DE2801582C2

DE2801582C2 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Dämpfung von Kontaktschwingungen bei einem Reedschalter

Info

Publication number: DE2801582C2
Application number: DE19782801582
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. 7257 Ditzingen Sautter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-01-14
Filing date: 1978-01-14
Publication date: 1985-03-28
Also published as: DE2801582A1; GB1602056A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dämpfung von Kontaktschwingungen bei cinc/n Rcedschallcr mit mindestens einer fcdcrelaslischcn, ferromagnetischen Kontaki/ungc, die unter dem Einfluß eines mit Hilfe eines Errcgerslromes durch eine Erregerwicklung cr zeugten Magnetfeldes zum Schließen eines Schaftkon- laktcs aus einer Ruhelage in eine Schließstellung bewegbar ist, in der sie an einem Gegenelemcnl anliegt, sowie eine Schaltungsanordnung /ur Durchführung des Verfahrens.

Bei Herdschalter besteht, wie bei vielen anderen mechanischen Schaltern, beim Schließen des Schallkontaktcs die Gefahr eines Kontaktprellens, insbesondere, wenn zur Steuerung eines Recdschalters ein Impuls mil einer steilen Vorderflankc verwendet wird, wobei eine

5¹J solche steile Vordcrflanke des der Erregerwicklung zugcführlcn Impulses jedoch andererseits häufig benötigt wird, um einen definierten Einschaltzeitpunkt zu erhallen. Weiterhin besieht bei Kccdschaltern eine erhöhte Gefahr für das Kontaktprellen auch dann, wenn die Er-

W) regerwieklung kurz nach dem Öffnen des Schaltkontakics erneut angesteuert wird, um ein erneutes Schließen des Schallkoniaktcs herbeizuführen. Die Kontakiziingen von Rcedschaltcrn — üblicherweise ist auch das CJcgcnelcnicnt als ferromagnetische fedcrclaslische

IT) Koniaktzungc ausgebildet — schwingen nämlich nach dem öffnen des Schallkoniaklcs noch für längere Zeit mit einer bclrächtlichcn Amplitude, so daß das Wirksainwerden des Magnetfeldes zu einem Zeitpunkt, zu

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welchem sich die Kontaktairige aufgrund der vörausgegangenen Schalterbelätigung gerade in Richtung auf die Schließstellung bewegt, ein besonders heftiges Kontaktprellen auslösen kann. Bei Versuchen an einem serienmäßigen Reedschalter zeigte sich beispielsweise, daß die Prcllschwingungcn beim Schließen des Schaltkontaktes erst nach einer Dauer von etwa 1,2 ms abgeklungen waren und daß die Kontaktzungen nach dem Abschalten des Erregerstroms so schwach gedämpfte Schwingungen ausführten, daß sich der Kontaktabstand in der ersten Periode dieser Schwingung auf weniger als 10% des Ruheabstandes verringerte und die Amplitude der Folgeschwingungen selbst am Ende einer 20 ms dauernden Pause zwischen zwei Schaltzyklen noch 25% des Ruheabstands ausmachte.

Die bisher bekanntgewordenen Bemühungen zur Unterdrückung von Kontaktprel'iimpulsen galten, wie dies beispielsweise die DE-OS 24 16 131 zeigt, nicht der Unterdrückung der Kontaktprcllimpulsc selbst, sondern der Unterdrückung der schädlichen Folgen von solchen Kontaktprellimpulsen an nachgcschalleten Schaltungsanordnungen, insbesondere an den Eingängen eines Flip-Flops.

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum Unterdrücken von Kontaktschwingungen bei Reedschalter anzugeben, mit dem bzw. mit der es möglich ist, ein Kontaktprellen im Reedschaltcr selbst wirksam zu unterbinden.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man das Magnetfeld nach Beschleunigung der Kontaktzunge in Richtung auf die Schließstellung derart abschwächt, daß die Geschwindigkeit der Kontaktzunge beim Auftreffen auf das Gcgcnelement im wesentlichen zu Null wird, und/oder daß man das Magnetfeld nach dem öffnen des Schaltkontaktcs, während sich die Kontaktzunge federnd in ihre Ruhelage zurückbcwegt, noch einmal derart verstärkt, daß die Geschwindigkeit der Kontaki/.unge beim erstmaligen Einlaufen in ihre Ruhelage mindest im wesentlichen zu Null wird.

