DE19737033C2 - Electrical installation switch - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektro-Installa tionsschalter zum Schalten von elektrischen Verbrauchern, insbesondere Leuchten, mit mindestens einem zumindest zwei poligen Schaltkontakt.The present invention relates to an electrical installa switch for switching electrical consumers, in particular lights, with at least one at least two pole switch contact.
Derartige Installationsschalter sind hinlänglich bekannt. Sie dienen dazu, im Rahmen der Elektroinstallation, ins besondere der Gebäudeinstallation, beliebige Verbraucher, z. B. Leuchten und dergleichen, zu schalten. Ein zweipoliger Schalter dient als Ein-/Aus-Schalter, ein dreipoliger Schalter als Umschalter bzw. Wechselschalter, wobei er praktisch zwei Ein-/Aus-Schalter mit einem gemeinsamen Schaltglied bildet.Such installation switches are well known. They serve as part of the electrical installation, ins special of building installation, any consumer, z. B. lights and the like to switch. A bipolar Switch serves as an on / off switch, a three-pole Switch as changeover switch or changeover switch, whereby he practically two on / off switches with a common one Switching element forms.
In bestimmten Anwendungsfällen kann der Benutzer nicht immer eindeutig erkennen, ob der jeweilige Verbraucher gerade ein- oder ausgeschaltet ist, so z. B. wenn der Schalter und der zugehörige Verbraucher räumlich vonein ander getrennt sind, so daß der Verbraucher vom Ort des Schalters aus nicht erkannt werden kann. Bei einfachen Ein- /Aus-Schaltern wäre eine Schaltzustandserkennung eventuell noch anhand der jeweiligen Stellung des Betätigungselemen tes, z. B. einer Schalterwippe, erkennbar, was jedoch eine ordnungsgemäße Installation voraussetzt. Bei Tastschaltern gibt es aber konstruktionsbedingt nur eine Stellung des Betätigungselementes, und bei Wechselschaltungen wird der Schaltzustand des Verbrauchers ohnehin nicht eindeutig von der Stellung des Betätigungselementes bestimmt.In certain use cases, the user cannot always clearly recognize whether the respective consumer is currently switched on or off, e.g. B. if the Switch and the associated consumer spatially from one another are separated so that the consumer from the place of Switch can not be recognized. With simple inputs / Off switches might be a switching state detection still based on the respective position of the actuating element tes, e.g. B. a rocker switch, recognizable, but what a requires correct installation. With push buttons there is only one position of the Actuator, and in the case of two-way circuits Switching status of the consumer is not unambiguous anyway determines the position of the actuator.
Es ist bekannt, den Schalter mit optischen Kontroll-Leuch ten (Glimmlampen) auszustatten. Diese Hilfsmittel sind aber für bestimmte Personen, insbesondere für blinde Mitmen schen, völlig nutzlos.It is known the switch with optical control light equipment (glow lamps). But these tools are for certain people, especially for blind people completely useless.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und preiswerte Möglichkeit zu schaffen, auch seh gestörten Personen den jeweiligen Schaltzustand eines Elektro-Installationsschalters eindeutig erkennbar zu machen.The present invention has for its object a easy and inexpensive way to create, also see disturbed persons the respective switching state of a Electrical installation switch clearly recognizable do.
Erfindungsgemäß wird dies durch einen akustischen Signal erzeuger erreicht, der über Anschlüsse mit den Polen des Schaltkontaktes parallel verbindbar und dabei derart aus gebildet ist, daß beim Betätigen des Schaltkontaktes aku stische Signale zur eindeutigen Unterscheidung eines Ein- und/oder Ausschaltvorganges erzeugt werden.According to the invention, this is done by an acoustic signal Reached producer who has connections with the poles of the Switching contact connectable in parallel and in this way is formed that when pressing the switch contact aku static signals to clearly differentiate one and / or switch-off process are generated.
Der erfindungsgemäße Signalerzeuger kann mit Vorteil als modulare Einheit ausgebildet sein, so daß auch bei beste henden Elektro-Installationen beliebige Schalter auf ein fache Weise mit dem Signalerzeuger nachgerüstet werden können.The signal generator according to the invention can advantageously as modular unit be designed so that even at best any electrical switch on any electrical installation can be retrofitted with the signal generator can.
