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Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für den Betrieb einer Mehrzahl von
Leuchten, insbesondere Gasentladungsleuchten, mit einem Stromversorgungsteil,
einer Mehrzahl von Vorschaltgeräten für die Leuchten und wenigstens einem mit
den Vorschaltgeräten verbundenen Anschlussgerät mit Steckereinrichtungen für
zu den Leuchten führende Anschlusskabel, wobei zum Anschluss an dieselbe
Steckereinrichtung vorgesehene Leuchten unterschiedlicher Leistungstypen mit
unterschiedlichen Belegungen von Anschlusskontakten der Steckereinrichtung
versehen sind.
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Leuchten mit Gasentladungslampen, insbesondere Hochdruckleuchten, werden
zur Ausleuchtung von Bühnen, Veranstaltungen, Filmen o. dgl. verwendet, wobei
regelmäßig eine Vielzahl derartiger Leuchten zur Ausleuchtung benötigt werden,
die häufig unterschiedliche Helligkeiten aufweisen sollen und daher für
unterschiedliche Leistungsaufnahmen ausgelegt sind.
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Der Betrieb derartiger Leuchten erfordert den Einsatz von Vorschaltgeräten, die
dazu dienen, eine angebotene Versorgungsspannung in eine für den Betrieb der
Leuchten geeignete Steuerspannung umzuformen. Üblicherweise wird in den
Vorschaltgeräten eine erzeugte Wechselspannung gleichgerichtet und die
gleichgerichtete Spannung hochfrequent umgeschaltet, um damit die Leuchte für
Entladungen in wechselnden Stromrichtungen hochfrequent zu zünden. Neben der
Gleichrichtungsfunktion erfüllen die Vorschaltgeräte daher die Funktionen der
Wechselrichtung und der Stromregelung, um konstante Beleuchtungsverhältnisse
einzustellen.
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Die Vorschaltgeräte können ferner mit einer Einrichtung versehen sein, mit der
der angeschlossene Leuchtentyp erkennbar ist, um die Zusammenschaltung nicht
passender Leuchten und Vorschaltgeräte zu verhindern, wodurch eine
Beschädigung sowohl der Vorschaltgeräte als auch der Leuchten möglich wäre.
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Eine an sich mögliche mechanische Codierung über unterschiedliche
Anschlussstecker der Vorschaltgeräte hat praktische Nachteile, da häufig für eine
Überbrückung größerer Entfernungen zwischen dem Vorschaltgerät und der Leuchte
Verbindungsleitungen vom Vorschaltgerät zu einer Anschlussbox geleitet
werden, die ausgangsseitig mit zahlreichen gleichen Anschlusssteckern versehen ist,
in die entsprechend gleiche Stecker der Leuchten einsteckbar sind. Es ist daher
bekannt, für Leuchten unterschiedlichen Leistungstyps eine unterschiedliche
Belegung der Anschlussklemmen der Steckereinrichtung vorzusehen, die vom
Vorschaltgerät erkannt werden kann. Hierfür werden regelmäßig durch die
angeschlossene Leuchte zwei Klemmen der Steckereinrichtung kurzgeschlossen,
wobei die Information über den Leuchtentyp darin steckt, welche der Kontakte
kurzgeschlossen sind. Beim Einsatz der bekannten Anschlussboxen muss
sorgfältig darauf geachtet werden, dass eingangsseitig und ausgangsseitig eine
passende Belegung zwischen einer Leuchte und einem zugehörigen Vorschaltgerät
hergestellt wird. Die von den Vorschaltgeräten zu der Anschlussbox führenden
zahlreichen Leitungen müssen daher sorgfältig identifiziert und in vorgegebener
Reihenfolge angeschlossen werden. Aufgrund der zu übertragenden teilweise hohen
Leistungen entstehen somit zwischen Vorschaltgeräten und der Anschlussbox
bzw. Verteilerbox erheblich aufwendige Verkabelungen, die eine zu große
Entfernung der Vorschaltgeräte von den Anschlussboxen verbieten. Dies hat zur Folge,
dass in der Nähe der Leuchten die Vorschaltgeräte in aufwändiger Weise
aufgebaut werden müssen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Steuereinrichtung dar eingangs erwähnten Art so auszubilden, dass ein vereinfachter Aufbau
möglich ist und die Gefahr von Beschädigungen durch falsche Anschlüsse
vermieden werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Steuereinrichtung der
eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussgerät für den
Anschluss der Leuchten Module aufweist, die eine Erkennungsschaltung für den
Leistungstyp der angeschlossenen Leuchte und eine Umschalteinrichtung zur
Umschaltung von Kontakten der Steckereinrichtung in Abhängigkeit von dem
erkannten Leistungstyp aufweist.
