DE3415649A1 - Circuit arrangement for operating an electromagnetic valve - Google Patents

Circuit arrangement for operating an electromagnetic valve

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DE3415649A1 DE19843415649 DE3415649A DE3415649A1 DE 3415649 A1 DE3415649 A1 DE 3415649A1 DE 19843415649 DE19843415649 DE 19843415649 DE 3415649 A DE3415649 A DE 3415649A DE 3415649 A1 DE3415649 A1 DE 3415649A1
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Abstract

A circuit arrangement for operating an electromagnetic valve is shown and described, that is to say a valve which has an operating coil (1) by means of which the pick-up current is supplied to the operating coil (1) in the pick-up phase, and the lower holding current is supplied in the holding phase. In order to ensure that, overall, only the electrical power or the electrical energy which is functionally necessary is consumed, an electronic on-off switch (2) is connected in series with the operating coil (1), which on-off switch (2) is controlled to be continuously conductive during the pick-up phase and is controlled to be conductive in a pulsed manner - with a specific duty ratio - during the holding phase. <IMAGE>

Description

"Schaltungsanordnung zur Betätigung eines elektromagnetischen Ventils""Circuit arrangement for actuating an electromagnetic valve"

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Betätigung eines elektromagnetischen Ventils, also eines Ventils, das eine Betätigungsspule aufweist, mit der der Betätigungsspule in der Anzugsphase der Anzugsstrom und in der Haltephase der niedrigere Haltestrom zugeführt wird.The invention relates to a circuit arrangement for actuating a electromagnetic valve, i.e. a valve that has an actuating coil, with that of the actuating coil in the pick-up phase the pick-up current and in the holding phase the lower holding current is supplied.

Es ist seit langem bekannt, daß Betätigungsspulen von elektromagnetischen Ventilen, von Schützen und von anderen elektromagnetisch betätigten Geräten einerseits zum Anziehen - in der Anzugsphase - einen bestimmten Anzugsstrom benötigen, andererseits aber nach dem Anziehen - in der Haltephase - nur einen Haltestrom benötigen, der wesentlich geringer ist als der Anzugsstrom der Haltestrom liegt häufig bei ca. 10 bis 20 Prozent des Anzugs stromes.It has long been known that actuating coils of electromagnetic Valves, contactors and other electromagnetically operated devices on the one hand to tighten - in the tightening phase - require a certain tightening current, on the other hand but after tightening - in the holding phase - only need a holding current that is significantly lower than the pick-up current, the holding current is often approx. 10 to 20 percent of the starting current.

(Eingangs ist gesagt worden, daß die Erfindung eine Schaltungsanordnung zur Betätigung eines elektromagnetischen Ventils, also eines Ventils, das eine Betätigungsspule aufweist, betrifft, also eine Schaltungsanordnung betrifft, mit der der Betätigungsspule in der Anzugsphase der Anzugsstrom und in der Haltephase der niedrigere Haltestrom zugeführt wird. Aus dem zuvor Gesagten wird unmittelbar deutlich, daß hier elektromagnetisches Ventil nur als ein Beispiel für elektromagnetisch betätigte Geräte steht.) Im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, wird zumeist nach dem Anziehen in Reihe zu der Betätigungsspule ein Vorwiderstand geschaltet und damit der durch die Betätigungsspule fließende Strom auf den nur benötigten Haltestrom begrenzt. Das ist jedoch insoweit nachteilig, als der Vorwiderstand elektrische Leistung verbraucht, - bekanntlich das Produkt aus dem Quadrat des Haltestromes und aus dem Widerstandswert des Vorwiderstandes.(At the beginning it was said that the invention is a circuit arrangement for actuating an electromagnetic valve, i.e. a valve that has an actuating coil has, relates, that is, relates to a circuit arrangement with which the actuating coil in the pick-up phase the pick-up current and in the holding phase the lower holding current is fed. From what has been said before it becomes immediately clear that here electromagnetic Valve only stands as an example of electromagnetically operated devices.) When standing the technology from which the invention is based is mostly after the tightening in series a series resistor is connected to the actuating coil and thus the one through the actuating coil flowing current is limited to the holding current that is only required. However, this is so far disadvantageous, as the series resistor consumes electrical power, - as is well known the product of the square of the holding current and the resistance value of the series resistor.