Für die Art der Signalerzeugung gibt es nahezu beliebige Möglichkeiten. Vorzugsweise ist der Signalerzeuger derart ausgebildet, daß bei einem durch Schließen des Schaltkon taktes bewirkten Einschaltvorgang ein vorzugsweise kurzzei tiges Signal erzeugt wird, während ein durch Öffnen des Schaltkontaktes bewirkter Ausschaltvorgang signalfrei ist. Der den Schalter betätigende Anwender erkennt somit durch Auftreten des akustischen Signals, daß er den Verbraucher gerade eingeschaltet hat. Bleibt das Signal aus, so handelt es sich um einen Ausschaltvorgang. Auf diese Weise kann auch jederzeit der Betriebszustand überprüft werden, indem der Schalter zweimal betätigt wird.There are almost any type of signal generation Possibilities. The signal generator is preferably such trained that at a by closing the Schaltkon tact caused switch-on a preferably briefly term signal is generated while a by opening the Switching contact caused switching off is signal-free. The user operating the switch thus recognizes Occurrence of the acoustic signal that it is the consumer just turned on. If there is no signal, act it is a switch-off process. That way the operating status can also be checked at any time by the switch is operated twice.
Alternativ zu dieser bevorzugten Signalart kann dies auch umgekehrt vorgesehen sein, d. h. signalfrei beim Einschalten und Erzeugung eines Signals beim Ausschalten. Zudem liegt es im Bereich der Erfindung, sowohl beim Einschalten als auch beim Ausschalten jeweils - dann aber zweckmäßigerweise unterschiedliche - Signale zu erzeugen. Diese Ein- und Aus schaltsignale können sich beispielsweise bezüglich ihrer Tonfrequenzen und/oder bezüglich ihrer zeitlichen Länge und /oder bezüglich einer bestimmten, unterschiedlichen Signal folge von aufeinanderfolgenden Teilsignalen unterscheiden.As an alternative to this preferred type of signal, this can also be done vice versa, d. H. signal-free when switching on and generating a signal when switching off. Also lies it in the scope of the invention, both when turning on also when switching off - but then expediently different - to generate signals. These on and off switching signals can differ, for example, with regard to their Sound frequencies and / or in terms of their temporal length and / or with respect to a specific, different signal distinguish sequence from successive partial signals.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der erfindungs gemäße Signalerzeuger einen im wesentlichen aus einem Kon densator bestehenden Energiespeicherteil auf, der zu dem Schaltkontakt parallelgeschaltet wird. Hierdurch wird der Kondensator bei geöffnetem Schaltkontakt über den jeweili gen Verbraucher auf eine bestimmte Ladespannung aufgeladen, die vorzugsweise über eine Zenerdiode auf beispielsweise 15 V begrenzt wird. Dabei ist zudem ein Schaltzustandser fassungsteil vorgesehen, das als wesentliche Komponente einen ebenfalls parallel zu dem Schaltkontakt liegenden Kondensator aufweist, der somit ebenfalls bei geöffnetem Schaltkontakt aufgeladen wird. Beim Schließen des Schalt kontaktes wird dieser Kondensator über einen Widerstand entladen, so daß seine Spannung zu Null wird. Dies wird als Startsignal zur Signalerzeugung gewertet, wozu dann der Kondensator des Energiespeicherteils seine Spannung an einen Signaltonerzeuger abgibt.In a preferred embodiment, the invention appropriate signal generator essentially from a con existing energy storage part to the Switch contact is connected in parallel. This will Capacitor with the switch contact open via the respective charged to a certain charging voltage, which is preferably via a zener diode, for example 15 V is limited. There is also a switching state server version provided that as an essential component one also parallel to the switch contact Has capacitor, which is also open Switch contact is charged. When closing the switch This capacitor is in contact via a resistor discharged so that its voltage becomes zero. This is called Start signal evaluated for signal generation, for which then the Capacitor of the energy storage part to its voltage emits a beep generator.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschrei bung enthalten.Further advantageous design features of the invention are in the subclaims and the following description exercise included.
Anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten, bevorzug ten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigen:Using one illustrated in the drawing, preferred th embodiment of the invention will be explained in more detail become. Show:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Signalerzeugers bei Verwendung mit einem zwei poligen Schalter (Ein-/Aus-Schalter), Fig. 1 is a block diagram of a signal generator according to the invention when used with a two-pole switch (on / off switch),
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Wechselschaltung, wobei jedem von zwei Wechselschaltern ein erfindungs gemäßer Signalerzeuger zugeordnet ist, Fig. 2 is a block diagram of a switching circuit, each associated with one of two change-over switches according to a fiction, signal generator,
Fig. 3 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Schal tung des erfindungsgemäßen Signalerzeugers und Fig. 3 shows a preferred embodiment of a scarf device of the signal generator according to the invention and
Fig. 4 eine Perspektivansicht eines Elektro-Installa tionsschalters mit zugehörigem Signalerzeuger in modularer Bauweise. Fig. 4 is a perspective view of an electrical installation switch with associated signal generator in a modular design.
