DE3710091A1 - Sprech-, laeut- und oeffneranlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sprech-, Läut- und Öffner­ anlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Anlagen sind zwischen wenigstens einer Außenstation und wenigstens einer Innenstation üblich, beispielsweise zwischen der Haustüre eines Gebäudes und einzelnen Wohnungen beziehungs­ weise Büros etc. Die in Frage stehenden Anlagen beziehen sich auf solche Systeme, bei denen lediglich zwei Adern verfügbar sind. Abgesehen von einer gewissen Materialeinsparung sind derartige Anlagen insbesondere bei der Altbaurenovierung von großer Bedeutung, um aufwendige, mit Bauschutt und Belästigun­ gen verbundene Aufbrecharbeiten zum Einziehen neuer zusätzlicher Adern zu vermeiden. Derartige Altbauten haben nämlich in aller Regel lediglich zwei Adern für eine einfache Klingelleitung zwischen der Außentüre und jeder Innenstation zur Verfügung.

Aus der DE-PS 29 49 320 ist ein derartiges System bekannt. Dieses besteht aus einem Netzgerät, das einen auf Ultraschallfrequenz arbeitenden Sinusgenerator, einen LT-Tiefpaß, eine Umschaltevor­ richtung für den Ruf, eine Wechselspannungsquelle und einen Gleichrichter mit Ladekondensator und RC-Filter enthält. Die angeschlossene Türstation enthält einen Zweidrahtverstärker, eine Gabelschaltung mit der Nachbildung des Scheinwiderstandes eines eingeschalteten Haustelefons, einen Lautsprecher, ein Mikrofon, eine Gleichrichterschaltung, um die ultrafrequenten Speiseströme in eine Gleichspannungsquelle umzuformen, und einen Sperrfilter für die Ultraschallfrequenz am Zweidraht-Ein-/Ausgang des Verstärkers; außerdem ist eine Schaltvorrichtung für den Türöff­ ner vorgesehen, die aus einem Kondensator als Energiespeicher, einem Schaltmittel und dem zugehörigen Steuerkreis, der auf das Türöffnersignal anspricht, besteht, sowie eine Kontaktplatte mit der notwendigen Anzahl von Ruftasten, eine Verteilereinheit mit einer Diode und einem Kondensator pro Teilnehmer, pro Teilnehmer einem Haustelefon, einem Kondensator und einem Widerstand parallel zu den Klemmen eines der Haustelefone.

Daraus geht hervor, daß ein erheblicher Aufwand erforderlich ist, insbesondere bedingt durch einen Ultraschallgenerator, und eine aufwendige Filterung, um Störfrequenzen zu vermeiden und ein Wechselsprechen möglich zu machen. Darüber hinaus ist kein Vertauschen der zwei Adern beim Anschluß möglich, ohne daß die Funktion beeinträchtigt würde oder gar eine Zerstörung von Anlageteilen die Folge wäre. Dies erfordert eine besondere Sorgfalt bei der Montage.

Es ist eine Anlage bekannt, bei der die beiden Adern bei der Montage vertauscht werden können, ohne daß die Funktion beeinträchtigt wird. Diese Anlage ist jedoch nur für Sprechen und für Läuten einsetzbar. Sie ist unter Zuhilfenahme eines integrier­ ten Schaltkreises und spezieller Anordnungen so geschaltet, daß stets eine Spannung von einem Volt an der Türstation anliegt, die es einem Besucher ermöglicht, eine Läuttaste zu betätigen. Durch Abheben des Hörers des Teilnehmes an der Innenstation wird an die Außenstation eine Spannung von 6 Volt angelegt, und zwar der niederen Spannung von einem Volt überlagert. Hierdurch ist ein Wechsel- oder Gegensprechverkehr möglich. Ein Umschalten der Innenstation auf eine dritte, hohe Spannung ist nicht vorgesehen. Zum Öffnen der Haustür muß der Wohnungsinhaber deshalb persönlich an die Haustüre gehen.

