DE2602880A1

DE2602880A1 - Elektromagnetisches regelsystem mit wendedetektor

Info

Publication number: DE2602880A1
Application number: DE19762602880
Authority: DE
Inventors: Jack Beery; Daniel Aaron Wisner
Original assignee: Burroughs Corp
Current assignee: Unisys Corp
Priority date: 1975-02-18
Filing date: 1976-01-27
Publication date: 1976-09-02
Also published as: US3946285A; FR2301904A1; GB1532505A; FR2301904B1; GB1532503A; JPS629682Y2; JPS60136113U; GB1532504A; JPS51104223A

Description

Burroughs Corporation, eine Geseilschaft nach den Gesetzen des Staates Michigan, Burroughs Place, Detroit, Michigan 48232, V. St. A.

Elektromagnetisches Regelsystem mit Wendedetektor

Die Erfindung beschäftigt sich mit einem elektromagnetischen Regelsystem, das mit einem Wendedetektor arbeitet. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einem elektromagnetischen Steuersystem, bei dem die Aktivierungszeit der Magnetspule eine Funktion der wirkenden Arbeitsbelastung ist, so daß die Magnetspule stets abgeschaltet ist oder der Strom reduziert wird, sobald der Anker oder Kern der Magnetspule seinen Sitz eingenommen hat.

Der Stand der Technik kennt natürlich zahlreiche Beispiele elektromechanischer Systeme, die mit Magnetspulen und elektromagnetischen Regelsystemen arbeitet. So werden in Druckwerken elektromagnetisch betätigte Druckkammer verwendet; Eingabevorrichtungen für Informationskarten arbeiten mit elektromagnetisch betriebenen Greifern; Sortiergeräte für Karten oder Schecks arbeiten mit elektromagnetisch betriebenen Weichen.

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Das Abschalten oder Wirkungslos-Setzen der Magnetspule in den elektromagnetischen Regelsystemen geschieht auf einem oder mehreren der folgenden Wege. Am häufigsten wird die Magnetspule nach einer festen Zeitspanne nach anfänglicher Aktivierung abgeschaltet. In anderen Systemen ist eine mechanische Rückkopplung, etwa in Form eines relativ tragen mechanischen Schalters, vorgesehen, der die Wicklung stromlos macht, wenn der Anker der Magnetspule an der vorgesehenen Stelle sitzt. Ferner sind lichtelektrische Einrichtungen benutzt worden, die die tatsächliche Position des Magnetspulen-Kernes abtasten und die Wicklung stromlos machen, wenn der Kern seine vorbestimiute Position erreicht. Es gibt auch Systeme, welche die Stromstärke mit einem vorbestimmten Wert vergleichen, der bei der gewünschten Lage des Spulenankers erreicht wird, und dann die Wicklung der Magnetspule von der Spannungsquelle trennen.

Die genannten Möglichkeiten des Wirkungslos-Machens der Magnetspule sind mit mehreren Nachteilen behaftet. So ermöglicht keine der genannten Maßnahmen ein Abschalten der Magnetspule exakt zu dem Zeitpunkt, an welchem der Magnetspulenkern die gewünschte Stellung eingenommen hat, was zu einem Energieverlust führt, da die Magnetspule weiterhin vom Strom durchflossen wird, obwohl der Kern und der Anker bereits an der vorgesehenen Stelle sich befinden. Daher muß die Spannungsquelle höheren Anforderungen genügen, was zu einer größeren Wärmeerzeugung führen kann, die ihrerseits die Magnetspulenwicklung oder andere Schaltungskomponenten beschädigen kann. Außerdem kann die entwickelte Wärme zu einer Erhöhung des Widerstandes der Magnetspule führen, was ihren Wirkungsgrad herabsetzt. Ein weiterer, sehr lästiger Nachteil besteht darin, daß die exakte Position des Magnetspulenkernes bezüglich der Abschaltzeit schwanken kann, so daß eine Steuerung der von

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der Magnetspule bewirkten Dämpfung mit dem Ziel einer gleichbleibenden, wiederholbaren Dämpfungs-Charakteristik äußerordentlich schwierig wird. Die Verschwendung von Energie ist insbesondere in solchen Situationen nicht tolerierbar, in denen die Leistungsfähigkeit der Energieversorgung kritisch ist.

Der Erfindung liegt daher das Ziel zugrunde, ein Magnetspulen-Regelsystem zu schaffen, das mit minimalem Energiebedarf und minimalen Wärmeverlusten auskommt. Weiter soll mit der Erfindung ein Magnetspulen-Regelsystem geschaffen werden, bei dem die Aktivierungsdauer der Magnetspule eine Funktion der Arbeitsbelastung ist. Weiter soll mit der Erfindung ein Magnetspulen-Regelsystem geschaffen werden, bei dem die Magnetspule bei einer bestimmten Stellung des Ankers oder Kernes von 'der Stromversorgung getrennt wird, so daß die erwünschte Entlastung der Stromquelle, die erzeugte Wärme und der aus ihr möglicherweise entstehende Schaden reduziert wird und die Dämpfung geregelt werden kann. Demzufolge soll das zu schaffende Magnetspulen-Regelsystem verbesserte und wiederholbare Dämpfungseigenschaften und eine bessere Abklingcharakteristik mit kürzerer Zeitspanne besitzen.

Das durch die Erfindung zu schaffende Magnetspulenregelsystem soll die Verwendung von Batterien ermöglichen und dazu die in den Batterien gespeicherte Energie möglichst weitgehend sparen, indem der Abschaltzeitpunkt der Magnetspule so früh wie möglich nach der verrichteten Arbeit gelegt wird.

Mit der Erfindung soll ferner eine Wende-Detektorschaltung geschaffen werden, mit der eine plötzliche Veränderung oder Fluktuation des durch eine Magnetspule fließenden Stromes festgestellt werden kann, welche Veränderung oder Fluktuation sich aus einer plötzlichen Veränderung des magnetischen Widerstandes bzw. der Reluktanz ergibt.

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Der erfindungsgemäße We.idedetektor überwacht den SLroinfluß durch einen Widerstand, der mit der Magnetspulen-Wicklung in Reihe geschaltet ist und einen den Umkehr anzeigenden Impuls an der Stelle der Stromkurve erzeugt, bei der der Anker oder Kern seinen Sitz eingenommen hat.

Schließlich soll mit der Erfindung ein Magnetspulen-Regelsystem geschaffen werden, das einen Wendedetektor zur Feststellung derjenigen Stelle aufweist, bei der der Magnetspule.nkern seinen Sitz einnimmt, wobei der Abschaltzeitpunkt der Magnetspule gesteuert und dann, wenn der Magnetspulenkern seinen Sitz innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls nicht eingenommen hat, die Magnetspulenwicklung vom Stromfluß getrennt wird, um das System vor Schaden zu bewahren.