Gemäß der Erfindung wird also nach dem Beschleunigen der Kontaktzunge in Richtung auf ihre Schließstellung mit Hilfe eines entsprechend starken Magnetfeldes die an der Kontaktzunge wirksame Beschleunigungskraft ggf. bis auf Null verringert, um zu erreichen, daß sich die Kontaktzunge sanft an das Gegenclcmcnt anlegt und keine Tendenz zeigt, von diesem wieder zurückzuprellen. Erst anschließend wird das Magnetfeld wieder soweit aufgebaut, daß der Schaltkonlakt in seiner Schließstellung gehalten wird. Zusätzlich oder statt dessen wird erfindungsgemäß nach dem öffnen des Schültkoniaktes noch einmal kurzfristig ein Magnetfeld aufgebaut, welches die in ihre Ruhelage zurückfliegende Kontaktzunge bzw. die beiden üblicherweise vorhandenen Kontaktzungen kurzfristig so stark abbremst, daß im wesentlichen kein Überschwingen bezüglich der Ruhelage auftritt.

Es versteht sich, duß dann, wenn man beide Maßnahmen nebeneinander anwende!, eine besonders hohe Sicherheit gegen ein Kontaktprellen erreicht wird. Andererseits kann es in vielen Füllen bereits ausreichend sein, wenn man nach dem öffnen des Schallkontakics sehr schnell einen Stillstand der einen oder mehreren Kontiikt/ungen in ihrei· Ruhchigc erreicht, da dann bei einem erneuten Schließen des Sehaltkontaktes auch nach einer relativ kurzen Sclialtpau.se das Vorliegen definierter Anfangsbedingungen gewährleistet ist

Vorteilhaft ist es, wenn man bei Ansteuerung der Erregerwicklung mit einem Stromimpuls mk relativ steilen Flanken den Stromimpuls nach Ablauf eines ersten vorgegebenen Zeitintervalls seit seinem Beginn für die Dauer eines zweiten vorgegebenen Zeitintervalls unterbricht und dabei die Dauer der beiden Intervalle derart aufeinander und auf die Betriebsparameter des Relais abstimmt, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen

■ο Kontaktzunge und Gegenelement im Augenblick ihres Aufeinandertreffens im wesentlichen zu Null wird, und/ oder daß man nach einem dritten vorgegebenen Zeitintervall nach dem Ende des Stromimpulses für die Dauer eines vierten vorgegebenen Zeitintervalls einen Nach laufimpuls an die Erregerwicklung anlegt und dabei die Dauer der beiden Intervalle derart aufeinander und auf die Betriebsparameter des Relais abstimmt, daß die Geschwindigkeit der Kontaktzunge nach dem öffnen des Schaltkcntaktcs bei ihrem erstmaligen Einlaufen in ihre

Ruhelage im wesentlichen zu Null wird. Diese Variante

des erfindungsgemäßen Verfahr ς-« ist besonders in

Verbindung mit digitalen elektronischen Schaltkreisen

vorteilhaft.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Ver-

fahrens hat sich eine Schaltungsanordnung als vorteilhaft rrwiesen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein steuerbarer Halbleiter vorgesehen ist, dessen Schaltstrecke in Reihe mit der Erregerwicklung des Reedschalters geschaltet ist und dessen Steuerelektrode mit einer Steuerspannung über die Schaitungskombination eines Hochpasses und eines Tiefpasses ansteuerbar ist, wobei der Hochpaß und der Tiefpaß vorzugsweise als einfache /?C-Glieder ausgebildet sind. Bei Ansteuerung der Erregerwicklung des Reedschalters mit einem Stromimpuls mit relativ steilen Flanken hat sich eine Schaltungsanordnung als vorteilhaft erwiesen, weiche dadurch gekennzeichnet ist, daß ein erster Schaltkreis mit einem Eingang verschen ist, dem ein Steuerimpuls zur Auslösung eines Stromimpulses für die Erreger wicklung zuführbar ist, daß mit dem Eingang zwei in Reihe geschaltete monostabile Kippschaltungen verbunden sind, von denen die erste durch die Vorderflanke des Steuerimpulses triggerbar ist und einen Ausgangsimpuls liefert, dessen Dauer gleich der Dautr des ersten Zeitintervalls ist, und von denen die zweite durch die Rückflankc des Ausgangsimpulses der ersten monostabilen Kippschaltung triggerbar ist und einen Ausgangsimpuls liefert, dessen Dauer gleich dem zweiten vorgegebenen Zeitintervall ist, und daß der Ausgang des

