DE1765817A1

DE1765817A1 - Treppenlicht-Zeitschalter

Info

Publication number: DE1765817A1
Application number: DE19681765817
Authority: DE
Inventors: Helmut Baur
Original assignee: Westdeutsche Elektrogeraetebau GmbH
Current assignee: Westdeutsche Elektrogeraetebau GmbH
Priority date: 1968-07-22
Filing date: 1968-07-22
Publication date: 1971-10-07
Also published as: DE1765817B2; DE1765817C3

Description

WESTDEUTSCHE ELEKTROGERÄTEBAU GMBH _Annco«_n

SOEST, Windmühlenweg 27

Treppenlicht-Zeitschalter

Für die Beleuchtung von Treppenhäusern werden vielfach Treppenlicht-Zeitschalter, sogenannte Automaten verwendet, die über Lichtdruckknöpfe betätigt, das Licht einschalten und nach einer bestimmten Zeit, meist nach 1 bis 4 Minuten Brenndauer, automatisch abschalten. Es sind eine ganze Reihe unterschiedlicher Konstruktionen dieser Art bekanntgeworden. Die verzögerte Abschaltung des BeleuchtungsStromkreises ist auf verschiedene Art und Weise möglich. So haben sich Lösungen eingeführt, die die beschriebene Aufgabe auf pneumatischem oder hydraulischem Wegei durch mechanisch oder elektrisch betriebene Laufwerke und schließlich auch durch die Bewegung von Bimetallen bei Erwärmung lösen.

Weiter ist es bekanntgeworden, Zeitschalter zu bauen, die einen elektronisch gesteuerten Zeitkreis besitzen, bei welchem die Zeit, die zur Aufladung eines Kondensators über einen Widerstand bis zu einer gewissen Spannungshöhe benötigt wird, als Verzögerungszeit dient. In der Praxis haben sich aber eine Reihe von Schwierigkeiten ergeben, weil an Treppenlicht-Zeitschaltern, im folgenden abgekürzt TLZ genannt, nachstehende Forderungen gestellt werden:

1. Die Beleuchtung soll möglichst zu jeder Zeit nachschaltbar sein. Diese Forderung wird aus Sicherheitsgründen besonders für mehrstöckige Häuser gestellt, damit Besucher, die die oberen Stockwerke aufsuchen wollen, nicht plötzlich im Dunkeln stehen, weil die eingestellte Beleuchtungs ze it bereits abgelaufen ist.

2. Die Funktion des TLZ darf durch Glimmlampen, die zur' Kenntlichmachung in den Lichtdrückern angeordnet sind, nicht beeinflußt werden. Ein Zusammenhang tritt besonders

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bei TLZ mit elektronisch gesteuertem Zeitkreis auf, weil die Stromaufnahme solcher Geräte im Gegensatz zu denen herkömmlicher Bauart sehr gering ist. Durch eine größere Anzahl von Glimmlampen, die mit der Erregerspule in Reihe liegen, fließt bei den bekannten Ausführungen ständig ein geringer Strom über das Relais. Wenn dieses auch nicht zum Ansprechen kommt, so besteht aber die Gefahr, daß es nach Betätigung durch den ständig fließenden Glimmlampenstrom nicht abfällt. Da heute zum größten Teil Lichtdruckknöpfe mit Glimmlampen benutzt werden, darf die Anzahl dieser Druckknöpfe keinen wesentlichen Einfluß auf die Funktion haben.

3. Die TLZ müssen sowohl für die Benutzung in einer Anlage nach einem sogenannten Dreileiter- als auch Vierleiter-System geeignet sein. Diese Forderung ist durch unterschiedliche Installationsarten bedingt. In alten Anlagen nach dem Dreileiter-System ist die Phasenleitung vielfach an das Schaltelement in dem TLZ gelegt, und von hier aus wird die geschaltete Leitung an die Beleuchtungskörper im Treppenhaus geführt. Der Mittelpunktsleiter wird im Treppenhaus hochgezogen und an die Beleuchtungskörper sowie die Lichtdruckkndpfe angeschlossen. Von letzteren aus ist die dritte Leitung zurück an den TLZ geführt. Der Mittelpunktsleiter wird also über den Lichtdruckknopf geschaltet. In Anlagen nach dem Vierleiter-System dagegen werden vier Leitungen im Treppenhaus verlegt. Es handelt sich um die Phasenleitung, die an die Lichtdruckknöpfe und die Mittelpunktsleitung, die an die Beleuchtungskörper angeschlossen wird. Die Rückführung von den Lichtdruckknöpfen zum TLZ ist die dritte und die geschaltete Phasenleitung von diesem zu den Beleuchtungskörpern die vierte Leitung. Eine solche

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Schaltung entspricht in vollem Umfang den Errichtungsvorschriften VDE 0100. Da sowohl die Phasenleitung als auch die Mittelpunktsleitung im Treppenhaus hochgezogen sind, läßt sich auch eine, von der Treppenhausbeleuchtung unabhängige Bodenlampe ohne Schwierigkeiten anschließen.

