DE3822633C2 - - Google Patents
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- DE3822633C2 DE3822633C2 DE3822633A DE3822633A DE3822633C2 DE 3822633 C2 DE3822633 C2 DE 3822633C2 DE 3822633 A DE3822633 A DE 3822633A DE 3822633 A DE3822633 A DE 3822633A DE 3822633 C2 DE3822633 C2 DE 3822633C2
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/10—Commutator motors, e.g. repulsion motors
- H02P25/14—Universal motors
Description
Die Erfindung geht aus bei einer Vorrichtung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist schon seit längerem bekannt, Geräte, insbeson
dere Elektrohandwerkzeuge oder sonstige Arbeitsma
schinen unter Zwischenschaltung bekannter Phasenan
schnitt-Steuerschaltungen mit dem Netz zu verbinden,
wodurch es möglich ist, beispielsweise die Drehzahl
des Geräts manuell zu steuern oder auf einem vorgege
benen Sollwert aufrechtzuerhalten (DE-PS 33 03 126).
Dabei ist diese bekannte Phasenanschnitt-Steuerschal
tung für einen Staubsaugermotor ferner so ausgelegt,
daß beim Einschalten des Gerätes ein sogenannter Sanftanlauf
realisiert wird, was verhindert, daß bei motorbetriebenen
Geräten durch den hohen Einschaltstrom
unerwünschte Netzbelastungsspitzen auftreten, die beispielsweise
auch zum Auslösen von Sicherungen führen
können. Ähnliche Anlaufstrombegrenzungen bei Staubsaugern
sind ferner beschrieben in DE-Z: der elektromeister
+ deutsches elektrohandwerk, 1978,
Seiten 788, 789, Aufsatz "Anlaufstrombegrenzung
bei Staubsaugern" von Wegner.
Entsprechende Phasenanschnitt-Steuerschaltungen sind
handelsüblich erhältlich und meistens in Form einer
integrierten Schaltung (IC) ausgebildet, mit einer
größeren Anzahl von äußeren Anschlußmöglichkeiten, so
daß je nach gewünschtem Anwendungszweck durch eine
äußere zusätzliche Beschaltung ein solcher Standard-IC
als Phasenanschnitt-Steuerschaltung entsprechend adap
tiert, den jeweiligen Wünschen und dem angeschlossenen
Gerät und dessen Erfordernissen angepaßt werden kann.
Bei einer Stromversorgungseinrichtung ist es ferner bekannt
(DE-OS 36 21 212), einem an diese angeschlossenen externen Gerät
Strom erst dann zuzuführen, wenn die Verbindung zwischen der Stromversorgungseinrichtung
und dem externen Gerät bestätigt ist. Im einzelnen
handelt es sich hier um die Stromversorgung eines an ein Kameragehäuse
anzusetzendes Objektiv, wobei die Stromversorgungseinrichtung
an das mit ihr verbundene externe Gerät ein erstes Signal
überträgt und die Stromzufuhr unterbricht, wenn das externe Gerät
nicht ein vorbestimmtes Signal zurücksendet.
Es ist ebenfalls schon bekannt (Prospekt "Sägen, Bohren,
Schleifen . . . und Absaugen - jetzt in einem Arbeitsgang"
Nr. 3. SG 31 E/0985/20 BR der Firma starmix Electrostar
Schöttle, Reichenbach/Fils), eine Einschaltautomatik
für den Betrieb eines Nebengerätes in Verbindung mit
einem Hauptgerät einzusetzen, was im folgenden anhand
eines beispielsweise Arbeitsstaub oder Späne erzeugen
den Elektrohandwerkzeugs in Verbindung mit einem diese
Späne absaugenden Staubsauger genauer erläutert wird,
obwohl die im nachfolgenden beschriebene Erfindung auf
dieses spezielle Anwendungsgebiet, wie es sich versteht,
nicht beschränkt ist.
