DD208457A3

DD208457A3 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR MONITORING SPEED DIFFERENCES ON TOOLING MACHINES, ESPECIALLY PRESSES

Info

Publication number: DD208457A3
Application number: DD23681882A
Authority: DD
Inventors: Otto Hoffmann
Original assignee: Otto Hoffmann
Priority date: 1982-01-18
Filing date: 1982-01-18
Publication date: 1984-05-02
Also published as: CS260960B1; DE3300852A1; SU1390072A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Ueberwachung von Drehzahldifferenzen an Werkzeugmaschinen, insbesondere bei Drehzahldifferenzen bzw. Wellenbruch zwischen Exzenterwelle und Steuerelementen an mechanischen Pressen. Mit der Schaltungsanordnung soll ohne vorherige Einstellarbeiten an Steuerelementen unabhaengig von Drehzahlaenderung, Drehrichtung sowie gewaehlter Betriebsart die Maschinezur Vermeidung von Unfaellen unmittelbar stillgesetzt werden. Die von Steuerscheiben ueber Messwandler entnommenen Signalewerden in einer durch logische Verknuepfung wechselseitig arbeitenden aus Freigabe- und Loeschimpulsgliedern, Impulsspeichern, Impulstoren und Fehlerspeichern bestehenden Auswerteschaltung verarbeitet.The invention relates to a circuit arrangement for monitoring speed differences on machine tools, in particular at speed differences or shaft break between eccentric shaft and controls on mechanical presses. The circuit should be stopped immediately without prior adjustments to controls regardless of speed change, direction and selected mode, the machine to avoid accidents. The signals taken from control disks via measuring transducers are processed in an evaluation circuit which operates alternately by logical linking and comprises release and reset pulse elements, pulse memories, pulse gates and fault memories.

Description

3 6 8 13 6 8 1

Schaltungsanordnung zur- Überwachung von Drehzahldifferenzen an WerJkLzejugjnaschinen, insbesondere. PressenCircuit arrangement for the monitoring of speed differences on werJkLzejugjnaschinen, in particular. Press

Anwendungsgebiet der Erfindung. Application of the invention.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Überwachung von Drehzahldifferenzen an Werkzeugmaschinen, insbesondere Pressen- mit mechanischem Antrieb des 'StSiBeIs, der beim Bruch einer zu überwachenden Welle z» B₃ Unterbrechung des Antriebes zum iTockenschaltwerk diesen sofort stillsetzt*The invention relates to a circuit arrangement for monitoring speed differences on machine tools, in particular press with mechanical drive of the 'StSiBeIs that breaks immediately when breaking a shaft to be monitored z B ₃ interruption of the drive to the iTockenschaltwerk this *

Charakteristik der, .bekannten technischen Lösungen Characteristic of the , known technical solutions

Nach der D3-AS 1 463 066 is~ eine elektrische Sic herheitssteuerung für Kurbelpressen mit einer mit der Kurbelwelle umlaufenden Steuerscheibe und in einer Halterung des Pres— sengestalls einstellbar angeordneten, auf den Vorbeigang von Diskontinuitäten am Umfang der Steuerscheibe entsprechenden Schaltelementen bekannt, bei der die Steuerscheibe entsprechend einer angegebenen Weglänge auf ihren Umfang eine Anzahl von ferromayrnetischen Diskontinuitäten besitzt.According to D3-AS 1 463 066, an electrical safety control for crank presses with a control disk circulating with the crankshaft and a switching element of the press frame is adjustably arranged, corresponding to the passage of discontinuities on the circumference of the control disk, in which the Control disc corresponding to a specified path length on its periphery has a number of ferromagnetic discontinuities.