Die Erfindung soll das Problem lösen, daß mit einer Sprech-, Läut- und Öffneranlage der im Oberbegriff des Anspruches 1 angeführten Art, bei der somit auch ein Türöffnen möglich ist, über lediglich zwei Adern der schaltungsmäßige Aufwand erheblich verringert wird.

Insbesondere soll das Vorsehen eines Ultraschallgenerators, von speziellen Filtern, und der damit verbundene schaltungsmäßige Aufwand vermieden werden. Lediglich an der Innenstation soll eine Stromversorgung vorgesehen werden. Vorzugsweise soll ein Verwechseln der beiden Adern bei der Montage an der Außensta­ tion die Funktion der Anlage nicht beeinträchtigen.

Das Problem wird durch den Anspruch 1 gelöst, nämlich die im Kennzeichen angeführten Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Das Lösungsprinzip besteht bei einer derartigen Anlage unter Verwendung von lediglich zwei Adern zwischen Außenstation und Innenstation im wesentlichen in folgenden Merkmalen:

• a) An der Innenstation sind drei Gleichspannungsquellen für eine niedere, eine mittlere und eine hohe Spannung vorgesehen,
• b) ein Bereitschaftschaltkreis legt bei aufgelegtem Hörer der Innenstation die niedere Spannung an die Läuttaste der Außenstation,
• c) ein Sprechschaltkreis legt bei abgenommenem Hörer der Innenstation (zusätzlich) die mittlere Spannung an die Außenstation an,
• d) bei Betätigen der Türöffnertaste an der Innenstation wird die hohe Spannung an den Türöffner der Außenstation angelegt, wobei gleichzeitig die niedere und mittlere Spannung von der Außenstation getrennt wird.

Diese einfache Schaltung ermöglicht die störungsfreie Durchführung der drei Funktionen einer modernen Sprech-, Läut- und Öffneran­ lage über lediglich zwei Verbindungsadern, wie sie bereits bei reinen Klingelanlagen bei Altbauten vorhanden sind. Es kann dadurch der aufwendige nachträgliche Einbau von zusätzlichen Kabeln bei der Installation moderner Anlagen vermieden werden.

Die beiden niederen Spannungen werden zweckmäßigerweise durch entsprechende Teilerschaltungen aus der hohen Spannung erzeugt, wobei die hohe Spannung zweckmäßigerweise so gewählt wird, daß sie zum Öffnen des Türöffners, insbesondere zum Betätigen der Spule des Türöffners, geeignet ist. Am einfachsten wird ein Türöffner-Schalter vorgesehen, der in nicht betätigtem, also offenem Zustand einen Teil der Leiterverbindung zwischen Innenstation und Außenstation herstellt, wobei entweder nur die niedere Spannung oder die mittlere Spannung, vorzugsweise überlagert durch die niedere Spannung, der Außenstation zuge­ führt werden, um ein Läuten beziehungsweise Wechsel- oder Gegensprechen zu ermöglichen. In der zweiten Schalterstellung wird diese Verbindung getrennt und statt dessen die hohe Spannung an die Außenstation geliefert.

Eine übliche Außenstation weist eine Läuttaste, die an der Innenstation ein Läutsignal auslöst, ein Mikrofon zum Sprechen mit der Innenstation und einen Lautsprecher zum Hören der Innenstation auf. Diese drei Einrichtungen sind in einer Sprechen-Schaltung zusammengefaßt.

Weiterhin weist eine übliche Außenstation, beispielsweise an der Gebäudeaußentüre, einen Türöffner auf, üblicherweise in Form einer Türöffnerspule, der beim Betätigen einer Türöffnertaste an der Innenstation Strom zugeführt wird und durch Zurückziehen eines Ankers die Türe öffnet. Damit nun nicht die Türe bereits beim Anlegen der für die Sprechen-Schaltung erforderlichen mittleren Spannung öffnet, muß entweder der Türöffner nur für das Öfnen bei höherer Spannung ausgelegt sein, oder es wird ein Schwellwertschalter vorgesehen, der erst bei Überschreiten einer bestimmten Spannung die Stromzufuhr an den Türöffner freigibt. Bei der Wahl der Schwellwertspannung ist auch noch zu berücksichtigen, daß dem Sprechen-Gleichstrom der mittleren Spannung während des Sprechens noch eine nieder-frequente Sprechen-Spannung überlagert wird, so daß der Schwellwert noch entsprechend etwas höher gesetzt werden muß.