so zweiten Schaltkreises an den einen Eingang einer UND-Schaltung geführt ist, deren anderer Eingang den Eingangs-Stcucrimpuls direkt zugeführt erhält, und/oder daß ein zweiter Schaltkreis mit einem Eingang zum Anlegen des Steuerimpulses und mit zwei hinter dem Ein- gang in Reihe geschalteten monostabilen Kippschaltungen, nämlich einer dritten Kippschaltung und einer vierten Kippschaltung, vorgesehen ist, von denen die dritte durch die Rückflanke des Steuerimpulses triggerbar ist und einen Ausgsngsimpuls liefert, dessen Dauer gleich der Dauer des dritten Zeitintervalls ist, und von denen die vierte durch die Rückflanke des Ausgangsimpulses der dritten Kippschaltung triggerbar ist und einen Ausgangsimpuls liefern, dessen Dauer gleich dem vierten vorgegebenen Zeitintervall ist, und daß am Ausgang des

h5 zweiten Schaltkreis eine ODER-Schaltung vorgesehen ist, mit deren Hilfe der Kingangs-Stcucrimpuls und das Ausgangssignal der vierten monostabilcn Kippschaltung zu dem Ausgang des zweiten Schaltkreises

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durchschaltbar sind, wobei für den Fall des gleichzeitigen Einsatzes des ersten und zweiten Schaltkreises die Ausgänge dieser beiden Schaltkreise mit den beiden Eingängen einer ODER-Schaltung verbunden sind, deren Ausgang mit der Erregerwicklung des Reedschalters verbunden ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen

Fig. la—d eine schematische Darstellung zur Erläuterung des zeitlichen Verlaufs der Kontaktzungenbcwegung und des Erregerstromes bei einem in üblicher Weise beschalteten Reedschalter und einem Reedschallcr gemäß der Erfindung;

F i g. 2 eine erste bevorzugte Ausführungsform einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung zur Unterdrückung des Kontaktprellen; beim Schließen des Schaltkontaktes eines Reedschalters;

Fig.3 eine zweite bevorzugte AusfUhrungsform einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung zur Unterdrückung von Schwingungen einer Kontakt/ungc eines Reedschalters beim öffnen des Schaltkontaktcs desselben;

Fig.4 eine dritte bevorzugte Ausführungsform einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung, und

Fig.5 eine schematische Darstellung des Verlaufs des Erregerstroms bei einer Schaltungsanordnung gemäß F i g. 4.

Wenn man der Erregerwicklung eines Rccdschaltcrs in üblicher Weise einen Stromimpuls mit relativ steilen Flanken bzw. nahezu senkrechten Flanken zuführt, wie er in Fig. Ib dargestellt ist, dann ergibt sich, wie dies Fig. la schematisch zeigt, nach dem Schließen des Schaltkontaktes des Reedschalters ein Kontaktprellen und nach dem öffnen desselben eine lang andauernde Schwingung seiner mindestens einen Kontaktzunge zu deren Ruhelage, wobei die größte auftretende Schwingungsamplitude erheblich ist, was zu den eingangs erläuterten Schwierigkeiten führt.

In F i g. I ist die Abszisse die Zeitachsc für die Zeit I, während auf der Ordinate der Errcgerstrom / bzw. die Amplitude A einer Kontaktzunge, bezogen auf ihre Ruhelage, aufgetragen ist.

Wenn man dagegen gemäß der Erfindung, wie dies F i g. Id zeigt,den Erregerstrom nach einem ersten Zeitintervall 1, welches von der Zeit /o bis zu der Zeil 7Ϊ dauert, unterbricht, und zwar für die Dauer eines zweiten Zeitintervalls 2, welches von der Zeit t, bis zu der Zeit b dauert, dann läuft die Kontaktzunge bei richtiger Bemessung der Zeitintervalle 1 und 2. wie dies Fig. Ic zeigt, so langsam ir ihre Schließstellung, daß kein Kontaktprellen auftritt Wenn man ferner gemäß Fig. Id nach einem dritten Zeitintervall 3 nach dem Ende des Stromimpulses, welches von einer Zeit fi bis zu einer Zeit fj dauert, während eines vierten Zeitintervalls 4, welches von einer Zeit U bis zu einer Zeit ts dauert, einen Nachlaufimpuls erzeugt, dann kann man. wie dies F i g. Ic zeigt, auch ein Schwingen der Kontaktzungc um ihre Ruhelage vermeiden.

