DE1412740B1 - Zeitschaltung zur Erzeugung eines Spannungssprungs,der nach einer definierten Zeitspanne auf einen Schaltvorgang folgt - Google Patents

Zeitschaltung zur Erzeugung eines Spannungssprungs,der nach einer definierten Zeitspanne auf einen Schaltvorgang folgt

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DE1412740B1 DE19621412740 DE1412740A DE1412740B1 DE 1412740 B1 DE1412740 B1 DE 1412740B1 DE 19621412740 DE19621412740 DE 19621412740 DE 1412740 A DE1412740 A DE 1412740A DE 1412740 B1 DE1412740 B1 DE 1412740B1
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Description

1 2
Die Erfindung betrifft eine Zeitschaltung zur Er- dung, die insbesondere zur Steuerung einer Apparazeugung eines Spannungssprungs, der nach einer tür zum Aufsetzen von Kappen auf Flaschen geeigdefinierten Zeitspanne auf einen Schaltvorgang folgt, net ist.
mit einem ersten Transistor, dessen Emitter auf einer Die Zeitschaltung nach Fig. 1 weist Widerstände
Spannung gehalten wird, die ein festgelegter Prozent- 5 Rl1 R2, R3, einen ersten Transistor Γ aus einer satz der Spannung einer Gleichspannungsquelle ist, Silizium-Legierung und einen Kondensator C auf. dessen Basis durch Anschluß an einen mit der Die Widerständet2, R3 überbrücken die positive Gleichspannungsquelle verbundenen Kondensator und die negative Leitung 1, 2 einer Gleichstromvorgespannt ist, derart, daß der erste Transistor lei- quelle, wobei der Punkt B zwischen ihnen auf einem tend wird, sobald sich der Kondensator auf einen io festgelegten Prozentsatz der Spannung der Speisefestgelegten Wert aufgeladen hat, und dessen Kollek- quelle gehalten und mit dem Emitter des Trantor an der Basis eines zweiten . Transistors ange- - sistors T verbunden ist. Die Basis des Transistors T schlossen ist, um den Kollektorstrom des ersten ist mit dem Punktet zwischen dem WiderstandR1 Transistors durch Rückkopplung zu verstärken, und dem Kondensator C verbunden, die beide in wobei die Ladespannung des Kondensators durch 15 Reihe zusammen mit einem Belastungswiderstand L eine an ihn angeschlossene Steuereinrichtung, un- die Leitungen 1 und 2 überbrücken. Ein Startschalabhängig von der dem Emitter des ersten Transistors ter S ist zwischen dem Punkt A und der positiven zugeführten Spannung, beeinflußbar ist. Leitung 1 angeordnet. Der Kollektor des Transistors T
Bei bekannten Schaltungen dieser Art sind an den ist mit der Basis eines zweiten Transistors T2 vom den Schaltvorgang auslösenden Schalter in Parallel- 20 n-p-n-Typ verbunden. Der Emitter des Transistors schaltung ein Ohmscher Spannungsteiler und ein T 2 ist mit der negativen Leitung 2 und sein KollekjRC-Glied angeschlossen, wobei ein Abgriff des Span- tor mit der positiven Erdleitung 1 über den Benungsteilers zur Steuerelektrode eines Transistors lastungswiderstandZ,, der eine Relaisspule sein kann, und der Abgriff des i?C-Gliedes zu einer Haupt- verbunden.
