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Schaltungsanordnung zur akustischen Signalisierung Die Erfindung bezieht
sich auf eine Schaltungsanordnung zur akustischen Signalisierung der Zustandsänderung
eines in der Zentralstelle einer Meldeanlage vorgesehenen Relais, dessen Betätigungsspule
im Ausgangskreis eines Transistors angeordnet ist, an dessen Eingangskreis eine
den jeweiligen Zustand charakterisierende Steuerspannung liegt, und dessen Relaiskontakt
einerseits an dem Verbindungspunkt zwischen der Relaisspule und dem Transistor und
andererseits über einen Widerstand an die Speisespannungsquelle angeschlossen ist.
Eine solche Schaltungsanordnung ist bereits Gegenstand eines älteren Vorschlags
(deutscheAuslegeschrift 1221929).
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Der Zentralstelle einer Meldeanlage werden von den räumlich entfernten,
zu überwachenden Unterstellen von Zeit zu Zeit Meldungen zugeführt, die den jeweils
vorhandenen Schaltzustand der Unterstelle kennzeichnen. Diese Meldungen charakterisieren
also beispielsweise einen der beiden Zustände »Gefahr vorhanden« oder »Keine Gefahr«
oder einen der Zustände »Schalter ein« oder »Schalter aus«. In der Zentralstelle
der Meldeanlage ist jeder dieser Unterstellen ein Relais (mit dem dazugehörigen
Steuerstromkreis) zugeordnet, das bei einem der beiden Schaltzustände ein Lichtsignal
auslöst.
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Bei größeren Zentralstellen ist es nun jedoch darüber hinaus erwünscht,
daß bei einer solchen Zustandsänderung eines Relais zugleich eine akustische Signalisierung
erfolgt, um die Bedienungsperson darauf aufmerksam zu machen, daß überhaupt eine
Zustandsänderung eingetreten ist, was optisch nicht mit Sicherheit wahrgenommen
wird. Dabei soll die Anordnung zweckmäßig so getroffen werden, daß für alle Relais
der Zentralstelle eine gemeinsame akustische Signalisiereinrichtung verwendet werden
kann. Nachdem die Bedienungsperson durch diese akustische Signalisiereinrichtung
zunächst einmal aufmerksam gemacht ist, kann sie dann an Hand der den einzelnen
Relais zugeordneten optischen Signaleinrichtungen feststellen, welches Relais angesprochen
hat, in welcher Unterstelle somit eine Zustandsänderung eingetreten ist.
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Man hat versucht, die akustische Signalisiereinrichtung durch die
Spannungssprünge auszulösen, die an dem zur Steuerung des Relais dienenden Transistor
bei einer Zustandsänderung auftreten. Hierbei müssen, auch nach dem genannten älteren
Vorschlag, diese Spannungssprünge über Kondensator-Widerstands-Glieder differentiert
und über Dioden weitergeleitet werden. Eine derartige Ausführung besitzt den wesentlichen
Nachteil, daß sie gegenüber Störimpulsen, wie sie in gebündelten Leitungen, Kabelbäumen
u. dgl. auftreten, außerordentlich empfindlich ist, so daß es nicht selten zu einem
akustischen Fehlalarm kommt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieses
Nachteils eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu entwikkeln, die
sich durch einen besonders einfachen schaltungstechnischen Aufbau auszeichnet und
bei der eine Störbeeinflussung praktisch ausgeschlossen ist.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß eine akustische
Signalisierungseinrichtung zwischen dem Relaiskontakt und dem Widerstand angeschlossen
und dadurch geeignet ist, bei einem durch eine Änderung der Steuerspannung bedingten
Wechsel der Leitfähigkeit des Transistors einen Impuls von der Dauer der Ansprechverzögerung
des Relais zu erhalten.
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Da der zwischen dem Relaiskontakt und der Speisespannungsquelle vorgesehene
Widerstand verhältnismäßig niederohmig gewählt werden kann (die untere Grenze wird
durch die Strombelastbarkeit des Transistors bestimmt), können sich kapazitive Einstreuungen
am Eingang der Signalisiereinrichtung praktisch nicht auswirken.
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Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
ist der außerordentlich einfache Aufbau. Er beruht im wesentlichen darauf, daß die
dem Relais anhaftende Ansprechverzögerung zur Impulserzeugung ausgenutzt wird, was
zu einem Minimum zusätzlicher Schaltungsbauteile sowie zu einer hohen Betriebssicherheit
führt.
