DE3225163A1

DE3225163A1 - Electronic control and regulating system for a pressure and vacuum source

Info

Publication number: DE3225163A1
Application number: DE19823225163
Authority: DE
Inventors: William Samuel 90265 Malibu Calif. Fortune; Wayne A. 93657 Sanger Calif. Murray
Original assignee: EDSYN Inc
Current assignee: EDSYN Inc
Priority date: 1981-07-08
Filing date: 1982-07-06
Publication date: 1983-02-10
Also published as: FR2509488A1; JPS5859389A; FR2509488B3

Description

Elektronisches Steuer- und Regelsystem für eine Druck- und Vakuumquelle.Electronic control and regulation system for a pressure and vacuum source.

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Steuer- und Regelkreis für eine Vakuumquelle.The invention relates to an electronic control and regulation circuit for a vacuum source.

Eine herkömmliche elektrisch betriebene Pumpe kann so eingesetzt werden, daß sie Druck wie auch Vakuum erzeugt. Mit anderen Worten, die Pumpe muß Luft ansaugen, um Druck zu erzeugen. Dieses kann dazu verwandt werden, ein Vakuum zu erzeugen, umgekehrt kann auch Druck erzeugt werden. In der Vergangenheit sind Schwierigkeiten mit einer solchen Vakuumpampe festgestellt worden. Zum Beispiel ist der Luftdruck in großen Höhen wesentlich verringert und dementsprechend kann die Pumpe darin versagen, einen. Vakuumtank oder -behälter bis zu einem vorgegebenen Wert zu entleeren. Somit läuft die Pumpe ständig weiter und kann sich nicht abschalten·.A conventional electrically operated pump can be used to provide pressure as well as vacuum generated. In other words, the pump must draw air in order to generate pressure. This can be used to do this to create a vacuum, conversely, pressure can also be created. There are difficulties in the past has been determined with such a vacuum lamp. For example, air pressure is essential at high altitudes and accordingly the pump can fail to deliver a. Vacuum tank or container up to to drain a specified value. This means that the pump continues to run and cannot switch off ·.

Weiterhin kann es gewünscht sein, während eine herkömmliche Pumpe Druck erzeugt - oder umgekehrt Vakuum -, zugleich Druck und Vakuum in dem dieselbe Pumpe verwendenden System zu erzeugen.Furthermore, it may be desirable, while a conventional pump generates pressure - or vice versa, vacuum -, to generate pressure and vacuum at the same time in the system using the same pump.

Entsprechend der Erfindung ist ein elektronischer Steuer- und Regelkreis für eine Vakuumquelle, wie etwa eine elektrisch betriebene Pumpe vorgesehen. Die Pumpe kann an einen Vakuum-Speicherbehälter über einen Sensor und ein elektromagnetisch betätigtes DreiwegeventilAccording to the invention is an electronic control and regulating circuit for a vacuum source such as an electrically operated pump is provided. The pump can be connected to a vacuum storage container via a sensor and a solenoid operated three-way valve

angeschlossen sein, mit dem der Vakuumbehälter wahlweise mit der Pumpe oder die Pumpe mit der Atmosphäre verbunden werden kann.be connected, with which the vacuum container optionally can be connected to the pump or the pump to the atmosphere.

Gemäß der Erfindung ist weiterhin ein Verzögerungszeit-Schaltkreis vorgesehen, der mit dem Vakuum-Sensor und, über einen elektronischen Schalter wie einem Transistor, mit der elektrischen Pumpe verbunden ist. Der Schalter seinerseits wird stromlos, wenn der Sensor öffnet, nachdem der Vakuumtank das gewünschte Vakuum erreicht hat und nachdem die durch den Verzögerungszeit-Schaltkreis bestimmte Verzögerungszeit abgelaufen ist. Dieses wiederum schaltet die Pumpe ab bis das Vakuum im Vakuumtank immer weiter absinkt oder sein Druck höher und höher wird, worauf sich der Arbeitszyklus wiederholt.In accordance with the invention there is also a delay time circuit provided, which is connected to the vacuum sensor and, via an electronic switch such as a transistor, connected to the electric pump. The switch in turn is de-energized when the sensor opens after the vacuum tank has reached the desired vacuum and after that through the delay time circuit certain delay time has expired. This in turn switches off the pump until the vacuum in the vacuum tank continues to decrease or its pressure becomes higher and higher, whereupon the work cycle repeats itself.

Vorzugsweise wird der Vakuumsensor auf einen Vakuumdruck von z.B. 432 mm Hg (17" Hg) oder weniger eingestellt, so daß die Pumpe diesen Unterdruck bei jeder Höhe erreicht. Der. Verzögerungszeit-Schaltkreis setzt dann die Pumpe nach der vorgegebenen Zeitverzögerung still. Dieses führt dazu, daß auch bei großen Höhen die Pumpenach der vorgegebenen Verzögerungszeit abschaltet und dabei das praktisch größtmögliche Vakuum erreicht.Preferably the vacuum sensor is set to a vacuum pressure of e.g. 432 mm Hg (17 "Hg) or less, so that the pump reaches this negative pressure at any altitude. Of the. The delay time circuit then resets the The pump stops after the specified time delay. This leads to the fact that the pump after the even at great heights specified delay time and thereby the practically the greatest possible vacuum achieved.

Ein ähnlicher Funktionsablauf kann bei dem Einschalten der Pumpe für ein Auffüllen bzw. Aufrechterhalten des Drucks im Drucktank vorgesehen sein.A similar functional sequence can be used when switching on the pump for filling or maintaining the Be provided pressure in the pressure tank.

Ein solches System kann über einen manuellen Kippschalter bedient werden. Alternativ kann ein Drehschalter vorgesehen sein, der eine Spannungsquelle wahlweise mit vier Anschlüssen verbinden kann. Einer dieser Anschlüsse ist die "Aus"-Stellung. Der nächste Anschluß ist der Vakuumanschluß; der nächste Anschluß ist der Druckanschluß und der letzte Anschluß erlaubt einen Betrieb der Vakuum-· und der Druckseite des Systems in Aufeinanderfolge. Der WechselSuch a system can be operated via a manual toggle switch. Alternatively, a rotary switch can be provided be who can connect a voltage source with four connections. One of these connectors is the exhibition. The next connection is the vacuum connection; the next connection is the pressure connection and the last port allows the vacuum and pressure sides of the system to operate in sequence. The change

-χ-⁰I.-χ- ⁰ I.

vom Vakuum- zum Druckbetrieb kann durch ein Relais bewirkt werden, das vom Verzögerungszeit-Schaltkreis gesteuert wird. Alternativ kann ein elektronischer Schalter wie ein Transistor verwandt werden. 5from vacuum to pressure operation can be effected by a relay controlled by the delay time circuit will. Alternatively, an electronic switch such as a transistor can be used. 5

Schließlich kann ein höherentwickelter Schaltkreis verwandt werden, der Sensoren des Typs umfaßt, die eine im wesentlichen linear vom gemessenen Druck abhängige Ausgangsspannung liefern. Ein Stufenkoparator kann dazu verwandt werden, den Schaltkreis in Abhängigkeit von vorgegebenen hohen und niedrigen Druck einzuschalten. Das System kann weiterhin eine Mehrzahl von Transistoren umfassen, die als elektronische Schalter dienen um die verschiedenen Funktionen zum Einschalten der Pumpe und zum Einschalten des elektromagnetischen Ventils für die Verbindung der Pumpe zu den Speichertanks auszuführen.Finally, a more sophisticated circuit can be used comprising sensors of the type having a substantially linear function of the measured pressure Supply output voltage. A step comparator can do this can be used to turn on the circuit in response to predetermined high and low pressures. That The system may further comprise a plurality of transistors that serve as electronic switches around the various functions for switching on the pump and for switching on the electromagnetic valve for the Connection of the pump to the storage tanks.