Der in Fig. Id gezeigte Verlauf des Erregerstroms für die Erregerwicklung des Reedschalters kann durch eine Kombination der Schaltungsanordnungcn gemäß Fig.2 und 3 erreicht werden, wobei die Schaltungsanordnung gemäß Fi g. 2 dem Unterdrücken des Kontaktprellens dient während die Schaltungsanordnung gemäß F i g. 3 dazu dient, ein Schwingen der Kontaktzunge um ihre Ruhelage zu verhindern.

Im einzelnen besitzt die Schaltungsanordnung gemäß

F i g. 2 einen Eingang 10, welchem ein schematisch angedeuteter Steuerimpuls mit steilen Flanken zuführbar ist. Hinter dem Eingang 10 liegen in Serif eine erste monostabil Kippschaltung 12. eine zweite monostabile <> Kippschaltung !4, ein Inverter 16 und der eine Eingang einer UND-Schaltung 18. Der /weite Eingang der UND-Schaltung 18 ist direkt mit dem Eingang 10 verbunden. Der Ausgang der UND-Schaltung 18 ist über einen Verstärker 20 mit einer Erregerwicklung 22 eines

Rccdschaltcrs verbunden.

Die erste monostabile Kippschaltung 12 wird durch die positive Vorderflankc des Steuerimpulses gctriggcrt und erzeugt daraufhin einen Impuls, dessen Dauer dem ersten Zeitintervall 1 entspricht und durch cnisprcchen-

is de äußere Beschallung der ersten Kippschaltung 12. beispielsweise mittels eines Widerstandes 13, einstellbar ist. Die Kückflankc des Au.sgangsimpulscs der ersten monosiabilcn Kippschaltung 12 trigger! die zweite monosinhili· Kinnu-haliiing 14; wojrhc daraufhin einen Aus- gangsimpuls erzeugt, dessen Dauer dem zweiten Zeitintervall 2 entspricht und beispielsweise mittels eines Widerstandes 15 einstellbar ist. Der Ausgangsimptils der zweiten monostabilen Kippschaltung 14 wird durch den Inverter 16 invertiert und dem einen Eingang der UND-

2^r> Schaltung 18 zugeführt, an deren zweitem Eingang der Steuerimpuls unmittelbar anliegt. Am Ausgang der UND-Jichnliung 18 bzw. am Ausgang des ihr nachgcschallclcrt Verstärkers 20 ergibt sich somit der in F i g. 2 angedeutete Verlauf des Erregerstroms für die Erreger wicklung 22, nämlich eine Impulsfolge aus einem Vorim puls, dem sich nach einer definierten Pause ein Hauptimpuls anschließt. Durch den Vorirnpuls wird eine Kontaktzunge des Recdschaltcrs mit der Erregerwicklung 22 aus ihrer Ruhestellung in Richtung auf ihre Schließ stellung beschleunigt, wobei die Dauer des Voriinpulscs und die sich daran anschließende Pause so bemessen sind, daß die Kontaktzunge nur mit minimaler Geschwindigkeit auf ihr zugeordnetes Gcgcnclement auftrifft. Wenn dann im Moment dieses Auflrcffcns der I lauptimpuls einsetzt, dann bleibt der Schaltkontaki des Rccdschaltcrs geschlossen, ohne daß sich ein Kontaktprellen ergibt. Andererseits läßt sich mit der Schallungsanordnung gemäß Fig. 2 ein Schwingen der Kontaktzungcn des Rccdschaltcrs um ihre Ruhelage nach dem öffnen des Schaltkontaktcs. d. h. am Ende des Hauptimpulses, nicht verhindern. Diese Schwingungen werden dngegcn mit Hilfe der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 unterdrückt.

Wie F i g. 3 zeigt, ist mit dem Eingang 10 der dort

so dargestellten Schaltungsanordnung die Serienschaltung einer dritten monostabiien Kippschaltung 24, einer vierten monostabilen Kippschaltung 26 und des einen Eingangs einer ODER-Schaltung 28 verbunden, deren Ausgang über einen Verstärker 20 mit einer Erregerwick- lung 22 eines Recdschaltcrs verbunden ist.