Die genannten 2iele werden von der Erfindung dadurch erreicht, daß in einem Magnetspulen-Regelsystem die Magnetspulenwicklung normalerweise zu dem Zeitpunkt stromlos gemacht wird, bei welchem der Magnetspulenkern seinen Sitz einnimmt. Eine Wendedetektorschaltung überwacht den Strom, der durch einen Fühlerwiderstand fließt, welcher in Reihe mit der Magnetspulenwicklung geschaltet ist und Veränderungen im Stromfluß in der Wicklung bei Veränderungen des magnetischen Widerstandes der Wicklung abfühlt. Sobald der Magnetspulenkern oder -Anker seinen Sitz eingenommen hat und der magnetische Widerstand sich nicht weiter ändert, erzeugt die Wendedetektorschaltung einen Impuls und die Magnetspulen-Regelschaltung spricht auf diesen Wende-Impuls an und schaltet den Strom für die Magnetspulenwicklung ab. Wenn die Regelschaltung für die Magnetspule.einen Wendeimpuls nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne empfängt, schaltet die Regelschaltung der Magnetspule die Wicklung ab und verhindert auf diese Weise, daß das System Schaden erleidet.

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Die Erfindung geht in ihren einzelnen Merkmalen und Vorteilen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, bei der auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schaltung zur Stromversorgung einer Magnetspule, bei der ein Voltmeter parallel zu dem mit der Magnetspulenwicklung in Reihe geschalteten Widerstand geschaltet ist;

Fig. 2.eine graphische Darstellung der zeitlichen Abhängigkeit des Stromflusses für einen typischen Einschalt- Ausschalt-Zyklus einer Magnetspule;

Fig. 3 ein Blockdiagramm des mit den Merkmalen der Erfindung ausgestatteten Magnetspulen-Regelsystems ;

Fig. 4 eine schematische Schaltung des Magnetspulen-Regelsystems gemäß der Erfindung mit Einzelheiten der Wendedetektorschaltung;

Fig. 5 Impulszüge zur Erläuterung des Betriebsverhaltens der Schaltung aus Fig. 4; und

Fig. 6 eine alternative Ausführungsform des Wendedetektors aus Block 31 der Fig. 4.

Figuren 1 und 2 zeigen eine typische Speiseschaltung für eine Magnetspule sowie die zeitliche Abhängigkeit des Stromflusses. Gemäß Fig. 1 ist ein Ende einer Magnetspule 11 mit einer Gleichspannungsquelle von + 24 V und mit dem anderen Ende mit einem Schalttransistor 13 über einen Fühlerwiderstand 15 verbunden. Wenn von einer äußeren Steuerschaltung ein Signal an die Basis des Transistors 13 gelegt wird und ihn öffnet, dann wird ein Stromweg von der Gleichspannungsquelle durch die Magnetspule 11, den Fühlerwiderstand 15 und den Transistor 13 zur Masse aufgebaut. Ein Schaltungspunkt (node) 12 liegt zwischen dem Fühlerwiderstand 15 und dem Kollektor des Transistors 13 und ist mit der Anode einer Diode 14 verbunden, deren Kathode mit

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demjenigen Ende der Magnetspule 11 verbunden ist, das an der Gleichspannungsquelle liegt. An der Node 12 liegt ferner der Kollektor eines zweiten Schalttransistors 16 über einen Haltestrom-Widerstand 18. Der Transistor 16 wird in Leitung geschaltet, wenn der Transistor 13 entsprechend geschaltet wird und arbeitet so, daß eine gewisse Höhe an Haltestrom aufgebaut wird, nachdem der Transistor 13 gesperrt wurde. Die Diode 14 bildet eine Stromschleife durch die Magnetspule und den Fühlerwiderstand, nachdem der Schalttransistor 13 gesperrt wurde. Ein Voltmeter 17 ist über den Fühlerwiderstand 15 geschaltet, so daß die Spannung in ihrer Zeitabhängigkeit gemessen werden kann.

Figur 2 zeigt den Stromverlauf über der Zeit, wobei der Strom aus der Formel I = V/R berechnet wurde. Wenn der Transistor 13 zur Zeit t in Leitung geschaltet wurde, dann baut sich der Strom durch die Wicklung der Magnetspule 11 auf und kann durch Messen der Spannung über den bekannten Fühlerwiderstand 15 berechnet werden. Wie bei induktiven. Widerständen üblich, widersetzt sich die Wicklung der Magnetspule 11 einer Veränderung des Stromflusses. Nach einem gewissen Zeitintervall t.. reicht der Strom aus, den Magnetspulen-Kern oder -Anker in die Wicklung hineinzuziehen. Wenn der Magnetspulenanker oder -Kern in die Wicklung hineingezogen wurde, ändert sich der magnetische Widerstand, obgleich der Strom weiter ansteigt. Beim Zeitpunkt t„ ändert sich der magnetische Widerstand schneller als der Strom zunimmt, so daß der Stromverlauf gemäß Fig.2 einen Abfall der Stromstärke durch die Magnetspulenwicklung und den Fühlerwiderstand 15 anzeigt. Im Zeitpunkt t^ nimmt der Kern oder Anker der Magnetspule seinen Sitz ein, so daß sich der magnetische Widerstand nicht weiter"ändert und der Strom in der Wicklung wieder zunehmen kann. Diese Stelle, bei der der magnetische Widerstand aufhört, sich zu verändern erscheint als ein Umkehrpunkt in dem Kurvenverlauf

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der Fig. 2 und tritt im Zeitpunkt t,. auf. Der Strom baut sich dann weiter in der Wicklung auf, wie das durch den Teil der Kurvenform zu erkennen ist, der zwischen dem Zeitpunkt t., und dem Zeitpunkt t. liegt. Im Zeitpunkt t. wird ein gewisser Maximalwert des Stromes durch bekannte Mittel festgestellt und der Schalttransistor 13 wird gesperrt. Dann ergibt sich ein Stromfluß von der Magnetspulenwicklung 11 durch den Fühlerwiderstand 15 und die Diode 14. Der Strom in der Wicklung wird zwischen Zeitpunkt t. und Zeitpunkt t₅ abfallen. Zur Zeit t₅ wird die Stromstärke des Haltestromes erreicht, der durch die Leitung des Schalttransxstors 16 und die Größe des Haltestromwiderstands 18 bestimmt ist, und dieser Haltestrom wird solange aufrecht erhalten, bis der Schalttransistor 16 gesperrt wird.

Man sieht, daß nach dem Zeitpunkt t₃ der Strom in der Wicklung zunimmt, obgleich keine nützliche Arbeit mehr geleistet wird, weil nämlich der Spulenkern oder -Anker bereits die gewünschte Stellung, d.h. seinen Sitz eingenommen hat. Dieser zunehmende Strom kann in unerwünschter Weise überflüssige Wärme erzeugen, welche den Wirkungsgrad der Magnetspule reduzieren oder in der Magnetspulenwicklung und der zugehörigen Schaltung Schaden anrichten kann.