In der Praxis ist die Leistung am Ausgang eines derartigen Schwellwertschalters häufig zu gering zum Betätigen des Türöff­ ners, so daß noch eine Verstärkung erforderlich wird. Dies läßt sich zweckmäßig in Form eines Leistungsschalters machen, der beispielsweise einen Schalttransistor enthält.

Der Hauptstrom wird dann vor dem Schwellwertschalter an den Leistungsschalter geführt, und dieser Leistungsschalter läßt den Strom erst durch, wenn er durch den Schwellwertschalter beim Überschreiten der eingestellten Schwellwertspannung einen entspre­ chenden Ansteuerstrom, beispielsweise in Impulsform, erhält. Im Falle eines Schalttransistors bewirkt dieser Ansteuerstrom das Leitendwerden des früher gesperrten Schalttransistors.

Das Abtrennen der Spannungsversorgung der Sprechen-Schaltung mit Läuttaste, Mikrofon und Lautsprecher kann im übrigen durch einen Relaiskontakt gesteuert werden, der über den Schwellwert­ schalter beim Anliegen der hohen Spannung automatisch ausgelöst wird. Auf diese Weise können Schäden oder Störungen an der Sprechen-Schaltung vermieden werden, die durch das Anliegen der hohen Spannung entstehen könnten.

Das Vorsehen eines Schwellwertschalters und gegebenenfalls eines Leistungsschalters erfordert das polrichtige Anschließen der Außenstation. Will man dies vermeiden, so kann man dem Schwellwertschalter innerhalb des Türöffner-Schaltkreises einen üblichen Brückengleichrichter voranstellen, der somit an den Türöffner-Schaltkreis nur Spannung der gewünschten Polarität durchläßt. Die Verwendung von Gleichstrom hat allerdings den gewissen Nachteil, daß man die Betätigung des handelsüblichen Türöffners nicht mehr hören kan, da das übliche Öffnergeräusch durch den sonst vorhandenen Wechselstrom verursacht wird. Ein Besucher weiß daher nicht, ob und wann der Türöffner betätigt wird, und wann er somit gegen die Türe drücken soll. Um trotz der geschilderten Schaltung und der damit verbundenen großen Vorteile ein Türöffner-Geräusch aufrecht zu erhalten, kann man zweckmäßigerweise einen Taktgenerator einschalten, vorzugsweise hinter dem Schwellwertschalter und gegebenenfalls vor dem Leistungsschalter. Der Taktgenerator liefert aus der Ansteuer- Gleichspannung des Schwellwertschalters eine Ansteuer-Wechsel­ spannung für den Leistungsschalter, der dadurch die Gleichspan­ nung am Türöffner wechselweise ein- und ausschaltet, was für den Besucher hörbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein einfaches Schema einer Sprech-, Läut- und Öffneran­ lage mit Innenstation und Außenstation,

Fig. 2 eine schematische Schaltungsanordnung für ein bevorzug­ tes Ausführungsbeispiel der Außenstation,

Fig. 3 eine im wesentlichen bekannte Schaltungsanordnung mit einem integrierten Schaltkreis an jeder Innenstation und der Möglichkeit, eine niedere und eine mittlere Spannung an die Außenstation anzulegen, wobei ein neuer Öffner­ schaltkreis vorgesehen ist,

Fig. 4 eine detaillierte Schaltung der in Fig. 2 dargestellten schematischen Schaltungsanordnung.

