blocks and the relay 55 thereby drops out. As a result, the heating resistor 11 is switched off.
Der Heizwiderstand kühlt sich ab.The heating resistor cools down.
Durch Abkühlen des Heizwiderstandes 11 fällt auch die am Minuseingang des Operationsverstärkers 30 der Maximal-Minimal-Temperaturschaltung 6 anliegende Spannung. Kühlt sich der Heizwiderstand 11 so schnell ab, daß die am Minuseingang des Operationsverstärkers 30 anliegende Spannung die am Pluseingang anliegende Schwellwertspannung unterschreitet, bevor die von der Zeitschaltung 7 (Ausgang 65) ansteigende Spannung, die am Minuseingang des Operationsverstärkers 43 der Endabschaltung 8 anliegt, die Schwellwertspannung am Pluseingang überschreitet, schaltet der Operationsverstärker 30 Pluspotential zum Ausgang durch. Dies führt dazu, daß die Schwellwertspannung am Pluseingang des Operationsverstärkers 30 wieder angehoben wird. Ferner gelangt das Pluspotential über den Ausgang 64, den Widerstand 35 und die Leitung 36 zum Eingang 66 der Zeitschaltung 7 und um Eingang 71 der Relaisansteuerung 9. Das hat zur Folge, daß zum Ausgang 65 der Zeitschaltung 7 Minuspotential geschaltet wird und die Relaisansteuerung 9 das Relais 55 und dieses den Heizwiderstand 11 einschaltet. By cooling the heating resistor 11 , the voltage present at the minus input of the operational amplifier 30 of the maximum-minimum temperature circuit 6 also drops. The heating resistor 11 cools down so quickly that the voltage present at the minus input of the operational amplifier 30 falls below the threshold voltage present at the plus input before the voltage rising from the timer circuit 7 (output 65 ), which is present at the minus input of the operational amplifier 43 of the limit switch 8 , which If the threshold voltage at the plus input exceeds, the operational amplifier switches through 30 plus potential to the output. This leads to the threshold value voltage at the positive input of the operational amplifier 30 being raised again. Furthermore, the plus potential passes through the output 64 , the resistor 35 and the line 36 to the input 66 of the timer circuit 7 and to input 71 of the relay control 9 . This has the result that 7 negative potential is switched to the output 65 of the timer circuit 7 and the relay control 9 switches on the relay 55 and this switches on the heating resistor 11 .
Der Heizwiderstand 11 beginnt wieder zu heizen.The heating resistor 11 starts to heat again.
Das Ein- und Ausschalten des Heizwiderstandes 11 findet solange statt, bis sich der Abkühlvorgang des Heizwiderstandes 11 so verlangsamt hat, daß am Operationsverstärkers 43 der Endabschaltung 8 die Spannung am Minuseingang die Schwellwertspannung am Pluseingang überschreiten kann. Ist das der Fall, schaltet der Operationsverstärkers 43 Minuspotential zum Ausgang 69. Das Minuspotential gelangt über die Leitung 50 zur Selbsthaltung 2 (Eingang 70). Dies führt dazu, daß die Selbsthaltung 2 die Versorgung der Schaltanordnung mit Pluspotential unterbricht. Der Heizablauf wird dadurch beendet. Ein erneuter Heizablauf kann nur dann stattfinden, wenn der Schalter 1 wieder betätigt wird.The heating resistor 11 is switched on and off until the cooling process of the heating resistor 11 has slowed down so that the voltage at the minus input at the operational amplifier 43 of the limit switch 8 can exceed the threshold voltage at the plus input. If this is the case, the operational amplifier 43 switches the negative potential to the output 69 . The negative potential passes through line 50 to latch 2 (input 70 ). This means that the self-holding device 2 interrupts the supply of the switching arrangement with plus potential. This ends the heating process. A renewed heating sequence can only take place when switch 1 is operated again.
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| DE19863617450 DE3617450A1 (en) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Method for heating a lock cylinder, especially on cylinder locks of vehicles |
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| DE3617450C2 DE3617450C2 (en) | 1988-04-07 |
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1986
- 1986-05-23 DE DE19863617450 patent/DE3617450A1/en active Granted
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Also Published As
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| DE3617450C2 (en) | 1988-04-07 |
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