Wechselstromschalteinrichtung mit einer Vorrichtung zur Steuerung der Spannung
Die Erfindung betrifft eine Wechselstromschalteinrichtung mit einer Vorrichtung zur Steuerung der Spannung, insbesondere für Hausinstallationen, mit einer Wanddose und einer Abdeckblende sowie wenigstens einem Schaltkontakt.
Schalter dieser Art sind in vielen Ausführungsformen zumeist als Kippschalter bekannt und werden in Wanddosen in und über Putz in Hausinstallationen verlegt.
Es ist weiterhin bekannt, die dem Leitungsnetz entnommene effektive Spannung von ca. 200-240 Volt herabzusetzen, um entweder die Geräte mit geringerer Betriebsspannung zu speisen oder um mit Hilfe von elektrischen Glühlampen geeignete Lichtverhältnisse herzustellen. Solche Anlagen mit einstellbarer Spannungsversorgung sind zumeist in grösseren Sälen, wie Lichtspieltheatern, installiert. Die Regelung geschieht hier mit Hilfe von Regeltransformatoren oder grossen Schiebewiderständen, deren Einbau oft schwierig ist und die räumlich aufwendig gebaut sind.
Es bestand das Bedürfnis eine Wechselstromschalteinrichtung zu schaffen, die nicht nur eine reine Schaltfunktion wahrnimmt, sondern mit dem die Spannung den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend eingestellt werden kann. Die eingangs definierte Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke einer Spannungssteuerung in der Wanddose ein regelbarer Widerstand vorgesehen ist, dass das Einstellelement des regelbren Widerstandes durch eine Öffnung in der Abdeckblende betätigbar ist, und dass in der Wanddose eine elektrische Schaltanordnung mit wenigstens einem steuerbaren Gleichrichter sowie mit einem mit der Steuerelektrode des steuerbaren Gleichrichters verbundenen Ladekondensator vorgesehen ist.
Mit einer Ausführungsart der Erfindung kann, ohne dass besonderer Raum benötigt würde, eine Abblendsteuerung vorgesehen sein, die vom Wechselstromschalter aus bedienbar ist und mit deren Hilfe ein kontinuierliches Einstellen der erforderlichen Spannung erfolgen kann. Der Wechselstromschalter kann dazu benutzt werden, in Wohnräumen eine bestimmte Lichtstärke einzustellen, um z. B. ein eingestelltes Fernsehbild kontrastreich und blendfrei erscheinen zu lassen oder um bestimmte Beleuchtungseffekte zu erzielen.
Gemäss einer zweckmässigen Ausführungsart der Erfindung ist vorgesehen, dass das Einstellelement als ein zylindrischer Drehknopf ausgebildet ist, dessen Achse innerhalb des Schalters parallel zur Abdeckblende verläuft und das mit. jeweils einem Teil seiner Oberfläche aus der Öffnung herausragt. Damit kann das Einstellen der Spannung durch Tasten mit einem Finger erfolgen und es ergibt sich eine besonders einfache Handhabung, die sich nur geringfügig von der zur Bedienung der bekannten Kippschalter erforderlichen Bewegung unterscheidet.
Zweckmässig sind die elektrischen Bauelemente auf einer gedruckten Schaltung angebracht, welche an einem Rahmen oder an einer Buchse befestigt ist. Diese Art der Anbringung eignet sich insbesondere für zylindrische Wanddosen, da die Platine mit der gedruckten Schaltung parallel zu den Stirnseiten angebracht werden kann und kaum zusätzlichen Platz beansprucht. Andererseits sollte der in den zur Zeit in Wanddosen für Wechselstrom-: schalter zur Verfügung stehende Raum hinreichend gross sein, um noch weitere Bauelemente aufnehmen zu können. So kann zweckmässig vorgesehen sein, dass sich an der Innenseite der Abdeckblende eine Halterung für eine Schmelzsicherung befindet, welche mit Kontaktarmen versehen ist, die im montierten Zustand in entsprechende auf der gedruckten Schaltung angebrachte Kontaktklemmen greifen.
