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Einrichtung zur elektrischen Schaltung eines Gerätes, insbesondere eines Wasserventils
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elektrischen Schaltung eines Gerätes, insbesondere eines Wasserventils, mit einer Kaltkathodenröhre, einem Verstärker und gegebenenfalls einem Magnetventil.
Durch eine Einrichtung nach der Erfindung wird die Aufgabe gelöst, Geräte berührungsfrei zu schalten. Solche berührungsfreie Schalteinrichtungen, z. B. für Wasserventile, werden in Ordinationen, Krankenhäusern, öffentlichen sanitären Anlagen u. dgl. benötigt.
Es ist bekannt, durch Annäherung des menschlichen Körpers, infolge Kapazitätsvergrösserung, unter Verwendung einer Kaltkathodenröhre Einrichtungen zu schalten. Es ist weiters bekannt, nahe eines Auslaufes eines Wasserhahnes eine Antenne vorzusehen, über die bei Annäherung der Hände ein Impuls abgegeben wird, der einer Verstärkungsschaltung zugeführt wird, die ein Magnetventil steuert.
Diese bekannten Einrichtungen haben jedoch, obgleich ein grosser Bedarf bestünde, infolge ihrer geringen Ansprechempfindlichkeit bzw., soll diese verbessert sein, infolge ihrer Kompliziertheit und damit Störungsanfälligkeit, keinerlei Bedeutung erlangt.
Durch die Einrichtung nach der Erfindung wird auf ebenso einfache wie betriebssichere Weise die Steuerung eines Gerätes durch Annäherung eines menschlichen Körpers ermöglicht. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass die Kaltkathodenröhre sowie zwei untereinanderliegende Metallplatten, in an sich bekannter Weise, parallel zur Bodenfläche, im Fussboden angeordnet sind, die Aussensteuerelektrode der Röhre nach oben gerichtet ist, die erste Metallplatte oberhalb derselben vorgesehen ist und die zweite, darunterliegende Metallplatte von der Röhre in einer Bohrung durchragt ist sowie mit deren Anode verbunden ist, wobei die erste Metallplatte mit der Aussensteuerelektrode einen Kondensator bildet und die zweite Metallplatte zur Abschirmung der Aussensteuerelektrode nach unten dient.
Vorzugsweise ist die Kaltkathodenröhre in ein druckfestes Isoliergehäuse mit abnehmbarem Deckel eingebaut, an dessen Ober- bzw. Unterseite die beiden Metallplatten fest angebracht sind.
Eine Einrichtung nach der Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, das eine erfindungsgemässe Einrichtung in lotrechtem Schnitt zeigt, näher erläutert.
Die elektrischen Schaltelemente sind in einem aus druckfestem Isoliermaterial hergestellten, in den Fussboden fest eingesetzten Gehäuse --1-- untergebracht, das oben durch einen begehbaren Deckel - abgeschlossen ist. Das Gehäuse-l-ist unterhalb des Fussbodenbelages --3-- vorgesehen. Auf der Deckeloberseite ist eine Metallplatte --4-- eingelassen. auf der Deckelunterseite befindet sich eine weitere Metallplatte --5--. In einer Bohrung des Deckels ist eine Metallhülse --6-- eingesetzt. welche eine Kaltkathoden-Relaisröhre --7-- in sich aufnimmt.
Als Relaisröhre --7-- ist eine marktgängige, als elektronischer Druckknopf bezeichnete Röhre verwendet, die ein aussen liegendes Starterplättchen - aufweist, das bei Annäherung des menschlichen Körpers die Röhre zum Ansprechen bringt. Die elektrischen Zuleitungen sind durch die Öffnung --20-- im Gehäuse --1-- zur Klemme --21-- geführt. Die Platte--5--ist über den Widerstand --22-- mit der Anode und der Zylinder --6-- über den Widerstand --23-- mit der Kathode der Röhre leitend verbunden.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt : An die Anode und die Kathode der Röhre ist eine Gleichspannung angelegt, deren Grösse unterhalb der Brennspannung der Kaltkathodenröhre liegt. Ferner liegt zwischen der Erde und der Kathode der Röhre eine Steuerwechselspannung.