In Fig. 1 sind zunächst ein Phasenleiter L und ein Null- Leiter N eines Elektro-Installationssystems dargestellt. In Fig. 1, a phase conductor L and a neutral conductor N at first are an electric installation system shown.
Zwischen diesen Leitern L, N befinden sich in Reihenschal tung mindestens ein beliebiger Verbraucher 2, wie darge stellt beispielsweise eine Leuchte, und ein Elektro-Instal lationsschalter 4. In der Ausführung nach Fig. 1 ist der Installationsschalter 4 als Ein-/Aus-Schalter mit einem zweipoligen Schaltkontakt 6 mit zwei Polen P1 und P2 ausgebildet.Between these conductors L, N there are at least one consumer 2 in series connection, as illustrated, for example, by a lamp, and an electrical installation switch 4 . In the embodiment according to Fig. 1 of the installation switch 4 is as input / off switch is formed with a two-pole switch contact 6 with two poles P1 and P2.
In Fig. 2 ist eine übliche Wechselschaltung mit zwei Elek tro-Installationsschaltern 4 veranschaulicht. Jeder Instal lationsschalter 4 ist als Umschalter bzw. Wechselschalter mit einem dreipoligen Schaltkontakt 6 mit drei Polen P1, P2 und P3 ausgebildet. Die Zusammenschaltung als Wechselschal tung ist hinlänglich bekannt und braucht daher nicht weiter erläutert zu werden.In Fig. 2, a conventional two-way circuit with two elec-installation switches 4 is illustrated. Each instalation switch 4 is designed as a changeover switch with a three-pole switch contact 6 with three poles P1, P2 and P3. The interconnection as a two-way circuit is well known and therefore need not be explained further.
Erfindungsgemäß ist für jeden Elektro-Installationsschalter 4 ein akustischer Signalerzeuger 8 vorgesehen, der gemäß Fig. 1 aus einem Schaltzustandserfassungsteil 10, einem Energiespeicherteil 12 und einem Signaltonerzeuger 14 besteht. Vorzugsweise ist zusätzlich ein Zeitglied 16 zur Begrenzung der Signaldauer vorgesehen. Dabei sind der Schaltzustandserfassungsteil 10 und der Energiespeicherteil 12 parallel zu dem Schaltkontakt 6 geschaltet. Der Signal erzeuger 8 weist hierzu Anschlüsse A1 und A2 sowie vorzugs weise A3 auf, die an die Pole P1 und P2 und gegebenenfalls P3 des Schaltkontaktes 6 angeschlossen bzw. anschließbar sind.According to the invention, an acoustic signal generator 8 is provided for each electrical installation switch 4 , which according to FIG. 1 consists of a switching state detection part 10 , an energy storage part 12 and a signal tone generator 14 . A timer 16 is preferably additionally provided to limit the signal duration. The switching state detection part 10 and the energy storage part 12 are connected in parallel to the switching contact 6 . For this purpose, the signal generator 8 has connections A1 and A2 as well as A3, which are connected or connectable to the poles P1 and P2 and possibly P3 of the switching contact 6 .
Wie sich aus der bevorzugten Schaltung nach Fig. 3 ergibt, weist der Energiespeicherteil 12 ein insbesondere von einem Kondensator C2 gebildetes Speicherelement auf, welches bei geöffnetem Schaltkontakt 6 über den Verbraucher 2 - sowie vorzugsweise über Vorwiderstände R1, R2 bzw. R6, R7 sowie mindestens eine Gleichrichterdiode D2, D4 - auf eine Lade spannung UL aufgeladen wird. Diese Ladespannung UL wird zweckmäßigerweise über eine Zenerdiode D1 auf beispiels weise 15 V begrenzt. In Abhängigkeit von dem Schaltzustands erfassungsteil 10 wird die Ladespannung UL nach Schließen des Schaltkontaktes 6 zur Erzeugung des akustischen Signals an den Signaltonerzeuger 14 abgegeben.As can be seen from the preferred circuit according to FIG. 3, the energy storage part 12 has a storage element , in particular formed by a capacitor C2, which, when the switching contact 6 is open, via the consumer 2 - and preferably via series resistors R1, R2 or R6, R7 and at least a rectifier diode D2, D4 - is charged to a charging voltage U L. This charging voltage U L is expediently limited to 15 V, for example, via a Zener diode D1. Depending on the switching state detection part 10 , the charging voltage U L is given to the signal generator 14 after the switching contact 6 has been closed in order to generate the acoustic signal.
