NL8102574A - Aanraak-besturingssysteem voor het bedienen van een tijdgevereenheid. - Google Patents

Description

* Λ * iN/30.247-dV/f.

Aanraak- besturingssysteem voor het bedienen van een tijd-gevereenheid.

De uitvinding heeft betrekking op een aanraak- besturingssysteem voor het bedienen van een tijdgever-eenheid met een aantal verschillende stuuringangen. Een dergelijke tijdgevereenheid regelt de aflevercyclus van een af-5 levermachine. De tijdgevereenheid kan bijvoorbeeld worden toegepast bij een machine voor het afgeven van producten, zoals kant- en klare-aardappelpuree, koffie, vruchtensappen of dranken.

Het is bij een dergelijke tijdgevereenheid 10 gewenst, om de stroom door de bedieningsschakelaars bij storingen op een relatief lage waarde te houden, bij voorkeur op minder dan 5 mA. Het is bekend om de problemen tengevolge van schakelaarstoringen te ondervangen door een isolatietransfor-mator toe te passen, waarmee de logische voedingseenheid wordt 15 geïsoleerd van de fasespanning. Op deze wijze wordt het elek-trocutiegevaar geëlimineerd, zelfs als men in aanraking zou komen met de metalen delen van de aanraakschakelaars.; De kosten van een isolatietransformator zijn echter betrekkelijk hoog, in het bijzonder indien zowel het vermogen van de be-20 lasting als het logische vermogen moet worden geleverd. Bij het in.de hiernavolgende beschrijving gegeven voorbeeld omvat het belastingvermogen het vermogen voor een spoel en een re-ductiemotor. Als de transformator slechts het logische vermogen levert, worden gewoonlijk afzonderlijke middelen, zoals 25 optische koppelorganen, benut om de bijvoorbeeld als triacs uitgevoerde belastingschakelaars van het logische gedeelte te isoleren. Het toepassen van een dergelijke isolatietransformator gaat met aanmerkelijke kosten gepaard.

De uitvinding beoogt een aanraak-besturings-3Q systeem van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarbij de genoemde bezwaren zijn ondervangen, alsmede een tijdgevereenheid, welke met voordeel kan worden toegepast . voor het regelen van de aflevercyclus van een aflevermachine, waarbij geen transformator voor isolatiedoeleinden behoeft 35 te worden gebruikt.

Opgemerkt wordt, dat zonder transformator uitgevoerde gelijkspanningsvoedingen met gelijkrichters even- 81 02 5 74 * '4 . - -2- eens bekend zijn. De wisselstroom/gelijkstroom-buizenradio is hiervan een bekend voorbeeld. Het hierbij aanwezige elektrocutiegevaar wordt beperkt door het chassis te isoleren ten opzichte van de kast en de bedieningsknoppen, waar-5 door wordt voorkomen, dat de gebruiker direct contact kan maken met metalen delen. Bij vele aflevermachines kan echter niet alleen op de bedieningsschakelaars worden vertrouwd ten aanzien van de elektrische isolatie, welke nodig is om schokken te voorkomen.

10 Volgens de uitvinding wordt het. aanraak- besturingssysteem gekenmerkt door logische besturingscircuits die zijn gekoppeld met elke stuuringang van de tijdgevereen-heid voor het besturen van de werking hiervan, door een weer-standsnetwerk, dat is gekoppeld met de ingang van elk logisch 15 besturingscircuit en dat een serieweerstand met hoge waarde omvat en door een schakeleenheid met een aantal aanraakscha-kelaars, die elk een geopeVide en gesloten stand hebben en afzonderlijke schakelcontacten omvatten, die met elk netwerk zijn gekoppeld, alsmede een voor alle schakelaars gemeenschap-20 pelijk contact, waarbij de logische besturingscircuits een hoge ingangsimpedantie bezitten.

De aanraakschakelaars kunnen elk een bepaalde functie van de tijdgevereenheid besturen. Bij hét in het hiernavolgende beschreven uitvoeringsvoorbeeld zijn 25 vijf aanraakschakelaars aanwezig, die respectievelijk de functies "heet water","groot","stop", "indrukken en vasthouden" en "klein" verzorgen. Deze schakelaars zijn bij voorkeur van het type, dat een geleidend membraan omvat, dat in aanraking komt met een achterplaat. Het dunne membraan 30 scheidt de vinger van de gebruiket van de circuits, die een open circuitspanning voeren ten opzichte van massa, welke gelijk is aan de fasespanning. Elk van de flexibele oppervlakken van de schakelaars -is ' bij voorkeur geïsoleerd van de circuitdrager door een paar weerstanden met relatief 35 hoge waarde, bij voorkeur met een orde van grootte van 150 kJL> Er worden bij voorkeur twee weerstanden gebruikt om de mogelijkheid te ondervangen, dat ëên van de weerstanden een ongewenste lage waarde heeft. Voorts wordt hierdoor een grotere beveiliging tegen spanningsdoorslag verkregen, welke 40. zou kunnen optreden indien slechts ëên weerstand wordt ge- 81 0 2 5 7 4 6 i -3- bruikt. De weerstandswaarden zijn zodanig gekozen, dat in het slechtste geval de stroom kleiner is dan 5 mA. Als wordt aangenomen, dat bijvoorbeeld tengevolge van vandalisme alle schakelaars in aanraking zijn met de gemeenschappelijke 5 achterplaat, dan zijn de metalen delen van de schakeleenheid toegankelijk voor een eventueel slachtoffer. Zelfs onder deze voorwaarden is bij het besturingssysteem volgens de uitvinding de stroom beperkt tot minder dan 5 mA. Het probleem bij het gebruik van dergelijke grote weerstanden is, 10 dat bij conventionele logische circuits, zoals TTL-circuits, een toereikende spanningsvariatie niet mogelijk is. Volgens de uitvinding worden dan ook logische circuits gebruikt, die een hoge ingangsimpedantie bezitten. Bij voorkeur wordt CMOS logica gebruikt, welke een hoge ingangsimpedantie of -weer-15 stand bezit. Deze impedantie is derhalve vergelijkbaar met de serieweerstand, die met de aanraakschakelaars is verbonden. De hoge ingangsimpedantie van de CMOS-poorten maakt fiet gebruik van ingangsparallelweerstanden met relatief hoge waarde mogelijk, bij voorkeur wordt een waarde van meer dan 20 1 MiLgebruikt. Deze weerstanden bezitten bij voorkeur een waarde van 3,3 mJL· Door de combinatie van CMOS-logica met schakelcircuits met hoge weerstandswaarde wordt een besturingssysteem verkregen, waarbij de gebruiker geen schokken meer kan krijgen. Dit voordeel wordt bereikt zonder het toe-25 passen van een dure isolatietransformator of relais-koppel-organen.