In der Zeichnung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist eine Außenstation in Form einer an der Haustür von Gebäuden angebrachten Türstation im allgemeinen mit (A) bezeichnet. Sie besteht aus der Sprecher-Schaltung (5) und der Türöffner-Ansteuerung. Die Eingangs-Klemmen für die zweiadrige Verbindungsleitung (L) zwischen Außenstation (A) und allgemein mit (I) bezeichneter Innenstation sind mit (a _a ) und (b _a ) bezeichnet. Zwei Klemmen (ö _ö ) führen zum Türöffner (TÖ), wobei das Neue in der schematisch eingefügten Zusatzschaltung (Z) liegt.

Der Innenstation (I) wird über einen Netzgleichrichter (NG) eine Gleichspannung von 15 V zugeführt. Diese Spannung wird an einen Umschalter (11) geliefert, der aus einer Schaltstufe (S 2) und einem Öffnerschaltkreis besteht. Die vereinfacht mit (S 2) bezeich­ nete Schaltstufe umfaßt einen Bereitschaftschaltkreis (BS) und einen Sprechschaltkreis (SS). Die Schaltstufe (S 2) führt einem Zweig des Öffnerschaltkreises in Form des Türöffnerschalters (S 1) eine niedere Spannung in Höhe von 1 V und eine mittlere Spannung in Höhe von 6 V zu. In der in Fig. 1 durchgehend ge­ zeichneten Stellung des Türöffnerschalters (S 1) wird diese Spannung an Klemmen (a _i ) und (b _i ) der Innenstation und von dort über die Leitung (L) an die Klemmen (a _a ) und (b _a ) der Außenstation (A) übertragen. Bei Betätigen des Türöffnertaste wird der Türöffnerschalter (S 1) in die gestrichelt gezeichnete Stellung umgelegt, somit von der Spannung der Schaltstufe (S 2) abgetrennt, und die hohe Spannung in Höhe von 15 V wird über die Leitung (L) an die Außenstation (A) übertragen. Aus Fig. 1 ist nicht ersichtlich, daß diese Spannung vom Sprechenkreis (5) abgetrennt und der Zusatzschaltung (Z) des Türöffnerschaltkreises zugeführt wird.

Die Fig. 2 zeigt eine schematische Schaltungsanordnung der Außenstation (A). Am Eingangspunkt der Leitung (L) dieser Anordnung können wechselweise Gleichspannungen von 1 V, 6 V und 15 V anliegen. Durch den unteren Leitungszweig wird die Sprechenschaltung (5) mit Spannung versorgt. Diese enthält die Läuttaste (10), die mit einem Volt Gleichspannung betrieben werden kann, sowie die Schaltkreise des Sprechmikrofons (6) und des Lautsprechers (9), die in der Regel mit 6 Volt Gleichspannung versorgt werden müssen. In diesen Leitungszweig für die Sprechenschaltung (5) ist ein Relaiskontakt (rs 1) eingesetzt, der über den Schwellwertschalter (2) steuerbar ist, was durch die gestrichelte Linie angedeutet wird. Bei Überschreiten der einge­ stellten Schwellwertspannung öffnet sich nämlich der Relaiskontakt (rs 1) und sperrt somit die Stromversorgung an die Sprechenschal­ tung (5). Bei erneutem Unterschreiten der Schwellwertspannung wird dieser Kontakt (rs 1) automatisch wieder geschlossen. Dem Schwellwertschalter (2) vorgeschaltet ist ein üblicher Brücken­ gleichrichter, beispielsweise in Form einer sogenannten Graetz- Brücke, der unabhängig vom Anschluß der beiden Adern dem Türöffner-Schaltkreis Spannung der richtigen Polarität zuführt. Hinter dem Schwellwertschalter (2) ist ein Taktgenerator (3) angeschaltet, der aus der vom Schwellwertschalter (2) erhaltenen Gleichspannung eine Impulsfolge erzeugt und dem Ansteuereingang eines Leistungsschalters (7) zuführt, insbesondere der Basis eines Schalttransistors (8).