Die Sicherung kann so bemessen sein, dass sie die in der elektrischen Schaltung enthaltenen elektronischen Bauelemente vor Überstrom schützt. Sie schützt damit gleichzeitig die angeschlossene Last. Das Auswechseln der Sicherung kann durch Abnehmen der Abdeckblende ohne besonderes Werkzeug und ohne Demontage weiterer Bauelemente erfolgen.
Eine besonders zweckmässige Ausführungsart der Erfindung sieht vor, dass der Kontaktschalter im Steuerstrompfad des steuerbaren Gleichrichters liegt. Da der Steuerstrom jeweils nur einen Bruchteil des Laststromes ausmacht, ist es bei Anbringung eines Schalters in der genannten Weise nicht erforderlich, einen Leistungsschalter zu wählen, es kann vielmehr ein Schalter mit kleinen räumlichen Abmessungen benutzt werden, der unter Umständen mit dem regelbaren Widerstand in bekannter Weise kombiniert ist. Die beschriebene Massnahme führt zu räumlich kleinen Abmessungen der mechanischen Schalterteile und zu einer Reduzierung der Bedienungselemente, so dass man, wie noch an einem Ausführungsbeispiel gezeigt werden wird, mit einem einzigen Bedienungsrädchen, das an der Stelle der sonst üblichen Kippschalter angebracht ist, auskommt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier Ausführungsbeispiele mit Hilfe der Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Frontansicht der Abdeckblende mit den dahinter befindlichen Schaltkontakten,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 1 und
Fig. 4 die wesentlichen Bedienungselemente der Schaltkontakte bei abgenommener Abdeckblende.
Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7 zeigen die Ausbildung der mechanischen Schalterkontakte in Verbindung mit einer gedruckten Schaltungsplatine und
Fig. 8 zeigt das elektrische Schaltbild der Schalteinrichtung.
Die Fig. 9-14 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei
Fig. 9 eine Frontansicht,
Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X der Fig. 9 und
Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie XI-XI der Fig. 9 der Schalteinrichtung darstellen.
Fig. 12 ist eine Ansicht einer Schalteinrichtung bei abgenommener Abdeckblende,
Fig. 13 zeigt die gedruckte Schaltung und
Fig. 14 ist ein elektrisches Schaltbild der in Fig. 12 gezeichneten Schalteinrichtung.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 8 ist eine Wechselstromschalteinrichtung mit zwei Kippschaltern 2 und einem Einstellrad 1 dargestellt. Das Einstellrad 1 ist unterhalb der beiden Kippschalter angebracht und tritt mit einem Teil seiner geriffelten Oberfläche durch eine entsprechende Öffnung aus der Abdeckblende 3 heraus.
Die Abdeckblende 3 ist in bekannter Weise aus Phenolharz gepresst und hat etwa die Form einer runden Scheibe. An ihrem Rand ist sie abgebogen, so dass der Rand an der entsprechenden Wand zur Anlage kommt.
Der umgebogene Teil ist mit gleichmässig über den Umfang verteilten Ausnehmungen 4, welche der Luftzufuhr für das Innere des Schalters dienen, ausgestattet.
An der Rückseite der Abdeckblende 3 befindet sich weiterhin eine Halterung 5 für eine etwa zylinderförmige Sicherung 18. Die Halterung 5 ist mit in das Innere des Schalters weisenden Kontaktarmen 19 versehen, die im montierten Zustand in entsprechende Kontaktklemmen 6, die auf der gedruckten Schaltung 11 angebracht sind, eingreifen.
Die Schalteinrichtung befindet sich in einer Wanddose 12 herkömmlicher Art, die in eine Wand eingesetzt ist, und Öffnungen 20 zum Einführen der unter Putz verlegten Leitungen aufweist. In der Wanddose 12 wird der die Schalterelemente und die gedruckte Schaltung 11 tragende Rahmen 9 durch die nach aussen gedrückten Krallen 17 festgehalten. Das Anziehen der Krallen 17 erfolgt über die Befestigungsschrauben 16. Diese sind jeweils in ein mit Innengewinde versehenes Rohr 15, das mit dem Rahmen 9 verbunden ist, einschraubbar, wodurch sich die Krallen 17 in der Innenwand der Wanddose 12 festkrallen. Von der Wandseite her sind weitere die Platine 11 haltende Befestigungsschrauben 10 in die Rohre 15 eingeschraubt. Die beiden Kippschalter 2 liegen dem Mittelpunkt der etwa als runde Scheibe ausgebildeten gedruckten Schaltung gegenüber.