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoerings-voorbeeld is weergegeven.

30 Fig. 1 is een elektrisch schema van een tijdgevereenheid, die wordt toegepast bij een koffie-auto-maat.

Fig. 2 is een elektrisch.schema van een tijdgevereenheid, die wordt toegepast bij een aardappel-35 aflevermachine.

Fig. 3 is een dwarsdoorsnede van een aanraakschakelaar, die in de elektrische schema's volgens de fig. 1 en 2 wordt gebruikt.

Fig. 1 toont een tijdgeverschakeling voor 40 toepassing bij een aflevermachine, in het bijzonder een kof- 81 02 5 74 -4- ... i i fie-automaat, welke is uitgerust met een spoel voor het regelen van de waterstroom en een reductiemotor voor het regelen van de koffiepoeder-toevoer. De spoel en de reductiemotor worden resp. bestuurd door een triac Q1 en Q2. Elk van de triacs 5 Q1/ Q2 worden op hun beurt bestuurd door de logische circuits, die in fig. 1 zijn afgebeeld. Deze logische circuits omvatten als geïntegreerde schakeling uitgevoerde tijdgevers IC1 en IC2 en een aantal logische poorten IC3 en IC4. Alle poorten uit fig. 1 zijn als NOF-poorten uitgevoerd. De NOF-poorten 10 IC3B en IC4B vormen een bistabiele schakelaar voor de tijd-gever IC1. Op overeenkomstige wijze vórmen de NOF-poorten IC3C en IC4C een tweede bistabiele schakelaar voor de tweede tijd-gever IC2. Aan beide tijdgevers IC1 en IC2 zijn instelorganen toegevoegd, in het bijzonder de potentiometers R28, resp. R32 15 voor het regelen van de periodeduur van elk van deze tijdgevers. De tijdgever IC1 kan worden aangeduid als de tijdgever "groot", terwijl de tijdgever IC2 kan worden aangeduid als de tijdgever "klein". Deze benoemingen hebben betrekking op de lengte van de tijdperiode, die kan worden ingesteld door door 20 middel van de potentiometers R28 en R32. Behalve^de potentiometers wordt de werking van de tijdgevers tevens bepaald door deweerstanden R26-R33 en de condensatoren Cll en C13.

Behalve de" in fig. 1 weergegeven logica, welke met CMOS-schakelingen is uitgevoerd, zijn een aantal 25 afzonderlijke RG-netwerken aangebracht, die de logica koppelen met de schakelaars van een aanraakschakelpaneel. De specifieke schakelaarconstructie is weergegeven in fig. 3 en wordt hierna nog nader beschreven.

De uitvoering volgens fig. 1 omvat vijf 30 schakelaars, XI, X2, X3, X4 en X5. De ene zijde van deze schakelaars is gekoppeld met de RC-netwerken, terwijl de gemeenschappelijke zijde is gekoppeld met een gemeenschappelijke leiding, die via weerstanden R20 en R21 is verbonden met de gemeenschappelijke voedingsaansluiting. In fig. 1 is 35 de schakelaar XI de "stop"-schakelaar,· de schakelaar X2 de "klein"-schakelaar, de schakelaar X3 de "heet water"-schakelaar, de schakelaar X4 de "drukken en vasthouden"-schakelaar en is de schakelaar X5 de "groot"-schakelaar. De heetwater-schakelaar X3 is Bijvoorbeeld via weerstanden R5 en R6 ver-40 bonden met een condensator Cl. Aan de condensator Cl is een 81 02 5 74 4 4 -5- shunt-weerstand R7 parallel geschakeld. Dit netwerk is verbonden met de êne ingang van de HOF-poort IC3A. Normaal bevindt deze ingang zich op de spanning -V, welke overeenkomt met de logische nul. Bij geopende aanraakschakelaar X3 wordt de 5 ingang van deze poort IC3A derhalve op deze negatieve spanning gehouden door de shunt-weerstand'R7, welke bij voorkeur een weerstandswaarde van 3,3 SiQ. bezit. Een dergelijke weer-standswaarde kan worden toegepast vanwege de zeer hoge in-gangsimpedantie van de poort IC3A. Wanneer de schakelaar X3 10 echter is gesloten, zijn de weerstanden R5 en R6 via de schakelaar verbonden met de gemeenschappelijke aansluiting, welke zich cp een spanning van +12V of althans op een positieve spanning bevindt ten opzichte van de negatieve gemeenschappelijke spanning. De spanning over de weerstand R7 wordt 15 dan;

Ep7= 12 3·—- -°—Λ-ς = 12 x 0.846 « 10 V.

(3.3 x 10ö] + 6 x 103

Dit verschil van 12V is meer dan voldoende om een logisch een-niveau te bereiken. Als de gebruikte NIOF-poort een TTL-schakellng of andere bipolaire schakeling zou zijn, zou het 20 gebruik van een FET-buffer noodzakelijk zijn.

In fig. 1 is tevens een voeding weergegeven, die bestaat uit een zenerdiode Zl, een condensator Cl, serie-weerstanden R1-R4 en een diode Dl. De ingang van de voeding kan worden aangesloten op een gebruikelijke netvoeding van 25 11Q of 22Q V. Eên uitgang van de voeding levert de‘spanning -V. De andere spanning is aangeduid als het gemeenschappelijke signaal en is een functie van de zenerspanning.

Behalve de schakelaar X3 zijn er nog vier schakelaars, die via RC-netwerken zijn verbonden met de logi-30 ca uit fig. 1. De schakelaar X5 is via weerstanden R8 en R9 verbonden met de condensator C2, waaraan een weerstand R10 is parallel geschakeld. Dit RC-netwerk is verbonden met de instelingang van de bistabiele schakeling, waarvan de poort IC3B deel uitmaakt. De schakelaar XI is via weerstanden Ril 35 en R12 met de terugstelzijde van de beide bistabiele schakelingen verbonden. De weerstanden Ril en R12 zijn hiertoe aangesloten op de poorten IC4B en IC4C.