Elektromagnetische Ventile werden u. a. im untertägigen Bergbau eingesetzt, insbesondere auch als Vorsteuerventile in Verbindung mit hydraulischen Ventilen. Insbesondere beim Einsatz im untertägigen Bergbau, aber auch bei anderen Anwendungsfällen ist es wichtig, daß die elektromagnetischen Ventile insgesamt nur die elektrische Leistung verbrauchen, die sie funktionsnotwendig benötigen. Für elektromagnetische Ventile im untertägigen Bergbau gilt dies beispielsweise auch deshalb, weil diese an Netzgeräte mit eigensicherem Ausgang angeschlossen werden.Electromagnetic valves are used, inter alia. used in underground mining, in particular also as pilot valves in connection with hydraulic valves. Especially when used in underground mining, but also for other applications It is important that the electromagnetic valves are only electrical in total Consume power that is essential for their function. For electromagnetic Valves in underground mining applies this is also why, for example, because these are connected to power supply units with an intrinsically safe output.

Für die Verwendung von elektromagnetischen Ventilen im untertägigen Bergbau gehört bereits zum Stand der Technik (vgl. die DE-OS 32 29 835), nach dem Anziehen der Betätigungsspule nur noch eine abgesenkte Spannung zur Verfügung zu stellen, so daß daraus der Haltestrom resultiert. Wie und mit welchem Aufwand dabei die Spannung abgesenkt werden soll, gehört nicht zum Stand der Technik.For the use of electromagnetic valves in underground Mining is already part of the state of the art (see. DE-OS 32 29 835), after Tightening the actuating coil only has a reduced voltage available so that the holding current results. How and with what effort the voltage is to be lowered, is not part of the prior art.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der in Rede stehenden Art anzugeben, die weitgehend sicherstellt, daß insgesamt nur die funktionsnotwendig benötigte elektrische Leistung bzw. elektrische Energie verbraucht wird.The invention is now based on the object of a circuit arrangement of the type in question, which largely ensures that overall only the electrical power or electrical energy required for the function is consumed.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, bei der die zuvor hergeleitete und dargelegte Aufgabe gelöst ist, ist zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zu der Betätigungsspule ein elektronischer Einschalter liegt und der Einschalter während der Anzugsphase dauernd leitend gesteuert ist und während der Haltephase taktweise - mit einem bestimmten Puls-Pausen-Verhältnis - leitend gesteuert ist.The circuit arrangement according to the invention, in which the previously derived and the stated object is achieved, is first and foremost characterized by that in series with the actuating coil is an electronic switch and the On switch is continuously conductive during the tightening phase and during the Holding phase cyclically - with a certain pulse-pause ratio - conductively controlled is.

Erfindungsgemäß wird die an sich seit langem bekannte Tatsache ausgenutzt, daß eine Betätigungsspule eines elektromagnetischen Ventils, die den Haltestrom führt, damit auch Energie gespeichert hat, nämlich die Hälfte des Produktes aus dem Quadrat des Haltestromes und aus der Induktivität der Betätigungsspule. Diese Energie steht also zur Verfügung, um dann, wenn in der Haltephase der Einschalter sperrend gesteuert ist, weiter einen Strom durch die Betätigungsspule fließen zu lassen, der - zusammen mit der mechanischen Trägheit - für eine begrenzte Zeit verhindert, daß das elektromagnetische Ventil in die Ausgangsstellung zurückschaltet. Das Puls-Pausen-Verhältnis, mit dem der Einschalter in der Haltephase nur taktweise leitend gesteuert ist, muß selbstverständlich so gewählt sein, daß die erforderliche Haltekraft nicht unterschritten wird, das elektromagnetische Ventil also nicht in die Ausgangsstellung zurückschaltet; beispielsweise kann das Puls-Pausen-Verhältnis 2 : 3 betragen.According to the invention, the fact, known per se for a long time, is used that an actuating coil of an electromagnetic valve that holds the holding current leads, so that energy has also been stored, namely half of the product the square of the holding current and the inductance of the actuating coil. These Energy is therefore available to then when the on-switch is in the hold phase Is controlled blocking, a current continues to flow through the actuating coil which - together with the mechanical inertia - prevents for a limited time, that the electromagnetic valve switches back to the starting position. The pulse-pause ratio, with which the on-switch is only cyclically controlled in the hold phase, must of course be chosen so that the required holding force not is not reached, so the electromagnetic valve is not in the starting position switches back; for example, the pulse-pause ratio can be 2: 3.

Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung auszugestalten und weiterzubilden. Das wird im folgenden in Verbindung mit einer Zeichnung näher erläutert; es zeigt Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, Fig. 2 einen Stromlaufplan einer besonders bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und Fig. 3 grafische Darstellungen zur Erläuterung der Funktion der Schaltungsanordnung nach Fig. 2.In particular, there are various ways that the invention Design and develop circuitry. This is discussed below in Connection explained in more detail with a drawing; 1 shows a basic circuit diagram a preferred embodiment of a circuit arrangement according to the invention, Fig. 2 shows a circuit diagram of a particularly preferred embodiment of one according to the invention Circuit arrangement and FIG. 3 graphic representations to explain the function the circuit arrangement according to FIG. 2.

