DE2123112A1

DE2123112A1 - Annäherungsschaltungsanordnung

Info

Publication number: DE2123112A1
Application number: DE19712123112
Authority: DE
Inventors: Norman Arthur Louisville Jefferson Ky. Forbes (V.St.A.)
Original assignee: American Standard Inc
Current assignee: Trane US Inc
Priority date: 1970-05-15
Filing date: 1971-05-10
Publication date: 1971-12-02
Also published as: FR2095576A5; GB1314632A; BE767033A; CA963563A

Description

"Annäherungsschaltungsanordnung¹

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Annäherungsschal tungs anordnung.

Sogenannte Annäherungsschaltungsanordnungen sind bereits zum Feststellen der Anwesenheit eines Benutzers in der Nähe einer Installationseinrichtung, etwa einer Toilettenschüssel oder einem Urinbecken, und zum Steuern des Betriebs einer solchen Installationseinrichtung vorgeschlagen worden. Die hierbei verwendete Antennenanlage wird gewöhnlich mit einer Schaltung gekoppelt, welche direkt oder indirekt ein Magnetventil zur Steuerung des Wasserstroms zur und durch die Installationseinrichtung betätigt. Eine solche Schaltung enthält im allgemeinen Zeitglieder zum Steuern der Start- und Stopp-Operationen,des Magnetventils. Die Antennenein-

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

richtung solcher Annäherungsschaltungsanordnungen dient zur Erzeugung einer verhältnismässig kleinen Kapazitätszunahme hei der Annäherung eines Benutzers. Eine solche Antenneneinrichtung unterliegt, obwohl sie für viele Zwecke ganz wirksam und brauchbar ist, gewissen eigenen Einschränkungen und weist bestimmte Nachteile auf. Einer dieser Nachteile besteht darin, dass die Kapazitätsänderung, die noch bequem Bit der Antenneneinrichtung erzeugt werden kann, sehr klein ist, und zwar in der Grössenordnung eines Pikofarad. Eine solch kleine Kapazität erfordert, wenn sie richtig und frei von Einschwingerscheinungen oder sonstigen Störeffekten festgestellt werden soll, eine sehr komplexe und ■ teure Schaltung. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Antenneneinrichtung relativ grosse Abmessungen besitzen muss, UH bei der Annäherung eines Benutzers wenigstens diese kleine Kapazitätsänderung hervorrufen zu können. Ein weiterer Nachteil ist, dass gerade grossflächige Antennen oft nicht in der Lage sind, die Anwesenheit eines Benutzers, der sehr als etwa 30 cm von ihnen entfernt ist, festzustellen. Ferner benötigen Schaltungen, die von einer Kapazität gesteuert werden, gewöhnlich beträchtliche Ströme aus einer Energiequelle während des Bereitschaftszustandes, so dass ein Batteriebetrieb unwirtschaftlich ist. Ausserdem Bussen die Antenne und ihre Empfangsteile in die Installationseinrichtung eingebaut werden und sollen gleichzeitig der Sicht der Benutzer verborgen bleiben. Solche Bedingungen sind hinderlich, wenn es um die Verbesserung oder Modernisierung vorhandener Installationen mit dem Ziel eines automatischen und wirksamen Betriebes geht.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine An— näherungsschaltungsanordnung zu schaffen, welche ein photoelektrisches Element als Trigger- oder Schalteinrichtung benutzt. Das photoelektrische Element kann in einer Sicht-

rühre angebracht werden, die eine zylindrische oder rechteckige Fora, in Jedes Fall aber praktisch parallele Winde besitzt. Die Sichtröhre kann in der der Installationseinrichtung am nächsten liegenden Wand verdeckt angebracht werden. Dort lässt sich diese Einrichtung leicht einbauen und reparieren« Das Innere der Sichtröhre wird vorzugsweise ait eines nicht reflektierenden Stoff, etwa schwarzer Farbe, versehen, so dass die Photozelle auf störendes reflektiertes Licht oder Licht aus der Umgebung kaum anspricht. Das Photoelement reagiert stattdessen nur auf Licht aus einem ziemlich genau bestimmten kegelförmigen Sichtbereich. Befindet sich das Photoelement in einer Wand in der Nähe der Installationseinrichtung, dann "sieht" es durch dieöffnung der Sichtröhre und reagiert sofort auf Beleuchtungsänderungen an der Röhrenöffnung, wodurch festgestellt werden kann, ob sich eine Person vor der Installationseinrichtung befindet oder nicht, oder ob ein Benutzer weggegangen ist. Die Sichtröhre ist vorzugsweise nach unten gerichtet, so dass sie reflektiertes Licht vom Boden erhält, wenn sich kein Benutzer vor der Installationseinrichtung befindet.