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Durch deren Vorbeigang an einem ersten Schaltelement wird ein Wechselstrom induziert sowie durch den Vorbeigang einer einzigen ferromagnetisch he η Diskontinuität an einsin zweiten Schaltelement wird ein vorhandener Wechselstrom gesteuert.» wobei an den Ausgängen der Schaltelemente jeweils ein Transistorverstärker mit Transformator angeordnet ist. Diese elektrische Sicherheitssteuerung ist mechanisch sehr aufwendig und das Maschinensystem wird erst nach Beendigung des Hubes stillgesetzt«By passing them on a first switching element, an alternating current is induced, and an existing alternating current is controlled by the passage of a single ferromagnetic he η discontinuity to one second switching element. "In each case a transistor amplifier with transformer is arranged at the outputs of the switching elements. This electrical safety control is mechanically very complicated and the machine system is stopped only after completion of the stroke «

Außerdem sind nach den DE-US 2' 237 199 und 2 338 449 Überwachungsvorrichtungen für Pressen bekannt,- bei denen einmal die Überwachung-mittels Elementen zur Erzeugung einer Meßspannung in Abhängigkeit der Steuerwaizendrehung und elektro— niecher. Bausteine zur Beeinflussung der Pressensteuerung im Sinne einer Antriebsschaltung bei einer Störung sowie zum anderen durch eine geeignete Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Überprüfung der Betriebsfähigkeit der vorgenannten Überwachungsvorrichtung erreicht wird*In addition, according to DE-US 2 '237 199 and 2 338 449 monitoring devices for presses are known, - in which once the monitoring-by means of elements for generating a measuring voltage as a function of Steuerwaizendrehung and elektro- niecher. Building blocks for influencing the press control in the sense of a drive circuit in case of failure and on the other by a suitable circuit arrangement for automatic checking of the operability of the above-mentioned monitoring device is achieved *

Die Nachteile bestehen vor allein in der elektromechanischen Art der Ausbildung der Überwachungsvorrichtung, die damit auch durch die Erschütterungen beim Arbeiten der Presse sehr störanfällig ist* Durch die Anwendung von Sender und'Empfänger' ist diese Einrichtung sehr kostenaufwendig«The disadvantages exist only in the electromechanical nature of the training of the monitoring device, which is therefore very susceptible to interference by the vibrations when working the press * By the use of transmitter and'Empfänger 'this device is very expensive «

Durch das DD-WP 85 909 ist eine Vorrichtung zur Überwachung von Antrieben für Kommando- oder Steuergeräte an Werkzeugmaschinen bekannt, bei der an der Antriebswelle der Presse und am Kommando— oder Steuergerät je ein Drehmelder angeordnet ist, deren Offner- bzw, SccilieSerkontakte in Wirkverbindung stehen. Diese Vorrichtung ist drehzahlabhängig und durch die Drehmelder kostenintensiv»By the DD-WP 85 909 a device for monitoring drives for command or control devices on machine tools is known, in which a resolver is arranged on the drive shaft of the press and on the command or control device whose Offner-, SccilieSerkontakte operatively connected stand. This device is speed-dependent and cost-intensive due to the resolver »

Außerdem ist keine Kontaktsicherheit gegeben.In addition, no contact security is given.

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Im DD-WP 136 029 werden mit wahlweise ein oder zwei "berührung slose η Meßwandlern von der antriebs- "bzw* ab trie beseitigen Steuerscheibe Inroulse abgenommen und in einer logischen Verknüpfung ausgewertet.In DD-WP 136 029, one or two "contactless η transducers" are removed from the drive control pulley or control pulley eliminating them and evaluated in a logical combination.

Nachteilig wirkt sich bei dieser Lösung aus, daß die Steuerscheiben fest zueinander zugeordnet sein müssen. Für Pressen mit verstellbarem Hub erfordert diese Lösung nach jeder Hubverstellung aufwendige Einstellarbeiten, um die geforderte Zuordnung wieder zu erreichen.The disadvantage of this solution is that the control discs must be assigned to each other firmly. For presses with adjustable stroke requires this solution after each stroke adjustment consuming adjustments to achieve the required assignment again.

Ziel der Erfindung; · Aim of the invention; ·

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung zur Überwachung von Drehzahldifferenzen für Werkzeugmaschinen, insbesondere zur Vermeidung von Arbeitsunfällen an Pressen zu schaffen, die unabhängig von Drehzahländerung, Drehrichtung sowie gewählter Betriebsart, wie Einzel- oder Dauerhub, Schleichgang, Einrichtbetrieb, die Maschine bei einem Wellenbruch unmittelbar stillsetzt.The aim of the invention is to provide a circuit arrangement for monitoring speed differences for machine tools, in particular for avoiding accidents at work on presses, regardless of speed change, direction of rotation and selected mode, such as single or continuous stroke, creep, Einrichtbetrieb, the machine at a Wave break immediately stopped.