Der im Läut- und Sprechbetrieb nicht leitende Schalttransistor (8) wird bei Überschreiten der Schwellwertspannung aufgrund des erzeugten Ansteuersignales leitend und gibt den Stromfluß des Hauptstromkreises des Leistungsschalters (7) frei, wobei über diesen und über die Hauptstromleitung (12), die vor dem Schwellwertschalter (2) beginnt und zum Leistungsschalter (7) führt, der Türöffnerspule des Türöffners (TÖ) Gleichstrom zuge­ führt wird. Dieser Gleichstrom wird durch die durch den Taktgenerator gelieferte Ansteuer-Wechselspannung ein- und ausge­ schaltet um am Türöffner (TÖ) ein typisches Türöffnergeräusch zu erzeugen.

Fig. 3 zeigt eine im wesentlichen bekannte Schaltung, bei der eine Spannungsversorgung mit einer mittleren Spannung von 6 V vorgesehen ist, die über entsprechende Spannungsteilerschaltungen auf 1 Volt reguliert wird. Eine derartige Schaltung kann an jeder Innenstation vorgesehen sein. In Fig. 3 ist ein Hakenumschalter (HU) im abgehobenen Zustand des Hörers dargestellt. Auf eine im einzelnen nicht interessierende Weise wird dadurch ein vorher gesperrter Transistor leitend gemacht und führt die mittlere Spannung von 6 V dem Übertrager (Ü 1) zu, zusätzlich zur bisher schon anliegenden Spannung von 1 V. Über den Türöffnerschalter (S 1), der mit dem Übertrager (Ü 1) in der durchgehend gezeichne­ ten Lage verbunden ist, wird diese Spannung der Außenstation (A) zugeführt.

Fig. 3 zeigt eine Schaltstufe, die allgemein mit (S 2) bezeichnet wird und die aus einem integrierten Schaltkreis (IC 1) und einer Gesamt-Schaltungsanordnung auf eine im einzelnen nicht interes­ sierende Weise besteht, sowie eine beim Beispiel von Fig. 3 angeordnete zusätzliche Spannungsversorgung mit einer hohen Spannung von 15 V. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist der Pluspol der hohen Spannung von 15 V, in der gestrichelten Lage des Türöffnerschalters (S 1) gezeichnet, mit dem zweiten Schaltkontakt des Türöffnerschalters (S 1) verbunden. In dieser Stellung ist somit die Gesamtschaltung von der durch den Übertrager (Ü 1) gelieferten Spannung von 6 V und 1 V abgetrennt und an die Außenstation (A) wird lediglich eine Spannung von 15 V zugeführt.

Fig. 4 zeigt Details der in Fig. 2 dargestellten schematischen Schaltungsanordnung, wobei der untere Abschnitt im wesentlichen die Sprechenschaltung (5) darstellt und der obere Teil im wesentlichen die Zusatzschaltung (Z), und hier insbesondere eine Türöffner Ansteuerung mit Brückengleichrichter (1), Schwellwert­ schalter (2), Taktgenerator (3) und Leistungsschalter (7).

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, besteht der Graetz-Gleichrichter (1) im wesentlichen aus vier in einer Brücke zusammengeschalteten Gleichrichtern und einem zwischen den Schaltungseingängen geschalteten Kondensator (C 1), während der Ausgang mit dem Schwellwertschalter (2), an den sich der Taktgenerator (3) anschließt, und dem Leistungsschalter (7) verbunden ist. Die Basis des prinzipiell bekannten Schwellwertschalters bildet ein Operationsverstärker in Form eines IC 3, dessen Ausgang über einen Transistor (T 1) mit einem integrierten Schaltkreis (IC 4) des Taktgenerators (3) verbunden ist. Der Ausgang des Taktgenerators (3) wird der Basis des Schalttransistors (8) des Leistungsschal­ ters (7) zugeführt, dessen Kollektor (C) im leitenden Zustand Strom an den Türöffner (TÖ) liefert.

Weitere schaltungsmäßige Einzelheiten sollten für den Fachmann aufgrund der Schaltung selbst unmittelbar ersichtlich sein, so daß sich weitere Ausführungen erübrigen.