4. Bei einer Störung in dem Lichtdrückerkreis, z. B. wenn ein klemmender Druckknopf den TLZ dauernd erregt, darf an letzterem kein Schaden auftreten oder ihn sogar zerstören.

5. Bei einem TLZ mit elektronisch gesteuertem Zeitkreis soll die Dauer der eingestellten Verzögerungszeit bei Wiederholung der Betätigung keine nennenswerten Abweichungen aufweisen. Weiter wird eine möglichst geringe Beeinflussung der Verzögerungszeit durch unterschiedliche oder schwankende Betriebsspannung gewünscht.

6. Auch eine Schaltung, bei der über die Lichtdrückknöpfe der BeleuchtungsStromkreis direkt geschaltet und gleichzeitig ein Halterelais gesteuert wird, sollte wegen der Gefahr einer Überlastung der Drücker nicht benutzt werden.

Die bekanntgewordenen Ausführungen von TLZ mit elektronisch gesteuertem Zeitkreis erfüllen diese Forderungen nur teilweise. Für eine einwandfreie Lösung ist der technische Aufwand mit den üblichen Mitteln sehr erheblich und läßt sich aus wirtschaftlichen Gründen nicht vertreten. Die nachstehend näher beschriebene Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß anstelle eines üblichen Relais ein Remanenzrelais in einem RC-Kreis so angeordnet wird, daß der bei Betätigung eines Lichtdruckknopfes ausgelöste Impuls dieses Relais einschaltet. Durch die Remanenzwirkung bleibt es im eingeschalteten Zustand. Erst nach Aufladung des Zeitkreises (RC-Kreis) wird durch die Entladung über eine Schaltdiode

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ein Gegenimpuls erzeugt, der den Abfall des Remanenzrelais bewirkt. Durch die Anordnung eines niederohmigen Parallelwiderstandes zu dem Erregerkreis kann dieser von dem ständig fließenden Glitnmlampenstrom entlastet werden. Besonders vorteilhaft ist es, einen temperaturabhängigen Widerstand, einen sogenannten PTC-Widerstand zu verwenden, der bei längerer oder steigender Belastung seinen Eigenwiderstand wesentlich erhöht und so den Strom automatisch drosselt. Eine Anordnung nach dem Erfindungsgedanken läßt es weiter zu, zur Zeiteinstellung und zur Einstellung für Dauerlicht einen gemeinsamen Wahl- oder Schiebeschalter vorzusehen.

Die zu einem Treppenlicht-Zeitschalter nach dem Erfindungsgedanken gehörenden Bauelemente sind in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt die Anordnung und Arbeitsweise eines TLZ in einer Vierleiter-Installation.

Fig. 2 zeigt eine geringfügig abgeänderte Anordnung eines TLZ in einer Dreileiter-Installation.

Bei einer Anordnung entsprechend Fig. 1 ist ein elektronisch gesteuerter TLZ mit den Anschlußklemmen 1, 2, 3 und 4 in einem Gehäuse 5 von beliebiger Konstruktion untergebracht. Die Stromzuführung erfolgt von den Punkten P (Phasenaußenleiter) und Mp (Mittelpunktsleiter). Es handelt sich hier um das bereits erwähnte Vierleitersystem. An dem Leiter F liegen die Lichtdrücker Tl, T2, T3 usw. mit den zugehörigen Glimmlampen Gl, G2 und G3. Die Anzahl der Lichtdruckknöpfe kann beliebig erweitert werden. Der PhasenauBenleiter P ist weiter an die Klemme 4 des TLZ geführt. Die Rückleitung der Lichtdruckknöpfe ist an Klemme 2 angeschlossen. Die Beleuchtungskörper Ll, L2, L3 usw. sowie die Klemme 3 sind an den Mittelpunktsleiter Mp gelegt. Der PhasenauBenleiter P

