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Elektrische Steuerung für Elektronenröhren mit Steuerelektrode DieErfindung
bezieht sich auf elektrische Stromkreise, die hohe Impedanzen enthalten, und speziell
auf eine elektrische Steuerung für eine Röhre der bekannten Art, die eine Steuerelektrode
aufweist; mit der ein Netzwerk hoher Impedanz verbunden ist, und in der Mittel vorgesehen
sind, um dieses Netzwerk hoher Impedanz mit einem Netzwerk niedriger Impedanz zu
verbinden.
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Es werden vielfach Elektronenröhren in elektrischen Stromkreisen angeordnet,
in denen hohe Impedanzen, in der Größenordnung Megohm, mit einer Röhrenelektrode
verbunden sind. Es gibt Systeme, bei denen solche Röhren nur zwei Elektroden besitzen;
häufiger werden jedoch Röhren mit mehr als zwei Elektroden benutzt, von denen die
eine eineSteuerelektrode ist, und zwar üblicherweise in der Form eines Gitters,
mit dem die hohe Impedanz verbunden ist. Ein solches Netzwerk hoher Impedanz kann
für Steuerzwecke mit einem Netzwerk niedriger Impedanz verbunden werden. Es kann
indessen ein Stromfluß zwischen dem Netzwerk hoher Impedanz und dem Netzwerk niedriger
Impedanz auftreten, beispielsweise infolge einer Impedanz eines offenen Verbindungskreises
oder des Netzwerkes niedriger Impedanz, die das Netzwerk hoher Impedanz in seiner
vorgesehenen Funktion in unerwünschter Weise beeinflußt. Wenn z. B. die Aufladung
eines Kondensators in einem Netzwerk hoher Impedanz zur Steuerung des Gitter-Kathoden-Potentials
einer gesteuerten Elektronenröhre benutzt wird, kann die Impedanz, die unter den
Bedingungen offener Stromkreise in einer Verbindungsleitung nach dem Kondensator
auftritt, eine beträchtliche Beeinflussung
der Köndensatorladung
zur-Folge haben und auf' diese Weise die Gittersteuerung der Röhre im entgegengesetzten
Sinne beeinflussen.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, den Stromfluß zwischen einem Netzwerk
hoher Impedanz .und einem Netzwerk niedriger Impedanz, der unerwünscht ist und die
erstrebte Funktion des Netz-Werks höherImpedanz nachteilig beeinflussen kann, zu
verhindern.
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Die Erfindung umfaßt die Maßnahme, ein Netzwerk hoher Impedanz von
einem Netzwerk niedriger Impedanz in dem Sinne zu isolieren, daß, ein Fluß von Ableitungs-
oder Streustrom, der mit der gewünschten Funktion kollidiert, verhindert wird.
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Gemäß der Erfindung ist eine elektrische Steuerung für eine Eelektronenröhre
der beschriebenen Art dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel eine zweite
Elektronenröhre enthalten, die beim Leiten eines beabsichtigten Stromflusses von
einem Netzwerk zu dem anderen eine niedrige Impedanz hat und im gelöschten Zustand
eine hohe Impedanz, um einen Strom zwischen den Netzwerken zu unterdrücken.
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Die Erfindung ist auf Wechselstromkreise, auf Gleichstromkreise, oder
auf eine Kombination von diesen, anwendbar. In den meisten Fällen wird sie in Verbindung
mit Gleichstromkreisen benutzt. Die Erfindung ist ganz allgemein verwendbar und
entsprechend beschrieben, sie ist jedoch auch in Verbindung mit der Anwendung auf
Steuerkreise beschrieben, in denen Kondensatoren benutzt werden, um die Änderung
der einer Elektronenröhre auferlegten Potentialdifferenz zeitlich zu steuern. Es
sind verschiedene Anordnungen von derartigen verzögert arbeitenden Stromkreisen
möglich. Bei manchen Anordnungen wird diese Zeitbestimmung durch Steuerung des Betrages
der Aufladung eines Kondensators durch den Betrag des Widerstandes in dem Ladekreis
erzielt,-bei anderen durch Steuerung des Betrages der Entladung eines Kondensators
durch den Wert des Widerstandes im Entladungsstromkreis. Bei vielen Beispielen,
bei denen diese Anordnungen zur Steuerung der an einer Elektronenröhre liegenden
Potentialdifferenz benutzt werden, z. B. zum Steuern der Spannung zwischen der Steuerelektrode
(im folgenden einfach Gitter genannt) und der Kathode der Röhre, sind diese Widerstände
von großem Ohmschem Wert, für gewöhnlich in der Größenordnung Me'-ohm. Wenn solche
hohe Widerstände mit Steuerkreisen verbunden sind, so können Ableitwiderstände in
diesen Steuerkreisen, z. B. der Widerstand an offenen Schalterkontakten, die Wirkungsweise
stören. Bei Anwendung der Erfindung auf solche Stromkreise kann die isolierende
Elektronenröhre im Auflade- oder Entladekreis des Kondensators vorgesehen sein,
je: nachdem, ob die . verschiedenen Stromkreise und der Kondensator in der einen
oder anderen Schaltungsart angeordnet sind.
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Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die isolierende Elektronenröhre
als eine gasgefüllte Röhre mit zwei Elektroden dargestellt. Es empfiehlt sich, zumal
wenn die Steuerkreise, mit denen die hohen Impedanzen verbunden sind; nach einem
entfernten Punkt führen, diese Röhre und die Stromkreise hoher Impedanz als eineEinheit
anzuordnen, die zweckmäßig eingeschlossen ist, um gegen Feuchtigkeit und Schmutz
geschützt zu sein und um eine Abschirmung gegen Streufelder und elektromagnetische
Einflüsse zu erhalten. In zeitbestimmenden Stromkreisen kann die Isolierungsröhre
zum Kondensator parallel angeordnet werden, wobei der Kondensator mit dem zeitbestimmenden
Widerstand und die Steuerröhre eine Einheit bilden, die mit anderen Stromkreisen
verbunden werden kann. Bei verschiedenen Schaltanordnungen kann diese Einheit auch
andere- Elemente umfassen, z. B. Hilfswiderstände.
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Es sind Schaltanordnungen dargestellt, in denen das Aufladen eines
Kondensators benutzt wird, um die Änderung einer Potentialdifferenz zwischen einem
Paar Elektroden einer gesteuerten Elektronenröhre zeitlich zu regeln. Bei diesen
dargestellten Ausführungsbeispielen ist die isolierende Röhre im Entladungsstromkreis
des Kondensators angeordnet. In dieser Lage wirkt die isolierende Röhre an Stelle
von Schaltkontakten, um den Kondensatorentladungskreis zu steuern, und stellt einen
außerordentlich hohen und. einheitlichen Widerstand in diesem Stromkreis bei dessen
Öffnen dar. Eine Gleichstromquelle wird in Verbindung mit der isolierenden Röhre
und dem Kondensator benutzt, die eine genügend hohe Spannung an dieser Röhre erzeugt
und damit die Entladung des Kondensators auf einen niedrigen Wert bewirkt. Diese
Stromquelle ist in Gestalt eines Widerstandes dargestellt, der über die.Ladestromquelle
geschaltet ist und von dem ein einstellbarer Teil in den Entladungskreis eingeschaltet
werden kann. Eine solche Widerstandsanordnung wird im folgenden als Potentiometerwiderstand
bezeichnet. Es wird ferner ein Widerstand vorgesehen, der derart bemessen und derart
in der Schaltung angeordnet ist, daß er irgendwelche nennenswerte Wirkung auf die
Ladung des Kondensators infolge irgendeiner Ableitung durch offene Stromkreise an
den den Kondensatorladekreis steuernden Kontakten verhindert. Mit einer sochen Anordnung
wird eine einheitliche Zeitbestimmung für die Steuerung des Gitterpotentials der
gesteuerten Röhre erreicht.
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Es wird ferner eine Schaltanordnung gezeigt, in der die Entladung
eines Kondensators dazu benutzt wird, um die Änderung einer Potentialdifferenz an
der Gitter-Kathoden-Strecke der gesteuerten Röhre zeitlich zu regeln. In der Ausführungsform
dieser dargestellten Anordnung ist die isolierende Röhre im Aufladekreis des Kondensators
angeordnet. Sie liegt auch- in einem Hilfsentladungsstromkreis, der vorgesehen ist,
um eine Entladung des Kondensators auf einen einheitlichen Spannungswert für das
Einleiten der Zeitbestimmung herbeizuführen, wobei dieser Wert durch die. Spannung
bestimmt ist, bei der die isolierende Röhre nichtleitend wird. In dieser Stellung
bildet die isolierende Röhre in ihrem gesperrten
Zustand eine Lücke
von außerordentlich hohem und eindeutigem Widerstand in dem Aufladungsstromkreis
und in dem Hilfsentladungsstromkreis des Kondensators. Im Aufladestromkreis des
Kondensators ist ein Widerstand vorgesehen, der an einem solchen Punkt wirkt, daß
er einen Kurzschluß, in der Leitung verhindert, wenn der Hilfsentladungsstromkreis
kurzgeschlossen ist. Dieser Widerstand. ist so bemessen, daß er die gewünschte Aufladung
des Kondensators durch Ableitwiderstände des Hilfsentladungsstromkreises, wenn dieser
geöffnet ist, verzögert oder verhindert.