Aus dem Studium des Stromverlaufs gemäß Fig. 2 erkennt man, daß eine abrupte Stromflußänderung oder ein Umkehrpunkt im Zeitpunkt t₃ auftritt und dieser Umkehrpunkt repräsentiert im wesentlichen den exakten Zeitpunkt, bei der Kern oder Anker seinen Sitz eingenommen hat und der magnetische Widerstand des Systems sich nicht weiter ändert. Der Zeitpunkt, an dem dieser Umkehrpunkt auftritt, schwankt in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern der beteiligten Schaltung und der Arbeitslast, mit der der Kern oder Anker beaufschlagt ist. Die Erfindung hat zum Ziele, die Abschalt-

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zeit auf diesen Umkehrpunkt festzulegen, der anzeigt, daß der Kern oder Anker die gewünschte Stellung eingenommen hat, so daß Energie gespart, die Energiequelle geschont, Überhitzen vermieden und die Lebensdauer des Systems erhöht werden.

Fig. 3 zeigt das erfindungsgemäße Regelsystem für die Magnetspule. Eine Magnetspule 19 ist mit einer Gleichspannungsquelle von +24V verbunden und wird von einer Versorgungsschaltung 21 mit Energie versorgt, die mit der Magnetspule 19 über Leitung 23 verbunden ist. Die Versorgungsschaltung 21 wird durch die Regelschaltung, symbolisiert durch Block 25, gesteuert, welche mit der Versorgungsschaltung 21 über Leitung 27 verbunden ist. Die Regelschaltung 25 empfängt von einer äußeren Signalquelle ein Betätigungssignal für die Magnetspule über Leitung 29, welches anzeigt, daß die Magnetspule 19 aktiviert werden soll. Die Regelschaltung 25 spricht auf den externen Impuls an und bewirkt, daß die Versorgungsschaltung 21 die Magnetspule 19 aktiviert. Der Wendedetektor, symbolisiert durch Block 31, fühlt den durch die Spule 19 fließenden Strom über Leitung 33 ab und liefert einen Ausgangsimpuls an die Regelschaltung 25 über Leitung 35, wenn der Kern oder Anker der Magnetspule 19 seinen Sitz eingenommen hat, was durch das Auftreten eines Umkehrpunktes im zeitlichen Verlauf des Stromflusses durch die Magnetspulenwicklung angezeigt wird. Nach Empfang dieses Wendeimpulses wird die Regelschaltung 25 die Versorgungsschaltung 21 so schalten, daß die Magnetspule von der Stromversorgung getrennt wird. Wenn dieser Wendeimpuls von der Regelschaltung 25 nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne empfangen wird, dann wird die Regelschaltung 25 die Versorgungsschaltung 21 dennoch abschalten, so daß die Spule 19 von der Stromversorgung getrennt wird und die Schaltung geschützt wird.

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Fig. 4 zeigt die Schaltung des Regelsystems aus Fig. 3, wobei jeder gestrichelt umrahmte Block dem mit dem gleichen Bezugszeichen versehenen Block aus Fig. 3 entspricht. Die Magnetspulen-Versorgungsschaltung 21 empfängt ihren Eingang aus der Regelschaltung 25 über Leitung Leitung 27 ist mit dem Eingang eines. Inverters 37 verbunden, dessen Ausgang an einem Schaltungspunkt (Node) liegt. Die Note 39 ist mit einer Spannungsquelle von +5V über einen Widerstand 41 sowie mit einem Schaltungspunkt 43 über eine Diode 45 verbunden, deren Anode am Schaltungspunkt 39 und deren Kathode am Schaltungspunkt 43 liegt. Die Node 43 ist über einen Widerstand 47 an Masse gelegt und mit der Basis eines Transistors 4 9 verbunden. Der Emitter des Transistors 49 ist direkt mit der Basis eines Transistors 51 sowie mit Masse über einen Widerstand 50 verbunden. Der Kollektor des Transistors 49 ist mit dem Kollektor des Transistors 51 am Schaltungspunkt (Node) 53 verbunden. Die Node 53 ist mit der Magnetspule 19 über Leitung 23 und der Emitter des Transistors 51 ist mit dem Eingang des Wendedetektors 31 über Leitung 33 verbunden. Die Magnetspule 19 umfaßt eine Wicklung 55, deren eines Ende mit der Eingangsleitung 23 und deren anderes Ende mit einer Gleichspannungsquelle von +24V verbunden ist. Die Magnetspule 19 enthält ferner eine Diode 57, die über der Wicklung 55 se verbunden ist, daß die Anode der Diode 57 an der Eingangsleitung 23 und die Kathode an der Gleichspannungsquelle liegen.

Die Wendedetektorschaltung 31 erhält ihren Eingang aus der Leitung 33 am Eingangs-Schaltungspunkt 59. Die Eingangs-Node 59 ist mit einer Referenznode 61 über einen Stromfühlerwiderstand 63 verbunden. Die Referenznode 61 ist über Leitung 65 direkt mit Masse verbunden, so daß dann, wenn der die Transistoren 49 und 51 umfassende

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Transistorschalter leitet, ein Strompfad von der Gleichspannungsquelle +24V über Wicklung 55, Leitung 23, Node 53, Transistoren 51,49, Leitung 33, Node 59, Stromfühler-Widerstand 63, Node 61 und Leitung 65 zu Masse vorhanden ist. Der Fühlerwiderstand 63 ist daher in den Strompfad eingeschaltet und dient zur Stromversorgung der Wicklung, so daß der durch den Widerstand 63 fließende Strom den durch die Wicklung 55 fließenden Strom repräsentiert.

Die Wendedetektorschaltung 31 enthält ferner einen Spannungsdifferenz -Komparator 67 mit zwei Eingängen. Der erste Komparator-Eingang wird von der Node 69 abgenommen, die mit der Eingangsnode 59 über einen ersten Eingangswiderstand 71 verbunden ist. Die erste Komparator-Eingangsnode 69 ist ferner mit der Referenznode 61 über einen ersten Eingangskondensator 73 verbunden. Die Kombination aus erstem Eingangwiderstand 71 und erstem Eingangskondensator 73, die über dem Fühlerwiderstand 63 liegen, besitzt eine erste RC-Zeitkonstante. Der zweite Eingang für den Komparator 67 wird von einer zweiten Eingangsnode 75 abgenommen, die mit der Eingangsnode 59 über einen zweiten Eingangswiderstand 77 und mit der Referenznode 61 über einen zweiten Eingangskondensator 79 verbunden ist. Der zweite Eingangskondensator schafft eine gewisse Rausch-Immunität, kann jedoch unter gewissen Umständen weggelassen werdne. Der zweite Eingangswiderstand 77 und der zweite Eingangskondensator 79 liegen über dem Fühlerwiderstand 63 und besitzen eine zweite RC-Zeitkonstante, die von der ersten RC-Zeitkonstanten des ersten Widerstandes 71' und des ersten Kondensators 73 verschieden ist. Das erste Widerstands-Kondensatorglied 71,73 bildet ein Verhältnis mit dem zweiten Widerstands-Kondensatorglied 77,79 derart, daß die beiden Schaltungskomponenten auf durch veränderlichen Stromfluß in der Wicklung 55 und dem Fühlerwiderstand 63 hervorgerufene Schwankungen der am Fühlerwiderstand 63