Die Kippschalter 2 wirken auf je einen Kontaktarm 23, 43 ein, der durch eine Feder 21 mit seiner Mittelachse gegen die gedruckte Schaltung gedrückt wird, und der bei Betätigen des Kippschalters 2 jeweils in eine stabile Stellung, mit einem Ende an der gedruckten Schaltung anliegend, gebracht wird. Der Kipp-Punkt der beiden Schaltarme 23, 43 ist über eine Leiterbahn mit der Eingangsklemme 27 verbunden. Die unteren Enden der Kontaktarme, wie sie in Fig. 5 gezeigt sind, sind in jedem Schaltzustand kontaktfrei, während das obere Ende des einen Kontaktarmes 23 in einem Schaltzustand mit einer Hilfsklemme 25 und das obere Ende des anderen Kontaktarmes 43 mit einer (nicht gezeichneten) Leiterbahn der gedruckten Schaltung 11 verbunden ist.
In Fig. 5 ist noch die Anbringung des noch näher zu erläuternden Triac 29 auf der gedruckten Schaltung 11 gezeichnet.
Nach Fig. 8 ist die Eingangsklemme 27 über einen Kontaktarm 23 und eine Drossel 36 mit einer Haupt stromelektrode des Triac 29 verbunden. Die andere Hauptstromelektrode liegt über die Sicherung 18 an Ausgangsklemme 26. Die Steuerung des Triac geschieht über den RC-Verzögerungskreis 30. 1, 32, wobei der jeweilige Schaltzeitpunkt des Triac durch die Verzögerung anhand des regelbaren Widerstandes 1 einstellbar ist. Der Triac ist ein in der letzten Zeit immer häufiger verwendetes Halbleiterelement, das aus einem Paar gesteuerter Siliziumgleichrichter besteht, die antiparallel geschaltet in einer einzigen Einheit vereinigt sind. Der Triac ist normalerweise stromlos, bis er vom Umladestrom des Kondensators 32 in den leitenden Zustand versetzt wird.
Er kann je nach Richtung des Steuerstromes Hauptstrom in beiden Richtungen durchlassen und ist daher für die vorliegenden Aufgaibenstel- lung besonders geeignet. An seiner Stelle könnten auch zwei voneinander unabhängige gesteuerte Siliziumgleichrichter, z. B. Thyristoren, verwendet werden, doch bietet der Triac den Vorteil, lediglich ein einzelnes Bauelement dieser Art zu benötigen. Durch die verzögerte Durschaltung des Triac während jeder Halbwellen- periode entsteht ausgangsseitig eine sehr oberwellenhaltige Spannung, die störend auf in der Nähe befindliche Rundfunkempfänger einwirken könnte.
Aus diesem Grunde ist eine parallel zur Steuereinrichtung liegende Entstörschaltung aus den Kondensatoren 33 und 35 und dem Widerstand 34 vorgesehen, der die bei der Umladung des Kondensators 32 entstehenden Spannungsspitzen durch Kurzschluss der Oberwellen vom Leitungsnetz fern hält und damit verhindert, dass auch über das Leitungsnetz hochfrequente Störspannungen auf andere Geräte verteilt werden. Diese Art der Entstörung ist billig und entspricht den behördlichen Vorschriften.
Die Drossel 36 dient ebenfalls dazu, das Eindringen hochfrequenter Störspannungen in das Leitungsnetz zu verhindern.
Durch Betätigen des oberen Schalters 43 nach Fig. 8 wird der elektrische Steuerkreis geschlossen, und die Spannungsregelung für die angeschlossenen Verbraucher kann nunmehr durch Betätigen des Drehknopfes des regelbaren Widerstandes 1 erfolgen. Darüber hinaus ist an der Steckdose die über einen weiteren Schalter 23 am Spannungspotential 27 liegende Klemme 25 vorgesehen.