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Ausführungsformen der Erfindung und verschiedene Anwendungszwecke
und Vorteile ergeben sich aus den obigen Angaben und der folgenden Beschreibung
und den Ansprüchen.
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In der Zeichnung bedeutet Fig. i ein Schaltbild von Stromkreisen,
das allgemein eine Anwendung der Erfindung darstellt, Fig. 2 eine Abbildung einer
Einheit zur Steuerung der Änderung des Gitterpotentials einer Elektronenröhre durch
Aufladen eines Kondensators, Fig. 3 eine Abbildung der Einheit der Fig. 2 in Verbindung
mit anderen Stromkreisen, in denen durch die Verwendung von Schalterkontakten die
Ladung des Kondensators eingeleitet wird, Fig. 4 eine Abbildung der Einheit aus
Fig. 2 in Verbindung mit anderen Stromkreisen, in denen durch die Trennung von Schalterkontakten
die Aufladung des Kondensators eingeleitet wird, Fig. 5 eine Abbildung der Einheit
aus Fig.2, wobei die Kondensatorenergie dazu benutzt wird. über die Elektronenröhre
ein augenblickliches Arbeiten einer Übertragungsanordnung zu bewirken, Fig. 6 ein
schematisches Schaltbild, bei dem die Veränderung des Gitterpotentials an einer
Elektronenröhre durch die Entladung eines Kondensators kontrolliert wird und Fig.
7 eine Kurvenschar, die die Funktion der Stromkreise nach Fig. 5 erläutert.
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In Fig. i ist die Anordnung so dargestellt, das daraus das Grundprinzip
der Erfindung erkennbar ist. Selbstverständlich ist die Erfindung auf verschiedene
Schaltanordnungen anwendbar, und ihre Verwendung hängt im wesentlichen von den speziellen
Anordnungen ab. Auf diese Weise dient die Schaltung nach Fig. i nicht nur als Grundlage
zu einer Beschreibung aller möglichen Anwendungen der Erfindung, sondern läßt eine
Beschreibung des enthaltenen Prinzips zu. Die gezeigten. Stromkreise dienen zur
Steuerung der Gitterspannung einer gesteuerten Elektronenröhre, die mit CTB bezeichnet
ist, gegenüber der Kathode. Diese Röhre !, ist als eine Dreielektrodenröhre gezeichnet
und kann entweder gasgefüllt oder vom Hochvakuumtyp sein. Die Anode dieser Röhre
ist mit ANB bezeichnet und das Gitter mit GRB. Die Kathode der Röhre ist mit CAB
bezeichnet und kann von der Art indirekter Heizung durch einen nicht dargestellten
Heizungskörper sein; das Verwenden direkt geheizter Typen oder Typen mit kalter
Kathode hängt von den speziellen Bedürfnissen der Stromkreise ab. Es wird Gleichstromspeisung
angenommen, obwohl die gesteuerte Röhre mit Wechselstrom gespeist und/oder gesteuert
werden kann oder mit Gleichstrom. Drei Speiseleitungen sind dargestellt, die ein
negatives Potential am Gitter gegenüber der Kathode im Bedarfsfalle erzeugen. Die
Speiseleitungen sind entsprechend mit +, ± und- bezeichnet, wobei die ± -Leitung
gegenüber der +-Leitung negativ ist und gegenüber der --Leitung positiv. Ein Potentiometerwiderstand
PRA ist mit den Adern + und - verbunden und das Gitter GRB mit einem einstellbaren
Punkt dieses Widerstandes, wie dies durch den Pfeil D dargestellt ist. Der Anodenkreis
der gesteuerten Röhre verläuft von der Leitung + durch den Schalterkontakt
T, eine Anordnung X, die durch einen Stromfluß im Anodenkreis der
Röhre CTB erregt wird, die Anode ANB und die Kathode CAB nach der Leitung ±. Schalterkontakte
A
und B sind in Reihe durch die Ader WA mit den Leitungen +
und - verbunden, und ein Punkt zwischen den Kontakten an der Ader WA ist
mit einem einstellbaren Punkt des Potentiometerwiderstandes PRA verbunden, wie durch
den Pfeil E dargestellt ist.
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Der Potentiometerwiderstand PRA ist von hohem Wert und kann in der
Größenordnung von Megohm liegen: Eine isolierende Röhre ITA ist in der Verbindung
zwischen der Leitung WA und dem Pfeil E angeordnet. Die isolierende Röhre ITA, die
gesteuerte Röhre CTB und der Widerstand PRA sind in unmittelbarer Nähe und vorzugsweise
als eine Einheit angeordnet, die eingeschlossen ist, um gegen Feuchtigkeit und Schmutz
geschützt zu werden und um gegen elektrische Störfelder und magnetische Wirkungen
abgeschirmt zu werden. Die isolierende Röhre ist vorzugsweise eine einfache gasgefüllte
Zweielektrodenröhre, deren Elektroden mit ELA und ELB bezeichnet sind. Sie kann
indessen auch von der Art sein, bei der das eine Element eine Kathode und das andere
eine Anode ist oder kann eine größere Anzahl von Elektroden haben, in welchem Falle
eine Hochvakuumröhre für verschiedene Verwendungen benutzt wird, wie zum Steuern
des Stromflusses durch diese Röhre; durch Steuern der Gitterspannung oder durch
Vorsehen einer Vorspannung am Gitter, die der Röhre sperrende Eigenschaft verleiht.
Auch beim Verwenden von Röhren mit mehr als zwei Elektroden kann man nur zwei Elektroden
benutzen, z. B. das Gitter und die Kathode: Es versteht sich daher, daß im vorstehenden
mit einer Zweielektrodenröhre eine solche mit zwei oder mehr Elektroden gemeint
ist, bei der aber nur zwei Elektroden im isolierenden Stromkreis benutzt werden.
Ein zweiter Potentiometerwiderstand PRB ist ferner vorgesehen, durch den die Spannung
an der Seite der Röhre mit der niedrigen Impedanz festgehalten wird, wenn die Kontakte
A und B geöffnet sind. Die isolierende Röhre und die Ader
WB sind mit einem Punkt dieses Widerstandes, der durch einen Pfeil F dargestellt
ist, einstellbar verbunden, so daß, wenn die Kontakte A und B geöffnet sind, keine
Spannung an den beiden Seiten der isolierenden
Röhre infolge der
Potentialgefälle an den einander entsprechenden Pfeilen der Potentiometerwiderstände
PRA und PRB auftritt. Der Widerstand PRB ist von relativ niedrigem: Wert, so daß
er durch den Ableitungswiderstand an den Kontakten A und B nicht merklich beeinfiußt
wird. Mit einer solchen Anordnung isoliert die Isolierröhre -das rechts von ihr
befindliche Netzwerk hoher Impedanz von dem Netzwerk niedriger Impedanz, das in
dem vorerwähnten Sinne auf der linken Seite der Röhre vorhanden ist.
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Für die Wirkungsweise der Anordnung sei angenommen, däß die gesteuerte
Röhre CTB- eine gasgefüllte Heizkathodenröhre ist und daß der Pfeil D so angeordnet
ist, daß der Widerstand PRA eine Vorspannung am Gitter GRB gegenüber der Kathode
CAB liefert, die ein Zünden der Steuerröhre verhindert. Soll die Röhre gezündet
werden, so werden die Kontakte A geschlossen, um einen Kurzschluß des Teiles des
Widerstandes PRB zwischen der Leitung + und dem Pfeil F zti bewirken. Auf diese
Weise wird ein Nebenschluß durch die Kontakte A und die isolierende Röhre
ITA für den Teil des Widerstandes PRA zwischen der Leitung + und dem Pfeil E hergestellt,
und die isolierende Röhre wird leitend. Der Pfeil E ist so eingestellt, daß dadurch
das Potential des Gitters gegenüber der Kathode der gesteuerten Röhre so weit erhöht
wird, däß die Röhre zündet. Da der Spannungsabfall zwischen dem Pfeil E und --Leitung
dem Spannungsabfall an den Leitungen + und -, vermindert um den Spannungsabfall
an der isolierenden Röhre ITA; entspricht, ist der Pfeil E so eingestellt; daß der
Spannungsabfall zwischen dem Pfeil E und der --Leitung im Hinblick auf die Stellung
des Pfeiles D das Gitterpotential gegenüber der Kathode auf den gewünschten Wert
erhöht.