Die Erfindung ergibt sich mit ihren wesentlichen Merkmalen aus dem Anspruch 1. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 14 und der nachfolgenden Beschreibung, in der mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert sind. In der Zeichnung zeigen:
25The invention with its essential features emerges from claim 1. Further features and advantages of the invention emerge from claims 2 to 14 and the following description, in which several exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail with reference to a drawing. In the drawing show:
25th

Fig. 1 teilweise in Blockform ausgeführtes Schaltbild für eine einfache Ausführung einer Regelung für einen Vakuum- und einen Drucktank,
Fig. 2 ausführliches Schaltbild des VerzÖgerungszeit-Fig. 1 partially executed in block form circuit diagram for a simple implementation of a control for a vacuum and a pressure tank,
Fig. 2 detailed circuit diagram of the delay time

kreises aus Fig. 1,circle from Fig. 1,

Fig. 3 . detailliertes Schaltbild einer Abwandlung " eines Teils des Schaltkreises nach Fig. 1 mit Darstellung eines Drehschalters für eine Auswahl des Betriebs der Vakuumseite desFig. 3. detailed circuit diagram of a modification " a part of the circuit of FIG. 1 showing a rotary switch for a Selection of the operation of the vacuum side of the

Systems, der Druckseite des Systems oderSystem, the print side of the system, or

beider, wobei ein Relais zum übergang von einer Betriebsweise zur anderen vorgesehen ist,both, whereby a relay is provided for the transition from one operating mode to the other,

Fig. 4 Schaltkreis einer Abwandlung eines Teils aus Fig. 1 mit einem elektronischen Schalter anstelle eines Relais nach Fig. 3, Fig. 5 Schaltkreis, teilweise in Blockform,eines weiterentwickelten Regel- und Steuerkreises unter Verwendung von Sensoren, die eine im wesentlichen lineare Ausgangsspannung in Abhängigkeit vom gemessenen Druck liefern und Fig. 6 ein detaillierteres Schaltbild eines des4 shows a circuit of a modification of a part from FIG. 1 with an electronic switch instead of a relay according to Fig. 3, Fig. 5 circuit, partly in block form, one further developed regulating and control circuit using sensors that have an im provide a substantial linear output voltage as a function of the measured pressure and Fig. 6 is a more detailed circuit diagram of one of the

schematisch in Fig. 5 dargestellten Stufenkomparators, step comparator shown schematically in FIG. 5,

Nach der Zeichnung in Fig. 1 ist eine elektrische Pumpe 10 vorgesehen, die einen Vakuumanschluß 11 und einen Druckanschluß 12 aufweist. Der Vakuumanschluß 11 ist mit einem Vakuumtank 14 über ein elektromagnetisch betätigtes Dreiwegeventil 15, ein Rückschlagventil 16 und einen Sensor 17 verbunden. Nach der Darstellung wird die Pumpe 10- mit einer positiven Anschlußspannung versorgt, desgleichen das Elektromagnet-Ventil 15. Das Ventil 15 hat eine Ruhestellung wie die zu einem druckseitigen. Ventil 25 gezeigte,in der ein Einlaßkanal 18 mit einem Anzapf- bzw. Entleerungsauslaß verbunden ist.According to the drawing in Fig. 1, an electric pump 10 is provided which has a vacuum connection 11 and has a pressure connection 12. The vacuum connection 11 is electromagnetic with a vacuum tank 14 actuated three-way valve 15, a check valve 16 and a sensor 17 connected. According to the representation the pump 10- is supplied with a positive terminal voltage, as is the solenoid valve 15. The Valve 15 has a rest position like that on a pressure side. Valve 25 shown in which an inlet port 18 is connected to a bleeding outlet.

Wenn es eingeschaltet ist, nimmt das Ventil 15 die in Fig. dargestellte Position ein, in der der Sauganschluß 11 mit dem Vakuumtank 14 verbunden ist. Das Rückschlagventil ist zwar nur wahlweise vorzusehen aber zur Aufrechter*- haltung des Vakuums im Tank 14 nützlich, wenn die Pumpe abgetrennt ist. Dem Sensor 17 wird ebenfalls eine positive Versorgungsspannung zugeführt. Der Sensor kann von der Art sein, die eine flexible Membran besitzt, welche den Schalter des Sensors (Kontakt 21) öffnet, sobald der Druck im Tank 14 innerhalb vorgegebener Grenzen liegt und die den 'Schalter des Sensors schließt, wenn das Vakuum unter einem. Vorgabewert liegt.When it is switched on, the valve 15 assumes the position shown in FIG is connected to the vacuum tank 14. The check valve is only to be provided optionally but for upright * - Maintaining the vacuum in the tank 14 useful when the pump is disconnected. The sensor 17 is also a positive supply voltage supplied. The sensor can be of the type that has a flexible membrane that opens the switch of the sensor (contact 21), as soon as the pressure in the tank 14 is within predetermined limits and the 'switch of the sensor closes if the vacuum under one. Default value is.

~ Al.~ Al.

Die Druckseite entspricht im wesentlichen der Vakuumseite und umfaßt einen Drucktank 24, ein elektromagnetisch betätigtes Dreiwegeventil 25, ein Rückschlagventil 26 und einen Sensor 27. Das Ventil 25, das Rückschlagventil 26 und der Sensor 27 können konstruktiv dem entsprechenden Teil der Vakuumseite des Systems gleich ausgebildet sein.The pressure side corresponds essentially to the vacuum side and comprises a pressure tank 24, an electromagnetic one actuated three-way valve 25, a check valve 26 and a sensor 27. The valve 25, the check valve 26 and the sensor 27 can be constructed identically to the corresponding part of the vacuum side of the system be.

Der normalerweise geschlossene Sensorkontakt 21 ist mit einem Verzögerungszeit-Sch^ltkreis 30 verbunden, der gleichfalls an die positive Versorungsspannung angeschlossen sein kann. Ein von Hand betätigbarer Kippschalter weist einen beweglichen Kontaktarm 32 zur Verbindung des Verzögerungszeit-Schaltkreises 30 mit der Basis eines Transistors 33 über einen Strombegrenzungswiderstand 34 auf. Der Emitter des Transistors 33 liegt darstellungsgemäß an Grundpotential und eine Diode 35 ist zwischen Kollektor und Emitter des Transistors 33 eingeschaltet, um ÜberSchwingspannungen, d.h., in den negativen Bereich übergehende Spannungswellen, zu unterdrücken. Der Kollektor des Transistors 33 ist mit der Pumpe 10 verbunden.The normally closed sensor contact 21 is connected to a delay time circuit 30, which is also connected to the positive supply voltage can be. A manually operable toggle switch has a movable contact arm 32 for connection of the delay time circuit 30 to the base of a transistor 33 via a current limiting resistor 34 on. As shown, the emitter of transistor 33 is connected to ground potential and a diode 35 is connected between the collector and emitter of the transistor 33 in order to avoid over-oscillation voltages, i.e. in to suppress stress waves passing through the negative area. The collector of transistor 33 is connected to the pump 10.

Ein zweiter beweglicher Kontaktarm 36 des Kippschalters 31 ist mit dem Ventil 15 und, über den Kontaktarm 36 laufend, mit dem Kollektor des Transistors 33 verbunden.A second movable contact arm 36 of the toggle switch 31 is connected to the valve 15 and, via the contact arm 36 continuously connected to the collector of transistor 33.

Die Arbeitsweise des Schaltkreises nach Fig. 1 sei nun erläutert. Vorab ist festzuhalten, daß die elektromagnetischen Ventile 15 und 25 ihre Stellung sofort auf entsprechende Energiezufuhr ändern. Der Transistor 33, der ein npn-Transistor ist, ist normalerweise gesperrt, d.h., es fließt kein Strom zwischen seinem Kollektor und Emitter, solange nicht seine positive Spannung auf seine Basis vom Verzögerungszeit-Schaltkreis 30 aus aufgegeben'wird. Der Verzögerungszeit-Schaltkreis 30 .- ist so ausgelegt, daß er normalerweise einenThe operation of the circuit of FIG. 1 will now be explained. It should be noted in advance that the electromagnetic Valves 15 and 25 change their position immediately to the appropriate energy supply. The transistor 33 which is an npn transistor is normally off, i.e. no current flows between its collector and emitter as long as it is not positive Voltage on its basis from the delay time circuit 30 is applied. The delay time circuit 30 .- is designed so that he normally has one

positiven Ausgangs-Impuls liefert, bis die vorgegebene Verzögerungszeit abgelaufen ist. Wenn der Kippschalter 31 in die in Fig. 1 gezeigte Position gesetzt ist, liegt dementsprechend eine positive Spannung an der Basis des Transistors 33 an. Die positive Spannung vom Ventil 15 wird dementsprechend zum Grundpotential durchverbunden· Damit bewegt sich das Ventil 15 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung. Zur gleichen Zeit wird die der Pumpe zugeführte positive Spannung zum Grundpotential über Kollektor und Emitter des Transistors 33 durchverbunden und setzt die Pumpe in Gang.supplies positive output pulse until the specified Delay time has expired. When the toggle switch 31 is set in the position shown in FIG accordingly a positive voltage at the base of the transistor 33. The positive voltage from valve 15 is accordingly connected through to the ground potential. The valve 15 thus moves into that shown in FIG Position. At the same time, the positive voltage supplied to the pump is raised to the ground potential The collector and emitter of transistor 33 are connected through and start the pump.

