DE1490456B1

DE1490456B1 - Durch Beruehrung steuerbare Schalteinrichtung fuer Fernmelde-,insbesondere Fernsprechanlagen

Info

Publication number: DE1490456B1
Application number: DE19631490456D
Authority: DE
Inventors: Helmuth Hahn; Hermann Monat; Kurt Wolack
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-09-11
Filing date: 1963-09-11
Publication date: 1972-09-21
Also published as: NL6410542A; GB1033790A; CH425956A; SE328928B

Description

Die Erfindung betrifft eine durch Berührung steuerbare Schalteinrichtung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, mit einem Steuerkreis und einem Schaltkreis, wobei im Steuerkreis eine Wechselspannungsquelle, ein durch Zwischenschalten menschlicher Körperteile veränderbarer Widerstand und die Glimmstrecke einer Kaltkathodenröhre und im Schaltkreis eine Gleichspannungsquelle, ein Widerstand, der beim Zünden der Kaltkathodenröhre seinen Wert ändert, und ein Schaltelement in Reihe geschaltet sind.

Eine derartige Schalteinrichtung ist durch »Elektro-Automation« vom 27. Oktober 1962, S. 38, bekannt. Diese bekannte Anordnung besteht aus einer Kaltkathodenröhre mit einer Außen-Steuerelektrode zum Zünden der Röhre. Die Kathoden-Anodenstrecke dieser Röhre bildet mit einem Schaltelement in Form eines Relais und einer Gleichspannungsquelle mit geerdeter Mittelanzapfung einen Schaltkreis. Im Erdungszweig der Gleichspannungsquelle ist eine Wechselspannungsquelle angeordnet, die zusammen mit der Kathoden-Steuerelektrodenstrecke und einem durch Zwischenschalten menschlicher Körperteile veränderbaren Widerstand gegen Erde einen gesonderten Steuerkreis bildet, der dem Schaltkreis somit teilweise überlagert ist. Um ein unerwünschtes Zünden der Röhre zu verhindern, sind besondere Abschirmelemente gegenüber den in der Regel geerdeten Fassungselementen vorgesehen.

So vorteilhaft derartige Schalteinrichtungen gegenüber herkömmlichen Schalteinrichtungen mit mechanischen Kontakten auch erscheinen, so bereitet ihr Einsatz in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, doch Schwierigkeiten. Diese sind darin begründet, daß zur Verhinderung ungewollter Schaltvorgänge besondere Abschirmmaßnahmen gegen Erde getroffen werden müssen. Auch ist keine galvanische Trennung zwischen Steuer- und Schaltkreis gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinrichtung der eingangs genannten Art unter Verwendung möglichst einfacher und billiger Bauteile zu schaffen, die keine Abschirmmaßnahmen erfordert und galvanisch voneinander getrennte Steuer- und Schaltkreise aufweist. Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung ist gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Wechselspannung ist erdfrei

b) die Kaltkathodenröhre ist eine Glimmlampe

c) der veränderbare Widerstand im Steuerkreis ist ein Kondensator

d) der veränderbare Widerstand im Schaltkreis ist ein Fotowiderstand

e) die Glimmlampe und der Fotowiderstand sind so zueinander angeordnet, daß das Glimmlicht auf den Fotowiderstand fällt.

Durch die Verwendung eines Steuerkondensators mit fester geometrischer Abmessung in Verbindung mit der festen Reihenschaltung mit den übrigen, den Steuerstromkreis bildenden Elementen und der damit verbundenen Umgehung der Erdrückleitung bleibt der im Ruhezustand wirksame kapazitive Scheinwiderstand unabhängig von der jeweiligen Anordnung der Schalteinrichtung in bezug auf das Erdpotential. Eine Abschirmung des Steuerkondensators zur Erzielung definierter Schaltkreisverhältnisse ist nicht erforderlich. Durch die Verwendung von Glimmlampen und mit diesen gekoppelten Fotowiderständen, z. B. Fotodioden, ergibt sich zudem eine sehr einfache und billige Steuereinrichtung, die darüber hinaus den Vorteil galvanisch getrennter Steuer- und Schaltkreise bietet. Glimmlampe und Fotowiderstände können dabei zu einem Bauteil vereinigt sein, um die Lichtausbeute und die damit verbundene Stromverstärkung im Schaltstromkreis optimal zu nutzen. Der Glimmlampe kann ein Kondensator parallel geschaltet sein.