Darlegung des .Wesens der ErfindungPresentation of the .Wesens of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Überwachung von Drehzahldifferenzen für Werkzeugmaschinen zu schaffen, die ohne Einsteilarbeiten von Steuerelementen z. 3„ am ifockenschaitwerk bei Hubverstellung einer Exzenterpresse über eine volle Drehung funktionssicher arbeitet.The invention has for its object to provide a circuit arrangement for monitoring speed differences for machine tools, which are without Einsteilarbeiten of controls z. 3 "works on the beckenschaitwerk with stroke adjustment of an eccentric press over a full turn functionally reliable.

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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die auf der zu überwachenden Welle sowohl antriebs- als auch abtriebsseitig befindlichen Steuerscheiben in ihren Stellungen zueinander beliebig zugeordnet sein können. Das Verhältnis der Anzahl der Steuerfahnen der beiden Steuerscheiben liegt im Bereich kleiner-2 : 1. .' According to the invention the object is achieved in that the on the shaft to be monitored both drive and driven side located control discs can be assigned to each other in their positions to each other. The ratio of the number of control vanes of the two control discs is less than 2: 1. '

Über mindestens je einen berührungslosen MeBwandler v/erden die durch Drehung der Steuerscheiben angegebenen Impulse erfaßt und an ein jeweils nachgeordnetes freigäbe- und Löschimpulsglied sowie einem Impulsspeicher weitergeleitet» Dabei sind jeweils ein Freigabe- und Löschimpulsglied-des einen Meßwandlers mit dem impulsspeicher des anderen Meßwandlers verbunden. Sowohl eins der Freigabe- und Löschimpulsglieder als auch einer der Impulsspeicher sind mit je einem Impulstor logisch so verknüpft₅ daß eine Impulsspeicher registrierte Impulsperiode registriert und nach Abschluß dieser Impulsperiode gemeinsam mit dem Freigabe- und Löschimpulsglied das Impulstor kurzzeitig zur Signalgabe an einem nachgeschalteten Fehlerspeicher öffnet und dabei gleichzeitig den Impulsspeicher' löscht*About at least one non-contact MeBwandler v / earth the pulses indicated by rotation of the control discs detected and forwarded to a respective subordinate Freigäbe- and Löschimpulsglied and a pulse memory »In each case a release and Löschimpulsglied-of a transducer with the pulse accumulator of the other transducer are connected , Both one of the enable and clear pulse members and one of the pulse memory are logically linked with a respective pulse gate ₅ that registered a pulse storage registered pulse period and after completion of this pulse period together with the enable and clear pulse member, the pulse door opens briefly to signal to a downstream fault memory and while at the same time clears the pulse store *

In der weiteren Ausgestaltung ist für zweikanalige Steuerungen mit dem zweiten Freigabe— und Löschimpulsglied und dem zweiten Impulsspeicher ein weiteres Impulstor logisch verknüpft. Dabei erfolgt die Auswertung in einem weiteren Fehlerspeicher, Die Impulstore überwachen dabei die Fehlerspeicher wechselseitig»In the further embodiment, a further pulse gate is logically linked for two-channel controllers with the second enable and clear pulse member and the second pulse memory. The evaluation is carried out in another fault memory, the pulse gates monitor the fault memory mutually »

1 ä uHfi 13 ζ <_ * ζ) £ 4 G 'ύ 21 uHfi 13 ζ <_ * ζ) £ 4 G 'ύ 2

.. w x \ ^ίΛ .. wx \ ^ίΛ

Ausführungsbeisoie1Ausführungsbeisoie1

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiei näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnun gen zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show:

Fig« 1 Prinzipdarstellung der SchaltungsanordnungFig. 1 schematic diagram of the circuit arrangement

Fig, 2 Signalverarbeitung bei Zwanglauf der SteuerscheibenFig, 2 signal processing during forced operation of the control discs

