DE2602906A1

DE2602906A1 - Fehler-erkennungs-einrichtung in einer mit einer magnetspule arbeitenden anordnung

Info

Publication number: DE2602906A1
Application number: DE19762602906
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: FR2301830B1; FR2301830A1; DE2602906C2; US3988664A; GB1499254A; JPS51104222A; JPS5932831B2

Description

BURROUGHS CORPORATION, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Michigan, Burroughs Place, Detroit, Michigan 48232, V. St. A.

Fehler-Erkennungs-Einrichtung in einer mi b einer Magnetspule arbeitenden Anordnung

Die Erfindung beschäftigt sich allgemein mit einer Fehler-Erkennungs-Einrichtung, die insbesondere in einer mit Magnetspule arbeitenden Einrichtung verwendet werden kann.

Elektromechanische Magnetspulen dienen bekanntermaßen zur Erfüllung einer großen Zahl unterschiedlicher Funktionen. In Druckern werden elektromagnetisch betätigte Druckhammer verwendet; in Karten-Sortiergeräten werden elektromagnetisch betätigte Weichen verwendet; Karten-Zuführgeräte arbeiten oft mit elektromagnetisch betätigten Greifern. In allen diesen zahlreichen Anordnungen treten verschiedene Fehlertypen auf, die entstehen, wenn eine Magnetspule nicht auslöst, nach dem Arbeitshub nicht mehr in ihre Ausgangsstellung zurückkehre.^, zu früh oder zu spät auslöst. Je nach der Anordnung, in welcher die Magnetspule oder das Relais verwendet wird, können die Druckhammer nicht genügend Kraft erhalten, um die richtigen Zeichen zu drucken, können Kartenzuführgeräte zusammen-

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brechen, Sortiergeräte falsch sortieren oder die Schriftstücke oder Dokumente beschädigen. In den meisten Fällen wird derartiges Fehlverhalten erst erkannt, wenn die Zeichen als falsch gedruckt oder als auf dem bedruckten Medium fehlend festgestellt werden, wenn auf eine Betriebsstörung eine vorgesehene Alarmeinrichtung anspricht und die Betriebsstörung anzeigt, oder wenn die Dokumente beschädigt werden etc. Falsch-Sortierungen aufgrund des Ausfalls von spulenbetätigten Weichen bleiben häufig unentdeckt und verursachen beträchtliche Kosten und erheblichen Aufwand, wenn sich später die Notwendigkeit von Korrekturen ergibt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fehlererkennungs-System zu schaffen, das in Anlagen verwendet werden kann, in welchen Magnetspulen benutzt werden. Weiter soll die Erfindung bereits eine Vorwarnung möglicher, später auftretender Fehler oder Ausfälle einer Magnetspule schaffen, deren Anker ' innerhalb einer vorgegebenen Zeit in seineAusgangslage zurückgekehrt sein muß. Weiter soll die Erfindung eine elektronische Schaltung zur Feststellung der Rückkehrzeit eines Spulenankers Bestimmung schaffen, ob in Abhängigkeit von der festgestellten Rückkehrzeit ein Fehler vorhanden ist oder nicht.

Weiter soll die Erfindung ein vorbestimmtes Zeitintervall festlegen, innerhalb dessen die Rückkehr des Magnetspulen-Ankers als annehmbar angesehen werden kann und außerhalb dessen ein Fehlverhalten angenommen werden muß, wobei ferner eine Schaltung geschaffen werden soll, mit der die Rückkehrzeit des Ankers bezüglich des bestimmten Zeitintervalls festgestellt werden kann. Weiter soll die Erfindung eine Testschaltung zur Reduzierung des vorgegebenen Zeitintervalls schaffen, um den Bereich einzuengen, während dessen die Rückkehr des Spulenankers oder -Jochs in seine Ausgangslage stattfinden soll, so daß dann, wenn

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die Rückkehr außerhalb dieses schmalen annehmbaren Bereichs stattfindet, eine Neigung zu einem möglichen zukünftigen Fehlverhalten festgestellt werden kann, so daß geeignete Maßnahmen getroffen werden können, ehe ein tatsächlicher Ausfall auftritt.

Mit der Erfindung soll schließlich eine Fehlererkennungsschaltung für solche Anordnungen geschaffen werden, die mit einer Magnetspule arbeiten, wobei ein Wendedetektor zur Feststellung des Zeitpunktes dient, bei welchem der Magnetspulenanker oder -Kern in seine Ausgangsstellung zurückgekehrt ist und wobei ein Zeitintervall aufgebaut werden kann, für das dann, wenn eine festgestellte Rückkehrzeit innerhalb des Zeitintervalls liegt, die Rückkehrzeit als annehmbar angesehen werden kann, und daß dann,wenn die Rückkehrzeit außerhalb des Zeitintervalls liegt das Auftreten eines Fehlers vermutet werden kann.

Die gesteckten Ziele werden in einer Einrichtung erreicht, bei der eine Magnetspule in Abhängigkeit von einem externen Signal aktiviert wird. Bei aktivierter Magnetspule wird der Kern oder Anker in die Spule auf seine Ausgangsstellung zu gezogen, sobald der Strom in der Magnetspule ansteigt. An einer gewissen Stelle des Einziehens verändert sich die Reluktanz (magnetischer Widerstand) der Schaltung schneller als der Strom sich in der Magnetspulenwicklung aufbauen kann. Zu diesem Zeitpunkt beginnt der Strom durch die Maqnetspulenwicklung abzufallen, bis der Magnetspulenanker seine Ausgangszustand wieder angenommen hat. Sobald der Magnetspulen-Anker oder Kern die vorbestimmte Lage eingenommen hat, beginnt der Strom erneut in der Wicklung anzusteigen. Eine Wendedetektorschaltung spricht auf den Strom durch die Magnetspulenwicklung an und stellt den Zeitpunkt fest, bei dem die Reluktanz aufhört sich zu verändern und der Magnetspulenanker voll in der vorbestimmten Stellung steht, und erzeugt ein Signal, das die Einnahme des Ausgangszustands durch den Magnetspulen-

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anker oder -Kern anzeigt. Ein zweiter Eingangsimpuls wird in Verbindung mit dem ersten Spulen-Aktivierimpuls erzeugt und dient als Marke für ein vorbestimmtes Zeitintervall. Wenn das Signal, das die Einnahme der Normalstellung des Magnetspulenkerns oder -Ankers anzeigt, während dieses vorbestimmten Zeitintervalls auftritt, dann wird davon ausgegangen, daß die Schaltung in akzeptier· barer Weise arbeitet. Die Einrichtung stellt das frühe Auftreten eines derartigen Impulses und/oder das späte Auftreten eines derartigen Impulses (entweder innerhalb oder außerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls) fest und erzeugt eine Anzeige des Auftretens eines Fehlers und möglicherweise eine Anzeige der Natur des Fehlers, je nach Art des Anwendungsfalles. Die Anordnung besitzt weiter einen Testlauf, in welchem die Breite des Zeitintervalls, das für die Annehmbarkeit des Auftretens besagten Impulses maßgebend ist, verkleinert werden kann, so daß kleine Schwankungen oder Abweichungen von der genauen Rückkehrzeit festgestellt werden können und als Vorhersage oder " Neigung zum baldigen Eintritt eines möglichen Fehlverhaltens genommen werden kann, so daß die Wartung der Anlage vorgenommen und die Magnetspule erneut im Hinblick auf die Rückkehr zeit justiert werden kann, so daß das Auftreten eines erwarteten Fehlers praktisch ausgeschlossen ist.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Anordnung umfassend eine Spulen-Steuereinrichtung, eine Magnetspule und eine Arbeitseinrichtung für eine Magnetspule;