Die Pumpe arbeitet dann im Sinne einer Druckabsenkung im Vakuumtank 14 bis der Meßdruck des Vakuumtanks einen vorgegebenen Wert wie z.B. 432 mm Hg (17" Hg) erreicht. In dem Augenblick öffnet der Sensor 17. Zur gleichen Zeit beginnt der Verzögerungszeit-Schaltkreis 30 seine vorgegebene Zeitverzögerung, an deren Ende die der Basis des Transistors 33 zugeführte Spannung auf 0 fällt und der Transistor 33 nicht leitend wird, womit er die Pumpe 10 abschaltet und das Ventil 15 in die in Fig. 1 für das Ventil 25 gezeigte Stellung zurückführt.The pump then works in the sense of a pressure reduction in the vacuum tank 14 until the measuring pressure of the vacuum tank reaches a predetermined value such as 432 mm Hg (17 "Hg). At that moment, the sensor 17 opens the same time the delay time circuit 30 begins its predetermined time delay, at the end of which the the base of the transistor 33 applied voltage drops to 0 and the transistor 33 is not conductive, which he the pump 10 switches off and the valve 15 returns to the position shown in FIG. 1 for the valve 25.

Eine ähnliche Folge von Ereignissen spielt sich ab, wenn der Kippschalter .31 in die andere Stellung gesetzt ist. Dann schaltet der bewegliche Kontaktarm 32 zu einem geschlossenen Schalter-Anschluß 38 eines Drucksensors 27 durch. Desgleichen schaltet der bewegliche Kontaktarm zum Elektromagneten des Ventils 25 durch und dreht das Ventil in die Stellung des Ventils 15 in Fig. 1. Da der Sensor 27 geschlossen ist, liegt die positive Spannung vom Sensor über den Kontaktarm 32 am Transistor 33 an, macht ihn somit leitend und setzt die Pumpe 10 in Gang, wie zuvor erläutert.
35A similar sequence of events takes place when the toggle switch .31 is set to the other position. The movable contact arm 32 then switches through to a closed switch connection 38 of a pressure sensor 27. Likewise, the movable contact arm switches through to the electromagnet of the valve 25 and rotates the valve into the position of the valve 15 in FIG. 1. Since the sensor 27 is closed, the positive voltage from the sensor is applied to the transistor 33 via the contact arm 32, making it thus conductive and starts the pump 10, as previously explained.
35

Dieser Betrieb setzt sich fort, bis der Druck im Tank einen vorgegebenen Meßdruck von z.B. 3,16 kg/cm² (45 psi) erreicht. ^; This operation continues until the pressure in the tank reaches a predetermined gauge pressure of, for example, 3.16 kg / cm ² (45 psi). ^;

Es versteht sich, daß die Sensoren 17 und 27 wie auch die elektromagnetischen Ventile 15 und 25 irgendeiner herkömmlichen Art sein können. Der Transistor 33 kann z.B. vom Typ TIP-120 sein und der Widerstand 34 hat z.B. einen Wert von 1It is understood that the sensors 17 and 27 as well as the electromagnetic valves 15 and 25 of any one conventional type. The transistor 33 can for example be of the type TIP-120 and the resistor 34 has e.g. a value of 1

Die Pumpe 10 kann beispielsweise eine der von Gast Manufacturing Corp. Benton Harbor, Michingan, vertriebenen sein.The pump 10 may, for example, be one of the systems available from Gast Manufacturing Corp. Benton Harbor, Michingan, be displaced.

Die Fig. 2, auf die nun Bezug genommen wird, zeigt den Aufbau des Verzögerungszeit-Schaltkreises 30 näher. Der Schaltkreis nach Fig. 2 umfaßt ein Zeitschaltelement (Timer Chip) 40. Sein Anschluß 6 ist an die positive Versorungsspannung über einen einstellbaren Widerstand 41 und einen Festwiderstand 42 - in Reihenschaltung - verbunden. Ein Kondensator 43 vervollständigt den Zeitkonstantenkreis zwischen der positiven Spannungsquelle und dem Grundpotentia].Ein Filterkondensator 59 ist zwischen Anschluß 5 und Anschluß 1 geschaltet, letzterer ist auf Grundpotential gelegt. Die Eingangsschaltung wird vom Vakuumsensor herangeführt. Das Eingangssignal wird dem Eingang des Zeitschaltkreises 40 über einen Kondensator 44 zugeführt. Das negative Eingangssignal ist bei 49 dargestellt. Ein Widerstand 45 liegt zwischen dem Eingangskondensator 44 und Grundpotential. Die Eingangsschaltung ist mit der positiven Spannungsquelle über einen Widerstand 39 verbunden.Referring now to FIG. 2, the structure of the delay time circuit 30 is shown in more detail. The circuit of Fig. 2 comprises a timer (timer chip) 40. Its terminal 6 is to the positive supply voltage via an adjustable resistor 41 and a fixed resistor 42 - connected in series. A capacitor 43 completes the time constant circle between the positive voltage source and the basic potential] Filter capacitor 59 is connected between connection 5 and connection 1, the latter is at ground potential placed. The input circuit is brought in from the vacuum sensor. The input signal is sent to the input of the Timing circuit 40 supplied via a capacitor 44. The negative input signal is shown at 49. A resistor 45 lies between the input capacitor 44 and ground potential. The input circuit is connected to the positive voltage source via a resistor 39.

Ein ODER-Gatter aus zwei Dioden 46 und 47 schließt den Eingang 48 des Motors 10 an. Diode 46 verbindet den Sensor-Ausgang mit dem Motor, während Diode 47 das Ausgangssignal des Schaltkreises zum Motor hin weiterverbindet. Mit anderen Worten die Ausgangsleitung 48 in Fig. 2 schließt den Widerstand 34 in Fig. 1 an.An OR gate made up of two diodes 46 and 47 connects the input 48 of the motor 10. Diode 46 connects the Sensor output to the motor, while diode 47 further connects the output of the circuit to the motor. In other words, the output line 48 in FIG. 2 connects to the resistor 34 in FIG. 1.

Durch Einstellen des Widerstands 41 kann die Zeitkonstante des Verzögerungszeit-Schaltkreises eingestellt werden.By adjusting the resistor 41, the time constant of the delay time circuit can be adjusted.

Mit anderen Worten wird der Motor 10 nach Ende des Signals vom Vakuumsensor 17 gezwungen weiterzulaufen bis die Verzögerungszeit des Verzögerungszeit-Schaltkreises 30 abgelaufen ist. So kann der Motor dazu gebracht werden/ eine zusätzliche Zeit zu laufen, die z.B. zwischen einer halben Minute und 20 Minuten liegt.In other words, after the end of the Signal from vacuum sensor 17 forced to continue running until the delay time of the delay time circuit 30 has expired. In this way, the motor can be made to run for an additional period of time, e.g. between a half a minute and 20 minutes.