Diese kann dem jeweiligen Bedarf bzw. den individuellen Wünschen entsprechend angeschaltet sein. So ist es möglich, sie mit der Klemme 26 zu verbinden, wodurch erreicht wird, dass der Verbraucher, z. B. die Lichtquelle, über den unteren Schalter 23 voll einschaltbar ist, wobei die jeweilige Stellung des oberen Schalters 43 gleichgültig ist. Bei Abschalten des Schalters 23 würde in dem angeführten Fall der Dämmerungsschalter 43 wirksam, wobei dann die Regelung über den Widerstand 1 vorgenommen werden kann. Die Anbringung der Abdeckblende 3 durch eine Schnappverbindung mittels der Vorsprünge 13 hat sich insbesondere in Verbindung mit der ebenfalls in der Abdeckblende untergebrachten Sicherung 18 als zweckmässig erwiesen.
Zum Auswechseln der Sicherung 18 wird lediglich die Abdeckblende 3 abgezogen, wodurch sich die Kontakte 19 der Sicherungshalterung 5 von den Klemmen 6 auf der gedruckten Schaltung 11 trennen. Die Sicherung kann danach ungefährdet von der Abdeckblende 3 gelöst werden. Mit dem Abziehen der Abdeckblende wird also zugleich der elektrische Stromkreis unterbrochen, so dass die Sicherung ohne Gefährdung berührt werden kann. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel liegt die Sicherung 18 im Schaltbild (Fig. 8) direkt an der Ausgangsklemme 26, es kann jedoch auch zweckmässig sein, sie stattdessen mit der Klemme 27, an der stets das volle Potential liegt, zu verbinden.
Beim Abnehmen der Abdeckblende zusammen mit der Sicherung würde dabei das elektrische Potential von der gesamten Schaltung entfernt, so dass eine Gefährdung nur noch bei Berühren der Klemme 27 oder der entsprechenden Klemme an der Halterung 5 gegeben wäre.
In den Figuren 9 bis 14 ist ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem der Schalter in geeigneter Weise mit dem Regelwiderstand kombiniert ist. Dabei sind Bauteile, die in beiden Ausführungsformen gleichermassen vorkommen, mit demselben Bezugszeichen versehen.
Der gezeigte Schalter ist ebenfalls in einer unter Putz verlegten Wanddose 12 untergebracht und mit Hilfe von Krallen 17, welche mittels Schrauben 16 verstellbar sind, an der Wanddose 12 befestigt. Die eigentlichen Schaltelemente sind innerhalb eines in die Wanddose versenkbaren Gehäuses 42 auf einer gedruckten Schaltung 11 angebracht. Die gedruckte Schaltung 11 ist in Fig. 13 detailliert, jedoch unter Fortlassung der Leitbahnen und der Bohrlöcher gezeichnet. Sie ist im wesentlichen rund und besftzt eine Aussparung für die Drosselspule 39 und eine rechteckige Öffnung für den Durchtritt des Rades, mit dem der regelbare Widerstand 36 verändert werden kann.
Das Rad ist auch bei dieser Ausführungsform des Schalters so angebracht, dass seine Achse innerhalb des Schalters parallel zur Abdeckblende verläuft, es liegt jedoch zentral im Schalter, so dass jeweils ein Teil seiner Oberfläche aus der Abdeckblende 3 herausragt. Diese ist zweckmässig mit einer Mulde 38 versehen, in deren Mitte sich der herausragende Teil der Oberfläche des Rades befindet, so dass das Rad 36 nicht unnötig weit nach vorn aus der Abdeckblende hinaussteht.
An der Innenseite der Abdeckblende 3 befindet sich, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, eine mit Kontaktarmen 19 versehene Halterung 5 für die Sicherung 18.
Das Gehäuse 42 ist an seiner Frontseite mit Durchtritts öffnungen für das Rad 36 und die Kontaktarme 19 versehen. Auf seinem Zylindermantel enthält es eine weitere Durchtrittsöffnung mit Schraubklemmen 47 zur Kontaktgabe und zur Befestigung der von aussen her durch die Wand zugeführten Kabel. Die Abdeckblende 3 ist mittels in entsprechende Öffnungen auf der Stirnseite des Gehäuses 42 eingreifender Schnappstegen 13 abnehmbar am Gehäuse befestigt. Fig. 12 zeigt die Frontansicht des Gehäuses 42, wie sie sich bei abgenommener Abdeckplatte dem Betrachter zeigt.