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Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer magnet-

spulen-betätigten Klein-Weiche, die in einem Schecksortiersystem verwendet wird;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Förderschiene gemäß Fig. 2, wobei die Weiche in einer zurückgezogenen Stellung das Dokument längs eines ersten Weges fördern läßt und bei einer zweiten Stellung in eine Tasche ablenkt;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausfuhrungsform eines Anwendungsgerätes für eine Magnetspule, wobei ein elektromagnetisch betätigter Hammer-Auslöser als Schlagorgan für einen Hammer vorgesehen ist, welches den • Hammer gegen ein Druckrad beim seriellen Drucken schlägt;

Fig. 5 ein Blockdiagramm einer Anwendungs-Einrichtung für eine Magnetspule, die mit den Merkmalen der Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 6 ein Schaltungsdiagramm als Ausschnitt aus dem Blockdiagramm der Fig. 5;

Fig. 7 ein Schaltungsdiagramm der Steuerlogik sowie des Fehlererkennungsteils des Blocks aus Fig. 5;

Fig. 8 ein Schaltungsdiagramm einer Schaltung, die einen Spulen-Aktivierimpuls erzeugt und das vorbestimmte Toleranz-Zeitintervall erzeugt und steuert;
und

Fig. 9A-K Impuls- und Kurvenzüge zur Erläuterung des Betriebsverhaltens der Schaltungen aus den Fig. 7 und 8.

In Fig. 1 steht der Block 11 repräsentativ für irgendeine Anordnung, die mit Magnetspulen arbeitet. So könnte der Block 11 ein Sortiergerät mit von Magnetspulen betätigten Weichen, ein Druckergerät mit durch Magnetspulen betätigten Druckhammern, einen Kartenspender mit durch Magnetspulen betätigten Greifern oder ein sonstiges elektromagnetisch betätigtes Gerät repräsentieren. Für diese Einrichtungen gemeinsam ist innerhalb des Blockes 11 eine Magnetspulensteuerung 13, eine Magnetspule 15 und eine Magnetspulen-Arbeitseinrichtung 17 dargestellt.

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Fig. 2 zeigt ein Arbeitsgerät, das von einer Magnetspule betätigt wird, in welchem Beispiel der Block 11 ein Sortiergerät mit Entschlüsselung sein könnte, etwa das GerätBurroughs S200; die Spule 15 würde in Fig. 2 die Magnetspule sein, die die Weiche steuert und das Arbeitsgerät wäre der Steuermechanismus für die Taschen-Weiche. In Fig. 2 bilden die Bauteile 19 und 21 die Seitenwände eines Förderkanals, die den Vorschubweg eines Schriftstückes, also etwa einer Informationskarte, eines Kassenbelegs oder eines Schecks, bezeichnet mit Bezugszeichen 3 9 definieren, wobei das Schriftstück normalerweise in der durch Pfeil angedeuteten Richtung längs des Förderweges zwischen den Wänden 19 und 21 laufen würde. Normalerweise ist der Anker 25 der Magnetspule 23 durch die Feder 29 aus seiner Ruhestellung und der Mitte der Magnetspulenwicklung 27 heraus vorgespannt. Solange wie die Magnetspulenwicklung 27 nicht an Strom liegt, bleibt der Anker 25 nach rechts heraus aus der Mitte der Wicklung 27 gedrückt, bleibt jedoch innerhalb des magnetischen Feldes. Bekanntlich kann an dem Ende des Magnetspulenankers, das innerhalb der Wicklung 27 ist, eine nicht magnetisierbare Schubstange 30 angesetzt sein, die dann mit dem Ablenkmechanismus 31 der Weiche so gekoppelt ist, daß der Weichenmechanismus 31 außerhalb der Schlitze 37 in der Wand 19 und außerhalb des Vorschubwegs des Schriftgutes 39 positioniert ist, das dann längs des ersten Vorschubwegs in der diurch Pfeil angegebenen Richtung weiter gefördert werden kann. Wenn ein ankommendes Schriftgut in eine nicht dargestellte, jedoch an sich bekannte Tasche umgelenkt werden soll, muß das Schriftgut in den zur Tasche führenden Transportweg umgelenkt werden, welcher durch die Seitenwände 33 und 35 definiert ist. Um dies zu bewirken, wird die Magnetspulenwicklung 27 an Strom gelegt, so daß der Anker 29 zurück in die Mitte oder das Innere der Magnetspulenwicklung

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gezogen wird, wodurch der Weichenablenkmechanismus 31 durch die Schlitze 37 in der Wand 19 geschoben wird und den ersten Vorschubweg des Schriftgutes dann blockiert, wenn der Anker seine Normalstellung eingenommen hat und den Ablenker schiebt und das Schriftgut in den zweiten, in die Tasche führenden Transportweg ablenkt, der durch die Wände 33 und 35 definiert ist.

Die Draufsicht gemäß Fig. 3 auf die Anwendungsvorrichtung für die Magnetspule gemäß Fig. 2 erläutert das Betriebsverhalten des Geräts. Eine Informationskarte oder ein Scheck 39 bewegt sich in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung längs eines ersten Vorschubweges, definiert durch die Wände 19 und 21. Wenn das Schriftgut 39 längs des ersten Vorschubweges weiter laufen soll (angedeutet durch die ausgezogenen Pfeile), dann wird der Magnetspulenmechanismus 23 aus Fig. 2 die Weichenzunge 31 der magnetspulenbetätigten Weiche in der zurückgezogenen Stellung zurückhalten, die durch ausgezogene Linien dargestellt ist, und zwar außerhalb des Weges des Schriftgutes, so daß■ es ungehindert längs des ersten Vorschubweges weiterlaufen kann. Wenn jedoch das Schriftgut in die Sortierertasche und damit in den durch die Wände 33 und 35 definierten Transportweg abgelenkt werden soll, dann wird die Magnetspule 23 durch Anschluß der Wicklung 27 an Strom betätigt, · woraufhin die Anker 25 seinen Sitz einnimmt bzw. in seine vorbestimmte Stellung übergeht und den Weichenzungenmechanismus 31' in die gestrichelt angedeutete Stellung bewegt. Die Zunge 31 blockiert dann den ersten Vorschubweg, definiert durch die Wände 19 und 21, so daß das ankommende Schriftgut 39 auf die Zungenfläche der Zunge auftrifft und in den Seitenweg, definiert durch die Wände 33 und 35, abgelenkt wird, was durch den gestrichelten Pfeil in Fig. 3 angedeutet ist.

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Selbstverständlich stellt der in den Fig, 2 und 3 dargestellte Mechanismus nur ein Beispiel einer Anwendung einer Magnetspule dar, in deren Rahmen die vorliegende Erfindung eingesetzt werden kann. Dem Fachmann ist klar, daß es als außerordentlich wesentlich und erwünscht und manchmal sogar als absolut notwendig angesehen wird, daß der Magnetspulenanker oder -Kern seinen Sitz innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nach Aktivierung der Magnetspule einnimmt. Im Fall eines Betätigungsmechanismus für die Sortierertaschen-Weiche kann dann, wenn die Magnetspule zu früh eingezogen wird, so daß die Einnahme des Sitzes oder der vorbestimmten Stellung durch den Anker zu früh und zu schnell geschieht, ein Fehlverhalten auftreten, weil ein zu frühes Einziehen anzeigt, daß die Magnetspule nach ihrem vorhergehenden Arbeitszyklus nicht voll in die Ausgangsstellung zurückgekehrt ist, während ein zu spätes Hineinziehen oder zu spätes Sitzeinnehmen des Magnetspulenankers einen vollständigen Ausfall der Betätigung der Weiche anzeigen kann, was zu einer fehlerhaften Sortierung oder zu einer Beschädigung führen kann, was zu einem Fehlverhalten des Systems und möglicherweise Beschädigung des zu sortierenden Schriftgutes führen kann.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Beispiel einer Anwendung einer Magnetspule. Hier bewirkt das Anlegen der Magnetspulenwicklung 41 an Strom, d.h. ihre Aktivierung, daß der Hammer-Auslösehebel 43 in die Magnetspule hineingezogen wird und dort eine vorbestimmte Position einnimmt, wodurch das Schlagende des Auslösehebels 45 mit vorbestimmter Krafteinwirkung auf den Hammer 47 schlägt, der durch eine Feder 49 in eine normale Kontaktstellung gegen den Auslösehebel 4 5 gedrückt wird. Der auf den Druckerhammer übertragene Impuls ist in seiner Höhe kritisch insofern, als ein ordnungsgemäßes und genaues Drucken von der durch den Impuls übertragenen Energie abhängt, gegeben durch