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Es ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung, daß die gesteuerte
Röhre auch in anderer Weise gezündet werden kann. Hat man z. B. G1ühkathodenröhren,
so werden die Abgriffe beispielsweise so eingestellt, daß beim Unterbrechen der
Kontakte B das Gitterpotential gegenüber der Kathode auf einen für die Zündung ausreichenden
Wert erhöht wird. Ferner kann das Gitterpotential gegenüber der Kathode bei einer
Röhre mit kalter Kathode in ähnlicher Weise durch entsprechende Stellung der Abgriffe
gesteuert werden. Für das Unterbrechen des Anodenstroms der gesteuerten Röhre sind
Kontakte T vorgesehen, die die Röhre abschalten. In ähnlicher Weise kann eine gesteuerte
Hochvakuumröhre beeinflußt werden, um den Strom in ihrem Anodenkreis zu variieren.
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Wenn die isolierende Röhre ITA und der das Potential bestimmende Widerstand
P R B nicht vorgesehen sind, falls die gesteuerte Röhre eine gasgefüllte
oder eine Hochvakuumröhre mit rasch auf Anodenstromwert Null übergehendem unterem
Knick in der Kennlinie ist und durch das Schließen der Kontakte A leitend wird,
könnte ein Ableitwiderstand zwischen der Leitung +. und der Ader. WB beim Trennen
der Kontakte A gegenüber dem Widerstand PRA zwischen der +-Leitung und dem Pfeil
E niedrig genug sein, um einen unnötigen Stromdurchgang durch die gesteuerte Röhre
hervorzurufen. In ähnlicher Weise könnte, wenn die Leitendmachung durch Trennung
der Kontakte B entsteht; der Ableitwiderstand zwischen der Ader W B und der
--Leitung genügend niedrig sein; um zu verhindern, daß die gesteuerte Röhre leitend
wird. In ähnlicher Weise könnte in dem Falle, daß die gesteuerte Röhre eine Hochvakuumröhre
anderer Charakteristik ist, eine solche Ableitung die gewünschte Steuerung des durch
die gesteuerte Röhre fließenden Stromes verhindern. Jedoch kann, wenn die isolierende
Röhre und der Widerstand PRB vorgesehen sind; ein derartiger Ableitwiderstand die
isolierende Röhre nichtleitend machen, so daß keine Einwirkung auf die Steuerung
der Röhre entsteht.
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Die nunmehr zu beschreibenden Fig. 2, 3, 4 und 5 zeigen Schaltanordnungen
gemäß der Erfindung, in denen die Arbeitsweise einer gasgefüllten Röhre CTD' durch
die Zeitfunktion der Rufladung eines Kondensators CN zeitlich bestimmt wird. Der
Kondensator ist in Reihe mit dem zeitbestimmenden Widerstand RC verbunden, um den
Aufbau der Kondensatorladung zu verzögern. Der Gitter-Kathoden-Kreis der gesteuerten
Röhre ist mit dem Kondensator derart verbunden, daß der Aufbau des Gitterpotentials
gegenüber der Kathode auf einen das Niederbrechen verursachenden Wert durch die
Verzögerung beim Aufbau der Kondensatorladung verzögert wird. Da der Spanungsabfall
an der Gitter-Kathoden-Strecke gesteuert wird, ist der Widerstand RC hochohmig,
und zwar in der Größenordnung Megohrn. Das Gitter der gesteuerten Röhre ist mit
G R D, die Anode mit AN D
und die Kathode mit CAD bezeichnet;
Eine isolierende Röhre ITC ist im Entladekreis des Kondensators angeordnet. Ein
Potentiometerwiderstand P R C von relativ niedrigem Wert ist mit der isolierenden
Röhre verbunden, um die Entladung des Kondensators zu beeinflussen. Die isolierende
Röhre liegt zwischen dem Verbindungspunkt von Gitter GRD, Kondensator CN und zeitbestimmendem
Widerstand RC einerseits und dem einstellbaren Punkt G am Potentiometerwiderstand
andererseits. Ferner ist ein Schutzwiderstand RD vorgesehen, dessen Wert relativ
niedrig ist; aber trotzdem hoch genug, um in dieser Leitung merkliche Verluste zu
vermeiden. Diese Teile sind als eine Einheit angeordnet und, wie durch Y dargestellt,
eingebaut, um gegen Feuchtigkeit und Schmutz geschützt zu sein und gegen äußere
statische Felder und elektromagnetische Wirkungen abgeschirmt zu werden. Diese Einheit
ist, von den übrigen Stromkreisen getrennt, in Fg. 2 dargestellt.
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Die Einheit ist für die Benutzung mit außerhalb angeordneten Steuerkreisen
vorgesehen, in denen Stromschluß- oder Unterbrechungskontakte für die Steuerung
zur Verfügung stehen. Um die Verbindung der Einheit jeder Steueranordnung, zu erleichtern,
sind Leitungsenden TA, TB, TC, TD, TE
und TF vorgesehen.
Die Leitungsenden T A und TC dienen zur Verbindung mit einer Gleichstromquelle,
wobei T.4 mit dem positiven und TC mit dem negativen Leiter der gezeigten Schaltanordnung
verbunden ist. Der Potentiometerwidcrstand P R C ist mit den Leitungsenden TA und
T C verbunden. Da der Potentiometerwiderstand dazu dient, eine Spannung zu
erzeugen, um einen Strom in der iolierenden Röhre «während der Entladung des Kondensators
aufrechtzuerhalten, können auch andere Gleichstromquellen vorgesehen werden, wie
z. B. eine Batterie an Stelle des Potentiometercv iderstandes PRC, wobei eine solche
Batterie zwischen der isolierenden Röhre und jeder Spannungsleitung angeordnet ist.
Der zeitbestimmende Widerstand RC liegt zwischen dem Leitungsende TA und der Seite
des Kondensators, die mit dem Gitter der gesteuerten Röhre verbunden ist. Die andere
Seite des Kondensators ist mit dem Leitungsende TE zusammen mit einem Ende des Widerstandes
RD verbunden. Das andere Ende des Widerstandes RD ist mit dem Leitungsende TD verbunden.
Die Anode der gesteuerten Röhre ist mit dem Leitungsende TB und die Kathode
mit dem Leitungsende TF verbunden. Die Mittel zur Erzeugung einer Vorspannung des
Gitters gegenüber der Kathode sind in der Zeichnung fortgelassen. Es ist jedoch
klar, daß eine Gitterspannung vorgesehen werden kann, wenn dies für bestimmte Röhrentypen
gewünscht wird. Beispielsweise kann beim Benutzen einer gittergesteuerten Gasentladungsröhre
mit Glühkathode eine negative Gittervorspannung aus dem Potentiometerwiderstand
PRC erzeugt werden. Die Einheit ist für verschiedene zeitbestimmende Anordnungen
verwendbar, wobei die Stromverbindungen von dem jeweiligen Verwendungszweck abhängen.
Sie kann beispielsweise bei zeitbestimmenden Anordnungen verwendet werden, bei denen
der zeitbestimmende Vorgang, wenn er einmal eingeleitet ist, weitergeführt wird,
oder in denen der zeitbestimmende Vorgang vor seiner Vollendung unterbrochen wird.
Für derartige zeitbestimmende Anordnungen empfiehlt es sich, den Pfeil G so einzustellen,
daß die Potentialdifferenz zwischen der +-Leitung und dem Pfeil nicht geringer ist
als die Löschspannung der isolierenden Röhre und eine isolierende Röhre solcher
Chrakteristik im Hinblick auf die Leitungsspannung zu verwenden, daß während der
Rufladung des Kondensators die Röhre durch die Netzspannung, die in irgendeinem
Röhrenkreis besteht, nicht zusammenbrechen kann. Dies wird später auseinandergesetzt
werden. Die Stromkreise der Fig. 3, 4 und 5 ermöglichen sämtlich eine Unterbrechung
des zeitbestimmenden Intervalls.
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In den Fig. 3 und d. ist die Einheit mit anderen Stromkreisen verbunden,
in denen der Anodenstrom der gesteuerten Röhre dazu benutzt wird, um eine elektrische
Anordnung zu betätigen. Die zeitbestimmende Arbeitsweise wird durch einen Zeitauslösungsschalter
TS eingeleitet. In den Stromkreisen der Fig. 3 werden die Kontakte dieses Schalters
dazu benutzt, um die Zeitbestimmungsfunktion einzuleiten, wobei diese Kontakte mit
TSA bezeichnet sind. Nach Fig. q. werden die Kontakte des Schalters getrennt, um
die Zeitbestimmungsfunktion einzuleiten, wobei diese Kontakte mit TSB bezeichnet
sind. In jedem Fall wird diese Funktion durch Erregung der Spule des Schalters TS
in den dargestellten Stromkreisen bewirkt; dies kann jedoch auch durch Stromlosmachen
dieser Spule erfolgen. Die durch den Anodenstrom betätigte elektrische Anordnung
ist als Spule eines Zeitverzögerungsrelais, das mit TR bezeichnet ist, ausgebildet,
wobei die Schaltung so getroffen ist, daß die gewünschte Arbeitsweise dieses Relais
bei Beendigung einer bestimmten Zeit nach der Betätigung des Schalters TS eintritt.