De indrukken en vasthouden-schakelaar X4 8102574 i i -6- is via weerstanden R13 en R14 verbonden met een condensator C3, waaraan een shunt-weerstand R15 is parallel geschakeld. Dit RC-netwerk is verbonden met een poort IC4A, welke een vrijgeefsignaal kan leveren aan de uitgangstriac. Zoals reeds 5 is opgemerkt, is de gemeenschappelijke ingang via weerstanden R2Q en R21 verbonden met de gemeenschappelijke aansluiting. Tenslotte is de klein-schakelaar X2 via weerstanden R16 en R17 aangesloten op de condensator C4, waaraan een shunt-weerstand R18 is parallel geschakeld. Dit RC-netwerk is verbonden 10 met de instelingang van de tweede bistabiele schakeling, en wel met de ingang van de poort IC3C.

De tijdgever IC1 regelt het afgeven van een "grote"portie, terwijl de tijdgever IC2 het afgeven van een "kleine" portie regelt. De potentiomèters R28 en R32 worden 15 overeenkomstig de gewenste tijdperioden ingesteld. Wanneer nu de knop voor de grote portie wordt bediend, wordt de eerste bistabiele schakeling ingesteld, waardoor de uitgang van de poort ÏC3B de tijdgever ÏC1 bestuurt en deze tijdgever in werking stelt. Na afloop van de ingestelde tijdperiode van 20 de tijdgever ICl stelt de uitgang van de tijdgever via de poort IC4B de bistabiele schakeling terug. Deze werking levert via de poort XC4A rechtstreeks een signaal aan de re-ductiemotor, zodat deze in werking is gedurende de door de tijdgever ICl bepaalde tijdperiode. Hetzelfde signaal wordt 25 yia een invertor IC3B en de poort IC3A toegevoerd aan de triac Q1 en de bijbehorende spoel. Op overeenkomstige wijze wordt voor een kleine portie de andere bistabiele schakeling ingesteld door het bedienen van de schakelaar X2. In dit geval stelt een uitgang van de poort IC3C de tijdgever IC2 in 30 werking. Na afloop van de voorafbepaalde tijdperiode levert deze tijdgever een signaal aan de terugstelingang van de tweede bistabiele schaMling, die wordt gevormd door de poort JC4C, waardoor deze schakeling wordt teruggesteld. Hierbij wordt op de beschreven wijze weer een signaal toegevoerd aan 35 de N)F-poort IC4A voor het bekrachtigen van de reductiemotor en de spoel, De poort IC4A kan eveneens worden vrijgegeven door de schakelaar X4, welke de indrukken en vasthouden-SChakelaar vormt. Dit betekent dat zolang als de schakelaar X4 wordt.ingedrukt, de poort IC4A is vrijgegeven en door het 40 geactiveerd zijn van de triacs Ql en Q2 afgifte van koffie 81 02 5 74 -7- plaatsvindt.

Door het indrukken van de stopknop XI worden beide bistabiele schakelingen teruggesteld via de weerstanden Ril en R12 en de poorten IC4B en IC4C. Deze bedie-5 ningsmogelijkheid passeert de terugstelfunctie van de tijd-gevers, zodat indien eerder éên van de tijdgevers IC1 of IC2 is geactiveerd, de bediening van de stopknop deze werking onderbreekt.

De waarden van de weerstanden R20 en R21 10 en van de overige weerstanden, zoals de weerstanden R5 en R6 zijn voldoende groot gekozen, zodat bij elke onjuiste werking van de schakelaar met inbegrip van een totale onjuiste werking een eventuele schok, die de verbruiker kan krijgen, kleiner zal zijn dan 5 mA. Als bijvoorbeeld door vandalisme of derge-15 lijke alle vijf schakelaars in aanraking zijn met de gemeenschappelijke achterplaat(zoals hierna nog beschreven aan de hand van fig. 3), bestaat er geen enkel schokgevaar. Bij de beschreven uitvoeringsvorm zouden er 6 parallelle weerstands-ketens van elk 300 kil zijn, die het blootgestelde metaal en 20 de gemeenschappelijke aansluiting overbruggen, welke laatste is verbonden met de ëne zijde van de met "wit" aangeduide leiding. De witte ingangsleiding kan zich op een spanning van 120 V ten opzichte van massa en het frame bevinden. Bij bepaalde uitvoeringen kan deze spanning ook 240 V zijn. In het 25 slechtste geval van 240V met 6 parallel geschakelde weerstanden van 300 KÜ, zal nog slechts een stroom van 4,8 mA optreden. Er wordt derhalve een bijzonder eenvoudige bediening van de tijdgevereenheid verkregen, die met aanraakschakelaars is uitgerust en waarbij geen isolatietransformator nodig is.

30 Hierbij wordt een logisch circuit met hoge ingangsimpedantie verbonden met een aanraakschakelaar, die tot op heden als lage impedantie gold. Door toepassing van de logica met hoge ingangsimpedantie kunnen de serieweerstanden voldoende groot zijn voor de stroombegrenzing, terwijl de normale werking van 35 de logica niet wordt beïnvloed en een schakelen tussen de verschillende logische niveaus mogelijk blijft.

In de hiernavolgende tabel zijn de waarden van de bij het schema volgens fig. 1 gebruikte componenten opgenomen: 81 02 5 74 __ -8-