Die dritte monostabile Kippschaltung 24 wird durch die Rüekfiankc des Steuerimpulses getriggcrt und erzeugt daraufhin einen Ausgangsimpuls, dessen Dauer dem dritten Zeitintervall 3 entspricht und, bcispielswci-

M) se mit Hilfe eines Widerstandes 23 einstellbar ist Die Rüekfiankc des Ausgangsimpulses der dritten monostabilcn Kippschalter 24 ι rigger t die vierte monostabile Kippschaltung 26. welche daraufhin an ihrem Ausgang bzw. an dem einen Eingang der ODER-Schaltung 28 einen Ausgangsimpuls erzeugt, dessen Dauer dem vierten Zeitintervall entspricht und, beispielsweise mit Hilfe eines Widerstandes 25, einstellbar ist Der zweite Eingang der ODER-Schaltung 28 ist unmittelbar mit dem

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Eingang 10 der Schaltungsanordnung gemäß I'ig. J verbunden. Am Ausgang der ODER-Schaltung 28 bzw. am Ausgang des Verstärkers 20 und damit an der Erregerwicklung 22 ergibt sich somit der dort angedeutete Siromvcrlauf mil einem nur teilweise dargestellten I iaiiptimpuis, dem sich nach einer Pause ein Nachlaufimpuls anschließt. Durch diesen Nachlaufimpuls wird die in ihre Ruhelage zurückfliegende Kontakt/ungc so al'jibremst. daß sie bei geeigneter Wahl der Pause und der Dauer des Nachlaufimpulscs und/oder der Höhe desselben beim erstmaligen Einlaufen in ihre Ruhelage nur noch eine minimale Geschwindigkeit besitzt und somit sehr schnell vollständig /ur Ruhe kommt. Damit ist gewährleistet, daß die Kontaktzunge sich bei einem erneuten Einschalten des Rcedschalters in einer definierten Ausgangsstellung, nämlich in ihrer Ruhestellung, befindet, selbst wenn das erneute Einschalten sehr kurz nach dem vorangehenden Ausschalten erfolgt.

Die vorstehende Beschreibung der t·' i g. 2 und J zeigt, uaü eine unterdrückung lies Kontaktpreiiens und eine Unterbindung lang anhaltender Ausschwingvorgänge der Koniaktzungc erreicht werden, wenn man die Schaltungsanordnungcn gemäß F i g. 2 und gemäß I''ig. 3 als ersten und /weiten Schallkreis einer kombinierten Schaltungsanordnung zusammenfaßt, indem man die Eingänge 10, die aus diesem Grund mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet wurden, direkt miteinander verbinde! und indem man den Ausgang der UND-Schaltung 18 und den Ausgang der ODER-Schaltung 28 mit den beiden Eingängen einer weiteren )o ODER-Schaltung verbindet, deren Ausgang dann wieder mit dem Verstärker 20 verbunden wird. In diesem Fall ergibt sich dann ein Verlauf des Errcgcrslroms, wie er in Fig. Id gezeigt ist, wobei nur ein Verstärker 20 benötigt wird, weshalb dieser Verstärker in den F i g. 2 y> und 3 jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet wurde.

Während die Fig.2 und 3 digitale Varianten von Schaltungsanordnungcn gemäß der Erfindung zeigen, ist in Fig.4 eine analoge Ausführungsform einer crfindungsgemäßen Schaltungsanordnung dargestellt, mit deren hülfe sowohl das Kontaktprellen als auch das Schwingen der Kontaktzunge um ihre Ruhelage nach dem öffnen des Schaltkontaktes eines Rccdschahcrs zumindest weitgehend verhindert werden kann.

Im einzelnen ist bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig.4 ein Eingang 30 vorgesehen, dem ein schematischcr angedeuteter Steuerimpuls zuführbar ist. Der Eingang 30 ist über einen Kondensator Ci mit der Basis eines Transistors 32 verbunden, dessen Kollektor an Versorgungsspannung (+) liegt und dessen Emitter mit der Erregerwicklung 22 eines Rcedschalters verbunden ist, deren anderes Ende am Bezugspotcntia! liegt. Der Eingang 30 ist ferner über die Reihenschaltung eines Potentiometers P₂ und eines weiteren Kondensators Cj mit Bezugspotential verbunden. Außerdem ist der gemeinsame Verbindungspunkt des Potentiometers P₂ und des Kondensators C₂ über ein weiteres Potentiometer P\ mit dem basisseitigcn Anschluß des Kondensators G verbunden. Die beschriebene Anordnung aus den bo Kondensatoren Ci, C₂ und den Potentiometern Pi. Pi stellt die Kombination eines Hochpasses und eines Tiefpasses dar, wobei der Kondensator C\ und das Potentiometer P, ein ÄC-Glied mit kleiner Zeitkonstante bilden, während der Kondensator C₂ mit dem Potentiometer Pt ein ÄC-Glicd mit großer Zciikonstante darstellt.