Es ist beim Betrieb von bestimmten Elektrohandwerk
zeugen, beispielsweise Kreissägen, Hobeln, Winkel
schleifern, Schwingschleifern, im Grunde überall dort,
wo beim Betrieb mit diesem Elektrohandwerkzeug Späne
oder Stäube auftreten, sehr erwünscht und wird auch üb
licherweise so gehandhabt, einen Staubsauger mitan
zuschließen, der dann während des Arbeitens mit dem
Elektrohandwerkzeug die anfallenden oder erzeugten
Partikel absaugt. Gegebenenfalls sind solche Elektro
handwerkzeuge von Anfang an schon mit eigenen Saugan
schlüssen ausgestattet. Damit ein solcher Staubsauger
nur dann arbeitet, wenn auch das entsprechende Hauptge
rät in Betrieb ist, ist es bekannt, eine Zusatzschaltung
zu verwenden, mit welcher das Hauptgerät beispielsweise
mit seinem Stecker in einer entsprechend geeigneten
Steckdose des Zusatzgeräts angeschlossen werden kann;
dieses Zusatzgerät ist dann selbst mit dem Versorgungs
netz verbunden und speist bzw. steuert gleichzeitig das
Nebengerät, also speziell hier den Staubsauger. Im Zu
satzgerät ist ein Stromsensor angeordnet, üblicherweise
in Form eines Übertragers, der den Strom erfaßt und dem
IC der Phasenanschnittsteuerung im Zusatzgerät zuführt,
der vom über die Steckdose angeschlossenen Hauptgerät
oder externen Gerät bei dessen Inbetriebnahme gezogen
wird. Das Zusatzgerät bzw. der IC der Phasenanschnitt
steuerung für den Staubsaugermotor erkennt aus diesem
zum Hauptgerät fließenden Strom dessen Inbetriebnahme
und steuert im Sinne einer Einschaltautomatik auch den
Staubsauger zur Inbetriebnahme an.
Wird also an die Steckdose des Zusatzgeräts ein exter
nes Gerät, beispielsweise ein Winkelschleifer mit
Staubabsauger, angeschlossen und der Winkelschleifer
eingeschaltet, so läuft der Staubsauger auch an und
saugt den beim Schleifen entstehenden Schleifstaub ab.
Dabei fließt durch die Primärwicklung des Stromüber
tragers der Betriebsstrom des extern angeschlossenen
Hauptgeräts; der Sekundärstrom des Übertragers wird im
IC der Phasenanschnittsteuerung als Einschaltautomatik
zur Ansteuerung von dessen Triac-Gate verwendet, wodurch
dieser zündet, so daß der Staubsauger ebenfalls an
läuft.
Eine solche bekannte Schaltung ist mit einer Vielzahl
von Problemen behaftet.
Wird extern ein Gerät angeschlossen, welches nur eine
kleine Leistungsaufnahme hat, dann ist nicht ausgeschlos
sen, daß der Triac der Phasenanschnitt-Steuerschaltung
nicht genügend Zündstrom erhält, d.h. es besteht die
Gefahr für den Triac, daß dieser durch hierdurch ent
stehende sogenannte "hot spots" zu Schaden kommt und
ausfällt.
Die Möglichkeit, hier einfach einen Triac mit genügend
niedrigem Zündstrom einzusetzen, führt aber nicht zur
Problemlösung, denn am Triac-Gate liegt, wenn der Triac
Strom führt, eine Spannung von etwa 1,5 bis 2 V (um
hier mit numerischen Werten zu arbeiten) und in diesem
Fall ist in der Sekundärwicklung des Übertragers auch
ohne Primärstrom Energie gespeichert. Wenn der Triac
dann im Stromnull des angeschlossenen Nebengerätes,
also speziell des Staubsaugers löscht und primärseitig
vom Hauptgerät aus, welches bei Anschluß an das gleiche
Netz dann ebenfalls durch Stromnull geht, kein Strom
mehr fließt, dann bricht auch die Spannung am Gate des
Triac zusammen. Dies allerdings führt zu einer Entla
dung der im Übertrager gespeicherten Energie zurück ins
Gate und damit zu einer Neuzündung des Triac, wenn die
ser zündempfindlich ist. Auch dies kann zu Schäden des
Triacs führen.