Anstelle des handbetätigten Kippschalters 31 nach Fig. kann auch ein Relais vorgesehen werden. Weiterhin ist es möglich, einen vorstufigen Drehschalter zur Auswahl verschiedener Funktionen des Systems zu verwenden. Ein solches System ist in Fig. 3 dargestellt. Dort hat das Relais 50 wiederum zwei bewegliche Schaltarme 51 und 52. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Schaltarm 51 nicht kontaktlos, während der Schaltarm 52 über die Diode 47 zu dem Motor 10 durchschalten d.h. zu dem Widerstand 34 und zu einem gegen Grundpotential liegenden Widerstand 53. Die Diode 47 ist durch den Kontaktarm 52 mit einem Anschluß 54 des beweglichen Schaltarms des Drucksensors 27 verbunden. Eine Relaisspule 50a des Relais 50 ist an den Ausgang des Verzögerungszeit-Schaltkreises 30 angeschlossen.Instead of the manually operated toggle switch 31 according to FIG. 1, a relay can also be provided. Furthermore is it is possible to use a pre-set rotary switch to select different functions of the system. A such a system is shown in FIG. There the relay 50 again has two movable switching arms 51 and 52. As shown in Fig. 3, the switch arm 51 is not contactless, while the switching arm 52 through the diode 47 to the motor 10, i.e. to the resistor 34 and to a resistor 53 lying against ground potential. The diode 47 is connected by the contact arm 52 a connection 54 of the movable switching arm of the pressure sensor 27 is connected. A relay coil 50a of the Relay 50 is connected to the output of the delay time circuit 30.

•Weiterhin ist ein Dreh-Wäh.¹.schalter 55 mit vier Anschlüssen vorgesehen, die jeweils gesondert mit einer positiven Spannung verbindbar sind. Der für unterschiedliehe Funktionen oder Betriebsarten vorgesehene Drehschalter 55 hat vier Ausgangsanschlüsse, nämlich einen "Aus"-Anschluß 56, einen Vakuum-Anschluß 57 zur Auswahl des Vakuum- bzw. Saugbetriebs, einen Anschluß 58 zur Hintereinanderschaltung des Vakuum- und Drucksystems und einen Druckanschluß 60. Der Druckanschluß 60 ist mit dem normalerweise geschlossenen Kontakt des Drucksensors 27 verbunden, ähnlich ist der Vakuumanschluß 57 mit dem• There is also a turn-dial. ^1. Switch 55 is provided with four connections, each of which can be separately connected to a positive voltage. The rotary switch 55 provided for different functions or modes of operation has four output connections, namely an "off" connection 56, a vacuum connection 57 for selecting the vacuum or suction mode, a connection 58 for connecting the vacuum and pressure system in series and a pressure connection 60 The pressure connection 60 is connected to the normally closed contact of the pressure sensor 27, and the vacuum connection 57 is similar to the

normalerweise geschlossenen Anschluß des Vakuumsensors 17 verbunden.normally closed connection of the vacuum sensor 17 connected.

Der Doppelfunktions-Anschluß '58 ist über eine Diode 61 mit dem normalerweise geschlossenen Kontakt des Vakuumsensors 17, durch eine andere Diode 62 mit dem auch normalerweise geschlossenen Kontakt 38 des Drucksensors 27 verbunden. Durch den Anschluß 58 kann sowohl die Druckseite wie auch die Vakuumseite nach Bedarf in Betrieb gesetzt werden.The dual function connection '58 is via a diode 61 with the normally closed contact of the vacuum sensor 17, through another diode 62 with the normally closed contact 38 of the pressure sensor 27 is also connected. Through the connection 58 can both the pressure side as well as the vacuum side can be put into operation as required.

Eine Leitung 63 verbindet den Schaltarm 51 mit dem Vakuumventil 1.5 und eine Leitung 64 verbindet den Schaltarm 52 mit dem Druckventil 25.A line 63 connects the switching arm 51 to the vacuum valve 1.5 and a line 64 connects the Switching arm 52 with the pressure valve 25.

Die Arbeitsweise des abgewandelten Schaltkreises nach Fig. 3 stimmt im wesentlichen mit der des Schaltkreises nach Fig. 1 überein, abgesehen davon, daß die verschiedenen Funktionen mit Hilfe des Drehschalters 55 wählbar sind.The operation of the modified circuit according to Fig. 3 is essentially the same as that of the circuit of FIG. 1, except that the various functions can be selected using the rotary switch 55.

Fig. 4, auf die nun Bezuggenommen wird, zeigt eine andere Abwandlung des Schaltkreises nach Fig. 1 (oder genauer, des Schaltkreises nach Fig. 3), in dem das Relais 50 durch einen Transistor 65 ersetzt wird. Die Basis des Transistors 65 liegt über einen Widerstand 66 an Grundpotential und ist über eine Diode 67 an den Verzögerungszeit-Schaltkreis angeschlossen. Die Diode 67 ist so gepolt, daß sie positive Spannungsimpulse auf die Basis des Transistors 65 durchläßt. Sein Emitter ist an den Drucksensor-Kontakt 54 angeschlossen und sein Kollektor liegt über eine Leitung 64 an der Spule des Druckventils 25. Da der Transistor 65 ein pnp-Transistor ist, kann er solange eine leitende Verbindung zwischen Emitter und Kollektor herstellen, wie seine Basis negativ beaufschlagt ist, d.h. solange nicht der Verzögerungs-Schalt-Referring now to Fig. 4, there is shown another Modification of the circuit according to FIG. 1 (or more precisely, the circuit according to FIG. 3) in which the relay 50 is replaced by a transistor 65. The basis of the The transistor 65 is connected to ground potential via a resistor 66 and is connected to the delay time circuit via a diode 67 connected. The diode 67 is polarized in such a way that it applies positive voltage pulses to the base of transistor 65 passes. Its emitter is connected to the pressure sensor contact 54 and its collector is connected via a line 64 to the coil of the pressure valve 25. Since the transistor 65 is a pnp transistor, it can as long as there is a conductive connection between the emitter and the collector as long as its base is negatively impacted is, i.e. as long as the delay switching

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kreis 30 eine Nullspannung oder negative Ausgangsspannung ausgibt". Im übrigen ist die Arbeitsweise des Schaltkreises nach Fig. 4 dieselbe wie sie vorher erläutert wurde. Der Transistor 65 wird dazu gebraucht/ das System druckseitig zu schließen/ während die Vakuumseite arbeitet.circuit 30 has a zero voltage or negative output voltage Otherwise, the operation of the circuit of Fig. 4 is the same as previously explained became. The transistor 65 is used / to close the system on the pressure side / during the vacuum side is working.

Die Schaltkreise der Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 4 können entsprechend dem jeweiligen Einsatz des Schaltkreises variieren. Nachstehend sind Schaltkreiswertelediglich als Beispiel angegeben:The circuits of the embodiments according to Figures 1 to 4 may vary according to the particular use of the circuit. Below are Circuit values only given as an example:

Figur 15 Figure 15

Widerstand 34Resistance 34 Figur 2Figure 2 4040 Figur 3Figure 3 1 3 U.S2. 1 3 U.S2. Transistor 33Transistor 33 TIP-120 (npn)TIP-120 (npn) Diode 35Diode 35 1N-40011N-4001 Figur 4Figure 4 Widerstand 41Resistance 41 1,0 MiX1.0 MiX Widerstand 42Resistance 42 100 te Λ100 te Λ Widerstand 39Resistance 39 10 k& 10 k & Widerstand 45Resistance 45 1 k-Ω.1 k-Ω. Kondensator 43Capacitor 43 100 /λ f 100 / λ f Kondensator 44Capacitor 44 0,01^ F 0.01 ^ F Dioden 47 und 46Diodes 47 and 46 1N-40011N-4001 ZeitschaltkreisTiming circuit WC 1455Toilet 1455 Widerstand 53Resistance 53 ίο fciZίο fciZ Dioden 61 und 6 2Diodes 61 and 6 2 1N-40011N-4001

Widerstand 66Resistance 66

Transistor 65 TIP-125Transistor 65 TIP-125

Diode 67 " 1N-4001Diode 67 "1N-4001

3225Τί33225Τί3

In den Fig. 1 bis 4 sind die Sensoren 17 und 27 Schalter bzw. schaltende Elemente, wie in Fig. 1 dargestellt. Es kann jedoch angezeigt sein, eine Verstellbarkeit sowohl der Einschalt- wie auch Ausschaltpunkte für die Druck- und Vakuumsysteme vorzusehen. Hierzu ist es zweckmäßig, Festkörper-Druck/Vakuum-Geber vorzusehen, die ein zum Druck oder zum Vakuum proportionales Ausgangssignal liefern. Solche Festkörper-Druckgeber sind bei Mikroswitch, einer Honey-Abteilung erhältlich und bekanntIn Figs. 1 to 4, sensors 17 and 27 are switches or switching elements, as shown in FIG. However, both adjustability may be indicated the switch-on and switch-off points for the pressure and vacuum systems. For this purpose it is advisable to Provide solid-state pressure / vacuum transducers with an output signal proportional to the pressure or vacuum deliver. Such solid-state pressure transducers are available and known from Mikroswitch, a honey department

TO unter der Bezeichnung 130 PC. Ein solcher hochentwickelter Schaltkreis ist in Fig. 5 dargestellt, auf die nun Bezug genommen wird. Ein Vakuumsensor 70 und ein Drucksensor 71 können von dem ebengenannten Typ sein. Im übrigen ist der Anschluß zwischen der Pumpe 10 und dem Vakuumtank 14 einerseits und dem Drucktank 2 4 andererseits der gleiche wie zuvor beschrieben.TO under the designation 130 PC. Such a sophisticated circuit is shown in Fig. 5 to which reference is now made. A vacuum sensor 70 and a pressure sensor 71 can be of the type just mentioned. In addition, the connection between the pump 10 and the vacuum tank 14 on the one hand and the pressure tank 2 4 is on the other hand on the other hand, the same as described above.