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abfallenden Spannung ansprechen und eine schwankende Eingangsspannungsdifferenz zwischen den Eingangsnoden 69 und des Komparators 67 aufbauen. Die Werte der Kondensatoren 73,79 und/oder der Widerstände 71,77 können schwanken, um unterschiedliche Genauigkeitsgrößen über verschiedene Arbeitsbereiche in bekannter Weise zu erhalten.

Die negativen Eingänge des Komparators 67 sind mit der Referenznode 61 über Leitungen 81 und 8 3 verbunden. Die positiven Eingänge des Komparators 67 sind mit der Node 85 über Leitung 87 und über einen Verschiebewiderstand 89 verbunden. Node 85 ist mit einer Gleichsspannungsquelle von +5V verbunden. Der Ausgang des Komparators 67 wird von der Ausgangsnode 91 abgenommen. Die Ausgangsnode 91 ist mit Node 85 mit dem Widerstand 93 und mit dem Eingang der Regelschaltung 25 über Leitung 35 sowie mit einer positiven Rückkopplungsnode 95 über Leitung 97 verbunden. Ein positives Rückkopplungsnetzwerk liegt zwischen Node 95 und dem ersten Exngangsschaltungspunkt 69 des Komparators und umfaßt- eine Parallelschaltung eines relativ großen Rückkopplungswiderstands 99 mit einem Rückkopplungskondensator 101. Das Rückkopplungsnetzwerk schafft eine Hysterese und reduziert die Rauschempfindlichkeit des Systems.

Die REgelschaltung 25 besitzt drei Eingänge und einen einzigen Ausgang. Ein erster Eingang 103 nimmt den Setz- und positiven Rücksetz-Impuls aus dem externen System auf der die erforderliche Aktivierung der Magnetspule 19 anzeigt. Dieser Eingang ist mit einer Eingangsnode 105 verbunden, die ihrerseits zum "J"-Eingang eines JK-Flip-Flops 107 über Leitung 109 führt sowie mit dem '^"-Eingang des JK-Flip-Flops 107 über einen Inverter 111 und Leitung 113 verbunden ist. Der zweite Eingang der Regelschaltung 25 wird vom Eingang 115 abgenommen", der eine Reihe von Taktimpulsen aus einer Taktimpulsquelle empfängt, welche beispielsweise ein 250 kHz-Taktgenerator sein kann

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der an sich bekannt ist und hier nicht dargestellt ist. Diese Taktimpulse gelangen vom Eingang 115 zum Takteingang des JK-Flip-Flops 107 über Leitung 117 und zum Takteingang eines zweiten JK-Flip-Flops 119 über Takteingang 121. Der Q-Ausgang des JK-Flip-Flops 107 von Node 123 abgenommen und ist direkt mit dem J-Eingang des JK-Flip-Flops 119 verbunden. Die Node 123 ist weiter über Leitung 127 mit einem Eingang eines NAND-Gatters 129 verbunden und die Node 125 ist über Leitung 131 mit einem Eingang eines zweiten NAND-Gatters 133 verbunden. Der Q-Ausgang des JK-Flip-Flops 119 ist mit dem zweiten Eingang eines NAND-Gatters 133 über Leitung 135 und Q Ausgang des JK-Flip-Flops 119 ist mit dem zweiten Eingang des NAND-Gatters 129 über Leitung 137 verbunden. Der Ausgang des NAND-Gatters 129 ist mit dem dominanten Setz-Eingang eines Folge-JK-Flip-Flops 139 über Leitung 141, und der Ausgang des NAND-Gatters 133 ist mit dem dominanten Lösch-Eingang des Folge-JK-Flip-Flops 139 über Leitung verbunden. Der J-Eingang des Folge-JK-Flip-Flops 139 ist direkt mit Masse über Leitung 145 und der K-Eingang des Folge-JK-Flip-Flops 139 ist mit einer Spannungsquelle von +5V über Leitung 147 verbunden. Der dritte oder Takteingang des Folge-JK-Flip-Flops 139 wird vom Ausgang der Wende-Detektorschaltung 31 über Leitung 35 abgenommen und der Q -Ausgang des Folge-JK-Flip-Flops 139 dient als einziger Ausgang der Regelschaltung gemäß der Erfindung und ist mit dem Eingang der Versorgungsschaltung 21 über Leitung 27 verbunden.

Die in Fig. 5 dargestellten Kurvenzüge können für das Verständnis des Betriebsverhaltens der Schaltung aus Fig. 4 nützlich sein. Die verschiedenen Impulszüge und Kurven des Zeitdiagramms sind mit A-L beschriftet. Kurve A zeigt den die Taktimpulse repräsentierenden Impulszug,

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die am Eingang 115 der Regelschaltung 25 auftreten können. Der Impuls B stellt einen Setz-Impuls dar, der dem Eingang 103 aus einer äußeren Quelle zugeführt werden kann und anzeigt, daß die Magnetspule 19 geschaltet werden muß. Impuls C stellt den Q-Ausgang des JK-Flip-Flops 107 und Impuls D stellt den Q-Ausgang des JK-Flip-Flops 119 dar. Der negative Impuls auf Leitung E stellt den Ausgang des NAND-Gatters 29 und der negative Impuls auf Leitung F stellt den Ausgang des NAND-Gatters dar. Der Impuls auf Zeile G repräsentiert den Q-Ausgang des Folge-JK-Flip-Flops 139 für eine Situation, bei der ein Umkehrpunkt nicht festgestellt wurde oder bei der aus anderen Gründen ein Wende-Impuls von der Regelschaltung 25 über Leitung 35 nicht empfangen wurde.