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die Gleichung E = 1/2 mv . Da die Masse des Hammers kon-

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stant ist und gewöhnlich gegenüber der Geschwindigkeit kaum ins Gewicht fällt und da die Geschwindigkeit ins Quadrat erhoben ist, bestimmt die dem Hammer mitgegebene Geschwindigkeit, ob das gedruckte Zeichen hinreichend deutlich ist. Wenn dem Hammer 47 durch den Auslöser 43 die richtige Startgeschwindigkeit mitgegeben wurde, schlägt der Hammer 47 das Papier gegen das Druckrad 51 mit hinreichender Energie, so daß das zu druckende Zeichen hinreichend genau wiedergegeben ist. Wenn der Magnetspulenanker seinen Sitz zu früh einnimmt, zeigt das an, daß der Auslöser nicht vollständig in seine Ausgangsstellung nach vorhergehendem Hub zurückgekehrt war, so daß ungenügend Energie auf den Hammer während des nachfolgenden Schlages übertragen wird. Das rührt daher, daß der Anker ursprünglich zu nahe an der eingezogenen Position positioniert war, so daß er über die verbleibende Distanz nicht genügend auf die eingezogene Position beschleunigt werden konnte, um die notwendige Startgeschwindigkeit zu erhalten. Ein zu frühes Einnehmen der eingezogenen Position kann auch das Fehlen einer Dämpfung auf der Hammerseite anzeigen, da der Hammer von dem Suhlagende des Auslösers auch weggeprallt sein kann, so daß der Auslöserhub eine geringere Energie auf den Hammer übertragen wird, da er bereits langsamer geworden ist, ehe der Startkontakt hergestellt ist, so daß folglich entweder das Zeichen nicht gedruckt werden wird oder jedenfalls nicht mit der erforderlichen Deutlichkeit und Klarheit gedruckt wird. Wenn andererseits der Anker seinen eingezogenen Sitz zu spät einnimmt, bedeutet dies wiederum, daß ein Fehler vorhanden ist und daß die Zeichen entweder nicht gedruckt werden oder nicht mit der hinreichenden Deutlichkeit gedruckt werden, weil der Hammer nicht genügend Energie empfängt,und zwar aufgrund ungenügender Beschleunigung, wenn der Anker langsam reagiert oder wenn eine Klemmsituation vorliegt. Jedenfalls zeigt

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sowohl eine zu frühe Einnahme wie auch eine zu späte Einnahme des Sitzes an, daß ein Fehler oder Ausfall in dem System aufgetreten ist, was natürlich von der Art des Systems abhängt; aus der Tatsache des zu frühen oder zu späten Sitzeinnehmens kann häufig die genaue Art des Fehlers bestimmt werden, wie oben in den Beispielen dargelegt wurde.

Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm einer Solenoid-Schaltung mit den Merkmalen der Erfindung. Block 53 bedeutet eine Magnetspule, die mit einer Spannungsquelle von +24V verbunden ist und die in dem System des Blockes 55 Arbeit leisten kann. Das Gerät 55 ist mit der Magnetspule über eine Kopplung 57 verbunden, die beispielsweise durch den Magnetspulenanker, ein mechanisches Bindeglied, eine nicht magnetisierbare Schubstange, die mit dem Anker verbunden ist, od.dergl. gebildet werden kann. Das Gerät 55 kann entweder eines der oben im Zusammenhang mit Fig.2 oder 4 beschriebenen Beispiel sein oder es kann natürlich auch eine andere an sich bekannte Vorrichtung für den Block 55 genommen werden. Die Magnetspule 23 ist über Leitung 61 mit der Spulentreiberschaltung 59 verbunden. Die Spulentreiberschaltung 59 legt die Magnetspule 53 an Strom oder unterbricht die Stromzuführung zur Magnetspule 53. Wenn die Spulentreiberschaltung aktiviert und die Magnetspulenweicklung mit Strom versorgt ist, dann wird der durch die Magnetspulenwicklung fließende Strom über die Spulentreiberschaltung 59 und dann über Leitung 63 einem Wendedetektor 65 zugeführt. Der Wendedetektor 65 stellt den Zeitpunkt fest, bei dem der Magnetspulenanker oder -Kern seinen Sitz- bzw. seine vorbestimmte Stellung einnimmt und erzeugt einen Impuls, der die Einnahme anzeigt. Dieser die eingezogene Stellung des Spulenankers anzeigende Impuls wird über Leitung 67 einer Steuerschaltung 69 zugeführt. Die Steuerschaltung 69 empfängt über Leitung 71 Eingangssignale, die eine Betätigung der

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Magnetspule 53 verlangen und steuert das Auslösen oder Stillsetzen der Spulentreiberschaltung 59 über Leitung 73. Die Steuerschaltung 69 enthält außerdem die Fehler-Vorwarn- oder Bestimmungslogik gemäß der Erfindung und die Fehleranzeige 75 spricht auf Signale aus der Steuerschaltung 69 über Leitung 77 an und gibt eine Anzeige eines Fehlers und/oder der Art eines speziellen Fehlers, je nach der Art des gesamten Systems. Der Eingang 71 der Steuerschaltung 69 ist repräsentativ für mehrere tatsächlich vorhandene Eingangsleitungen und kann denjenigen Impuls, der das ToleranzIntervall bildet, wie auch den Einschaltimpuls für die Magnetspule empfangen, worauf noch weiter unten im Zusammenhang mit den Fig. 7 und 8 eingegangen wird.

Fig. 6 zeigt die Schaltung der Spulentreiberschaltung 59 aus Fig. 5, wobei die Magnetspulenwicklung 101 in dem die Magnetspule repräsentierenden Block 53 und die Wendedetektorschaltung 65 aus Fig. 5 gezeigt sind. Die Spulentreiberschaltung 59 empfängt ihre Eingänge aus der Steuerschaltung 69 über Leitung 73. Leitung 73 ist mit dem Eingang eines Inverters 79 verbunden, dessen Ausgang mit dem Schaltungspunkt (= Node) 81 verbunden ist. Node 81 ist mit einer Spannungsquelle von +5V über einen Widerstand 83 sowie mit einer Node 85 über eine Diode 87 verbunden, deren Anode an Node 81 liegt und deren Kathode mit Node 85 verbunden ist. Node 85 ist über einen Widerstand 89 mit Masse verbunden und führt zur Basis eines Transistors 91. Der Emitter des Transistors 91 ist mit einer Node verbunden, die direkt zur Basis eines zweiten Schalttransistors 95 und über einen Widerstand 97 zu Masse führt. Der Kollektor des Transistors 91 ist mit dem Kollektor des Transistors 95 an der Node 99 verbunden. Die Node 99 ist mit der Magnetspule 59 über Leitung 61 und der Emitter des Transistors 95 ist mit dem Eingang des Wendedetektors 65 über Leitung 67 verbunden. Die Magnetspule 53 enthält die bereits genannte Magnetspulenwicklung 101, deren eines Ende an Leitung 61 liegt und deren anderes

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Ende zur Gleichspannungsquelle von +24V führt. Block 53 enthält ferner eine Diode 103, die über die Magnetspulenwicklung 101 liegt,und zwar in der Weise, daß die Anode mit Leitung 61 für die Kathode mit der Gleichspannungsquelle verbunden ist.

