DE19845960A1 - Elektrisches Installationssystem - Google Patents
Elektrisches InstallationssystemInfo
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Abstract
Es wird ein elektrisches Installationssystem, bestehend aus einem Leistungseinsatz und einem Bedienaufsatz, zum Erhalt eines Dimmers oder Schalters oder Jalousieschalters für handelsübliche Installationsdosen mit manueller oder fernbedienbarer Betätigung mit mindestens zwei getrennten Betätigungsarten oder automatisierter Betätigung sowie der Möglichkeit zum Anschluß einer oder mehrerer Nebenstellen, die ihrerseits aus einem Nebenstelleneinsatz sowie einem Bedienteil mit mindestens zwei getrennten Bedienungsarten bestehen, beschrieben. Das wesentliche der Erfindung liegt darin, daß der Leistungseinsatz der Hauptstelle einen Konstantstrom oder bei Leerlauf eine Konstantspannung bezogen auf Phase in die einadrige Nebenstellenleitung ausspeist und durch Festklemmen der Nebenstellenspannung durch die Nebenstelle auf einen festen Spannungswert größer oder gleich Null Volt gegen Phase eine bestimmte Betätigungsart der Nebenstelle erkannt wird, und daß die für einen Nebenstelleneinsatz verwendbaren Bedienteile den jeweiligen Bedienteilen des Leistungsaufsatzes entsprechen.
Description
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Installationssystem gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Im Bereich der elektrischen Installationstechnik sind in den letzten Jahrzehnten neben den
klassischen Lichtschaltern eine große Anzahl weiterer Steuergeräte am Markt eingeführt
worden, mit denen die Arten der zu steuernden Lasten sowie die Steuerungsmöglichkeiten
erweitert werden und/oder die Art der Bedienung des Installationsgerätes erleichtert wird.
Als Last werden neben Glühlampen vielfältige Arten innovativer Leuchtmittel bzw.
Vorschaltgeräten mit Leuchtmitteln sowie Rolladen und Jalousien, Motoren, Ventilatoren und
so weiter gesteuert. Als Steuerungsmöglichkeit von Leuchtmitteln, Vorschaltgeräten mit
Leuchtmitteln oder Motoren/Ventilatoren sind vor allem Phasenanschnittsteuerungen,
Phasenabschnittsteuerungen, 1-10 V-Schnittstellen und digitale Ansteuerschnittstellen zu
nennen. Mit Zeitschaltern und Zeitdimmern kann darüber hinaus Einschaltzeitdauer und
gegebenenfalls die Abdimmzeit beeinflußt werden. Bei motorgetriebenen Jalousie- und
Rolladenantrieben werden zur Ansteuerung der zwei Motorwicklungen meist Relaiskontakte
verwendet.
Ein Installationsgerät, bestehend aus einem Aufsatz und einem Leistungseinsatz zum
Anschluß der Last wird zur besseren Unterscheidung im weiteren als Hauptstelle bezeichnet.
Als Art der Bedienung von Installationsgeräten ist neben der manuellen Beeinflussung an der
Hauptstelle, welche weiterhin in den meisten Fällen zusätzlich erwünscht ist, die Bedienung
über Nebenstellen, Fernbedienungen oder Automatikschaltern, beispielsweise Passiv-Infrarot-Meldern
zu nennen.
Elektronische Geräte mit den beschriebenen Funktionen, die für den Einbau in Unter
putz-Installationsdosen mit 60 mm Durchmesser geeignet sind, sind Stand der Technik. Bei
mechanischen Schaltern dienen Wechsel- und Kreuzschaltungen zur Erhöhung der Zahl der
Bedienstellen für eine Last. Weiterhin sind bipolare Relais oder Schütze bekannt, die bei
einfacher Verdrahtung eine Last mit einer Vielzahl von Tastern ansteuern können. Die Relais
oder Schütze sind z. B. als Reihen-Einbaugeräte für Verteilerkästen verfügbar. Bei Dimmern
mit Drehbetätigung ist beim Stand der Technik eine Einstellung der Dimmstellung von einer
Nebenstelle nicht gegeben.
Elektronische Installationsgeräte für die Unterputzdose besitzen häufig eine
Nebenstellenfähigkeit. Damit ist es möglich, Geräte mit Schaftausgängen von der Nebenstelle
abwechselnd ein- und auszuschalten. Die auf dem Markt befindlichen Geräte zum Dimmen
mit Nebenstelleneingang werten das Nebenstellensignal unterschiedlich aus. So sind
Verfahren bekannt, die bei längerer Betätigung einer Nebenstelle die Dimmstellung zyklisch
auf- und abdimmen und bei Maximal- und Minimalstellung eine definierte Zeit verweilen, um
den Einstellvorgang zu erleichtern. Andere Verfahren verharren beim Maximum und/oder
Minimum und warten auf eine erneute Betätigung zur Umkehr der Dimmrichtung. Bei allen
bisherigen Verfahren zur Ansteuerung von Dimmern läßt sich die Hauptstelle von der
Nebenstelle durch kurze Betätigung abwechselnd ein- und ausschalten. Die Bedienung von
Tastdimmern wird manchmal kritisiert, weil sie nicht so intuitiv begreifbar ist wie die
Bedienung von Drehdimmern.