Es können jedoch auch and; re elektrisch ansprechende Anordnungen von der Röhre
beeinflußt werden.
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In der speziell gezeigten Anordnung hat das Zeitrelais zwei Wicklungsteile
in Form zweier getrennter Spulen, von denen die eine, mit CPB bezeichnet, zum des
Relais., und .die andere, mit CPA bezeichnet, zur Aufhebung der Wirkung der Arbeitsspule
dient, um das Relais zum Abfall zu bringen. Der Anodenstrom fließt durch den neutralisierenden
Wicklungsteil CPA, wobei dieser Wicklungsteil zum Zwecke der Vereinheitlichung und
zur Begrenzung ,des Stromflusses im Gitter-Kathoden-Kreis beim Zusammenbrechen der
Röhre auf der Kathodenseite angeordnet ist. Ein Druckknopf PR vervollständigt den
Stromkreis für die Arbeitswicklung CPB, um das Relais zu betätigen. Bei der Betätigung
wirkt das Zeitrelais auf Kontakte TRB in einem Arbeitskreise. Es betätigt ferner
die Kontakte TR A in der Fig. 3, oder gesonderte Kontakte TRC in Fig. q.,
wodurch der zeitbestimmende Ablauf eingeleitet wird. Ein Strornkrei@s, der ,den
Widerstand RE enthält, hält das Relais TR unter Strom, nachdem der Druckknopf losgelassen
worden ist.
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Eine Schaltanordnung der Fig. 3 und d. kann beispielsweise für eine
Gesamtdruckknopfsteuerung an Fahrstuhlsystemen verwendet werden, in denen ein oder
mehrere Motor-Generator-Vorrichtungen nach Beendigung eines vorbestimmten Zeitraumes
geschlossen werden, nachdem der letzte Ruf beantwortet worden ist. Ein .derartiges
System ist so angeordnet, .daß der zeitabhängigie Vorgang, wenn ein anderer Ruf
vor dem Beendigen dieses Zeitintervalls gespeichert wird, unterbrochen wird und
-die Anlage auf den ursprünglichen Zustand für den Beginn eines. folgenden Zeitintervalls
zurückgeführt wird. Beim Anwenden der Zeit-Stromkreise auf ein System dieser Art
wird durch die Speicherung eines Rufes, der durch das Niederdrücken des Druckknopfes
PR entsteht, das Relais TR betätigt, wobei ein Schalter TS angeordnet ist, der so
lange außer Betrieb bleibt, wie ein Ruf gespeichert ist, und .der Strom erhält,
wenn der letzte Ruf beantwortet worden ist.
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Bei der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig.3 wird beim Niederdrücken
des Druckknopfes PR der Stromkreis für die Arbeitsteilwicklung CPB des Zeitrelais
TR geschlossen. Beim
Arbeiten dieses Relais werden die Kontakte
TRA und TRB betätigt. Die Betätigung der Kontakte TRA' bereitet den den Zeitablauf
einleitenden Stromkreis vor, wenn der Zeitpunkt für den Beginn des zeitbedingten
Vorgangs gekommen ist. Dieser den zeitbestimmenden Vorgang einleitende Schalter
TS betätigt die Kontakte TSA, wodurch der Aufladestromkreis für den Kondensator
geschlossen wind. Dieser Stromkreis verläuft von der Leitung + .durch den zeitbestimmenden
Widerstand RC, den .Kondensator CN und über die Ader WC durch ,die Kontakte TRA
und TSA nach der Leitung- Zur gleichen Zeit wind der Schutzwiderstand RD durch die
Kontakte TRA und, TSA mit den Speiseleitungen verbunden. Der Kondensator beginnt
sich aufzuladen in einem Maße, das durch die Kondensatorkapazität und den Widerstandswert
von RC _ gegeben ist: Bei .einer Aufladurug des Kondensators bis zu einem Punkt,
bei dien das Patentall des Gitters GRD gegenüber der Kathode CAD auf einen bestimmten
Wert steigt, bricht- (die Spannung (der gesteuerten Röhre z'us'ammen. Die Spannung
an der Anade-Kathode-Strecke der Röhre reicht aus, um eine Entladung durch den Anodenstromkreis
ihenbeizuführen, wodurch ein Stromkreis für den neutralisierenden Wicklungsteil
CPA des Zeitrelais TR geschlossen und somit dieses Relais zum Abfall gebracht wird.
Dieser Stromkreis erstreckt sich von der +-Leitung durch die Anode-Kathode-Strecke
der gesteuerten Röhre CTD; den Wicklungsteil CPA, die Kontakte T RAund
T SAnach der --Leitung. Wenn das Relais abfällt, werden,dieKontakteTRA unterbrochen,
idamit oder Ladekreis für den Kondensator sich unterbricht. Die Trennung dieser
Kontakte bringt,die isolierende Röhre wieder unter den Einfluß -der kombinierten
Spannung zurück, die am Kondensator und am Potentiometer zwischen .den Punkten.
TA und, G besteht. Diese Spannung läßt die isolierende Röhre zusammenbrechen, wobei
der Entladungskreis für den Kondensator geschlossen wird" Dieser Stromkreis erstreckt
sich von dem Verbinidungspunkt des Kondernsators mit dem Gitter GRD durch die isolierende
Röhre ITC, den Teil des Potentiometerwiderstandes PRC zwischen dem Pfeil G und dien
Punkt TA, die Ader WE nach dem Punkt TD und dem Widerstand RD auf
der anderen Seite des Kondensators. Falls der Schalter TS -stromlos wird, bevor
das Zeitintervall heendet -ist, beispielsweise beim Ansprechen auf die Speicherung
eines Rufes in einem Fahrstuhlsystem oben beschriebener Art, werden die Kontakte.
TSA getrennt, so daß der Lw&kreis zusammenbricht und auch die isolierende Röhre
zusammenbricht, um einen Entlaidungsstrorrnkreis zu bilden; unter der Voraussetzung,
daß die Spannung am Kondensator zuzüglich dem Potentialabfall am Potentiometer zwischen
den Punkten TA und G gleich oder größer als die Spannung ist, bei der die
Röhre niederbricht. Wenn dies einmal geschehen ist, so fließt .durch diese ein ständiger
Strom, bis die verwendete Netzspannung auf den Wert der Löschspannung ider Röhre
gesunken ist, wobei die Röhre stromlos wird. Jedwede Aufladung des Kondensators,
die nicht durch die isolierende Röhre. entladen wird, wird in einem Entladungskreis
durch den Ladewiderstand' FC, die Ader WE und den Schutzwiderstand RD unwirksam
gemacht.
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Bei der Schaltung nach Fig. q, wind der Aufladekreis des Kondensators
idurch die parallel angeordneten Kontakte T R C und T SB kurzgegeschlossen,
wenn einer dieser Kontakte betätigt wird. Die Wirkungsweise ist derart, daß das
Relais TR wie vorher beim Betätigen des Druckknopfes PB anspricht. Das Relais betätigt
eine Haltewicklung durch den Widerstand RE und unterbricht die Kontakte TRC, um
(den zeitbestimmenden Vorgang vorzubereiten. Beim Betätigen des Schalters TS werden
die Kontakte TSB unterbrochen, um den Paraillelstromkreis zum Laidekreis des Kondensators
zu unterbrechen; wobei der zeitbedingte Vorgang eingeleitet wird. Der Ladestromkreis
verläuft von der Leitung + durch den Widerstand RC, den Kondesator CN und den Widerstand
R D nach der Leitung -. Beim Beendigen des Zeitintervalls bricht die Spannung am
.der gesteuerten Röhre zusammen, wobei sie wie vorher den Abfall des Relais TR bewirkt.
Dieses Relais betätigt wieder (die Kontakte TRC, die den Nebenstromweg für den Kondensatorladekreis,
der ein Teil des Entladekreises des Kondensators ist, wiederherstellen. Dieser Entladekreis
verläuft durch ,die isolierende Röhre ITC und, den Teil des Potentiometerwiderstandes
PRC zwischen dem Pfeil G und der Leitung + wie vorher, und durch die Ader WF, die
Ader WG und die Kontakte TRC zurück nach der anderen Seite des Kondensators.