Da die Sensoren 70 und 71 nun nicht mehr im Schaltbetrieb arbeitende Elemente sind, sondern eine im wesentlichen lineare Spannung in Abhängigkeit von Druckänderungen liefern, ist ein Stufen-Komparator für jeden Sensor erforderlich. Somit ist dem Sensor 70 ein Stufenkomparator (oder Schaltverstärker) 72 und ein Verzögerungszeit-Schaltkreis 30 nachgeschaltet. Ähnlich ist dem Drucksensor .71 ein Stufenkomparator 73 nachgeschaltet. Ein erster Transistor 74 (der ein npn-Transistor sein kann) ist mit seiner Basis an den Verzögerungszeit-Schaltkreis 30 über einen Strombegrenzungswiderstand verbunden. Sein Emitter liegt auf Grundpotential und sein Kollektor ist an die Spule des Ventils 15 angeschlossen. Eine Dbde 76 ist so gepolt, daß sie eine vom Ventil 15 ausgehende Spannung vom Kollektor des Transistors 74 abblockt bzw. ableitet.Since the sensors 70 and 71 are now no longer operating elements in switching mode, but essentially one provide linear voltage as a function of pressure changes is a step comparator for each sensor necessary. Thus, the sensor 70 is a stage comparator (or switching amplifier) 72 and a delay time circuit 30 downstream. Similarly, the pressure sensor 71 is followed by a step comparator 73. A first transistor 74 (which may be an NPN transistor) has its base attached to the delay time circuit 30 connected through a current limiting resistor. Its emitter is on ground potential and its Collector is connected to the coil of valve 15. A Dbde 76 is polarized so that it is one of the valve 15 outgoing voltage from the collector of transistor 74 blocks or derives.

Der Kollektor des Transistors 74 ist über einen Strombegrenzungswiderstand 77 mit der Basis eines Transistors verbunden, dessen Emitter auf Grundpotential liegt,The collector of transistor 74 is across a current limiting resistor 77 connected to the base of a transistor, the emitter of which is at ground potential,

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während sein Kollektor an einer positiven Spannung über einen Widerstand 80 liegt, der weiterhin eine Diode anschließt, welche Strom über einen Widerstand 82 zu der Basis eines Transistors 83 leitet. Desses Emitter liegt auf Grundpotential, während der Kollektor mit der Pumpe 10 verbunden ist. Eine Diode 84 hält Überschwinger bzw. ins Negative übergehende Spannungsspitzen vom Kollektor des Transistors 83 ab. Ein Widerstand 85 ist zwischen Grundpotential und dem Verbindungspunkt zwischen der Diode .81 und einer weiteren Diode 86 eingeschaltet. Ein Transistor 87 liegt mit dem Kollektor an der Diode 86 und über einen Widerstand 88 an einer positiven Versorgungsspannung. Ein Transistor 90 ist an der Basis über einen Widerstand 91 mit dem druckseitigen Stufenkomparator 73 verbunden und liegt mit dem Emitter auf Grundpotential.. Sein Kollektor ist über einen Widerstand 92 mit der Basiswhile its collector is at a positive voltage across a resistor 80, which is also a diode connects, which conducts current through a resistor 82 to the base of a transistor 83. Desses emitter is at ground potential while the collector is connected to the pump 10. A diode 84 keeps overshoots or voltage peaks transitioning into negative from the collector of transistor 83. A resistor 85 is switched on between the ground potential and the connection point between the diode .81 and a further diode 86. A transistor 87 has its collector connected to the diode 86 and via a resistor 88 to one positive supply voltage. A transistor 90 is connected at the base via a resistor 91 to the pressure-side stage comparator 73 and is connected to the emitter to ground potential .. Its collector is through a resistor 92 to the base

des Transistors 87 verbunden. Der Kollektor des Transistors 90 ist weiterhin mit dem Ausgang des Ventils 25 verbunden, das eine Diode 94 aufweist, welche den Stromfluß von der positiven Spannungsquelle abblockt.of transistor 87 connected. The collector of transistor 90 is still connected to the output of the valve 25 connected, which has a diode 94, which blocks the flow of current from the positive voltage source.

Ein Funktionstrennungs-Transistor 96 liegt mit der Basis über einen Strombegrenzungswiderstand 97 am Kollektor des npn-Transistors 74. Sein Emitter liegt auf Grundpotential und ein Ableitungswiderstand 98 ist zwischen Basis und Grundpotential geschaltet. Der Kollektor des Transistors 96 ist direkt mit dem Emitter des Transistors 87 verbunden.A function separation transistor 96 is connected to the base via a current limiting resistor 97 at the collector of the npn transistor 74. Its emitter is at ground potential and a leakage resistor 98 is connected between base and ground potential. The collector of the Transistor 96 is connected directly to the emitter of transistor 87.

Nimmt man einmal an, daß der Funktionswahl-Schalter mit seinem beweglichen Arm den Anschluß 57 für Vakuum-Betrieb kontaktiert/ dann ist der Stufenkomparator 72 eingeschaltet/ d.h. leitend, während der Sensor 70 geschlossen ist und mit seiner Ausgangsspannung anzeigt, daß der Vakuumdruck zu niedrig ist. Dementsprechend istAssume once that the function selection switch with its movable arm is the connection 57 for vacuum operation contacted / then the stage comparator 72 is switched on / i.e. conductive, while the sensor 70 is closed and its output voltage indicates that the vacuum pressure is too low. Accordingly is

32251833225183

die Basis des Transistors 74 positiv und macht den Transistor leitend. Dieses wiederum betätigt das elektromagnetische Ventil 15 im Drehsinn und verbindet den Vakuumtank 14 mit der Pumpe. Zur gleichen Zeit ist die Basis des Transistors 78 mit einer negativen Spannung beaufschlagt und dementsprechend sperrt dieser Transistor. Somit leitet die Diode 81, die mit der positiven Versorungsspannung über einen Widerstand 80 verbunden ist und schaltet dementsprechend den Transistor 83 durch, der seinerseits die Pumpe 10 einschaltet.the base of transistor 74 is positive and makes the transistor conductive. This in turn actuates that electromagnetic valve 15 in the direction of rotation and connects the vacuum tank 14 with the pump. At the same time the base of the transistor 78 has a negative voltage applied to it and accordingly blocks it Transistor. Thus, the diode 81, which is connected to the positive supply voltage, conducts via a resistor 80 is connected and accordingly turns on transistor 83, which in turn turns on pump 10.

Gleichzeitig ist der Transistor 96, der ein npn-Transistor ist, abgeschaltet und nichtleitend. Dieses ergibt sich daraus, daß der Transistor 74 leitet und daß die Spannung an der Basis des Transistors 96 in der Nähe des Nullpotentials liegt.At the same time, the transistor 96, which is an npn transistor, is switched off and non-conductive. This arises from the fact that transistor 74 conducts and that the voltage at the base of transistor 96 is in the vicinity of zero potential.

