DE3207155A1 - Zeitschalter fuer wahlweisen einsatz bei dreileiter- oder vierleiter-installationen mit glimmlampen-tastern, remanenzrelais und zeitkreis fuer rueckfallverzoegeruung bzw. impulsverlaengerung - Google Patents

Description

".»" - · beim" DelftschenPatentamt

Bundespatentgericht DIPLOMPHYSIKER DR. RER. NAT. RICHARD BIERL aooo München 2

PATENTANWALTSBOfiO · SONNENWEG 2 · 7218 TROSSINGEN 1 VERTRETER

beim Europäischen Patentamt D-8000 München

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"Digital-Zeitschalter"
Aktenzeichen: - 4 —

25 o221 / Drßi Beschreibung - o2.Juni 1982 (redigierte Fassung)

WESTDEUTSCHE ELEKTROGERATEBAU G.m.b.H.

477o SOEST

Zeitschalter für wahlweisen Einsatz

bei Dreileiter- oder Vierleiter-Installationen mit Glimmlampen-Tastern, Remanenzrelais und Zeitkreis für Rückfallverzögerung bzw. Impulsverlängerung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zeitschalter für ein Wechselstromnetz mit mehreren durch Glimmlampen-Tastern einschaltbaren Verbrauchern, einem Remanenzrelais und einem Zeitkreis für dessen Rückfallverzögerung bzw, Impulsverlängerung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Zeitschalter der vorbeschriebenen Gattung finden besonders charakteristische Verwendung bei der Treppenlichtschaltung in Gebäuden mit mehreren Stockwerken und mehreren Beleuchtungsstellen, die von mehreren Einschaltstellen aus gleichzeitig eingeschaltet werden sollen; um eine ausreichende Betriebszeit in anpaßbarer Art und in ausreichendem Grade zu gewährleisten, ist es bekannt, eine Nachschaltbarkeit durch einen der Glimmlampen-Tastern, die für die Einschaltung benützt werden, und folglich die gleiche Leitung vorzusehen. Der Einsatz eines Remanenzrelais hat sich bewährt, weil dabei bereits ein schwacher Strom genügt,um den Betriebszustand herbeizuführen und aufrechtzuerhalten, und durch einen Strom entgegengesetzter Polung das Abfallen des Relais in einfacher Weise herbeigeführt werden kann.

Für die Installation haben sich Dreileiter- und Vierleiter-Systeme eingebürgert, von denen die letzteren trotz des Nachteils der zusätzlichen Leitung, wo irgend möglich, vorzuziehen sind· In manchen Fällen älterer Dreileiter-Installationen und -Anlagen, bei denen eine größere Zahl von Glimmlampen-Tastern im Ruhebetrieb die Relaiswicklung überlasten Würde, kann es zweckmäßig sein, auf die Nachschaltbarkeit zu verzichten.

Bisher sind solche Zeitschalter, vor allem als Treppenlicht-Automaten, mit pneumatischen oder mechanischen Hemmwerken als zeitbestimmendes Glied ausgestattet in Verkehr gekommen; seit einiger Zeit werden Zeitschalter auch mit einem elektronischen Zeitkreis, vor allem der Art eines Halbleiter-Kompaktbausteins (IC) bestückt, der einen Master-Oszillator einstellbarer höherer Frequenz und einen von diesem gesteuerten rückstellbaren Frequenzteiler aufweist und an dem ein Signal mit einer leicht wählbaren und veränderbaren Zeitverzögerung für

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die Steuerung des Relais abgenommen werden kann.

Wegen der Vielzahl der unterschiedlichen Verwendungsfälle für Dreileiter- und Vierleiter-Installationen, erstere mit oder ohne Nachschaltbarkeit, letztere mit unabhängig vom Zeitschalter getrennter Schaltung anderer Verbraucher, zB. Beleuchtung für Bodenlicht, ist man, insbesondere bei den neueren Geräten mit elektronischen Zeit*- kreis, bis jetzt gezwungen, verschiedene Typen solcher Geräte mit unterschiedlicher Bestückung und unterschiedlicher Beschaltung zu verwenden und dementsprechend am Lager vorrätig zu halten.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Zeitschalter der eingangs beschriebenen Gattung so zu verbessern, daß sie ohne weiteres - lediglich durch unterschiedliche äußere Beschaltung - als einheitlicher Typ in allen einschlägigen Fällen verwendbar sind. Wenn sich dabei zusätzlich gewisse: Vereinfachungen als zweckmäßig oder kostensparend erweisen sollten, so sollen die betreffenden, in manchen Fällen entfallenden Schaltungsteile jederzeit und in einfscher Weise nachrüstbar sein.