Da ,die nunmehr an -der isolierenden Röhre wirksame Spannung ausreicht; um die Röhre
zusammenbrechen zu lassen, wird der Kondensator entladen. Falls der Sc'ha'lter TS
vor Beendigung des- Zeitintervalls stromlos wird, bewirken seine Kontakte TSB die
Wiederherstellung des Nebenscbilußweges. Irgendeine Ladung des Kondensators, die
nicht durch die isolierende Röhre entladen wird, wird in :einem Entlaidestromkreis
durch den Widerstand RC, die Ader WF, die Ader WG und die Kontakte TRC unwirksam
gemacht.
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Gemäß Fig. 5 ist die Einheit in Verbindung mit außenliegenden Stromkreisen
dargestellt, in denen der Strom im Gitter-Kathode-Kreis der gesteuerten Röhre benutzt
wird, um eine elektrische Anordnung zum Ansprechen zu bringen, wie sie in Form der
Spule eines Relais XR gezeigt ist. Diese Spule ist im Gitter-Kathode-Kreis :der
Röhre kathodenseitig am Kondensator CN angeordnet. Der zeitbestimmende Vorgang wird
durch einen Schalter TS eingeleitet. Dieser Schalter betätigt beim Arbeiten Kontakte:
TSA, die den Stromkreis für den Kondensator schließen und dien Wi.derstandRD an
die Speiseleitung anlegen. Wenn das Potential am Gitter einen bestimmten Wert erreicht,
bricht die gesteuerte Röhre zusammen und schließt den Stromkreis für die Spule des
Relais XR. Insoweit die Energie, des Kondensators dazu dient; die Röhre zum Zusammenbrechen
zu bringen, ist dieser
Stromfluß von kurzer Dauer, so d.aß das Relais
X R augenblicklich betätigt wird.
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Diese Schaltanordnung kann für verschiedene Zwecke verwendet werden.
Sie ist im speziellen anwendbar auf das Unterbrechen von Haltestromkreisen, soweit
ein solcher Stromkreis nur lange genug gehalten zu werden braucht, damit der Halteschalter
abfallen kann. Eine derartige An-«-endung ist dargestellt und ist in dieser Weise
speziell geeignet für das Schließen eines Motorgezierators an einer Fahrstuhlanlage,
wie sie oben beschrieben wurde, wobei die Stromkreise für diese Arbeitsweise eingerichtet
sind. Der Halteschalter ist mit N bezeichnet. Der Stromkreis für seine Spule wird
:durch Kontakte Z geschlossen. Beim Arbeiten betätigt der Schalter N .die Kontakte
NA, NB und NC. Die Kontakte NA schließen einen Haltestromkreis über die Kontakte
XRA, so daß der Schalter N in Betrieb bleibt, nachdem die Kontakte Z unterbrochen
sind. Der Kontakt NB bereitet den Stromkreis für die Spule des Schalters TS vor.
Die Kontakte.YC liegen in einem Steuerkreis für den Motorgenerator. Wenn der letzte
Ruf des Fahrstuhlsystems beantwortet ist, schließen sich die Kontakte LC, um den
Stromkreis für die Spule des Schalters TS zu schließen. Beim Betätigen des Schalters
TS wird der KontaktTSA geschlossen, der den K ondenisatorladel:reis schließt und
somit den Verzögerungsvorgang einleitet. Wenn die Kondensatorsprannung einen bestimmten
Wert erreicht, bricht die gesteuerte Röhre zusammen, und die Ladung am Kondensator
ermöglicht einen genügend kurzzeitigen Stromfluß durch den Gitter-Kathoden-Stromkreis
in der Spule des Relais XR, um die Trennung rder Kontakte XRA zu bewirken, damit
der Haltestrom für die Spule des Schalters N unterbrochen wird. Dabei fällt der
Schalter N ab, wobei er die Kontakte NA, NB und NC trennt.
Diese Trennung der Kontakte NC
bedingt das Abschalten des Motorgenerators.
Die Trennung der Kontakte NB unterbricht den Kreis für die Spule des Schalters
TS. Der Schalter TS fällt ab und, trennt den Kontakt TSA, wodurch der Ladestromkreis
für den Kondensator unterbrochen wird. Dadurch gerät die isolierende Röhre ITC wieder
unter -den Einfluß rder verbleibenden Kondensatorspannung, vermehrt um den Teil
.d;2s Potentiometerwiderstandes PRC zwischen Pfeil G und Leitung +, wobei die Entladung
des Kondensators, wie vorher besdlrieben, stattfindet. Sollte ein Ruf gespeichert
werden, bevor das Zeitintervall beendet ist, so werden die Kontakte LC getrennt
und bewirken den Abfall des Schalters TS. Die Trennung der Kontakte TSA' bewirkt
ein Entladen des Kondensators, wobei die isolierende Röhre ITC zusammenbricht, vorausgesetzt,
daß die am Kondensator gebildete Spannung hoch ,genug ist.
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Die Schaltanordnung (der Fig. 5 isst in Verbindung mit Kontakten des
Schalters TS dargestellt, die den zeitbestimmenden Vorgang einleiten; jedoch ergibt
sich aus (der obigen Beschreibung, daß die Kontakte des Schalters TS, wenn sie unterbrochen
werden, auch dazu dienen können, den zeitbestimmenden Vorgang einzuleiten, indem
diese Kontakte beiapielswei@se über den Kondensator, den zeitbestimmenden Widerstand
und den Punkt TD mit der negativen Leitung statt mit der positiven Leitung verbunden
werden. Ferner kann an Stelle einer Dreielektrodenröhre, wie sie dargestellt ist,
von der nur Gitter und Kathode benutzt werden, eine Röhre mit nur zwei Elementen
dafür verwendet werden.
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Um die beschriebene Arbeitsweise besser zu verstehen, sei angeommen,
@daß die Speisespannungsleitung r2o, Volt aufweist und daß eine Röhre mit kalter
Kathode verwendet wird., .die zusammenbricht;- wenn -das Gitter gegenüber der Kathode
85 Volt positive Spannung aufweist, bei einem Spannungsabfall zwischen Gitter und
Kathode von 6o Volt, nachdem die Röhre gezündet hat. Weiter sei angenommen, daß
eine Röhre dieser Eigenschaften als isolierende Röhre benutzt wird, .deren Gitter
und Kathode als Elektroden wirken. Dies ist von Vorteil bei einer zeitbestimmenden
Einheit im Hinblick auf den Röhrenersatz. Dadurch erhält die isolierende Röhre eine
Zusammenbrechspannung von 85 Volt und eine Löschspannung von 6o Volt. Ein geringerer
Unterschied, zwischen Zusammenbrechspannung und Löschspannung kann gewünschtenfalls
erreicht werden, wenn eine Sondenröhre, benutzt wird. Bei einer Steueranordnung,
in der der zeitbestimmende Vorgang immer zum Abschluß gebracht wird, wird der Pfeil
G so eingestellt, -daß der Spannungsabfall zwischen der Leitung + und dem Pfeil
bei 6o Volt liegt, damit eine volle Entladung des Kondensators durch die isolierende
Röhre ermöglicht wird. Wenn jedoch eine solche Anordnung für ein Fahrstuhlsteuersystem
der oben beschriebenen Art verwendet wird und, ein Ruf während, der Aufladung des
Kondensators gespeichert wird, bevor die: Kondensatorspannung 15 Volt erreicht,
dann würde jegliche am Kondensator aufgebaute Spannung zwecks Ableitung in dem Widerstand
RC verbleiben, sofern diese Spannung zuzüglich der durch das Potentiometer gelieferten
6o Volt nicht ausreichen würde, um die Röhre zusammenbrechen zu lassen. Es empfiehlt
sich daher, den Pfeil G so einzustellen, daß er einen Spannungsabfall zwischen der
+-Leitung und dem Pfeil G von 72,5 Volt erzeugt. Wie weiter unten ausgeführt
wird, bewirkt dies, daß keine größere Kondensatorladunig als sie durch einen Spannungsabfall
von + oder - z2,5 Volt bedingt isst, vorhanden wäre, um durch den Stromkreis durch
den Widerstand RC abgeleitet zu werden, was schneller bewirkt werden kann.