elektrode des Transistors führen, an dessen anderer 25 Es ist ersichtlich, daß der Kondensator C ebenfalls Hauptelektrode ein Widerstand angeschlossen ist, an mit der Leitung 1 über den Belastungswiderstand L dem der zeitlich versetzte Spannungssprung abge- verbunden ist. Dies beeinflußt die Zeiteinstellung nommen wird. Hierbei sind der Spannungsteiler und nicht, da das Relais während dieser Periode nicht das iiC-Glied so bemessen, daß die Spannung am erregt ist und der Widerstand der Relaisspule, verAbgriff des .RC-Gliedes in bezug auf die am Abgriff 30 glichen mit Al, sehr klein ist. Sobald der Transistor Γ des Teilers erst nach einer einstellbaren Zeitspanne am Ende der Zeitperiode zu leiten beginnt, vereinen Wert erreicht, der den Transistor durchlässig ursacht er, daß der Transistor T 2 leitet und daß der macht und damit am Widerstand den Spannungs- Spannungsabfall am Relais L ansteigt. Diese ansteisprung entstehen läßt. gende Spannung wird der Basis des Transistors T
Andere bekannte Schaltungen gehen von einem 35 zugeführt, und es findet eine Rückkopplungswirkung selbstsperrenden Transistorschaltkreis mit je zwei statt, die gewährleistet, daß das Relais erregt bleibt Eingangs- und Ausgangsklemmen und zwei korn- und eindeutig das Ende der Zeitverzögerung anzeigt, plementären Transistoren aus, bei denen Rückkopp- Bei einer besonderen Ausführung der Schaltung
lungszweige zwischen dem Kollektor des einen und nach Fig. 1 mit Rl = 4,4 Megohm und C = 4 μ¥ der Basis des anderen Transistors vorgesehen sind. 40 betrug die Zeitperiode 15 Sekunden bei einer Speise-Um eine einstellbare Zeitverzögerung zwischen Ein- spannung von 24 Volt. Bei Herabsetzung der Spangangs- und Ausgangssignalen zu erreichen, ist bei nung auf 12 Volt betrug der Anstieg der Zeitperiode dieser Schaltung das Emitterpotential des Ausgangs- weniger als 0,5 Sekunden.
transistors einstellbar. Die Rückkopplung wird hier- Die Schaltung nach Fig. 1 ist mit Haltekontakten 3
bei durch einen Kondensator erreicht, der zwischen 45 des Relais versehen, sie kann auch ohne Verwendung dem Kollektor des ersten Transistors und der Basis von Haltekontakten, also sich selbst haltend, ausdes zweiten Transistors liegt. Hierdurch wird die gelegt werden, indem dem Kondensator C eine Diode Wirkung des Zeiteinstellkondensators verringert, so DC und ein Widerstand RC parallel geschaltet werdaß das Ende der gewünschten Zeitspanne bzw. den, wie gestrichelt angedeutet ist.
Schaltverzögerung nicht genau sein wird. 50 Die Schaltung ist im wesentlichen unabhängig von
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaf- Änderungen in der Transistorcharakteristik. Sie ist fung einer Zeitschaltung, bei der die Zeitspanne bis bei Temperaturänderungen über einen weiten Temzur Erzeugung des verzögerten Spannungssprungs peraturbereich stabil, insbesondere bei kürzeren Zeitäußerst genau und reproduzierbar ist. . , Verzögerungen. Durch Opfern der Genauigkeit ist es
Zur Lösung dieser Aufgabe wird der eingangs er- 55 möglich, lange Zeitverzögerungen für angemessene wähnte Schaltkreis so aufgebaut, daß ein Belastungs- kleine Werte von Rl und C zu erhalten. Dies wird widerstand im Ausgangskreis des zweiten Transistors dadurch erreicht, daß der Punktß auf einem höheren vorgesehen ist und der Kondensator an der Verbin- Prozentsatz der zugeführten Spannung gehalten wird, dung zwischen der Ausgangselektrode des zweiten wobei Zeitverzögerungen von 2 CR oder 3 CR mög-Transistors und dem Belastungswiderstand ange- 60 Hch sind und immer noch eine erhebliche Genauigschlossen ist. keit beibehalten wird. Zeitverzögerungen über 4 Mi-
Weitere Merkmale des Erfindungsgegenstandes er- nuten sind mit R — 35 Megohm, C = 4 μΡ bei einer geben sich aus der nun folgenden Beschreibung von Spannung am Punktßvon —18 Volt erreicht worden, zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs- Die Schaltung kann als Zeitschalter für fotogra-
beispielen der Erfindung. Es zeigt 65 fische Zwecke oder als lichtgesteuertes, verzögert an-
F i g. 1 eine einfache Zeitschaltung nach der Erfin- sprechendes Relais verwendet werden. Erforderdung, lichenfalls kann sie als Impulsgenerator mit niedriger
Fig. 2 eine andere Zeitschaltung nach der Erfin- Impulsfrequenz benutzt werden.