Die vorbeschriebene Aufgabe wird bei einem Zeitschalter der Gattung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils. Diese Lösung vermittelt den technischen Fortschritt, daß der Zeitschalter in übersichtlicher und für die Praxis leicht verständlicher Weise an die Bedingungen der verschiedenen vorkommenden Installationen angepaßt und daß durch ihn auch ohne weiteres ein älterer Typ beliebiger gebräuchlicher Ausbildung ohne umständliche Prüfung von Einzelheiten ausgetauscht werden kann, wenn das ältere Exemplar nicht mehr funktionstüchtig ist. Darüberhinaus

--er-

ist die Schaltungsanordnung des Zeitschalters gemäß der Lehre der Erfindung wesentlich weniger aufwendig als die bekannten der einschlägigen Technik, also auch von vorneherein kostengünstiger als jene,

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand des Unteranspruchs. Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben, die

Fig.l: ein Schaltbild des eigentlichen

Zeitschalters gemäß der Erfindung

Fig.2 a: die äußere Beschaltung für Vier-

leiter-Installation (nachschaltbar)

do.b: do. für Dreileiter-Installation (nachschaltbar)

do.c: do. für Dreileiter-Installation (nicht nachschaltbar)

wiedergegeben.

In Fig.l ist die Erregungswicklung des Remanenzrelais 1 unmittelbar über die Leitung 2 an die äußere Klemme 3 angeschlossen, die bei der Installation in allen FaI-* len, nämlich des Vierleiter-Systems (Fig.2a) über die Leitung 4, des Dreileiter-Systems mit Nachschaltbarkeit (Fig. 2b) über die Leitung 5 (nur einmal vorhanden) und des Dreileiter-Systems ohne Nachschaltbarkeit (Fig. 2c) über die Leitung 6 mit dem einen Pol 7, 8 bzw. 9 des Wechselstromnetzes verbunden wird. Auf der anderen Seite ist die Erregungswicklung des Remanenzrelais 1 mit dem Schaltungsknoten Io verbunden, an dem sich die Leitung in die beiden Zweige aufteilt, in denen der Strom, wie die Pfeile andeuten und wie noch zu erläutern ist, in entgegengesetztem Sinne fließt.

Zunächst wird durch Betätigung des Glimmlampen-

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Tasters 13a (Fall der Fig.2a in Verbindung mit Fig.]) der Glimmlampen-Taster 13a ist aus dem Vorwiderstand 14 und der Glimmlampe 15 parallel zu dem Drucktaster 16 zu einer Einheit vereinigt - der Stromkreis über den Ruhekontakt 17, die äußere Klemme 18, die Leitung 19 einerseits und die Leitungen 21, 21 zum anderen Pol 22 des Wechselstromnetzes geschlossen. Im Falle der Dreileiter-Installation (Fig.2b) mit Nachschaltbarkeit entspricht dem die äußere Beschaltung mit der Leitung 23 zum Glimmlampen-Taster 13b und von dort über die Leitungen 24, 25 zum anderen Pol des Wechselstromnetzes. Im Falle der Dreileiter-Installation ohne Nachschaltbarkeit (Fig.2c) kommt durch Betätigung des Glimmlampen-Tasters 13c die Verbindung zu diesem über die Leiterbrücke 27, die äußere Klemme 28, die gestrichelt gezeichnete Leitung 29, den Schal-

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terarm 3o von dem Ruhekontakt zu dem Gegenkontakt 32, die Leitung 33, die äußere Klemme 34 zustande und der Glimmlampen-Taster 13c ist auf der Gegenseite direkt mit dem an die äußere Klemme 37 und die Leitung 38 angeschlossenen anderen Pol 39 der Wechselspannung verbunden.

In allen drei Fällen wird also durch einen Stromimpuls in Pfeilrichtung 11 das Remanenzrelais 1 in Arbeitslage gebracht, dh. der Ruhekontakt 17 unterbrochen und der Schalterarm 3o in Arbeitslage mit Verbindung zwischen dem Arbeitskontakt 4o und dem Gegenkontakt 32 gebracht. Dadurch wird über das Leiterstück 41 und die äußere Klemme 37 im Falle b die einseitig an den einen Pol 7 des Wechselstromnetzes angeschlossene Lampe 42 auf der Gegenseite über die Leitungsstücke 43, 44 und 21 mit dem anderen Pol 22 verbunden.