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Es ist häufig erwünscht, daß in einer Zentralstelle der erläuterten
Art das Anziehen und Abfallen jedes Relais in unterschiedlicher Weise akustisch
signalisiert wird, damit also beispielsweise die Bedienungsperson bereits akustisch
einen Hinweis darauf erhält, ob ein neuer Gefahrzustand in einer Unterstelle aufgetreten
oder
ein bestehender Gefahrzustand verschwunden ist.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung, die dieser Forderung
gerecht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Relaiskontakt als Umschaltkontakt
ausgebildet ist, dessen bewegliches Kontaktelement an den Verbindungspunkt zwischen
Relaisspule und Transistor angeschlossen ist, während das eine Gegenkontaktelement
über einen Widerstand mit dem einen Pol und das andere Gegenkontaktelement über
einen Widerstand mit dem anderen Pol der Speisespannungsquelle verbunden ist, und
daß weiterhin die beiden auf das Anziehen bzw. Abfallen des Relais ansprechenden
Eingänge der akustischen Signalisiereinrichtung zwischen dem Relaiskontakt und den
beiden Widerständen angeschlossen sind.
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Diese und weitere Einzelheiten der Erfindung a
gehen aus der
folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels
hervor. Es zeigt F i g. 1 ein Prinzipschema der Zentralstelle, F i
g. 2 ein Detail der Zentralstelle, das die einer Unterstelle zugeordneten
Schaltungselemente veranschaulicht, F i g. 3 ein Diagramm zur Erläuterung
der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
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Die in F i g. 1 schematisch dargestellte Zentralstelle einer
Meldeanlage enthält eine Vielzahl von Meldeeinheiten, beispielsweise A,
B und C. Jede dieser Meldeeinheiten ist einer bestimmten, räumlich entfernten
Unterstelle zugeordnet, deren Zustand sie überwacht und von der sie laufend oder
in bestimmten Zeitabständen Meldungen empfängt, die den jeweiligen Zustand der Unterstelle
charakterisieren. Jede dieser Meldeeinheiten A, B und
C ist mit einer optischen Signallampe versehen, die den jeweiligen Zustand
der zugehörigen Unterstelle anzeigt.
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Die Zentralstelle der Meldeanlage enthält weiterhin eine für alle
Meldeeinheiten gemeinsame akustische Signalisiereinrichtung D, die dann,
wenn irgendeiner der Meldeeinheiten A bis C eine Zustandsänderung
von der zugeordneten Unterstelle gemeldet wird, ein akustisches Signal auslöst,
das die Bedienungsperson darauf hinweist, daß in der Zentralstelle der Meldeanlage
eine neue Meldung eingetroffen ist. Die Bedienungsperson kann dann an Hand der optischen
Signallampen feststellen, welcher Meldeeinheit A, B, C ...
eine Zustandsänderung gemeldet worden ist. -
Die akustische SignalisiereinrichtungD
besitzt zwei Eingänge, die über Leitungenlb, 2b an Sammelleitungen
1 und 2 angeschlossen sind. An diesen beiden Sammelleitungen liegen alle
MeldeeinheitenA, B C parallel mit ihren Ausgangsleitungen la,
2a.
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Fig. 2 zeigt die Schaltungsanordnung einer solchen Meldeeinheit (z.
B. A) im einzelnen. Die Schaltungsanordnung enthält ein Relais (Relaisspule3),
das die der betreffenden Meldeeinheit zugeordnete optische Signallampe betätigt.
Das Relais ist weiterhin mit einem Umschaltkontakt 4 versehen.
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Die Relaisspule 3 ist im Ausgangskreis eines Transistors
5 angeordnet, an dessen Eingangskreis (Basis-Emitter-Strecke) eine Steuerspannung
liegt, die den jeweiligen Schaltzustand der der betreffenden Meldeeinheit zugeordneten
Unterstelle charakterisiert.
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Der Umschaltkontakt 4 des Relais ist mit seinem beweglichen Kontaktelement
4a an den Verbindungspunkt zwischen der Relaisspule 3 und dem Transistor
5 angeschlossen, während das eine Gegenkontaktelement 4b über eine Diode
6 und die bereits erwähnte Leitungla an die Sammelleitungl und das andere
Gegenkontaktelement 4c über eine Diode 7 und die bereits erwähnte Leitung
2 a an die Sammelleitung 2 angeschlossen ist.
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Die Sammelleitungl ist über die Leitunglb mit dem einen Eingang
8 und die Sammelleitung 2 über die Leitung 2 b mit dem anderen Eingang
9 der akustischen Signalisiereinrichtung D verbunden.