Kommt bei der vorliegenden Ausführungsform dieser Erfindung ein Benutzer in den kritischen Feststellungebereich vor der Installationseinrichtung, dann nimmt die Beleuchtung der Photozelle beträchtlich ab, da nun reflektiertes Licht nur noch von der praktisch senkrechten vorderen Oberfläche des Benutzers reflektiert wird. Verlässt der Benutzer andererseits den Erfassungsbereich, dann erreicht die Beleuchtung des Photoelementes über die Sichtröhre wieder den früheren Wert. Das Photoelement reagiert daher auf die relativ grossen Änderungen der einwirkenden Lichtmenge bei Anwesenheit oder Abwesenheit eines Benutzers in der Feststellungsposition. Diese erheblichen Änderungen der

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Beleuchtungsstärke für das Photoelement werden zur Steuerung des Stromflusses durch einen Widerstand oder eine andere Impedanz benutzt. Dabei ändert sich die Spannung an diesem Widerstand oder an dieser Impedanz auf einen erheblich anderen Wert, möglicherweise auf das Doppelte des normalen Wertes. Diese merklichen Änderungen der Spannung an einem Widerstand oder einer anderen Impedanz werden zur Betätigung der Steuerschaltung verwendet. Die Steuerschaltung steuert ihrerseits das Magnetventil der Installationseinrichtung und damit den Wasserstrom durch die Installationseinrichtung,

Entsprechend dieser Erfindung wird daher eine beträchtliche Spannungszunahme an einem Widerstand oder einer anderen Impedanz hervorgerufen, wenn ein Benutzer den Sichtbereich des Photoelementes verlässt. Das Magnetventil kann dann zur Steuerung des Wasserstroms durch die Installationseinrichtung, sei es ein Urinbecken, eine Toilettenschüssel oder dergleichen, benutzt werden.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung unterscheidet sich daher, was aus der folgenden Beschreibung hervorgeht, von anderen photoelektrischen Detektoren, die für andere Aufgaben vorgesehen sind und bei denen ein Lichtstrahl aus einer Lampe kontinuierlich auf ein Photoelement fällt. Bei solchen Detektoren wird nämlich vorausgesetzt, dass der Benutzer den Lichtstrahl zwischen der Lichtquelle und dem Photoelement unterbricht, wodurch erst die Anwesenheit eines Benutzers festgestellt und die zu steuernde Einrichtung in Betrieb gesetzt werden kann. Diese dem Stand der Technik entsprechenden Vorrichtungen, die einen Lichtstrahl benutzen, setzen aber voraus, dass zwei gegenüberliegende Wände oder andere Flächen vorhanden sind, welche einen Durchgang zwischen der an der einen Wand befestigten Lampe und der an der anderen Wand vorhandenen lichtempfind-

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lichen Einrichtung bilden.Der Benutzer muss diesen Gang durchlaufen, damit seine Anwesenheit oder Abwesenheit vom Photoelement bei der Unterbrechung des Lichtstrahls festgestellt werden kann. Bei einer derartigen Anlage benötigt man eine Lichtquelle hoher Intensität, damit störende Einflüsse von Lichtquellen aus der Umgebung unterdrückt oder auf ein Minimum reduziert werden können. Wegen der ständig benötigten hohen Lichtstärke kann die Lampe oder eine andere Lichtquelle versagen, wodurch ein wiederholter Ersatz notweüg wird. Die Schwierigkeiten bei der Anbringung und auch bei der Wartung einer solchen Vorrichtung haben die Anwendung solcher dem Stand der Technik entsprechender Photoelement-Vorrichtungen eingeschränkt. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung werden solche Schwierigkeiten und Nachteile vermieden.