Wird demgegenüber als externes Gerät (Hauptgerät) ein
Gerät hoher Leistung angeschlossen, dann sind der Primär
strom und somit auch der Sekundärstrom in der Regel so
hoch, daß der in das Gate des Triacs fließende Strom
weit über den zulässigen Maximalwerten liegt und es wie
der zu einer Zerstörung des Triacs kommen kann.
Ein weiteres Problem bei externen Geräten mit hoher
Leistung liegt darin, daß bei einem Übertrager mit
geschichteten Blechpaketen der hohe Primärstrom zu
einer so hohen Feldstärke im Eisen führt, daß der Über
trager sich stark erhitzt und es bis zum Abtrennen des
Übertragers kommen kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, hier
Abhilfe zu schaffen und eine Vorrichtung mit Einschalt
automatik für ein Nebengerät bei Inbetriebnahme eines
Hauptgerätes so auszubilden, daß externe Geräte belie
biger Leistungsaufnahme angeschlossen werden können
und dennoch stets saubere Zündimpulse für den
Triac der Einschaltautomatik zur Verfügung steht.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnen
den Merkmalen des Anspruchs 1 und hat den Vorteil,
daß durch die spezielle Ausbildung des Übertragers in
Form eines Ringkern-Durchsteckübertragers der von an
geschlossenen externen Geräten kleinerer Leistung ge
zogene Strom sauber erfaßt und in Zündimpulse für den
Triac des Nebengerätes umgesetzt werden kann, während
auch bei sehr hohen primären Strömen die Zündimpulse
auf der Basis des vom Ringkernübertragers gelieferten
Stromwerte nicht wesentlich größer werden, da sich hier
ein Sättigungsverhalten des Ringkerntransformators er
gibt, der bei solchen entsprechend hohen Primärströmen
an seiner Sekundärwicklung keine höheren Spannungen
mehr entwickelt.
Damit ist sichergestellt, daß der Triac zur Staubsau
geransteuerung mit sauberen Zündimpulsen versorgt wird
und selbst nicht gefährdet werden kann.
Ferner ist vorteilhaft, daß das Material des Ringkerns
des Übertragers eine starke Überhitzung durch Sätti
gungseffekte verhindert, so daß auch bei hohen Primär
strömen keine hierauf zurückzuführende Überlastung der
Schaltung auftreten kann.
Ein weiterer Vorteil ist die besonders große Kosten
günstigkeit des verwendeten Durchsteckübertragers im
Vergleich zu den bisherigen Systemen, so daß einerseits
die Schaltung in ihrer Funktionssicherheit in allen
Details verbessert, andererseits kostengünstiger als
bekannte Systeme ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnah
men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserun
gen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung mög
lich. Besonders vorteilhaft ist durch die Verwendung
einer für sich gesehen bekannten Phasenanschnitt-
Steuerschaltung (IC) die Möglichkeit, für das Neben
gerät, also den Staubsauger einen Sanftanlauf zu reali
sieren, wodurch das Netz beim Einschalten des externen
Geräts mit ohnehin hoher Leistung nicht auch noch zu
sätzlich durch einen hohen Einschaltstromstoß vom Staub
sauger her belastet wird. Bisherige Schaltungen führten
häufiger zu einem Auslösen der Sicherung,
da praktisch gleichzeitig zwei vom Elektromotoren be
triebene Geräte eingeschaltet wurden.
Ferner ist vorteilhaft, daß die Ansprechempfindlich
keit eingestellt werden kann und es möglich ist, durch
Veränderung der am Staubsauger (Nebengerät) im einge
schalteten Zustand anliegenden Spannung dessen Drehzahl
zu verändern.
Schließlich erlaubt die Phasenanschnitt-Steuerschaltung
des IC die Realisierung einer variablen Ausschaltver
zögerung, so daß das Nebengerät noch weiterläuft, wenn
das Hauptgerät kurz abgesetzt wird. Hierdurch wird auch
nach dem Absetzen des Hauptgeräts noch anfallender Staub
sicher abgesaugt und aufgenommen; außerdem braucht das
Nebengerät nicht ebenfalls stets ausgeschaltet zu wer
den, wenn das Hauptgerät auch nur kurz abgesetzt wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung vorliegender
Erfindung besteht darin, daß bei der bekannten Ausbil
dungsform von Staubsaugern, die auch Wasser aufsaugen
können (Wassersauger), in Abhängigkeit zur Wasserhöhe
im Behälter eine entsprechende Abschaltung des Staubsau
gers durchgeführt werden kann, über die Phasenanschnitt-
Steuerschaltung.