Die Wendedetektorschaltung 65 erhält ihren Eingang aus Leitung 67 an der Eingangsnode 105. Die Eingangsnode ist mit einer Node 107 über einen Fühlerwiderstand 109 verbunden. Die Node 107 ist über Leitung 111 direkt mit Masse verbunden, so daß dann, wenn der Transistorschalter aus den Transistoren 91 und 95 leitet, ein Strompfad von der Gleichspannungsquelle +24V durch die Magnetspulenwicklung 101 über Leitung 61, Node 99, den Transistorschalter aus den Transistoren 91 und 95, Leitung 67, Node 105, den Widerstand 109, Node 107 und Leitung 111 zur Masse gegeben ist. Der stromabfühlende Widerstand 109 sitzt im durch Magnetspulenwicklung 101 führenden Strompfad, so daß der ihn durchfließende Strom den durch die MagnetSpulenwicklung fließenden Strom repräsentiert.

Die Wendedetektorschaltung 65 enthält ferner ein Spannungsdifferenz -Komparator 113 mit einem positiven und einem negativen Eingang. Der positive Komparator-Eingang wird von einer ersten Eingangsnode 115 und der negative Eingang von einer zweiten Komparator-Eingangsnode 117 abgenommen. Die erste Komparator-Eingangsnode 115 ist mit der Eingangsnode 105 über einen ersten Komparator-Eingangs-Widerstand 119 verbunden ist mit Node 107 über einen ersten Komparator-Eingangskondensator 121 verbunden. Die Verbindung des ersten Eingangs-Widerstands 119 mit dem ersten Eingangs-Kondensator 121, die über dem Fühler-Widerstand 109 liegt, besitzt eine erste RC-Zeitkonstante. Die zweite Eingangsnode 117 ist mit der Eingangsnode 105 über einen zweiten Eingangs-Widerstand 123 und mit Node 107 über einen zweiten Eingangs-Kondensator 125 verbunden. Der

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zweite Eingangs-Kondensator 125 gibt einen gewissen Schutz gegen Rauschempfindlichkeit, kann jedoch unter gewissen Umständen weggelassen werden. Der zweite Eingangs-Widerstand 123 und der zweite Eingangs-Kondensator 125 liegen zusammen ebenfalls über dem Stromfühler-Widerstand 109 und besitzt eine zweite RC-Zeitkonstante, die von der ersten RC-Zeitkonstanten der Verknüpfung des ersten Eingangs-Widerstand 119 mit dem ersten Eingangs -Kondensator 121 verschieden ist. Die erste Eingangs-Widerstands-Kondensator-Verbindung 119,121 bildet ein Verhältnis mit der zweiten Eingangs-Widerstands-Kondensator-Kombination 123,125, so daß die beiden Schaltungskomponenten auf Schwankungen in der Spannung ansprechen, die über den Fühlerwiderstand 109 abfällt, wenn der Strom in der MagnetSpulenwicklung 101 schwankt, so daß sich eine schwankende Eingangsspannungs-Differenz zwischen den Eingangs-Noden 115 und 117 des Spannungs-Differenz-Komparators 113 ergibt. Die Werte der Eingangs-Widerstände 119 und 123 sowie der Eingangs-Kondensatoren 121 und können schwanken, um unterschiedliche Genauigkeit über einen variablen Betriebsbereich zu erhalten.

Die Eingänge für das Anlegen negativer Spannungen an dem Spannungs-Differenz-Komparator 113 sind mit Node 107 über Leitungen 127 und 129 verbunden. Die positiven Spannungseingänge des Komparators 113 sind mit einer Node 131 über Leitung 133 und einen Widerstand 135 verbunden. Der Widerstand 135 dient dazu, eine positive Verschiebung zu erhalten, so daß der Ausgang des Komparators sicher hoch liegt, obgleich keine Spannungsdifferenz an den Eingängen 115 und 117 besteht. Node 131 ist direkt mit einer Spannungsquelle von +5V verbunden. Der Ausgang des Komparators 113 wird an der Komparator-Ausgangsnode 137 abgenommen, die direkt über Leitung 67 mit der Steuerschaltung 69 aus Fig. 5 verbunden ist und die mit Node

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= 14-

131 imar ainen Eochaieh-Widerstand 141 verbunden ist. Sine EüsklsoppIungssGhaltung aus einer Parallelschaltung sinss Sückkopplmigswiderstands 143 und eines Rückkopp-I^ngs-Itoadeißsators 145 ist mit einem Ende an die Ausgangszioie 137 übsr Leitung 139 gelegt, um mit dem anderen Ende an die erste KoiRparator-Eingangsnode 115 über Leitung 147 gekoppelt.

Die Steuerschaltung 69 gemäß Fig. 7 empfängt über einen ersten Eingang 149 das Signal "A", das einen Setz-Impuls aus einem externen System repräsentiert und den Wunsch nach Betätigung durch die Magnetspule 53 ausdrückt. Der Eingang ist direkt mit einer Eingangsnode 151 verbunden, die direkt zum J-Eingang eines JK-Flip-Flops 153 über Leitung 155 führt, und außerdem zum K-Eingang des JK-Flip-Flops 153 über einen Inverter 157 und eine Leitung 159 führt. Ein zweiter Eingang zur Steuerschaltung aus Fig. 7 wird von Eingang 161 abgenommen, der eine Reihe von Taktimpulsen aus einer Taktimpulsquelle, etwa in Form eines 25OkHz-Taktes empfängt, der hier nicht im einzelnen dargestellt ist. Diese Taktimpulse werden vom Eingang 161 dem Takteingang des JK-Flip-Flops 153 über Leitung 163 zugeführt, und dem Takteingang eines zweiten JK-Flip-Flops 165 über Leitung 167 zugeführt. Der Q-Ausgang des JK-Flip-Flops 153 wird von Node 169 abgenommen und direkt mit dem J-Eingang des JK-Flip-Flops 165 verbunden. Der Q-Ausgang des JK-Flip-Flops 153 wird von Node 171 abgenommen und direkt dem K-Eingang des JK-Flip-Flops 165 zugeführt. Node 169 ist außerdem über Leitung 173 mit einem Eingang eines NAND-Gatter s 175 verbunden und die Node 171 ist über Leitung 177 mit einem Eingang eines zweiten NAND-Gatters 179 verbunden. Der Q-Ausgang des JK-Flip-Flops 165 ist mit dem zweiten Eingang eines NAND-Gatters 179 über Leitung

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181 verbunden und der Q-Ausgang des JK-Flip-Flops ist mit dem zweiten Eingang eines NAND-Gatters 175 über Leitung 183 verbunden. Der Ausgang vom NAND-Gatter 175 ist mit dem Dominanten-Setζ-Eingang eines Folge-Flip-Flops 185 über Leitung 187 verbunden und der Ausgang eines NAND-Gatters 179 ist mit einer Node 189 verbunden. Node 189 ist mit dem Dominanten-Lösch-Eingang des Folge-JK-Flip-Flops 185 über Leitung 191 und mit einem Eingang mit einem NAND-Gatter 193 über Leitung 195 verbunden. Der J-Eingang des Folge-JK-Flip-Flops 185 ist direkt mit Masse über Leitung 197 und der K-Eingang ist mit einer Spannungsquelle von +5V über Leitung verbunden. Der Q-Ausgang des Folge-JK-Flip-Flops 185 dient als einziger Ausgang aus dem Folge-Flip-Flop (Master/Slave-Flip-Flop) und wird von Ausgangsnode abgenommen. Die Ausgangsnode 201 ist mit dem zweiten Eingang eines NAND-Gatters 193 über Leitung 103 verbunden und kann mit dem Eingang der Solenoid-Treiberschaltung gemäß Fig. 6 über Leitung 73 verbunden werden, um den Betrieb der Magnetspulen-Treiberschaltung zu steuern.

