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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsvorrichtung zur elektrischen Versorgung von zumindest einem elektrischen Verbraucher. Solche Verbraucher sind insbesondere die regelmäßig mehreren Leuchten einer Treppenhausbeleuchtung.
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STAND DR TECHNIK
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Zum Ein- und Ausschalten einer regelmäßig mehrere Leuchten aufweisenden Treppenhausbeleuchtung von mehrgeschossigen Bauten, insbesondere von älteren derartigen Immobilien, ist eine Wechselschaltung bekannt. Mit jedem der in einem beispielsweise Treppenhaus geschossweise eingebauten Schalter können alle Leuchten der Treppenhausbeleuchtung eingeschaltet oder ausgeschaltet werden. Der Nachteil dieser Treppenhausbeleuchtung liegt darin, dass die Beleuchtung nach dem Einschalten auch wieder ausgeschaltet werden muss; ansonsten würde die Beleuchtung weiter eingeschaltet bleiben.
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Es sind Zeitschaltuhren bekannt, mit denen das Ein- und Ausschalten von Beleuchtungen zeitlich geregelt werden kann. Mit einer solchen Zeitschaltuhr kann erreicht werden, dass nach dem Einschalten der beispielsweise Treppenhausbeleuchtung dieselbe nach einer vorgegebenen Zeitspanne automatisch wieder ausgeht. Im Zusammenhang mit einer Treppenhausbeleuchtung ist der Einsatz einer Zeitschaltuhr bekannt. Diese ist einerseits mit den verschiedenen Schaltern in einem ersten Schaltkreis verbunden. Außerdem ist die Zeitschaltuhr mit einem weiteren Schaltkreis mit den vorhandenen Leuchten der Treppenhausbeleuchtung verbunden. Der Einbau eines solchen Zeitschalters setzt also voraus, dass die Leuchten mit einer zusätzlichen stromführenden Leitung verbunden werden müssten. Die dazu erforderlichen Baumaßnahmen können dann, wenn Wand- beziehungsweise Deckenbereiche aufgestemmt werden müssen, beachtlich sein. In jedem Fall ist der mit dem Verlegen zusätzlicher Leitungen verbundene investive Aufwand unerwünscht hoch.
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Die Druckschrift
DE 197 04 017 A1 zeigt einen Treppenlicht-Zeitschalter, dessen Schaltelement parallel zu Tastelementen geschaltet ist. Der Treppenlicht-Zeitschalter benötigt einen dritten Anschluss zum Nulleiter. Eine zusätzliche Leitung ist daher notwendig.
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Die Druckschrift
DE 102 23 168 B4 beschreibt eine Schaltungsanordnung eines Bewegungsmelders mit einer Aktivierung mittels eines in Serie geschalteten Tasters.
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Die Druckschrift
DE 10 2008 057 042 A1 behandelt eine stromsparende Sensorschaltung mit Lichtschalter, bistabilem Relais und Zeitschaltglied.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Ausgehend von diesem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftlich günstige Möglichkeit anzugeben, mittels der elektrische Verbraucher wie insbesondere die Leuchten einer Treppenhausbeleuchtung mit einer Zeitschaltuhr nachgerüstet werden können.
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Diese Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gegeben. Die Erfindung beinhaltet, dass bei einer vorhandenen Wechselschaltung einer Treppenhausbeleuchtung oder bei einer entsprechenden vergleichbaren Anordnung von zumindest einem elektrischen Verbraucher lediglich die vorhandenen Schalter ausgebaut und gegen neue Schaltelemente ausgetauscht werden müssen. Ein Verlegen von zusätzlichen Leitungen und gegebenenfalls auch noch das Aufstemmen von Wand- und Deckenbereichen ist nicht erforderlich. Eines dieser neu eingebauten Schaltelemente kann gleichzeitig mit der Zeitschaltuhr bauteilmäßig verbunden sein, so dass das entsprechende Bauteil, das einen der im Stand der Technik vorhandenen Schalter ersetzt, nicht nur die Funktion eines Schaltelementes sondern gleichzeitig auch die Funktion einer Zeitschaltuhr enthält.