Schließlich ist es möglich, durch Betätigung eines ex
ternen Schalters das Nebengerät auch normal zu betrei
ben, also beispielsweise einen normalen Staubsaugerbe
trieb durchzuführen, in dem unter Überbrückung der Ein
schaltautomatik die Drehzahl mit Hilfe der Phasenan
schnitt-Steuerschaltung geändert wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich
nung dargestellt und wird in der nachfolgenden Be
schreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisiert und stark vereinfacht die Grund
form des parallelen Betriebs mit Einschaltauto
matik eines Hauptgeräts und eines Nebengeräts und
Fig. 2 die Blockbilddarstellung der Fig. 1 in größerem
Detail mit dem IC einer bekannten Phasenanschnitt-
Steuerschaltung.
Wie Fig. 1 zeigt, ist eine Zusatzschaltung 10 vorgese
hen, die es ermöglicht, ein Hauptgerät 11, welches bei
spielsweise eine Bohrmaschine, ein Schleifer, ein Hobel
eine Kreissäge oder ein sonstiges Elektrohandwerkzeug
oder eine Elektromaschine sein kann, zusammen mit einem
Zusatzgerät 12, von dem in Fig. 1 lediglich symbolisch
der Motor mit seinen Feldwicklungen dargestellt ist,
an die gleiche Netzversorgung 13 mit den Anschlüssen L
und N anzuschließen. Eine durch die gestrichelte Umran
dung kenntlich gemachte Einschaltautomatik 14, die in
Fig. 1 nur sehr schematisiert dargestellt ist und nach
folgend anhand der Darstellung der Fig. 2 noch im ein
zelnen erläutert wird, ermöglicht die automatische In
betriebnahme des Nebengeräts, welches typischerweise ein
Staubsauger sein kann, dann, wenn das Hauptgerät 11 bei
spielsweise durch Verbindung seines Anschlußsteckers 11a
mit einer Steckdose 15 der Zusatzschaltung 10 aktiviert
wird.
Das Hauptgerät 11 zieht dann einen entsprechend seinen
eigenen Daten mehr oder weniger starken Strom I, der
von einem Stromsensor 16 erfaßt und von der Einschalt
automatik 14 zur Ansteuerung des Antriebsmotors 12 des
Nebengeräts ausgenutzt wird. Bevorzugt geschieht dies
mittels einer für sich gesehen bekannten Phasenanschnitt-
Steuerschaltung, die als zentraler Baustein in Fig. 2
dick umrandet mit dem Bezugszeichen 17 dargestellt ist,
mit einer ergänzenden peripheren Beschaltung, auf die
gleich noch eingegangen wird.
Die eingangs erwähnte Problematik bei der automatischen
gleichzeitigen Inbetriebnahme des Nebengeräts über die
Phasenanschnitt-Steuerschaltung 14 mit Einschaltautoma
tik wird im wesentlichen überwunden durch die Ausbil
dung des Stromsensors als Ringkern-Durchsteckübertrager
18, der die Einschaltautomatik mit den erforderlichen
Stromimpulsen für den Triac 19 versorgt. Der Triac 19
liegt in Reihe mit den Motoranschlüssen des Nebengeräts
am gleichen Netz L, N wie das Hauptgerät 11 und man er
kennt, daß durch die Erfassung des Hauptgerätestroms I
über die Phasenanschnittsteuerung 14 mit Triac 19 eine
Einschaltautomatik realisiert wird, bei welcher der Triac
des Nebengeräts, also im speziellen Fall zur Staubsauger
ansteuerung nunmehr mit sauberen Zündimpulsen ohne Ge
fährdung versorgt werden kann.