Im Falle Fig.2b erfolgt diese Verbraucher-Verbindung vom einen Pol 8 über die Leitungsbrücke 45, die äussere Klemme 34, die Leitungsstücke 33, 41 mit dazwischenliegendem Schalterarm 3o zwischen Arbeitskontakt 4o und

- Io -

Gegenkontakt 32, die äußere Klemme 37, das Leitungsstück 46 zu der an den anderen Pol 26 über die Leitung 25 angeschlossenen Lampe 47. Im Falle Fig,2c wird dabei entsprechend die, an den einen Pol 9 über das Leitungsstück 48 angeschlossene Lampe 49 über die Leitungsstücke 5o, 35 uüa ,51 ₁ .6^,49832V.,Klemme 34, die Leitungsstücke 33, 41 mit dazwischenliegendem Schalterarm 3o mit Gegenkontakt 32 und Arbeitskontakt 41 und schließlich das Leitungsstück 38 mit dem anderen Pol 39 des Wechselstromnetzes verbun-

Als Zeitkreis mit einem zeitbestimmenden Glied für die Rückfal!verzögerung bzw, Impulsverlängerung des Betriebszustand©^ "Sin" dös Remanensrelais 1 dient in allen drei Fällen in gleicher Weise der Haibleiter-Kompaktbeustein (IC) 52, der über den Knotenpunkt 53 mit positiver Spannung gegenüber dem Knotenpunkt 54 aus dem Wechselstromnetz über die Gleichrichteranordnung, bestehend aus der Diode 55 und dem Widerstand 56 mit dazwischen liegendem Kondensator δ^νΠΒΠ.t richtig gepoltem Gleichstrom versorgt wird und an dessen betreffenden Anschlüssen das einstellbare RC-Glied 58 für die Abstimmung des eingebauten Master-Oszillators liegt. Im Falle der Fig.2b ist der Zeitkreis bei Anlegen der Wechselspannung an sich dauernd und im Falle des Fig.b und der Fig.d nach Verbindung mit der Wechselspannung über den betätigten Arbeitskontakt zu der äusseren Klemme 56 während des Betriebszustandes "Ein" in Betrieb»

Deshalb wird nach Loslassen des Glimmlampen-Tasters 13a, 13b oder 13c die beiseiner Betätigung über die Diode 57'kurzgeschlossene Spannung am Knotenpunkt 53 freigegeben und nach automatischer Rücksetzung des im Halbleiter-Kompaktbausteins integrierten Frequenzteilers der ZählVorgang im Falle der Fig.2bwie in den Fällen Fig.2a

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AC

und 3c beim Einschalten der Versorgungsspannung über den Arbeitskontakt eingeleitet. Nach Ablauf der durch Kombination der hierfür vorgesehenen Ausgänge des integrierten Frequenzteilers vorgewählten Zeitspanne tritt an dem Q-Ausgang 58 über die Zener-Diode 59 und den Spannungsteiler 6o, 61 geteilt, an der Steuerelektrode 62 ein Impuls auf, der den Thyristor zündet, so daß ein pulsierender Gleichstrom der durch den Pfeil 12 angedeuteten Polarität von dem Schaltungsknoten Io über das Leitungsstück 64, die Diode 55 und über die bereits beschriebene Leitung zum anderen Pol 22 bzw. 26 bzw. 39 des Wechselstromnetzes durch die Erregungswicklung des Remanenzrelais 1 fließt, der wegen seiner umgekehrten Polarität dieses zum Abfallen bringt, wobei der Ruhekontakt 17 und der Schalterarm 3o in ihre Ausgangslage zurückkehren, dh.auch der Verbraucherstromkreis unterbrochen wird.

Wird während des Betriebszustandes "Ein" ein Glimmlampen-Taster 13a, 13b bzw. 13c betätigt, so wird, wie oben bereits erläutert, die Spannung am Knotenpunkt 53 kurzgeschlossen, beim Loslassen wieder freigegeben und mit dem Wiederaufbau der Versorgungsspannung des Halbleiter-Kompaktbausteins der dort integrierte Frequenzteiler automatisch rückgesetzt, so daß der Zählvorgang und die dadurch bestimmte Zeitspanne wieder neu beginnt. Der Betriebszustand "Ein" kann also in den Fällen Fig.2a und 2b jederzeit um die eingestellte Zeitspanne verlängert, dh. nachgeschaltet werden.

Die Kondensatoren 65 und 66 sind funktionstechnisch nicht notwendig, können aber zur Entstörung äußerer Störquellen zweckmäßig sein. Das Leitungsstück 67 kann gegebenenfalls durch das gestrichelt gezeichnete 68 ersetzt sein. Außerdem kann es bei schwer ansprechendem Remanenzrelais vorteilhaft sein, wenn in dem Zweig 11 eine Diode 69 eingefügt ist.