Zur Funktion eines elektronischen Installationsgerätes sind im wesentlichen eine
Bedieneinheit und ein Leistungseinsatz zum Schalten und/oder Dimmen erforderlich. Schon
früh kam der Gedanke auf, diese Funktionsgruppen zu trennen, um für einen gemeinsamen
Unterputz-Leistungseinsatz verschiedene Aufsätze anbieten zu können. Als weiterer Vorteil
ergibt sich, daß man bei geeigneter Konstruktion die mechanischen Höhenunterschiede
zwischen den bereits in Installationsdosen eingebauten Unterputzeinsätzen und den
aufsteckbaren Aufsätzen ausgleichen kann.
Stand der Technik sind Kombinationen, bei denen mit gleichen Kurzhubtasten-Aufsätzen
Dimmeinsätze für unterschiedliche Lampenlasten sowie Relaisschalter bedienbar sind.
Außerdem kann mit dem gleichen Kurzhubtasten-Aufsatz ein Nebenstelleneinsatz angesteuert
werden, wobei sich aus elektrischer Sicht eine Funktion wie ein mechanischer
Installationstaster ergibt, der jedoch vorteilhafterweise das gleiche Aussehen und
Bediengefühl wie der Tastdimmer/Tastschalter hat.
Ein frühes Beispiel für die Kombination aus verschiedenen Leistungseinsätzen und Aufsätzen
zur fernbedienbaren oder automatischen Beleuchtung sind die folgenden Komponenten aus
dem Katalog 1985 der Firma Albrecht Jung GmbH & Co KG, Postfach 1320, D-58569
Schalksmühle: Die "Abdeckung mit Ultraschall-Bewegungssensor", Artikel-Nr. 263 ist
kombinierbar mit dem Triac-Leistungseinsatz "Zeitschalter 60-500W", Artikel-Nr. 253, dem
Relais-Leistungseinsatz "Zeitschalter 1000 W/VA", Artikel-Nr. 203, dem "IR-Taster 220 V",
Artikel-Nr. 230 und der "Aktive Nebenstelle" für Zeitschalter, Artikel-Nr. 231. Der genannte
"IR-Taster 220 V" ist neben anderen Einsätzen dann wiederum für die "Kurzhubtaste mit
8-Kanal IR-Empfänger und Wahlschalter", Artikel-Nr. 268 verwendbar. Entsprechende
Komponenten wurden auch von anderen Firmen angeboten. Der bekannte
Relais-Leistungseinsatz besitzt einen Nebenstelleneingang, bei dem zur Betätigung Phase auf den
Nebenstelleneingang gelegt werden muß. Die Aufsätze sind so konzipiert, daß sie mit
metallischen Federn die Anschlüsse von Phase, Neutralleiter und Nebenstelle adaptieren. Zur
eigenen Spannungsversorgung bereitet der Aufsatz die adaptierte Netzspannung auf. Als
Ausgang schalten diese Aufsätze Phase auf das Nebenstellensignal. Die beschriebene Technik
hat den Nachteil, daß die Adaptierung der Netzspannung über Federn keine hohe
Kontaktsicherheit bietet, und daß die Erzeugung der Betriebsspannung im Aufsatz das
Volumen des Aufsatzes vergrößert und gegebenenfalls zusätzlich zu einer
Spannungsversorgung des Einsatzes notwendig ist.