Wesentlich hierzu bei trägt die Auswahl des Materials
des Ringkerns 18a des Ringkernübertragers, welches da
für sorgt, daß einerseits auch bei nur geringen Primär
strömen hinreichend saubere Impulse an der Sekundär
wicklung 19 des Ringkern-Durchsteckübertragers anliegt,
mit welcher dann die Einschaltautomatik versorgt wird,
andererseits aber auch bei hohen und besonders hohen
Primärströmen keine Überlastung der Schaltung auftritt.
Der Grund hierfür liegt darin, daß der Verlauf der
Hysteresekurve beim Material des Ringkernübertragers
so gewählt ist, daß dann, wenn eine für die Erzeugung
sauberer Zündimpulse für den Triac 19 hinreichend große
Sekundärspannung anliegt, bei stärker werdenden primä
ren Strömen das Sättigungsniveau erreicht wird, d.h. es
findet kein weiterer Spannungsanstieg statt, wobei es
aber auch nicht zu einer Überhitzung durch Sättigungs
effekte kommt.
Von besonderem Vorteil ist hierbei die Ausbildung der
Primärwicklung als lediglich eine Windung, gebildet von
der elektrischen Zuleitung 20 zur Steckdose 15 für das
Hauptgerät; dieser Zuleitungsdraht 20 wird durch die
zentrale Öffnung des in geeigneter Weise auf einer
Schaltungsplatte, einer Printplatte o.dgl.gelagerten
oder auch nur aufgrund seiner beiden Sekundäranschlüsse
gehaltenen Ringkerns geführt, gegebenenfalls bügelartig
abgebogen und bildet auf diese Weise gleichzeitig die
erwähnte eine Windung der Primärwicklung.
Sekundärseitig kann ein solcher Ringkern-Durchstecküber
trager 18 dann beispielsweise, je nach gewünschter An
sprechempfindlichkeit, 100 Windungen aufweisen. Es er
gibt sich auf diese Weise eine hohe Funktionssicherheit
in allen Details bei besonders kostengünstiger Lösung,
da ein solcher Ringkern-Durchsteckübertrager aufgrund
seiner kleinen Abmessungen wenig Material benötigt, ohne
größere Umstände bewickelt und auf der Schaltungsplatte
montiert werden kann und die Führung der einen Draht
windung 20 als gleichzeitige Zuleitung für den Primär
strom zur Steckdose 15 und weiter zum Hauptgerät durch
eine entsprechende Öffnung in der Schaltungsplatte hin
durch und gleichzeitig durch die zentrale Öffnung im
Ringkern des Übertragers erfolgen kann.
Von besonderem Vorteil ist die Verwendung eines solchen
Ringkerntransformators dann in Verbindung mit der in
Fig. 2 genauer angegebenen Detailschaltung, wozu
sich am zweckmäßigsten eine monolitisch integrierte
Phasenanschnitt-Steuerschaltung eignet, die es in han
delsüblichen und daher auch bekannten Ausführungen gibt.
Als besonders geeignet hat sich hierbei herausgestellt
der Baustein U 2010 B von Telefunken, dessen Hauptanwen
dung im Bereich der Universalmotorsteuerung mit Lastkom
pensation liegt, der im folgenden lediglich noch als IC-
Baustein bezeichnet wird und auf dem bekannten Gebiet
der Phasenanschnitt-Steuerschaltungen einige Eigenschaf
ten kombiniert wie Vollwellen-Laststromerfassung, Netz
spannungskompensation, programmierbare Laststrombegren
zung mit Überlast und Hochlastausgang, variablen Sanft
anlauf, Spannungs- und Stromsynchronisierung u.dgl.