Zeile H zeigt den zeitlichen Stromverlauf durch den Fühler-Widerstand 63, wenn Leitung 35 von der Regelschaltung 25 getrennt wurde, so daß ein Wende-Impuls aus dem Ausgang des Comparators 6 0 innerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls (die Zeitspanne zwischen den Impulsen E und F) nicht empfangen wurde, so daß die Wicklung 55 erst am Ende jenes vorbestimmten Zeitintervalls vom Strom getrennt wird. Der Kurvenzug I repräsentiert den Ausgang an der Ausgangs-Node 91 des Wendedetektors für den Fall, daß die Leitung 35 von der Regelschaltung 25 getrennt ist, so daß der Wende-Impuls nicht zur Abschaltung der Magnetspule verwendet wird. Der Kurvenzug J ist der am Takteingang des Folge-JK-Flip-Flops 139 auftretende Impuls bei der Situation, bei der die Leitung 35 mit dem dritten oder Takteingang des Flip-Flops verbunden ist und den Wendeimpuls vom Ausgang des Comparators 67 empfängt. Der zweite negative, nadeiförmige Impuls J ist übertrieben dargestellt, um zu zeigen, daß der Impuls negativ ist und dann sehr schnell ins Positive ansteigt, statt den Verlauf eines geraden, positiven Impulses zu haben; in Wirklichkeit jedoch

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tritt dieser Effekt in einer so kurzen Zeit auf, die normalerweise nicht wahrnehmbar ist. Der Impuls K repräsentiert die Signale am Q-Ausgang des Folge-JK-Flip-Flops 39 der Regelschaltung gemäß der Erfindung, wenn der Wendeimpuls über Leitung 35 während des vorbestimmten Zeitintervalls empfangen wurde und Kurve L repräsentiert den Stromverlauf durch den Fühlerwiderstand 61 für den Fall, daß der Wendeimpuls der Regelschaltung 25 über Leitung 35 zugeführt wurde und zum Abschalten der Versorgungsschaltung 21 sowie der Wicklung 55 aus Block 19 diente.

Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wendedetektors. Die Verschaltung des Comparators und der das Verhältnis aufbauenden Eingänge für diesen ist im wesentlichen die gleiche wie in Fig.4, an den Ausgängen ist dagegen das Rückkopplungsnetzwerk weggelassen, das aus dem Rückkopplungskondensator 99 und dem Rückkopplungskondensator 101 besteht, und durch die nachfolgend beschriebene Schaltung ersetzt wird. Der Ausgang des Komparators 67 wird vom Schaltungspunkt 149 abgenommen. Die Node 149 ist über den Widerstand 93 mit der Node 85 verbunden sowie über einen Kondensator 153 an Masse angeschlossen. Node 149 ist ferner mit dem Eingang eines Schmitt-Triggers 155 verbunden, der beispielsweise ein MC1489 Chip sein kann und der dazu dient, die notwendige Rauschimmunität und Hysterese zu schaffen, was bisher durch das Rückkopplungsnetzwerk der Fig. 4 geleistet wurde. Der Ausgang des Schmitt-Triggers 155 wird einem Inverter 157 über Leitung 159 zugeführt und der Ausgang des Inverters 157 kann der Regelschaltung 25 über Leitung 35 wie oben beschrieben zugeführt werden.

Es wird jetzt das Betriebsverhalten des Regelsystems gemäß Fig. 4 unter Bezugnahme auf die Impulgzüge aus Fig.5 beschrieben.

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Wenn eine externe Schaltung einen positiven Impuls erzeugt und damit anzeigt, daß die Wicklung 55 der Magnetspule 19 aktiviert werden soll, dann wird ein positiver Impuls dem Eingang 103 zugeführt und dazu verwendet, zunächst das JK-Flip-Flop 107 beim Auftreten der negativen Kante des nächsten Taktimpulses zu setzen. Bei gesetztem JK-Flip-Flop 107 geht der Q-Ausgang hoch. Der hohe Ausgang wird dem J-Eingang des JK-Flip-Flops 119 und einem Eingang des NAND-Gatters 129 über Leitung 127 zugeführt. Da der andere Eingang des NAND-Gatters 129 mit dem Q-Ausgang des JK-Flip-Flops 119 verbunden ist, und da dieser Ausgang noch hoch bleibt, bis der nächste Taktimpuls das JK-Flip-Flop 119 setzt, sind die beiden Eingänge des NAND-Gatters 129 augenblicklich während eines Taktimpulses hoch und bewirken, daß ein niedriger Signalpegel am Gatterausgang auftritt. Dieser niedrige Signalpegel wird über Leitung 141 dem dominaten Setz-Eingang des Folge-JK-Flip-Flops 139 zugeführt, wodurch Flip-Flop·139 zunächst gesetzt wird. Die Dauer dieses dominanten Setz-Impulses reicht aus, daß das Flip-Flop 139 durch einen Impuls auf Leitung 35, der bei Einschalten der Spule auftritt, nicht zurückgesetzt wird. Wenn das Flip-Flop 139 gesetzt wird, geht der Q-Ausgang nach unten und dieser niedrige Impulspegel wird über Leitung 27 des Eingang des Inverters 37 zugeführt. Der Inverter 37 kehrt dieses niedrige Signal um und erzeugt ein hohes Signalpegel an seinem Ausgang, der die Basis des Transistors 49 hochgehen läßt, wodurch der Transistor eingeschaltet' wird. Bei leitendem Transistor 49 wird Transistor 51 ebenfalls in seinen Leitungszustand geschaltet, so daß sich ein Strompfad aus der Gleichspannungsquelle +24V zu Masse über die Magnespulenwicklung 55, den Transistor 49 und 51 und den Fühlerwiderstand 63 ergibt.

Mit zunehmendem Strom durch die Magnetspulenwicklung 55 wird der Strom in dem Fühlerwiderstand 63 durch die Komparatorschaltung 31 wie folgt abgetastet. Ehe die Speise-

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schaltung 21 so geschaltet wurde, daß sie die Magnetspule treibt, war der Komparator 67 durch den Verschiebe-Widerstand 89 so vorgespannt, daß sein Ausgang hoch lag. Bei aktivierter Magnetspule und dem Beginn des Stromflusses durch den Fühlerwiderstand 63 wird die Veränderung des Stromes durch den Fühler-Widerstand 63 durch das Verhältnis des Widerstands 71 und Kondensators 73 zum Widerstand 77 und Kondensator 7 9 festgestellt. Die Schaltungskomponente aus Widerstand 71 und Kondensator 73 hat eine RC-Zeitkonstante, die-von derjenigen der Schaltkomponente aus Widerstand 77 und Kondensator 79 verschieden ist, so daß das Verhältnis eine Spannungsdifferenz zwischen Eingangsnode 69 und Eingangsnode 75 am Komparator 67 aufbaut. Sobald der Strom durch den Fühlerwiderstand 63 zu fließen beginnt, bewirkt das Netzwerk am Eingang des Komparators 67, daß der Ausgang an der Node 91 absinkt. Der Strom durch die Magnetspulenwicklung 55 baut sich weiter auf, bis die Magnetspulenwicklung den Anker oder Kern in sich hineinzieht. Wenn der Kern hineingezogen ist und der Luftspalt abnimmt, wird die Veränderung des magnetischen Widerstandes oder Reluktanz dafür sorgen, daß der Strom zu fallen beginnt, weil der magnetische Widerstand sich schneller ändert als der Strom sich in der Spule vergrößern kann. In dem Augenblick, bei dem der Strom durch den Fühlerwiderstand 63 zu fallen beginnt, und die Veränderung der Reluktanz anzeigt, stellt das Eingangsnetzwerk diese Veränderung fest und läßt den Ausgang des Komparators 67 hochgehen. Sobald der Kern seine Endposition erreicht hat, verändert sich der mangetische Widerstand nicht länger und es tritt der in Fig. 5H gezeigt Umkehrpunkt auf, nach welchem der Strom durch den Fühlerwiderstand 63 erneut anzusteigen beginnt. Jetzt bemerkt das Eingangsnetzwerk erneut, daß der Strom durch den Fühlerwiderstand anzusteigen beginnt und läßt den Ausgang des Komparators 67 an der Node 91 erneut nach unten gehen. Dieser Übergang von einem niedrigen zu einem hohen und dann wieder zu einem niedrigen Ausgang