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Die Erfindung beruht darauf, das Anschlussgerät mit einer gewissen eigenen
Intelligenz zu versehen, um so Teilaufgaben des Vorschaltgeräts in das
Anschlussgerät zu verlagern. Dadurch wird es möglich, die Verkabelung zwischen
Vorschaltgeräten und dem Anschlussgerät zu vereinheitlichen und mit einem
einzigen vieladrigen Kabel vorzunehmen. Dies erlaubt wiederum, dass die
Vorschaltgeräte mit erheblicher Entfernung von dem Anschlussgerät bzw. den Leuchten
betrieben werden. Dadurch wird es möglich, die Vorschaltgeräte in einem
vormontierten Zustand, beispielsweise auf einem Lastkraftwagen, zu transportieren
und in Betrieb zu nehmen. Wenn beispielsweise Filmaufnahmen in einem höher
gelegenen Stockwerk eines Wohnhauses durchgeführt werden sollen, ist es
erfindungsgemäß möglich, die Vorschaltgeräte aus dem Lastkraftwagen vor dem
Haus zu parken und von dort zu betreiben, da im wesentlichen ein einziges,
wenn auch vieladriges, Kabel verlegt werden muss, um zu dem Drehort zu
gelangen. Dort sind die Leuchten an das Anschlussgerät angeschlossen, das
wiederum eingangsseitig über das vieladrige Kabel so mit den Vorschaltgeräten
verbunden ist, dass ein Vorschaltgerät jeweils mit einem Modul über dessen,
vorzugsweise zwei, Eingangsklemmen verbunden ist.
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Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung erlaubt den Anschluss verschiedener
Leuchtentypen an das Anschlussgerät. Wenn darüber hinaus das Vorschaltgerät
eine Erkennungsschaltung für die Leistungsaufnahme der in der angeschlossenen
Leuchte befindlichen Lampe aufweist, ist eine schadenverursachende, fehlerhafte
Verbindung zwischen Leuchte und Vorschaltgerät ausgeschlossen.
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Dabei kann die Erkennungsschaltung des Vorschaltgeräts in bekannter Weise
einen Spannungsdetektor aufweisen, durch den beispielsweise zwei
unterschiedliche Leistungsstufen der anzuschließenden Lampen unterscheidbar sind.
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Es ist ferner möglich, dass die Erkennungsschaltung eine Steuereinrichtung
aufweist, durch die vor dem Einschalten der Vorsorgungsleistung ein Signal an die
angeschlossene Leuchte ausgesandt wird, die Leuchte ein Antwortsignal erzeugt
und in der Erkennungsschaltung eine Auswertungsschaltung das Antwortsignal
der Leuchte zur Erkennung des Leuchtentyps auswertet. Ein derartiges
Vorschaltgerät und das Verfahren zur Erkennung des Leuchtentyps ist in der nicht
vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 101 39 402.0 beschrieben, auf
die Bezug genommen wird.