Der Schaltzustandserfassungsteil 10 weist ebenfalls ein insbesondere von einem Kondensator C1 gebildetes Speicher element auf, das bei geöffnetem Schaltkontakt 6 über den Verbraucher 2 - und vorzugsweise über die Vorwiderstände, die Diode 4 und eine Diode D3 - geladen wird. Beim Schlie ßen des Schaltkontaktes 6 wird der Kondensator C1 über einen Widerstand R3 entladen, so daß seine Spannung zu Null wird. Die Spannung des Kondensators C1 wird einer Gatter schaltung insbesondere eines integrierten Schaltkreises IC1 zugeführt, wobei die Spannung Null über ein als Invertierer wirkendes NAND-Glied IC1A als Startsignal zur Signalerzeu gung ausgewertet wird. Hierzu ist der invertierende Ausgang des NAND-Gliedes IC1A mit einem Eingang eines weiteren NAND-Gliedes IC1B verbunden. Der zweite Eingang dieses Gliedes IC1B ist bevorzugt mit dem Zeitglied 16 verbunden, und zwar mit dem Mittenabgriff eines RC-Gliedes R4, C3. Der invertierende Ausgang des Gatters IC1B ist mit beiden Ein gängen eines weiteren Invertierers IC1C verbunden, dessen Ausgang mit einem Starteingang eines weiteren NAND-Gatters ICID verbunden ist. Dessen zweiter Eingang und invertieren der Ausgang sind als Oszillator 18 des Signaltonerzeugers 14 verschaltet, wobei der Oszillator 18 mit einem vorzugs weise als Piezoelement 20 ausgebildeten Tonfrequenzgeber verbunden ist. The switching state detection part 10 also has a memory element, in particular formed by a capacitor C1, which is loaded when the switching contact 6 is open via the consumer 2 - and preferably via the series resistors, the diode 4 and a diode D3. When the switching contact 6 is closed, the capacitor C1 is discharged via a resistor R3, so that its voltage becomes zero. The voltage of the capacitor C1 is supplied to a gate circuit, in particular an integrated circuit IC1, the voltage zero being evaluated as a start signal for signal generation via a NAND gate IC1A acting as an inverter. For this purpose, the inverting output of the NAND gate IC1A is connected to an input of a further NAND gate IC1B. The second input of this element IC1B is preferably connected to the timing element 16 , specifically to the center tap of an RC element R4, C3. The inverting output of the gate IC1B is connected to both inputs of a further inverter IC1C, the output of which is connected to a start input of a further NAND gate ICID. Whose second input and invert the output are connected as an oscillator 18 of the signal generator 14 , the oscillator 18 being connected to a tone frequency generator designed as a piezo element 20 .
Der Kondensator C1 ist wesentlich kleiner als der den Energiespeicher bildende Kondensator C2. Der Wert von C1 liegt im nF-Bereich, z. B. etwa 100 nF, während C2 im µF- Bereich liegt, z. B. etwa 45 bis 50 µF. Hiermit ist sicher gestellt, daß sich C1 schneller entlädt als C2.The capacitor C1 is much smaller than that Capacitor C2 forming energy storage. The value of C1 lies in the nF range, e.g. B. about 100 nF, while C2 in µF- Area lies, e.g. B. about 45 to 50 uF. This is safe that C1 discharges faster than C2.
Im folgenden soll kurz die Funktion dieser bevorzugten Schaltung nach Fig. 3 erläutert werden. Liegen bei geöff netem Schaltkontakt die Anschlüsse A1 und A2 bzw. A1 und A3 über den Verbraucher 2 an der Netzspannung UN, so werden der Kondensator C2 des Energiespeicherteils 12 und der Konden sator C1 des Schaltzustandserfassungsteils 10 geladen. Wird dann der Schaltkontakt 6 geschlossen, entlädt sich der Kon densator C1 relativ schnell über den parallelen Widerstand R3, so daß die Spannung an den Eingängen des Gatters IC1A zu Null wird. Durch Invertierung und über die weiteren nachfolgenden Gatter wird hierdurch die Signalerzeugung gestartet. Der Oszillator 18 wird aktiviert, wobei aufgrund des Zeitgliedes 16 das Signal zeitlich begrenzt wird, und zwar auf eine Zeitdauer, die so kurz ist, daß die Entlade kurve des Kondensators C2 sich nicht akustisch durch eine sich ändernde Tonfrequenz bemerkbar machen kann. Es handelt sich somit um ein kurzzeitiges Piep-Signal.The function of this preferred circuit according to FIG. 3 will be briefly explained below. If the connections A1 and A2 or A1 and A3 are above the consumer 2 at the mains voltage U N when the switch contact is opened, the capacitor C2 of the energy storage part 12 and the capacitor C1 of the switching state detection part 10 are charged. If the switch contact 6 is then closed, the capacitor C1 discharges relatively quickly via the parallel resistor R3, so that the voltage at the inputs of the gate IC1A becomes zero. The signal generation is hereby started by inverting and via the subsequent gates. The oscillator 18 is activated, the signal being limited in time due to the timing element 16 , for a period of time which is so short that the discharge curve of the capacitor C2 cannot be made acoustically noticeable by a changing audio frequency. It is therefore a brief beep signal.