Die Schaltungsanordnung gemäß Fi g. 4 arbeitet wie

folgt:

Hei Eintreffen der Vorderflanke des Steuerimpulses, d. h. dann, wenn die Spannung am Eingang 30 von »0« auf »1« ansteigt, ergibt sich über den Kondensator Ci ein Vcrschicbcsirom, der den Transistor 32 sofort leitend steuert; die Schaltungsanordnung verhält sich also wie ein Hochpaß bzw. wie ein Differenzierglied.

Anschließend beginnt sich der erste Kondensator Ci aufzuladen und erreicht schließlich einen Ladezustand, der zur Folge hat, daß die Basisspannung des Transistors 32 gegen Null absinkt. Damit ist der Transistor 32 zumindest weitgehend gesperrt.

Wenn dieser Sperrzustand eintritt, hat sich der zweite Kondensator C> im wesentlichen über das Potentiometer P< bereits bis auf eine bestimmte Spannung aufgeladen und steuert schließlich den Transistor 32 wieder leitend. Dieser Zustand wird nunmehr aufrechterhalten bis der Steuerimpuls endet, d. h. bis das Potential am Eingang 30 von »1« auf »0« absinkt. Zu diesem Zeitpunkt wird nunmehr der erste Kondensator Ci von dem zweiten Kondensator Ci über das Potentiometer P\ aufgeladen, so daß der Transistor 32, welcher zunächst mit dem Ende des Steuerimpulses zumindest im wesentlichen nichtleitend wird, noch einmal kurzfristig leitend wird, bis sich der zweite Kondensator C2 über das zweite Potentiometer P₂ ausreichend entladen hat.

Die vorstehende Beschreibung der Funktion der Schaltungsanordnung gemäß Fig.4 verdeutlicht, daß sich mit dieser ein Verlauf des Erregerstroms I durch die Erregerwicklung 22 erreichen läßt, wie er in Fig. 5 schematisch über der Zeil 1 dargestellt ist.

Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung so auszubilden, daß das ggf. noch zu verstärkende Erregerstromsignal an ihrem Ausgang mindestens einen Nulldurchgang aufweist, der zu einer entsprechenden Schwächung des von der Erregerwicklung des Reedschalters erzeugten Magnetfelds führt, was deshalb möglich ist, weil die Sirornrichtung in der Erregerwicklung und die Richtung des Magnetfeldes für den Schaltvorgang keine Rolle spielen. Andererseits lassen sich derartige Erregerstromsignale mit Nuildurchgängen unter Umständer, leichter verwirklichen als ein Erregerstromsignal, welches stets die gleiche Polarität hat und lediglich ein oder zweimal nahezu oder vollständig bis auf Null absinkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

28 Ol 582 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Dämpfung von Kontaktschwingungen bei einem Reedschalter mit mindestens einer federelastischen, ferromagnetischen Kontaktzunge, die unter dem Einfluß eines mit Hilfe eines Erreger-Stromes durch eine Erregerwicklung erzeugten Magnetfeldes zum Schließen eines Schaltkontaktes aus einer Ruhelage in eine Schließstellung bewegbar ist, in der sie an einem Gegenelement anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß man das Magnetfeld nach Beschleunigung der Kontaktzunge in Richtung auf die Schließstellung derart abschwächt, daß die Geschwindigkeit der Kontaktzunge beim Auftreffen auf das Gegenelement im wesentlichen zu Null wird, und/oder daß man das Magnetfeld nach dem Öffnen des Schaltkontaktes, während sich die Kontaktzunge federnd in ihre Ruhelage zurCckbewegt, noch einmal derart verstärkt, daß die Geschwindigkeit der Kontalctzunge beim erstmaligen Einlaufen in ihre Ruhelage zumindest im wesentlichen zu Null wird.

