DE2448345C2 - Schaltungsanordnung für kombinierte Türsprech- und -öffneranlagen mit einer Zentrale und mindestens einer Wohnungsstation - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art Die dort angegebene Zentrale in Verbindung mit einer oder mehreren Torstationen und Wohnungsstationen werden verbreitet benutzt um insbesondere bei zahlreiche Mietparteien aufweisenden Häusern einerseits die Haustür stets geschlossen halten zu können und doch ohne besondere Mühe Besucher nach kurzer Oberprüfung der Person oder des Anliegens einlassen zu können.

Eine solche Schaltungsanordnung ist aus der DE-PS 11 77 689 bekannt Die Verbindung zwischen den Wohnungsstationen und der Zentrale wird allein durch eine zweiadrige Steigeleitung bewirkt welche sowohl den Sprech- als auch den Mikrofonstrom überträgt, und die zur Steuerung der Zentrale genutzt wird, indem die Steuerkontakte die Steigeleitung mit wechselnden Widerständen beschälten oder sie völlig kurzschließen, wobei dem Funktionsschaltkreis der Zentrale Relais unterschiedlicher Ansprechempfindlichkeit zugeordnet sind, so daß diese selektiv entsprechend der Strombeaufschlagung ansprechen und die Funktionen der Zentrale zu steuern vermögen. Zwar wird hierdurch erreicht, daß durch Verwendung einer einfachen, zweiadrigen Steigeleitung Installationskosten gesenkt werden und beispielsweise ohne besondere Leitungsverlegung vorhandene Türöffneranlagen nachträglich zu kombinierten Türsprech- und -öffneranlagen ausgebaut werden können. Die hierbei eingesetzten elektromechanischen Relais stellen aber einen relativ hohen Aufwand dar. da zum einwandfreien Entschlüsseln der unterschiedlichen Ströme innerhalb enger Toleranzen definierte Ansprech- und Abfallströme einzuhalten sind. Gesteigert werden diese Anforderungen dadurch, daß die jeweils zur Auslösung von Funktionen bewirkten Ströme nicht allein durch umschaltbare Widerstände der Wohnungssprechstellen bestimmt werden, sondern auch der streuende Widerstand der Steigeleitung, der bereits von Anschlußstelle zu Anschlußstelle wechseln

kann. Abweichungen der vorgegebenen Ströme bewirkt Damit wirken sich auf den Funktionsübertragungsstromkreis nicht nur übliche Fertigungstoleranzen der Schaltelemente aus, deren Kleinhaltung insbesondere bei Relais sich als aufwendig erweist, auch unterschiedliche Leitungswidersiände der Steigeleitung wirken sich stark aus, und nachteilig verbreitert den Arbeitsbereich der Relais dit Differenz zwischen Ansprech- und Abf: Ustrom.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Schaltungsanordnung der oben aufgeführten Gattung anzugeben, die zur Codierung und Decodierung der Funktionen der Zentrale verläßliche, innerhalb enger S Toleranzen herstellbare und ansprechende Schaltelemente verwendet, und bei der die Anzahl der Schaltelemente insbesondere in dea vielfach vorzusehenden Wohnungsstationen gesenkt ist, so daß verläßlieh arbeitende Türsprech- und -öffneranlagen mit geringem Aufwände erstellbar sind.
■] Gelöst wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemä-Sen Schaltungsanordnung durch die im Patenten Ί spruch 1 gekennzeichneten Merkmale. Hierdurch iassen j sich Wohnungsstationen geringsten Aufwandes erstel-Ien, bei denen die Impedanz der Sprechspule des j Lautsprechers gleichzeitig als auf den Gleichstrom ^: einwirkender Widerstand genutzt und damit nur ein ^: zusätzlicher Widerstand benötigt wird, während die • Zentrale mit definierte Ansprechschwellen aufweisenj den Schaltelementen in Form mit geringem Aufwinde beschaffbarer Transistoren ein innerhalb enger Toleranzen sicheres und reproduzierbares Dekodieren erlaubt Die hierbei erforderlichen nur geringen Gleichströme gewährleisten ein sicheres Arbeiten, da auch bei längeren Zuleitungen zu den einzelnen Wohnungssprechstellen sich nur geringe Spannungsabfälle und ] damit Streuungen der durch die Steuerkontakte j bestimmten Ströme ergeben.