Claims (9)

1. Sprech-, Läut- und Öffneranlage zwischen wenigstens einer Außenstation (A) und wenigstens einer Innenstation (I) mit Hilfe von lediglich zwei Adern, gekennzeichnet durch

• a) drei Gleichspannungsquellen an der Innenstation (I) für eine niedere (1 V), eine mittlere (6 V) und eine hohe Spannung (15 V),
• b) einen Bereitschaftschaltkreis (BS), der bei aufgelegtem Hörer der Innenstation (I) die niedere Spannung (1 V) an die Außenstation (A) anlegt,
• c) einen Sprechschaltkreis (SS), der bei abgenommenem Hörer der Innenstation (I) (zusätzlich) die mittlere Spannung (6 V) an die Außenstation (A) anlegt,
• d) einen Öffnerschaltkreis, der bei Betätigen der Türöffnerta­ ste an der Innenstation (I) die hohe Spannung (15 V) an den Türöffner (TÖ) der Außenstation (A) anlegt, und gleichzeitig die niedere (1 V) und mittlere Spannung (6 V) von der Außenstation (A) trennt.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß die hohe Spannung (15 V) unmittelbar durch einen Netzgleichrichter (NG) erzeugt und bei Betätigen der Türöff­ nertaste über den Öffnerschaltkreis in Form eines Türöffner­ schalters (S 1) unmittelbar an die Spule des Türöffners (TÖ) angelegt wird,
• b) daß die mittlere (6 V) und niedere Spannung (1 V) durch einen Spannungsteiler oder durch eine elektronische Span­ nungsstabilisierung aus der hohen Spannung (15 V) erzeugt werden.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Türöffnerschalter (S 1) im nicht betätigten (offenen) Zustand die Leiterverbindung zwischen Innenstation (I) und Außensta­ tion (A) herstellt, und daß diese Verbindung beim Betätigen des Türöffnerschalters (S 1) gelöst und gleichzeitig eine Verbindung der Außenstation mit der hohen Spannung (15 V) unter Betätigung des Türöffners (TÖ) hergestellt wird.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet, durch einen Schwellwertschalter (2), vorzugsweise in Verbin­ dung mit einem Leistungsschalter (7) im Türöffnerzweig der Außenstation (A), der erst auf eine Spannung oberhalb der mittleren Spannung (6 V) und gegebenenfalls zusätzlich ober­ halb einer überlagerten Niederfrequenz-Sprechspannung zur Betätigung des Türöffners (TÖ) anspricht.

5. Anlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen dem Schwellwertschalter vorgeschalteten Brückengleichrichter (1).

6. Anlage nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen dem Schwellwertschalter (2) nachgeschalteten Taktgenerator (3).

7. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch einen Leistungsschalter (7), der dem Schwellwert­ schalter (2) und gegebenenfalls dem Taktgenerator (3) nachgeschaltet ist und durch ein hierdurch geliefertes Ansteuersignal geöffnet beziehungsweise geschlossen wird, wobei der Hauptstrom an den nachgeschalteten Türöffner (4) freigegeben wird, der durch eine Verbindungsleitung (12) vor dem Schwellwertschalter (2) dem Leistungsschalter (7) zuge­ führt wird.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsschalter (7) einen Schalter in Form eines Schalttran­ sistors (8) aufweist, der aufgrund eines vom Schwellwert­ schalter (2) oder Taktgenerator (3) gelieferten und an die Basis angelegten Ansteuersignales leitend wird, so daß der Hauptstrom vom Emitter zum Kollektor (C) und von dort zum Türöffner (TÖ) oder vom Türöffner (TÖ) zum Kollektor (C) und von dort zum Emitter des Schalttransistors (8) fließt.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 8, gekennzeichnet durch ein Relais mit einem Relaiskontakt (rs 1) und einer zugeordneten Spule (RS 1), die mit dem Schwellwertschalter (2) in Verbindung steht und die Stromkreise des Mikrofons (6), des Außenlautsprechers (9) und des Läuttasters (10) beim Auftreten der hohen Spannung (15 V) von der Leitung (L) abtrennt.