Fig. 2 zeigt eine Schaltung zur Steuerung der S 9, RIO verbunden ist. Der Emitter des Transistors
Arbeitsweise einer Kappenherstellungsmaschine bzw. Γ6 wird mittels des Spannungsteilers R9, RIO auf
einer die Kappen auf Flaschen aufsetzenden Appa- einer Spannung gehalten, die einem bestimmten Be-
ratur, in der die Flaschenkappen aus dieser Maschine trag der Spannung der Gleichstromquelle +Ve, — Ve einer Flaschenkappenaufsetzmaschine über eine 5 entspricht, während seine Basis über die Verbindung
Rutsche zugeführt werden. Diese Schaltung kann an A 2 durch den Widerstanden und den Kondensator
Stelle der bisher üblichen Steuerschaltungen verwen- C 3 vorgespannt wird. Sowohl der Widerstand R11 als
det werden. auch der Kondensator C 3 sind in Reihe zwischen dem
Die Zeitschaltung nach Fi g. 2 umfaßt zwei Zeit- Pluspol der Gleichstromquelle und derjenigen Seite schaltungen ähnlich der der F i g. 1, die mit den Be- io des ersten Kondensators C geschaltet, die dem zugezugszeichen Z und Y angedeutet sind. Die erste Zeit- hörigen Verbindungspunkt^l abgekehrt ist. Die Emitschaltung Z ist vorgesehen, um die Kappenherstell- ter-Basis-Strecke des Transistors T 6 ist in Sperrichmaschine auf Grund eines Signals aus einer Foto- tung vorgespannt, wenn der Kondensator C 3 entladen Zellenanordnung anzuhalten, sobald die Kappen auf ist. Der Punkte 2 zwischen dem Kondensator C 3 und der Rutsche bis zu einer festgelegten Höhe auf ge- 15 dem Widerstand RU ist ebenfalls mit der Kathode stapelt sind, und dann das erneute Starten der der DiodeD2 über einen Widerstands 12 und eine Kappenherstellmaschine für eine feste Zeit zu ver- Diode D 3 verbunden. In diesem Fall wird die Rückzögern, nachdem die Kappen aus dem Bereich der kopplungswirkung durch einen Widerstand R13 erFotozelle herausgelangt sind. Die zweite Zeitschal- zeugt, der in der Funktion dem Belastungswidertung Y ist vorgesehen, um die Kappenherstell- 20 stand R4, R5 entspricht. Das Relais 6, welches normaschine in dem Fall anzuhalten, daß sie im Betrieb mal geschlossene Kontakte besitzt, steuert das Starten keine Kappen zu der Rutsche fördert. und Anhalten der Kappenherstellmaschine und liegt
In der ersten Zeitschaltung Z ist der Kondensa- im Emitterkreis eines Transistors Γ 8, der wie darge-
torC als ein Paar parallelgeschalteter Kondensatoren stellt geschaltet ist und eine zweite Verstärkerstufe
und der Widerstand Al als veränderlicher Wider- 25 des Zeitkreises Y bildet.
stand dargestellt. Der letztere ermöglicht, daß die Beide Zeitschaltungen enthalten einen Haltestrom-Zeitkonstante und somit die durch die Schaltung kreis, in dem ihre Kondensatoren C und C 3 im bestimmte Zeitverzögerung geändert werden kann. Nebenschluß zu einer Diode DC bzw, DC 3 und eines Der die Rückkopplungswirkung erzeugende Be- mit ihr in Reihe liegenden Widerstandes RC bzw. lastungswiderstand besteht aus zwei Widerständen 30 RC 3 geschaltet sind.