Weiterhin sind Kombinationen Stand der Technik, bei denen der Einsatz eine
Betriebsspannung für den Aufsatz aufbereitet und diesen über Steckkontakte dem Aufsatz zur
Verfügung stellt. Der Aufsatz enthält beispielsweise eine Empfangerstufe für eine Infrarot-Fern
bedienung und bereitet das empfangene Infrarot-Fernbedienungssignal und parallel dazu
das Signal der im Empfänger enthaltenen Kurzhubtaste als kurzes Steuersignal für den
Tastdimm- oder Relaisschalteinsatz auf und stellt dies dem Einsatz über einen Steckkontakt
zur Verfügung. Der Einsatz wiederum benutzt das Steuersignal des Aufsatzes parallel zu dem
am Einsatz liegenden Nebenstellensignal, um den Schaltzustand bei einem UP-Schalteinsatz
und zusätzlich den Dimmgrad bei einem Up-Tastdimmeinsatz zu steuern. In jedem Fall wird
hierzu ein Schaltzustandsspeicher im Up-Einsatz benötigt. Als Beispiel für diesen Stand der
Technik werden herangezogen: Der Katalog 1998 der Firma Gebr. Berker GmbH & Co,
Postfach 1160, 58567 Schalksmühle (Tast-Dimmer für IR-Fernbediensystem 2751 auf Seite
33; Taste mit Empfänger für IR-Fernbediensystem 1740 auf Seite 58), der Katalog 1997 der
Firma GIRA Giersiepen GmbH & Co. KG, Postfach 1220, D-42461 Radevormwald
(IR-Tastdimmer-Einsatz für Glühlampen umschaltbar auf Memory-Funktion 530 00 auf Seite 23;
IR-Empfangeraufsatz für IR-Tastdimmer, IR Schalter und IR Taster zum Empfang und zur
Decodierung der Infrarot-Signale 540 auf Seite 28), der Katalog der Firma Albrecht Jung
GmbH & Co KG, Postfach 1320, D-58569 Schalksmühle (IR-Dimmer 240 IRH auf Seite 23;
Kurzhub-Taste mit IR-Empfanger und Wahlschalter für 8 Kanäle 561.07 IR auf Seite 65).
Weiterhin sind Kombinationen Stand der Technik, die neben den obengenannten
Steckkontakten einen weiteren Steckkontakt für die Übergabe eines codierten
Nebenstellensignals vom Einsatz an den Aufsatz beinhalten. Als Beispiel für diesen Stand der
Technik werden herangezogen der genannte Katalog der Firma Berker (Universaleinsatz mit
Relaiskontakt und Nebenstelleneingang 2937 auf Seite 38; Wächter 180 Up Standard-Aufsatz
1713 auf Seite 59), der genannte Katalog der Firma GIRA (Automatik-Schalter Triac-Einsatz
für Glühlampen 836 00 auf Seite 30; Aufsatz Automatik-Schalter 832 auf Seite 47), der
genannte Katalog 1998 der Firma Jung (Einsatz mit Relaiskontakt und Nebenstelleneingang
201 UE auf Seite 67; Standard-Aufsatz Automatik-Schalter 180 - 1,10 m CD 180 auf Seite
69). Bei den Aufsätzen handelt es sich um Automatikschalter auf Basis der Passiv-Infraroten
Bewegungserkennung. Die Geräte sind Nebenstellen-fähig und unterscheiden
Nebenstellensignale von Nebenstellentastern und Nebenstellensignale von weiteren
Automatikschaltern. Während ein Nebenstellensignal von einem Taster den Leistungseinsatz
auf jeden Fall für die eingestellte Zeit einschaltet, schaltet das Nebenstellensignal eines
weiteren Automatikschalters den Leistungseinsatz nur dann ein, wenn die weiteren
Bedingungen für die automatische Lichtschaltung erfüllt sind. Im Beispiel ist dies die
Unterschreitung einer definierten Helligkeit am Aufsatz des Leistungseinsatzes. Bei den
Einsätzen handelt es sich um Schalteinsätze. Sie werden vom Aufsatz mit einem Dauersignal
eingeschaltet. Aus diesem Grund ist in den Einsätzen kein Zustandsspeicher erforderlich.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 93 21 350 U1 ist weiterhin eine Bedieneinheit für
Installationsgeräte mit integrierter Elektronikeinheit bekannt, die sowohl für Dimmer zur
Lampensteuerung als auch für Jalousiesteuerungen benutzt werden kann.
Nachteilig beim Stand der Technik ist die bisherige Art der Nebenstellenbetätigung, die bei
Verwendung einer einadrigen Nebenstellenleitung kein gezieltes Aufdimmen bzw. Jalousie
hochfahren und gezieltes Abdimmen bzw. Jalousie abfahren zuläßt. Ein weiterer Nachteil
beim Stand der Technik besteht darin, daß es für verschiedene Anwendungen in der
elektrischen Installationstechnik oft mehrere Gerätesysteme, sogenannte Baukästen
nebeneinander gibt. Dies führt zu einer hohen Anzahl bestehender Komponenten und damit
zu hohen Kosten der Produktpflege und Lagerhaltung sowie zu höherem Erklärungsbedarf.
Die Kombination von solchen Baukästen hat bislang zu wirtschaftlich nicht vertretbaren
höheren Kosten für die Einzelkomponenten, Ausschluß von diversen denkbaren Kombination
von Aufsätzen und Einsätzen und/oder Unterschieden in der Bedienung am Installationsgerät
und der Nebenstelle geführt.