Fig. 3 Signaiverarbeitung bei Drehzahlabfall der Steuerscheiben untereinander bzw, Wellenbruch,'Fig. 3 Signaiverarbeitung at speed drop of the control discs with each other or, shaft breakage, '

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist auf der zu überwachenden Welle 9 antriebs- als auch abtriebsseitig ;je eine Steuerscheibe 1; 2 angeordnet»1, on the shaft 9 to be monitored, both on the drive side and on the output side, one control disk 1 each; 2 arranged »

Die Überwachung einer unterbrechbaren'Drehbewegung kann auch bei Übe werden* The monitoring of an interruptible rotation can also be practiced *

bei Übertragung z, 3, Ketten- oder Zahnradtrieb durchgeführtcarried out in transmission z, 3, chain or gear drive

Am umfang der beiden Steuerscheiben 1; 2 sind gleichmäßig verteilte Steuerfahnen angeordnet. Die Anzahl der Steuerfahnen der antriebsseitigen Steuerscheibe T aur abtriebsseitigen Steuerscheibe können sich im Bereich des Verhältnisses kleiner 2 : 1 bzv7₄ 1 : 2 unterscheiden. An jeder Steuerscheibe 1; 2 ist ein berührungsloser Meßwandier 3; ^ angeordnet«, Die Ausgangssignale der MeBwandler 3; 4 werden in einer Auswerteeinrichtung 10 verarbeitet.On the circumference of the two control discs 1; 2 are arranged uniformly distributed control flags. The number of control vanes of the drive-side control disk T aur output-side control disk can differ in the range of the ratio smaller 2: 1 bzv7 ₄ 1: 2. On each control disk 1; 2 is a non-contact transducer 3; ^ arranged «, The output signals of the transducer 3; 4 are processed in an evaluation device 10.

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Die Auswerteeinrichtung 10 besteht aus jeweils zwei Freigabe- und Löschimpulsgliedern 5*1? 5-»2, Impulsspeichern 6.1; 6*2, Impulstoren 7*1? 7*2 und Pehler speichern 8,1; 8,2.The evaluation device 10 consists of two enable and clear pulse elements 5 * 1? 5- »2, pulse storage 6.1; 6 * 2, pulse gates 7 * 1? 7 * 2 and Pehler save 8.1; 8.2.

Die Ausgänge der Meßwandler 3ί- 4 können wahlweise reell oder negiert mit den Eingängen der- Auswerteeinrichtung 10 verbunden sein. Jeder der beiden Meßwandler 35 4 ist mit einem gleichartig aufgebauten Seil der Auswerteeinrichtung 10 logisch verknüpft» Sowohl antriebs- als auch abtriebsseitig wurde diese Verknüpfung unter den Funktionsgruppen Freigabe- und Löschimpulsglied 5*1 bzw, 5.2, "Impulsspeicher 6.2 bzw» '.6,I₃ Impulstor 7«1 "bzw, 7„2 und dem Pehlerspeicher 8,1 bzw. 8*2 durchgeführt«The outputs of the transducers 3ί- 4 can either be real or negated connected to the inputs of the evaluation device 10. Each of the two transducers 35 4 is logically linked to an identically constructed cable of the evaluation device 10. Both on the drive side and on the output side, this connection was made between the function groups enable and clear pulse element 5 * 1 or 5.2, "pulse store 6.2 or"'6, I ₃ pulse door 7 "1" or, 7 "2 and the error memory 8.1 and 8 * 2 carried out«

Ist die Pressensteuerung einkanalig, ist ein Fehlerspeicher 8,1' ausreichend*If the press control is single-channel, an error memory 8,1 'is sufficient *

Bei Drehung, der antriebsseitigen Steuerscheibe 1 gibt der Meßwandler 3 an den Impulsspeicher 6*2 und das Freigabe- und Löschimpulsglied 5*1 Impulse ab. Dabei wird im Impulsspeicher 6.»2!. eine volle' Impulsperiode gespeichert und im Freigabe- und LöschimOulsglied 5·1 wird nach Ablauf einer Imnulsperiode ein Freigabeimpuls - gebildet und an das Impulstor 7*1 weitergeleitet,Upon rotation, the drive-side control disk 1, the transducer 3 to the pulse memory 6 * 2 and the enable and clear pulse element 5 * 1 pulses. In the pulse memory 6. »2 !. a full 'pulse period is stored and in the enable and clear pulse element 5 · 1, an enable pulse is formed after the lapse of one pulse period and forwarded to the pulse gate 7 * 1,