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erzeugt einen Wendeimpuls, der über Leitung 35 dem Takteingang des Folge-JK-Flip-Flops 139 zugeführt wird. Das Signal am Takteingang wird das Flip-Flop 139 zurücksetzen, da die Spannungsquelle +5V an dem K-Eingang über Leitung 147 anliegt. Ein hohes Signal wird dann an dem Q-Ausgang des JK-Flip-Flops 139 auftreten, das über Leitung 27 dem Inverter 37 zugeführt wird, wird invertiert und wird als niedriges Signal der Basis des Transistors zugeführt, wodurch die Schalttransistoren 4 9 und 51 abgeschaltet werden und die Spulenwicklung 55 durch Unterbrechen des Strompfades entaktiviert wird. Sobald die Transistoren 4 9 und 51 sperren, hört der Stromfluß im Fühlerwiderstand 63 auf und das RC-Eingangsnetzwerk des Komparators 67 läßt den Ausgang an Node 91 erneut nach oben gehen.

Man sieht daher, daß die Abschaltzeit der Spule auf ein vorbestimmtes Zeitintervall nach Auftreten des Umkehrpunktes festgelegt ist, der im zeitlichen Verlauf des Stromes auftritt und anzeigt, daß der Magnetspulenkern seine Endstellung erreicht hat und eine Veränderung des magnetischen Widerstandes nicht mehr auftritt.

Wenn der Umkehrpunkt von dem Wendedetektor 31 nicht festgestellt wird, was auftreten kann, wenn der Kern der Magnetspule oder der Anker hängen bleibt oder dergleichen, dann bewirkt die Vorderkante des Setz-Impulses auf Zeile B der Fig. 5 ein Zurücksetzen des JK-Flip-Flops 107, das seinerseits das JK-Flip-Flop 119 zurücksetzt. Kurz vor dem Zurücksetzen des JK-Flip-Flops 119 sind die beiden Eingänge des NAND-Gatters 133 hoch und lassen ein niedriges Signal am Ausgang des NAND-Gatters 133 auftreten. Dieses niedrige Signal wird dem dominanten Lösch-Eingang des Folge-JK-Flip-Flops 139 über Leitung 143 zugeführt. Dieser Impuls läßt das JK-Flip-Flop 139 zurücksetzen und es erscheint ein hohes Signal an dem Q-Ausgang. Dieses hohe Signal wird über Leitung 27 dem

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Inverter 37 der Treiberschaltung 21 für die Magnetspule (oben auch Versorgungsschaltung genannt) zugeführt, wodurch die Transistoren 49 und 51 in ihren nicht-leitenden Zustand geschaltet werden und die Magnetspule von der Stromzufuhr abtrennen. Dies geschieht, um eine fortgesetzte Zunahme des Stromes in der Wicklung 55 zu verhindern, die nach Auftreten des Umkehrpunktes als Anzeichen des in Endstellung befindlichen Kernes nur Energie verschwendet und möglicherweise schädliche Wärmemengen erzeugt, die zum Durchbrennen der Wicklung oder sonstigen Schaden in der Schaltung führen können.

Wie bereits erwähnt, wird in der Wendedetektor-Schaltung 31 ein Rückkopplungsnetzwerk aus einer Parallelschaltung gemäß Rückkopplungs-Widerstand 99 und eines Rückkopplungs-Kondensators 101 verwendet. Dieses positive Rückkopplungsnetzwerk hält den Komparator auf seinen vorhandenen Zustand, schafft auf diese Weise einen Hysterese-Effekt und reduziert die Empfindlichkeit gegen Rauschen. Wenn das System frei schwingen könnte, oder rauschempfindlich wäre, würden die sich ergebenden unzuverlässigen Ausgänge die Schaltung unverwendbar machen. In der alternativen Ausführungsform des Wendedetektors gemäß Fig. 6 ist der Rückkopplungskondensator und der Rückkopplungswiderstand weggelassen, jedoch sorgt der hinzugefügte Schmitt-Trigger 155 dafür, daß der notwendige Hysterese-Effekt und die notwendige Rauschimmunität erhalten werden.

Unter normalen Betriebsbedingungen arbeitet die Schaltung gemäß Fig. 4 so, daß sie die Magnetspulenwicklung 55 in Abhängigkeit vom Vorliegen eines Setz-Impulses am Eingang 103 mit Strom versorgen läßt. Der Strom durch die Magnetspulenwicklung baut sich auf und der Umkehrpunkt wird im zeitlichen Verlauf des Stromes, zu dem Zeitpunkt auftreten, bei dem der Magnetspulenkern oder -Anker seine Endstellung erreicht hat. Der Wendedetektor 31 und

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insbesondere der Komparator 67 überwachen den Stromfluß durch den Fühlerwiderstand 63 und fühlen sich verändernde Spannungen an den Eingängen 69 und 75 ab, wie das durch die RC-Eingangsschaltungen vorgeschrieben wird, und veranlassen, daß der Ausgang des Wendedetektors einen Impuls erzeugt, wenn der Magnetspulenkern seine Endstellung erreicht hat und der Umkehrpunkt aufgetreten ist. Dieses Signal sorgt dafür, daß die Magnetspulen-Steuerschaltung 25 (oben auch Regelschaltung genannt) ein Signal erzeugt, welches die Transistoren 49 und 51 zum Schalten in ihren nicht leitenden Zustand veranlaßt und damit die Trennung der Magnetspulenwicklung 55 von der Stromzufuhr bewirkt. Wenn der Umkehrpunkt nicht festgestellt wird, wird kein Wendeimpuls auf Leitung 35 zum Takteingang des JK-Flip-Flops 139 auftreten, jedoch wird am Ende einer vorbestimmten Zeitspanne, die durch die Zeitdauer des am Eingang 103 stehenden Setz-Impulses bestimmt ist, das NAND-Gatter 133 einen negativen Impuls zum Zurücksetzen des Folge JK-Flip-Flops 139 erzeugen, wodurch die Transistoren 49 und 51 in ihren nicht leitenden Zustand geschaltet und die Magnetspulenwicklung von der Stromzufuhr getrennt werden, so daß die überschüssige Erzeugung von Wärme tiinimal gehalten und die Magnetspulenwicklung sowie die zugehörige Schaltung maximal geschützt werden.