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wird in dem TLZ über den Schalter a durch das Remanenzrelais A eingeschaltet, und über die Klemme 1 erfolgt die Stromzuführung zu den Beleuchtungskörpern Ll, L2 und L3. Wird einer der Lichtdruckknöpfe Tl, T2 oder T3 betätigt, so fließt ein Strom über die Klemme 2, die Widerstände R5 und R6, das Remanenzrelais A, über die Diode Dl und die Klemme 3 zum Mittelpunktsleiter Mp. Durch die Diode Dl wird jeweils nur der positiven Halbwelle der Durchgang gestattet. Die Seite II des Kondensators C liegt an positivem Potential. Direkt nach Betätigung eines der Lichtdrücker Tl bis T3 kommt es über die Schaltdiode S und die Diode Dl zu einer Aufladung, die dann endet, wenn die Brennspannung unterschritten wird. Das Remanenzrelais A kommt gleichzeitig zum Ansprechen, und der Stromkreis der Beleuchtungskörper Ll, L2 und L3 wird durch Schließen des Schalters a an Netzspannung gelegt.

Wenn der Schalter a eingeschaltet ist, liegt zunächst an der Plattenseite I des Kondensators C ein negatives Potential. Über die Diode D3, die Widerstände Rl, R2 und R3 sowie den Schiebeschalter W erfolgt jetzt aber eine positive Aufladung. Die Plattenseite II des Kondensators C steht über den Widerstand R6 und das Remanenzrelais A sowie parallel hierzu über die Widerstände R5 und R8, über die Diode Dl mit dem Mittelpunktsleiter Mp in Verbindung. Der Kondensator C wird in einer bestimmten Zeit entladen und mit umgekehrter Polarität aufgeladen, dabei wird Platte I positiv und Platte II negativ. Die Zeit ist von der Größe der Widerstände Rl bis R4, der Stellung des Schiebeschalters W und der Größe des Kondensators C abhängig. Wenn die Zündspannung der Schaltdiode S erreicht ist - dies ist nach der eingestellten Zeit der Fall - erfolgt eine Entladung des Kondensators C über diese, die Wicklung des Remanenzrelais A

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und den Widerstand R6. Die Stromrichtung ist bei diesem Entladevorgang umgekehrt wie bei dem Einschaltvorgang, und das Remanenzrelais A kommt zum Abfall. Dadurch wird der Schalter a geöffnet und die Stromzuführung zu den Beleuchtungskörpern Ll, L2 und L3 unterbrochen.

Über die in den Lichtdruckknöpfen Tl, T2 und T3 eingebauten Glimmlampen Gl, G2 und G3 fließt von P aus über die Klemme 2, die Widerstände R5 und R6, das Remanenzrelais A und die Diode Dl ständig ein geringer Strom nach Mp. Je nach Anzahl der Glimmlampen kann hierdurch aber das Remanenzrelais A zum Ansprechen kommen, wenn es nicht erwünscht ist, oder es kommt nach Ablauf der Aufladezeit nicht zum Abfall. Um die Einwirkung des Glimmlampenstromes von dem Remanenzrelais A fernzuhalten, wird parallel zu den Widerständen R5, R6 und A als Widerstand R8 ein sogenannter PTC-Widerstand angeordnet, über den der größte Anteil des Glimmlampenstromes fließt. Wenn dieser Strom einen gewissen Wert überschreitet, vergrößert sich der Widerstand durch Erwärmung infolge der Strombelastung entsprechend, und der Stromfluß wird automatisch herabgesetzt. Sollte einmal ein Lichtdruckknopf längere Zeit betätigt werden oder klemmen (Tastenkurzschluß), so vergrößert sich der Wert des PTC-Widerstandes auf ein Vielfaches. Der Strom sinkt ab, und der Widerstand R8 ist vor Überlastung oder sogar Zerstörung geschützt.

In der Fig. 1 liegt der Schiebeschalter W an der Anzapfung zwischen den Widerständen R3 und R4. Die Widerstände Rl, R2 und R3 sind bei der Aufladung des Kondensators C vorgeschaltet. Bei Verstellung des Schiebeschalters W auf die Anzapfung zwischen R2 und R3 bzw. zwischen Rl und R2 wird die Aufladezelt entsprechend den Widerstandswerten stufenweise verkürzt. Stellt man den Schiebeschalter W aber auf die Anzapfung hinter R4, so wird infolge Erhöhung des

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Gesamtwiderstandes die Aufladezeit auf den Maximalwert verlängert. Die dargestellte Anzahl von 4 Widerständen gilt nur als Beispiel. Es können nach Belieben mehr oder weniger Widerstände angeordnet werden. Die Aufladezeit läßt sich durch die entsprechende Bemessung der Widerstände den jeweiligen Forderungen anpassen.