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Dieses Bauteil, das die Zeitschaltuhr enthält, kann in einem Leitungsast vorhanden sein, der zu dem das Schaltelement enthaltenden Leitungsast parallel geschaltet ist. Das Schaltelement dieses Bauteils ist dann so ausgebildet, dass es in seiner Ruhestellung (AUS-Stellung) den Leitungsast des elektrischen Schaltkreises mit dem zumindest einen elektrischen Verbraucher unterbricht.
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Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann ein solches Bauteil auch die Zeitschaltuhr und ein Schaltelement in Reihe geschaltet enthalten. Das Schaltelement würde in seiner Ruhestellung den Schaltkreis nicht unterbrechen.
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Die anderen Schaltelemente in diesem Schaltkreis würden sich in ihrer Ruhestellung (EIN-Stellung) ebenfalls in einer den Schaltkreis geschlossen haltenden Stellung befinden.
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Die elektrischen Verbraucher, insbesondere die mehreren Leuchten einer Treppenhausbeleuchtung oder vergleichbaren sonstigen elektrischen Installation, sind vorteilhafterweise parallel zueinander geschaltet, damit bei Ausfall einer Leuchte nicht alle Leuchten gleichzeitig funktionsuntüchtig werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Schaltkreis einer beispielsweise Treppenhausbeleuchtung sind die verschiedenen Leuchten und ihre Betätigungsschalter sowie eines dieser Schaltelemente, das mit der Zeitschaltuhr bauteilmäßig gekoppelt ist, in Reihe hintereinander geschaltet. Die verschiedenen Leuchten sind dabei parallel zueinander geschaltet damit nicht beim Ausfall einer Leuchte alle Leuchten gleichzeitig mit ausgehen. Das bedeutet, dass der neue Schaltkreis nur mit einer Strom führenden Leitung auskommt.
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Die im Stand der Technik vorhandene zweiadrige Leitungsführung im Bereich der Wechselschaltung ist insoweit auf einfache Weise weiter zu benutzen, als nur noch eine dieser beiden vorhandenen Leitungsadern erforderlich ist.
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Das Einschalten der Zeitschaltuhr bei einer der vorhandenen Schaltelemente, die vorzugsweise als Taster ausgebildet sind, ist in den weiteren Patentansprüchen sowie den nachstehend ausgeführten Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Auf diese Ausführungen wird ausdrücklich Bezug genommen.
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Für die Programmierung der Zeitschaltuhr kann vorgesehen werden, dass gegen Ende der Zeitspanne, während der die Zeitschaltuhr die vorhandenen elektrischen Verbraucher eingeschaltet hält, die Helligkeit des von den elektrischen Verbrauchern ausgesendeten Lichts wechselt, so dass erkennbar wird, dass die Zeitschaltuhr in Kürze die Beleuchtung ausschaltet.
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Die vorteilhaften Merkmale der Erfindung sind den in den Ansprüchen ferner angegebenen Merkmalen sowie den nachstehenden Ausführungsbeispielen zu entnehmen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
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1 ein Schaltplan für eine elektrische Versorgung von zumindest einem elektrischen Verbraucher nach der Erfindung,
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2 eine Parallelschaltung eines gegenüber 1 abgewandelten Schaltplans, die sich von der Parallelschaltung des Schaltplans in 1 unterscheidet,
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3 ein gegenüber 1 abgewandelter Schaltplan mit einer weiteren gegenüber 2 abgewandelten Parallelschaltung.
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WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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In 1 ist ein Schaltplan 10 zur Versorgung eines als Leuchte 12 vorhandenen elektrischen Verbrauchers dargestellt. Ein solches Schaltbild ist beispielsweise bei einer Treppenhausbeleuchtung eines beispielsweise mehrgeschossigen Gebäudes vorhanden.
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In dem Schaltplan 10 sind die Leuchte 12 und eine Parallelschaltung 14, die einen ersten Taster 16 enthält, sowie ein zweiter Taster 18, ein dritter Taster 20 und ein vierter Taster 22 in Reihe geschaltet vorhanden. Die Taster dienen als Schaltelemente zum Betätigen der vorhandenen elektrischen Verbraucher. Es liegt eine Versorgungsspannung an, die von einer Spannungsquelle 24 erzeugt wird.