Nachstehende Tabelle I zeigt repräsentative, jedoch nicht beschränkende Dimensionierungen und Bezeichnungen der einzelnen Bauteile, die in einer typischen Ausführungsform der Erfindung verwendet werden können.

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Tabelle

Bauteil	67	& 133	Größe oder Bezeichnung
Komparator	155		LM 311
Schmitt Trigger	129	& 157	MC 1489
NAND-Gatter	37		DTL 94 6
Inverter	111		DTL 944
Inverter	55		DTL 936
Wicklung	41		3,4 Ohm
Widerstand	47		27 0 Ohm
Widerstand	50	77 & 92	1000 Ohm
Widerstand	63		51 Ohm
Widerstand	71,		0,10 Ohm
Widerstände	89	153	2000 Ohm
Widerstand	99		10 000 Ohm
Widerstand	73 &		2 χ 10⁶ Ohm
Kondensatoren	79	0,1 Mikrofarad
Kondensator	101	0,012 Mikrofarad
Kondensator		0,005 Mikrofarad

Insgesamt wurde ein Magnetspulen-Steuersystem beschrieben, bei welchem die Zeitspanne, während der die Magnetspule an eine Stromquelle angeschlossen ist, eine Funktion der beaufschlagten Arbeitslast ist, so daß der Strom für die Magnetspule stets dann abgeschaltet wird, sobald der Spulenanker oder -Kern seine Endposition eingenommen hat. Die Magnetspulen-Steuerschaltung spricht auf einen externen Befehl zur Aktivierung der Magnetspule an und schaltet eine Magnetspulen-Treiberschaltung, die der Magnetspulenwicklung Strom zuführt. Die Größe des Stromes durch die Magnetspulen-Wicklung nimmt beständig zu, solange, bis

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der Kern oder Anker in die Spule gezogen wird. Der Stromfluß nimmt weiter zu, wenn der Anker oder Kern in die Spule gezogen wird, bis zu demjenigen Punkt, an welchem der magnetische Widerstand der magnetischen Schaltung sich schneller verändert als der Strom sich durch die Magnetspulenwicklung aufbauen kann. Von diesem Punkt bis zum Erreichen des Endpunktes durch den Anker oder Kern fällt der Strom. Sobald die Endlage des Ankers oder Kerns erreicht ist, hört die Änderung des magnetischen Widerstandes" auf und der Strom durch die Magnetspulenwicklung beginnt erneut anzusteigen. Die Veränderung des magnetischen Widerstandes für die Beendigung jener Veränderung wird durch einen Umkehrpunkt im zeitlichen Verlauf des Stromes durch die Magnetspulenwicklung repräsentiert. Ein Breitband-Wendedetektor ertastet den Zeitpunkt, an welchem die Veränderung des magnetischen Widerstandes endet (d.h. wenn der Kern oder Anker seine Endstellung erreicht hat) und erzeugt einen Impuls, der der Magnetspulensteuerschaltung zugeführt wird und bewirkt, daß die Treiberschaltung für die Magnetspule abgeschaltet und der Strom zur Magnetspulenwicklung ebenfalls abgeschaltet oder wenigstens reduziert wird. Die Steuerschaltung für die Magnetspule stellt ferner sicher, daß die Magnetspulen-Treiberschaltung auch für den Fall abgeschaltet wird, daß der Wendeimpuls innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls nicht auftritt, so daß Energie gespart und die Magnetspule sowie die zugehörige Schaltung geschützt werden.

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Claims

Ansprüche

1. Schaltung zur Peststellung einer Änderung der Steigung im zeitlichen Verlauf des Stromes in einem Stromkreis mit veränderlichem magnetischem Widerstand, insbesondere zur Feststellung eines Umkehrpunktes, Wendepunktes od.dgl. im Verlauf des eine Magnetspule mit beweglichem Anker durchflxeßenden Stromes, gekennzeichnet durch einen vom Strom durchflossenen Widerstand (63), durch ein erstes Widerstands-Kondensator-Glied (71,73) mit einer ersten RC-Zeitkonstanten und einem zweiten Widerstands -Kondensator-Glied (77,79) mit einer zweiten RC-Zeitkonstanten, welches über dem Widerstand (63) geschaltet ist, wobei sich ein Verhältnis zwischen dem ersten Widerstands-Kondensator-Glied und dem zweiten Widerstands-Kondensator-Glied zum Abfühlen der Veränderungen des den Widerstand durchfließenden Stromes ergibt; durch einen Spannungs-Differenζ-Komparator (67) , der auf das Spannungs-Differenz-Verhältnis des ersten Widerstands-Kondensator-Gliedes und des zweiten Widerstands-Kondensator-Gliedes anspricht und einen Ausgangsimpuls in Abhängigkeit von einer relativ schnellen Veränderung des den Widerstand durchflxeßenden Stromes erzeugt; und durch eine an den Ausgang des Komparators (91) angeschlossenen Einrichtung zur Reduzierung der Rauschempfindlichkeit und Unterdrückung von Schwingungen.

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2. Schaltung insbesondere nach Anspruch 1 in einer Steuerschaltung für eine Magnetspule mit einem Schaltelement, das in einem ersten Schaltzustand einen Strompfad zwischen einer Spannungsquelle durch die Magnetspule und Masse aufbaut und in dem zweiten Schaltzustand den Strompfad unterbricht, wobei der zeitliche Verlauf des Stromes durch die den magnetischen Widerstand repräsentierende Magnetspule einen Umkehrpunkt aufweist, an welchem der bewegliche Anker der Magnetspule eine vorbestimmte Stellung einnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wendedetektor (31) auf das Auftreten des Umkehrpunktes anspricht und ein den Umkehrpunkt repräsentierendes Wendesignal erzeugt; und daß eine Steuerschaltung (25) auf das Wendesignal anspricht und das Schaltelement (21) für den Stromweg durch die Magnetspule (19) steuert.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (55) der Magnetspule (19) von einer Treiberschaltung (21) mit Strom ver- und entsorgt wird; daß eine Abfühleinrichtung (63) für den die Wicklung

(55) durchfließenden Strom vorgesehen ist; daß ein Komparator (67) auf die Abfühleinrichtung (63) anspricht und ein Ausgangssignal abgibt, wenn der Magnetspulenanker eine vorbestimmte Stellung eingenommen hat; und daß eine Steuerschaltung (25) auf einen Eingangsimpuls (bei 103), welcher die Notwendigkeit eines Wirksamwerdens der Magnetspule anzeigt, anspricht und die Treiberschaltung (21) steuert.

