-
Anordnung zum Ein- und Ausschalten eines Zeitkreises Bei elektrischen
Steuerungen mit Zeitkreisen, in denen ein Kondensator aus einer Gleichspannungsquelle
über Widerstände geladen und die Spannung in diesem Zeitkreis; kondensator zur Steuerung
eines Hilfsgliedes (Relais, vorzugsweise einer Entladungsröhre) verwendet wird,
ist es häufig eine wiederholte Betätigung dieser Kreise vorzusehen. Diese Aufgabe
tritt nicht nur bei Schweißmaschineristeuerungen zur Herstellung von Punkt- und
Nahtschweißungen nach dem Widerstandsschweißverfahren auf, sondern ergibt sich auch
in all den Fällen, wo derartige Zeitkreise, insbesondere bei Synchronisierung, mit
einer taktgebenden Frequenz zur Frequenzunt@ersetzung nach einem genau festliegenden
Untersetzungsverhältnis verwendet werden sollen. Bei a11 diesen Steuerungen ist
es notwendig, für die Entladung des Zeitkreiskondensators elektrisch steuerbare
Wege vorzusehen. In den meisten Fällen tritt die zusätzliche Forderung auf, däß
die Entladung in einem außerordentlich kleinen Bruchteil der Zeit vorgenommen werden
muß, die zur Ladung zur Verfügung steht.
-
,Die zur Entladung des Zeitkreiskondensators verwendeten Glieder müssen
bei vielen dieser Steuerungen - in gewissem Umfange gegenüber der Ladestromquelle
verriegeltwerden. Eine gleichzeitige Betätigung der Entladung bei weiterfließendem
Ladestrom kann leicht zu Kurzschlüssen und anderen überlastungen der beteiligten
Elemente führen. Da es .außerdem häufig vorkommt, daß die Dauer des Entladungsvorganges
nicht ganz genau festliegt, ist @es in vielen Fällen erforderlich, für eine Verriegelung
des Lade- und des Entladekreises des Kondensators zu sorgen.
-
Werden zur Durchführung des Lade- und des Entladevorganges bei diesen
Schaltungen Röhren verwendet, die sowohl mit reiner Elektronenentladung als auch
mit Dampf-oder Gasfüllung arbeiten können, so werden in den bis jetzt bekannten
Schaltungen die Verriegelungen meist in außerordentlich verwickelter Weise durchgeführt.
Normalerweise wird in den Gitterkreis der Entladungsstrecke .ein Zündstoß induziert
oder mit Kondensatoren übertragen, der gleichzeitig entweder die L adestromquelle
außer Betrieb setzt oder über einen Zusatzkreis schließt oder besonders unter Verwendung
von Doppelgitterröhren ein Rohr im Ladekreis sperrt. Alle diese Anordnungen bedingen
nicht nur die Verwendung einer Reihe von Transformatoren, deren Isolation mit Rücksicht
auf die geringe Belastbarkeit des eigentlichen Zeitkreises
sehr
gut sein muß, sondern erfordern auch noch zusätzliche Vorspannungsquellen, die beispielsweise
dem Steuergitter des Laderohres eine positive und dem des Entladerohres eine negative
Vorsp,annung geben, also beide Rohre für den normalen Ladevorgang des Zeitkreiskondensators
dauernd betriebsbeTeit halten, und:deren Wirkung auf die beider Rohre dann durch
die transformatorisch oder kapazitiv übertragenen Einschaltstromstöße kurzzeitig
aufgehoben wird. Dabei tritt noch besonders störend die Tatsache in Erscheinung,
daß die Kathode eines der beiden Rohre auf dem Potential des Beleges des Zeitkreiskondensators
liegt, der in seiner Potentialbewegung das auszusteuernde Relais beeinflußt, also
insbesondere beim Entladevorgang Potentialsprünge ausführt, die durch die unvermeidlichen
kapazitiven Kopplungen über die Transformatorwicklungen zur Heiz- und Vorsp,annungserzeugung
leicht ein falsches Ansprechen der Gitterkreise einzelner Rohre bewirken können.
