DE19704017A1

DE19704017A1 - Treppenlicht-Zeitschalter

Info

Publication number: DE19704017A1
Application number: DE19704017A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl Ing Frahs
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1997-02-04
Filing date: 1997-02-04
Publication date: 1998-08-06

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Treppenlicht-Zeitschalter, der insbesondere in mehrgeschossigen Gebäuden zur Steuerung der Treppenbeleuchtung einsetzbar ist.

Fig. 4 zeigt eine erste Ausführung eines bekannten Treppenlicht-Zeitschalters 24, der vier Anschlußklemmen A, B, C, D aufweist. Zwischen den Klemmen A und B ist - zumindest indirekt - ein Schaltkontakt 8 angeordnet, zwischen den Klemmen C und D eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung 7 für den Schaltkontakt 8.

Fig. 4 zeigt außerdem eine Anordnung des ersten Zeitschaltertyps 24 in einer so genannten Vierleiter-Schaltung, wobei vier Leiter über mehrere Stockwerke eines Gebäudes geführt werden, nämlich ein Phasenleiter L, ein Nulleiter N, ein geschal teter Leiter 1 und ein Tasterleiter 2. Mehrere Lampen 15 eines Treppenhauses sind in Parallelschaltung mit ihrem ersten Anschluß mit dem Nulleiter N und mit ihrem zweiten Anschluß mit dem geschalteten Leiter 1 verbunden, der an die Klemme A des Treppenlicht-Zeitschalters 24 angeschlossen ist. Mehrere Taster 6 sind in Paral lelschaltung einerseits mit ihrem ersten Anschluß mit dem Phasenleiter L und mit dem zweiten Anschluß mit dem Tasterleiter 2 verbunden, der zur Klemme D des Treppenlicht-Zeitschalters 24 führt. Die Klemme B des Zeitschalters ist mit dem Phasenleiter L und die Klemme C mit dem Nulleiter N verbunden. Eine Dachboden beleuchtung 4 ist einerseits mit dem Nulleiter N und andererseits über einen Instal lationsschalter 5 mit dem Phasenleiter L der Vierleiter-Anordnung verbunden.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist die Dachbodenbeleuchtung unabhängig von der Treppenhaus-Beleuchtung einschaltbar. Wenn einer der Taster 6 betätigt wird, fließt Strom durch die Betätigungseinrichtung 7, woraufhin der Schaltkontakt 8 für eine eingestellte Einschaltdauer T eingeschaltet wird. Die Schaltungsanordnung läßt es zu, den Zeitschalter auch vor Ablauf der Einschaltdauer T auf den Anfangspunkt zurückzustellen durch Betätigen eines Tasters 6, wenn der Zeitschalter 24 dafür eingerichtet ist. Alle Treppenlicht-Zeitschalter enthalten ein Zeitglied, das die Ein schaltdauer T bestimmt, das in den Zeichnungsfiguren, mit Ausnahme von Fig. 2, nicht dargestellt ist.

Fig. 5 zeigt den ersten Zeitschaltertyp 24 in einer sogenannten Dreileiter-Schal tung. Dabei ist der Phasenleiter L auf die Klemmen D und B des Zeitschalters 24 geführt. Klemme A ist mit den Lampen 15 und Klemme C mit den Tastern 6 verbun den. Die jeweils zweiten Anschlüsse der Lampen 15 und Taster 6 sind mit dem Nulleiter N verbunden. Da bei dieser Dreileiter-Anordnung der Phasenleiter fehlt, kann keine Dachbodenbeleuchtung angeschlossen werden.

Fig. 6 zeigt eine andere Dreileiter-Anordnung, deren drei Leiter der Phasenleiter L, der Nulleiter N und eine sowohl zu den Lampen 15 als auch den Tastern 6 führende Ausgangsleitung 3, die an die Klemme A eines zweiten Treppenlicht-Zeitschaltertyps 34 angeschlossen ist. An dieser Dreileiter-Anordnung ist eine Dachbodenbeleuch tung 4 anschließbar. Allerdings ist bei dieser Schaltungsanordnung die sogenannte Nachschaltung der Einschaltdauer während der Laufzeit der Einschaltdauer T nicht möglich. Dies erklärt sich aus der inneren Schaltung des zweiten Zeitschaltertyps 34, wie in Fig. 6 angedeutet ist. Sobald der Schaltkontakt 8 geschlossen ist, also die Einschaltdauer T greift, ist der Strompfad zur Betätigungseinrichtung 7 unterbro chen.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Treppen licht-Zeitschalter anzugeben, der in einer Dreileiter-Schaltung gemäß Fig. 6 ein setzbar ist und eine Nachschaltbarkeit aufweist, also die Möglichkeit die Einschalt dauer T durch Betätigen eines Tasters während ihres Ablaufs neu zu starten.