S 4 und R5, wobei der WiderstandR5 auch einen Der Kondensator C2 lädt sich über die DiodeD2
Teil des Spannungsteilers R2, S3, R5 bildet. Das auf, und wenn dieser Kondensator aufgeladen ist, die
Relais 3 a, welches normal offene Kontakte besitzt, Diode D1 ist abgeschaltet, wird der Kondensator C
steuert das Starten und Anhalten der Kappenherstell- aufgeladen, und die Transistoren T und Γ2 werden
maschine und liegt im Emitterkreis eines Tran- 35 leitend. Die Unterbrechung des Lichtstrahles, der
sistors T 3, der so geschaltet ist, wie in der Zeichnung dem Fototransistor Γ 4 zugeordnet ist, verursacht,
dargestellt ist, und der eine zweite Verstärkerstufe daß Γ 4 ein Signal erzeugt, welches seinerseits verur-
der Schaltung Z bildet. sacht, daß der Transistor Γ 5 leitet. Die Diode D 2
Das Aufladen und Entladen des Kondensators C ist dann abgeschaltet, und der Kondensator C 2 beerfolgt durch Steuerung eines Kreises, der aus einem 40 ginnt somit, sich über den Widerstand R 6 zu entla-Fototransistor T 4, einem Transistor T 5, zwei Dioden den. Wenn die Flaschenkappen gerade durch den Dl und D 2, einem Widerstand R 6 und einem Kon- Lichtstrahl fallen, besitzt das erzeugte Signal eine densator C2 besteht. C2 und R6 liegen parallel zwi- nicht ausreichende Zeit, um zu veranlassen, daß sich sehen der positiven Leitung 1 und der Anode der der Kondensator C 2 entlädt, und zu veranlassen, daß DiodeDl, deren Kathode mit dem Punkte verbun- 45 die DiodeDl leitend wird und den KondensatorC den ist. Der Fototransistor T 4 ist mit dem Tran- entlädt. Wenn jedoch der Lichtstrahl über eine länsistor Γ5 verbunden, der nicht leitend ist,.sobald der gere Periode unterbrochen wird, z. B. wenn die FIa-Lichtstrahl auf den Fototransistor auftrifft. Der KoI- schenkappen sich in der Rutsche bis auf eine Höhe lektor von TS ist mit der negativen Leitung 2 durch oberhalb des Lichtstrahles stapeln, wird die Diode D 2 einen Widerstand R 7 und mit der Kathode der Diode 50 abgeschaltet und die Diode D1 leitend gehalten. Der D 2 verbunden, deren Anode mit der Anode von Dl Kondensator C entlädt sich somit über den Widerverbunden ist. Der Emitter von Γ 5 ist mit der posi- stand R 6, die Transistoren hören auf zu leiten, und tiven Leitung durch einen Widerstands 8 verbunden. die Kappenherstellmaschine wird durch Öffnen der
In der zweiten Zeitschaltung Y sind der Span- Kontakte des Relais 3 a angehalten. Wenn der KapnungsteilerS9, S 10 und die den Transistor T 7 ent- 55 penstapel den Lichtstrahl nicht mehr unterbricht, haltende Verstärkerstufe mit den Leitungen 1 und 2 leitet die Diode D 2, und der Kondensator C 2 lädt durch die Leitungen 4 und 5 verbunden, und ein sich auf, so daß die Diode D1 abgeschaltet wird und Kondensator C 3, der in der Funktion dem Konden- den Beginn der Verzögerungszeit bestimmt, bevor sator C entspricht, ist zwischen dem Kollektor des das Relais 3 α wieder arbeitet, um die Kappenher-Transistors Γ 7 und einer Klemme am Punkt A 2 60 Stellmaschine wieder zu starten, eines Widerstandes SIl angeschlossen, der in der Wenn der Transistor T 5 nicht leitet und der Kon-Funktion dem Widerstand Sl entspricht und dessen densator C sich genügend aufgeladen hat, um die andere Klemme mit dem Kollektor des Transistors Γ2 Transistoren Γ und Ί2 leitend zu machen, beginnt verbunden ist. Weiterhin ist mit dem Punkt A 2 die der Kondensator C 3, sich über den Widerstand S11 Basis eines weiteren Transistors Γ 6 des Schaltkrei- 65 aufzuladen. Jedoch eine Kappe, die in der Rutsche ses Y verbunden, während der Kollektor des Tran- abwärts durch den Lichtstrahl hindurchfällt, macht sistors Γ6 mit der Basis des Transistors Γ7 und der den Transistor Γ 5 über eine kurze Zeit leitend, und Emitter des Transistors T 6 mit dem Spannungsteiler somit wird die Spannung an der Anode der Diode D 3
angehoben, und die letztere leitet, um den Kondensator C 3 zu entladen. Die kurzen Leitungszeiten von TS beim Fallen der Kappen sind ausreichend, um den Kondensator C 3 entladen zu halten und den Transistor T 6 am Leiten zu hindern, vorausgesetzt, daß die Kappen einander auf der Rutsche abwärts in gleichbleibenden Intervallen folgen, die durch die Zeitkonstante des Kondensators C 3 bestimmt sind. Wenn eine Kappe einer anderen nicht in dem bestimmten Zeitintervall folgt, lädt sieh der KondensatorC3 auf einen solchen Wert auf, daß die Spannung am Punkt A 2 gleich der am Punkt B 2 ist, und damit leitet der Transistor T 6. Das durch den leitenden Transistor T 6 erzeugte Signal wird durch die Transistoren Γ7 und T 8 zur Betätigung des Relais 6 verstärkt. Die Kontakte des Relais 6 sind somit geöffnet, um die Kappenherstellmaschine anzuhalten.