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Einzelheiten und Besonderheiten der Erfindung und bevorzugte
Ausführungsformen und deren Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
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Fig. 1 eine schematische Darstellung in einer Anordnung der Teile
eines erfindungsgemäßen Steuergeräts in einem ersten
Ausführungsbeispiel
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Fig. 2 ein schematisches Schaltbild für ein Anschlussgerät mit zwei
anschließbaren unterschiedlichen Leuchtentypen
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Fig. 3 eine schematische Darstellung gemäß Fig. 1 für ein zweites
Ausführungsbeispiel der Erfindung
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Fig. 4 ein schematisches Schaltbild für ein Anschlussgerät zum
Anschluss dreier unterschiedlicher Leuchtentypen
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Fig. 5 ein schematisches Schaltbild für ein drittes
Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt einen ersten Lastkraftwagen 1, der für eine mobile Stromversorgung
mit einem leistungsfähigen Generator beladen ist. Über ein Versorgungskabel 2
werden auf einem zweiten Lastkraftwagen 3 vormontierte Vorschaltgeräte 4 mit
der benötigten elektrischen Leistung versorgt. Die Vorschaltgeräte 4 sind mit
einem vieladrigen Kabel 5 verbunden, mit dem eine große Entfernung S zu einem
Drehort 6 für einen Film überbrückt wird. Am Drehort 6 ist das vieladrige Kabel 5
mit einem Anschlussgerät 7 verbunden, an das in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel drei Leuchten 8, 9, 10 angeschlossen sind. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel soll die Leuchte 8 ein 2,5 kW-Scheinwerfer, die Leuchte 9
ein 4 kW-Scheinwerfer und die Leuchte 10 ein Universalscheinwerfer sein, der
mit einer 2,5 kW- oder einer 4 kW-Lampe bestückt werden kann.
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Das Schaltbild gemäß Fig. 2 verdeutlicht die Verschaltung des Anschlussgeräts
7, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit drei gleichen Modulen 11
aufgebaut ist. Kabelseitig weist das Anschlussgerät 7 eine Steckeranordnung 12
auf, mit der die Verbindung zu dem vieladrigen Kabel 5 hergestellt wird. Je zwei
Anschlussklemmen der Steckeranordnung 12 führen die Versorgungsspannung
zu den Modulen 11. Eine Anschlussklemme ist mit einer Schutzerdung PE
verbunden. Zwei freie Anschlussklemmen werden durch das Anschlussgerät
durchgeschleift und dienen der Stromversorgung etwaiger anzuschließender
Zusatzgeräte.
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Die Module 11 weisen leuchtenseitig jeweils eine Steckereinrichtung 13 mit
jeweils 7 Kontakten auf, die mit Steckkontakten A-G von Leuchten 8, 9
koppelbar sind. Jedes Modul enthält eine Schaltungsanordnung 16, die die
Verschaltung an den Steckerkontakten A, B, F der angeschlossenen Leuchten 8, 9
erkennt und dementsprechend drei Relais K1, K2, K3 steuert, deren zugehörige
Relaiskontakte K1.1, K2.1, K3.1 in den zu den mit den Steckerklemmen D, E, C
der Leuchten 8, 9 verbindbaren Klemmen der Steckereinrichtung 13 führenden
Leitungen eingeschaltet sind.
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Die Zeichnung lässt erkennen, dass die Leuchte 9, die als 4 kW-Leuchte
ausgebildet ist, einen schaltbaren Kurzschluss zwischen den Steckerklemmen B und F
aufweist, während die als 2,5 kW-Leuchte ausgelegte Leuchte 8 einen derartigen
schaltbaren Kurzschluss zwischen den Steckerklemmen A und B enthält.
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Die Leuchten 8, 9 sind in der Vorsorgung ihrer jeweiligen Lampe 17
unterschiedlich geschaltet.
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Die Leuchte 9 benötigt die Versorgungsspannung vom Vorschaltgerät auf den
mit den Steckerklemmen D und E verbundenen Leitungen, während die Leuchte
8 diese Versorgungsspannung auf den Leitungen der Steckerklemmen D und C
aufweisen muss.
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Die Schaltungseinrichtung 16 erkennt somit den Typ der angeschlossenen
Leuchte 8, 9 und bewirkt über die Relais K1, K2, K3 die entsprechende
Beschaltung der Anschlussklemmen der Steckereinrichtung 13.