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Wenn der Pfeil G so eingestellt .ist, daß er einen Spannungsabfall
von 72,5 Volt zwischen der +-Leitung und dem Pfeil G erzeugt, liegen nur 47,5 Volt
an den Polen der isolierenden Röhre zum Aufbau des Ladestromkreises in der Richtung
von dem Pfeil G nach ,dem Kondensator, wobei angenommen ist, daß die Anfangsladung
am Kondensator gleich Null ist. Wenn ;die Kondensatorladiung aufgebaut wird, wird
die Spannung an der isolierenden Röhre vermindert und wird
Null,
wenn der Kondensator auf 47,5 Volt aufgeladen ist; sie steigt dann 4n ,der anderen
Richtung bis auf 37,5 Volt an, wenn die Konden:satorladung 85 Volt erreicht, um
die Röhre zusammenbrechen zu lassen. Somit ist die Spannung an der isolierenden
Röhre in keinem Arageftblick während des Aufladevorganges ausreichend, um die Röhre
zum Zusammenbrechen zu bringen, @so d@aß der Betrag der Kondensatorladung .durch
den Widerstand RC bestimmt ist. Beim Unterbrechen des Ladekreises des Kondensators
entspricht @die Spannung an der isolierenden Röhre dem Spannungsabfall von. 72,5
Volt am Pötentiometer zwiischen den Punkten TA und G, vermehrt um die Spannung
am Kondensator. Wenn die Kondensatorspannung so groß ist, daß die Gesamtspannung
an der isolierenden Röhre bei 85 Volt oder darüber liegt, bricht die Röhre zusammen,
um die Entladung des Kondensators zu bewirken, die sehr schnell erfolgt, da ,der
Widerstand RD von geringem Ohmschen Wert isst. Die isolierende Röhre bleibt dann
leitend, bis die an ihr wirkende Spannung auf dien Löschwert gesunken ist, nämlich
.auf 6o Volt, wodurch sie um z2,5 Volt negativ gegenüber .dem Kondensator wird und
auf ihm eine negative Ladung aufbaut. Wenn die Kondensatorspannung unterhalb -j-
12,5 Volt liegt; so diaß die Gesamtspannung an der isolierenden Röhre unter 85 Volt
liegt, bricht die Röhre nicht zusammen: Somit entsteht nur eine geringe Aufladung
unterhalb' 1245 Volt zur Vernichtung durch Aden Entladewiderstand RC.
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Die isolierende Röhre schließt jeden entgegengesetzten Vorgang aus,
der auf Ableitungswider-. .,stände an den Kontakten im Entladestromkreis zurückzuführen
ist. Es sei z. B. angenommen, daß statt einer Benutzung der isolierenden Röhre und
des Potentiometerwidersbandes"der Entdadungskreiis am Kondensator durch Schalterkontakte
geschlossen werde. Dann würde der Ableitwiderstand an diesen Kontakten in der Größenordnung
von Megohm liegen, wie dies beim zeitbestimmenden Widerstand RC der Fall ist, und
einen solchen Wert haben, :daß die Spannung am .Kondensator, die auf die Potentiometerwirkung
des Ableitwiderstandes und des zeitbestimmenden Widerstandes zurückzuführen 'ist,
nicht ausreicht, um das Gitter auf Zusammenbrechpotential zu bringen. Mit der isolierenden
Röhre und (dem vorgesehenen Potentiometerwnderstand wird jedoch, da der innere Widerstand
der isolierenden Röhre im Vergleich zu dem des zeithestimmenden Widerstandes RC
sehr hoch ist und !diese Röhre gegen Ableitströme geschützt ist, jede Möglichkeit
ausgeschlossen, daß durch die isolierende Röhre eine merkbare Wirkung auf die Ladung
des Kondensators auftritt. Außerdem dient die isolierende Röhre als Schalter, um
den F-ntla!dekreis ides Kondensators. zu schließen, und ermöglicht zugleich in Verbindung
mit dem Potentiometerwiderstand die volle Entladung des Kondensators oderbewirkt,
daß er nur eine minimale, vernach läissi@gtbare Spannung zur Vernichtung durch Aden
Widerstand RC vor der Einleitung des. nächsten, zeitbestimmenden Vorgangs je nach
den vorliegenden Erfordernissen besitzt. Wenn ein Ableitwiderstand an den Kontakten
des den zeitabhängigen Vorgang einleitenden Schalteis TSA auftritt, leann !dieser
nur eine sehr kleine Wirkung auf die Ladung des Kondensators haben, da der Schutzwiderstand
RD so niedrig ist, daß im Hinblick auf die Potentiometerwirkung die dem Kondensator
erteilte Spannung vernachlässigbar ist. Während das eine Ende des Widerstandes RD
wie dargestellt mit dem Pol TD verbunden ist, um eine Verbindung herzustellen, die
die Einleitung des zeitabhängigen Vorganges durch öffnen oder Schließen eines Steuerkreises
bewirkt, kann dieser Pol auch fortgelassen werden und eine ständige Verbindüngdieses
Endes des Widerstandes RD innerhalb der Einheit ,erfolgen, indem entweder mit dem
Pol TA oder .dem Pol TC eine Verbbindung hergestellt wird, je nach den gewünschten
Schaltanordnungen, die mit der Einheit zu verbinden sind.
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Die Fig. 6 zeigt eine Schaltanordnung gemäß der Erfindung; in .der
die Zündung einer gasgefüllten gesteuerten Röhre 2 CT zeitlich abhängig ist von
dem Zeitalblauf ,der Entladung eines Kondensators 2 C. Diese Anordnung beruht auf
der Verwendung mehrfacher zeitbestimmender Stromkreise in Anwendung lauf ein Fahrstuhlsteuersystem
gemäß dem britischen Patent 604455. Jedoch sind die Stromkreise nach Fig. 6 erheblich
vereinfacht und stellen nur einen zeitbestimmenden Stromkreis dar. Die Anode der
gesteuerten Röhre ist mit 2 AIV, daus Gitter mit 2 GR und die Kathode mit
2 CA bezeichnet. Die Stromkreise sind speziell für die Verwendung einer Steuerröhre
mit Glühkathode geeignet, rderen Zündung durch eine negative Gittervorspannung verhindert
wird, die durch die Ladjung am Kondensator 2; C erzeugt wird. Es können indessen
auch andere Röhren benutzt wer- ; .den, z. B. eine Röhre mit kalter Kathode, in
der eine Gleichstromquelle genügender Spannung zum Zünden der Röhre im Gitterstromkrefs
vorgesehen werden kann, um die Kondensatorspannung zu überwinden. Es ist eine positive
Vorspannungsquelle BS im Gitterkathedenkreis auf der Kathodenseite dargestellt.
Bei Glühkathodenröhren kann die Vörspannungsquelle zum Zünden der Röhre bei einem
höheren Wert der negativen Kondensatorspanxnung und in Verbindung mit einem Potentiometerwi.dlerstarndPRD
zum Regeln des Zeitintervalls verwendet werden. Für idie weitere Beschreibung sei
angenommen, daß die gesteuerte Röhre eine in@-d'irekt geheizte Glühkathodenröhre
ist.
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Es sind zwei Gleichstromquellen dargestellt, die es ermöglichen; den
Kondensator aufzuladen, um eine negative Gitterspannung zu erzeugen und um die Verbindung
der Vorspannüngsquelle BS mit der Kathodenseite des Gitter-Kathode-Stromkreises
herzustellen. Die Speiseleitungen für diese Quellen sind für den Anodenstrom mit
PC + und PC- und für den Kondensatorladekreis mit CO + und CO--
bezeichnet.
Der Kondensator 2 C ist mit seinen Speiseleitungen durch die isolierende Röhre 2@
IT und die Widerstände 2 R I und R p verbunden; dies stellt .den Kondensatorladekreis
dar. Der hochohmige
Widerstand 2 R ist mit dem Kondensator verbunden,
um die Kondensatorentladung zu verzögern. Das Gitter der gesteuerten Röhre ist mit
der negativen Seite des Kondensators verbunden, wobei es den Gitter-Kathode-Stromkreis
mit dem Kondensator und einem Teil des Potentiometerwiderstandes PRD verbindet,
so daß die Abnahme des negativen Potentials des Gitters gegenüber der Kathode bis
zum Zündungspunkt der Röhre durch die Verzögerung der Kondensatorentladung verzögert
wird. Ein Widerstand 2R3 ist im Gitterstromkreis vorgesehen, dessen Zweck später
beschrieben wird. Da die Gittervorspannung zu steuern ist, besitzt der Kondensatorentladungswiderstand
2 R einen hohen Wert in der Größenordnung Megohm. Für den Kondensator ist ein Hilfsentladungskreis
vorgesehen. Dieser Kreis erstreckt sich von der positiven Seite des Kondensators
durch den strombegrenzenden Widerstand R 7 für die isolierende Röhre, die Kontakte
2 D 3, die isolierende Röhre 2IT, bis zur negativen Seite des Kondensators. Der
Anodenstromkreis für die gesteuerte Röhre verläuft von der Leitung PC durch das
Übertragungsglied XA, das die Spule eines Schalters sein kann, die Anode
2 AN, die Kathode 2 CA und die Sekundärwicklung des Transformators
TFR nach der Leitung PC-. Eine Wechselstromspannung ist mittels des Transformators
TFR der Gleichstromquelle, die mit dem Anodenstromkreis der gesteuerten Röhre verbunden
ist, überlagert. Wechselstrom wird mittels einer Wechselstromquelle, die mit AC
bezeichnet ist, an den Transformator geliefert. Diese Stromquelle ist mit dem Transformator
beispielsweise durch einen Messerschalter, der mit M bezeichnet ist, verbunden.