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Zeitschaltung zur Erzeugung eines Spannungssprungs, der nach einer definierten Zeitspanne auf einen Schaltvorgang folgt, mit einem ersten Transistor, dessen Emitter auf einer Spannung gehalten wird, die ein festgelegter Prozentsatz der Spannung einer Gleichspannungsquelle ist, dessen Basis durch Anschluß an einen mit der Gleichspannungsquelle verbundenen Kondensator vorgespannt ist, derart, daß der erste Transistor leitend wird, sobald sich der Kondensator auf einen festgelegten Wert' aufgeladen hat, und dessen Kollektor an der Basis eines zweiten Transistors angeschlossen ist, um den Kollektorstrom des ersten Transistors durch Rückkopplung zu verstärken, wobei die Ladespannung des Kondensators durch eine an ihn angeschlossene Steuereinrichtung, unabhängig von der dem Emitter des ersten Transistors zugeführten Spannung, beeinflußbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Belastungswiderstand (Loder R4 und R5 oder R13) im Ausgangskreis des zweiten Transistors (T 2) vorgesehen ist und der Kondensator (C) an der Verbindung zwischen der Ausgangselektrode des zweiten Transistors und dem Belastungswiderstand angeschlossen ist.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Belastungswiderstand ein Relais (L) oder eine andere Einrichtung zur Betätigung einer Steuerung oder Anzeige am Ende der definierten Zeitspanne ist.
3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Steuereinrichtung den Kondensator bei Auftritt eines Signals entlädt und nach Beendigung des Signals die Aufladung des Kondensators zuläßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen zweiten Kondensator und einen Widerstand aufweist, die parallel zueinander und über den ersten Kondensator von einem Pol der Gleichspannungsquelle an eine Diode geschaltet sind, derart, daß, sobald der zweite Kondensator aufgeladen wird, die Diode abgeschaltet ist.
4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Haltestromkreis (3 bzw. RC, DC), der den leitenden Zustand des ersten Transistors (T) aufrechterhält, nachdem er durch Aufladung des ersten Kondensators (C) auf den festgelegten Wert leitend geworden ist.
5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, in Verbindung mit einer zweiten Zeitschaltung, gekennzeichnet durch einen dritten Transistor (T6), dessen Emitter auf einer Spannung gehalten wird, die ein bestimmter Prozentsatz der Spannung der Gleichstromquelle {+Ve, — Ve) ist und dessen Basis durch Anschluß an eine Verbindung (A 2) zwischen einem dritten Widerstand (R 11) und einem Kondensator (C 3) vorgespannt ist, welche in Reihe zwischen einem Pol (+Ve) der Gleichstromquelle und derjenigen Seite des ersten Kondensators (C) geschaltet sind, die dem zugehörigen Verbindungspunkt (/1) abgekehrt ist, wobei die Emitter-Basis-Strecke des dritten Transistors (T 6) in Sperrichtung vorgespannt ist, wenn der dritte Kondensator (C 3) entladen ist.
6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der dritte Transistor ein Transistor aus einer Silizium-Legierung ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DE19621412740 1961-07-25 1962-07-21 Zeitschaltung zur Erzeugung eines Spannungssprungs,der nach einer definierten Zeitspanne auf einen Schaltvorgang folgt Pending DE1412740B1 (de)

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