Die in den Fig, 1 und 2 dargestellte Schaltungsanordnung dient zur Betätigung eines elektromagnetischen Ventils, also eines Ventils, das eine Betätigungsspule 1 aufweist; nur diese Betätigungsspule 1 ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Mit der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schaltungsanordnung wird der Betätigungsspule 1 in der Anzugsphase A der Anzugsstrom und in der Haltephase H der niedrigere Haltestrom zugeführt.The circuit arrangement shown in FIGS. 1 and 2 is used for Actuation of an electromagnetic valve, i.e. a valve that has an actuating coil 1 has; only this actuating coil 1 is shown in FIGS. With the circuit arrangement shown in Figs. 1 and 2 is the actuating coil 1 in the pick-up phase A the pick-up current and in the holding phase H the lower holding current fed.

Wie die Fig 1 und 2 zeigen, liegt in Reihe zu der Betätigungsspule 1 ein elektronischer Einschalter 2. Dieser elektronische Einschalter 2 ist Bestandteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Das gilt nicht für den in Fig. 1 dargestellten Hauptschalter 3, mit dem die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung an eine nicht dargestellte Spannungsquelle, beispielsweise an ein Netzgerät mit eigensicherem Ausgang, angeschaltet wird. Der Einschalter 2 ist während der Anzugsphase A dauernd leitend gesteuert und während der Haltephase H taktweise - mit einem bestimmten Puls-Pausen-Verhältnis -leitend gesteuert.As FIGS. 1 and 2 show, it is in series with the actuating coil 1 an electronic on-switch 2. This electronic on-switch 2 is a component the circuit arrangement according to the invention. This does not apply to the one shown in FIG. 1 Main switch 3, with which the circuit arrangement according to the invention to a not voltage source shown, for example to a power supply unit with intrinsically safe Output, is switched on. The on-switch 2 is permanent during the tightening phase A. conductively controlled and cyclically during the holding phase H - with a specific one Pulse-pause ratio - conductively controlled.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist als Einschalter 2 ein Transistor vorgesehen, im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ein Feldeffekttransistor.In the exemplary embodiments shown, a power switch 2 is used Transistor provided, in the embodiment of FIG. 2, a field effect transistor.

Weiter oben ist bereits gesagt worden, daß erfindungsgemäß die Tatsache ausgenutzt wird, daß die Betätigungsspule 1 dann, wenn in ihr der Haltestrom fließt, Energie gespeichert hat. Diese Energie läßt dann, wenn in der Haltephase H der Einschalter 2 sperrend gesteuert ist, weiter einen Strom durch die Betätigungsspule 1 fließen. Damit dieser Strom fließen kann, ist parallel zu der Betätigungsspule 1 eine Freilaufdiode 4 geschaltet.It has already been said above that according to the invention the fact is exploited that the actuating coil 1 when the holding current flows in it, Has stored energy. This energy leaves when the switch is in the holding phase H 2 is controlled in a blocking manner, a current continues to flow through the actuating coil 1. So that this current can flow, a free-wheeling diode is parallel to the actuating coil 1 4 switched.