Schließlich wird der Sensor 70 seinen oberen Meßdruck, entsprechend einem niederen Vakuum,erreicht haben und den Stufenkomparator 72 und die verschiedenen Transistoren, wie z.B. Transistor 74, abschalten, während der Transistor 78 eingeschaltet wird und der Transistor wiederum abgeschaltet wird. Auf der anderen Seite ist der Funktionssteuerungs-Transistor 96 nun eingeschaltet. Dieses wiederum ermöglicht es, daß die Pumpe an den Drucktank 24 über das Dreiwegeventil 25 angeschlossen wird und eine ähnliche Folge von Abläufen findet hinsichtlich der Druckseite des Systems statt. Dieses bedeutet, daß der Transistor 90 nun eingeschaltet wird, während der Transistor 87 abgeschaltet wird und eine positive Spannungseinspeisung in die Basis des Transistors 83 erlaubt, wobei die Pumpe 10 wieder eingeschaltet wird. Wenn beide Sensoren 70 und 71 signalisieren, daß ihre Vakuum- und Drucktanks einen > vorgegebenen Wert erreicht haben, schaltet sich das System selbst ab.Finally, the sensor 70 will have reached its upper measuring pressure, corresponding to a lower vacuum, and the stage comparator 72 and the various transistors, such as transistor 74, turn off during the Transistor 78 is turned on and the transistor is turned off again. On the other hand is the function control transistor 96 is now turned on. This in turn enables the pump to be connected to the Pressure tank 24 is connected via the three-way valve 25 and a similar sequence of processes takes place with regard to the print side of the system. This means that the transistor 90 is now switched on, while transistor 87 is turned off and a positive voltage feed to the base of the Transistor 83 allowed, the pump 10 is switched on again. If both sensors 70 and 71 signal that their vacuum and pressure tanks have reached a> specified value, it switches on System itself.

Einer der Stufenkomparator-Schaltkreise 72 oder 73 istOne of the stage comparator circuits 72 or 73 is

V/ £. C- \J \ KJ \J V / £. C- \ J \ KJ \ J

näher in Fig. 6 veranschaulicht. Diese zeigt einen Stufenkomparator-Schaltkreis 100, der schlicht in einem Operationsverstärker oder in einer Gruppe von Operationsverstärkern bestehen kann. Das Eingangssignal vom Sensor 70 oder 71 wird auf die Eingangsleitung 101 des Schaltkreises 100 gegeben. Die obere (Schalt-)Spannung wird über eine Leitung 102 eingeprägt, die eine Verbindung mit einem Festwiderstand 103 und einem Einstellwiderstand 10-4 herstellt, die zwischen der Spannungsquelle und Grundpotential liegen. Eine ähnliche Anordnung aus einem Festwiderstand 105 und einem einstellbaren Widerstand 106, die zwischen einer positiven Spannungsquelle und Grundpotential liegen, liefern den unteren Eingangspegel über eine Eingangsleitung 107.illustrated in more detail in FIG. 6. This shows a stage comparator circuit 100, which is simply shown in an operational amplifier or in a group of operational amplifiers. The input signal from sensor 70 or 71 is applied to input line 101 of circuit 100. the The upper (switching) voltage is impressed via a line 102, which connects to a fixed resistor 103 and a setting resistor 10-4, which connects between the voltage source and the ground potential lie. A similar arrangement of a fixed resistor 105 and an adjustable resistor 106, which are between a positive voltage source and ground potential, supply the lower input level via an input line 107.

Dementsprechend gibt der Schaltkreis ein passendes Ausgangssignal aus, wenn entweder der obere oder untere Druck-Grenzwert erreicht ist, der durch den Widerstand 104 bzw.106 eingestellt ist.Accordingly, the circuit will provide an appropriate output signal if either the upper or the lower pressure limit is reached, which is set by resistor 104 or 106.

Beispielsweise schaltet der Stufenkomparator 73 für die Druckseite ein, wenn der Druck unter 1,41 kg/cm² (20 psi.) fällt und schaltet ab, wenn der Druck über 2,11 kg pro cm² (30 psi) steigt. Der vakuumseitige Stufenkomparator 72 schaltet beispielsweise ein, wenn der Unterdruck unter 432 mm Hg (17" Hg) fällt und schaltet ab, wenn das Vakuum über 610 mm Hg (24" Hg) hinausgeht. Als Beispiel sind Schaltkreiskonstanten des Kreises nach Fig. 5 nachstehend angegeben:For example, the stage comparator 73 for the pressure side turns on when the pressure falls below 1.41 kg / cm ² (20 psi.) And turns off when the pressure ^{rises above 2.11 kg / cm 2} (30 psi). For example, the vacuum-side stage comparator 72 switches on when the vacuum falls below 432 mm Hg (17 "Hg) and switches off when the vacuum goes above 610 mm Hg (24" Hg). As an example, circuit constants of the circuit according to Fig. 5 are given below:

Figur 5Figure 5

Transistor 83 . TIP-120 (npn)Transistor 83. TIP-120 (npn)

Transistoren 74,78,87,96 u. 90 alle: 2N222 (npn) Dioden 81,84,86,76,94 IN-4001Transistors 74,78,87,96 & 90 all: 2N222 (npn) diodes 81,84,86,76,94 IN-4001

Widerstand 75Resistance 75 2,7 k O. 2.7 k O. Widerstand 77Resistance 77 10 kfi10 kfi Widerstand 97Resistance 97 10 kil10 kil Widerstand 98Resistance 98 1.0 kXl1.0 kXl Widerstand 80Resistance 80 2,7 kil2.7 kil Widerstand 82Resistance 82 1 kil1 kil Widerstand 85Resistance 85 10 kJfl10 kJfl Widerstand 88Resistance 88 2,7 kil2.7 kil Widerstand 92Resistance 92 10 kil10 kil Widerstand 97Resistance 97 10 kil10 kil Widerstand 91Resistance 91 2,7 kil2.7 kil Versorgungsspannungen inSupply voltages in Pig. 1 bis 5 jeweilsPig. 1 through 5 each +12 Volt+12 volts

Hier ist somit ein elektronischer Steuer- und Regelkreis in erster Linie für eine Vakuum-Pumpe erläutert worden, der auch einen Kreis für eine Druckpumpe einschließen kann. Der Kreis ist durch eine Zeitverzögerungseinrichtung gekennzeichnet, die das Abschalten der VakuumpumpeHere an electronic control and regulation circuit has been explained primarily for a vacuum pump, which can also include a circuit for a pressure pump. The circuit is through a time delay device marked the shutdown of the vacuum pump

'20 nach einem vorgegebenen Zeitabschnitt verzögert, nachdem ein Vakuumsensor sich selbst abgeschaltet hat, da das Vakuum einen vorgegebenen Wert erreicht hat. Der Schaltkreis kann durch einen Hand-Kippschalter oder alternativ durch ein Relais betätigt werden. Das Relais wiederum kann durch einen Transistor ersetzt werden, der den Schaltkreis automatisch von Vakuum- auf Druckbetrieb umstellt. Ein höherentwickelter Schaltkreis ist erläutert, der von einem piezo-elektrischen Festkörper-Sensor Gebrauch macht, der eine im wesentlichen lineare, für den gemessenen Druck oder Unterdruck repräsentative Ausgangsspannung liefert. Dieses wiederum erfordert zugehörige Stufen-Komparatoren, die für die gewünschten oberen und unteren (Schalt-)Werte von Druck oder Unterdruck eingestellt werden können. Der Schaltkreis umfaßt einenautomatischen Steuerungstransistor oder einen elektronischen Schalter, der den Schaltkreis vom Vakuum'20 delayed after a specified period of time after a vacuum sensor has switched itself off because the Vacuum has reached a specified value. The circuit can be through a hand toggle switch or alternatively operated by a relay. The relay, in turn, can be replaced by a transistor that controls the Circuit automatically switches from vacuum to pressure mode. A more sophisticated circuit is explained which makes use of a piezo-electric solid-state sensor, which has an essentially linear, supplies a representative output voltage for the measured pressure or negative pressure. This in turn requires Associated stage comparators for the desired upper and lower (switching) values of pressure or negative pressure can be adjusted. The circuit includes an automatic control transistor or electronic switch that turns the circuit off the vacuum

ί- L. \J- I U v( ί- L. \ J- IU v (

auf den Druckbetrieb umstellt. Es ist auch ein Dreh-Wählschalter gezeigt, der auf Druckbetrieb, auf Vakuumbetrieb oder auf beides eingestellt werden kann.switched to printing. There is also shown a rotary dial set to print, on Vacuum operation or both can be set.