In Fig. 2 sind zum besseren Verständnis die hauptsäch
lichen Funktionsblöcke des IC-Bausteins 17 zur Phasen
anschnittsteuerung wie folgt bezeichnet:
21 Laststromdetektor (Operationsverstärker)
22 Pegelumsetzer
23 Sanftanlauf
24 Referenzspannung
25 Programmierbare Überlastabschaltung
26 Versorgungsspannungsbegrenzung
27 Hochlast
28 Netzspannungskompensation
29 Vollwellengleichrichter
30 Spannungsdetektor
31 Begrenzungsdetektor
32 Retriggerlogik
33 Stromdetektor
34 Ausgangsimpulserzeuger
35 Phasenanschnittsteuerung
22 Pegelumsetzer
23 Sanftanlauf
24 Referenzspannung
25 Programmierbare Überlastabschaltung
26 Versorgungsspannungsbegrenzung
27 Hochlast
28 Netzspannungskompensation
29 Vollwellengleichrichter
30 Spannungsdetektor
31 Begrenzungsdetektor
32 Retriggerlogik
33 Stromdetektor
34 Ausgangsimpulserzeuger
35 Phasenanschnittsteuerung
Soweit sich in Fig. 2 mit den in Fig. 1 erwähnten Kom
ponenten vergleichbare Komponenten wiederfinden, sind
diese mit dem gleichen Bezugszeichen, gegebenenfalls
ergänzt durch einen Beistrich oben bezeichnet. Durch
die spezielle Beschaltung des IC-Bausteins (Chips) wer
den noch weitere bevorzugte Funktionen und Ausgestal
tungen der Erfindung erzielt, auf die im folgenden in
Verbindung mit den an die jeweiligen Außenanschlüsse
des IC-Bausteins angeschlossenen äußeren diskreten
Schaltungselemente eingegangen wird.
Am Anschlußpin (1) liegt die Sekundärwicklung des
Ringkern-Durchsteckübertragers 18; über den am An
schlußpin (2) liegenden Widerstand 36 ergibt sich
der Masseanschluß des den Laststromdetektor bildenden
Operationsverstärkers im IC-Baustein. Der am Anschluß
pin (3) liegende Kondensator 37 und noch mehr die
Beschaltung des Anschlußpin (4) bestimmen die Funk
tion der Phasenanschnittsteuerung des Blocks 35; wird
der Anschlußpin (4) über einen Widerstand 35 ledig
lich, wie gestrichelt über die Verbindungsleitung 39
angedeutet, mit Masse verbunden, dann ergibt sich eine
vorgegebene konstante Drehzahl für das Nebengerät,
welches im folgenden ausschließlich, jedoch die Erfin
dung nicht einschränkend, als Staubsauger bezeichnet
wird und mit seinem Antriebsmotor 12 in Fig. 2 darge
stellt ist.
Es ist eine äußere Verbindungsleitung 40 vorgesehen,
an die ein mit dem Anschlußpin (7) verbundener Konden
sator 41 sowie gegen die untere Versorgungsleitung N
geschaltet die Emitter/Kollektorstrecke eines über eine
Diode 48 ebenfalls mit dem Anschlußpin (7) verbundenen
Transistors 47 liegt; die Größe des Kondensators 41 be
stimmt die Zeitverzögerung für den Sanftanlauf des
Staubsaugermotors und dessen Ausmaß, so daß sich hier
der Vorteil ergibt, daß die eine Netzzuleitung beim
Einschalten des externen Hauptgeräts (mit höherer Lei
stung) nicht gleichzeitig noch zusätzlich durch den
hohen Einschaltstromstoß des Staubsaugermotors belastet
wird. Hierdurch wird verhindert, daß es zu einem sonst
mit Sicherheit zu erwartenden Auslösen der Sicherung in
der Netzleitung kommt; ferner ist an diese Leitung 40
noch der Anschlußpin (6), der eine Rückmeldung aus
dem IC-Baustein über den Sensoreingang betrifft, ange
schlossen sowie über die Reihenschaltung dreier Wider
stände 44, 45, 46 (Widerstand 44 als Trimmer und Wider
stand 45 als Potentiometer) wahlweise der Anschlußpin
(4), so daß es möglich ist, die Drehzahl des Staubsauger
motors je nach Position des Potentiometers 45 auch zu
variieren.