R1 3, 3kil 10% 1 W

R2 3,9kü 10% 1 W

R3 3,9kil 10% 1 W

R4 3/ 3kil 10% 1 W

5 R5 15Okil 10% 1/4 W

R6 l50kXL 10% 1/4 W

R7 3,3Mil 10% 1/4 W

R8 150kil 10% 1/4 W

R9 150kil 10% 1/4 W

10 R10 3,3Mil 10% 1/4 W

Ril 150kil 10% 1/4 W

R12 150kiL 10% 1/4' W

Rl3 150kil 10% 1/4 W

R14 150kil 10% 1/4 W

15 R15 3/ 3MÜ 10% 1/4 W

R16 150k.il 10% 1/4 W

R17 150kil 10% 1/4 W

R18 3,3mIL 10% 1/4 W

R19 3,3MÜ 10% 1/4' W

20 R20 I50k.il 10% 1/4 W

R21 I50kil 10% 1/4 W

R22 47Ü 10% 1/4 W

R23 2, Okil 5% 1/4 W

R24 47JI . 10% 1/4 W

25 R25 2,Okil 5% 1/4' W

R26 16kil 5% 1/4 W

R27 820k.il 10% 1/4 W

R28 500kil 20% 1/4 W horizontaal monteerbare instelweerstand

R29 560kH 10% 1/4 W

30 R30 I6kil 5% 1/4 W

R31 680kJl 10% 1/4 W

R32 250kil 20% 1/4 W horizontaal nontaerbare instelweerstand

R33 390kJX 10% 1/4 W

Cl 0,02AF + 80% - 20% 20V keramisch 35 C2 0,02AF + 80% - 20% 20V idem C3 0,02JtF + 80% - 20% 20V idem C4 0,02>.F + 80% - 20% 20V idem C5 0,02MF + 80% - 20% 20V idem C 6 0,005,UF GMV 1.6 KV idem 81 0 2 5 7 4

----- tf. -V

V

-9- C7 Q,02AF + 80% - 20% 20V keramisch C8 0,005/LF GMV 1.6 W idem C9 0fQ2MF + 80% - 20% 20V idem

CIO lOJlF 20% 16V Tantaal - Spraque 199D of een vergelijk-5 bare C

Cll 0,Q22JtF + 10% 50V Polycarbonaat Seacor = 112 of een

vergelijkbare C

C12 lQulLF 20% 16V Tantaal > Spraque 199D of een vergelijk

bare C

10 C13 O/OOSvtiF + 10% Polystyreen Mallory SXM 250 C14 50JfcF + 80% - 20% 16V Electrolytische Spraque 30D of

een vergelijkbare C

Q1 T 2301PD Triac Q2 T 2301PD Triac 15 Z1 1N4742

Dl IN2071/IN4004 D2 IN4148

IC1 4060BE IC2 4060BE 20 1C3 4001BE IC4 4025BE

In de fig. 2A en 2B is een meer complexe uitvoeringsvorm van een tijdgevereenheid weergegeven. Een groot deel van de werking van deze tijdgevereenheid is beschreven 25 in de Nederlandse octrooiaanvrage 7906327 van aanvraagster.

Deze tijdgevereenheid is geschikt voor het regelen van de aflevercyclus voor kant- en klare-aardappelpuree.

In fig. 2A is de voeding weergegeven, die bepaalde spanningen, zoals de spanningen +V1 en +V2 levert aan 30 de schakeling volgens fig. 2B. Deze voeding kan worden aangesloten op een wisselstroomnet van 115V, waarvan de spanning volgens fig. 2A over de parallelschakeling van de weerstand R1 en een diode Dl komt te staan. Deze parallelschakeling vormt te zamen met een diode D2, een zenerdiode Zl en conden-35 satoren Cl en C2 een enkelzijdige gelijkrichter, die een re- 81 02 5 74 _ s -10- latief constante spanning op de leiding LI levert. De transistor Q3 bestuurt de triac Ql, welke op zijn beurt de niet weergegeven motor M voor de transportschroef bestuurt/ die de productstroom naar een mengkamer van de aflevermachine ver-5 zorgt, welke mengkamer tevens water ontvangt onder besturing van de spoel K, die eveneens in fig. 2A is aangeduid. De spoel K wordt bestuurd door de triac Q2, welke op zijn beurt wordt bestuurd door de ingangstransistor Q4. Op het punt A is een stabiele spanning beschikbaar/ welke als logische spanning 10 +V1 door de meeste circuits uit fig. 2B wordt benut.

In fig. 2A is tevens een stop-ingang weergegeven, welke in feite een contact is van de schakelaar Yl, die wordt gebruikt voor het koppelen van de spanning naar de Voeding. Deze schakelaar wordt gebruikt voor de stop-functie 15 van de tijdgever. Als de aansluiting stop op een hoog niveau is, levert het circuit met de poorten IC12A en IC12B een spanning, die een relatief constante positieve waarde heeft, welke via de invertor IC12B een massa- of nulspanning op de aansluiting Tl verschaft. Als de ingangsaansluiting zich op de massa-20 potentiaal bevindt of naar massa gaat, bevindt de aansluiting Tl zich op een postief niveau van ongeveer 10V. Het gebruik van de spanning +V2 komt hierna nog ter sprake.

In fig. 2A zijn twee leidingen L en P weergegeven, die kunnen worden aangeduid als de vloeistof- en de 25 productleiding. Als zich op de leiding L een' signaal met hoog niveau bevindt, wordt een stuurstroom geleverd aan de poort-elektrode van de triac Q2, waardoor de triac geleidend is en de spoel K bekrachtigd, zodat het water zal gaan stromen.

Als het niveau op de leiding L laag is, is de triac Q2 uitge-30 schakeld, alsmede de spoel K, zodat de waterstroom is onderbroken. Het signaal op de productleiding P heeft een overeenkomstige werking, waarbij als het signaal hoog is, de triac Ql in geleiding is en de motor M werkt. Als het signaal op de leiding P laag wordt, wordt de motor uitgeschakeld.

35 In fig. 2B is de schakeling weergegeven, die de signalen op de leidingen L en P verschaft. Deze schakeling omvat een eerste bistabiele schakeling BI, die het signaal op de leiding L levert en een tweede bistabiele schakeling B2, die het signaal op de leiding P verschaft. De bistabiele 40, schakeling BI bestaat uit twee NEN-poorten Gl en G2, die krui- 81 02 5 74 -11- de selings gekoppeld zijn ter verkrijging van*bistabiele schakeling. Op overeenkomstige wijze bestaat de bistabiele schakeling B2 uit twee NEN-poorten G3 en G4.