Ausgehend von dem zuvor geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Installationssystem zu entwickeln, das auf Basis eines Unter
putz-Leistungseinsatzes (2) und eines darauf aufsteckbaren Bedienteils (3a) mindestens zwei
Betätigungsarten einer Nebenstelle (NST) über eine einzige Nebenstellenleitung (NL) der
Hauptstelle (HST) mitteilt. Weiterhin soll eine funktional sinnvolle Untermenge der bei
Hauptstellen verwendbaren Aufsätze (3a) unverändert als Nebenstellenaufsätze (3b) nutzbar
sein.
Aufsätze werden hinsichtlich verschiedener Funktionalität und Komplexität unterschieden:
Kurzhubtasten enthalten keine Logik.
Kurzhubtasten enthalten keine Logik.
Ein Automatikschaltaufsatz enthält beispielsweise einen Bewegungsmelder mit
Passiv-Infrarot-Sensorik.
Sonstige Aufsätze sind beispielsweise Fernbedienungsempfanger oder Zeitschaltuhren.
Einsätze werden in Nebenstellen und Leistungseinsätze unterschieden.
Des weiteren soll im einzelnen aufgabengemäß ein System von Geräten entwickelt werden,
die folgende Bedingungen erfüllen:
- a) Die Schnittstelle (5) zwischen Einsatz und Aufsatz soll so codiert werden, daß bei der Verwendung eines Automatikschaltaufsatzes in Verbindung mit einem Leistungseinsatz (2) die im Aufsatz zur Verfügung stehende Helligkeitsinformation zur Feststellung einer Bewegung einbezogen werden soll, während bei der Verwendung des unveränderten Automatikschaltaufsatzes in Verbindung mit einem Nebenstelleneinsatz mit Neutralleiteranschluß (4b) die Helligkeitsinformation zur Feststellung einer Bewegung nicht einbezogen werden soll.
- b) Neben der Verwendbarkeit von Nebenstellen mit mindestens zwei Betätigungsarten soll die Verwendung von Installationstastern als Nebenstelle möglich sein.
- c) Das Installationssystem soll beim Einsatz zur Steuerung von Rolläden und Jalousien unter Weiterverwendung der beschriebenen Aufsätze (3a, 3b) und Nebenstelleneinsätze (4a, 4b) dahingehend erweiterbar sein, daß Gruppen- und Zentralsteuerungen realisierbar sind.
Die beschriebene Aufgabe und ihre zugehörigen Unteraufgaben werden durch die Merkmale
der Ansprüche 1 bis 10 gelöst.
Als Aufsätze sind beleuchtete und unbeleuchtete Kurzhubtasten, Zeitdimmaufsätze,
Zeitschaltaufsätze, Zeitschaltuhraufsätze, Fernbedienungsaufsätze mit verschiedenen
Übertragungsmedien und Bewegungsmelderaufsätze als Automatikschalter verwendbar.
Daneben sind Aufsätze verwendbar, die zufällige Schaltfunktionen oder eine automatisch
aufgezeichnete Betätigungsfolge wiedergeben. Weiterhin sind Lichtsteuersysteme in einen
Aufsatz integrierbar, die das Licht in Abhängigkeit vom Tageslicht, von Bewegung, von
mittels Fernbedienung und/oder Zeitschaltuhr eingestellter Zeitabhängigkeit dimmen
und/oder schalten. Als Einsätze sind Relaisschalter z. B. zum Schalten von Beleuchtung oder
Rolladen/Jalousien verwendbar, außerdem elektronische Schalter und Dimmer auf Basis von
Triacs, MosFETs oder IGBTs, Steuerungen von digitalen Schnittstellen für adressierbare
Leuchten oder Steuerung von Leuchten über eine 1-10 V Schnittstelle.
Die Schnittstellenauswertung kann in bekannter Weise durch einen Mikroprozessor erreicht
werden.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung gemäß den Fig. 1 bis 4 näher
erläutert und beschrieben werden. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Hauptstelle und einer
Nebenstelle;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Mehrleiternetzes zur
Beleuchtungssteuerung;
Fig. 3 Zeichnung der mechanischen Codierung von Aufsätzen und Einsätzen;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Mehrleiternetzes für ein
Jalousiesteuerungssystem;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Mehrleiternetzes für ein
hierarchisches Jalousiesteuerungssystem.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Installationsdose 1a, in die ein Leistungseinsatz 2 eingesetzt
ist, auf das ein Bedienaufsatz 3a gesteckt wird. Entsprechend kann in eine weitere
Installationsdose 1b ein Nebenstelleneinsatz 4 eingesetzt werden, auf den ein weiterer
Bedienaufsatz 3b gesteckt ist. Zwischen dem Bedienaufsatz 3a und dem Leistungseinsatz 2
wird im Beispiel eine Schnittstelle 5 mit sechs Leitungen verwendet, bei der über einen
Anschluß 5a die Schaltungsmasse geführt wird und über einen zweiten Anschluß 5b die
Betriebsspannung. Die Schnittstelle kann so ausgeführt werden, daß die Betriebsspannung
keine oder keine ausreichende Netztrennung hat und somit bei der Konstruktion der Aufsätze
und der Befestigung der Aufsätze auf die Einsätze Sicherheitskriterien gemäß nationalen,
europäischen und/oder internationaler Normen eingehalten werden müssen. Alternativ kann
die Betriebsspannung im Unterputz-Einsatz so sicher vom Netz getrennt sein, daß am Aufsatz
nur noch Sicherheitskleinspannung (SELV) anliegt.
