DE516692C - Schaltungsanordnung fuer elektrische Zeitregelvorrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Zeitkontroll- oder Regelvorrichtungen, wie Zeitrelais, Zeitschalter usw., in denen das zeitbestimmende Organ in einem Kondensator in Verbindung mit einem großen Aufladungswiderstand und einer Entladungsstrecke mit bestimmter Zündspannung, z.B. einer Glimmlampe oder einer Glimmröhre, besteht. Diese Teile sind beispielsweise derart zueinander geschaltet, daß der Kondensator beim Einschalten der Vorrichtung über den Widerstand aufgeladen wird, so daß die Kondensatorspannung nach Ablauf der vorbestimmten Zeit bis zur Zündspannung der Entladungsstrecke steigt. Der Kondensator entlädt sich dann über die Entladungsstrecke, und ein gewünschter Schaltvorgang wird eingeleitet.

Die Anwendung von Zeitregelvorrichtungen dieser Art, die durch das Fehlen beweglicher Teile, ferner durch ihre genaue Wirkungsweise und ihre Einstellbarkeit für verschiedenste Zeitabschnitte von Bruchteilen einer Sekunde bis zu mehreren Stunden die größten Vorteile bieten, war bisher auf diejenigen Verhältnisse beschränkt, bei denen eine Spannung zur Verfügung stand, die höher als die Zündspannung der Entladungsstrecke war. Auf dem Markt erhältliche Glimmlampen- und Glimmröhrentypen, die vorzugsweise für diesen Zweck Verwendung finden, werden für niedrigere Spannungen als 70 bis 80 Volt zur Zeit nicht hergestellt. Wegen der Art der Glimmentladung dürfte es kaum möglich sein, die Zündspannung auf beträchtlich niedrigere Werte herabzusetzen. Man ist also bisher nicht imstande gewesen, diese Zeitregelvorrichtungen für die in der Schwachstromtechnik vorkommenden Spannungen von 24 bis 60 Volt zu verwenden.

Nach der Erfindung wird es nun möglich, Zeitregelvorrichtungen dieser Art mit niedrigerer Spannung als der Zündspannung der Entladungsstrecke arbeiten zu lassen, und zwar dadurch, daß am Anfang der Ladung des Kondensators über den Aufladungswiderstand ein oder mehrere bis zur Betriebsspannung aufgeladeneKondensatoren mit dem ersten Kondensator in Reihe geschaltet werden, so daß sich die Kondensatorspannungen während der Ladung addieren und so die Zündspannung der Entladungsstrecke mit Hilfe einer niedrigeren Betriebsspannung erreicht werden kann.

In der Zeichnung sind zwei zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung schematisch dargestellt.

Fig. ι zeigt eine Schaltungsanordnung für ein Zeitrelais, in welchem die Betriebsspannung kleiner als die Zündspannung der Glimmlampe, aber größer als die Hälfte dieser Spannung ist. Es bezeichnen; G die

Glimmlampe oder Glimmröhre, C₁ und C₂ zwei Kondensatoren erforderlicher Kapazität (z. B. 4 Mikrofarad) r_t einen hohen Aufladüngswidexstand mit der vorbestimmten Zeitdauer angepaßter Größe (z.B. ο,οΐ bis 50 Megohm), r₂ einen Kurzschlußwiderstand (z.B. 20 bis 5.0 .Ohm}, R₁ ein Relais, durch welches die Zeitregelvorrichtung eingeschaltet wird, R₂ ein Relais, das nach Ablauf der vorbestimmten Zeit den gewünschten Schaltvorgang einleitet, und E die zur Verfügung stehende Stromquelle.

Die Vorrichtung wirkt folgendermaßen. Wenn das Relais R₁ in der Ruhelage ist, sind die Ruhekontakte 1 und 2 geschlossen. Über diese Kontakte ist der Kondensator C₂ an die StromquelleE angeschaltet; d.h. der Kondensator ist bis zu deren Spannung aufgeladen, die niedrig-er ist als die ' Zündspan-■ nung der Lampe G. Durch den Kontakt 2 ist der Kondensator C₁ über den Widerstand r₂ kurzgeschlossen. Wenn das Relais R₁ beim Einschalten der Zeitregelvorrichtung erregt wird, werden die Ruhekontakte 1 und 2 ge-²S öffnet und der Arbeitskontakt 3 geschlossen. Der Kurzschluß für den Kondensator C₁ wird also aufgehoben; Ci wird über den hohen Aufladungswiderstand T₁ an die Stromquelle £ angeschaltet, und die Ladung des Kondensators beginnt. Der Kondensator C₂ wird gleichzeitig von der Stromquelle abgeschaltet, seine Spannung sinkt aber wegen des hohen Isolierungswiderstandes außerordentlich langsam. Die beiden Kondensatoren sind, wie ersichtlich, derart miteinander verbunden, daß sich die während der Ladung immer mehr zunehmende Spannung des Kondensators C₁ zu der Spannung von C₂ addiert.