Ein dritter Eingang zur Steuerschaltung aus Fig. 7 wird vom Eingangsanschluß 205 abgenommen, der das Ausgangssignal aus Node 137 des Wendedetektors über Leitung erhält. Der Exngangsanschluß 205 ist mit Node 207 über Leitung 209 verbunden und Node 207 ist mit dem dritten oder Takteingang des Folge JK-Flip-Flops 185 über Leitung 211 verbunden und führt zu einem Eingang eines NAND-Gatters 213 über Leitung 215. Der vierte und fünfte Exngangsanschluß der Steuerschaltung aus Fi. 7 wird vom Exngangsanschluß 217 abgenommen und empfängt den das Zeitintervall bildenden Impuls B, der nachfolgend im Zusammenhang mit Fig. 8 beschrieben wird. Der Eingang 217 ist mit dem zweiten Eingang des NAND-Gatters 213 über Leitung 219 verbunden. Der Ausgang des NAND-Gatters 213 wird von der Ausgangsnode 221 abgenommen und der

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Ausgang des NAND-Gatters 193 wird von Node 223 abgenommen. Node 221 kann mit einer Anzeigeschaltung etwa der mit Block 75 in Fig. 5 bezeichneten, verbunden werden, und zwar über Leitung 225, und Node 223 kann mit einer ähnlichen Anzeigeschaltung über Leitung 227 verbunden werden. Das Signal von Leitung 225 könnte beispielsweise eine Lampe zum Aufleuchten bringen, die eine zu frühe Einnahme des Sitzes des Spulenankers anzeigt und das Signal auf Leitung 227 könnte dazu dienen, daß die Anzeigeschaltung 75 eine Mitteilung illuminiert, die das späte Einnehmen des Sitzes des Spulenankers anzeigt. Der Ausgang 221 ist weiter mit einem invertierten Eingang eines ODER-Gatters 229 über Leitung 231 verbunden und Node 223 ist mit dem anderen invertierten Eingang des ODER-Gatters 229 über Leitung 231 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gatters kann mit einer Anzeigeschaltung etwa gemäß Block 75 über Leitung 235 verbunden werden und dazu dienen, eine Anzeige über die Art des Fehlers, die zu frühe oder zu späte Sitzeinnahme od.dgl. verwendet werden.

Fig. 8 zeigt das Verfahren einer möglichen Erzeugung des Setz-Impulses A und des zweiten Impulses B, was zur Bildung des vorbestimmten Toleranz-Zeitintervalls verwendet wird, während dessen die Sitzeinnahme des Magnetspulenankers noch als annehmbar angesehen werden kann. Ein Setzeingang 237 nimmt ein Setz-Signal aus einer externen Quelle auf, die den Wunsch nach einem Tätigwerden der Magnetspule 53 anzeigt. Dieses Signal wird von Eingang 237 zur Node 239 weitergeleitet und gelangt dann zum Eingang eines ersten monostabilen Multivibrators 241 über Leitung 243, und zum Eingang eines zweiten monostabilen Multivibrators 245 über Leitung 247. Der Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators 241 wird über Leitung 249 dem A- oder Setz-Eingangsanschluß 149 der Schaltung von Fig.7 und der Ausgang des zweiten monostabilen Multivibrators 245 wird über Leitung 251 dem B-Impuls-Eingangsanschluß 217 6098 36/02 57

der Schaltung der Fig. 7 zugeführt. Die die Impulsdauer bestimmenden Eingänge des monostabilen Multivibrators 241 sind mit Node 255 direkt über Leitung 153 und über ein Kondensator 257 verbunden. Die Impulsdauer bestimmenden Eingänge des monostabilen Multivibrators 245 sind mit Node 259 direkt über Leitung 261 und kapazitiv über einen Kondensator 2 63 verbunden. Node 255 ist mit einem ersten variablen Widerstand 265 über Leitung 267 und mit einem zweiten variablen Widerstand 269 über Leitung 271 verbunden. Das entgegengesetzte Ende des Widerstandes 265 ist mit dem Schaltkontakt 272 über Leitung 275 und der entsprechende Schaltkontakt 272' ist mit einer Node 273 verbunden. Das entgegengesetzte Ende des Widerstands 269 ist mit dem Schaltkontakt 274 und der entsprechende Schaltkontakt 274' ist mit einer Node 277 über Leitung 27 9 verbunden.

Node 259 ist mit einem Ende eines variablen Widerstands 281 über Leitung 283 und mit einem Ende eines zweiten variablen Widerstands 285 über Leitung 287 verbunden. Das andere Ende des Widerstands 281 ist mit Node 271 . und das gegenüberliegende Ende des Widerstandes 285 ist mit Node 277 verbunden. Node 273 ist mit dem Kontaktpunkt 289 über Leitung 291 und Node 277 ist mit einer zweiten Kontaktstelle 293 über Leitung 2 94 verbunden. Der Kontakt 289', der dem Kontakt 283 entspricht, und der Kontakt 293', der dem Kontakt 293 entspricht, sind direkt mit einer Spannungsquelle von +5V verbunden. Ein Schaltarm 2 95 bildet in seiner ersten Stellung einen Leitungsweg zwischen Kontakten 289 und 289' und unterbricht diesen Leitungspfad beim Testbetrieb und verbindet dann die Kontakte 293 und 293'. In ähnlicher Weise verbindet der mit dem Schaltarm 2 95 gekoppelte Schaltarm 296 in einer ersten Stellung die Schaltkontakte 272 und 272' leitend und verbindet in einer Testbetriebsstellung die Schaltkontakte 274 und 274' leitend und unterbricht

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die leitende Verbindung zwischen den Kontakten 272 und 272'.

Fig. 9 zeigt einige Kurvenzüge zum besseren Verständnis des Betriebsverhaltens der Schaltungen aus Fig. 7 und 8. in Zeile A ist eine Taktimpulsreihe angegeben, die etwa am Takteingang 161 der Schaltung aus Fig. 7 auftreten kann. Zeile B zeigt den Setzimpuls A, der vom Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators 241 der Schaltung aus Fig. 8·abgenommen und über Leitung 249 zum Eingang 149 der Schaltung aus Fig. 7 übergeben wird. Zeile C zeigt den Impulsausgang aus dem zweiten monostabilen Multivibrator 245, der über Leitung 251 dem B-Impuls-Eingang 217 der Schaltung aus Fig. 7 zugeführt wird. Eine erste gestrichelte vertikale Linie beginnt an der Hinterkante des B-Impulses in Zeile C und erstreckt sich vertikal nach unten. Diese gestrichelte Linie, mit t„

ti

bezeichnet, repräsentiert den frühesten Zeitpunkt, während dem die Feststellung eines Wendepunktes, welche die Sitzeinnahme durch den Spulenanker anzeigt, annehmbar ist-. Die an der hinteren Kante des Α-Impulses in Zeile B ist mit t bezeichnet und stellt den spätesten Zeitpunkt dar, bei dem die Feststellung eines Wendepunktes, die die Sitzeinnahme des Spulenankers zeigt, noch als annehmbar toleriert werden kann. Die Mitte ist durch die vertikale gestrichelte Linie t gegeben und stellt den korrekten Zeitpunkt oder den genauen Zeitpunkt dar, an welchem die Schaltarme 295 und 296 von ihrer ersten Stellung in den Testbetriebstellung übergehen und damit die Kontakte 293 und 293· und 274 und 274· leitend verbinden, so daß die Widerstände 269 und 285 in das die Impulsbreite aufbauende Netzwerk der monostabilen Multivibratoren 241 und 245 eingeschaltet werden. Man beachte, daß die Breite des Toleranzbereiches wesentlich schmaler gemacht wurde.