Die Erfindung lässt sich wie folgt zusammenfassen: Annäherungsschal tungs anordnung für eine Installationseinrichtung, etwa eine Toilettenschüssel, ein Urinbecken oder dergleichen, welche ein photoelektrisches Element benutzt, das in einer Sichtröhre untergebracht ist. Die Sichtröhre ist auf den Benutzer einer solchen Installationseinrichtung gerichtet. Das Photoelement spricht auf die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Benutzers in der Nähe der Installationseinrichtung an und arbeitet als Schalter oder Triggereinrichtung, welche die Installationseinrichtung in Betrieb setzt, wenn der Benutzer aus dem Sichtbereich des Photoelementes verschwunden ist. Nach der Inbetriebsetzung der Installation sorgen Steuereinrichtungen dafür, dass die Installationseinrichtung während eines bestimmten Zeitintervalls arbeitet.

Die folgende Beschreibung und die Zeichnungen dienen zur weiteren Erläuterung dieser Erfindung.

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Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 in schematischer Fora ein Urinbecken, die photoelektrische Einrichtung, die zugehörige Steuer- und Zeitgebereinrichtung, die von der Installation gefordert wird, und damit einen Anwendungsfall für die vorliegende Erfindung;

Fig. 2 ein schematisches Schaltbild einer elektrischen Schaltung, die zur Verbindung des photoelektri-Jk sehen Elementes und des Magnetventils benutzt

werden kann, um das Magnetventil in Übereinstimmung ■it der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Benutzers im Erfassungsbereich des Photoelementes zu betätigen; und

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die sich für eine Toilettenschüssel eignet.

Es soll nun auf Fig. i der Zeichnungen Bezug genommen werden, wo ein photoelektrisches Element PC und ein Magnetventil SV dargestellt sind. Beide Einrichtungen sind wichtige Komponen-" ten der dargestellten Vorrichtung. Das Photoelement PC ist in einer schmalen Bohre TB angebracht. Die Röhre TB kann eine rechteckige oder zylindrische Form aufweisen. Das Element PC befindet sich am oberen Ende der Rühre TB. Das Magnetventil SV steuert den Yasserfluas zu einer Installations einrichtung, etwa einem Urinbecken UR, nachdem sich ein Benutzer dieser Einrichtung genähert und dann wieder entfernt hat. Die langgestreckte Röhre TB sitzt in einer Öffnung OP einer Wand oder einer sonstigen Barriere BR, so dass das Photoelement PC die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Benutzers, etwa PR, in der Nähe des Beckens UR "beobachten" kann. Das Photoelement PC ist über Leitungen VIi

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■it der Steuereinrichtung CE verbunden. Die Steuereinrichtung CE, die im einzelnen in Fig. 2 dargestellt ist, ist ihrerseits Bit dem Magnetventil SV Über ein Leitungspaar ¥22 verbunden. Die Steuereinrichtung enthält neben anderen Dingen auch eine Spannungsquelle, die von einer Batterie oder mehreren Trockenelementen gebildet wird. Ferner enthält die Steuereinrichtung eine elektronische Schaltung, welche auf die Spannungsänderungen reagiert, die vom Photoelement PC bewirkt werden, wenn ein Benutzer PR sich der Installationseinrichtung UR nähert und diese Position dann wieder verlässt. Die Steuereinrichtung enthält ausserdem einen Widerstand oder eine andere Impedanz, die mit Gleichstrom versorgt wird und mit dem Photoelement verbunden ist, so dass auch hier die Änderungen im Photoelement zur Auswirkung kommen. Das bedeutet, dass bei Änderungen der Impedanz der Photozelle infolge von Beleuchtungsänderungen auch Spannungsänderungen am zugeordneten Widerstand oder an einer anderen Impedanz auftreten. Dadurch wird bewirkt, dass die Steuereinrichtung Strom über die Leitungen W22 zur elektromagnetischen Einrichtung des Magnetventils SY schickt und das Magnetventil betätigt.

Es soll nun auf Fig. 2 der Zeichnungen Bezug genommen werden. Fig. 2 zeigt eine Schaltung, die beispielsweise für den Betrieb eines Magnetventils SV verwendet werden kann. Das Ventil SV sei Teil der in Fig. i oder der in Fig. 3 gezeigten Sanitärinstallationen. Fig. 2 enthält eine Spannungsquelle V, eine Triggerschaltung TC, eine Zeitgeberschaltung TM, ein Zeitglied TES, das Teil der Zeitgeberschaltung TM sein kann, und ein Magnetventil SV.