Die verbleibenden vier Leitungen 5c, 5d, 5e, 5f der Schnittstelle 5 bei der beispielhaften
Ausführung bestehen aus Steuerleitungen für die Steuerung des Einsatzes durch den Aufsatz,
Übergabe der im Einsatz decodierten Steuerbefehle der Nebenstellenleitung an den Aufsatz
und automatischen Abstimmung der Gerätefunktion zwischen Einsatz und Aufsatz anhand der
Signalformen.
In Fig. 2 ist ein Mehrleiternetz gezeigt, wobei mit NL eine Nebenstellenleitung, mit L eine
Netzleitung auf Phasenpotential, mit N eine Netzleitung auf Neutralpotential und mit LL die
Lastleitung gekennzeichnet ist. HST zeigt die Hauptstelle mit Leistungseinsatz 2 und
Bedienaufsatz 3a sowie den Anschlüssen L, NL, LL und bei einigen Leistungsteilen wie z. B.
dem Relaiseinsatz zusätzlich N. NSTa zeigt eine Nebenstelle mit einer unbeleuchteten
Kurzhubtaste KHTu und einen Nebenstelleneinsatz 4a mit den Anschlüssen L und NL,
während NSTb eine sonstige Nebenstelle mit einem beliebigen anderen Nebenstellenaufsatz
3b und Nebenstelleneinsatz 4b zeigt, der an L, N und NL angeschlossen ist. Mit 6 ist ein
Installationstaster mit den Anschlüssen L und NL als weitere Form einer Nebenstelle gezeigt.
Als Last ist beispielhaft für eine Beleuchtungseinrichtung eine Glühlampe zwischen LL und
N gezeichnet.
Die in der Aufgabenstellung geforderten mindestens zwei Betätigungsarten der Nebenstelle
und die Übertragung dieser Betätigung über die einadrige Nebenstellenleitung NL an die
Hauptstelle stützt sich auf die rein analoge, nicht galvanisch vom Netz getrennte Steuerung.
Als Bezugspotential für die Nebenstellenleitung NL dient die Phase des
Niederspannungsnetzes. Zum Grundprinzip der Codierung gehört, daß der Leistungseinsatz 2
einen Konstantstrom in die Nebenstellenleitung NL ausspeist, wobei die Spannung auf einen
Maximalwert von z. B. 42 V begrenzt ist. Wenn keine Betätigung einer angeschlossenen
Nebenstelle erfolgt, liegt die Nebenstellenleitung NL auf Maximalspannung, bezogen auf
Phase. Mithilfe eines rein passiven Steuergerätes - im einfachsten Fall ist dies ein Taster mit
einer in Reihe geschalteten Z-Diode - kann das Signal der Nebenstellenleitung auf einen festen
Spannungswert größer Null Volt festgeklemmt werden. Diese festgeklemmte Spannung kann
nun vom Leistungseinsatz 2 abgefragt werden und z. B. zum definierten Hoch- bzw.
Herunterdimmen genutzt werden. Das Prinzip der Stromausspeisung und Steuerung über das
Festklemmen auf einen bestimmten Spannungswert ist aus dem Bereich der elektronischen
Vorschaltgeräte als 1-10 V-Steuerung hinlänglich bekannt.
Die zuvor beschriebene Codierung der Nebenstellenleitung NL ist auch bei Verwendung von
Leistungseinsätzen ohne Neutralleiteranschluß, wie in 2 gezeigt, ohne Schwierigkeit auf acht
unterscheidbare Zustände erweiterbar.
Weiterhin kann durch Anlegen des Phasenpotentials L auf die Nebenstellenleitung NL eine
weitere Betätigungsart ermöglicht werden, wobei diese Betätigungsart die höchste Priorität
besitzt. Hierzu können z. B. handelsübliche Installationstaster 6 oder Kontakte eines
Stromstoßschalters verwendet werden. Die Auswertung dieser Art der Nebenstelle erfolgt im
Beispiel durch einen Dimmer als Leistungseinsatz 2 mit abwechselndem Ein- und
Ausschalten und bei längerer Betätigung in bekannter Weise mit zyklischem Auf- und
Abdimmen.
Eine weitere Betätigungsart z. B. automatisches Lichtschalten wird ermöglicht durch Anlegen
einer hochohmigen Impedanz auf der Nebenstellenleitung NL gegen Neutralleiterpotential N.