Diese Aufgabe wird durch einen Treppenlicht-Zeitschalter mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in weiteren An sprüchen angegeben.

Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, den Schaltkontakt durch elektronische Mittel zu ersetzen, die in Verbindung mit einem elektronischen Zeitglied den Treppen licht-Zeitschalter bilden. Elektromechanische Betätigungseinrichtungen entfallen. Der Treppenlicht-Zeitschalter ermöglicht es sowohl die Anforderung nach einer Dachbodenbeleuchtung als auch nach einer Nachschaltbarkeit zu erfüllen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Ausgangsleitung des Zeitschalters sowohl zur Speisung der Lampen als auch zur Erfassung der Tasterstellung, auch während der Laufzeit der Einschaltdauer genutzt wird. Die Speisung der Lampen und die Abtastung der Tasterstellung erfolgt dabei im Zeitmultiplex, wobei die Abtastzeit so kurz gewählt wird, daß der Lampenbetrieb nicht beeinträchtigt ist.

Eine weitere Beschreibung der Erfindung erfolgt nachstehend anhand eines in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispiels.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung mit dem erfindungsgemäßen Treppenlicht zeitschalter in einer Dreileiter-Schaltung,

Fig. 2 elektronische Einrichtungen des Treppenlicht-Zeitschalters,

Fig. 3 Zeitabschnitte des erfindungsgemäßen Zeitmultiplexbetriebs der Aus gangsleitung des Treppenlicht-Zeitschalters,

Fig. 4 Vierleiter-Schaltung mit einem ersten Zeitschaltertyp nach dem Stand der Technik,

Fig. 5 Dreileiter-Schaltung mit dem ersten Zeitschaltertyp und

Fig. 6 eine zweite Dreileiter-Schaltungsart mit einem zweiten Zeitschaltertyp nach dem Stand der Technik.

Fig. 1 zeigt die bereits anhand von Fig. 6 beschriebene Dreileiter-Anordnung, wobei lediglich anstelle des bekannten Zeitschaltertyps 34 ein erfindungsgemäßer elektronischer Treppenlicht-Zeitschalter 14 eingesetzt ist.

Die im Treppenlicht-Zeitschalter 14 enthaltenen elektronischen Einrichtungen sind in Fig. 2 gezeigt. Eine mit gestrichelten Linien umrandete Schaltungsanordnung mit elektronischen Mitteln 9 bis 12 stellt eine Nachbildung 8a eines konventionellen Schaltkontakts 8 dar. Die Nachbildung 8a enthält einen Halbleiterschalter 9, der den Phasenleiter L im Einschaltzustand von der Klemme B auf die Klemme A durchschal tet. Als Halbleiterschalter ist z. B. ein Triac, Leistungs-MOSFET, oder IGBT geeignet. Der Halbleiterschalter 9 wird von einer Ansteuerschaltung 11 angesteuert. Ein Zäh ler 10 ist mit der Klemme B, also dem Phasenleiter L verbunden und zählt zyklisch die Halbwellen der Netzfrequenz, jeweils beginnend mit 1 bis zu einer Anzahl n. Der jeweils erreichte Zählerstand wird sowohl an die Ansteuerschaltung 11 als auch an eine Auswerteschaltung 12 gegeben. Die Auswerteschaltung 12 ist außerdem mit der Ausgangsklemme A des Zeitschalters verbunden. Sie steuert ein elektronisches Zeitglied 13, dessen Ausgang zur Ansteuerschaltung 11 geführt ist.

Bei einer Netzfrequenz von 50 Hz beträgt die Dauer einer Halbwelle 10ms. Der Zähler 10 zählt somit im 10ms-Takt.

Wird als Zahl n z. B. 21 gewählt, so dauert ein Zählzyklus 210ms.

Die Auswerteschaltung 12 unterteilt den Zählzyklus in einen ersten Zeitabschnitt T1, der die Dauer von n-1 Halbwellen hat, im gewählten Zahlenbeispiel z. B. 200ms. Während dieses ersten Zeitabschnitts T1 erfolgt eine Ansteuerung des Halbleiter schalters 9, wenn das Zeitglied 13 aktiviert ist, also eine Treppenlicht-Einschalt dauer T läuft. Während des ersten Zeitabschnitts T1 fließt somit jeweils Strom durch den Halbleiterschalter 9 und angeschlossene Lampen 15. Im jeweils dazwischen liegenden zweiten Zeitabschnitt T2 mit der Dauer einer Halbwelle erfolgt keine An steuerung des Halbleiterschalters 9. In diesem zweiten Zeitabschnitt wird von der Auswerteschaltung 12 eine eventuelle Betätigung wenigstens eines Tasters 6 durch Abtastung des Spannungszustandes am Ausgang A erfaßt und das Zeitglied 13 auf den Startzeitpunkt S der Treppenlicht-Einschaltdauer T gesetzt oder rückgesetzt. Es versteht sich, daß anstelle von Netzspannungshalbwellen auch andere Zeitabschnit te sowie ein anderes Verhältnis T1/T2 der Zeitabschnitte gewählt werden können. Wobei die Zeitabschnitte jedenfalls so gewählt werden, daß die stromlosen Zeitab schnitte T2 den Lampenbetrieb nicht beeinträchtigen und andererseits die Erfassung einer Tasterbetätigung sichergestellt ist.