Die Spannungsquelle V kann eine Batterie oder ein Gleichrichter sein, der eine Spannung von beispielsweise etwa lh Volt liefert. Das Photoelement PC ist als Teil der

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TriggerSchaltung TC dargestellt. Das Photoelement PC und ein Widerstand RIl sind über die Spannungsquelle V geschaltet und bilden einen Spannungsteiler. Tritt eine Merkliche Änderung der Beleuchtungsstärke für das Photoelement PC auf, was beim Erscheinen einer Person im Sichtbereich LP der Röhre TB von Fig. 1 oder beim Verlassen des Sichtbereiches LP der Fall ist, dann wirkt sich dies auch auf die Impedanz des Photoelementes PC aus. Erscheint also ein Benutzer zunächst im Sichtbereich LP, dann erreicht die Impedanz des Photoelementes PC den grossten Wert, Verlässt der Benutzer den Sichtbereich LP, dann sinkt die Impedanz des Photoelementes auf einen sehr viel geringeren Wert, der beispielsweise dann nur noch die Hälfte des maximalen Wertes betragen kann.

Die Kapazität C12 wird voll aufgeladen, wenn sich niemand im Sichtbereich LP des Photoelementes PC befindet. Erscheint ein Benutzer PR, dann sinkt die an der Kapazität C12 liegende Spannung und bleibt auf dem verringerten Wert, solange der Benutzer sich im Sichtbereich befindet. Verlässt der Benutzer den Sichtbereich LP, dan nimmt die Ladung auf der Kapazität C12 ihren ursprünglichen Wert wieder an. Diese Ladungsänderung auf der Kapazität C12 erzeugt über die Stromverstärkung im Transistor Q15 einen Impuls, der zum Widerstand Rl6 gelangt. Der Impuls am Widerstand Rl6 leitet eine Reihe von Operationen ein, wodurch schliesslich das Magnetventil SV betätigt und damit die Installationseinrichtung, so wie oben erläutert, gespült wird.

Das Verschwinden des Benutzers PR aus dem Erfassungsbereich LP und das gleichzeitige Ansteigen der Spannung an der Kapazität C12 auf den ursprünglichen Wert sorgen für einen Stromfluss durch den Kondensator C12 und für einen Span-

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nungsimpuls sowohl am Widerstand R13 als auch an der Diode DlA. Durch diesen Impuls gelangt die Basis des Transistors QI5 auf positives Potential und dieser Transistor wird leitend. Durch den leitenden Zustand des Transistors Q15 fliesstfür ein kurzes Zeitintervall ein merklicher Strom durch den Widerstand RI6 und den Kollektor und den Emitter des Transistors Q15. Dieser Impuls löst eine Kette von Operationen aus, die zur Betätigung des Magnetventils führt.

Bevor mit der Betrachtung der Ereignisse nach der Entfernung des Benutzers PR aus dem Sichtbereich LP des Photoelementes PC fortgefahren werden soll, sei darauf hingewiesen, dass die in Fig. 2 dargestellte Schaltung vier Transistoren Q15, Q22, Q25 und Q32 enthält und alle diese Transistoren sich normalerweise im nichtleitenden Zustand befinden. Der Transistor Q15 ist aufgrund der Verbindung seiner Basis über den Widerstand Rl3 mit dem Emitter im nichtleitenden Zustand. Der Transistor Q22 wird durch eine Basis—Emitter-Gegenspannung, die von dem durch den Widerstand R18 fliessenden Strom erzeugt wird, im nichtleitenden Zustand gehalten. Der Transistor Q25 ist nichtleitend, weil seine Basis über den Widerstand R24 mit dem Emitter gekoppelt ist. Das gleiche gilt für den Transistor Q32, dessen Basis über den Widerstand R28 mit dem Emitter verbunden ist. Im Ruhezustand oder Bereitschaftszustand fliesst daher nur ein sehr geringer Strom aus der Quelle V.