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Es ist somit erkennbar, dass an jedes Modul 11 des Anschlussgeräts 7
wahlweise eine Leuchte 9 mit 4 kW oder eine Leuchte 8 mit 2,5 kW angeschlossen
werden kann, da das zugehörige Modul 11 automatisch die richtige Beschaltung für
den Leuchtentyp bewirkt. Demzufolge müssen für die Versorgung
unterschiedlicher Leuchtentypen 8, 9 nicht entsprechend unterschiedliche Ausgänge der
Vorschaltgeräte 4 vorgesehen werden. Der Ausgang der Vorschaltgeräte kann
einheitlich und unabhängig davon sein, ob nun eine Leuchte 9 oder eine Leuchte 8
angeschlossen wird. Die Umschaltung wird durch das Anschlussgerät 7
vorgenommen.
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Es kann zweckmäßig sein, durch das Vorschaltgerät 4 die der jeweiligen Leuchte
8, 9 zugeführte Leistung in Abhängigkeit von dem Lampentyp zu regeln. Hierzu
kann das Vorschaltgerät 4 in an sich bekannter Weise mit einer (nicht
dargestellten) Erkennungseinrichtung versehen sein, durch die die Leistungsaufnahme der
angeschlossenen Lampe 17 erkannt wird. Dies ist in einfacher Weise durch eine
Spannungsdiskriminierung bezüglich eines Spannungs-Schwellenwerts möglich.
Wird der Schwellwert überschritten, ist eine Lampe 17 mit einer
Leistungsaufnahme von 4 kW angeschlossen, beim Unterschreiten des Schwellwertes
hingegen eine Lampe 17 mit einer Leistungsaufnahme von 2,5 kw.
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Diese Erkennung der Leistungsaufnahme der Lampe 17 ist auch deshalb
zweckmäßig, weil - wie bereits anhand der Fig. 1 erwähnt worden ist - auch eine
Universalleuchte 10 verwendet werden kann, die zur Aufnahme beider Typen
von Lampen 17 geeignet ist und regelmäßig eine Steckercodierung für eine
4 kW-Leuchte 8 aufweist, sodass das Anschlussgerät 7 die Universalleuchte 10
als 4 kW-Leuchte 9 erkennt.
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Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht dem in Fig. 1
dargestellten, wobei jedoch an das Anschlussgerät 7' Leuchten 8', 9', 10'
angeschlossen sind, die unterschiedliche Leistungsaufnahmen aufweisen, nämlich die
Leuchte 8' 1200 W, die Leuchten 9' jeweils 575 W und die Leuchten 10' jeweils
200 W.
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Die entsprechende Ausbildung des Anschlussgeräts 7' zeigt Fig. 4.
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In diesem Ausführungsbeispiel weist das Anschlussgerät 7' sechs Module 18
auf, die von der Steckereinrichtung 12 mit jeweils zwei Zuführungsleitungen
versorgt werden.
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Leuchtenseitig ist jedes Modul mit zwei unterschiedlichen Steckereinrichtungen
13, 13' versehen, wobei die Steckereinrichtungen 13' ausschließlich zur
Kontaktierung von Leuchten 10' mit 200 W Aufnahmeleistung dienen. Wird auf den
Anschluss von Leuchten 10' dieser Leistungsklasse verzichtet, können die
Steckereinrichtungen 13' entfallen.
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Die Steckereinrichtungen 13 sind in analoger Weise wie die anhand der Fig. 2
beschriebenen Steckereinrichtungen ausgebildet. Die Kontakte A, B, E dienen der
steuerten Relais K1, K2, K3 dienen hier lediglich der Ein- und Ausschaltung der
Versorgungsleistung, da die Lampentypen 8', 9' bezüglich der Versorgung der
Lampe 17 nicht unterschiedlich verdrahtet sind.
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Das Relais K3 schaltet Verbindungsleitungen zwischen den die
Versorgungsleistung führenden Leitungen der benachbarten Module 18, sodass diese parallel
geschaltet werden. In der Parallelschaltung sind die beiden Module 18 geeignet,
die angeschlossene Leuchte 8' mit 1200 W Aufnahmeleistung zu steuern, da in
diesem Fall die beiden zugehörigen Vorschaltgeräte 4 ebenfalls parallel geschaltet
sind.