In den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen weist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung eine Logikschaltung 5 auf, mit der realisiert wird, daß der Einschalter 2 während der Anzugsphase A dauernd leitend gesteuert ist und während der Haltephase H taktweise leitend gesteuert ist. Im einzelnen weist die Logikschaltung 5 zunächst ein NAND-Gatter 6 auf. (Statt eines NAND-Gatters können auch andere logische Verknüpfungsglieder verwendet werden, insbesondere kann auch ein UND-Gatter verwendet werden. Die folgende, auf das Vorhandensein eines NAND-Gatters abgestellte Beschreibung stellt also keine Beschränkung dar.) Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, sind an den ersten Eingang 7 des NAND-Gatters 6 ein die Anzugsphase A realisierendes Zeitglied 8 und an den zweiten Eingang 9 des NAND-Gatters 6 ein Taktgenerator 10 angeschlossen.In the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, has the circuit arrangement according to the invention is implemented on a logic circuit 5 with which is that the on switch 2 is controlled continuously during the tightening phase A. is and is controlled intermittently conductive during the holding phase H. In detail points the logic circuit 5 initially has a NAND gate 6. (Instead of a NAND gate you can other logical links can also be used, in particular an AND gate can be used. The following, for the presence of a NAND gate The description is not therefore a restriction.) As FIGS. 1 and 2 show, the pull-in phase A is at the first input 7 of the NAND gate 6 realizing timing element 8 and at the second input 9 of the NAND gate 6 a clock generator 10 connected.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist das Zeitglied 8 nur schematisch dargestellt. Im Gegensatz dazu zeigt das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 eine konkrete Realisierung des Zeitgliedes 8. Hier besteht das Zeitglied 8 aus einem ersten Schmitt-Trigger 11, aus einem dem ersten Schmitt-Trigger 11 nachgeschalteten Verzögerungsglied 12 mit einem Verzögerungskondensator 13 und einem Verzögerungswiderstand 14 und aus einem an die Verbindung 15 von Verzögerungskondensator 13 und Verzögerungswiderstand 14 angeschlossenen zweiten Schmitt-Trigger 16.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the timing element 8 is only schematic shown. In contrast to this, the exemplary embodiment according to FIG. 2 shows a concrete one Realization of the timing element 8. Here the timing element 8 consists of a first Schmitt trigger 11, from a delay element 12 connected downstream of the first Schmitt trigger 11 with a delay capacitor 13 and a delay resistor 14 and off one to connection 15 of delay capacitor 13 and delay resistor 14 connected second Schmitt trigger 16.

In beiden dargestellten Ausführungsbeispielen besteht der Taktgenerator 10 aus einem Oszillator 17 und aus einem eine Einstellung des Puls-Pausen-Verhältnisses ermöglichenden Zählglied 18.In both exemplary embodiments shown, there is a clock generator 10 from an oscillator 17 and from a setting of the pulse-pause ratio enabling counter element 18.

Für die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, die Fig. 2 zeigt, gilt weiter, daß die Logikschaltung 5 ein zweites NAND-Gatter 19 aufweist und an den ersten Eingang 20 des zweiten NAND-Gatters 19 der Ausgang 21 des ersten Schmitt-Triggers 11 des Zeitgliedes 8, an den zweiten Eingang 22 des zweiten NAND-Gatters 19 der Ausgang 23 des Zählgliedes 18 des Taktgenerators 10 und der Ausgang 24 des zweiten NAND-Gatters 19 an den zweiten Eingang 9 des ersten NAND-Gatters 6 angeschlossen sind.For the embodiment of the circuit arrangement according to the invention, 2 shows, it is also true that the logic circuit 5 has a second NAND gate 19 and to the first input 20 of the second NAND gate 19, the output 21 of the first Schmitt trigger 11 of the timer 8, to the second input 22 of the second NAND gate 19, the output 23 of the counter 18 of the clock generator 10 and the output 24 of the second NAND gate 19 to the second input 9 of the first NAND gate 6 are connected.

Im übrigen zeigt die Fig. 2 insoweit eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, als eingangsseitig ein Verzögerungsglied 25 aus einem Verzögerungswiderstand 26 und einem Verzögerungskondensator 27 vorgesehen ist und der Eingang 28 des Zeitgliedes 8 und der Versorgungsspannungsanschluß 29 des Zählgliedes 18 des Taktgenerators 10 an die Verbindung 30 von Verzögerungswiderstand 26 und Verzögerungskondensator 27 angeschlossen sind. Dem Verzögerungskondensator 27 des Verzögerungsgliedes 25 ist die Reihenschaltung aus einer Entladediode 31 und einem Entladewiderstand 32 parallelgeschaltet. Die Verbindung 33 von Entladediode 31 und Entladewiderstand 32 ist an das der Verbindung 30 von Verzögerungswiderstand 26 und Verzögerungskondensator 27 ferne Ende des Verzögerungswiderstandes 26 angeschlossen.In addition, FIG. 2 shows a particularly preferred embodiment in this respect a circuit arrangement according to the invention, a delay element on the input side 25 of a delay resistor 26 and a delay capacitor 27 are provided and the input 28 of the timing element 8 and the supply voltage connection 29 of the counter 18 of the clock generator 10 to the connection 30 of the delay resistor 26 and delay capacitor 27 are connected. The delay capacitor 27 of the delay element 25 is the series circuit made up of a discharge diode 31 and a discharge resistor 32 connected in parallel. The connection 33 of discharge diode 31 and discharge resistor 32 is connected to that of connection 30 of delay resistor 26 and delay capacitor 27 far end of the delay resistor 26 connected.

Das eingangsseitig vorgesehene Verzögerungsglied 25 führt dazu, daß die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung erst nach einer - relativ kurzen - Verzögerungszeit aktiv wird.The delay element 25 provided on the input side has the effect that the circuit arrangement according to the invention only after a - relatively short - delay time becomes active.