In Fig. 14 ist das Schaltbild der auf der gedruckten Platine 11 befindlichen elektrischen Schaltung gezeichnet. Zwischen Eingangsklemme 27 und Ausgangsklemme 26 liegt in Reihe mit der Sicherung 18 und der Drosselspule 39 der Triac 29. Der Verbindungspunkt von Sicherung 18 mit Drosselspule 39 ist über die Entstörschaltung 33, 34, 35 mit der Ausgangsklemme 26 verbunden. Parallel zum Triac 29 liegt die Reihenschaltung aus dem Widerstand 30, dem regelbaren Widerstand 36 und dem Ladekondensator 32. Der Verbindungspunkt der Schaltelemente 36 und 32 liegt über einen Schalter 37 und das aus zwei antiparallel geschalteten Dioden bestehende Halbleiterelement 31 an der Steuerelektrode des Triac 29.
Dabei sind der regelbare Widerstand 36 und der Schalter 37 in bekannter Weise derart miteinander verbunden, dass durch Drehen des Rades 36 über den Endausschlag hinaus der Schalter 37 betätigt wird. Derartige Bauelemente, in denen Potentiometer und Schalter miteinander kombiniert sind, sind seit langem bekannt und kommen vielfach zur Anwendung.
Die Einheit aus Kontaktschalter 37 und regelbarem Widerstand 36 ist im vorliegenden Fall so ausgebildet, dass beim Einschalten, d. h. bei Betätigung des Rades zunächst der volle Laststrom fliesst, und dass nach weiterem Drehen des Rades der Laststrom herabgesetzt wird. Es ist wichtig, die Widerstände 30, 36 und den Kondensator 32 so zu bemessen, dass bei der grössten durch diese Verzögerungsschaltung einstellbaren Verzögerung eine ausgangsseitig liegende normale Glühlampe noch sichtbar leuchtet, da anderenfalls die Gefahr besteht, dass bei voll eingeschaltetem Widerstand 36 der Laststrom nicht ausreicht, um die Glühbirne zum Ansprechen zu bringen, aber trotzdem ein optisch nicht wahrnehmbarer Stromverbrauch stattfindet.
Die in den Fig. 9 bis 14 gezeichnete Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, dass lediglich ein Bedienungselement, nämlich das Rad 36 erforderlich ist, mit dem sowohl das Schalten wie auch die Regelung des Laststromes vorgenommen werden kann. Dabei ist es nicht erforderlich, einen Leistungsschalter vorzusehen, da der eigentliche Schaltvorgang durch Betätigen des an der Steuerelektrode des Triac 29 liegenden Schalters 37 vorgenommen wird. Dieser Schalter braucht lediglich zum Durchschalten der Steuerleistung bemessen zu sein, im Gegensatz zu den bekannten Schaltern, welche den Laststrom unmittelbar schalten.
Dabei wird der neue Schalter durch Betätigen des Rades 36 in ähnlicher Weise bedient, wie die bekannten Kippschalter, und es sind somit keine Umstellungen bei der Gewöhnung an den neuen Schalter erforderlich, denn auch Kippschalter werden ja durch Entlangfahren mit der Hand an dem Betätigungselement bedient. Es sind ferner keine nach aussenhin vorstehenden Steuerknöpfe vorhanden.
Es hat sich in der Praxis als zweckmässig erwiesen, das Verzögerungsnetzwerk aus den Widerständen 30, 1 bzw. 36 und dem Kondensator 32 wie folgt auszulegen: Widerstand 30 100 kOhm, Widerstand 1 bzw. 36 1,6 MOhm, Kondensator 32 0,1,ezF. Die Entstörschaltung aus den Elementen 33, 34, 35 sowie die Drosselspule 39 können in bekannter Weise ausgelegt sein.
AC switching device with a device for controlling the voltage
The invention relates to an AC switching device with a device for controlling the voltage, in particular for house installations, with a wall socket and a cover panel and at least one switching contact.
Switches of this type are mostly known as toggle switches in many embodiments and are installed in wall boxes in and over plaster in house installations.