Die Kapazität C29 ist ein Elektrolytkondensator, der immer voll geladen ist, ausser während des Zeitintervalls, in welchem das Magnetventil SV für den Spülbetrieb der Installationseinrichtung aktiviert ist. Die beständige Spannung an der Kapazität C29 reduziert unerwünschte Restströme durch dies e Kapazität. Während des normalen Bereitschaftszustandes besitzt der rechte Anschluss der Kapazität C29 .eine positive Polarität gegenüber dem anderen Anschluss,

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wodurch irgendein Reststrom durch die Kapazität C29 die Basis-Emitter-Zone des Transistors Q22 umgekehrt vorspannt und auf diese Veise den Transistor Q22 im nichtleitenden Zustand hält. Wird jedoch der Transistor Q32 später leitend, so wie unten erläutert, dann entlädt sich die Kapazität C29 und der Strom durch diese Kapazität flieset in umgekehrter Richtung, wodurch auch die vorher zum Emitter des Transistors Q22 gelieferte Spannung ihre Richtung umkehrt und der Transistor Q22 leitend wird. Die Kapazität C29 ist ein wichtiges Steuerelement in der Schallt tung.

Zur besseren Erläuterung kann angenommen werden, dass der Transistor Q22 von zwei Strömen beeinflusst wird. Einer dieser Ströme fliesst über den Widerstand R18 und die Diode D21 und bewirkt eine Spannung an der Diode D21, deren Polarität den Transistor Q22 nichtleitend macht. Der andere der beiden Ströme fliesst normalerweise über das Zeitglied TES und lädt oder entlädt die Kapazität C29. Vird die Kapazität C29 geladen, dann macht der hierfür notwendige Strom den Emitter des Transistors Q22 bezüglich der Basis positiv und virkt damit der Leitfähigkeit des ^ Transistors Q22 entgegen. Kehrt der Strom durch die Kapa- * zität C29 seine Richtung um, dann wird der Transistor Q22 leitend.

Der Widerstand Rl6 erzeugt, so wie oben erläutert, einen Impiis zum Triggern des übrigen Teils der Schaltung, wenn ein Benutzer PR im Erfassungsbereich LP des Photoelementes PC erscheint und aus dem Erfassungsbereich verschwindet. Dieser negative Impuls wird über den Widerstand 20 und die Diode D19, die parallel geschaltet sind, sowie die Kapazität C17 zum Widerstand R2% übertragen, woduroh der Transistor Q25 leitend wird. Ist der Transistor Q25 leitend, . dann fliesst auch Strom durch die Widerstände R26 und R28,

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wobei die Basis des Transistors Q32 positiv wird. Dadurch könnt der Transistor Q32 in den leitenden Zustand. Sein Kollektor wird praktisch geerdet. Daher flieset Stron durch das Zeitglied TES, und zwar in der umgekehrten Richtung, wobei die Kapazität C29 sich über die Widerstände R30 und R31, den Transistor Q32 und die Parallelschaltung aus der Diode D21 und der Basis-Enitter-Zone des Transistors Q22 entlädt. Die Unkehrung des Strones durch das Zeitglied TES kehrt auch de.n Stron durch die Diode D21 un, so dass die Diode D21 sperrt und den Transistor Q22 leitend nacht. Der Transistor Q22 bleibt leitend solange der Entladestron durch die Kapazität C29 grosser ist als der Stron durch den Widerstand R18. Solange der Transistor Q22 leitet, bleibt auch der Transistor Q25 im leitenden Zustand.

Die Zeitkonstante des Zeitgliedes TES kann auf irgendein bestirntes Zeitintervall, etwa 20 Sekunden, eingestellt werden. Während dieses Zeitintervalls wird die Wicklung des Relais Y36 erregt und der zugehörige Anker angezogen. Durch das Schliessen des Ankerkontaktes des Relais Y36 kann Stron aus der Quelle V durch das Magnetventil SV fliessen und die zugeordnete Sanitärinstallation UR spülen. Das Spülen gesdieht etwa in den Zeitintervall, das durch das Zeitglied TES bestimmt worden ist.

Gegen Ende des Zeitintervalls ist die Kapazität C29 soweit entladen, dass der Entladestron nicht nehr grosser ist als der Stron durch den Widerstand R18. In diesen Fall werden die Transistoren Q15, Q25» Q32 und Q22 nichtleitend. Das Relais Y36 öffnet sich und nacht das Magnetventil SV damit stronlos. Dadurch wird der Wasserfluss durch die Installationseinrichtung UR sofort unterbrochen.