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Ein- und Ausschalten
eines Zeitkreises, der mit einem Kondensator als Energiespeicher arbeitet, dessen
Spannung zur Steuerung seines zusätzlichen Relais, vorzugsweise,einer Entladungsröhre,
benutzt wird, und bei dem Ladungsenergie über eine steuerbare Entladungsstrecke,
gegebenenfalls mit Dampf- oder Gasfüllung, zu- oder abgeführt wird. Erfindungsgemäß
gelingt dies dadurch, daß die Ladung und Entladung des Kondensators über je eine
steuerbare Entladungsstrecke, gegebenenfalls mit Dampf- oder Gasfüllung, erfolgt
und daß eine hinsichtlich des Steuerorgans (Gitters) mit der die Ladung des Kondensators
bewirkenden Entladungsstrecke gekoppelte Hilfsentladungsstrecke auf den Steuerkreis
der die Entladung des Kondensators bewirkenden Entladungsstrecke derart einwirkt,
daß der Lade- und der Entladekreis gegeneinander verriegelt sind.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. i der Zeichnung
im einzelnen dargestellt, und für das dort gegebene Schaltbild ist in Fig. 2 ein
Potentialdiagramm aufgezeichnet. Der Zeitkreis wird in diesem Fall aus einer an
der oberen und unteren Sammelschiene angeschlossenen Gleichspannungsquelle, dem
Zeitkreiskondensator I< und dem Teil L1 des Laderohres, gebildet. Dieses Rohr
ist eine Mischhexode, deren Hexodenteil L1 eine im Sättigungsgebiet arbeitende,
konstanten Strom liefernde Mehrgitterröhre ist und mittels der Steuerimpulse (Stufenimpulse)
SJ, z. B. spitzer Wellenform, bewirkt, daß dem Zeitkreiskondensator Ladestromstöße
konstanter Größe zugeführt -,werden. Dieses Verfahren bedingt, wie in Fig. 2 dargestellt,
daß das Potential Po des Punktes P des unteren Beleges des Zeitkreiskondensators
nach einer Stufenkurve gemäß F ig. 2 sich dem Potential der MinusscMene bis zu ,einem
zur Steuerung des nicht dargestellten Relais dienenden Potential Pä nähert. Die
Größe der bei dieser Stufenkurve auftretenden, der Einfachheit halber senkrecht
gezeichneten Spannungssprünge ist dabei durch die Größe der einzelnen Ladestromstöße
und die Größe der Ladestromstöße durch das mit Hilfe des Einstellpotentiometers
S festgelegte Potential S" des Schirmgitters gegeben. Hingegen sind Dauer und Häufigkeit
durch die Art der dem untersten Gitter der Hexode zugeführten Stufenimpulse SJ bedingt.
Das Aussehen dieser Stufenimpulse ist in der Fig.2 gleichfalls schematisch angegeben.
-
Das dem Zeitkreis zugeordnete Entladerohr E ist eine leistungsfähige
Triode normaler Bauart, deren Steuergitter G durch direkte Ankopplung mit der Anode
des in der Mischhexode mit untergebrachten Triodenteils L@ verbunden ist. Schaltungsmäßig
ist das Gitter des Triodenteils mit dem zweiten Gitter des Hexodenteils im Laderohr
galvanisch verbunden. Damit nun überhaupt Ladeimpulse durch das Laderohr an den
Zeitkreiskondensator gelangen können, muß das dem Trioden- und Hexodenteil gemeinsame
Gitter positiv vorgespannt sein. Damit ist der Triodenteil L2 gleichzeitig voll
geöffnet, und sein Anodenstrom bewirkt, daß das Potential 0o des Entladerohrgitters
G unter dem Bezugspotential Pö eines festen Potentiometerabgriff,es P' liegt, d.