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In diesem Fall sorgt die Schaltungseinrichtung 16' des benachbarten Moduls 18
dafür, dass die Steckereinrichtung 13 inaktiv geschaltet ist, sodass eine etwaig
mit dieser Steckereinrichtung 13 verbundene Leuchte 9' unversorgt bleibt, da die
Versorgungsleistung für die an die Parallelschaltung angeschlossene Leuchte 8'
benötigt wird.
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Erkennt hingegen das Modul 18 den Anschluss einer Leuchte 9' mit 575 W
Leistungsaufnahme, können die benachbarten Module 18 jeweils eine Leuchte 9'
versorgen.
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Erkennt die Schaltungseinrichtung 16, 16' hingegen eine Belegung der
Steckereinrichtung 13' durch eine 200 W-Leuchte 10', werden die entsprechenden
Versorgungsleitungen durch die Kontakte K2.1, K2.2 des Relais K2 wirksam
geschaltet.
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Die in diesem Ausführungsbeispiel dargestellten Leuchten 8', 9', 10' sind
vorzugsweise so ausgebildet, dass sie eine Erkennung der Leistungsaufnahme der
Lampe 17 durch das Vorschaltgerät 4 dadurch ermöglichen, dass auf ein von
dem Vorschaltgerät 4 vor dem Einschalten erzeugtes Abfragesignal automatisch
ein Antwortsignal erzeugt wird, das über die Leitung F auf das Vorschaltgerät 4
zurückgeleitet wird und den angeschlossenen Lampentyp 17 codiert. Eine
ausführliche Offenbarung dieses Verfahrens und der dafür geeigneten Vorrichtungen
findet sich in der deutschen Patentanmeldung 101 39 402.0, auf die Bezug
genommen wird.
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Die Schaltungseinrichtungen 16, 16' der Module 11, 18 ermöglichen jeweils die
Realisierung eines Ein-Aus-Schalters 19, sodass die an die Module 11, 18
angeschlossenen Leuchten 8, 9, 10, 8', 9', 10' auch manuell am Anschlussgerät 7,
7', also in der Nähe des Aufstellungsortes der Leuchten, ein- und ausgeschaltet
werden können.
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Fig. 5 verdeutlicht nochmals schematisch die räumlich getrennte Anordnung
des Generators 1 und der Vorschaltgeräte 4 von dem Drehort 6, wobei die
Entfernung zum Drehort 6 durch das vieladrige Kabel 5 überbrückt wird. Das
vieladrige Kabel 5 führt am Drehort 6 zum Anschlussgerät 7, an das die Leuchten 8,
9, 10 angeschlossen sind. Das vieladrige Kabel 5 kann eine
Signalisierungsleitung 20 enthalten, mit der die durch die Schaltungseinrichtungen 16, 16'
erkannten Leuchtentypen oder ein Antwortsignal zur Lampenerkennung übermittelt
werden können.
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Die Erfindung ermöglicht ferner die Realisierung einer Fernsteuerung 21 durch
selektives Ein- und Ausschalten bzw. Dimmen einzelner Vorschaltgeräte 4.
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Auf diese Weise gelingt eine komfortable und universelle Ausbildung der
erfindungsgemäßen Steuereinrichtung.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann der Transport der Vorschaltgeräte
4 zum Drehort 6 entfallen. Durch die Anordnung der Vorschaltgeräte 4 auf dem
Lastkraftwagen 3 ist ein ständiger Wetterschutz für die Vorschaltgeräte 4
gewährleistet. Die von den Vorschaltgeräten 4 verursachten Geräusche stören nicht
am Drehort 6. Die Anordnung der Vorschaltgeräte 4 mit der räumlich großen
Entfernung zum Drehort 6 ermöglicht ferner eine kurze Versorgungsleitung 2
zwischen Generator 1 und Vorschaltgeräten 4.
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Durch die Erfindung werden daher zahlreiche bisher bestehende Probleme bei der
Installierung aufwändiger Beleuchtungssysteme gelöst.