Besondere Bedeutung kommt einer Maßnahme zu, die bei beiden dargestellten Ausführungsformen verwirklicht ist. Diese Maßnahme besteht darin, daß eingangsseitig die Reihenschaltung aus einem Speicherkondensator 34 und einem Ladewiderstand 35 vorgesehen ist. Dabei ist dem Ladewiderstand 35 ein elektronischer Entladeschalter 36, im Ausführungsbeispiel ein Feldeffekttransistor, parallelgeschaltet. Der Entladeschalter 36 ist während der Haltephase H dauernd leitend gesteuert, und zwar mit Hilfe der Logikschaltung 5.One of the measures described for both is of particular importance Embodiments is realized. This measure consists in that on the input side the series connection of a storage capacitor 34 and a charging resistor 35 is provided. The charging resistor 35 is an electronic one Discharge switch 36, in the exemplary embodiment a field effect transistor, connected in parallel. The discharge switch 36 is continuously conductive controlled during the holding phase H, with the help of Logic circuit 5.

Das ist im einzelnen dadurch realisiert, daß die Logikschaltung 5 zwei weitere NAND-Gatter 37, 38 aufweist, an den ersten Eingang 39 des ersten weiteren NAND-Gatters 37 der Ausgang 21 des ersten Schmitt-Triggers 11 des Zeitgliedes 8 und an den zweiten Eingang 40 des ersten weiteren NAND-Gatters 37 der Ausgang 41 des zweiten Schmitt-Triggers 16 des Zeitgliedes 8 angeschlossen sind und der Ausgang 42 des ersten weiteren NAND-Gatters 37 an die beiden Eingänge 43, 44 des zweiten weiteren NAND-Gatters 38 angeschlossen ist.This is implemented in detail in that the logic circuit 5 has two further NAND gates 37, 38, to the first input 39 of the first further NAND gate 37 the output 21 of the first Schmitt trigger 11 of the timing element 8 and the output 41 at the second input 40 of the first further NAND gate 37 of the second Schmitt trigger 16 of the timer 8 are connected and the output 42 of the first further NAND gate 37 to the two inputs 43, 44 of the second further NAND gate 38 is connected.

Dadurch, daß in der zuvor beschriebenen Weise bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nach Fig. 2 eingangsseitig die Reihenschaltung aus einem Speicherkondensator 34 und einem Ladewiderstand 35 mit parallelgeschaltetem Entladeschalter 36 vorgesehen ist, ist erreicht, daß der die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung speisenden Spannungsquelle in dem Augenblick, in dem die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung an die sie speisende Spannungsquelle gelegt wird, ein nach einer e-Funktion abnehmender Ladestrom entnommen wird, - während der durch die Betätigungsspule 1 fließende Anzugsstrom nach einer e-Funktion ansteigt.In that in the manner described above in the inventive Circuit arrangement according to FIG. 2, the series circuit of a storage capacitor on the input side 34 and a charging resistor 35 with a discharge switch 36 connected in parallel is provided is, it is achieved that the voltage source feeding the circuit arrangement according to the invention at the moment when the circuit arrangement according to the invention is connected to the feeding Voltage source is applied, a charging current that decreases according to an exponential function is drawn - while the pull-in current flowing through the actuating coil 1 after a e function increases.

Die Fig. 2 zeigt auch insoweit eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, als in Reihe zu der Betätigungsspule 1 ein elektronischer Ausschalter 45, im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Feldeffekttransistor, liegt und der Ausschalter 45 während der Anzugsphase A und während der Haltephase H dauernd leitend gesteuert ist und nach der Haltephase H sperrend gesteuert wird, und zwar von der Logikschaltung 5. Dazu besteht der erste Schmitt-Trigger 11 des Zeitgliedes 8 aus zwei hintereinandergeschalteten invertierenden Triggerbausteinen 46, 47 und wird der Ausschalter 45 vom Ausgang 48 des ersten Triggerbausteines 46 gesteuert. Dabei sind parallel zu der Betätigungsspule 1 zwei gegensinnig in Reihe geschaltete Zenerdioden 49, 50 geschaltet.FIG. 2 also shows a particularly preferred embodiment in this respect a circuit arrangement according to the invention, as in series with the actuating coil 1 an electronic off switch 45, in the illustrated embodiment a field effect transistor, and the off switch 45 during the tightening phase A and during the holding phase H is continuously conductive and after the holding phase H is controlled in a blocking manner, from the logic circuit 5. There is also the first Schmitt trigger 11 of the Timing element 8 from two inverting trigger modules connected in series 46, 47 and the switch 45 becomes the output 48 of the first trigger module 46 controlled. In this case, two are parallel to the actuating coil 1 in opposite directions in series switched zener diodes 49, 50 switched.