h. daß der Zeitkreiskondensator beinahe bis auf den vollen Wert der speisenden Gleichspannung
aufgeladen und das Potential P, des Bezugspunktes P gegenüber dem festen
Potential P,' negativ werden kann. Wird nun dem Gitter des Triodenteils L2 ein Einschaltimpuls
EJ (siehe Fig.2) zugeführt, der dieses Gitter für eine gewisse Zeit negativ
macht, dann wird durch diesen Einschaltimpuls zweierlei, erreicht: Erstens fallen
auf die Dauer des Einschaltimpulses alle ' LadestromimpuIse weg, weil mit dem Gitter
des Triodenteils L2 auch das zweite Gitter des Hexodenteils L1 negativ ist und sperrt.
Zweitens fließt für die Dauer des Einschaltimpulses durch den Triodenteil kein Strom,
so daß das Potential Ga des Entladerohrgitters (s. Fig.2) schlagartig zur Plusschiene
hinaufschnellt. Damit wird für die Dauer des Entladeimpulses das EntIaderohr E voll
geöffnet gehalten und der Zeitkreiskondensator,K entladen.
-
Als besonderer Vorteil dieser Anordnung i ergibt sich, daß durch das
Wegfallen aller induktiven oder kapazitiven Kopplungselemente
der
Einschaltimpuls: auf beliebige Zeit 'an den beeiden gegeneinander zu verriegelnden
Elementen wirksam sein kann. Es können also mit dieser Anordnung Kombinationen von
wirkungsmäßig aneinandergereihten Zeitkreisen geschaffen werden, bei denen der Kondensator
eines Zeitkreises während der gesamten Arbeitsdauer mehrerer anderer vorgeschalteter
Zeitkreise entladen gehalten werden kann, da erst nach Ablauf aller vorhergehenden
Zeitkreise die Möglichkeit für das Aufhören des entsprechenden Einschaltimpulses
und damit für den Beginn eines Ladevorganges gegeben ist. Als besonderer Vorteil
ergibt sich noch, daß die gesamte Ein- und Ausschaltung sämtlicher Zeitkreise ,einschließlich
der Verriegelung von Lade- und Endadevorgang durch Potentialverlagerung eines einzigen
Gitters, nämlich des Gitters der die Verriegelung bewirkenden Hilfs,entladungsstrecke
des ersten Zeitkreises, vorgenommen werden kann. Bei dieser Aneinanderreihung wird
jedem folgenden Zeitkreis so lange der Einschaltimpuls zugeführt, bis alle vorgeschalteten
Zeitkreise abgelaufen sind. Man kann für die verschiedenen Zeitkreise verschiedene
Frequenzen, z. B. Grundwelle und Oberwellen verschiedener Ordnungszahl, als Taktgeber
mit Stufenimpulsen vorsehen.
-
Die Ausführungen des Erfindungsgedankens sind nicht auf das dargestellte
Beispiel beschränkt. Allgemein läßt sich jedes Doppelrohr in seiner seinen Hälfte
,als Laderohr und in seiner zweiten Hälfte als Vorrohr zur Aussteuerung des Entladerohres
entsprechend denn Triodenteil der Mischhexode verwenden. Wenn ,also für den Ladevorgang
keine so ausgesuchten Bedingungen wie hier bei der stufenweisen Aufladung zu erfüllen
sind, läßt sich beispielsweise der Erfindungsgedanke auch mit einer Doppeltriode
an Stelle der Mischhexode verwirklichen.
-
Soll eine andere mögliche Form des Zeitkreises, bei. der das Laderohr
in der Verbindungsleitung von Plusschiene zum Kondensator liegt, verwendet werden,
so ist dem Entladeroh'r ein Steuerrohr parallel zu schalten. Mit dem Entladerohr
wird dann eine stufenweise Entladung des Zeitkreiskondensators bewirkt.