Diese überlagerte Spannung ist gegenüber der Anodengleichspannung so bemessen, daß
die an der Röhre wirkende resultierende Spannung für den Bruchteil einer Schwingung
negativ wird, wodurch das Gitter in der Lage ist, die Steuerung für das Schließen
der Röhre zurückzuhalten. Gemäß der Zeichnung wird die Verbindung der Gleichstromspeiseleitungen
mit dem Kondensatorladekreis durch einen Messerschalter gesteuert, der mit K bezeichnet
ist. In ähnlicher Weise ist die Verbindung der Gleichstromspeiseleitungen mit dem
Anodenstromkreis gemäß der Zeichnung durch einen Messerschalter gesteuert, der mit
L bezeichnet ist. Der Schalter L wird nach einer bestimmten Zeit nach dem Schließen
des Schalters K, die von den Eigenschaften der gesteuerten Röhre abhängt, geschlossen.
Dadurch wird ermöglicht, daß die Kathode durch einen Heizstromkreis geheizt wird,
der eine gewisse Zeit, bevor der Schalter L geschlossen wird, in Betrieb gesetzt
wird und der es ermöglicht, daß der Kondensator aufgeladen wird, um ein genügend
hohes negatives Potential am Gitter gegenüber der Kathode zu erzeugen, das die Zündung
der Röhre verhindert, wenn der Schalter L geschlossen ist. Die gesteuerte Röhre,
der Kondensator, die isolierende Röhre und die Widerstände können als eine Einheit
angeordnet werden, lind diese kann gegen Feuchtigkeit und Schmutz abgeschlossen
und gegen elektrische Störfelder und elektromagnetische Einflüsse abgeschirmt werden.
Je nach Bedarf können auch andere Elemente in dieser Einheit angeordnet werden,
beispielsweise der Transformator TFR.
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Beim Gebrauch in einem Fahrstuhlsteuersystem, wie es in dem vorerwähnten
britischen Patent beschrieben ist, sind die Kontakte 2 D 3 die Kontakte eines Flurrelais
und im speziellen die Kontakte eines solchen Flurrelais, das auf einem Abwärtsruf-Druckknopf
für einen oberhalb des ersten Flurs liegenden Flur anspricht. Der durch dieses Relais
gespeicherte Ruf wird von einem abwärts fahrenden Fahrstuhl aufgenommen oder kann
von einem aufwärts fahrenden Fahrstuhl beantwortet werden, vorausgesetzt, daß dies
der höchste Ruf ist, dem der Fahrstuhl ausgesetzt wird. Der Zweck der zeitabhängigen
Stromkreise, wie sie in diesem System enthalten sind, besteht darin, einen Abwärtsruf
in die Lage zu versetzen, einen aufwärts fahrenden Fahrstuhl anzuhalten, falls der
Ruf länger als eine bestimmte Zeit unbeantwortet geblieben ist, selbst wenn ein
Ruf für ein oberhalb befindliches Stockwerk vorliegt. Es ist zweckmäßig, den zeitbedingten
Vorgang für jeden Abwärtsruf, der im normalen Arbeitsgang aufgenommen wird, zu unterbrechen,
bevor das Zeitintervall beendet ist und den Stromkreis für einen nachfolgenden Vorgang
bereitzumachen. Der speziell dargestellte Zeitkreis gestattet das Unterbrechen des
Zeitintervalls und kann, obwohl speziell für diese Arbeitsweise geeignet, auch für
solche Zwecke benutzt werden, wo der einmal eingeleitete zeitabhängige Vorgang zu
Ende geführt wird.
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Um beim Arbeiten die Stromkreise für den zeitabhängigen Vorgang einzurichten,
wird der Schalter 31- geschlossen und damit eine Wechselspannung an die Primärseite
des Transformators TFR gelegt. Ferner wird der Schalter K geschlossen, um den Aufladekreis
des Kondensators zu vervollständigen. Der Wert der angelegten Spannung reicht aus,
um die isolierende Röhre 21T zwecks Aufladung des Kondensators zusammenbrechen zu
lassen. Wenn die Kondensatorspannung aufgebaut wird, vermindert sich der Spannungsabfall
an der isolierenden Röhre 2IT, bis die Löschung der Röhre erreicht ist und diese
stromlos wird. Der Kondensator beginnt sich dann über den Entladungswiderstand 2R
zu entladen, bis infolge der Herabsetzung der Kondensatorspannung die Spannung an
der isolierenden Röhre einen Punkt erreicht, bei dem diese Röhre zusammenbricht.
Dadurch wird der Kondensator wieder auf einen Wert aufgeladen, der die isolierende
Röhre löscht. Dieser Arbeitszyklus wiederholt sich ständig. Durch das Aufladen des
Kondensators wird am Gitter der gesteuerten Röhre gegenüber der Kathode eine Spannung
erzeugt, die genügend negativ ist, um ein Zünden dieser Röhre beim Schließen des
Schalters L zu verhindern. Das Schließen: des Schalters L bringt die Stromkreise
in Bereitschaft für den zeitabhängigen Vorgang.
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Beim Schließen der Kontakte :2D3 wird der Hilfsentladekreis für den
Kondensator geschlossen
und der Widerstand 2,Rii, unmittelbar mit
der Leitung verbunden. Der Spannungsabfall am Kondensator reicht dann aus, um die
isolierende Röhre für einen Stromfluß in einer Richtung zusammenbrechen zu lassen,
die der derKondensatoraufladung entgegengesetzt ist, und der Kondensator entlädt
sich, da der Widerstand R7niederohmig ist, augenblicklich auf einen Wert, der der
Löschspannung der isolierenden Röhre entspricht. Ist dieser Punkt erreicht, so geht
die isolierende Röhre aus, und der Kondensator entlädt sich nunmehr über den Entladungswiderstand
2 R. Wegen des- hohen Wertes des Widerstandes 2,R erfolgt .diese Entladung langsam,
und zwar in Abhängigkeit vom Wert dieses Widerstandes 2:R.
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Wenn die Kontakte 2,D3 geschlossen bleiben, wird das negative Potential
am Gitter 2 GR gegenüber der Kathode 2CA beim Beenden eines bestimmten Zeitintervalls
auf einen Wertherabgesetzt, der die Zündung der gesteuerten Röhre ermöglicht. Daraus
ergibt sich ein Stromfluß durch die stromabhängige Einrichtung XA. Bei der nachfolgenden
Trennung der Kontakte 2 D 3 wird der Kondensator wieder aufgeladen und, da das Gitterpotential
gegenüber der Kathode um einen gewissen Betrag negativ wird, wird die gesteuerte
Röhre durch die Einwirkung der überlagerten Wechselspannung unwirksam gemacht. Der
Kondensator wird voll aufgeladen, nachdem die Kontakte 2"D3 unterbrochen worden
sind, und der abwechselnde Vorgang des Entladens und Wiederaufladens wiederholt
sich wie vorher bis zur folgenden Betätigung der Korntakte 2D3. Werden die
Kontakte zD3 getrennt, bevor das Zeitintervall beendet ist und bevor somit die gesteuerte
Röhre gezündet worden ist; so wird der Kondensator voll wieder aufgeladen; und der
Vorgang abwechselnden Entladens und Aufladens wiederholt sich wie vorher. _ Zum
besseren Verständnis der oben beschriebenen Vorgänge sei angenommen, däß die Gleichspannung
an den Leitungen PC + und PC- iio Volt betrage, daß die Spitzenspannung
der überlagerten Wechselspannung der Transforrnatorsekundärwicklung 141 Volt beträgt,
und daß eine indirekt geheizte Glühkathodenröhre benutzt wird, deren Charakteristik
für diese Spannungen geeignet ist, und daß eine Gitterspannung von annähernd -2
Volt vorhanden ist. Ferner sei angenommen, daß das Potential an den Leitungen CO
-S- und CO- i8o Volt beträgt, daß,ein Vier-Mikrofarad-Kondensator mit einem Entladungswiderstand
von 2o Megohm benutzt wird, und daß die isolierende Röhre eine Zusammenbrechspannung
von 85 Volt und eine Löschspannung von 6o Volt habe. Die Widerstände ORi, R7 und
zR3 sind relativ niederahmig, und zwar etwa ioo ooo Ohm, ioöo Ohm bzw. 5o ooo Ohm.