It is also known to reduce the effective voltage taken from the line network by approx. 200-240 volts in order either to feed the devices with a lower operating voltage or to produce suitable lighting conditions with the aid of electric incandescent lamps. Such systems with adjustable voltage supply are mostly installed in larger halls such as movie theaters. The regulation takes place here with the help of regulating transformers or large sliding resistors, which are often difficult to install and which are built in a spatially complex manner.
There was a need to create an alternating current switching device that not only performs a pure switching function, but with which the voltage can be set according to the respective requirements. The invention defined at the outset is characterized in that a controllable resistor is provided for the purpose of voltage control in the wall socket, that the setting element of the regulating resistor can be actuated through an opening in the cover panel, and that in the wall socket an electrical switching arrangement with at least one controllable rectifier as well as with a charging capacitor connected to the control electrode of the controllable rectifier.
With one embodiment of the invention, without requiring any special space, a dimming control can be provided which can be operated from the AC switch and with the aid of which the required voltage can be continuously set. The AC switch can be used to set a certain light intensity in living rooms, e.g. B. to make a set television picture appear high-contrast and glare-free or to achieve certain lighting effects.
According to an expedient embodiment of the invention it is provided that the setting element is designed as a cylindrical rotary knob, the axis of which runs parallel to the cover panel within the switch and that with it. a part of its surface protrudes from the opening. The voltage can thus be set by pressing a finger and the result is particularly simple handling which differs only slightly from the movement required to operate the known toggle switch.
The electrical components are expediently mounted on a printed circuit which is attached to a frame or to a socket. This type of attachment is particularly suitable for cylindrical wall boxes, since the board with the printed circuit can be attached parallel to the end faces and hardly takes up any additional space. On the other hand, the space currently available in wall boxes for AC switches should be sufficiently large to be able to accommodate additional components. It can be expediently provided that on the inside of the cover panel there is a holder for a fuse, which is provided with contact arms which, in the assembled state, grip into corresponding contact terminals attached to the printed circuit.
The fuse can be dimensioned so that it protects the electronic components contained in the electrical circuit from overcurrent. At the same time, it protects the connected load. The fuse can be exchanged by removing the cover panel without special tools and without dismantling other components.
A particularly useful embodiment of the invention provides that the contact switch is in the control current path of the controllable rectifier. Since the control current is only a fraction of the load current, it is not necessary to select a circuit breaker when attaching a switch in the above-mentioned manner; instead, a switch with small spatial dimensions can be used, which may be known with the adjustable resistor Way is combined. The measure described leads to spatially small dimensions of the mechanical switch parts and to a reduction in the operating elements, so that, as will be shown in an exemplary embodiment, a single control wheel, which is attached to the location of the otherwise usual toggle switch, manages.
The invention is explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments with the aid of the figures.
Fig. 1 shows a front view of the cover panel with the switching contacts located behind it,
Fig. 2 is a section along the line II-II of Fig. 1,
3 shows a section along the line III-III in FIGS. 1 and
4 shows the essential operating elements of the switching contacts with the cover panel removed.
Fig. 5, Fig. 6 and Fig. 7 show the formation of the mechanical switch contacts in connection with a printed circuit board and
Fig. 8 shows the electrical circuit diagram of the switching device.
9-14 show another embodiment of the invention, wherein
9 is a front view,
10 shows a section along the line X-X in FIGS. 9 and
Fig. 11 shows a section along the line XI-XI of Fig. 9 of the switching device.
Fig. 12 is a view of a switching device with the cover plate removed;
Fig. 13 shows the printed circuit board and
FIG. 14 is an electrical circuit diagram of the switching device shown in FIG.
In the embodiment of FIGS. 1 to 8, an AC switching device with two toggle switches 2 and a setting wheel 1 is shown. The setting wheel 1 is attached below the two toggle switches and part of its corrugated surface emerges from the cover panel 3 through a corresponding opening.
The cover panel 3 is pressed in a known manner from phenolic resin and has approximately the shape of a round disk. It is bent at its edge so that the edge comes to rest against the corresponding wall.
The bent part is equipped with recesses 4 evenly distributed over the circumference, which are used to supply air to the inside of the switch.
On the back of the cover 3 there is also a holder 5 for an approximately cylindrical fuse 18. The holder 5 is provided with contact arms 19 pointing into the interior of the switch, which in the assembled state are attached to corresponding contact terminals 6 on the printed circuit 11 are to intervene.