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In der Parallelschaltung 14 sind zwischen einem linken Knotenpunkt 26 und einem rechten Knotenpunkt 28 der Reihenschaltung ein oberer Leitungsast 30 und ein unterer Leitungsast 32 parallel zueinander geschaltet vorhanden. In dem oberen Leitungsast 30 ist der erste Taster 16 und in dem unteren Leitungsast 32 eine Zeitschaltuhr 34 eingebaut. Der erste Taster 16 unterbricht in seiner Ruhestellung den oberen Leitungsast 30. Die weiteren Taster 18, 20, 22 halten in ihrer in der Zeichnung dargestellten Ruhestellung den Schaltkreis geschlossen.
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Die Zeitschaltuhr 34 ist nun so ausgebildet, dass sie sich bei einem für eine gewisse Zeit bestehenden Spannungsabfall in dem sie enthaltenden unteren Leitungsast 32 einschaltet und für eine vorwählbare Zeitspanne eingeschaltet bleibt. Um Spannungsschwankungen der Spannungsquelle 24 unwirksam werden zu lassen, ist der Spannungsabfall im vorliegenden Beispielsfall bei einer Versorgungsspannung von zwischen 220 und 240 Volt etwas größer als 50 Volt, der für eine Zeitdauer von 100 Millisekunden einbrechen muss. Damit bleiben übliche Spannungsschwankungen unwirksam. Im ausgeschalteten Zustand der Zeitschaltuhr 34 ist ihr elektrischer Widerstand zu groß, als dass die Leuchte 12 zum Einschalten gebracht werden könnte.
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Ein planmäßiger Spannungsabfall, der zum Einschalten der Zeitschaltuhr 34 führt, wird beispielsweise dadurch erreicht, dass der erste Taster 16 aus seiner in der Zeichnung dargestellten Ruhestellung nach – in der Zeichnung – unten gedrückt wird. Der obere Leitungsast 30 wird dadurch geschlossen. Dies führt zu einem Schließen des Schaltkreises und damit zum Aufleuchten der Leuchte 12. Beim Schließen des oberen Leitungsastes 30 liegt im unteren Leitungsast 32 eine Spannung an die gleich NULL ist. Für diesen Fall ist in der Zeitschaltuhr 34 ein Energiepuffer vorhanden, der beispielsweise einen Kondensator und/oder einen Akku aufweisen kann. Der Energiepuffer sorgt dafür, dass für diesen Fall, wo die Spannung auf NULL absinkt, die Zeitschaltuhr 34 sich einschaltet und für eine vorgegebene Zeitspanne eingeschaltet bleibt. Der Taster 16 bewegt sich nach seinem Loslassen, also nicht mehr beim Drücken durch eine Person, wieder in seine in 1 dargestellte Lage zurück. Nunmehr fließt der Strom, der den elektrischen Verbraucher 12 versorgt, da die Zeitschaltuhr 34 eingeschaltet ist, durch den unteren Leitungsast 32 hindurch. Sobald die eingestellte Zeitspanne in der Zeitschaltuhr 34 beendet ist, wird der Stromfluss durch den unteren Leitungsast 32 unterbrochen und der elektrische Verbraucher 12 geht wieder aus.
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In der Zeitschaltuhr 34 kann programmiermäßig vorgesehen sein, dass vor dem Beenden der für die Leuchte 12 zum Leuchten vorgesehenen Zeitspanne die Helligkeit der Leuchte 12 sich ändert. So kann die Leuchte 12 beispielsweise flackern, um so den im Treppenhaus befindlichen Personen anzuzeigen, dass in Kürze die Beleuchtung ausgeht.
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Das Einschalten der Leuchte 12 kann auch über einen der weiteren Taster 18, 20, 22 bewirkt werden. So wird beispielsweise durch Drücken des Tasters 18 von seiner in 1 gezeigten Stellung in seine gestrichelte Stellung 18.2 hinein der Stromfluss unterbrochen. Dies führt dazu, dass die Spannung zwischen dem linken und dem rechten Knotenpunkt 26, 28 zusammenbricht, indem der Spannungsabfall – wie oben bereits angegeben – größer als 50 Volt wird, wodurch sich die Zeitschaltuhr 34 einschaltet und für eine vorgegebene Zeitspanne eingeschaltet bleibt. Beim Drücken des Tasters 18 in seine in 1 dargestellte Position 18.2 geht also die Leuchte 12 nicht an, sondern es wird nur die Zeitschaltuhr 34 eingeschaltet. Sobald der Taster 18 nicht mehr gedrückt wird und sich beispielsweise selbstständig in seine in 1 gezeigte Stellung zurückbewegt, wird durch den jetzt geschlossenenen Stromkreis der durch den unteren Leitungsast 32 fließende Strom die Leuchte 12 zum Aufleuchten bringen. Die gleiche Wirkung wie beim Taster 18 wird auch beim Betätigen der Taster 20 oder 22 erreicht.