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Die Kurve in Zeile H zeigt den Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators 241 oder den Α-Impuls, der dem Eingang 249 der Schaltung aus Fig. 7 zugeführt wurde. Zeile I zeigt den Ausgang des zweiten monostabilen Multivibrators 245, der den B-Impuls an den Eingang 217 der Schaltung aus Fig. 7 abliefert. Zeile J wiederholt Zeile E, da jedoch der Wendepunkt früher auftritt als die früheste Zeitschranke des vorbestimmten Toleranzintervalls, wird festgestellt, daß der Spulenanker sich nicht genau zum richtigen Zeitpunkt an seiner vorgeschriebenen Position einfindet. Damit können im Rahmen der Wartung Nachjustierungen ausgeführt werden, welche zur Folge haben, daß der Spulenanker zur rechten Zeit seinen Sitz einnimmt, wie das in Zeile K dargestellt ist, wo der Sitz genau an der erwünschten Zeit eingenommen wird. Man bemerke, in Bezug auf Zeile J, bei der die Sitzeinnahme innerhalb des normalen Toleranzbereiches stattfand, so daß ein Fehler nicht angezeigt werden würde, so kann doch angenommen werden, daß eine Neigung für einen baldigen Fehler festgestellt wurde, weil die Spule ihren Sitz nicht genau zum richtigen Zeitpunkt eingenommen hat. Daher wurde ein möglicher zukünftiger Fehler im Voraus vermutet und dem kann durch Nachjustierungen vorgebeugt werden, ehe ein tatsächliches Fehlverhalten auftreten sollte.

Es wird jetzt das Betriebsverhalten der Schaltung gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 9 beschrieben. Im Normalbetrieb befinden sich die Schaltarme 2 95 und 296 in ihrer Normalstellung und stellen eine leitende Verbindung zwischen der Spannungsquelle von +5V über die Kontakte 289 und 289' und die Kontakte 272 und 272' her, so daß die Widerstände 265 und 281 mit dem ersten monostabilen Multivibrator 241 bzw. mit dem zweiten monostabilen Multivibrator 245 verbunden sind. Dies führt

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zur Erzeugung eines Setzimpulses A mit einer ersten vorbestimmten Impulslänge und eines zweiten Impulses B mit einer zweiten vorbestimmten Impulslänge. Der A-Impuls wird auf Eingang 149 in Fig. 7 gegeben und der B-Impuls wird dem Eingang 217 aus Fig. 7 zugeführt. Das Vorliegen eines hohen Signalpegels am J-Eingang des JK-Flip-Flops 153 läßt den Q-Ausgang nach oben ansteigen und zwar an der Rückflanke des nächsten Taktimpulses. Dieses hohe Signal wird einem Eingang eines NAND-Gatters 175 zugeführt. Da der andere Eingang des NAND-Gatters 175 mit dem Q-Ausgang des zweiten JK-Flip-Flops 165 verbunden ist, der hoch bleibt, bis der nächste Taktimpuls auf Leitung 167 auftritt, der das zweite JK-Flip-Flop 165 setzen wird, wird der Ausgang des NAND-Gatters 175 nach unten gehen und über Leitung 187 dem Dominanten-Setz-Eingang des Folge-JK-Flip-Flops 185 zugeführt werden. Dadurch wird das Folge JK-Flip-Flop 185 zwangsgesetzt, was jeden Verzug eines Taktimpulses vom Ausgang des Wendedetektors über Leitung 67 her, die Schaltung zurückzusetzen, vereitelt. Sobald das Folge-JK-Flip-Flop 185 zwangsgesetzt ist, geht der Q-Ausgang nach unten und dieses Signal wird über Leitung 7 3 dem Eingang des Inverters 79 zugeführt. Der Ausgang des Inverters geht hoch, wodurch Transistor 91 in den leitenden Zustand schaltet. Das Leiten des Transistors 91 läßt die Basis des Transistors 95 hoch gehen und schaltet den Transistor 95 in seinen leitenden Zustand. Die leitenden Transistoren 195 bauen einen Stromweg zwischen der Gleichspannungsquelle +24V, durch die Magnetspulenwicklung 101, durch die Schalttransistoren 91 und 95 und durch den Stromfühler-Widerstand 109 zur Masse hin auf. Sobald dieser Strompfad hergestellt ist, wird die Magnetspulenwicklung 101 aktiviert und in der Magnetspulen-Wicklung baut sich Strom auf. Das Verhältnis-Netzwerk, das über dem Fühler-Widerstand 109 geschaltet ist, spricht auf die sich ver-

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ändernde, am Fühler-Widerstand 109 abfallende Spannung an und läßt den Ausgang des Komparators abfallen, sobald der Strom durch die Magnetspulen-Wicklung anzusteigen beginnt. Der Ausgang bleibt niedrig, solange der Strom durch die Magnetspulenwicklung weiter zunimmt. An einer bestimmten Stelle des Zeitablaufs wird die Magnetspulenwicklung den Anker oder Kern weiter in die Wicklung in Richtung auf seine Position ziehen. Wenn der Kern noch weiter in die Spule hineingezogen wird, wird eine Stelle erreicht, bei der Reluktanz (^magnetischer Widerstand) sich schneller ändert als der Strom in der Spule zunehmen kann, wodurch der in der Spule entwickelte Strom zu fallen beginnt. Die das Verhältnis aufbauende Eingangsschaltung für den Komparator 113 stellt ein Absinken des Stromflusses durch den Fühlerwiderstand 109 fest und läßt den Ausgang des Komparators 113 wieder hochgehen. Dies hält solange an, wie der Strom abfällt, jedoch sobald der Spulenanker seinen Sitz eingenommen hat, verändert sich die Reluktanz nicht weiter und der Strom durch die Spule kann erneut ansteigen. Sobald der Strom wieder ansteigt, stellt das Eingangs-Netzwerk für den Komparator 113 die Stromzunehme durch den Fühler-Widerstand 109 fest und läßt den Ausgang des Komparators 113 wieder absinken. Der übergang, der am Ausgang des Komparators 113 bei Veränderungen der Reluktanz in solchem Umfang, daß der Strom durch die Magnetspule abfällt und dann wieder ansteigt, erzeugt einen einen Wendepunkt anzeigenden Impuls oder einen Impuls, der anzeigt, daß der Magnetspulenanker oder -Kern seinen Sitz eingenommen hat, und dieser Impuls wird über Leitung 67 dem Eingang 205 der Schaltung aus Fig. 7 zugeführt. Dieser Impuls wird dem Takteingang des Folge-JK-Flip-Flops 185 zugeführt und läßt das Folge-Flip-Flop zurücksetzen, weil der K-Eingang mit einer Spannungsquelle von +5V verbunden ist, während der J-Eingang an Masse liegt. Dadurch wird der

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Q -Ausgang des Folge-JK-Flip-Flops 185 hochgehen und dieses Hochgehen wird über Leitung 73 der Magnetspulen-Treiber-Schaltung 5 9 zugeführt und in einem Inverter 7 9 invertiert, so daß die Schalttransistoren 91,95 in einen Sperrzustand geschaltet werden, woraufhin der Stromweg unterbrochen ist und die Magnetspulen-Wicklung 101 entaktiviert wird.