The switching device is located in a wall box 12 of a conventional type which is inserted into a wall and has openings 20 for inserting the lines laid under plaster. The frame 9 carrying the switch elements and the printed circuit 11 is held in the wall box 12 by the claws 17 pressed outward. The claws 17 are tightened by means of the fastening screws 16. These can each be screwed into an internally threaded pipe 15 which is connected to the frame 9, so that the claws 17 claw into the inner wall of the wall socket 12. Further fastening screws 10 holding the circuit board 11 are screwed into the tubes 15 from the wall side. The two toggle switches 2 are opposite the center point of the printed circuit, which is designed approximately as a round disk.
The toggle switches 2 each act on a contact arm 23, 43, which is pressed by a spring 21 with its central axis against the printed circuit, and which, when the toggle switch 2 is actuated, is in a stable position, with one end resting on the printed circuit, is brought. The tilt point of the two switch arms 23, 43 is connected to the input terminal 27 via a conductor track. The lower ends of the contact arms, as shown in Fig. 5, are contact-free in every switching state, while the upper end of one contact arm 23 in a switching state with an auxiliary terminal 25 and the upper end of the other contact arm 43 with a (not shown) Conductor track of the printed circuit 11 is connected.
In Fig. 5, the attachment of the triac 29 to be explained in more detail on the printed circuit 11 is drawn.
According to FIG. 8, the input terminal 27 is connected to a main current electrode of the triac 29 via a contact arm 23 and a choke 36. The other main current electrode is connected to output terminal 26 via fuse 18. The triac is controlled via RC delay circuit 30. 1, 32, the respective switching time of the triac being adjustable by means of the delay using the adjustable resistor 1. The triac is a semiconductor element that has recently become more and more popular and consists of a pair of silicon controlled rectifiers connected in anti-parallel and combined in a single unit. The triac is normally de-energized until it is switched into the conductive state by the charge reversal of the capacitor 32.
Depending on the direction of the control current, it can let the main current through in both directions and is therefore particularly suitable for the present task. In its place, two independent controlled silicon rectifiers, e.g. B. thyristors can be used, but the triac has the advantage of requiring only a single component of this type. Due to the delayed switching on of the triac during each half-wave period, a very harmonic-containing voltage is generated on the output side, which could have a disruptive effect on radio receivers in the vicinity.
For this reason, an interference suppression circuit consisting of capacitors 33 and 35 and resistor 34 is provided, which is parallel to the control device and which keeps the voltage peaks that occur during the charge reversal of the capacitor 32 away from the line network by short-circuiting the harmonics and thus prevents high-frequency signals from being transmitted via the line network Interference voltages are distributed to other devices. This type of interference suppression is cheap and complies with official regulations.
The choke 36 also serves to prevent high-frequency interference voltages from entering the line network.
By actuating the upper switch 43 according to FIG. 8, the electrical control circuit is closed, and the voltage regulation for the connected consumers can now take place by actuating the rotary knob of the controllable resistor 1. In addition, the terminal 25, which is connected to the voltage potential 27 via a further switch 23, is provided on the socket outlet.
This can be switched on according to the respective needs or individual wishes. So it is possible to connect it to the terminal 26, whereby it is achieved that the consumer, z. B. the light source can be fully switched on via the lower switch 23, the respective position of the upper switch 43 being irrelevant. When the switch 23 is switched off, the twilight switch 43 would become effective in the case mentioned, and the control can then be carried out via the resistor 1. The attachment of the cover 3 by means of a snap connection by means of the projections 13 has proven to be expedient, in particular in connection with the fuse 18 which is also accommodated in the cover.
To replace the fuse 18, only the cover 3 is pulled off, whereby the contacts 19 of the fuse holder 5 separate from the terminals 6 on the printed circuit 11. The fuse can then be released from the cover 3 without risk. When the cover panel is removed, the electrical circuit is interrupted at the same time, so that the fuse can be touched without endangering. In the exemplary embodiment described, the fuse 18 in the circuit diagram (FIG. 8) is directly connected to the output terminal 26, but it can also be useful to connect it instead to the terminal 27, which is always at full potential.