Infolge des geringen Platzbedarfs eignen sich derartige Schalteinrichtungen in hohem Maße für mehrgliedrige Tastaturen, wie sie in Fernmelde- und Fernsprechanlagen häufig benötigt werden, um verschiedene Steuerbefehle in wahlweiser Folge geben zu können. Für diesen Anwendungsfall sind gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Steuer- und

Schaltkreise unter sich parallel geschaltet, und die jeweilige Parallelschaltung ist über einen Vorwiderstand mit der zugehörigen Spannungsquelle in Reihe geschaltet, wobei die Vorwiderstände so dimensioniert sind, daß innerhalb der jeweiligen Parallelschaltung immer nur die Glimmlampe bzw. das Schaltelement eines der Parallelzweige wirksam werden kann. Gemäß einer anderen Ausbildung der Erfindung steuert der Spannungsabfall an einem oder beiden der Vorwiderstände ein Signalschaltglied, das das Wirksamwerden eines Steuer- bzw. Schaltbefehles bestätigt.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Im einzelnen zeigt F i g. 1 eine Schalteinrichtung nach der Erfindung, F i g. 2 eine Schalteinrichtung mit mehreren Steuer- und Schaltkreisen.

F i g. 1 zeigt in ihrem linken Teil den Steuerkreis mit der Wechselstromquelle G, der Glimmlampe G/ und dem Kondensator SK und in ihrem rechten Teil den Schaltkreis mit der Fotodiode F, der Batterie B und dem Schaltelement A. Die Arbeitsweise dieser Schalteinrichtung ist folgende: Im Ruhezustand, also bei nichtberührtem Kondensator, ist der Scheinwiderstand des Kondensators so groß, daß die Glimmlampe G/ nicht zünden kann.

Dieser rein kapazitive Scheinwiderstand ergibt sich aus der Reihenschaltung der durch die beiden Dielektrika D 1 und D2, die den Anschlußelektroden El ud E 2 des Kondensators unmittelbar vorgelagert sind und als Berührungsschutz wirken, gebildeten Teilkapazitäten und der durch das zwischen diesen beiden Dielektrika wirksame Dielektrikum Luft gebildeten Teilkapazität. Durch Einbringen eines Fingers F in den Zwischenraum zwischen den beiden Dielektrika D1 und D 2 wird nun die durch das Dielektrikum Luft gebildetete Teilkapazität und damit der gesamte Scheinwiderstand geändert. Die hierdurch bedingte Stromerhöhung im Steuerkreis führt bei entsprechender Dimensionierung zum Zünden der Glimmlampe. Mit dem Zünden der Glimmlampe wird die im Ruhezustand hochohmige Fotodiode in den niederohmigen Bereich gesteuert, so daß das Relais A ansprechen kann und den eigentlichen Schalt-Vorgang auslöst.
Um sicherzustellen, daß die Glimmlampe nur für die Dauer der Berührung des Kondensators SK durch den befchlgebenden Finger gezündet bleibt, muß die durch die Berührung bewirkte Kapazitätsänderung so groß sein, daß an der Glimmlampe eine Spannungsänderung in einem Verhältnis auftritt, das größer als das Verhältnis zwischen der Zünd- und der Löschspannung der zu steuernden Glimmlampe ist. In Steuerkreisen, in denen trotz an sich ausreichender Kapazitätsänderung des Kondensators SK infolge der zu geringen Glimmlampenkapazität bei Berührung die an der Glimmlampe Gl wirksame Spannungsänderung im Verhältnis kleiner ist als das Verhältnis zwischen Zünd- und Löschspannung, kann eine Erhöhung der wirksamen Spannungsänderung durch Parallelschalten eines Kondensators Cp zur Glimmlampe G/ erzielt werden. Andererseits bewirkt die Parallelkapazität zur Glimmlampe bei ausreichender Spannungsänderung in einfacher Weise eine Erhöhung der Schaltsicherheit.