De schakeling uit fig. 2B omvat tevens scha-5 kelaars Y3 en Y4, die respectievelijk het afgeven van een kleine en een grote portie verzorgen. Er zijn een aantal tijdgevers aanwezig/ die in de hierna nog volgende tabel nader zijn aangeduid. Deze onderdelen omvatten de tijdgevers 10/ 12, 14 en 16 en een hoofdklok 18 en een tweede klok of tijd-10 gever 20. De onderdelen 10/ 12/ 14 en 16 kunnen van een zelfde type. zijn, terwijl de onderdelen 18 en 20 van een ander type kunnen zijn. Bij de tijdgevers 10-16 behoren respectieve schakelaars SI, S2, S3 en S4. De schakelaar SI heeft twee functies, waarbij êën uitgang op de leiding 22 in twee ver-15 schillende toestanden kan worden ingesteld en wel in een hoge of een lage toestand, waardoor wordt bepaald of de naspoeling positief danwel negatief is. Volgens het in fig. 2B afgeheelde uitvoeringsvoorbeeld is het niveau op de leiding 22 laag voor een positieve naspoeling, terwijl voor een negatieve 20 naspoeling het niveau op de leiding 22 hoog is. De overige drie uitgangen van de schakelaar SI zijn verbonden met drie ingangen van de tijdgever 10. Deze drie ingangen bepalen een binair gecodeerde decimale startwaarde, waarop de tijdgever 10 in eerste instantie wordt ingesteld. Hierna wordt nog een 25 toelichting gegeven van de werking van de tijdgever 10 in verband met een herhaalde cyclus om grotere porties te verkrijgen.

De schakelaar S2 bezit vier uitgangen en kan in 16 verschillende standen worden ingesteld, waarbij een 3Q binair gecodeerd decimaalsignaal aan de vier overeenkomstige ingangen van de tijdgever 12 wordt geleverd. De schakelaars S3 en S4 zijn op overeenkomstige wijze verbonden met de tijdgevers 14 en 16. De schakelaar S2 regelt in samenwerking met de tijdgever 12 de voorafgaande spoelperiode. Bij voor-35 keur worden 10 standen van deze schakelaar gebruikt, hoewel meer standen mogelijk zijn. Volgens een uitvoeringsvorm kan de voorafgaande spoelperiode worden gevarieerd van 0-1,8s in stappen van 0,2s. De schakelaar S3 regelt de duur van de product- en waterafgifte zodanig, dat een minimumperiode van 4Q bijvoorbeeld 3,5s wordt aangehouden, zelfs als de schakelaar 81 02 5 74 _

V V

-12- S3 op de nulstand is ingesteld. Vanaf deze nulstand kan het afleverinterval worden verlengd tot een totale periode van bijvoorbeeld 3/5s in stappen van 0,2s. De schakelaar S4 regelt de duur van de positieve naspoelperiode in samenwerking 5 met de tijdgever 16. Vanwege het gemeenschappelijke ingangs-kloksignaal voor de tijdgevers 12, 14 en 16, afkomstig van de leiding 25 van de hoofdklok 18 kan de positieve naspoelperiode weer van 0 tot bijvoorbeeld 1,8s worden gevarieerd in 10 stappen van 0,2s. Met het circuit 30 dat bij de klok 20 behoort, en dat een potentiometer R15 omvat, kan de negatieve naspoelperiode worden ingesteld, wanneer deze werking is gekozen. Deze periode kan worden ingesteld tussen bijvoorbeeld 0,25 en 0,5s.

15 Allereerst wordt de werking beschreven voor ëën basiscyclus, welke een voorafgaande spoelperiode, een hoofdperiode en een naspoelperiode omvat. Aangenomen wordt, dat de schakeling is ingesteld op een negatieve naspoelperiode inplaats van op een positieve naspoelperiode.

20 De schakeling bestuurt derhalve de leidingen L en P zodanig, dat de vloeistofafgifte wordt beëindigd voor de productafgif-te.

• Wanneer de schakelaar Y3 wordt gesloten en wordt aangenomen, dat de voeding is ingeschakeld, wordt 25 een positief signaal doorgegeven aan de invertor 12. Dit signaal kan door een laagdoorlaatfilter worden bewerkt, bestaande uit de weerstand R16 en de condensator CIO. Dit signaal met hoog niveau wordt' door de invertor 12 geïnverteerd in een signaal met laag niveau, dat de bistabiele schakeling PI instelt, . 30. waardoor een signaal met laag niveau'op de uitgang Q verschijnt· Dit signaal wordt geïnverteerd door een invertor 13, waardoor een positieve stuurspanning verschijnt op de leiding L, dat, zoals werd beschreven, de bekrachtiging van de spoel K veroorzaakt, waardoor water naar de mengkamer van de aflever-35 machine stroomt. De uitgang Q van de schakeling BI is verbonden met een NEN—poort G5waardoor op de uitgang hiervan een signaal met laag niveau verschijnt, dat aan de tijdgever 12 wordt geleverd, zodat de tijdgever vanaf de door middel van de schakelaar S2 ingestelde beginwaarde begint af te tellen.

4Q Het signaal met laag niveau, dat door de poort G5 aan de tijdgever 12 wordt geleverd, verwijdert in wezen een terugstel- 81 02 5 74 ,· * * -13- voorwaarde, zodat de tijdgever 12. door het kloksignaal op de leiding 25 kan worden bestuurd/ welke leiding over een invertor 14 is aangesloten op een uitgang van de hoofdklok 18. De tijdgever 12 telt derhalve terug overeenkomstig de periode van 5 het hoofdkloksignaal van bijvoorbeeld 0,2s. Gedurende het terugtellen is het signaalniveau op de leiding 34/ die op de uitgang van de tijdgever 12 is aangesloten, hoog, doch zodra de tijdgever tot nul heeft teruggeteld, wordt het signaalniveau op de leiding 34 laag. Hierdoor wordt de bistabiele scha-10 keling B2 ingesteld. Hierdoor verschijnt een signaal met laag niveau op de uitgang Q, waardoor een stuursignaal met hoog niveau via een invertor 15 op de leiding P verschijnt. Zoals hierboven reeds werd beschreven, wordt hierdoor de motor M uit fig. 1 bekrachtigd en derhalve de productstroom gestart. De 15 tijd gedurende welke de tijdgever 12 terugtelt, bepaalt derhalve de periode tussen het begin van de vloeistofafgifte door een hoog signaal op de leiding L en het begin van de product-afgifte door een hoog signaal op de leiding P. Door het terugstellen van de schakelingen BI en B2 via de respectieve poor-20 ten G2 en G4 wordt de vloeistof- en productstroom beëindigd.

Het vrijgeven van de poort G5 wordt uiteraard tevens bepaald door het hoog zijn van de beide andere ingangen, hetgeen inhoudt, dat de tijdgever 12 alleen kan worden gestart, wannneer de trekker B2 is teruggesteld en de 25 trekker B3 eveneens is teruggesteld. De trekker B3 kan worden aangeduid als naspoelgeheugen. Deze trekker B3 wordt bediend door het uitgangssignaal van de tijdgever 14, zoals hierna nog wordt beschreven.