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Die Energiequelle V wurde oben als ein einziges Trockenelement oder als ein Satz von Trockenelementen mit einer Spannung von beispielsweise Ik Volt beschrieben. Diese Energiequelle kann aber auch irgendeine gleichgerichtete Wechselstromquelle sein. Das bedeutet, dass auch eine herkömmliche 220-Volt-Energiequelle mit einem Gleichrichter bekannter Bauart verbunden werden kann, um öle erforderliche Gleichspannung für den Betrieb der in Fig. 2 dargestellten Schaltungen zu liefern. Wird eine Batterie als Energiequelle V mit einer Lagerlebensdauer von etwa einem Jahr verwendet, dann ist die Entladung der Batterie durch P den Betrieb der Schaltung relativ gering, weil sie nur von der Anzahl der Spülungen' abhängt. Die Batterie kann daher während eines grossen Teils der normalen Lagerlebensdauer benutzt werden.

Eine Gleichspannungsquelle, etwa ein Satz von Trockenelementen mit einer Spannung von beispielsweise 14 Volt, lässt sich relativ leicht einbauen und warten. Eine Vorrichtung mit einer derartigen Spannungsquelle kann zusammen mit den übrigen Komponenten sehr gut für die Verbesserung und Modernisierung von Bädern oder anderen Installationseinrichtungen, wo ein automatischer Betrieb gewünscht wird, verwendet werden. Die in der Steuerschaltung benutzten Transistoren befinden sich ausserdem meist im nichtleitenden Zustand und benötigen daher keinen nennenswerten Strom. Dies steigert die Lebensdauer der Spannungsquelle, wenn es sich dabei um eine aus Trockenelementen bestehende Batterie handelt.

Die konische oder zylindrische Röhre TB, durch welche das Photoelement PC belichtet wird, ist sehr eng und kann über eine Entfernung von etwa 3 Meter oder mehr wirken. Durch die nicht reflektierende innere Oberfläche der Röhre TD wird das Photoelement PC von allen Lichteinwirkun-gen aus der

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Umgebung abgeschirmt, mit Ausnahme desjenigen Anteils, der von dem im Sichtbereich liegenden Bodenausschnitt stammt. Durch die Kapazität C12 reagiert die Steuerschaltung nur auf Widerstandsänderungen des Photoelementes PC und damit auch nur auf Änderungen in der Beleuchtungsstärke für das Photoelement PC. Befindet sich irgendein Object, etwa eine Person, im Sichtbereich, dann wird kein Licht mehr zum Photoeleaent PC geleitet, das vom Boden stammt. Der Widerstand des Photoelementes nimmt zu. Verschwindet die Person, dann nimmt der Widerstand des Photoelementes ab. Diese Widerstandsänderungen werden zur Ansteuerung der Spüleinrichtung benutzt. Der gleiche Betrieb ergibt sich in Verbindung mit der in Fig. 3 gezeigten Installationseinrichtung, wenn ein Benutzer auf der Toilettenschüssel sitzt,

Das Photoelement PC kann irgendeine geeignete photoelektrische Einrichtung sein. Elemente aus Cadmiumsulfid und Cadmiumselenid eignen sich besonders als Abfühl- und Schaltungselemente in der Röhre TB.

Ist die Spannung V klein, so wie oben angedeutet, dann weisen auch die leitungen WIl und W22 eine verhältnismässig geringe Spannung auf, was zur Sicherheit beträgt. Das Magnetventil SV kann durch eine Energiequelle mit niedriger Spannung betätigt werden, vorausgesetzt die Stromstärke reicht zur Aktivierung der Magnetspule, welche das Ventil betätigt, aus.

Es sei darauf hingewiesen, dass das Magnetventil SV mit der Wasserversorgung durch eine Rückstrom-Schutzeinrichtung FP verbunden ist. Dazu kann irgendeine geeignete Einrichtung verwendet werden, welche verhindert, dass Wasser durch das Magnetventil in die Versorgungseinrichtung gelangt, mit der das Magnetventil verbunden ist.