Man nehme zur Vereinfachung der Erläuterung an, daß die Leitung 73 von der Node 201 getrennt werden könnte (ohne die Schaltung zu sperren), und zwar auf solche Weise, daß ein Zurücksetzen des Folge JK-Flip-Flops 185 in Abhängigkeit von der Ankunft des den Wendepunkt anzeigenden Impulses an seinen Takteingang nicht bewirkt, daß die Magnetspulentreiber-Schaltung 59 die Transistoren 91 und 95 in einen nicht leitenden Zustand schaltet, wodurch der Stromweg unterbrochen und die Magnetspulen im Zeitpunkt der Sitzeinnahme entaktiviert ist. Der den Wendepunkt anzeigende Impuls wird Anode 2 05 empfangen und ihn zur Rücksetzung des Folge-JK-Flip-Flops 185 und wird über Node 207 und Leitung 215 einem Eingang eines NAND-Gatters 213 zugeführt. Da der andere Eingang des NAND-Gatters 219 von dem Eingang des Anschlusses 217 abgenommen wird, der den B-Impuls aus dem Ausgang des zweiten monostabilen Multivibrators 145 empfängt, wird das Vorliegen des B-Impulses des zweiten Eingangs des NAND-Gatters 213 dieses Gatter vorbereiten. Da die Rückflanke des B-Impulses gemäß Fig. 9, Zeile C den frühesten Zeitpunkt bestimmt, bei dem das Auftreten eines Impulses, der die Sitzeinnahme des Spulenankers anzeigt, als annehmbar angesehen werden kann und am Ende des Impulses auftritt, dann wird jeder Impuls, der die Sitzeinnahme durch den Spulenanker anzeigt und am ersten Eingang des NAND-Gatters 213 ankommt, während der zweite Impuls durch Anwesenheit des hohen B-Impulses vorbereitet ist, dafür sorgen, daß der Ausgang des NAND-

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Gatters 213 absinkt nur, wenn der den Wendepunkt anzeigende Impulse zu früh auftritt. Das Vorliegen eines negativen Impulses an Node 221 kann zur Signalisierung eines Fehlers wegen zu früher Sitzeinnahme für eine Anzeigeeinrichtung oder dergleichen über Leitung 225 und/ oder zur Versorgung über Leitung 231 eines invertierten Eingangs des ODER-Gatters 229 dienen, wodurch das ODER-Gatter 229 ein hohes Signal auf Leitung 235 erzeugt, das zum Triggern einer Fehleranzeige auf der Anzeige-Vorrichtung 75 verwendet werden kann.

Der Fehlerdetektor arbeitet so, daß ein spätes Auftreten in ähnlicher Weise festgestellt wird. Nachdem die Magnetspule wie beschrieben aktiviert worden ist, bewirkt die Rückflanke des A-oder Setz-Impulses, der dem Eingang 149 zugeführt wurde, daß das am J-Eingang des JK-Flip-Flops 153 vorhandene Signal wieder absinkt und das Signal am K-Eingang des JK-Flip-Flops 153 hochgeht. Der nächste Taktimpuls wird dann den Q-Ausgang des JK-Flip-Flops 153 hochgehen lassen, wenn das Flup-Flop zurückgesetzt wird. Da das zweite JK-Flip-Flop 165 nicht zurückgesetzt wird bis zum Auftreten des nächsten Taktimpulses,, bleibt der Q-Ausgang des JK-Flip-Flops 165 hoch bis zum Auftreten des nächsten Taktimpulses, so daß im Augenblick jedenfalls beide Eingänge des NAND-Gatters 179 hoch liegen und einen niedrigen Ausgang erzeugen. Der niedrige Ausgang des NAND-Gatters 179 wird von Node 189 abgenommen und dient zum Triggern eines Dominanten Lösch-Eingangs des Folge-JK-Flip-Flops 185, wodurch der Q-Ausgang hochgeht. Wenn der nächste Taktimpuls ein Zurücksetzen des JK-Flip-Flops 165 bewirkt, dann geht der Q-Ausgang des JK-Flip-Flops 165 nach unten, wodurch der Ausgang des NAND-Gatters 179 wieder hoch geht. Wenn dieser hohe Signalpegel am zweiten Eingang des NAND-Gatters 193 auftritt, geht sein Ausgang nach unten und zeigt eine späte Sitzeinnahme an, weil der den Wendepunkt anzeigende Impuls nicht vor

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Beendigung einer vorbestimmten Zeitspanne nach der anfänglichen Auslösung auftrat. Dieser niedrige Signalpegel, der das späte Sitzen des Magnetspulenankers anzeigt, kann einer Anzeigeschaltung 75 über Leitung 227 und/oder dem zweiten invertierten Eingang des ODER-Gatters 229 zugeführt werden, wodurch eine Fehleranzeige hochgeht und an dem Ausgang erscheint, der über Leitung 235 eine Anzeigeeinrichtung 75 zur Anzeige eines aufgetretenen Fehlers zugeführt werden kann. Es wird daher festgestellt, daß entweder eine zu späte oder eine zu frühe Sitzeinnahme auftrat, ein einen Fehler anzeigender Impuls wird auf Leitung 235 auftreten und man kann dann wählen zu bestimmen, ob das eine zu späte Sitzeinnahme oder eine zu frühe Sitzeinnahme war, indem die Leitungen 227 bzw. 225 abgefühlt werden.

Für den Testbetrieb sieht man, daß die Stellung der Schaltarme 295 und 296 eine leitende Verbindung zwischen den Kontakten 293 und 293' einerseits und zwischen und 274' andererseits herstellen und dadurch zwei andere Impulsbreiten bestimmende Widerstände in die Schaltung der Fig. 8 einfügen, wodurch die Impulsbreite des A-Impulses und des B-Impulses variiert wird, derart, daß der Toleranzbereich um den gewünschten Zeitpunkt der Sitzeinnahme herum verkleinert wird. Wie beschrieben, bildet die Rückflanke des B-Impulses den frühesten Zeitpunkt, bei dem das Auftreten eines die Sitzeinnahme anzeigenden Impulses als annehmbar angesehen wird, wohingegen die späteste Zeit, bei der ein die Sitzeinnahme anzeigender Impulse als annehmbar angesehen wird, im Verhältnis zur Rückflanke des Α-Impulses gebildet wird. Die letzterwähnte Grenze fällt nicht mit der Rückflanke direkt zusammen, sondern ergibt sich durch das Auftreten des zweiten Taktimpulses nach der Rückflanke des A-Impulses, Dies deshalb, weil das erste Taktsignal nach dem Abfallen des A-Impulses das JK-Flip-Flop 153 zurücksetzt und der 609836/0257

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zweite Taktimpuls das JK-Flip-Flop 165 zurücksetzt. Es muß jedoch das Rücksetzen des zweiten JK-Flip-Flops 165 vorliegen, welches den Ausgang des NAND-Gatters 179 hochgehen läßt und den Ausgang des NAND-Gatters 193 triggert.

Man sieht daher, daß die vorliegende Erfindung die Feststellung entweder einer frühen Sitzeinnahme oder einer späten Sitzeinnahme ermöglicht, wobei je nach dem Anwendungsfall für die Magnetspule eine Anzeige einer frühen Sitzeinnahme oder einer spaten Sitzeinnahme dazu dienen kann, die mögliche Natur eines Fehlverhaltens zu diagnostizieren oder vorauszusagen, welches die frühe oder späte Sitzeinnahme verursachte. Die Möglichkeit, in einen Testbetrieb umzuschalten, und den Toleranzbereich wesentlich zu reduzieren, ermöglichen es, daß ein Operator die Neigung für ein zukünftiges Fehlverhalten feststellen oder ein möglicherweise in der Zukunft auftretendes Fehlverhalten erschließen kann, weil kleinere Schwankungen, die gewöhnlich anhalten und zu einem möglichen zukünftigen Fehlverhalten führen, festgestellt werden können und demzufolge das System auf den richtigen Zeitpunkt der Sitzeinnahme neu justiert werden kann.

Dem Fachmann ist selbstverständlich an der vorstehend beschriebenen Erfindung mancherlei Änderung geläufig, ohne daß dadurch von dem Anspruchs-und Anmeldungsgegenstand abgewichen wird.