Anstelle mehrerer Festwiderstände können aber auch ein oder mehrere Stellwiderstände benutzt werden, bei denen mit Schleifkontakten die Möglichkeit einer stufenlosen Einstellung gegeben ist. Es liegt weiter im Rahmen des Erfindungsgedankens, anstelle des Schiebeschalters W einen Stufenschalter zu verwenden, bei weichem die Kontakte auf einer Kreisbahn angeordnet sind.

In einer Anordnung nach Fig. 1 läßt sich der Schiebeschalter W aber auch ganz rechts auf einen zusätzlichen Kontakt einstellen, der außerhalb der Widerstandsreihe Rl, R2, R3 und R4 liegt. Dann ist eine Aufladung des Kondensators C nicht mehr möglich, weil die Verbindung zu der Ladespannung nach P unterbrochen und die Plattenseite I des Kondensators C über den Widerstand R7 an dem gleichen Potential liegt wie die Plattenseite II über den Widerstand R6 und das Remanenzrelais A. Wenn bei dieser Stellung des Schiebeschalters W einer der Lichtdruckknöpfe Tl bis T3 betätigt wird, spricht das Remanenzrelais A an und bleibt in der Einschaltstellung stehen. Die Treppenhausbeleuchtung mit den Beleuchtungskörpern Ll, L2 und L3 ist dann auf Dauerlicht geschaltet. Der Schiebeschalter W kann zu jeder Zeit wieder auf seine frühere oder eine beliebig andere Stellung zurückgesetzt werden. Dann läuft ein Schaltspiel mit der betreffend eingestellten Zeit ab, und danach ist wieder der Ausgangszustand erreicht. Es liegt weiter im Rahmen des Erfindungsgedankens, für die Einstellung auf

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Dauerlicht eine besondere Schaltvorrichtung vorzusehen, die mechanisch und elektrisch von dem Schiebe- oder Wahlschalter getrennt ist. .

Die Fig. 2 zeigt die Anordnung des beschriebenen elektronisch gesteuerten TLZ in einem Dreileitersystem. Der Phasenaußenleiter F ist direkt an Klemme 4 des TLZ gelegt. Im Treppenhaus sind nur drei Leitungen hochgezogen, von denen die an Klemme 1 angeschlossene sowohl an die Lichtdruckknöpfe Tl, T2 und T3 als auch an die Beleuchtungskörper Ll, L2 und L3 geführt ist. Die Rückleitung von den Lichtdruckknöpfen Tl bis T3 ist an Klemme 2 angeschlossen. Der Mittelpunktsleiter Mp steht wie in Fig. 1 mit den Beleuchtungskörpern Ll, L2 und L3 und der Klemme 3 des TLZ in Verbindung. Abweichend von Fig. 1 wurde innerhalb des TLZ der Widerstand R6 fortgelassen, weil das Remanenzrelais A mit seinem ohmschen Widerstand auch so bemessen und der Werkstoff so ausgewählt werden kann, daß der Widerstandswert von R6 mit eingeschlossen ist.

Der Stromverlauf bei dieser Anordnung und die Funktion unterscheiden sich zu Beginn eines Schaltvorganges von der Anordnung nach Fig. 1 in einem Vierleitersystem. Die in den Lichtdruckknöpfen Tl bis T3 eingebauten Glimmlampen Gl bis G3 liegen über die Beleuchtungskörper Ll bis L3, die einen verhältnismäßig niedrigen Widerstand haben, an dem Mittelpunktsleiter Mp und über dem Widerstand R8 und die Diode D2 an dem Fhasenaußenleiter P. Parallel zu dem Widerstand R8 fließt noch ein kleiner Teilstrom über den Widerstand RS und das Remanenzrelais A. Dies kommt aber hierdurch nicht zum Ansprechen. Wird nun einer der Lichtdruckknöpfe Tl bis T3 betätigt, so fließt über das Remanenzrelais A ein erhöhter Strom, weil durch den betätigten Lichtdruckknopf die zugehörige Glimmlampe kurzgeschlossen ist. Die

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Diode D2 läßt nur die positive Halbwelle durch. Das Remanenzrelais A zieht an, und der Schalter a wird geschlossen. Damit liegen die Beleuchtungskörper Ll, L2 und L3 an der vollen Netzspannung. Solange der Lichtdruckknopf noch geschlossen ist, haben die Klemmen 4, 1 und 2 des TLZ das gleiche Potential. Der weitere Ablauf stimmt im wesentlichen mit dem nach der Anordnung in Fig. 1 überein. Die Glimmlampen Gl bis G3 dagegen liegen hier über Klemme 1 an der Phasenleitung P und über Klemme 2, dem Widerstand R8, parallel dazu über Widerstand R5 und Remanenzrelais A und weiter über die Diode Dl an dem Mittelpunktsleiter Mp.