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Ferner sei darauf hingewiesen, dass das Photoelement PC in der relativ langen Röhre TB nur durch Licht aus dem Bereich LP in der Nähe der Installationseinrichtung UR aktiviert wird. Wie oben bereits erläutert, hat Licht, das etwa für die Raumbeleuchtung benutzt wird, keinen Einfluss auf die Steuereinrichtung CE, weil diese Einrichtung nur auf Änderungen des Lichtpegels anspricht. Das Magnetventil SV kann daher auf diese Weise nicht aktiviert werden. Die Steuereinrichtung CE wird in Abhängig- ^ keit von einer merklichen Spannungsänderung am Photoele-™ ment PC bei der Entfernung einer Person aus dem konischen Erfassungsbereich, von dem aus das Photoelement PC belichtet wird, betätigt. Nur unter diesem Umständen reicht die Triggerspannung aus, um die Steuereinrichtung CE zu aktivieren und dann das Magnetventil SV zu betätigen.

Die Triggerschaltung mit der Kapazität C12 (Fig. 2) enthält eine Kapazität C37 parallel zur Diode Di4 und eine Diode D53 zwischen der Kapazität C12 und der Basis des Transistors Qi5. Zweck dieser Schaltungselemente ist es, die Steuereinrichtung gegenüber kurzdauernden Störeffekten unempfindlich zu machen. Die Kapazität C37 leitet sehr |) kurzdauernde Störungen zur Erde ab. Die Diode D38 trägt zur Schwellenspannung bei, die überwunden werden muss, bevor der Transistor QI5 Basisströme erhält. Diese addierte Schwellenspannung stellt sicher, dass die Schaltung solange nicht getriggert wird, bis die Kapazität C12 voll geladen ist (während sich ein Objekt PR vor der Installationseinrichtung UR befindet), weil nur dann die maximale Triggerspannung an der Kapazität C37 liegt. Solange die Kapazität C12 beträchtlich grosser als die Kapazität C37 ist, kann die Schaltung gegenüber Störungen so unempfindlich wie gewünscht gemacht werden.

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In einer öffentlich genutzten Installationseinrichtung, welche zwei oder mehr Toilettenschüsseln oder Urinbecken enthält, werden auch mehrere Photoelemente und Sichtröhren eit den verschiedenen Schüsseln und Becken gekoppelt, und zwar so, dass jeweils eine Röhre zu jeder Installation gehört. Jede Installation wird daher in einem solchen gemeinsamen Raum gesondert gesteuert.

In einer Sanitärinstallation für ein Urinbecken wurden folgende Schaltelemente benutzt:

Kapazität: C12 = 1 Mikrofarad

C17 = 0,i Mikrofarad

C27 = 0,001 Mikrofarad

C37 = 0,Oi Mikrofarad

Dioden: Alle vom Typ 1N4001

Trans i s toren:	Ql 5	Typ	2N3392
	Q22	Typ	2N3392
	Q25	Typ	2N3638
	Q32	Typ	2N3392
Widerstände:	R18	= 2.2	Meeao

R26 = 270 Kiloohm R30 = 500 Kiloohm R31 = 270 Kiloohm Alle anderen Widerstände besitzen 1 Megaohm.

Obwohl bei der Erläuterung dieser Erfindung das Photoelement PC in einer Röhre gezeigt wurde, kann auf die Verwendung einer Röhre TB natürlich verzichtet werden, wenn eine geeignete Öffnung sich in der Wand BR befindet. Die Wandöffnung sollte aber auf die Person oder das Objekt PR ge-

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richtet sein, das vom Photoelement PC zu "beobachten¹· ist. Die Röhre TB ist nur zum Zweck der Erläuterung vergrössert dargestellt.

Es wurden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zum besseren Verständnis dargestellt und beschrieben. Zahlreiche weitere Abwandlungen oder Änderungen für die verschiedensten Anwendungsfälle sind jedoch im Rahmen dieser Erfindung noch denkbar.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

Annäherungsschaltungeanordnung für Installationseinrichtungen, gekennzeichnet durch eine Photozelle (PC), die praktisch immer dem reflektierten Licht aus der Umgehung der Installationseinrichtung (BL; UR) ausgesetzt ist; eine Röhre (TB), in welcher die Photozelle untergebracht ist, wobei die Rühre auf die Position gerichtet ist, die ein Benutzer (PR) der Installationseinrichtung normalerweise einnimmt; und Einrichtungen (CE), welche auf eine wesentliche Änderung in der Impedanz der Photozelle ansprechen und die Installationseinrichtung betätigen.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rühre eine langgestreckte Form aufweist und die innere Wandung aus einem im wesentlichen nicht reflektierenden Material besteht.
3. Annäherungsschaltungsanordnung für eine Installationseinrichtung, gekennzeichnet durch eine hohle, langgestreckte Röhre, die auf die normale Position eines Benutzers der Installationseinrichtung gerichtet ist; eine Photozelle, die in der Röhre angebracht ist; und eine Steuereinrichtung, die mit der Photozelle gekoppelt ist und auf das Verlassen der Installationseinrichtung durch «inen Benutzer anspricht, wodurch die Installationseinriohtung in Betrieb gesetzt wird.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet, dass die langgestreckte Röhre nicht reflektierende Innenwände besitzt, wodurch die Photozelle nur auf