Die erwähnten Zeitabschnitte T1, T2 und die Einschaltdauer T sowie der Startzeit punkt S sind in Fig. 3 dargestellt, in der durch den Halbleiterschalter 9 fließende Lampenstromimpulse I über der Zeit t aufgetragen sind.

Auch wenn keine Treppenlicht-Einschaltdauer T läuft, also die Lampen 15 im Trep penhaus ausgeschaltet sind, läuft der Zähler 10 weiter und der Spannungszustand der Ausgangsleitung 3 an der Klemme A wird durch die Auswerteschaltung 12 zur Erfassung einer Tasterbetätigung und zum Start des Zeitglieds 13 abgefragt.

Bezugszeichenliste

1

geschalteter Leiter

2

Tasterleiter

3

Ausgangsleitung

4

Dachbodenbeleuchtung

5

Installationsschalter

6

Taster

7

elektromagnetische Betätigungseinrichtung

8

Schaltkontakt

8

a Schaltkontakt-Nachbildung

9

Halbleiterschalter

10

Zähler

11

Ansteuerschaltung

12

Auswerteschaltung

13

Zeitglied

14

erfindungsgemäßer Treppenlicht-Zeitschalter

15

Lampe

24

erster bekannter Typ eines Treppenlicht-Zeitschalters

34

zweiter bekannter Typ eines Treppenlicht-Zeitschalters
A bis D Klemmen des Treppenlicht-Zeitschalters
L Phasenleiter
N Nulleiter

1

Strom durch den Halbleiterschalter

9

S Startpunkt der Einschaltdauer T
T Treppenlicht-Einschaltdauer
T1 erster Zeitabschnitt
T2 zweiter Zeitabschnitt
t Zeit.

Claims

1. Treppenlicht-Zeitschalter (14), der aufweist:

a) zwei Eingangsklemmen (B,C) für den Anschluß von Netz- Wechselspannungs-Leitungen (L,N),
b) eine Ausgangsklemme (A) für den Anschluß einer Ausgangsleitung (3), die zu Tastern (6) und Lampen (15) führt,
c) ein elektronisches Zeitglied (13), das durch Betätigen eines Tasters (6) gestartet werden kann und das bewirkt, daß die Lampen (15) mittels eines im Treppenlicht-Zeitschalter (14) enthaltenen Schalters (8, 8a) für eine einstellbare Dauer (T) eingeschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß elektronische Mittel (9 bis 12) vorhanden sind, die den Schalter (8, 8a) bilden, und die bewirken, daß die Ausgangsleitung (3) im zyklischen Wechsel
d) während eines ersten Zeitabschnitts (T1) Spannung zur Speisung der Lampen (15) führt, sofern das Zeitglied (13) aktiviert ist, also als ge schaltete Leitung wirkt, und
e) während eines kurzen zweiten Zeitabschnitts (T2) als Tasterleitung zur Erfassung einer Tasterbetätigung und zur Steuerung des Zeitglieds (13) geschaltet ist.

2. Treppenlicht-Zeitschalter (14) nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß als elektronische Mittel (9 bis 12) vorhanden sind:

a) ein Halbleiterschalter (9), der im ersten Zeitabschnitt (T1) jeweils die Netzspannung auf die Ausgangsklemme (A) gibt, und
b) der mittels einer Ansteuerschaltung (11) angesteuert wird, die
c) von einem Zähler (10) und vom Zeitglied (13) Eingangssignale erhält, und
d) eine Auswerteschaltung (12), die Eingangssignale vom Zähler (10) und von den Tastern (6) über die Ausgangsklemme (A) erhält.

3. Treppenlicht-Zeitschalter (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der zweite Zeitabschnitt (T2) die Dauer einer Halbwelle oder von Peilen einer Halbwelle der Netzspannung hat, und der erste Zeitabschnitt (T1) die Dauer mehrerer Halbwellen der Netzspannung.

4. Treppenlicht-Zeitschalter (14) nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Zähler (10) dafür eingerichtet ist, die Halbwellen oder Teile von Halbwellen der Netzspannung zu zählen.