Durch die zuvor beschriebenen Maßnahmen wird erreicht, daß dann, wenn die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung von der sie speisenden Spannungsquelle getrennt wird, das elektromagnetische Ventil, zu dem die Betätigungsspule 1 gehört, besonders schnell in seine Ausgangsstellung zurückschaltet. Bei sperrend gesteuertem Ausschalter 45 wird nämlich die in der Betätigungsspule 1 gespeicherte elektrische Energie in sehr kurzer Zeit an den Zenerdioden 49, 50 verbraucht.The measures described above ensure that if the circuit arrangement according to the invention from the voltage source feeding it is disconnected, the electromagnetic valve to which the actuating coil 1 belongs, switches back to its original position particularly quickly. With locked controlled Circuit-breaker 45 is namely the electrical stored in the actuating coil 1 Energy consumed at the Zener diodes 49, 50 in a very short time.

Schließlich sind bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung eingangsseitig noch weitere Maßnahmen verwirklicht. Einerseits ist eingangsseitig eine Brückenschaltung 51 vorgesehen, die aus vier Schottkydioden 52, 53, 54, 55 besteht. Weiter sind eingangsseitig zwei gegensinnig in Reihe geschaltete Zenerdioden 56, 57 vorgesehen, die als überspannungsschutz dienen. An die Verbindung 58 der beiden Zenerdioden 56, 57 ist das Verzögerungsglied 25 angeschlossen.Finally, in the embodiment shown in FIG The circuit arrangement according to the invention also implements further measures on the input side. On the one hand, a bridge circuit 51 is provided on the input side, which consists of four Schottky diodes 52, 53, 54, 55. Furthermore, there are two opposing directions on the input side Zener diodes 56, 57 connected in series are provided as overvoltage protection to serve. The delay element is connected to the connection 58 of the two Zener diodes 56, 57 25 connected.

Die grafischen Darstellungen in Fig. 3 zeigen, jeweils in Abhängigkeit von der Zeit, die Eingangsspannung UE, die Spannung U1 am Ausgang 59 des NAND-Gatters 6 der Logikschaltung 5, die Spannung U2 am Ausgang 60 des zweiten weiteren NAND-Gatters 38 der Logikschaltung 5, den Eingangsstrom IE, den Strom IL durch die Betätigungsspule 1 und den Strom IC durch den Speicherkondensator 34.The graphical representations in FIG. 3 show, in each case, as a function of the time, the input voltage UE, the voltage U1 at the output 59 of the NAND gate 6 of the logic circuit 5, the voltage U2 at the output 60 of the second further NAND gate 38 of the logic circuit 5, the input current IE, the current IL through the actuating coil 1 and the current IC through the storage capacitor 34.

(Es ist darauf hinzuweisen, daß an den mit einem Pfeil markierten Stellen in den grafischen Darstellungen der Zeitmaßstab erheblich vergrößert ist.)(It should be noted that the marked with an arrow Places in the graphical representations the time scale is considerably enlarged.)

Claims (24)