Die Glimmlampen Gl bis G3 stellen für den Kondensator C eine Belastung dar. Dadurch kann ein Einfluß bei der Aufladung des Kondensators C und eine Veränderung der eingestellten Schaltzeit auftreten. Um dies zu vermeiden, ist es zweckmäßig, vor den Widerständen Rl bis R4 die Diode D3 vorzusehen, die bei Aufladung des Kondensators C nur der positiven Halbwelle den Durchgang gestattet, dagegen eine Entladung des Kondensators C über die Glimmlampen Gl bis G3 verhindert, sie dient so als Entkopplungsdiode.

Wie unter 1. ausgeführt, wird gewünscht, daß ein TLZ möglichst zu jeder Zeit nachschaltbar ist. Mit den beiden beschriebenen Anordnungen ist dies ohne weiteres möglich. Wenn einer der Lichtdruckknöpfe Tl bis T3 während der Aufladezeit erneut betätigt wird, stellt sich automatisch der elektrische Anfangszustand ein wie nach der ersten Betätigung einer der Lichtdrücker Tl bis T3, wie bereits auf Seite 5 im ersten Absatz beschrieben. Da das Remanenzrelais A bereits eingeschaltet war, bleibt es bei der erneuten Erregung in seiner Einschaltstellung stehen.

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Claims

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1. Treppenlicht-Zeitschalter für Drei- und Vierleiterinstallation mit elektronisch gesteuertem Zeitkreis bestehend aus einer oder mehreren Dioden, einen RC-Glled und einer Schaltdiode, dadurch gekennzeichnet, daß ein Remanenzrelais (A) in das RC-Glied einbezogen ist, welches durch den über einen Lichtdruckknopf gegebenen Impuls über einen Vorwiderstand (R5) eingeschaltet, durch die Remanenzwirkung in dieser Stellung gehalten wird, bis der RC-Kreis zur Zündspannung der Schaltdiode (S) aufgeladen, über diese bei der Entladung einen Gegenimpuls erzeugt, der den Abfall des Remanenzrelais bewirkt und bei dem parallel zum Vorwiderstand (R5) und Remanenzrelais (A) ein PTC-Widerstand (R8) zur Strombegrenzung bei einem länger andauernden Impuls dient.

2. Treppenlicht-Zeitschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die wahlweise Einsteilung verschiedener Verzögerungszeiten und für Schaltung auf Dauerlicht ein gemeinsamer Schiebe- oder Wählschalter (W) benutzt wird, an den verschiedene Abgriffe von Widerständen (Rl bis R4) geführt sind und der einen zusätzlichen Abgriff für diü Schaltung auf Dauerlicht besitzt, welcher bei Belegung den Abwurf des Remanenzrelais (A) verhindert.

3. Treppenlicht-Zeitschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle mehrerer Widerstände und des Schiebe- und Wahlschalters ein Stellwiderstand mit Schleifkontakt zur stufenlosen Einstellung benutzt wird mit einem separaten Endkontakt für die Schaltung auf Dauerlicht.

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4. Treppenlicht-Zeitschalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter für Dauerlicht von dem Schiebe- und Wahlschalter (W) bzw. dem Stellwiderstand mechanisch und/oder elektrisch getrennt ist.

5. Treppenlicht-Zeitschalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den Anschluß des Gerätes nur 4 Klemmen dienen, die wahlweise sowohl für eine Anlage mit einem Drei- als auch einem Vierleitersystem benutzt werden können.

6. Treppenlicht-Zeitschalter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei beliebiger Betätigung eines Lichtdruckknopfes in der Anlage während der Einschaltstellung des Remanenzrelais die eingestellte Verzögerungszeit durch Umladung des Kondensators erneut von vorn beginnt.

7. Treppenlicht-Zeitschalter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ohmsche Widerstandswert des vor dem Remanenzrelais (A) angeordneten Widerstandes (R6) durch entsprechende Bemessung und Werkstoffauswahl in den Spulen-Widerstand des Remanenzrelais einbezogen ist.

3. Treppenlicht-Zeitschalter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Remanenzrelais (A) auch bei Spannungsausfall während einer Schaltperiode in der Einschalte te llung bleibt und die Schaltperiode bei Spannungswiederkehr fortgesetzt wird.

). Treppenlicht-Zeitschalter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung eines Einflusses des Glitamlampenstromes der Lichtdruckknöpjie auf den RC-Kreis vor diesem eine Entkopplungsdiode JD3 angeordnet ist.

Westdeutsche /lektro^ätebau

GyV b. H.

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