Bei Anwendung einer positiven Gittervorspannung von 2:8 Volt wird eine Zündung der
gesteuerten Röhre bewirkt, wenn der Kondensator sieh auf 3.0 Volt entladen hat.
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Zum weiteren Erleichtern des Verständnisses der Arbeitsweise sind
Kurven dargestellt, die in Fig. 7 den Spannungsabfall am Kondensator unter verschiedenen
Arbeitsbedingungen zeigen. Außer bezüglich der oben angegebenen Spannungswerte sind
diese Kurven nicht maßgetreu: Der Spannungsabfall am Kondensator ist gegenüber der
Zeit ausgewertet. Beim Schließen; des Schalters K, wobei die Kondensatoraufladung
gestartet wird, liegt der gesamte Spannungsabfall der Leitungen CO -1-und CO- von-
ißo Volt an den Widerständen R7, 2R i und der isolierenden Röhre. Dies bewirkt ein
Zusammenbrechen der Röhre, um den Kondensator zu. laden. Diese Aufladung erfolgt
relativ schnell im Hinblick auf den geringen. Widerstand des Ladekreises. Wenn die
Kondensatorspannung i2o Volt erreicht, sinkt die Spannung an der isolierenden Röhre
auf 6o Volt, und diese Röhre wird stromlos. DieseAnfangsiadekurve des Kondensators
ist durch die voll ausgezogene Linie zwischen 0 und dem Punkt CC dargestellt. Sowie
die Röhre stromlos wird, beginnt die Entladung des Kondensators durch den Widerstand
2)R. Infolge des hohen Wertes dieses Widerstandes geht diese Entladung relativ langsam
vor sich. Wenn die Entladung ohne Unterbrechung anhält, folgt sie der vollen Linie
vom Punkt CC näch dem Punkte CD und dann der punktierten Linie. Von
dieser Entladungskurve ist nur ein. Teil gezeigt, und es ist einleuchtend, daS sie
sich in eine logarithmische Kurve fortsetzt. Wenn indessen die Spannung am Kondensator
auf 95 Volt sinkt,, erreichen der Punkt CD und die Spannung an der isolierenden
Röhre den Wert von 85 Volt und bewirken ein erneutes Zusammenbrechen der Röhre:
Infolgedessen wird der Koxndensator augenblicklich vom Punkt CD bis zum Punkt
CC' aufgeladen, wobei die isolierende Röhre stromlos wird und der Kondensator
sich wieder vom Punkt C C
nach dem Punkt CD' entlädt. Diese Vorgänge
wiederholen sich ständig, wie dies durch die ausgezogen gezeichnete Kurve dargestellt
ist.
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Es sei nunmehr angenommen, daß die Kontakte 2 D 3 geschlossen werden.
Dies mag in irgendeinem Zeitpunkt des Kondensatorentladungs- und -wiederaufladungszyklus
geschehen. Nun sei zunächst angenommen, däß die Kontakte 2 D 3 geschlossen werden,
während der Kondensator wieder aufgeladen wird, was durch die Linie vom Punkt
CD bis zum Punkt CC' dargestellt ist. Der unter diesen Bedingungen stattfindende
Vorgang ist durch gestrichelte Linien dargestellt. Die isolierende Röhre ist während
dieses Aufladun:gsteiles des Zyklus leitend, so daß beim Betätigen der Kontakte
2 D 3 zum Anlegen der Kondensatorspannung an die isoierende Röhre die Stromflußrichtung
umgekehrt wird, um den Kondensator zu entladen. Im Hinblick darauf, daß der Widerstand
R 7 niederohmig ist, fällt die Spannung am Kondensator plötzlich auf die Löschspannung
der Röhre herab, nämlich auf 6o Volt, wie dies durch den Punkt AD dargestellt
ist. Der Kondensator entlädt sich dann langsam durch den Entladungswiderstand 2R.
Der Vorgang, der sich ergibt, wenn das Schließen der Kontakte 2 D 3 während des
Entladungsteils des Zyklus erfolgt, ist in strichpunktierten Linien dargestellt.
Die isolierende Röhre ist während -dieses Entladungsteils des
Zyklus
nichtleitend, so daß beim Anlegen der Kondensatorspannung an die Röhre diese zusammenbricht,
um den Kondensator auf den Punkt AD' zu entladen, wobei die isolierendeRöhre stromlos
wird. Von diesem. Punkt aus, entlädt sich der Kondensator langsam durch seinen Entladungswiderstand
wie vorher. Wenn die Kontakte 2 D 3 während des Entladens des Kondensators getrennt
werden, wird der Kondensator wieder aufgeladen, wie dies durch die Kurve dargestellt
ist, die sich vom Punkt VT nach dem Punkt VC erstreckt, und das abwechselnde
Entladen und Wiederaufladen beginnt von neuem. Dies ist durch die gestricheltdoppeltpunktierten
Linien dargestellt.
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Es ist zu beachten, daß unabhängig davon, wann die Kontakte
2D3 geschlossen werden, die Kondensatorspannung augenblicklich auf die Löschspannung
der isolierenden Röhre sinkt, nämlich auf 6o Volt, wodurch ein einheitlicher Beginn
für den zeitabhängigen Vorgang gewährleistet wird. Wenn die Kondensatorspannung
auf 30 Volt negativ sinkt, wird das Gitterpotential gegenüber der Kathode
auf -2 Volt herabgesetzt, wodurch die gesteuerte Röhre gezündet wird. Infolge der
Überlagerung der Wechselspannung über die Gleichspannung, die am Anodenkreis der
gesteuerten Röhre wirkt, und infolge derWerte dieser Spannungen geht dieRöhre bei
jedem Wechselstromzyklus aus und an und ist für den größeren Teil jedes Zyklus leitend.
Dieser Vorgang wiederholt sich, solange die Kontakte 2 D 3 geschlossen bleiben.
Beim Trennen der Kontakte 2D3 wird der Kondensatorladekreis wieder hergestellt.
Wenn die gesteuerte Röhre zündet, wird das Gitterpotential gegenüber der Kathode
positiv, und die negative Spannung am Kondensator wird herabgesetzt. Die Werte der
Widerstände 2R3 und 2 R i bewirken, daß der Kondensator unter Aufbau des Ladekreises
wieder aufgeladen wird mit dem Ergebnis, daß derRöhrenstrom abgeschnitten wird,
wenn die Gitterspannung auf -2 Volt gelangt. Der Kondensator wird auf ido Volt wieder
aufgeladen und nimmt wieder seinen Entladungs-Aufladungs-Zyklus entsprechend der
Ladungskurve der Fig..7 auf.
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Die Zeichnung zeigt, daß die isolierende Röhre, die sich in leitender
Verbindung mit dem Ladekreis und dem Hilfsentladekreis befindet, die Gitterseite
des Kondensators von den Arbeitskreisen isoliert. Ferner ermöglicht sie in Verbindung
mit dem Widerstand 2R i eine Steuerung des zeitabhängigen Vorganges durch den Hilfsentladungskreis,
wodurch dieser Vorgang während irgendeines Schwingzvklus des abwechselnden Entlade-
und Wiederaufladevorganges durch das Schließen des Kontaktes 2 D 3 unter
Bildung eines Nebenschlusses zum Kondensator und der isolierenden Röhre unterbrochen
«-erden kann. Diese isolierende Röhre dient als Schalter, wenn dieser Nebenweg geschlossen
wird, um den Hilfsentladungskreis bei einer bestimmten Spannung zu unterbrechen,
wodurch der eigentliche zeitbedingte Vorgang bei einer bestimmten Spannung eingeleitet
wird, um diesen zeitabhängigen Vorgang einheitlich zu gestalten. Sie dient auch
als Schalter zum Unterbrechen des Ladevorganges während der abwechselnden Entladung
und Wiederaufladung. Irgendein Ableitwiderstand an den Kontakten 2D3 oder
von diesen Kontakten nach der Leitung CO- bleibt ohne nennenswerte Wirkung, da der
Widerstand 2 Rii einen relativ geringen Ohmwert besitzt. Soweit der innere Widerstand
der isolierenden. Röhre hoch ist und diese gegen Spannungsableitung geschützt ist,
ist die Möglichkeit irgendeines nennenswerten Einflusses auf den zeitabhängigen
Vorgang während des stromlosen Zustandes der Röhre ausgeschaltet.
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Die Erfindung ist in Verbindung mit gasgefüllten Röhren als gesteuerte
und isolierende Röhre beschrieben, und dies bildet die bevorzugte Anordnung; jedoch
können auch Hochvakuumröhren verwendet werden, z. B. eine Triode mit rasch abfallender
Charakteristik als isolierende Röhre und eine Triode, die in dem Gebiet des Arbeitsstromes
des stromabhängigen Gliedes eine große Anodenstromänderung bei einer kleinen Gitterspannungsänderüngermöglicht,
als gesteuerte Röhre.