Patentansprüche: Schaltungsanordnung zur Betätigung eines elektromagnetischen Ventils, also eines Ventils, das eine Betätigungsspule aufweist, mit der der Betätigungsspule in der Anzugsphase der Anzugsstrom und in der Haltephase der niedrigere Haltestrom zugeführt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß in Reihe zu der Betätigungsspule (1) ein elektronischer Einschalter (2) liegt und der Einschalter (2) während der Anzugsphase (A) dauernd leitend gesteuert ist und während der Haltephase (H) taktweise - mit einem bestimmten Puls-Pausen-Verhältnis - leitend gesteuert ist. Claims: Circuit arrangement for actuating an electromagnetic one Valve, that is, a valve that has an actuating coil with that of the actuating coil in the pick-up phase the pick-up current and in the holding phase the lower holding current is supplied, that is, that in series with the actuating coil (1) an electronic on-switch (2) and the on-switch (2) during the Pick-up phase (A) is continuously conductive and during the holding phase (H) it is cyclic - with a certain mark-to-space ratio - is conductively controlled. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Einschalter (2) ein Transistor, vorzugsweise ein Feldeffekttransistor vorgesehen ist.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that a transistor, preferably a field effect transistor, is provided as the on / off switch (2) is. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der Betätigungsspule (1) eine Freilaufdiode (4) geschaltet ist.3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that that a freewheeling diode (4) is connected in parallel with the actuating coil (1). 4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschalter (2) von einer Logikschaltung (5) gesteuert wird.4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the on / off switch (2) is controlled by a logic circuit (5). 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung (5) ein NAND-Gatter (6) aufweist.5. Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the logic circuit (5) has a NAND gate (6). 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den ersten Eingang (7) des NAND-Gatters (6) ein die Anzugsphase (A) realisierendes Zeitglied (8) und an den zweiten Eingang (9) des NAND-Gatters (6) ein Taktgenerator (10) angeschlossen sind.6. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that to the first input (7) of the NAND gate (6) a pull-up phase (A) realizing Timing element (8) and a clock generator at the second input (9) of the NAND gate (6) (10) are connected. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (8) aus einem ersten Schmitt-Trigger (11), aus einem dem ersten Schmitt-Trigger (11) nachgeschalteten Verzögerungsglied (12) mit einem Verzögerungskondensator (13) und einem Verzögerungswiderstand (14) und aus einem an die Verbindung (15) von Verzögerungskondensator (13) und Verzögerungswiderstand (14) angeschlossenen zweiten Schmitt-Trigger (16) besteht.7. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that the timing element (8) from a first Schmitt trigger (11), from one of the first Schmitt trigger (11) downstream delay element (12) with a delay capacitor (13) and a delay resistor (14) and off one to the connection (15) of delay capacitor (13) and delay resistor (14) connected second Schmitt trigger (16) exists. 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgenerator (10) aus einem Oszillator (17) und aus einem eine Einstellung des Puls-Pausen-Verhältnisses ermöglichenden Zählglied (18) besteht.8. Circuit arrangement according to claim 6 or 7, characterized in that that the clock generator (10) consists of an oscillator (17) and a setting the pulse-pause ratio enabling counting element (18) exists. 9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung (5) ein zweites NAND-Gatter (19) aufweist und an den ersten Eingang (20) des zweiten NAND-Gatters (19) der Ausgang (21) des ersten Schmitt-Triggers (11) des Zeitgliedes (8), an den zweiten Eingang (22) des zweiten NAND-Gatters (19) der Ausgang (23) des Zählgliedes (18) des Taktgenerators (10) und der Ausgang (24) des zweiten NAND-Gatters (19) an den zweiten Eingang (9) des ersten NAND-Gatters (6) angeschlossen sind.9. Circuit arrangement according to claim 7 or 8, characterized in that that the logic circuit (5) has a second NAND gate (19) and to the first Input (20) of the second NAND gate (19) the output (21) of the first Schmitt trigger (11) of the timing element (8), to the second input (22) of the second NAND gate (19) the output (23) of the counter (18) of the clock generator (10) and the output (24) of the second NAND gate (19) to the second input (9) of the first NAND gate (6) are connected. 10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eingangsseitig ein Verzögerungsglied (25) aus einem Verzögerungswiderstand (26) und einem Verzögerungskondensator (27) vorgesehen ist und der Eingang (28) des Zeitgliedes (8) und der Versorgungsspannungsanschluß (29) des Zähigliedes (18) des Taktgenerators (10) an die Verbindung (30) von Verzögerungswiderstand (26) und Verzögerungskondensator (27) angeschlossen sind.10. Circuit arrangement according to one of claims 6 to 9, characterized characterized in that on the input side a delay element (25) consisting of a delay resistor (26) and a delay capacitor (27) is provided and the input (28) of the timing element (8) and the supply voltage connection (29) of the counter element (18) of the clock generator (10) to the connection (30) of the delay resistor (26) and Delay capacitor (27) are connected. 11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verzögerungskondensator (27) des Verzögerungsgliedes (25) die Reihenschaltung aus einer Entladediode (31) und einem Entladewiderstand (32) parallelgeschaltet ist.11. Circuit arrangement according to claim 10, characterized in that that the delay capacitor (27) of the delay element (25) is connected in series from a discharge diode (31) and a discharge resistor (32) connected in parallel is. 12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (33) von Entladediode (31) und Entladewiderstand (32) an das der Verbindung (30) von Verzögerungswiderstand (26) und Verzögerungskondensator (27) ferne Ende des Verzögerungswiderstandes (26) angeschlossen ist.12. Circuit arrangement according to claim 11, characterized in that that the connection (33) of discharge diode (31) and discharge resistor (32) to the the connection (30) of delay resistor (26) and delay capacitor (27) the far end of the delay resistor (26) is connected. 