^:Das Impulstor 7*1 wird dann freigegeben, wenn über eine weitere logische Verknüpfung im abtriebssaitigen Impulsspeicher 6.1. die Meldung vorliegt, daß dort ebenfalls eine volle Impulsperiode gespeichert, d« tu, eine Steuerfahne und Lücke vom abtriebsseitigen Meßwandler 4 erfaßt wurden« Ist dies nicht der Fall, wird über die logische Verknüpfung zum Fehlerspeichei 8,1 das Fehlen' dieses Impulses registriert und als Wellenbruchsignal an die nachgeschaltete nicht dargestellte Pressensteuerung weitergeleitet und die Presse stillgesetzt. ^: The pulse gate 7 * 1 is then released if, via another logical link in the output-side pulse memory 6.1. the message is that there also a full pulse period stored there, du, a control flag and gap were detected by the output-side transducer 4. If this is not the case, is registered via the logical link to Fehlerpeichei 8.1 the absence of this pulse and forwarded as a shaft break signal to the downstream not shown press control and shut down the press.

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Sofort nach dem Freigabeimpuls wird vom Freigabe- und Loschiiapulsglied 5»1 ein Löschimpuls gebildet, der im fehlerfreien Fall den abtriebsseitigen Impulsspeicher 6.1· über eine weitere logische "Verknüpfung mit diesem löscht und damit zur Speicherung der folgenden Impulsperiode freigibt.Immediately after the enable pulse, a clear pulse is formed by the enable and clear pulse element 5 »1 which, in the error-free case, deletes the output-side pulse memory 6.1 via a further logical" link with it and thus releases it for storage of the following pulse period.

Die beschriebene Signalverarbeitung wird je nach Stellung der beiden Steuerscheiben 1; 2 zueinander und je nach dem konkret gewählten Verhältnis der Anzahl der Steuerfahnen der Steuerscheibe 1 zur Steuerscheibe 2 (innerhalb der Bedingung 2 <( S / SgT₃^ O₃5) ab der Steuerscheibe 2 über den Meßwandler 4 zeitlich und impulslängenmäßig abtriebs~ seitig verschoben analog durchgeführt,The signal processing described is depending on the position of the two control discs 1; 2 to each other and depending on the specific selected ratio of the number of control vanes of the control disk 1 to the control disk 2 (within the condition 2 <(S / SgT ₃ ^ O ₃ 5) from the control disk 2 on the transducer 4 in terms of time and impulse length output ~ shifted carried out analogously,

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In der Fig. 2 wird die Signalverarbeitung für den Fall dargestellt, daJ3 antriebsseitig und abtriebsseitig im Verhältnis gleiche Drehsahlen, d« h.,starre Verbindung vorn Antrieb zum Abtrieb vorliegen«FIG. 2 shows the signal processing in the case where the ratio of the same number of revolutions, that is, a rigid connection from the drive to the output, is present on the drive side and on the output side.

Vom Impulsspeicher 6.2. wird die über den MeBwandler 3 von der'rotierenden Steuerscheibe 1 abgenommene Impulsperiode 11 des Antriebes als L-Signal 17 und als E-Signal 18 gespeichert Die Dauer der Signalspeicherung im Impulsspeicher 6.2, wird dabei durch den Löschimpuls 16 des Freigabe- und Löschimpulsgliedes 5·2 bestimmFrom pulse memory 6.2. the pulse period 11 of the drive taken over the measuring transducer 3 by the rotating control disk 1 is stored as an L signal 17 and as an E signal 18. The duration of the signal storage in the pulse memory 6.2 is determined by the clear pulse 16 of the enable and clear pulse element 5. 2 determinate

t,t,

Analog erfolgt die Signalverarbeitung auf der Abtriebsseite,Analog signal processing takes place on the output side,