Wenn die Spannung von C₁ nach der vorbestimmten Zeit auf einen solchen Wert gestiegen ist, daß die resultierende Spannung gleich der Zündspannung der Glimmlampe ist, zündet die Lampe, und die Kondensatoren entladen sich über die Lampe und das mit ihr in Reihe geschaltete Relais R₂, bis die resultierende Spannung unter die Löschspannung der Lampe gesunken ist und die Lampe erlischt. Durch den Entladungsstromstoß zieht das Relais R„ seinen Anker an, verriegelt sich am Kontakt 4 und schließt oder unterbricht an den Kontakten 5 bzw. 6 einen Stromkreis nach Ablauf der vorbestimmten Zeit. Beispielsweise wird ein Alarmstromkreis geschlossen.

Das Relais /^₂ bleibt dann erregt, solange das Relais R₁ Strom führt. Wenn R₁ seinen Anker losläßt, wird die Verriegelung von R₂ am Kontakt 3 gelöst, so daß dieses Relais seinen Anker ebenfalls losläßt. Gleichzeitig wird C₁ über r₂ am Kontakt 2 kurzgeschlossen und C„ an den Kontakten 1 und 2 an die Stromquelle geschaltet. Die Anordnung ist demnach in ihren Ausgangszustand zurückgekehrt.

Wenn die Erregung des Relais R₁ kürzere Zeit dauert als die vorbestimmte Zeit, so wird R₁, ehe eine Entladung stattgefunden und folglich ehe das Relais R„ seinen Anker angezogen hat, in der dargestellten Weise den Kondensator C₁ an den Ruhekontakten 1 und 2 kurzschließen und C₂ bis zur vollen Spannung aufladen. Sobald also R₁ aberregt wird, wird die Zeitregelvorrichtung in ihren Ausgangszustand zurückgeführt, und nachdem R₁ seinen Anker wieder angezogen hat, muß die vorbestimmte Zeit verfließen, bevor R₂ in Tätigkeit treten kann.

Fig. 2 zeigt eine entsprechende Schaltungsanordnung für den Fall, daß die Spannung £ kleiner ist als etwa die Hälfte der Zündspannung der Lampe G, jedoch größer als ein Drittel dieser Spannung. Drei Kondensatoren C₁, C₂ und C_s sind hier während der Aufladungszeit in Reihe geschaltet, während C₂ und C₃ vorher je für sich bis auf die Spannung E aufgeladen worden · sind.

Wenn sich R₁ in Ruhelage befindet, sind ' C₂ und C_n an den Ruhekontakten 7, 8, 9 und 10 parallel zur Stromquelle £ geschaltet und folglich auf deren Spannung aufgeladen. C₁ ist am Kontakt ι ο über r₂ kurzgeschlossen. Wenn nun R₁ seinen Anker anzieht, wird dieser Kurzschluß unterbrochen; der Kondensator C₁ wird am Kontakt 11 über den Aufladungswiderstand T₁ an die Stromquelle E angeschlossen, und seine Aufladung beginnt. Gleichzeitig werden C₂ und C₃ von der Stromquelle abgeschaltet und an den Kontakten 12 und 13 in Reihe geschaltet. Die drei Kondensatoren liegen dann in Reihe miteinander, und ihre resultierende Spannung beeinflußt die Glimmlampe G. Ist die Zündspannung erreicht, so erfolgt die Entladung über das Relais R₂, so daß dieses seinen Anker anzieht. Die Wiederaufladung der Kondensatoren C₂ und C₃ und das Kurzschließen von C₁ beim Loslassen des Ankers des Relais -R₁ geschieht ganz analog dem an Hand der Fig. 1 beschriebenen Schaltverlauf.