Die Außenbeschaltung des IC-Bausteins 17 und speziell
die Verbindung des Anschlußpin (7), an welchem auch
der Sanftanlaufkondensator 41 liegt, über den Tran
sistor 47 ist für die Funktion der Einschaltautomatik
in Verbindung mit dem gewünschten Sanftanlauf notwen
dig, da diese Zusatzschaltung 10 normalerweise schon am
Netz liegt, wenn über den Stromsensor 16 das Einschal
ten des Hauptgeräts gemeldet wird. Damit in diesem Fall
der Sanftanlauf realisiert werden kann, ergeht ein
durch die interne Strukturierung des IC-Bausteins er
zeugter (Sanftanlauf) Befehl vom Ausgang des Anschluß
pin (13) über den Widerstand 42 zu Basis des Tran
sistors 47, der bisher leitend geschaltet gewesen war
und daher den Kondensator 41 im entladenen Zustand ge
halten hat. Durch den Sperrbefehl vom Anschlußpin (13)
hängt der Transistor 47 ab, gibt also die Verbindung
des Anschlußpin (7) über die Diode 48 und die Verbin
dungsleitung 49 und seine eigene Kollektor-Emitterstrecke
gegen die untere Anschlußleitung N frei.
Diese Verbindungsleitung 49 kann mit Vorteil auch er
setzt werden durch eine Verbindungsleitung 49′ mit
Schalter 52, daher ist die Verbindungsleitung 49 auch
nur gestrichelt dargestellt. Durch Öffnen des Schalters
52 kann das Nebengerät in den normalen Arbeitsbetrieb
überführt werden, d.h. normaler Staubsaugerbetrieb ohne
Einschaltautomatik, wobei die Drehzahl durch Betätigung
des Potentiometers 45 geändert werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung vorliegender
Erfindung besteht darin, daß durch zusätzliches Ver
binden des Basiskreises des Transistors 47 mit einem
Kondensator 50 mit vergleichsweise hoher Kapazität mit
parallelgeschaltetem Entladewiderstand für den hier vor
gesehenen Betrieb mit Einschaltautomatik eine Ausschalt
verzögerung, also ein Nachlauf des Staubsaugers für
eine vorgegebene Zeitdauer, je nach Bemessung des Kon
densators 50 bewirkt werden kann. Der Kondensator 50
sorgt nämlich dafür, daß für eine vorgegebene Zeitdauer
auch nach Abschalten des Hauptgeräts, was einer Weg
nahme des "Ansteuersignals" über den Stromsensor 16
entspricht, der Kondensator 41 noch freigegeben bleibt,
also nicht entladen wird.
Schließlich ist noch eine insgesamt mit 53 bezeichnete
Ergänzungsschaltung vorgesehen, die in der Lage ist,
bestimmte Staubsaugertypen auch bei aufrechterhaltenem
Betrieb im Hauptgerät unter bestimmten Bedingungen ab
zuschalten, und zwar dadurch, daß die Anschlußpin (10)
und (11) der Versorgungsspannungsbegrenzung über einen
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verwendeten
Optokoppler (oder auch über ein sonstiges elektrisches
oder elektronisches Schaltelement) miteinander verbunden,
also kurzgeschlossen werden. Der Optokoppler 54 ist bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel Teil eines Wasser
höhensensors, so daß speziell mit einem Abschaltbefehl
auf solche Staubsauger reagiert werden kann, die auch
Wasser aufsaugen können. Die Schaltung 53 stellt in die
sem speziellen Ausführungsbeispiel, worauf sie natürlich
nicht beschränkt ist, eine Abschaltung des Staubsaugers
in Abhängigkeit zur im Staubsaugerbehälter vorhandenen
Wasserhöhe dar.
Hierzu ist ein Wassersensor 55 vorgesehen, der in der
übichen Weise aus zwei in der vorgegebenen Höhe an der
Innenwandung des Wasserbehälters angeordneten Sensor
streifen oder Blechstreifen 56a, 56b bestehen kann,
die von einem Steuerbaustein 57 mit Wechselspannung
geeigneter Frequenz versorgt werden. Eine Gleichstrom
versorgung für die Ergänzungsschaltung 53 ist bei 57′
angegeben; sobald der "Widerstand" zwischen den beiden
Wassersensorelementen 56a, 56b einen Schwellenwert un
terschreitet, schaltet der Steuerbaustein 57, der eben
falls ein IC geeigneter Ausführung sein kann, einen äuße
ren Stromkreis 58 an Spannung, beispielsweise durch An
steuerung eines in Reihe mit der Leuchtdiode 54b des
Optokopplers 54 liegenden Transistors 59, so daß zu
sammen mit einer äußeren Wasserstands-Gefahrenanzeige
über eine weitere Leuchtdiode 60 der Optokoppler 54 an
spricht, dessen Fotowiderstand 54a durchschaltet und
die beiden Anschlüsse Pin (11) und (12) mit
einander verbindet. Als Steuerbaustein 57 kann ein IC
mit der Bezeichnung U 670 B ebenfalls von Telefunken
verwendet werden.