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4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlereinrichtung (63) einen von dem Magnetspulen-Strom durchflossenen Widerstand aufweist, der in dem von der Spannungsquelle (+24V), der Magnetspulenwicklung (55) und Masse (65) gegebenen Reihenstromkreis eingeschaltet ist; und daß der Komparator einen ersten Eingang (69) und einen zweiten Eingang (75) sowie einen Ausgang (91) aufweist.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator ein ein Widerstands-Kondensator-Verhältnis aufbauendes Netzwerk (71,73,-77,79) an seinen Eingängen aufweist, welches auf den Spannungsabfall an dem Widerstand (63) anspricht und eine Spannungs-Differenz an den Eingängen des Komparators erzeugt.

6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk einen ersten Kondensator (73) aufweist, der den ersten Eingang (69) des Komparators mit dem geerdeten Ende (61) des Widerstands (63) verbindet; daß das Netzwerk einen ersten Widerstand (71) aufweist, der den ersten Eingang (69) des Komparators mit dem anderen Ende (59) des Widerstandes (63) verbindet; daß das Netzwerk einen zweiten Kondensator (79) aufweist, der den zweiten Eingang (75) des Komparators mit dem geerdeten Ende des Widerstandes verbindet; und daß das Netzwerk einen zweiten Widerstand (77) aufweist, der den zweiten Eingang des Komparators mit dem anderen Ende des Widerstandes verbindet.

7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator eine Rückkopplungs-Einrichtung (99, 101) aufweist, die aus einer Parallelschaltung eines dritten Widerstandes (99) und eines dritten Kondensators (101) besteht und die Rauschempfindlichkeit reduziert und das Entstehen von schwingungen verhindert.

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8. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator-Ausgang (149) mit einer einrichtung (155,157) verbunden ist, die eine Hysterese erzeugt und die Rausch-Unempfindlichkeit erhöht.

9. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (25) wenigstens ein Flip-Flop (107,119,139) aufweist, das ein erstes Signal zum öffnen der Treiberschaltung (21) und ein zweites Signal zum Sperren der Treiberschaltung (21) erzeugt; daß die Steuerschaltung eine erste Logik-Schaltung aufweist, die auf den Eingangsimpuls (bei 103) anspricht und das Flip-Flop setzt, sowie die Erzeugung des ersten Signals triggert; daß das Ausgangssignal aus dem Komparator das Rückstellen des Flip-Flops

(139) und das Triggern der Erzeugung des zweiten Signals auslöst (über Leitung 35) und daß eine zweite Logikschaltung vorgesehen ist, die bei Ausfall eines Ausgangssignals aus dem Komparator nach einer vorbestimmten Zeitspanne das Flip-Flop löscht und die Erzeugung des zweiten Signals triggert.

10. Schaltung nach einem der Ansprüche 2-9 zum Anschließen einer Magnetspule an eine Stromquelle bei Empfang eines externen Signals und Trennen der Magnetspule von der Stromquelle, wenn der Magnetspulenanker eine vorbestimmte Stellung eingenommen hat, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Strompfad zwischen der Stromquelle (+24V) durch die Magnetspule (19) zur Masse (65) ein bistabiles Schaltelement (21} zum öffnen und Schließen des Strompfades vorgesehen ist; daß eine Detektoreinrichtung (31) auf den Stromfluß längs des Strompfades anspricht und ein Steuersignal erzeugt, wenn der Magnetspulenanker eine vorbestimmte Stellung erreicht; und daß eine Steuerschaltung {25) auf das

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Steuersignal aus der Detektoreinrichtung (31) anspricht und das bistabile Schaltelement (21) in einen Schaltzustand triggert, bei welchem das bistabile Schaltelement (21) den Strompfad durch die Magnetspule öffnet.

11. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Strompfad einen vom Magnetspulenstrom durchflossenen Widerstand (63) aufweist; und daß das bistabile Schaltelement (21) einen Transistor-Schalter (49,51) enthält, der auf ein erstes Triggersignal an seinem Eingang mit Schließen des Strompfades und auf ein zweites Triggersignal an seinem Eingang mit öffnen des Strompfades anspricht.

12. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung Flip-Flops (107,119,139) aufweist, die auf das externe Signal ansprechen und das erste Triggersignal dem Eingang des Transistorschalters zuführen und auf das Steuersignal aus der Detektoreinrichtung (31) ansprechen und das zweite Triggersignal dem Transistorschalter zuführen.

13. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung eine erste Logikschaltung enthält, die auf das externe Signal anspricht und das Flip-Flop das erste Triggersignal erzeugen läßt; daß die Steuerschaltung eine auf das Steuersignal aus der Detektoreinrichtung (31) ansprechende Einrichtung aufweist und das Flip-Flop zurücksetzt und zur Erzeugung des zweiten Trägersignals veranlaßt; und daß eine zweite Logikschaltung auf das Ausbleiben des Steuersignals aus der Detektoreinrichtung (31) innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nach Empfang des externen Eingangssignals anspricht und das Flip-Flop löscht und das zweiter Trigger-

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signal für den Transistorschalter erzeugen läßt.

14. Schaltung nach einem der Ansprüche 11-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung einen Spannungsdifferenz-Komparator (67) mit einem ersten (69) und einem zweiten Eingang (75) sowie einem Ausgang (91) aufweist; daß ein erstes Widerstands-Kondensator-Glied über den vom Magnetspulenstrom durchflossenen Widerstand (63) geschaltet ist und eine erste RC-Zeitkonstante besitzt, daß ein zweites Widerstands-Kondensator-Glied über den vom Magnetspulenstrom durchflossenen Widerstand (63) geschaltet ist und eine zweite RC-Zeitkonstante besitzt, die von der ersten RC-Zeitkonstanten verschieden ist; und daß das erste Widerstands-Kondensator-Glied (71,73) mit dem ersten Komparator-Eingang (69) und das zweite Widerstands-Kondensator-Glied (77,79) mit dem zweiten Komparator-Eingang (75) verbunden ist.

15. Schaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Komparators eine Einrichtung (155) zur Unterdrückung der Rauschempfindlichkeit und Verhinderung von Schwingungen angeschlossen ist.

16. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Unterdrückung der Rauschempfindlichkeit und Verhinderung von Schwingungen ein positives Rückkopplungsnetzwerk ist, das zwischen dem Komparator-Ausgang (91) und dem positiven Eingang (69) des Komparators geschaltet ist und eine Parallelschaltung aus einem dritten relativ großen Widerstand (99) und einem dritten Kondensator (101) besteht.

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17. Schaltung nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Ausgang des Komparators (91) angeschlossene Einrichtung zur Unterdrückung der Rauschempfindlichkeit und zur Verhinderung von Schwingungen einen Schmitt-Trigger (155) umfaßt.

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