Insgesamt wurde ein System zur Feststellung des Auftretens eines Fehlverhaltens in einem Anwendungsgerät für eine Magnetspule beschrieben, wobei das Fehlverhalten durch den Anker der Magnetspule, insbesondere dessen zu früher oder zu später Sitzeinnahme, hervorgerufen wird. Ein vorbestimmtes Zeitintervall wird so geschaffen, daß

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die Sitzeinnahme des Spulenankers während dieses Zeitintervalls als annehmbar und tolerierbar betrachtet werden kann. Eine Wendedetektorschaltung stellt den Zeitpunkt fest, bei welchem der Magnetspulenanker seinen Sitz einnimmt und wenn dies innerhalb des vor-'bestimmten Zeitintervalls eintritt, dann wird dieses Ereignis als tolerierbar angesehen; wenn das Ereignis jedoch entweder zu früh oder zu spät auftritt, dann wird eine Anzeige erzeugt, daß ein Fehlverhalten besteht, wobei darüber hinaus das Auftreten und die wahrscheinliche Natur des Fehlverhaltens gekennzeichnet werden kann. Ferner ist ein Testbetrieb vorgesehen, bei dem das vorbestimmte Zeitintervall beträchtlich verringert werden kann, so daß das System zur Sicherstellung dafür gewertet werden kann, daß der Magnetspulenanker seinen Sitz exakt zum richtigen Zeitpunkt einnimmt. Wenn das vorbestimmte Zeitintervall verkleinert wird, wird der Toleranzbereich schmaler, wobei dann festgestellt werden kann, daß der Magnetspulenanker ein wenig zu früh oder ein wenig zu spät seinen Sitz einnimmt; dies kajin als Anzeige dafür verwendet werden, daß in der Zukunft mit Wahrscheinlichkeit ein Fehlverhalten auftreten wird, wenn dies nicht durch Wartungsarbeiten beseitigt wird. Das System kann dann erneut geeicht werden, wobei die Sitzeinnahme des Magnetspulenankers zur exakt richtigen Zeit vorgenommen wird und zukünftige Fehler ausgeschlossen werden.

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Claims

Ansprüche

1. Verfahren zur Erkennung von Fehlerverhalten einer mit Magnetspule arbeitenden Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal erzeugt wird, daß den Zeitpunkt der Sitzeinnahme eines Spulenankers anzeigt; daß ein vorbestimmtes Zeitintervall gebildet wird, während dessen das Auftreten des den Sitzeinnahme-Zeitpunkt anzeigenden Signals als tolerierbar angesehen wird, und daß das Vorliegen eines Fehlers angezeigt wird, wenn das die Sitzeinnahme anzeigende Signal außerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls auftritt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß bei Auftreten des die Sitzeinnahme anzeigenden Signals vor einer ersten, am Beginn des vorbestimmten Zeitintervalle auftretenden zeitlichen Schranke festgestellt und zur Anzeige dafür benutzt wird, daß der Magnetspulenanker seinen Sitz zu früh eingenommen hat; und daß das Auftreten des die Sitzeinnahme anzeigenden Signals nach der zweiten,, am Ende des vorbestimmten Zeitintervalls auftretenden zeitlichen Schranke dazu benutzt wird, eine zu späte Sitzeinnahme durch den Magnetspulenanker anzuzeigen.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das vorbestimmte Zeitintervall verkleinert wird; daß der Zeitpunkt der Sitzeinnahme durch den Magnetspulenanker, der vor Verkleinerung des Zeitintervalls innerhalb des Zeitintervalls auftrat, festgestellt wird; und daß angezeigt wird, ob der festge-

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stellte Sitzeinnahmezeitpunkt außerhalb des verhängten Zeitintervalls liegt.

4. Einrichtung zur Feststellung eines Fehlverhaltens einer mit einer Magnetspule arbeitenden Vorrichtung, insbesondere zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Detektor-Einrichtung (65) zur Feststellung der Sitzeinnahme des Ankers der Magnetspule (53) , eine Zeitgabe-Einrichtung (Fig.7), welche ein vorbestimmtes Zeitintervall für den tolerierbaren Zeitpunkt der Sitzeinnahme des Magnetspulenankers, sowie eine Anzeige-Einrichtung (75) vorgesehen sind, die auf die Feststellung eines außerhalb des Zeitintervalls liegenden Zeitpunkt der Sitzeinnahme anspricht und ein Fehlersignal liefert.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung logische Gatter (179,193,213, 22 9) aufweist, die auf die Detektoreinrichtung sowie auf die Zeitgabeeinrichtung ansprechen und ein erstes Signal erzeugen, das die Tolerierbarkeit des Sitzeinnahme-Zeitpunktes anzeigt und ein zweites Signal erzeugen, das ein Auftreten des Sitzeinnahme-Zeitpunktes außerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls anzeigt.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitgabe-Einrichtung eine erste Zeitschranke (B -Impuls) als Beginn des vorbestimmten Zeitintervalls sowie eine zweite Zeitschranke (A-Impuls) für die Beendigung der Zeitspanne derart erzeugt, daß ein Auftreten des Sitzeinnahmeimpulses vor der ersten Zeitschranke als zu früh und ein Auftreten des Sitzeinnahme-Zeitpunktes nach der zweiten Schranke als zu spät angezeigt wird.

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7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatter-Anordnung ein erstes Gatter (213) zur Bestimmung eines zu früh liegenden Sitzeinnahme-Zeitpunktes sowie ein Spät-Gatter (193) zur Feststellung eines zu späten Auftretens des Sitzeinnahme-Zeitpunktes sowie ein eingangsseitig an das Frühgatter oder Spätgattej. angeschlossenes weiteres Gatter (229) aufweist, das das Auftreten eines Fehlers anzeigt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Steuer-Impuls von erster Impulsdauer und ein zweiter Steuerimpuls von zweiter Impulsdauer erzeugt werden; daß der zweite Impuls auf das Frühgatter und der erste Impuls auf das Spätgatter gegeben werden, derart, daß bei Feststellung eines während der zweiten Impulsdauer auftretenden Sitzeinnahme-Zeitpunktes das erste Fehlersignal erzeugt und bei Feststellung des Sitzeinnahme-Zeitpunktes nach Beendigung des zweiten Impulses das erste Fehlersignal nicht erzeugt wird.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Feststellung der Sitzeinnahme des Spulenankers einen vom Strom durch die Magnetspule durchflossenen Widerstand (109) sowie eine auf den Umkehrpunkt des zeitlichen Stromverlaufs ansprechende Einrichtung (123,125; 119, 121; 113) an den Widerstand angeschlossen ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Umkehrpunkt ansprechende Einrichtung einen Spannungs-Differenz-Vergleicher (113) mit zwei Eingängen und einem Ausgang umfaßt; daß ein erstes Widerstands-Kondensator-Element an den ersten Eingang

(115) und ein zweites Widerstands-Kondensator-Element (123,125)an den zweiten Eingang (117) des Spannungs-

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Differenz-Komparators (113) angeschlossen sind, wobei die RC-Zeitkonstanten der beiden Widerstands-Kondensator-Glieder unterschiedlich sind, so daß ein Spannungs-Differenz-Verhältnis an den beiden Eingängen des !Comparators erzeugt wird; und daß ein Rückkopplungspfad (139,147) vom Komparator-Ausgang (137) zum ersten Eingang (115) gelegt ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4-10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeige-Einrichtung vorgesehen ist, die das Auftreten eines Sitz-Einnahme-Anzeigesignals vor dem vorbestimmten Zeitintervall als frühzeitige Sitzeinnahme und ein Auftreten des Sitzeinnahme-Anzeigesignals nach dem Zeitintervall als späte Sitzeinnahme anzeigt.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4-11, dadurch gekennzeichnet, daß das vorbestimmte Toleranz-Intervall zum Zwecke der Prüfung und Wartung verkleinert wird. -

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung eines Sitzeinnahme-Anzeigesignals eine Wendedetektor-Schaltung

(65) umfaßt, die auf das Auftreten eines Umkehrpunktes im zeitlichen Stromverlauf des die Magnetspulen-Wicklung durchfließenden Stromes anspricht.

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