13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eingangsseitig die Reihenschaltung aus einem Speicherkondensator (34) und einem Ladewiderstand (35) vorgesehen ist.13. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized characterized in that on the input side the series connection of a storage capacitor (34) and a charging resistor (35) is provided. 14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ladewiderstand (35) ein elektronischer Entladeschalter (36), vorzugsweise ein Transistor, insbesondere ein Feldeffekttransistor, parallelgeschaltet ist und der Entladeschalter (36) während der Haltephase (H) dauernd leitend gesteuert ist.14. Circuit arrangement according to claim 13, characterized in that that the charging resistor (35) has an electronic discharge switch (36), preferably a transistor, in particular a field effect transistor, is connected in parallel and the discharge switch (36) is continuously switched on during the holding phase (H). 15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladeschalter (36) von der Logikschaltung (5) gesteuert wird.15. Circuit arrangement according to claim 14, characterized in that that the discharge switch (36) is controlled by the logic circuit (5). 16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung (5) zwei weitere NAND-Gatter (37, 38) aufweist, an den ersten Eingang (39) des ersten weiteren NAND-Gatters (37) der Ausgang (21) des ersten Schmitt-Triggers (11) des Zeitgliedes (8) und an den zweiten Eingang des ersten weiteren NAND-Gatters (37) der Ausgang (41) des zweiten Schmitt-Triggers (16) des Zeitgliedes (8) angeschlossen sind und der Ausgang (42) des ersten weiteren NAND-Gatters (37) an die beiden Eingänge (43, 44) des zweiten weiteren NAND-Gatters (38) angeschlossen ist.16. Circuit arrangement according to claim 15, characterized in that that the logic circuit (5) has two further NAND gates (37, 38) to the first Input (39) of the first further NAND gate (37) the output (21) of the first Schmitt trigger (11) of the timing element (8) and to the second input of the first further NAND gate (37) the output (41) of the second Schmitt trigger (16) of the timing element (8) is connected are and the output (42) of the first further NAND gate (37) to the two inputs (43, 44) of the second further NAND gate (38) is connected. 17. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zu der Betätigungsspule (1) ein elektronischer Ausschalter (45), vorzugsweise ein Transistor, insbesondere ein Feldeffekttransistor, liegt und der Ausschalter (45) während der Anzugsphase (A) und während der Haltephase (H) dauernd leitend gesteuert ist und nach der Haltephase (H) sperrend gesteuert wird.17. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 16, characterized characterized in that in series with the actuating coil (1) an electronic off switch (45), preferably a transistor, in particular a field effect transistor, is located and the off switch (45) during the tightening phase (A) and during the holding phase (H) is continuously controlled and controlled in a blocking manner after the holding phase (H) will. 18. Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschalter (45) von der Logikschaltung (5) gesteuert wird.18. Circuit arrangement according to claim 17, characterized in that that the off switch (45) is controlled by the logic circuit (5). 19. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 7 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schmitt-Trigger (11) des Zeitgliedes (8) aus zwei hintereinandergeschalteten invertierenden Triggerbausteinen (46, 47) besteht und der Ausschalter (45) vom Ausgang (48) des ersten Triggerbausteines (46) gesteuert wird.19. Circuit arrangement according to claims 7 and 18, characterized in that that the first Schmitt trigger (11) of the timing element (8) consists of two series-connected inverting trigger modules (46, 47) and the off switch (45) from the output (48) of the first trigger module (46) is controlled. 20 Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der Betätigungsspule (1) zwei gegensinnig in Reihe geschaltete Zenerdioden (49, 50) geschaltet sind.20 Circuit arrangement according to one of Claims 17 to 19, characterized characterized in that two opposite directions in series parallel to the actuating coil (1) switched zener diodes (49, 50) are connected. 21. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eingangsseitig eine Brückenschaltung (51) vorgesehen ist.21. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 20, characterized characterized in that a bridge circuit (51) is provided on the input side. 22. Schaltungsanordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenschaltung (51) aus vier Schottkydioden (52, 53, 54, 55) besteht.22. Circuit arrangement according to claim 21, characterized in that that the bridge circuit (51) consists of four Schottky diodes (52, 53, 54, 55). 23. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eingangsseitig zwei gegensinnig in Reihe geschaltete Zenerdioden (56, 57) vorgesehen sind.23. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 22, characterized characterized in that on the input side two zener diodes connected in series in opposite directions (56, 57) are provided. 24. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 10 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied (25) an die Verbindung (58) der beiden Zenerdioden (56, 57) angeschlossen ist.24. Circuit arrangement according to claims 10 and 23, characterized in that that the delay element (25) to the connection (58) of the two Zener diodes (56, 57) is connected.
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