' Mit Vorteil wird in der Stellung »Sprechen« der j Steuerkontakte der Lautsprecher über den Vorwider- ! stand und in £:r Stellung »Hören« direkt an die t Steigeleitung gelegt, so daß der Vorwiderstand mit dem : schwachen Mikrofonstrom, nicht aber mit der Ausgangsleistung des Verstärkers der Zentrale beaufschlagt ι wird. Insbesondere bei Anwendung eines ohmschen Widerstandes als Vorwiderstand zum Lautsprecher der Wohnungsstationen kann es sich au zweckmäßig ; erweisen, diesen für Wechselströme durch einen Kondensator zu überbrücken. Als empfehlenswert jedoch wurde erkannt, als. gegebenenfalls überbrückbare. Vorwiderstände den Lautsprechern der Wohnungsstationen Dioden, insbesondere Zenerdioden. vorzuordnen, die bei Gkichspannungsbeaufschlagung die auf den Stromkreis wirkende Spannung reduzieren, die überlagerten schwachen Mikrofonströme jedoch praktisch nicht beeinträchtigen.

Unterschiedliche Schallspannungen der Transistoren Iassen sich erreichen, wenn deren Steuerelektroden an den Widerständen abgegriffene Teilspannungen zugeführt werden. Die steuernde Basisspannung läßt sich auch vorspannen, indem den Widerstandszweigen Zenerdioden vorgeordnet sind. Die Sperrung eines Transistors beim öffnen des der höheren Schaltschwelle zugeordneten läßt sich erreichen, indem mindestens zwei der Transistoren über einen ihnen gemeinsamen Widerstand gespeist werden, der als ohmscher Widerstand ausgeführt sein kann, mit Vorteil aber als Diode ausgebildet ist.
Als empfehlenswert wurde erkannt, einem der Transistoren ein Relais nachzuordnen, dessen Kontakte als Sprachwendeschaiter angeordnet sind. Als empfen-Ienswert wurde gefunden, einem der Transistoren ein bei dessen Erregung den Türöffner betätigendes Relais nachzuordnen. Ein einfacher, störungsfreier Aufbau wird erreicht, wenn der dem Türöffner zugeordnete Transistor mit der Steuerelektrode eines im Stromkreis des Türöffners angeordneten Thyristors, vorzugsweise eines Triac verbunden ist

ίο Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der folgenden Beschreibung eines anhand eines Schaltbildes dargestellten Atisführungsbeispieles erläutert
Die Zentrale 1 des vereinfachten Schaltbildes ist über Adern 2 und 3 einer Steigleitung mit einer Anzahl von Wohnungsstationen 4 verbunden, von denen in der Figur zwei gezeigt sind. Die in der Torstation vorgesehenen Schalter führen über jeweils Wohnungsstationen zugeordnete Leiter 5 zu Weckern 6. Von der Zentrale führen Leitungen zum Türöff'.r 7 und dem Torlautsprecher 8 der Torstation.

Die Wohnungsstationen 4 sind jeweils mit einem Lautsprecher 9 und einer als Vorwiderstand vorgesehenen Zenerdiode 10 ausgestattet. Von den manuell über Tasten, Knöpfe, Hebel o. dgl. betätigbaren Steuerkontakten ist Kontakt 11 vorgesehen, um den Lautsprecher 9 mit in Serie geschalteter Zenerdiode 10 mit der Steigleitung zu verbinden. Kontakt 12 schließt den Lautsprecher 9 direkt an die Steigeleitung 3n. während Kontakt 13 die Steigleitung kurzschließt Damit sind alle abgeschalteten Wohnungsstationen von der Ader 3 getrennt und belasten die Steigeleitung nicht Beim Sprechen wird Kontakt 11 betätigt, so daß der als Mikrofon wirkende Lautsprecher 9 seine Sprechströme über die Zenerdiode 10 praktisch ungedämpft auf die Ader 3 zu übertragen vermag, während die Zenerspannung der Zenerdiode einer angeschlossenen Gleichstromquelle entgegenwirkt Wird zum Hören Kontakt 12 betätigt, so liegt allein der Lautsprecher 9 im Sprechstromkreis, und die die Steigleitung 11 belastende Imp.danz ist auf die des Lautsprechers selbst gesunken, während zum Türöffnen Kontakt 13 betätigt wird und die Steigleitung kurzschließt.

Die Zentrale ist mit einer Gleichstromquelle 14

«i ausgestattet, die durch die Sekundärwicklung eines Netztransformators in Verbindung mit Gleichrichtern. Siebmitteln und Spannungsregelvorrichtungen dargestellt sein kann und die Zentrale sowie die Wohnungsstationen speist, und sie weist eine Wechselstromquelle IS auf. die durch die Sekundärwicklung eines Netztransformators gebildet sein kann und zur Stromversorgung des Türöffners sowie der Wecker dient.

Wird der Kontakt 11 der Wohnungsstation 4 betätigt, so beginnt von der Stromquelle 14 ein Strom über den Transistor 16, Ader 2 Lautsprecher 9. Kon'akt 11. Zenerdiode 10 und die Ader 3 zu fließen, der den Kondensator 17 einer elektrischen Weiche nicht zu passieren vermag, über deren Drossel 18 und den Vorwiderstand 19 jede .h der Basis eines Transistors 20 zugeführt wird. Dieser wird leitend und schließt einen Stromkreis über die Diode 21 und im Ausführungsbeispiel zwei parallel angeordnete Relais 22. de/en beide Umschalter 23 als Sprachwendeschalter dienen und wechselseitig Eingang und Ausgang des Verstärkers 24 mit den Lautsprechern 8 und 9 verbinden; beim Ansprechen der Relais 22, das über den Transistor 20 völlig unkritisch erfolgt, wird der Lautsprecher 9 der Wohnungsstation 4 an den Verstärkereingang gelegt,

und der Verstärkerausgang ist mit dem Torlautsprecher 8 verbunden. Das Ansteigen der Leitfähigkeit des ursprünglich gesperrten Transistors 16 unterbindet beim Schalten unliebsame Störgeräusche.

Wird nun, gegebenenfalls zusätzlich zum Kontakt 11, Kontakt 12 betätigt, so sinkt der zwischen den Adern 2 und 3 wirksame Gleichstromwiderstand auf den der Schwingspule des permanent dynamischen Lautsprechers 9. Dementsprechend steigt auch der den aus Widerständen 25 und 26 gebildeten Spannungsteiler to passierende Strom, und der am kleineren Widerstand 26 auftretende, der Basis des Transistors 27 zugeführte Spannungsabfall vermag nunmehr, diesen zu öffnen. Der Kollektor dieses Transistors belastet nunmehr den Basiskreis des Transistors 20 derart, daß die am Widerstände 19 liegende Spannung hinter diesem zusammenbricht und der Transistor 20 gesperrt wird. Damit werden die Relais 22 entregt, und deren

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Stellung ab, so daß nunmehr der Torlautsprecher 8 am Eingange des Verstärkers 24 liegt und dessen Ausgang über den Kondensator 17 den Lautsprecher 9 der Wohnungsstation speist. Die Zentrale ist nunmehr von der Funktion »Sprechen« der eingeschalteten Wohnungsstation 4 auf die Funktion »Hören« der Wohnungsstation umgeschaltet.

Soll nach der Anfrage der Torstation in gegebenenfalls mehrfach gewendetem Wechselgespräch der Türöffner betätigt werden, so wird in der Wohnungsstation 4 der Kontakt 13 betätigt, der die Adern 2 und 3 kurzschließt. Damit steigt der von der Gleichstromquelle 14 über den Transistor 16 der Ader 2 zugeführte und von dieser zur Ader 3 übertretende Strom durch die nochmalige Widerstandserniedrigung weiter auf ihren Maximalwert an. Der Strom bewirkt nunmehr an den J5 beiden, aus jeweils hintereinander angeordneten Widerständen 25 und 26 bzw. Widerstand 19 und Transistor 27 gebildeten Zweigen einen so hohen Spannungsabfall, daß die Zenerspannung der Zenerdiode 28 überschritten wird und nunmehr auch der aus der Zenerdiode 28 -to sowie den Widerständen 29 und 30 gebildete Strompfad leitend wird, wobei der am Widerstand 30 abgegriffene Spannungsabfall der Basis des Transistors 31 zugeführt wird und diesen öffnet. Der Kollektorstrom dieses Transistors wird über einen Schutzwiderstand 32 der Steuerelektrode eines Triac 33 zugeführt der im Stromkreis der Wechselstromquelle 15 und des Türöffners 7 liegt, leitend wird und damit den Türöffner 7 betätigt, solange der Kontakt 13 betätigt wird und damit die dargestellten Spannungsverhältnisse bestehen.

Gemäß der Erfindung ist damit eine Schaltungsanordnung geschaffen, bei der der Aufwand der Wohnungsstationen, der wegen der großen Anzahi derselben innerhalb einer Anlage besonders ins Gewicht fällt, auf ein Minimum gesenkt ist. Die Wohnungsstation selbst enthält die drei für die Steuerung der Funktionen erforderlichen Steuerkontakte, den zur Schallaufnahme sowie Schallwiedergabe benutzten Lautsprecher sowie einen als billigen Halbleiterelement ausgebildeten Vorwiderstand, der den besonderen Vorteil hat, durch Kompensation eines Teiles der Spannung der Gleichstromquelle den Strom im Stromkreis zu erniedrigen, wobei der geringe innere Widerstand im leitenden Zustande die vom als Mikrofon benutzten Lautsprecher 9 bewirkten Spannungen bzw. Ströme nicht beeinträchtigt. In der Zentrale wird zwar ein Relais mit zwei Umschaltekontakten oder, wie im Ausfuhrungsbeispiel, werden zwei jeweils nur einen dieser Sprachwendekontakte 23 aufweisende Relais fcenöiigi. an die empfindlichkeit dieser Relais sowie bezüglich definierter und reproduzierbarer Ansprech- und Abfallerregungen geringen Abstandes derselben werden aber keine wesentlichen Anforderungen gestellt: Die Decodierung der unterschiedlichen Stromwerte wird allein durch das Netz der Widerstände 19,25,26 und 28 bis 30 bestimmt. Zur Herstellung der vorgesehenen Spannungsschwellwerte können hierbei einfache, aus ohmschen Widerständen bistehende Spannungsteiler 25, 26 benutzt werden, und es ist auch möglich, unterschiedliche Ansprechwerte durch an Stelle der Widerstände eingesetzte Zenerdioden zu erreichen. Im Ausführungsbeispiel sind ein Vorwiderstand', ein aus ohmschen Widerständen bestehender Spannungsteiler und ein eine Zenerdiode aufweisender Spannungsteiler nebeneinander verwendet. Sie lassen sich jeweils ausschließlich oder in beliebigen Kombinationen verwenden, und sie lassen sich beliebig mit die einzelnen Transistoren unterschiedlich vorspannenden Spannungsteilern kombinieren. Die Rückschaltung eines Transistors beim Ansprechen eines anderen läßt sich, wie mit Transistoren 20 und 27 gezeigt, dadurch erreichen, daß einer der Transistoren den Steuerkreis des anderen belastet, auf dessen Vorspannung einwirkt oder dergleichen.