Claims (2)

- - -' beim Deutschen Patentamt Bundespatentgerlcht DiPLOMPHYSIKER DR. RER. NAT. RICHARD BIERL eooo München 2 PATENTANWALTSBÖRO · SONNENWEG 2 · 7218 TROSSINGEN 1 VERTRETER beim Europäischen Patentamt D-8000 München "Digital-Zeitschalter" Aktenzeichen: .25 o221 / DrBi redigierte Fassung /o2.Juni 1982 Pa t e η t a n s ρ r ü c he

1. Zeitschalter für ein Wechselstromnetz mit mehreren durch Glimmlampen-Taster, dh. zu einer Glimmlampe mit Vorwiderstand parallel geschaltetem Drucktaster als Einschaltstellen einschaltbaren räumlich getrennten Verbrauchern und für wahlweisen Einsatz bei Dreileiter- oder Vierleiter-Installationen,

mit einem Remanenzrelais, das eine einen Ruhe- und einen im Verbraucherstromkreis liegenden Arbeitskontakt, die wechselweise für den Betriebszustand "Aus" bzw. für den Betriebszustand "Ein" des Verbraucherstromkreises schließbar bzw. zu öffnen sind, enthaltende Kontaktanordnung aufweist und dessen Erregungswicklung in einem von einem Zeitkreis steuerbaren Strompfad des an das Wechselstromnetz angeschlossenen Stromkreises liegt,

wobei der Zeitkreis als zeitbestimmendes Glied für die Rückfal!verzögerung bzw. Impulsverlängerung des Betriebszustandes "Ein" einen von einem Master-Oszil· lator gesteuerten Frequenzteiler zur digitalen Bestimmung des Zeitablaufs enthält und die Stromversorgung des Zeitkreises aus dem Wechselstromnetz über eine Gleichrichteranordnung gespeist ist,

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dadurch gekennzeichnet, daß

(a) eine Spulenwicklung des Remanenzrelais (1) an den einen Pol (7, 8 bzw. 9) des Wechselstromnetzes unmittelbar angeschlossen und an dessen anderen Pol (22, 26 bzw. 39) in Serie mit zwei zueinander parallel-geschalteten Stromzweigen wechselweise anschließbar ist, von denen

(a-) der eine als Serienschaltung von mindestens einem Ruhekontakt (17) und mindestens einem Glimmlampen-Taster (zB. 13a) und

(ag) der andere als Serienschaltung aus einem Thyristor (63) und einer Diode (55) von gleicher Durchlaßrichtung - gegebenenfalls unter Zwischenschaltung des Arbeitskontakts (4o) -

ausgebildet sind,

(b) sowie daß der unmittelbare Anschluß des Remanenzrelais (l)j der Gegenanschluß des Ruhekontakts (17), die Gegenelektrode der in Serie mit dem Thyristor (63) liegenden Diode (55), der Arbeitskontakt (4o), dessen Gegenanschluß (32) und gegebenenfalls ein mit dem Arbeitskontakt (4o) kombinierter weiterer Ruhekontakt (31) an getrennte äußere Anschlußklemmen (3, 18, 56, 37, 34, 28) geführt sind, die mit den Polen des Verbraucherstromkreises (zB. 4, 44) und der Glimmlampentaster (zB. 19, 2o), sowie mit Leitungsbrücken (zB. 44) ausschließlich entsprechend den unterschiedlichen Betriebsbedingungen für Dreileiter— oder Vierleiter-Installation beschaltet sind.

«Zeitschalter"

Aktenzeichen:
P 32 o7 155.8

red-igierte Fassung o2.Juni.82.)

2. Zeitschalter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Ladekondensator (57) mit Parallelwiderstand (57a) oder -Zenerdiode der Stromversorgung des Zeitkreises (Halbleiter-Kompaktbaustein 52) einseitig über einen Widerstand (56) an den einen Pol (7, 8 bzw. 9) und gegenseitig über die Gleichrichterdiode (55) der Serienschaltung an den anderen Pol (22, 26 bzw. 39) des Wechselstromnetzes angeschlossen ist, wobei der am Widerstand liegende Pol (Knotenpunkt 53) der Stromversorgung des Zeitglieds über eine weitere Diode (57b) in Durchlaßrichtung und

(a) über den Glimmlampentaster (zB, 13a) zwecks Nachschaltbarkeit mit dem anderen Pol (zB.

(Fig.2a ι 22) des Wechselstromnetzes verbindbar und, /oder

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(Fig.2a und 2b)

■/

(b) bei Dreileiterschaltung ohne Nachschaltbarkeit (Fig.2c) zwecks Vermeidung der Begrenzung der Zahl von Glimmlampentastern (13c) durch die Öffnung eines weiteren Ruhekontakts (31), der mit dem Arbeitskontakt (4o) in wechselweiser Funktion elektrisch kombiniert ist, im Betriebszustand "Ein" des Verbraucherstromkreises trennbar