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Claims

PatentanwältePatent attorneys

EDSYN, INCORPORATED - Dipl.-Ing. Dr. iur. V. Busse EDSYN, INCORPORATED - Dipl.-Ing. Dr. iur. V. buses

15958 Arminta Street, Dipl.-Ing. Dietrich Busse 15958 Arminta Street, Dipl.-Ing. Dietrich Busse

Dipl.-Ing. Egon BünemannDipl.-Ing. Egon Bünemann

Van Nuys, California 91406, U.S.A.Van Nuys, California 91406, U.S.A.

D-4 500 OsnabrückD-4 500 Osnabrück

Großhandelsring 6 Postfach 1226 Fernsprecher (05 41) 58 60 81 υ 5B60B2 Telegramme- patge'war OsnabrückWholesale ring 6 P.O. Box 1226 Telephone (05 41) 58 60 81 υ 5B60B2 Telegram patge was Osnabrück

5. Juli 1982 EB/RhJuly 5, 1982 EB / Rh

Patentansprüche:Patent claims:

Elektronischer Steuer- und Regelkreis für eine Vakuum-Quelle mitElectronic control and regulation circuit for a vacuum source with

(a) einer elektrisch angetriebenen Vakuumquelle und (b) einem Speicherbehälter für Vakuum,(a) an electrically powered vacuum source and (b) a storage container for vacuum,

gekennzeichnet durchmarked by

(c) ein elektromagnetisch betätigtes Dreiwegeventil (15) zur wahlweisen Verbindung des Vakuum-Behälters (14) mit der Vakuumquelle (c) oder der Vakuum-Quelle mit der Atmosphäre,(c) an electromagnetically operated three-way valve (15) for the optional connection of the vacuum container (14) with the vacuum source (c) or the vacuum source with the atmosphere,

(d) einem Sensor (17), zwischen dem Ventil (15) . und dem Behälter (14) eingeschaltet, der anzeigt, wenn der Behälter ein Vakuum zwischen zwei vorgegebenen Meßdrücken aufweist,(d) a sensor (17), between the valve (15). and the container (14) turned on, indicating when the container has a vacuum between two specified measuring pressures,

(e) eine Zeitverzögerungseinrichtung (30), die von der Anzeige des Sensors ausgelöst wird,(e) a time delay device (30) which is triggered by the display of the sensor,

(f) einen elektronischen Schalter, der ausgangsseitig mit der Vakuum-Quelle zu deren Betätigung verbunden ist und einem Verbindungsglied (32) zur Verbindung des Ausgangs der Verzögerungszeit-Einrichtung mit dem Eingang, des elektronischen Schalters, so daß der elektronische Schalter um eine vorgegebene, durch die Verzögerungszeit-Einrichtung bestimmte Zeitverzögerung nach dem öffnen des Sensors öffnet, wobei das Ventil mit dem Ausgang des elektronischen Schalters(f) an electronic switch that is connected on the output side to the vacuum source for actuation and a connector (32) for connecting the output of the delay time device with the input, of the electronic switch, so that the electronic switch to a predetermined, through the delay time device opens a certain time delay after opening the sensor, wherein the Valve with the output of the electronic switch

-■/-ζ- ■ / -ζ

zur Betätigung des Ventils zu einer Verbindung der Vakuum-Quelle mit dem Behälter betätigt wird.to operate the valve to connect the vacuum source to the container is operated.

2. Steuer- und Regelkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (17) einen Ein/Aus-Schalter bildet.2. Control and regulating circuit according to claim 1, characterized in that the sensor (17) has an on / off switch forms.

3. Steuer- und Regelkreis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit-Einrichtung (30 ) einstellbar ist.3. Control and regulating circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the delay time device (30) is adjustable.

4. Elektronischer Steuer- und Regelkreis für eine Vakuum- und Druckquelle mit4. Electronic control and regulation circuit for a vacuum and pressure source with

(a) einer elektrisch betriebenen Vakuum- und Druckquelle mit einem Vakuumanschluß und einem Druckanschluß und(a) an electrically operated vacuum and pressure source with a vacuum connection and a pressure connection and

(b) einen Vakuumbehälter (14) und einen Druckbehälter (24),(b) a vacuum vessel (14) and a pressure vessel (24),

gekennzeichnet durchmarked by

(c) je ein elektromagnetisch betätigtes Dreiwegeventil (15 bzw. 25) für Vakuum und Druck zur wahlweisen Verbindung der zugehörigen Behälter mit den entsprechenden Ausgängen der Quelle oder der entsprechenden Ausgänge mit der Atmophäre,(c) one electromagnetically operated three-way valve each (15 or 25) for vacuum and pressure for the optional connection of the associated container with the corresponding one Outputs of the source or the corresponding outputs with the atmosphere,

(d) einen Vakuum-Sensor (17) und einen Druck-Sensor (27), wobei das Vakuum-Ventil (15), der Vakuum-Sensor (17) und der Vakuumbehälter (14) in Reihe miteinander mit dem Vakuumanschluß der Quelle verbunden sind und wobei das Druckventil (25), der Drucksensor (27) und der Druckbehälter (24) miteinander in Reihe und mit dem Druckanschluß der Quelle verbunden sind,(d) a vacuum sensor (17) and a pressure sensor (27), the vacuum valve (15), the vacuum sensor (17) and the vacuum container (14) in series with one another are connected to the vacuum connection of the source and wherein the pressure valve (25), the pressure sensor (27) and the pressure vessel (24) are connected to one another in series and to the pressure connection of the source,

(e) einen elektronischen Schalter (33), der einen Eingang und einen Ausgang besitzt, wobei letzterer(e) an electronic switch (33) having an input and an output, the latter

32251%332251% 3

•mit der Quelle (10) für deren jeweilige Betätigung verbunden ist und wobei ein bestimmtes der beiden Ventile (15,25) wahlweise mit dem Ausgang verbindbar ist,• connected to the source (10) for their respective actuation is and wherein a certain of the two valves (15, 25) can be optionally connected to the output,

(f) eine Zeitverzögerungseinrichtung (30), die zwischen dem Vakuum-Sensor (17) und dem Eingang des elektronischen Schalters (33) eingeschaltet ist, um diesen zu öffnen, nachdem der Vakuum-Sensor öffnet und nachdem eine durch die Verzögerungseinrichtung bestimmte Verzögerungszeit abgelaufen ist und(F) a time delay device (30) between the vacuum sensor (17) and the input of the electronic switch (33) is switched on to open it after the vacuum sensor opens and after a delay time determined by the delay device has expired and

(g) eine Schalteinrichtung (31) zur wahlweisen Verbindung eines der Sensoren mit dem Eingang des elektronischen Schalters (33) und zur gleichzeitigen wahlweisen Verbindung des zugehörigen elektromagnetischen Ventils mit dem Ausgang des elektronischen Schalters.(G) a switching device (31) for the optional connection of one of the sensors to the input of the electronic switch (33) and for the simultaneous optional connection of the associated electromagnetic Valve with the output of the electronic switch.

5. Steuer- und Regelkreis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schaler ein Transistor (33) ist.5. Control and regulating circuit according to claim 4, characterized in that the electronic switch is a Transistor (33) is.

6. Steuer- und Regelkreis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Diode (35) zwischen Kollektor und Emitter des Transistors (33) zur Ableitung von Spannungs-Überschwingern eingeschaltet ist.6. Control and regulating circuit according to claim 5, characterized in that a diode (35) between the collector and the emitter of the transistor (33) is switched on for deriving voltage overshoots.

7. Steuer- und Regelkreis nach Anspruch 4,5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (31) ein von Hand betätigbarer Kippschalter ist.7. Control and regulating circuit according to claim 4, 5 or 6, characterized in that the switching device (31) is a manually operable toggle switch.

8. Steuer- und Regelkreis nach einem der Ansprüche bis 7, dadurch gekennzeichnet, da.ß ein ODER-Gatter (46,47) zwischen Vakuum-Sensor und Verzögerungseinrichtung eingeschaltet ist.8. Control and regulating circuit according to one of claims to 7, characterized in that an OR gate da.ß (46,47) is switched on between the vacuum sensor and the delay device.