De klok 18 levert behalve het hoofdkloksig-3Q naai met een periode van 0,2s tevens een kloksignaal met een periode van 3,5s op een leiding 27. De leiding 27 is gekoppeld met een NEN—poort, die door het signaal op deze leiding alleen na afloop van het vaste interval van 3,5s wordt vrijgemaakt, waardoor een vast minimuminterval wordt verkregen, gedurende 35 welke zowel vloeistof als product wordt afgeleverd. De tijdgever 14 bepaalt de werking na afloop van dit begininterval van bijvoorbeeld 3,5s. De andere poortingangen van de poort G6 geven deze vrij, als de bistabiele trekker B2 is ingesteld, hetgeen betekent, dat het product wordt afgeleverd, en wanneer 40. de trekker B3 is teruggesteld.

81 02 5 74 -14“ ψ >-

Na· afloop van het minimuminterval van 3,5s bepaald door het uitgangssignaal van de klok 18 op de leiding 27, wordt de tijdgever 14 vrijgegeven via de poort G6 en ontvangt de tijdgever 14 klokpulsen over de leiding 25, waardoor 5 de tijdgever 14 vanaf een door de schakelaar S3 ingestelde beginwaarde gaat terugtellen. Opgemerkt wordt, dat aan het einde van hét interval van 3,5s de bistabiele schakelingen BI en B.2 niet worden teruggesteld. Alleen na afloop van het tijdinterval, dat wordt bepaald door het interval van 3,5s 10 en de door de tijdgever 14 bepaalde tijd, vindt een terugstelling plaats door middel van een 'signaal op de uitgangsleiding 15 van de tijdgever 14, welke leiding 15 is verbonden met de bistabiele schakeling B3 en deze instelt, zodat een signaal met hoog niyeau op;de uitgang Q en een signaal met laag niveau 15 op de uitgang Q verschijnt. Het terugstellen van de schakelingen BI en-B2 is nu afhankelijk van een positieve of een. negatieve naspoelperiode. Bij een negatieve naspoelperiode is het signaal op de leiding 22 hoog, waardoor een hoog vrijgeefsignaal aan een NEN-poort G7 wordt geleverd. Aangezien 20 3e bistabiele trekker B3 nu eveneens is ingesteld, zijn beide ingangen van de poort G7 hoog, waardoor een signaal met laag niveau op de leiding 21 verschijnt en de klok 20 gaat werken. Gedurende het tijdinterval van de klok 20 is het signaal op een uitgangsleiding 23 laag, welk signaal hoog wordt na af-25 loop van het interval, dat door het circuit 30 wordt bepaald. Op dit. moment wordt het uitgangssignaal van een invertor 16 laag, waardoor via een leiding 37 de bistabiele trekker B2 wordt teruggesteld, zodat, de productstroom wordt beëindigd. Voor dit moment en op het tijdstip, dat de bistabiele trekker 30 B3 wordt ingesteld, wordt echter een uitgangssignaal met laag niveau van de poort G7 via de leiding 40. aan de poort G2 geleverd, waardoor de bistabiele trekker BI wordt teruggesteld, zodat derhalve eerst de vloeistofstroom wordt beëindigd. Nadat de vloeistofstroom is gestopt, stopt de productstroom 35 een korte tijd, variërend van 0,,25 -Q,5s, later door het Signaal op de leiding 37, afkomstig van de klok 20. De grootte van de negatieve naspoelperiode wordt bepaald door de instelling van de potentiometer R15 van het circuit 30.

Wanneer de bistabiele trekker B2 is terug-40 gesteld door het signaal op de leiding'37, verschijnt op dë 81 02 5 74 -15- uitgang van een met de invertor 16 gekoppelde poort G8 een signaal met hoog niveau, dat wordt geïnverteerd in een signaal met laag niveau door een invertor 17, welk signaal aan de bi-stabiele trekker B3 wordt geleverd en deze terugstelt, zodat 5 de beëindiging van de basiscyclus wordt gesignaleerd.

De tijdgever 16 is niet werkzaam bij een negatieve naspoelperiode, aangezien in dit geval het signaal op de leiding 22 via een diode D6 de tijdgever 16 in de teruggestelde toestand houdt. De dioden D6 en D7 vormen een 10 poort, waarbij de tijdgever alleen kan werken wanneer beide dioden zijn geblokkeerd door signalen met een laag niveau op de anode-aansluitingen van de dioden.

Wanneer de schakeling is ingesteld op een positieve naspoelperiode, wordt het signaal op de leiding 22 15 door middel van de schakelaar SI op het lage niveau ingesteld. Dit signaal met laag niveau stelt via de poort G7 de klok 20 buiten werking, doordat de ingang van de klok 20 via de leiding 21 op een hoog niveau wordt gehouden. Voor een positieve naspoelperiode kan het eerste gedeelte van de werkcyclus 20 hetzelfde zijn als bij een negatieve naspoelperiode. Nadat derhalve de tijdgever 14 tot nul heeft teruggeteld en de trekker B3 is ingesteld, wordt de verdere werking niet gestuurd via de poort G7, doch blokkeert het laag uitgangssignaal op de uitgang Q van de trekker B3 de diode D7. Aangezien 25 een positieve naspoelperiode is ingesteld, zijn nu beide dioden D6 en D7 geblokkeerd, zodat 'de tijdgever 16 een ingangssignaal met laag niveau ontvangt, waardoor de tijdgever gaat terugtellen vanaf een door de schakelaar S 4 ingestelde beginwaarde. De schakelaar S4 bepaalt de duur van de naspoel-3Q periode. Wanneer de tijdgever 16 tot nul heeft teruggeteld, gaat het signaal op een op de uitgang van de tijdgever aangesloten leiding 43 van het hoge naar het lage niveau. Dit signaal met laag niveau is gekoppeld met de poort G2 van de trekker BI, zodat deze wordt teruggesteld. Deze terugstelling 35 vindt echter alleen plaats aan het einde van de naspoelperiode. Voordat de trekker BI wordt teruggesteld, wordt de trekker B2 direct na het instellen van het naspoelgeheugen B3 teruggesteld. Opgemerkt wordt, dat de kathoden van de dioden D6 en D7 over een leiding 45 zijn verbonden met de poort G4.