Es können mehrere Nebenstelleneinsätze vom Typ 4a oder 4b und gleichzeitig mehrere
Installationstaster 6 in Kombination mit einer Hauptstelle HST betrieben werden. Hierbei hat
ein Installationstaster 6 die höchste Priorität. Die gleichzeitige Betätigung von mehreren
Betätigungsflächen auf einer oder mehreren Nebenstellen führt stets zu eindeutigen
Auswertungen durch die Hauptstelle HST, da die Betätigungsfläche, der die geringste
festgeklemmte Spannung zugeordnet ist, ausgewertet wird.
In der beispielhaften Ausführung können folgende Betätigungsarten eines
Nebenstellenaufsatzes 3b unterschieden werden: Betätigung der oberen Betätigungsfläche,
Betätigung der unteren Betätigungsfläche und vollflächige Betätigung. Die Werte der diese
Betätigungsarten darstellenden festgeklemmten Spannungen ergeben eine Prioritätsbildung
dahingehend, daß die Betätigungsart mit einer kleinen zugeordneten Spannung Vorrang hat
vor einer Betätigungsart mit einer höheren zugeordneten Spannung.
Bei der Verwendung eines unbeleuchteten Kurzhubtastenaufsatzes KHTu kann ein
Nebenstelleneinsatz ohne Neutralleiteranschluß 4a verwendet werden. Da dieser
Nebenstelleneinsatz 4a keine ausreichende Versorgungsspannung für andere Aufsatztypen
aufbereiten kann und somit die elektrische Spezifikation der Schnittstelle 5 nicht einhalten
kann, wird eine mechanische Verriegelung gemäß Fig. 3 eingeführt: Alle Leistungseinsätze
2 und Nebenstellen mit Neutralleiteranschluß 4b verfügen über eine Aussparung A. Alle
Aufsätze des Systems bis auf die unbeleuchtete Kurzhubtaste KHTu verfügen über eine zur
Aussparung A korrespondierenden Vorsprung V und somit sind sämtliche Aufsätze des
Systems aufsteckbar. Der Nebenstelleneinsatz ohne Neutralleiteranschluß 4a verfügt hingegen
nicht über diese Aussparung A und die unbeleuchtete Kurzhubtaste KHTu verfügt nicht über
den Vorsprung V. Somit kann ausschließlich die unbeleuchtete Kurzhubtaste KHTu auf den
Nebenstelleneinsatz ohne Neutralleiteranschluß 4a aufgesteckt werden.
Ein Schwerpunkt der Erfindung liegt darauf, daß eine sinnvolle Teilmenge 3b der bei
Leistungseinsätzen verwendbaren Aufsätze 3a unverändert auch auf einem
Nebenstelleneinsatz betrieben werden können. Als Nebenstelleneinsätze unterscheidet man
einen Typ mit Neutralleiteranschluß 4b und einen einfachen Typ ohne Neutralleiteranschluß
4a, an den wie beschrieben nur eine unbeleuchtete Kurzhubtaste KHTu angeschlossen werden
darf. Beide Nebenstellen geben das Steuersignal Einschalten, Aufdimmen bzw. Jalousie
auffahren einerseits und das Steuersignal Ausschalten, Abdimmen bzw. Jalousie abfahren
andererseits an die Hauptstelle codiert weiter. Beim Nebenstelleneinsatz ohne
Neutralleiteranschluß 4a wird über die Schnittstelle 5 das anliegende Phasenpotential L an die
unbeleuchtete Kurzhubtaste KHTu durchgeschleift. Die Kurzhubtaste gibt dieses
Phasenpotential bei Betätigung der entsprechenden Betätigungsfläche an den Einsatz zurück,
wo durch eine elektronische Schaltung die Spannung zwischen Phase L und
Nebenstellenleitung NL festgeklemmt wird. Im Beispiel werden so Festspannungen von 3,6 V
für eine vollflächige Betätigung, 7 Volt für die Betätigung der oberen Betätigungsfläche und
10 V für die Betätigung der unteren Betätigungsfläche erzeugt.
Die im Einsatz 2 bzw. 4b befindliche Stromversorgung für den Aufsatz 3a bzw. 3b stellt
sicher, daß alle Aufsätze des Installationssystems mit ausreichendem Betriebsstrom versorgt
werden, und daß hierbei die Spannung im festgelegten Toleranzbereich bleibt.
Ein Automatikschaltaufsatz kann einen Leistungseinsatz von einen Nebenstelleneinsatz
dadurch unterscheiden, daß die Signale der Schnittstelle 5c-5f eine für den
Nebenstelleneinsatz typische Codierung der Signalform aufweisen. Der
Automatikschaltaufsatz wertet in Verbindung mit einem Nebenstelleneinsatz das
Helligkeitssignal nicht aus, um auch bei geschalteter Beleuchtung Bewegung korrekt
erkennen zu können.