2. Verfahren zur Dämpfung von Kontaktschwingungen bei einem Reedschalter, dessen Erregerwicklung ein Stromimpuls mit relativ steilen Flanken zugeführt wird, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Stromimpuls nach Ablauf eines ersten vorgegebenen Zeitintervalls (I) seit seinem Beginn für die Dauer eines zweiten vorgegebenen Zeitintervall* (2) unterbricht und dabei die Dauer der beiden Zeitintervalle (1,2) derart aufeinander und auf die Betriebspat ameter des Relais abstimmt, daß die RelativgeschwinJigkcit /wischen Koniakizunge und Gegcnelcment im Augenblick ihres Aufeinandertreffens im wesentlichen zu Null wird, und/ oder daß man nach einem dritten vorgegebenen Zeitintervall (3) nach dem Ende des Stromimpulses für die Dauer eines vierten vorgegebenen Zeitintcrvalls (4) einen Nachlaufimpuls an die Erregerwicklung (22) anlegt und dabei die Dauer der beiden Intervalle (3, 4) derart aufeinander und auf die Betriebsparameter des Relais abstimmt, daß die Geschwindigkeit der Kontaktzunge nach dem öffnen des Schaltkontaktes bei ihrem erstmaligen Einlaufen in ihre Ruhelage im wesentlichen zu Null wird.

3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein steuerbarer Halbleiter (32) vorgesehen ist, dessen Schaltstrecke in Reihe mit der Erregerwicklung (22) des Reedschalters geschaltet ist und dessen Steuerelektrode mit einer Stcucrspannung über die Schaltungskombination eines Hochpasses und eines Tiefpasses ansteuerbar ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochpaß und der Tiefpaß als einfache RC-CWcder (P₁, C₁-. P>. C₂) ausgebildet sind.

5. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Schaltkreis (Fig. 2) mil einem Eingang (10) versehen ist, dem ein Steuerimpuls zur Auslösung eines Stromimpulses für die Erregerwicklung (22) zuführbar ist, daß mit dem Hingang (10) zwei in Reihe geschaltete monostabile Kippschaltungen (12, 14) verbunden sind, von denen die erste (12) durch die Vordcrflanke des Steuerimpulses triggerbar ist und einen Ausgangsimpuls liefen, dessen

Dauer gleich der Dauer des ersten Zeitintervall (I) ist, und von denen die zweite (14) durch die Rückflanke des Ausgangsimpulses der ersten monostabilen Kippschaltung (12) iriggcrbar ist und einen Ausgangsimpuls liefert, dessen Dauer gleich dem zweiten vorgegebenen Zeitintervall (2) ist, und daß der Ausgang des zweiten Schaltkreises (Fig.2) an den einen Eingang einer UN D-Schaltung (18) geführt ist, deren anderer Eingang den Eingangs-Steuet impuls direkt zugeführt erhält, und/oder daß ein zweiter Schaltkreis (F i g. 3) mit einem Eingang (10) zum Anlegen des Steuerimpulses und mit zwei hinter dem Eingang in Reihe geschalteten monostabilen Kippschaltungen (24,26) nämlich einer dritten Kippschaltung (24) und einer vierten Kippschaltung (26), vorgesehen ist, von denen die dritte (24) durch die Rückflanke des Steuerimpulses triggerbar ist und einen Ausgangsimpuls liefert, dessen Dauer gleich der Dauer des dritten Zeitintervalle (3) ist. und von denen die vierte (26) durch die Rückflankc des Ausgangsimpulses der dritten Kippschaltung (24) triggerbar ist und einen Ausgangsimpuls liefert, dessen Dauer gleich dem vierten vorgegebenen Zeitintervall (4) ist, und daß am Ausgang des zweiten Schaltkreises (F i g. 3) eine ODER-Schaltung (28) vorgesehen ist, mit deren Hilfe der Eingangs-Slcucrimpuls und das Ausgangisignal der vierten monostabilen Kippschaltung (26) zu dem Ausgang des zweiten Schaltkreises (Fi g. 3) durchschaltbar sind, wobei für den Fall des gleichzeitigen Einsatzes des ersten und /weilen Schallkreises die Ausgänge dieser beiden Schaltkreise mit den beiden Eingängen einer ODER-Schaltung verbunden sind, deren Ausgang mit der Erregerwicklung (22) des Rccdschaltcrs verbunden ist.