In Fig, 3 soll nun dargestellt werden, daB bei geringer Drehsahländerung zwischen Antrieb und Abtrieb ein Fehler registrieri und die Maschine stillgesetzt wird«In Fig. 3, it will now be shown that with a small change in rotational speed between the drive and the output, an error is registered and the machine is stopped. "

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Vom .Impulstor 7*1 wird nur dann ein Fe hler signal 'weitergegeben, wenn im Impulsspeicher 6*1 ein L-Signal 29 bzw» E-Signal 30 zum AbfrageZeitpunkt a _s,. i fehlt« Das gleiche gilt,' wenn am Impulstor 7.2« zum AbfrageZeitpunkt a ... i ein L-Signal 27 bzw, H-Signal 23 vom Impulsspeicher 6.2 fehlt« From .Impulstor 7 * 1 only a Fe hler signal 'passed on when in the pulse memory 6 * 1 an L-signal 29 or »E-signal 30 at the query time a _s ,. i is missing "The same applies, if at the pulse gate 7.2" at the query time a ... i an L-signal 27 or "H-signal 23 from the pulse memory 6.2 is missing"

Aus 5¹Ig₄ 3 ist zu erkennen, wie sich durch Verzögerung der -Drehbewegung die - Signalverarbeitung ändert > From 5 ¹ Ig ₄ 3 it can be seen, how the signal processing changes by delaying the rotational movement >

Von den dargestellten AbfrageZeitpunkteη a ₄₄, i ist erkenn bar, daß im Impulsspeicher 6,1 zum AbfrageZeitpunkt d erstmalig^.kein L-Signal 29 gespeichert ist*· Das Impulstor 7·Ί gibt ein Fehlersignal an den Fehlerspeicher 3,1 bzw« 8,2 weiter3 Die mit der Pressensteuerung verbundenen Fehlerspei eher 8.1; 8,2 lösen Stillstand im Pressenantrieb aus» Eine Inbetriebnahme ist erst dann wieder möglich, wenn nach Ursache nbe se itigung die Fehlerspeicher 8.1 bzw. 8,2 gelöscht wurden*Of the query points shown a, ₄₄ , i can be seen that in the pulse memory 6.1 the first time d is not stored at the polling time d 1, the pulse gate 7 · Ί outputs an error signal to the error memory 3, 1 or 8 , 2 more3 The error memory associated with the press control rather 8.1; 8.2 trigger standstill in press drive »Commissioning is only possible again after the cause of the fault has been cleared 8.1 or 8.2 *

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Claims

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SrfindunasansOrüche

Circuit arrangement for monitoring speed differences on machine tools, in particular presses with mechanical drive of the plunger, both drive and driven side rotate with the shaft to be monitored control discs, the per se known control vanes on the circumference and the signals via non-contact transducer for the purpose of interrupting the control current at forward breakage of the drive shaft for evaluation, characterized eiehnet se kennζ, _r that in any position of the control _disks? (1; 2) with respect to each. other and a ratio of the number of control vanes in Bereic'a <2: 1 each non-contact transducer (3; 4) an enable and clear pulse element (5 · 1; 5 * 2) and a pulse memory (6.1, 6.2) are arranged downstream , wherein in each case an enable and clear pulse element (5 * 1 or 5 * 2) of the one transducer (3 or 4) with the pulse memory (G ₀ I or 6.2) of the other transducer (4 or 3) and both the release and Erschimpulsglied (5 »1 or '5 * 2) and pulse memory (6.2 or 6.1) with a pulse gate (7 · 1 or 7.2) are logically linked so that the pulse memory (6,2 or 6 * 1) the presence of a Registered pulse period and after completion of this pulse period together with the release and Löschimpulsgliea (5 »1 or 5.2) this via the momentarily opened pulse gate (7.1 ° <ier 7.2) a downstream fault memory (8.1) zuleitet and then the pulse memory (6 , 1 or 6.2) deletes »

2. Circuit arrangement according to Fkt, 1, characterized in that

t, that

for two-channel control systems, a further] error memory (8.2) is assigned to the winding gate (7 * 2).

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