When removing the cover panel together with the fuse, the electrical potential would be removed from the entire circuit, so that there would only be a hazard if the terminal 27 or the corresponding terminal on the holder 5 were touched.
A further advantageous exemplary embodiment of the invention is shown in FIGS. 9 to 14, in which the switch is combined in a suitable manner with the variable resistor. Components that occur equally in both embodiments are provided with the same reference numerals.
The switch shown is also housed in a wall socket 12 laid under plaster and fastened to the wall socket 12 with the aid of claws 17, which are adjustable by means of screws 16. The actual switching elements are mounted on a printed circuit 11 within a housing 42 which can be lowered into the wall socket. The printed circuit 11 is shown in detail in FIG. 13, but with the omission of the interconnects and the drill holes. It is essentially round and has a recess for the choke coil 39 and a rectangular opening for the passage of the wheel, with which the variable resistor 36 can be changed.
In this embodiment of the switch, too, the wheel is attached in such a way that its axis runs parallel to the cover panel inside the switch, but it is located centrally in the switch so that a part of its surface protrudes from the cover panel 3. This is expediently provided with a depression 38, in the center of which the protruding part of the surface of the wheel is located, so that the wheel 36 does not protrude unnecessarily far forward from the cover panel.
As in the first exemplary embodiment, there is a holder 5 for the fuse 18 provided with contact arms 19 on the inside of the cover panel 3.
The housing 42 is provided with passage openings for the wheel 36 and the contact arms 19 on its front side. On its cylinder jacket it contains a further passage opening with screw terminals 47 for making contact and for fastening the cables fed from the outside through the wall. The cover panel 3 is removably attached to the housing by means of snap webs 13 engaging in corresponding openings on the end face of the housing 42. FIG. 12 shows the front view of the housing 42 as it appears to the viewer with the cover plate removed.
In Fig. 14, the circuit diagram of the electrical circuit located on the printed circuit board 11 is drawn. Between the input terminal 27 and the output terminal 26, the triac 29 is connected in series with the fuse 18 and the choke coil 39. The connection point of the fuse 18 with the choke coil 39 is connected to the output terminal 26 via the interference suppression circuit 33, 34, 35. The series connection of the resistor 30, the controllable resistor 36 and the charging capacitor 32 is parallel to the triac 29. The connection point of the switching elements 36 and 32 is connected to the control electrode of the triac 29 via a switch 37 and the semiconductor element 31 consisting of two diodes connected in anti-parallel.
The controllable resistor 36 and the switch 37 are connected to one another in a known manner in such a way that the switch 37 is actuated by turning the wheel 36 beyond the end deflection. Such components, in which potentiometers and switches are combined with one another, have been known for a long time and are widely used.
The unit of contact switch 37 and controllable resistor 36 is designed in the present case in such a way that when switched on, i. H. When the wheel is operated, the full load current flows first, and after further turning the wheel, the load current is reduced. It is important to dimension the resistors 30, 36 and the capacitor 32 in such a way that a normal incandescent lamp on the output side is still visible during the greatest delay that can be set by this delay circuit, otherwise there is a risk that the load current will not be applied when the resistor 36 is fully switched on is sufficient to make the light bulb respond, but there is still an optically imperceptible power consumption.
The embodiment of the invention shown in FIGS. 9 to 14 has the advantage that only one operating element, namely the wheel 36, is required with which both the switching and the regulation of the load current can be carried out. It is not necessary to provide a circuit breaker, since the actual switching process is carried out by actuating the switch 37 located on the control electrode of the triac 29. This switch only needs to be dimensioned for switching through the control power, in contrast to the known switches which switch the load current directly.
The new switch is operated by operating the wheel 36 in a similar way to the known toggle switches, and therefore no changes are required when getting used to the new switch, because toggle switches are also operated by moving the hand along the actuating element. There are also no outwardly protruding control buttons.
In practice it has proven to be useful to design the delay network consisting of resistors 30, 1 or 36 and capacitor 32 as follows: resistor 30 100 kOhm, resistor 1 or 36 1.6 MOhm, capacitor 32 0.1, ezF. The interference suppression circuit comprising the elements 33, 34, 35 and the choke coil 39 can be designed in a known manner.