In Fig. 4 ist die Verwendung des Installationssystems als Jalousie- oder
Rolladensteuerungssystem gezeigt. Die beschriebene Art der Nebenstellencodierung läßt sich
dabei vorteilhaft erweitern. Bei Jalousie- und Rolladensteuerungen macht die Verwendung
eines Installationstasters zum zyklischen Auf- und Abfahren der Jalousien keinen Sinn. Statt
dessen wird durch Belegung der Nebenstellenleitung mit Phasenpotential das Auffahren der
Jalousie erzwungen. Diese Steuerungsart wird von einem Windsensor mit Umsetzer 7
genutzt, um ein fernbedientes Auffahren von Jalousien ab einer festen Windstärke zu
erzwingen.
Durch die Verwendung eines Nebenstelleneinsatzes ohne Neutralleiteranschluß 4a in
Verbindung mit einer unbeleuchteten Kurzhubtaste KHTu verringert sich die Zahl der für die
Steuerung benötigten Einzelleiter gegenüber bekannten Systemen auf zwei, dies sind L und
NL.
Bei Verwendung der beschriebenen Nebenstelleneinsätze mit Neutralleiteranschluß 4b in
Verbindung mit Aufsätzen 3b werden drei Einzelleiter benötigt, dies sind L, N, NL.
Bei Verwendung spezieller Leistungseinsätze zur Ansteuerung von Jalousien oder Rolläden
4c werden fünf Einzelleiter benötigt, dies sind L, N, NL, AUF und AB.
Für die Einsätze mit Neutralleiteranschluß können als Bedienaufsätze z. B. beleuchtete und
unbeleuchtete Kurzhubtasten, Tasten mit Speicherfunktionen, Zeitschaltuhren und
Fernbedienungsaufsätze verwendet werden. Die Aufsätze oder die Einsätze können darüber
hinaus Möglichkeiten zur Auswertung von Sensorsignalen, beispielsweise Dämmerungs- und
Glasbruchsensoren beinhalten, wie in Fig. 4 gezeigt.
Fig. 5 zeigt eine Erweiterung des in Fig. 4 dargestellten Jalousiesystems zu einem
hierarchischen System. Durch die Bereitstellung von Umsetzern 8 kann ein hierarchisches
System mit Zentralsteuerungen - beispielsweise durch Zeitschaltuhren -, Gruppensteuerungen
mehrerer Hierarchien und Einzelsteuerungen aufgebaut werden. Der Umsetzer 8 speist bei der
Nebenstellenleitung der höheren Hierarchieebene NLZ in gleicher Weise wie ein
Leistungseinsatz einen Konstantstrom aus und wertet die Spannung des Nebenstellensignals
NLZ gleichzeitig aus, während der Umsetzer auf der Seite der niedrigeren Hierarchieebene
die Nebenstellenleitung NL durch Festklemmen auf verschiedene Spannungswerte steuert.
Den Befehlen Zentral-Auf und Zentral-Ab können hierbei z. B. höhere Z-Dioden-Spannungen
zugeordnet werden, so daß die Auf- und Ab-Befehle der Einzelsteuerungen Vorrang vor den
Zentralbefehlen haben. Ein Alarmsignal eines Windsensors wird innerhalb aller
Hierarchiestufen durch Phasenpotential auf den Nebenstellenleitung NL, NLZ dargestellt.
Bei Installationssystemen zur Rolladen- oder Jalousiesteuerung gemäß Fig. 4 und Fig. 5 ergibt
sich eine Alternative zu einem Unterputz-Leistungseinsatz 4c durch Einsatz eines
Schaltaktors 9 in der Nähe des Jalousiemotors, also z. B. im Rolladenkasten. Vorteilhaft dabei
ist, daß nur die drei Einzelleiter L, N und NL für die Verdrahtung der Kombination aus Motor
und Schaltaktor benötigt werden. Auch Jalousiemotoren mit integriertem Aktor sind so
machbar. Der Anschluß eines Schutzleiters bleibt hierbei außerhalb der Betrachtung.
Ein Beispiel für die Steuerfunktionen auf der Nebenstellenleitung NL in Fig. 5 und den
zugeordneten Spannungen U0 bis U5 zwischen Nebenstellenleitung NL und Phasenpotential L
wird im folgenden tabellarisch aufgeführt:
- 1) U0 = 0 V → Steuerbefehl eines Windsensors zum Auffahren der Jalousie.
- 2) U1 < U0 → Steuerbefehl zum Hochfahren der Jalousie bzw. des Rolladens.
- 3) U2 < U1 → Steuerbefehl zum Runterfahren der Jalousie bzw. des Rolladens.
- 4) U3 < U2 → Steuerbefehl einer höheren Hierarchie zum Hochfahren der Jalousie bzw. des Rolladens.