Claims (11)
1. Vorrichtung mit Einschaltautomatik für ein Nebengerät,
wobei die Einschaltautomatik eine Phasenanschnittschaltung
mit einem Triac enthält, und mit einem Hauptgerät, das mit
dem Nebengerät an die gleiche Versorgungsspannung angeschlossen
ist, und mit einem Stromsensor in Form eines Übertragers,
der den Strom bei Inbetriebnahme des Hauptgerätes erfaßt
und die Einschaltautomatik des Nebengerätes ansteuert,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Übertrager ein Ringkern-Durchsteckübertrager (18) ist,
dessen Sekundärwicklung (19) mit der Einschaltautomatik
für das Nebengerät und dessen Primärwicklung in der
Speisezuleitung für das Hauptgerät (11) liegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß, wie für sich gesehen bekannt, die
Phasenanschnittschaltung von einem IC-Baustein
(17) gebildet ist, der
die Anschlußklemmen des Nebengeräts
über den Triac (19, 19′) an Versorgungsspannung
legt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Ringkern-Durchsteckübertrager (18)
eine auf den Toruskörper des Ringkerns gewickelte
Sekundärwicklung aufweist und daß die Primärwicklung
von der einen Windung der durch die zentrale Öffnung
des Ringkerns geführten Zuleitung zum Hauptgerät (11)
bzw. zu dessen Steckdose (15) gebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ringkern-Durchsteckübertrager aus einem Material
besteht, welches bei Erreichen einer vorgegebenen,
für die Erzeugung sauberer Zündimpulse für
die Steuerschaltung hinreichenden Primärstroms überlastungs-
und überhitzungsfrei in die Sättigung geht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß der IC-Baustein (17)
mit einem äußeren Potentiometer (45)
zur Drehzahlverstellung des von ihm angesteuerten
Nebengerätemotors, der ein Staubsaugermotor (12)
ist, verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß der IC-Baustein (17)
zur Realisierung eines Sanftanlaufs
des Nebengerätemotors mit einem Kondensator (41) beschaltet
ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Kondensator (41) für den Sanftanlauf eine
Entladungsstrecke parallelgeschaltet ist, und daß
die Entladungsstrecke dann aktiviert wird, wenn der
Überträger (16) die Inbetriebnahme
des Hauptgeräts (11) meldet.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Unterbrecherschalter (52)
vorgesehen ist, der die Entladung des Sanftanlauf
kondensators (41) verhindert derart, daß bei Betäti
gung dieses Schalters normaler Staubsaugerbetrieb
ohne Einschaltautomatik bei wirksamem Drehzahlsteller
möglich ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß im Ansteuerkreis des die Entladestrecke
bildenden Entladetransistors (47) für den
Sanftanlaufkondensator (41) ein Zeitverzögerungs-RC-Glied
(50, 51) angeordnet ist, welches den bei Abschalten
des Hauptgeräts (11) am Entladetransistor
(47) anliegenden Schaltbefehl vom IC-Baustein (17)
für einen vorgegebenen Zeitraum zur Realisierung
eines Nachlaufs des Nebengeräts verzögert.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Ergänzungsschaltung (53)
vorgesehen ist, die den IC-Baustein (17)
bei bestimmten Betriebszuständen des Nebengeräts
inaktiviert derart, daß dieses auch bei Inbetriebnahme
des Hauptgeräts ausgeschaltet wird
oder bleibt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erfassung des noch zulässigen Wasserstands
im Behälter eines Wassersaugers als Nebengerät (11)
Wasserstandssensoren (56a, 56b) vorgesehen sind,
die bei Überschreiten eines vorgegebenen Wasserstandniveaus
ein Abschalten des Wassersaugers bewirken.
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