Wird nachfolgend der Schaltkontakt 6 wieder geöffnet, so werden die Kondensatoren C1 und C2 wieder an Spannung ge legt und hierdurch aufgeladen. Eine Signalerzeugung erfolgt bei dieser bevorzugten Ausführungsform hierdurch nicht, weil die Spannung am Eingang des Gatters IC1A wieder der Spannung des Kondensators C1 entspricht.If the switch contact 6 is subsequently opened again, the capacitors C1 and C2 are again connected to voltage and are thereby charged. In this preferred embodiment, a signal is not generated because the voltage at the input of the gate IC1A again corresponds to the voltage of the capacitor C1.
Gemäß Fig. 4 ist der Signalerzeuger 8 zweckmäßigerweise als modulare Einheit ausgebildet, wobei seine Anschlüsse A1, A2, A3 im dargestellten Beispiel von Kontaktelementen 22 (beispielsweise Steckkontakten) gebildet sind, die un mittelbar mit schalterseitigen Kontaktelementen 24 zusam menwirken. Bei dieser Ausführung ist es zweckmäßig, wenn der Elektro-Installationsschalter 4 einen Gerätesockel 26 mit einer Aufnahmevertiefung 28 zur wenigstens teilweisen Aufnahme des Signalerzeugers 8 aufweist. Die Aufnahmever tiefung 28 ist bevorzugt auf der einem Bedienelement (z. B. Schaltwippe, nicht dargestellt) abgekehrten Unterseite des Gerätesockels 26 gebildet. Der modular ausgebildete Signal erzeuger 8 bzw. ein Gehäuse desselben kann etwa formschlüs sig in die Aufnahmevertiefung 28 eingesetzt werden, wobei vorzugsweise ein Führungsansatz 30 in eine Führungsöffnung 32 eingreifen kann; (vgl. den Pfeil 34 in Fig. 4). Hierbei kontaktieren die Kontaktelemente 22 selbsttätig die Kon taktelemente 24 des Installationsschalters 4.According to Fig. 4, the signal generator 8 is expediently designed as a modular unit, with its terminals A1, A2 A3 (for example, plug contacts) are formed, in the illustrated example of contact elements 22, the un indirectly menwirken together with switch-side contact elements 24. In this embodiment, it is expedient if the electrical installation switch 4 has a device base 26 with a receiving recess 28 for at least partially receiving the signal generator 8 . The receptacle 28 is preferably formed on the underside of the device base 26 facing away from an operating element (for example a rocker switch, not shown). The modular signal generator 8 or a housing of the same can be inserted approximately form-fittingly into the receiving recess 28 , wherein preferably a guide projection 30 can engage in a guide opening 32 ; (see arrow 34 in Fig. 4). Here, the contact elements 22 contact the contact elements 24 of the installation switch 4 automatically.
Alternativ zu dieser in Fig. 4 dargestellten Ausführungs form kann der akustische Signalerzeuger 8 auch Anschlußlei ter aufweisen, die mit den Anschlüssen des Installations schalters 4 beispielsweise über Klemmen verbindbar sind. Diese Ausführungsform eignet sich vor allem zur Nachrüstung von Installationsschaltern 4 in bestehenden Installations systemen.As an alternative to this embodiment shown in FIG. 4, the acoustic signal generator 8 can also have connecting leads which can be connected to the connections of the installation switch 4, for example via terminals. This embodiment is particularly suitable for retrofitting installation switches 4 in existing installation systems.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie benen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, son dern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzel merkmalen definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungs versuch für eine Erfindung zu verstehen.The invention is not described and described on the limited exemplary embodiments, but also includes all designs having the same effect in the sense of the invention. Furthermore, the invention is not yet based on the Claim 1 defined combination of features limited, son can also be by any other combination of certain characteristics of all of the individual items disclosed characteristics must be defined. This means that basically practically every single feature of claim 1 omitted or by at least one elsewhere in the registration disclosed individual feature can be replaced. insofar is claim 1 only as a first formulation try to understand for an invention.
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