Im Gleichspannungskreis der Röhre fliesst dauernd ein geringer Strom, der durch die angelegte Spannung, die Widerstände und die Art des Füllgases bestimmt ist. Im W. echselstromkreis, der durch die Erdung, die Steuerspannungsquelle, das Gitter und die Aussensteuerelektrode gebildet ist, fliesst ein Verschiebungsstrom, der zudem von der Kapazität zwischen dem Starter und der Erdung abhängig ist. Wird diese Kapazität durch Annäherung eines menschlichen Körpers an den Starter vergrössert, so sinkt der Widerstand im Wechse : stromkreis ab und steigt die an die Röhre selbst anliegende Steuerwechselspannung an.
Sobald deren eine Halbwelle zusammen mit der an die Röhre angelegten Gleichspannung einen Spannungswert ergibt, der oberhalb der Zündspannung der Röhre liegt, zündet diese, um innerhalb der Halbwelle solange zu brennen, bis die Spannung auf die Löschspannung absinkt. Innerhalb der nächsten Periode zündet die Röhre wieder. Dies geschieht solange, als infolge der oben erwähnten Kapazitätsvergrösserung die Steuerspannung vergrössert ist.
Die Platte --4-- erfüllt dabei die Aufgabe, die Kapazitätsvergrösserung zwischen der Aussensteuerelektrode --8-- und dem menschlichen Körper wesentlich zu erhöhen, somit den Widerstand im Kreis des Steuerwechselstromes hinreichend zu verringern. Wäre die Platte --4-- nicht vorhanden, so würde der menschliche Körper nur der verhältnismässig kleinen Aussensteuerelektrode-8-- gegenüberstehen, wodurch die Kapazität des dadurch gebildeten Kondensators zu gering bzw. der Widerstand zu gross wäre, um eine Zündung der Röhre zu bewirken.
Da jedoch die Platte --4-- vorgesehen ist. bilden sich zwischen der Fussfläche der Person und der Platte --4-- ein erster sowie zwischen der Platte --4-- und der Aussensteuerelektrode --8-- ein zweiter Kondensator, wodurch die Kapazität derart erhöht bzw. der Wechselstromwiderstand derart verringert wird, dass die an das Gitter gelangende Spannung die Zündung der Röhre bewirkt.
Die Platte --5-- hat die Wirkung, eine Kondensatorbildung der Aussensteuerelektrode --8-- mit dem darunterliegenden Fussboden zu vermeiden, d. h. eine Abschirmung gegenüber diesem zu bewirken, so dass die Röhre tatsächlich nur bei Annäherung des menschlichen Körpers zündet. Der Zylinder --6-schirmt die Röhre selbst ab.
Die Ansprechempfindlichkeit der Einrichtung ist mittels eines Potentiometers sowie durch die Wahl des Abstandes --24-- des Starterplättchens von der Platte --4-- beliebig wählbar.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur elektrischen Schaltung eines Gerätes, insbesondere eines Wasserventils, mit einer Kaltkathodenröhre, einem Verstärker und gegebenenfalls einem Magnetventil, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Kaltkathodenröhre (7) sowie zwei untereinanderliegende Metallplatten (4,5), in an sich bekannter Weise, parallel zur Bodenfläche, im Fussboden angeordnet sind, die Aussensteuerelektrode (8) der Röhre (7) nach oben gerichtet ist, die erste Metallplatte (4) oberhalb derselben vorgesehen ist und die zweite, darunterliegende Metallplatte (5) von der Röhre (7) in einer Bohrung durchragt ist sowie mit deren Anode verbunden ist, wobei die erste Metallplatte (4) mit der Aussensteuerelektrode (8) einen Kondensator bildet und die zweite Metallplatte (5)
zur Abschirmung der Aussensteuerelektrode (8) nach unten dient.