F i g. 2 zeigt eine Schalteinrichtung mit mehreren Steuer- und Schaltkreisen, die es erlaubt, durch wahlweises Betätigen eines der Kondensatoren SKI bis SK η nacheinander unterschiedliche Steuerbefehle zu geben. Entsprechend der Anzahl von unterschiedlichen Steuerbefehlen sind mehrere parallele Steuerkreise vorgesehen, die jeweils aus einem Kondensator, z. B. SK1, und einer Glimmlampe, z. B. G/1, bestehen. Diese einzelnen Steuerkreise liegen zueinander prallel in Reihe mit der gemeinsamen Wechselstromquelle G. Um sicherzustellen, daß jeweils nur einer der Steuerkreise wirksam werden kann, erfolgt die Anschaltung an die Wechselstromquelle über einen gemeinsamen Vorwiderstand Rv 1. Die aus jeweils einer Fotodiode, z. B. F1, und einem Auswerterelais, z. B. A 1, bestehenden Schaltkreise sind ebenfalls parallel zueinander angeordnet und über einen gemeinsamen Vorwiderstand Rv 2 mit der gemeinsamen Stromquelle B verbunden. Die Arbeitsweise der Anordnung entspricht im übrigen der der Anordnung nach F i g. 1.

Die Vorwiderstände lassen sich dazu benutzen, dem Bedienenden das Wirksamwerden eines Steuerbzw. Schaltbefehles zu bestätigen, indem die auftretenden Spannungsabfälle jeweils ein Signalschaltglied steuern. Dieses Signalschaltglied kann aus einem optisch oder auch einem akustisch wirksam werdenden Schaltglied, z. B. Kontrollampe bzw. Summer, bestehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Durch Berührung steuerbare Schalteinrichtung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, mit einem Steuerkreis und einem Schaltkreis, wobei im Steuerkreis eine Wechselspannungsquelle, ein durch Zwischenschalten menschlicher Körperteile veränderbarer Widerstand und die Glimmstrecke einer Kaltkathodenröhre und im Schaltkreis eine Gleichspannungsquelle, ein Widerstand, der beim Zünden der Kaltkathodenröhre seinen Wert ändert, und ein Schaltelement in Reihe geschaltet sind, gekennzeichnet durch die Merkmale:

a) die Wechselspannung ist erdfrei

b) die Kaltkathodenröhre ist eine Glimmlampe (Gl)

c) der veränderbare Widerstand im Steuerkreis ist ein Kondensator (SK)

d) der veränderbare Widerstand im Schaltkreis ist ein Fotowiderstand (F)

e) die Glimmlampe und der Fotowiderstand sind so zueinander angeordnet, daß das ^a5 Glimmlicht auf den Fotowiderstand fällt.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glimmlampe (Gl) ein Kondensator (Cp) parallel geschaltet ist.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit mehreren Steuer- und Schaltkreisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Schaltkreise unter sich parallel geschaltet sind und die jeweilige Parallelschaltung über einen Vorwiderstand (Rv 1 bzw. Rv 2) mit der zugehörigen Spannungsquelle (G bzw. B) in Reihe geschaltet ist, wobei die Vorwiderstände so dimensioniert sind, daß innerhalb der jeweiligen Parallelschaltung immer nur die Glimmlampe bzw. das Schaltelement eines der Parallelzweige wirksam werden kann (F i g. 2).

4. Schalteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsabfall an einem oder beiden der Vorwiderstände ein Signalschaltglied steuert, das das Wirksamwerden eines Steuer- bzw. Schaltbefehles bestätigt (F i g. 2).