40 Wanneer de kathoden van de dioden D6 en D7 derhalve naar het 8102574 , —16" lage niveau gaan, doordat beide dioden in niet geleidende richting zijn gesteld, gaat het signaal op de leiding 45 naar het lage niveau ,waaa§°8ë bi stabiele trekker B2 wordt teruggesteld. Resumerend wordt opgemerkt, dat voor een positie-5 ve naspoelperiode na afloop van het hoofdgedeelte van de cyclus de trekker B3 wordt ingesteld en tevens de trekker B2 wordt teruggesteld, waardoor de productstroom wordt onderbroken, waarna een door de tijdgever 16 bepaald naspoel-interval verstrijkt, na afloop waarvan de trekker BZ wordt 10 teruggesteld, zodat nu tevens de vloeistofstroom wordt beëindigd. De duur van deze positieve naspoelperiode wordt bestuurd door de schakelaar S4, die een aantal verschillende standen kan innemen, zodat een interval mogelijk is van bijvoorbeeld 0 - l,8s met stappen van 0,2s.

15 Als de tijdgever 16 tot 0 heeft terugge teld gaat het signaal op de leiding 43 naar de lage toestand, waardoor een door middel van een weerstand R20 en een condensator C9 vertraagd signaal wordt geléverd aan de ingang van de poort G8, zodat de uitgang hiervan naar de hoge toe-20 stand gaat en de uitgang van de invertor 17 het naspoelge-heugen B3 terugstelt.

In het voorgaande is de werking voor één basiscyclus beschreven. De trekker BI, welke nagenoeg de gehele werking start, kan echter tevens worden ingesteld via 25 een tweede leiding 50 inplaats van via de invertor Ï2.

Een signaal met laag niveau kan door de poort G9 aan de leiding 50 worden geleverd, wanneer alle ingangen hiervan hoog zijn. Eén van de ingangssignalen van de poort G9 geeft aan, dat de trekker BI is teruggesteld, terwijl een tweede in-30 gangssignaal aangeeft, dat de trekker B3 is teruggesteld.

Het derde ingangssignaal 51 is afkomstig van een verdere bi-stabiele schakeling B4, die bestaat uit de NEN-poorten G10 en Gil, welke op gebruikelijke wijze kruiselings met elkaar zijn gekoppeld. Een herhaling van de werkcyclus wordt der-35 halve bestuurd door de leiding 51, mits een eerdere vloeistof fase is voltooid en de naspoeltrekker is teruggesteld.

Zoals reeds werd opgemerkt, bezit de schakelaar SI drie uitgangen, die met de tijdgever 10 zijn verbonden en hieraan een binair gecodeerd decimaal ingangs-40 signaal leveren. Als de gebruiker van de machine de schake- 8102574 -17- laar Y4 bedient voor een grotere portie inplaats van de schakelaar Y3 wordt een positief signaal via de diode D5 doorgegeven aan de invertor 12, zodat de werking wordt gestart door het instellen van de bistabiele trekker BI. Dit 5 signaal wordt tevens·geïnverteerd door een invertor 17/ waardoor de bistabiele trekker B4 wordt ingesteld/ zodat de leiding 51 het hoge niveau heeft en een herhaling van de cyclus door het opnieuw instellen van de trekker BI mogelijk wordt. Telkens wanneer de trekker BI wordt ingesteld, verschijnt 10 een telsignaal op de leiding 57, die met de tijdgever 10 is verbonden en waardoor deze gaat terugtellen. Deze telwerking gaat door, zolang als de trekker B4 is ingesteld, waarbij een signaal met laag niveau door de uitgang Q van de poort Gil aan de tijdgever 10 wordt geleverd. De uitgang van de tijdge-15 ver 10 is aangesloten op een leiding 59 en heeft het hoge niveau gedurende het terugtel'len van de tijdgever 10. Wanneer de trekker BI echter voor de laatste cyclus is ingesteld, zodat de tijdgever 10 nu de eindstand bereikt, gaat het signaal op de leiding 59 naar het lage niveau, waardoor de bi-20 stabiele trekker B4 wordt teruggesteld en het signaal op de leiding 51 naar het lage niveau gaat, zodat een opnieuw instellen van de trekker BI via de leiding 50 wordt geïnhibeerd. Voordat de tijdgever 10 door het kloksignaal de terugstel-stand heeft bereikt, wordt de leiding 51 op het hoge niveau 25 gehouden, aangezien de trekker B4 niet teruggesteld is, zodat derhalve telkens wanneer de trekker B3 wordt teruggesteld, de trekker BI eveneens is teruggesteld, een herhaal-signaal op de leiding 50 verschijnt voor het opnieuw activeren of opnieuw starten van een volgende cyclus. Deze. werking 30 begint met het leveren van een kloksignaal via de leiding 57 aan de tijdgever 10, telkens wanneer een nieuwe cyclus begint, zoals wordt aangegeven door het instellen van de bistabiele trekker BI. De schakelaar Sl kan zodanig zijn ingesteld, dat de tijdgever 10 slechts éénmaal telt of zodanig, 35 dat de tijdgever een voorafbepaald aantal malen telt, waardoor een herhaling van de basiscyclus optreedt voor het verkrijgen van grotere porties. Bij een herhaling van een basiscyclus worden, afhankelijk van een positieve of negatieve naspoelperiode, de vloeistof en het product weer afgeleverd 40 met gewoonlijk een voorspoelperiode met vloeistof gedurende 8102574

# V

* -18- elke herhaalde basissyclus. Op deze wijze wordt een zeer goede uniforme consistentie van het uiteindelijke product bereikt/ welke aanzienlijk beter is dan bij het variëren van de lengte van het hoofdgedeelte van de cyclus/ zoals bijvoor-5 beeld door het variëren van de uitgangssignalen van de basis-klok 18 ter verlenging van het interval van 3,5s.