Es zeigt sich, daß es auf diese Weise möglieh ist, so viele Teilspannungen zusammenzusetzen, daß die Zündspannung der Lampe auch mit sehr niedrigen Betriebsspannungen erreicht werden kann.

Um die erforderliche Anzahl von Kondensatoren niedrig zu halten und dennoch ausreichend starke Entladungsstromstöße zu erhalten, ist es zweckmäßig, Kondensatoren mit verschieden großer Kapazität zu verwenden. In Fig. ι kann also C₁ oder C₂ kleiner als der andere Kondensator gewählt werden; man erhält trotzdem einen Stromstoß, dessen

Stärke durch die Kapazität des letzteren bestimmt ist.

Es ist klar, daß es in gewissen Fällen nicht zweckmäßig ist, die Kondensatoren an der Stromquelle angeschlossen zu halten, wenn die Zeitregelvorrichtung in ihrer Ruhelage ist. Man kann dann die Schaltungsanordnung in der Weise ausführen, daß die Kondensatoren C₁ und C₂ in der Ruhelage nicht dauernd aufgeladen sind, sondern einen Augenblick vor dem Einschalten von R₁, beispielsweise durch ein Hilfsrelais, an die Stromquelle angeschlossen werden, bevor also die Aufladung \*on C₁ beginnt.

Es leuchtet ein, daß die für die Erfindung charakteristische Schaltungsanordnung nicht nur auf die Verwendung derartiger Ausführungsformen von Zeitrelais beschränkt ist, wie sie in Fig. ι und 2 dargestellt sind. Die Erfindung ist vielmehr vollständig unabhängig von der Funktion, welche die Zeitregel-■vorrichtung zu erfüllen hat, und folglich auf ganz verschiedene Arten von beliebig geschalteten Zeitrelais, Zeitschaltern o. dgl. anwendbar.

Auch in Fällen, in denen die Betriebsspannung verhältnismäßig hoch, beispielsweise ioo Volt, und an sich ausreichend ist, um käuflich erhältliche Entladungsvorrichtungen mit verhältnismäßig niedriger Zündspannung zu zünden, kann es vorteilhaft sein, eine Entladungsvorrichtung mit höherer Zündspannung als der vorhandenen Betriebsspannung zu verwenden, da die Entladungsstromstöße um so stärker werden, je größer der Unterschied zwischen der Zündspannung und der Löschspannung ist. Dieser Unterschied wächst mit der Spannung, für welche die Entladungsvorrichtung bestimmt ist. In diesen Fällen kann die Erfindung natürlich ebenfalls mit Vorteil Verwendung finden, um die erforderliche Zündspannung zu erreichen.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltungsanordnung für elektrische Zeitregelvorrichtungen, in der ein Kon-

   densator als zeitbestimmendes Element über einen Aufladewiderstand von einer Stromquelle aufgeladen wird, bis seine Gegenspannung die Zündspannung einer Entladungsstrecke, beispielsweise einer Glimmlampe oder -röhre, erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannung niedriger als die Zündspannung der Entladungsstrecke (G) ist und beim Aufladen des Kondensators (C₁) in Reihe mit diesem und der Entladungsstrecke ein oder mehrere vorher aufgeladene Kondensatoren (C₂, C₃) so geschaltet sind, daß sich ihre Spannungen addieren.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die vorher aufgeladenen Kondensatoren (C₂, C₃) durch, die Betriebsstromquelle (E) während der Rufeie- ⁶S pausen der Zeitregelvorrichtung aufgeladen werden.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die vorher aufgeladenen Kondensatoren (C₂, C₃) unmittelbar vor dem Einschalten der Zeitregelvorrichtung an die Stromquelle (E) angeschaltet werden.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (C₁), der während des vorbestimmten Zeitabschnittes aufgeladen wird, einerseits und die vorher aufgeladenen Kondensatoren (C₂, C₃) andererseits verschieden große Kapazitäten besitzen.
5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß vor Beginn oder nach Beendigung der Wirkungsweise der Zeitregelvorrichtung der während des vorbestimmten Zeitabschnittes aufgeladene Kondensator (C₁), beispielsweise durch Kurzschließen, und der oder die anderen Kondensatoren (C₂, C₈), beispielsweise durch Anschalten an die Stromquelle (E) in ihren Ausgangszustand zurückgeführt werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen