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Tonfolgeschalter für die akustische Signalanlage vorfahrtberechtigter
Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen Tonfolgeschalter zur Erzeugung der nach
DIN 14610 vorgeschriebenen Tonfolge für bevorrechtigte Fahrzeuge. Signalanlagen
dieser Art bestehen aus meist zwei Signalhörnern unterschiedlicher Tonhöhe, die
in einem bestimmten Rhythmus abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden. Bei den
bekannten Anlagen dieser Art ist jedem Signalhorn entweder eine motorisch betriebene
Tonfolgeschaltwalze zugeordnet, oder der selbsttätige Ablauf der Signalanlage wird
durch Hitzdraht oder bimetallbetriebene Relaisanlagen selbsttätig gesteuert. Diese
Anlagen haben den Nachteil eines hohen Eigenstromverbrauchs und bedürfen besonderer
Mittel, um den Rhythmus der Tonfolge konstant zu halten. Besondere Aufwendungen
sind nötig, um Temperatureinflüsse auszuschalten. Es ist weiterhin bekanntgeworden,
die rhythmische Signalfolge bei optischen Warnanlagen mittels aus Transistoren und
RC-Gliedern aufgebauter Multivibratoren zu steuern. Eine solche Schaltung hat den
Vorteil, daß keine beweglichen Schaltorgane vorhanden sind und daß sich Temperatureinflüsse
nur in geringem Maße störend bemerkbar machen, während die Schaltfolge im ganzen
gesehen konstant bleibt, jedoch stehen der Verwendung solcher Art aufgebauter Multivibratoren
als Tonfolgeschalter für akustische Signale eine Reihe von Schwierigkeiten entgegen,
die nachstehend näher behandelt werden sollen. Eine unabdingbare Forderung an einen
den Vorschriften entsprechenden Tonfolgeschalter besteht darin, daß das erste Tonsignal
zugleich mit der Betätigung des Einschalters einsetzen muß. Diese Forderung kann
von den bekannten Multivibratoren nicht erfüllt werden, da hier eine durch die Schaltung
bedingte Verzögerung bei der ersten Kontaktgabe unter anderem durch die Rufladung
des oder der Kondensatoren auftritt. *Weiterhin sind die bekannten Multivibratoren
durch die Vielzahl der verwendeten Bauelemente unübersichtlich und neigen bei dem
rauhen Kraftfahrzeugbetrieb zu Störungen. Schließlich sind diese Multivibratoren
nicht geeignet, Verbraucher hoher Leistung - als solche sind Signalhörner für vorfahrtberechtigte
Kraftfahrzeuge zweifellos anzusehen - ohne weiteres zu schalten.
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Die Erfindung ermöglicht demgegenüber die Verwendung eines aus Transistoren
aufgebauten Multivibrators, der einen Einschalter besitzt als Tonfolgeschalter für
die akustische Signalanlage von Kraftfahrzeugen dadurch, daß der Einschalter für
die periodisch und abwechselnd mit Spannung zu versorgenden Signalhörner unterschiedlicher
Tonhöhe als Umschalter ausgebildet ist, der in Ruhestellung über einen Umschaltkontakt
den Multivibrator sperrt, dagegen beim Einschalten die Signalanlage unverzögert
an Spannung legt und bei dem der Arbeitswiderstand eines der beiden Transistoren
in an sich bekannter Weise aus einer Relaiswicklung besteht, welche die periodisch
mit Spannung zu versorgende Signalanlage über den von ihr geschalteten Kontakt anschließt.
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Die Erfindung wird in der gemeinsamen Anwendung der vorstehend genannten
Merkmale gesehen. Es ist zwar bekannt, einen Transistor zu betreiben, dessen Arbeitswiderstand
aus einer Relaiswicklung besteht, jedoch ergibt sich aus der Art der bekannten Schaltung
die Notwendigkeit, eine Vielzahl Trenn-und Verstärker-Transistoren mit den dazugehörigen
Schaltmitteln vorzusehen. Zusätzliche Maßnahmen entfallen bei der erfindungsgemäßen
Schaltung.
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Der aus zwei Transistoren und zwei Zeitgliedern aufgebaute Multivibrator
stellt einen derart stark rückgekoppelten Oszillator dar, daß die Schaltung abwechselnd
zwei halbstabile Zustände annimmt. Nach den durch die Zeitkonstanten gegebenen Zeiten
kippt das System von seinem einen halbstabilen Zustand in den zweiten halbstabilen
Zustand um. In jedem dieser Zustände fließt durch einen Transistor ein Kollektorstrom,
während gleichzeitig der andere Transistor gesperrt ist. Nach dem Umkippen in den
anderen Zustand vertauschen die beiden Transistoren ihre Rollen usf.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist die geringe Zahl der Bauelemente,
die einen besonders preisgünstigen Aufbau des Taktgebers gestattet, zumal die Transistoren
nicht für den Verbraucherstrom
bemessen werden müssen und daher
billige Einzelteile Verwendung finden können. Ein weiterer Vorzug der erfindungsgemäßen
Schaltung ist die Unabhängigkeit der Schaltfolge von der Stromaufnahme der Verbraucher
sowie von der Höhe der Batteriespannung und der jeweiligen Temperatur.
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In der Zeichnung ist die Schaltung des Tonfolgeschalters nach der
Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 das Schaltschema
bei Verwendung eines von Hand betätigten Einschalters, während in Fig. 2 das gleiche
Schaltschema, jedoch mit einem als Doppelumschaltrelais ausgebildeten Einschalter,
ersichtlich ist.
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Da die beiden Ausführungsformen im Prinzip die gleiche Arbeitsweise
haben, soll diese an Hand der Fig. 2 näher erläutert werden: Die Transistoren T,
und T2 bilden einen Multivibrator, dessen Zeitkonstante durch die Kondensator-Widerstandskombination
R@ci und R2C2 einstellbar ist. Der Multivibrator liegt immer an Batteriespannung,
wird aber in einer Stellung festgehalten, da die Basis von T2 über den Kontakt a3
des Einschalters A in diesem Ruhezustand positiv vorgespannt ist. T2 ist daher gesperrt,
während T, leitend ist. Der Stromverbrauch ist sehr gering, da der Kollektorwiderstand
von T, entsprechend hochohmig gewählt ist. Die an b2 und/oder b3 angeschlossenen
Verbraucher erhalten keine Spannung, da der Kontakt a2 geöffnet ist.
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Bei Betätigung der Starttaste geht der als Doppelumschaltrelais ausgebildete
Einschalter A durch Erregung der Relaiswicklung D in seine Arbeitsstellung. Die
Kontakte a4, a5 dienen zur Selbsterregung der Wicklung D, so daß der Einschalter
in dieser Stellung verbleibt. Gleichzeitig wird der Kontakt a3 geöffnet, wodurch
die Sperrspannung an der Basis von T2 fortgenommen wird, so daß der Multivibrator
zu arbeiten beginnt. Durch diese Art des Einschaltens wird erreicht, daß nach dem
Einschalten T2 zunächst immer für eine Taktzeit gesperrt bleibt, so daß anfangs
ein an b3 angeschlossener Verbraucher zuerst Spannung erhält. Ferner bewirkt diese
Art des Startens, daß die Länge der ersten Taktzeit des Multivibrators genauso lang
ist wie die der folgenden, auch wenn die ganze Schaltung nur kurz ausgeschaltet
wurde. Beides ist bei den üblichen Multivibratoren nicht der Fall.
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Nun arbeitet der Multivibrator in der weiter unten geschilderten Weise,
bis er durch Betätigung der Stoptaste außer Betrieb gesetzt wird. Dadurch fällt
das Selbsthalterelais D ab, und der Anfangszustand ist wiederhergestellt. Im Anfangszustand
ist T2 durch eine über a3 zugeführte positive Basisspannung gesperrt. T, dagegen
ist leitend, da seine Basis über R, eine negative Vorspannung erhält.
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Wird der Multivibrator durch Öffnen von a3 jetzt gestartet, so lädt
sich C2 über R2 allmählich negativ auf. Ist die negative Spannung an der Basis von
T2 groß genug, wird T2 leitend. Am Kollektorwiderstand von TZ (das ist die Wicklung
von Relais B) entsteht ein positiver Spannungssprung.
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Dieser Spannungssprung wird von Cl auf die Basis von T, geleitet und
sperrt T, augenblicklich. Nunmehr ist der umgekehrte Zustand erreicht wie zu Beginn,
nämlich Ti ist gesperrt, und T2 ist leitend. Im weiteren Verlauf entlädt sich C,
über R, wieder so weit, daß Ti leitend wird. Dies verursacht einen positiven Spannungssprung
am Emitter von Ti, der über C2 auf die Basis von T2 übertragen wird und augenblicklich
T2 sperrt. Damit ist der Ausgangszustand wieder erreicht und ein Kippschwingungszyklus
durchlaufen. Die beschriebenen Vorgänge wiederholen sich nun so lange, bis a3 wieder
geschlossen und der Multivibrator gestoppt wird.