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Um eine Treppenhausbeleuchtung ständig einschalten zu können, ist bei der in 2 dargestellten Parallelschaltung 14.2 gegenüber der Parallelschaltung 14 ein weiterer Leitungsast 40 vorhanden. Zwischen dem linken und rechten Knotenpunkt 26, 28, die zwischen einem linken Anschluss 42 und einem rechten Anschluss 44 – und Vergleichbares gilt für die Parallelschaltung 14 der 1 – in Reihe geschaltet vorhanden sind, ist zusätzlich zu den Leitungsästen 32, 30 noch ein weiterer Leitungsast 40 vorhanden. Diese drei Leitungsäste 30, 32, 40 sind parallel zueinander geschaltet. Nach wie vor ist in dem unteren Leitungsast 32 die Zeitschaltuhr 34 und im oberen Leitungsast 30 der erste Taster 16 vorhanden. In dem in der Zeichnung darüber angeordneten weiteren Leitungsast 40 ist ein EIN-AUS-Schalter 48 eingebaut. Durch Betätigen dieses EIN-AUS-Schalters 48 wird sowohl der Taster 16 als auch die Zeitschaltuhr 34 überbrückt und es kann die Leuchte 12 eingeschaltet und zu einem beliebigen Zeitpunkt auch wieder ausgeschaltet werden. Statt des einen EIN-AUS-Schalters 48 können auch mehrere solcher Schalter zum Überbrücken der Zeitschaltuhr 34 vorhanden sein.
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Der in 3 dargestellte Schaltplan 10.3 unterscheidet sich im Wesentlichen von dem in 1 dargestellten Schaltplan 10 dahingehend, dass die Zeitschaltuhr mit dem Taster 18 der 1 nicht parallel sondern in Reihe geschaltet ist. Ebenso wie bei der Darstellung der 2 ist auch bei einer demgegenüber abgewandelten Parallelschaltung 14.3 die Zeitschaltuhr 34 mit dem sie aktivierenden Taster 18 als einheitliches Bauteil vorhanden. Auch ist wiederum ein EIN-AUS-Schalter 48 zum Überbrücken der Zeitschaltuhr 34 und des Tasters 18 in einem parallelen Leitungsast 40 vorhanden. Durch den EIN-AUS-Schalter 48 kann wiederum der Verbraucher 12 beliebig ein- und ausgeschaltet werden, unter Umgehung der Zeitschaltuhr 34.
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Der in 3 dargestellte Schaltplan funktioniert in einer Art und Weise, wie es vorstehend bereits ausgeführt ist. Durch Drücken des Tasters 18 aus seiner in 3 dargestellten Position in seine in 3 dargestellte Position 18.3 – welche Position in 1 mit dem Bezugszeichen 18.2 versehen ist – wird die am Verbraucher 12 anstehende Spannung unterbrochen; die Spannung fällt auf den Wert NULL ab. Dies bewirkt ein Einschalten der Zeitschaltuhr 34 mit der Folge, dass diese anläuft für die in ihr eingestellte Zeitspanne. Die elektrischen Verbraucher wie die Leuchte 12 leuchten aber erst auf, wenn der Taster aus seiner Stellung 18.3 losgelassen und wieder in seine in 3 dargestellte Ruhestellung sich zurückbewegt und dadurch den Stromkreis geschlossen hat.
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Die in diesem Stromkreis vorhandene Parallelschaltung 14.3 kann ebenso wie die Parallelschaltungen 14 und 14.2 statt eines im Stand der Technik vorhandenen Schalters einer Treppenhausbeleuchtung eingebaut werden. Die übrigen Taster können jeweils statt der im Stand der Technik vorhandenen übrigen Schalter einer solchen Treppenhausbeleuchtung eingesetzt werden.