Bij de in fig. 2B weergegeven schakeling zijn weer RC-netwerken toegevoegd aan elk van de schakelaars Y1-Y4. De schakelaar Y1 is verbonden met een weerstand R19, 10 die is aangesloten op een condensator CIO en een hieraan parallel geschakelde shuntweerstand R10. De overige beschreven netwerken zijn op overeenkomstige wijze uitgevoerd met een serieweerstand van hoge waarde. In dit geval hebben deze weerstanden, zoals de weerstanden R21 en R22 een waarde 15 van 330 kil . De shunt-weerstanden hebben bij voorkeur een waarde van 3,3 Mil, zoals hierboven werd beschreven aan de hand van fig. 1. De gebruikte logische poorten , zoals de poorten Gl, G2, G10 en Gil en alle overige poorten, zijn van het CMOS-type met hoge ingangsimpedantie.

20 Hierna volgt een lijst van de bij de schakeling volgens de fig. 2A en 2B toegepaste onderdelen: Cl-3 22 M,F, 16V, +8Q'%-20% Tantaal - G.E. TA07E226KB C4-4 .005 uU,F, GMV, 1.6KV - keramisch C6-10 .02i/tF, 20V, +80%-20% - keramisch 25 Cll 5500pF, +10%, 100V Polycarbonaat of Polystyreen C12 680 PF,' +10%, 100V Polycarbonaat of Polystereen C13 .02 ΛΡ, 20V, +80%-20% - keramisch Dl 1N4Q02 D2-5 1N4148

30 ICl-2 CMOS 4060BE

IC3-6 CMOS 4029BE IC7 CMOS 4012 BE IC8-9 CMOS 4023 BE IC10-11 CMOS 4011 BE 35 IC12 CMOS 4069 BE

Ql-2 T2301 PD T23Q1 R3, R4, 47il 1/4 10% R1 120 H , 1W 10% R2, R5 47 XL 1/4 W, 10% 40 R6 2,2 il , 1/4W, 10% 81 02 5 74 -19- R7, R9 6,5 kJl, 1/4 W, 10% R-10, 12, 13, 14 3.3 Mil , 1/4W, 10% R17-18 2kJl, 1/4W 10% R19, 21, 22 330kJL, 1/4W, 10% 5 R 24 22 kil , 1/4W, 10% R25 29 kil , 1/4W, 5%

R26 15 element netwerk 56 kil , AB 316A

R27 20 kil , 1/4 W horizontaal monteerbare instelweer-

stand Piher PT-10V

10 R29 50 kil, 1/4 W horizontaal monteerbare instelweer- stand Piher PT-10V R20, 23, 30, 31 150 kil, 1/4 W 10% S2-4 binaire 10 standenschakelaar EECO 23002G SI Dip 4PST Grayhill 15 Z1 IN4742 R28 - 50 kil, 1/4W horizontaal monteerbare instelweer-stand Piher PT-10V R8 - 5100Ü + 5%, 1/4 W Ril, R15 k il, 1/4 W, 10% 20 De schakelaars X1-X5 uit fig. 1 en de scha kelaars Yl, Y4 uit fig. 2 kunnen van het aanraaktype zijn.

De constructie is in fig. 3 weergegeven. Elke schakelaar omvat een drager met gedrukte bedrading 100, die een buigzaam oppervlak 102 overlapt, waarop geleidende banen 104 zijn 25 bevestigd. Deze banen 104 zijn door een capacitieve lucht-spleet 108 gescheiden van een contactplaat 106. Deze scheiding wordt verkregen met behulp van een afstandsstuk 110.

De contactplaat 106 is ondersteund op een gemeenschappelijke achterplaat 112. Deze achterplaat 112 is gemeenschappelijk 30 voor alle schakelaars, zoals in fig. 1 door een gemeenschappelijke lijn is aangegeven. Het volgens het aanzicht van fig. 3 omlaag drukken veroorzaakt een buiging van het oppervlak 102, zodat de banen 104 in aanraking kunnen komen met de contactplaat 106, waardoor de schakelaar wordt gesloten.

35 Door het loslaten van de schakelaar gaat deze open, doordat de banen en de contactplaat weer van elkaar worden gescheiden.

8102574

Claims (12)

1. Aanraak-besturingssysteem voor het bedienen van een tijdgevereenheid met een aantal verschillende stuur ingangen, g.ekenme rkt door logische besturingscircuits, die zijn gekoppeld met elke stuuringang 5 van de tijdgevereenheid voor het besturen van de werking hiervan, door een weerstandsnetwerk, dat is gekoppeld met de ingang van elk logisch besturingscircuit en- dat een serie-. weerstand met hoge waarde omvat en door een schakeleenheid met een aantal aanraakschakelaars, die elk een geopende en 10 gesloten stand hebben en afzonderlijke sehakelcontacten omvatten, die met elk netwerk zijn gekoppeld alsmede een voor alle schakelaars gemeenschappelijk contact, waarbij de logische besturingscircuits een hoge ingangsimpedantie bezitten.

2. Besturingssysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de ingangsimpedantie van de logische besturingscircuits tenminste een orde van grootte van 100 kil heeft.

3. Besturingssysteem volgens conclusie 20. of 2, m e t het kenmerk, dat de logische bestu ringscircuits van het CMOS-type zijn.

4. Besturingssysteem volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de logische circuits logische CMOS-poorten omvatten.

5. Besturingssysteem volgens êën der voor gaande conclusies met het kenmerk, dat elke schakelaar een buigzaam contact omvat, dat mede een capacitieve luchtspleet bepaalt.

6. Besturingssysteem volgens ëén der voor-30 gaande conclusies, met het kenmerk, dat elk weerstandsnetwerk een paar serieweerstanden omvat met een totale weerstandswaarde van ten minste een orde van grootte van .10 0 k jl,

7. Besturingssysteem volgens conclusie 6, 35 gekenmerkt door een shuntweerstand met een waarde die groter is dan de weerstandswaarde van de serieweerstan-den.

8. Besturingssysteem volgens conclusie 7, 81 02 5 74 -21- V * met het kenmerk, dat de shuntweerstand een waarde heeft van ten minste 1 M TL.

9. Besturingssysteem volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de shuntweerstand een waarde 5 heeft van ongeveer 3,3 ttJt-

10. Besturingssysteem volgens conclusie 7, 8of9,met het kenmerk, dat een condensator parallel aan de shuntweerstand is geschakeld.

11. Besturingssysteem volgens conclusie 6, 10 gekenmerkt door een verdere weerstand in serie met het gemeenschappelijke schakelaarcontact.

12. Tijdgevereenheid, voorzien van een aanraak-besturingssysteem volgens êën der voorgaande conclusies . 8102574