- 5) U4 < U3 → Steuerbefehl einer höheren Hierarchie zum Runterfahren der Jalousie bzw. des Rolladens.
- 6) U5 < U4 → Leerlaufspannung, es liegt kein Steuerbefehl an.
Claims (10)
1. Elektrisches Installationssystem, bestehend aus einem Leistungseinsatz und einem
Bedienaufsatz zum Erhalt eines Dimmers oder Schalters oder Jalousieschalters für
handelsübliche Installationsdosen mit manueller oder fernbedienbarer Betätigung mit
mindestens zwei getrennten Betätigungsarten oder automatischer Betätigung sowie der
Möglichkeit zum Anschluß einer oder mehrerer Nebenstellen, die ihrerseits aus einem
Nebenstelleneinsatz sowie einem Bedienteil mit mindestens zwei getrennten
Bedienungsarten bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungseinsatz (2) der
Hauptstelle (HST) einen Konstantstrom oder bei Leerlauf eine Konstantspannung bezogen
auf Phase (L) in die einadrige Nebenstellenleitung (NL) ausspeist und durch Festklemmen
der Nebenstellenspannung durch die Nebenstelle (NSTa, NSTb) auf einen festen
Spannungswert größer oder gleich Null Volt gegen Phase (L) eine bestimmte
Betätigungsart der Nebenstelle erkannt wird und, daß die für einen Nebenstelleneinsatz
(4) verwendbaren Bedienteile (3b) den jeweiligen Bedienteilen des Leistungsaufsatzes
(3a) entsprechen.
2. Elektrisches Installationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle
Aufsätze (3a) bis auf unbeleuchtete Kurzhubtasten (KHTu) zur mechanischen Codierung
einen Vorsprung (V) im Gehäuse haben, während alle Einsätze des Systems bis auf den
Nebenstelleneinsatz ohne Neutraleiteranschluß (4a) eine entsprechende Aussparung (A)
haben und somit alle Aufsätze des Systems aufsteckbar sind, und daß nur unbeleuchtete
Kurzhubtasten (KHTu) ohne Vorsprung (V) auf den beschriebenen Nebenstelleneinsatz
ohne Neutraleiteranschluß (4a) aufgesteckt werden können.
3. Elektrisches Installationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle
Einsätze mit Ausnahme des Nebenstelleneinsatzes ohne Neutraleiteranschluß (4a) eine
einheitliche Belegung aller Leitungen der Schnittstelle (5) besitzen und die
Stromversorgung aller Aufsätze durch diesbezüglich gleiche Anforderung an alle
Leistungseinsätze und die Nebenstelleneinsätze mit Neutraleiteranschluß (4b)
sichergestellt ist.
4. Elektrisches Installationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Automatikschaltaufsatz einen Leistungseinsatz (2) und einen Nebenstelleneinsatz mit
Neutralleiteranschluß (4b) dadurch unterscheiden kann, daß die auf der Schnittstelle (5)
liegenden Signale eine für den Nebenstelleneinsatz typische Codierung der Signalform
aufweisen.
5. Elektrisches Installationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Einsatz der Hauptstelle (HST) das von einem Installationstaster (6) herrührende
Nebenstellensignal von dem Nebenstellensignal einer Nebenstelle mit mehreren
Betätigungsarten (NSTa, NSTb) unterscheiden und auswerten kann.
6. Verfahren nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere
Installationstaster (6) gemeinsam mit ein oder mehreren Nebenstellen mit mehreren
Betätigungsarten (NSTa, NSTb) verwendet werden können.
7. Elektrisches Installationssystem nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß
anstelle von einem Installationstaster (6) wenigstens ein Windsensor mit Auswertung (7)
oder wenigstens ein Kontakt eines Relais oder Schützes verwendet werden kann.
8. Elektrisches Installationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Fernbedienung ein Windsensor mit Auswertung (7) dient, der durch Anlegen von
Phasenpotential (L) auf die Nebenstellenleitung (NL) das Auffahren einer Jalousie
ermöglicht.
9. Elektrisches Installationssystem nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Steuerung von Jalousien und Rolläden mittels Zentral- und/oder Gruppensteuerungen
ein Umsetzer (8) die Nebenstellensignale (NLZ) einer höheren Hierarchieebene auf die
Nebenstellensignale (NL) einer niedrigeren Hierarchieebene umsetzt.
10. Elektrisches Installationssystem nach Anspruch 1, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Steuerung von Jalousien und Rolläden die Nebenstellenleitung (NL) mit Signalen für
Windalarm, Auffahren der Jalousie, Abfahren der Jalousie, zentraler Auffahrbefehl,
zentraler Abfahrbefehl belegt werden kann, wobei die angegebenen Steuersignale in
abfallender Priorität aufgeführt sind.
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
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