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Weiterhin ist die Sammelleitung 1 über einen Widerstand
10 mit dem Minuspol der Speisespannungsquelle verbunden, der auch an der
Magnetspule 3 liegt, während die Sammelleitung 2 über einen Widerstand
11 an Masse liegt, an die auch der Emitter des Transistors 5 angeschlossen
ist.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnuno, ist folgendermaßen:
Es sei angenommen, daß die Steuerspannung U,
an der Basis des Transistors
5 zunächst den Wert Null besitzt. Der Transistor 5 ist infolgedessen
gesperrt. Die Relaisspule 3 ist stromlos. Der bewegliche Unischaltkontakt
4 a nimmt die in Fi g. 2 dargestellte Lage ein. Am Eingang
8 der akustischen Signalisiereinrichtung D liegt über dem Widerstand
10 negative Spannung U..
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Wird nun der in F i g. 2 dargestellten Meldeeinheit der Zentralstelle
von der zugeordneten Unterstelle eine Zustandsänderung gemeldet (beispielsweise
die Meldung »Störung aufgetreten«), so ändert sich die Steuerspannung
U.- an der Basis des Transistors 5
vom Wert Null auf einen negativen
Wert (vgl. F i g. 3). Der Transistor 5 wird infolgedessen leitend,
so daß die Relaisspule 3 über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors
5 Strom erhält. Das Kollektorpotential des Transistors 5 geht auf
den Wert Null zurück, was zur Folge hat, daß am Eingang 8
der akustischen
Signalisiereinrichtung D gleichfalls das Potential Null erscheint (Zeitpunkt
t, in F i g. 3).
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Spricht nun das Relais an, was insbesondere wegen der mechanischen
Trägheit mit einer gewissen Ansprechverzögerung geschieht, so schaltet der bewegliche
Relaiskontakt 4 a vom Gegenkontaktelement 4 b
auf das Gegenkontaktelement
4c um. Dies hat zur Folge, daß sich im Zeitpunkt t2 an dem Eingang 8
der akustischen
Signalisiereinrichtung D wieder negatives Potential über den Widerstand
10 einstellt.
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Man erkennt somit bei Betrachtung der Spannungsdiagramme
U., und U, (F i g. 3), daß bei einer bestimmten, durch den
Sprung der Spannungsfunktion U" gemeldeten Zustandsänderung am Eingang
8
der optischen Signalisiereinrichtung D ein positiver Impuls auftritt.
Seine Zeitdauer(t2-tj) entspricht der Verzögerung, mit der das Relais bei Erregung
der Relaisspule 3 anzieht. Dieser positive Impuls löst in der akustischen
Signalisiereinrichtung ein bestimmtes Alarmsignal aus, das die Bedienungsperson
auf das Eintreffen einer bestimmten Zustandsänderungsmeldung in der Zentralstelle
aufmerksam macht.
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Es sei nun angenommen, daß der betrachteten Meldeeinheit im Zeitpunkt
t" von der zugeordneten Unterstelle eine umgekehrte Meldung zugeht, die besagt,
daß sich der Zustand wieder geändert hat (im angenommenen Fall also die Meldung
»Störung beseitigt«). Dies bedeutet, daß im Zeitpunkt t. die Steuerspannung
U, an der Basis des Transistors 5
wieder vom negativen Wert auf den
Wert Null zurückgeht.
Das bewegliche Kontaktelement 4 a des
Umschaltkontaktes 4 befindet sich in diesem Zeitpunkt noch in Berührung mit -dem
Gegenkontaktelement 4 c. Der positive Spannungssprung der Spannungsfunktion
U" hat zur Folge, daß der Transistor 5
wieder gesperrt und damit die
Relaisspule 3 stromlos wird. Mit Unterbrechung der Stromleitung durch den
Transistor 5 nimmt der Kollektor des Transistors und damit auch der Eingang
9 der Signalisiereinrichtung D negatives Potential an (dieser Eingang
9 lag bis dahin an Massepotential). Mit einer gewissen Verzögerung fällt
nun das stromlos gewordene Relais ab, so daß im Zeitpunkt t4 das bewegliche Kontaktelement4a
vom Gegenkontaktelement4c auf das Gegenkontaktelement4b umschaltet. Damit nimmt
der Eingang9 der SignalisiereinrichtungD wieder Massepotential an.
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Eine Betrachtung der Spannungsdiagramme U,
und Ug (F i
g. 3) zeigt somit, daß beim Eingang einer Meldung, die die umgekehrte Zustandsänderung
gegenüber dem ersten Fall charakterisiert, am Eingang 9 der akustischen Signalisiereinrichtung
ein negativer Impuls auftritt, dessen Dauer (t4 - t.) der Abfallverzögerung
des Relais entspricht. Dieser negative Impuls löst ein zweites (vom ersten zweckmäßig
unterschiedliches) Signal aus, das der Bedienungsperson anzeigt, daß in der Zentralstelle
eine Meldung eingetroffen ist, die im angenommenen Fall die Beseitigung einer Störung
in einer der Unterstellen zum Inhalt hat.