Licht aus dem durch die Röhre beobachtbaren Bereioh anspricht.

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5. Annäherungsschaltungsanordnung für eine Installationseinrichtung, gekennzeichnet durch ein· fest in der hohlen Rühre angebrachte Photozelle; Einrichtungen, welche auf die Bewegung eines Benutzers in dem begrenzten Bereich (LP), von de» aus die Photozelle belichtet wird und wodurch sich ihre Impedanz ändert, ansprechen und eine Spannungsänderung erzeugen; und Einrichtungen, welche auf die erzeugte Spannungsänderung ansprechen und die Installationseinrichtung in Betrieb setzen.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die hohle Bohre auf die Position gerichtet ist, die ein Benutzer der Installationselnrichtung normalerweise einnimmt, wobei der Bereich, von dem aus Licht auf die Photozelle fallen und ihre Impedanz ändern kann, begrenzt wird.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwandung der Röhre durch ein dunkles, praktisch nicht reflektierendes Material bedeckt ist·
8. Annäherungssohaitungsanordnung für eine Installationseinrichtung, etwa ein Urinbecken oder eine Toilettenschüssel, gekennzeichnet durch eine fest angebrachte, langgestreckte hohle Röhre, welche auf den Benutzer der Installationseinrichtung gerichtet ist? eine lichtempfindliche Einrichtung, die in der Röhre angebracht ist und mit einer beträchtlichen Impedanzänderung darauf reagiert, wenn ein Benutzer die Installationseinrichtung verlässt; eine mit der lichtempfindlichen Einrichtung gekoppelte Einrichtung, welche eine Spannung erzeugt, wenn die lichtempfindliche Einrichtung eine merkliche Änderung ihrer Impedanz vornimmt; und ein Magnetventil (SV), welches von dieser Einrichtung gesteuert wird und die Installationseinrlohtung spült.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Zeitgebereinrichtung (TM₁ TES), welche die Zeit festlegt, während der das Magnetventil betätigt wird.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch Einrichtungen (TB), welche die Wirkung unerwünschten Lichtes aus der Umgebung der Installationseinrichtung wesentlich unterdrücken.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Gleichspannungsquelle (Y) für den Betrieb der Vorrichtung.
12. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Installationseinrichtung alt einer Anordnung, welche eine Photozelle enthält, die reflektiertes Licht aus ihrer näheren Umgebung «isgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass erhebliche Impedanzänderungen in der Photozelle bei« Erscheinen oder Verschwinden eines Benutzers an der Installationseinrichtung hervorgerufen werden, eine Spannung beim Verschwinden des Benutzers erzeugt wird und die Installationseinrichtung in Abhängigkeit von der erzeugten Spannung betätigt wird.

13· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkung unerwünschten Lichteinfalls ans der Umgebung auf die Photozelle erheblich unterdrückt wird.

i%. Verfahren zum Betrieb einer Installationseinrichtung mit einer Photozelle, die normalerweise Licht aus der Umgebung der Installationseinrichtung ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Photozelle auf den die Installations einrichtung umgebenden Bode* gerichtet wird, wobei sich ihre Impedanz im Abhängigkeit rom Erscheinen eines Benutzers

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an der Installationseinrichtung, die mit der Photozelle in einer Linie liegt, merklich ändert; und die Installationseinrichtung während eines bestimmten Zeitintervalls in Abhängigkeit von der entsprechenden Impedanzänderung der Photozelle betätigt wird, wobei die Impedanzänderung der Photozelle in Abhängigkeit vom Verschwinden des Benutzers hervorgerufen wird.

15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkung unerwünschten Lichteinfalls aus der Umgebung auf die Photozelle wesentlich verringert wird.

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