Auch der Triac 33 läßt sich durch andere Schaltelemente ersetzen. So können beispielsweise Schalttransistoren eingesetzt sein, oder es kann ein elektromechanisches Relais vorgesehen werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß derartige steuerbare Gleichrichter mit geringem Aufwände und Raumbedarf praktisch störungsfrei und alterungsbeständig die gewünschten starken Ströme schalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Schaltungsanordnung für kombinierte TDrsprech- and -öffneranlagen, deren mindestens einen Lautsprecher, einen Widerstand und Steuerkontakte aufweisende Wohnungsstationen über eine zweiadrige Steigeleitung mit einer Zentrale verbunden sind, welche mit Stromquellen und mit einem umschaltbaren Verstärker sowie einer Betätigungsvorrichtung für einen Türöffner ausgestattet ist, und deren Funktionen durch die den Wohnungsstationen zugeordnete Steuerkontakte mittels Umschaitens des der Steigeleitung gebotenen und an den Klemmen der Zentrale anliegenden Widerstandes sowie in der Zentrale vorgesehener, auf unterschiedliehe Strom- und/oder Spannungswerte ansprechender Relais bestimmbar sind, wobei im Ausgangszustande die Wohnungsstation mindestens einpolig von der Steigeleitung getrennt und während des Betriebes *nJ zwei unterschiedlichen, den Sprechweg bestimmenden Widerständen einschaltbar sind, wobei zur Erregung des Türöffners die Steigeleitung kurzzuschließen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkontakte (11, 12) in einem der den Sprechwegen zugeordneten Betriebszustände der Wohnungsstationen (4) deren Lautsprecher (9) über einen Gleichstrom übertragenden Vorwiderstand (Diode 10) und im anderen Betriebszustande direkt an die Steigeleitung (2) schalten, und daß über Siebmittel (Drossel 18) der von der Stromquelle (14) über die Steigleitung (2, 3) bewirkte Gleichstrom einem aus einer Anzahl von Widerständen (19, 25, 26, 28 bis 30) gebildeten Neuwerk zugeführt wird, das mit den Steuerelektrodrn unterschiedlich vorgespannter, den jeweiligen Sprcchweg und die Erregung des Türöffners auslösender Transistoren (20,27,31) verbunden ist

   2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß in der Stellung »Sprechen« der Schaltkontakte (U, 12) der Lautsprecher (9) über den Vorwiderstand {Diode 10) und in der Stellung »Hören« direkt an der Steigeleitung (2,3) liegt.

   3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwiderstände (Dioden 10) der Wohnungsstationen (4) mit Kondensatoren überbrückt sind.

   4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorwiderstände den Lautsprechern (9) der Wohnungsstationen (4) Dioden (10) vorgeordnet sind.

   5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dioden (10) Zenerdioden sind.

   6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß Steuerelektroden der Transistoren (27, 31) an den Widerständen (25, 26; 28 bis 30) des Widerstandsnetzwerkes abgegriffene Teilspannungen zugeführt werden.

   7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß Widerstandszweigen (29, 30) m> des Widerstandsnetzwerkes Zenerdioden (28) vorgeordnet sind.

   8. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei der Transistoren (20,27) über einen ihnen gemeinsamen Widerstand (21) gespeist werden.

   9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Widerstand eine Diode (21) ist

   10. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem der Transistoren (20) Relais (22) nachgeordnet sind, deren Kontakte als Sprachwendeschalter (23) dem Verstärker (24) zugeordnet sind.

   11. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 1 bis

   10, dadurch gekennzeichnet, daß einem der Transistoren (31) ein bei dessen Erregen den Türö*fner (7) betätigendes Relais nachgeordnet ist.

   IZ Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 1 bis

   11, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Transistoren (31) mit der Steuerelektrode eines Thyristors, den Steuerelektroden zweier antiparallel vergesehener Thyristoren oder der Steuerelektrode ernes Triacs verbunden ist.

   13. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Transistoren (31) mit der Steuerelektrode eines im Stromkreis des Türöffners (7) angeordneten Schalttransistors verbunden ist.

   14. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 1 bis 13. dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Transistoren (27) die Emitter-Basis-Strecke eines anderen der Transistoren überbrückt