9. Steuer- und Regelkreis nach einem der Ansprüche bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung ein Relais (50) mit einer RelaissOule (50a) umfaßt, wobei die Relaisspule an die Verzogeruncrszeiteinrichtuncjen (30) ange-9. Control and regulating circuit according to one of claims to 6, characterized in that the switching device comprises a relay (50) with a relay oule (50a), the relay coil being connected to the delay time device (30)

i- \J I i- \ J I

schlossen ist.is closed.

10. Steuer- und Regelkreis nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein vierstufiger Steuerschalter (55) zur wahlweisen Verbindung der Spannungsquelle mit einem "Aus"-Anschluß (56), einem Vakuum-Anschluß (57), einem Druck-Anschluß (60) und einem Anschluß (58) vorgesehen ist, der sowohl Druck wie Vakuum steuert, wobei der Vakuumanschluß mit dem Vakuum-Sensor, der Druck-Anschluß mit dem Druck-Sensor und der gemeinsame Anschluß über stromwegleitende bzw. Entkopplungs-Dioden mit beiden der Sensoren (17,27 bzw. 70,71) verbunden ist.10. Control and regulating circuit according to claim 8, characterized in that a four-stage control switch (55) for the optional connection of the voltage source with an "off" connection (56), a vacuum connection (57), a pressure connection (60) and a connection (58) is provided, both pressure as Vacuum controls, whereby the vacuum connection with the vacuum sensor, the pressure connection with the pressure sensor and the common connection via current-conducting or decoupling diodes with both of the sensors (17, 27 and 70.71) is connected.

11. Steuer- und Regelkreis nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung weiterhin einen zusätzlichen Transistor (65) umfaßt, dessen Kollektor mit dem Druckventil (25) und dem genannten ODER-Gatter (46,47), dessen Emitter mit dem Druck-Sensor (27) und dessen Basis mit der Zeitverzögerungseinrichtung (30) verbunden ist.11. Control and regulating circuit according to claim 10, characterized characterized in that the switching device further comprises an additional transistor (65) whose Collector with the pressure valve (25) and said OR gate (46, 47), its emitter with the pressure sensor (27) and its base with the time delay device (30) is connected.

12. Elektronischer Steuer- und Regelkreis für eine Vakuum- und Druckquelle mit
2512. Electronic control and regulation circuit for a vacuum and pressure source with
25th

(a) einer elektrisch angetriebenen Vakuum- und Druckquelle mit einem Vakuumanschluß und einem Druckanschluß und(a) an electrically powered vacuum and pressure source with a vacuum port and a Pressure connection and

(b) einem Vakuum- und einem Druck-Speicherbehälter, (b) a vacuum and a pressure storage container,

gekennzeichnet durchmarked by

(c) je ein elektromagnetisch betätigtes Drei-Wegeventil (15,25) für Vakuum und Druck zur wahlweisen Verbindung der zugehörigen Behälter (14,24) mit den(c) one electromagnetically operated three-way valve (15, 25) each for vacuum and pressure to choose from Connection of the associated container (14,24) with the

entsprechenden Anschlüssen (11,12) der Quelle (10) oder der entsprechenden Anschlüsse der Quelle mit der Atmosphärecorresponding connections (11,12) of the source (10) or the corresponding connections between the source and the atmosphere

(d) einen Vakuum-Sensor /70) und einen Druck-Sensor (71), die eine den gemessenen Druck im wesentlichen linear anzeigende Ausgangsspannung liefern, wobei das Vakuumventil (15) , der Vakuumsensor (70) und der Vakuum-Behälter (14) hintereinander mit dem Vakuum-Anschluß (11) der Quelle (10) verbunden sind und wobei das Druckventil (25), der Drucksensor (71) und der Druckbehälter (24) hintereinander mit dem Druckanschluß (12) der Quelle verbunden sind ,(d) a vacuum sensor (70) and a pressure sensor (71), which essentially represent the measured pressure supply linearly indicating output voltage, the vacuum valve (15), the vacuum sensor (70) and the Vacuum container (14) are connected one behind the other to the vacuum connection (11) of the source (10) and wherein the Pressure valve (25), the pressure sensor (71) and the pressure vessel (24) one behind the other with the pressure connection (12) connected to the source,

. (e) eine Zeitverzögerungseinrichtung (30), die dem Vakuum-Teil zugeordnet ist,. (e) a time delay device (30) which is assigned to the vacuum part,

(f) einen vierstufigen Steuerschalter (55) zur selektiven Verbindung einer Spannungsquelle mit einem "Aus"-Anschluß (56), einem Druck-Anschluß (60) , einem Vakuum-Anschluß (57) und einem Anschluß (58) zur Einschaltung sowohl von Druck wie von Vakuum in vorgegebener Aufeinanderfolge,(f) a four-stage control switch (55) for selectively connecting a voltage source to a "Off" port (56), a pressure port (60), a Vacuum connection (57) and a connection (58) for switching on both pressure and vacuum in a predetermined Succession,

(g) je einem Stufenkomparator (72,73), der mit jeweils einem der Sensoren (70,71) verbunden ist und einen einstellbaren oberen und unteren Druck-*Schwellwert aufweist, wobei der Ausgang des Stufenkomparators (72) für das Vakuum ausgangsseitig mit der'Zeitverzögerungseinrichtung (30) verbunden ist,(G) one level comparator (72.73) each, which is connected to one of the sensors (70.71) and one has adjustable upper and lower pressure * threshold values, wherein the output of the stage comparator (72) is for the vacuum on the output side with the time delay device (30) is connected,

(h) einen ersten elektronischen Schalter (74) mit einem an die Zeitverzögerungseinrichtung (30) angeschlossenen Eingang und einem an das Vakuum-Ventil (15) angeschlossenen Ausgang, um das Vakuumventil (15) aufzusteuern wenn der Steuerschalter (55) entweder mit dem Vakuum-Anschluß (57) oder mit dem Vakuum- und Druckanschluß (58) verbunden ist,(h) a first electronic switch (74) with one connected to the time delay device (30) Input and an output connected to the vacuum valve (15) to open the vacuum valve (15) when the control switch (55) is either connected to the vacuum connection (57) or to the vacuum and pressure connection (58) is connected,

(i) ein weiteres elektronisches Schaltelement (83), das zwischen ^:dem ersten elektronischen Schalter (74) und der Quelle bzw. Pumpe zu deren Betätigung einge-(i) a further electronic switching element (83) which is connected between ^: the first electronic switch (74) and the source or pump for actuating it.

OZ.Z α looOZ.Z α loo

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schaltet ist,is switched

(j) einem elektronischen Wahlschalter (87,78,96) der zwischen dem ersten elektronischen Schalter (74) und dem weiteren Schaltelement (83)liegt, um ein Arbeiten des Drucksystems solange zu unterbinden, wie das Vakuumsystem arbeitet und(j) an electronic selector switch (87,78,96) which lies between the first electronic switch (74) and the further switching element (83) to a To prevent the pressure system from working as long as the vacuum system is working and

(k) einem zweiten elektronischen Schalter (90), dessen Eingang mit dem druckseitigen Stufenkomparator (73) und dessen Ausgang mit dem elektronischen Wahlschalter (87,78,96), mit dem Druckventil (25) und mit dem weiteren Schaltelement (83) verbunden ist.(k) a second electronic switch (90), the input of which is connected to the stage comparator on the pressure side (73) and its output with the electronic selector switch (87,78,96), with the pressure valve (25) and with the further switching element (83) is connected.

13. Steuer- und Regelkreis nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schalter (74), das weitere elektronische Schaltelement (83) , der elektronische Wahlschalter (78,87,96) und der zweite elektronische Schalter (90) jeweils einen Transistor aufweisen.13. Control and regulating circuit according to claim 12, characterized in that the electronic switch (74), the further electronic switching element (83), the electronic selector switch (78,87,96) and the second electronic switches (90) each have a transistor.

14. · Steuer- und Regelkreis nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem weiteren elektronischen Schaltelement (83) zumindest ein zweiter Transistor zugeordnet ist.14. · Control and regulating circuit according to claim 13, characterized in that the further electronic Switching element (83) is assigned at least one second transistor.