DE2327837A1

DE2327837A1 - Sonnenwaechter

Info

Publication number: DE2327837A1
Application number: DE2327837A
Authority: DE
Inventors: Beantragt Nichtnennung
Original assignee: SUN SOR GmbH
Current assignee: SUN SOR GmbH
Priority date: 1973-06-01
Filing date: 1973-06-01
Publication date: 1975-01-02
Also published as: FR2231842A1; DE2327837C3; US3885152A; IT993431B; DE2327837B2; FR2231842B3

Description

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Sonnenwächter

Die Erfindung "betrifft einen Sonnenwächter, wie er vorzugsweise zur sonnenabhängigen, automatischen Steuerung des motorischen Antriebes von Jalousien, Rollos und Store verwendet wird, bestehend aus einem oder mehrerer Sonnenempfänger, bei denen die Empfangsfotoschicht Völlig abgedunkelt und nur über einen drehbaren Abtastschlitz, mit der zu bewertenden Umgebungsbeleuchtungsstärke gekoppelt ist und einem Steuergerät, das die Sonneneinpfängersignale (Sonne/Schatten) in Motorsteuersignale umsetzt.

Es sind Sonnenwächter bekannt, die mittels eines im Sonnenempfänger eingebauten J?oto-Wider'Standes, -=- Elementes oder Diode, die durch die Sonneneinstrahlung hervorgerufene Helligkeit serhöhung, in eine Widerstands—, Strom-bzw. Spannungs— Änderung umwandeln und hieraus, z.B. durch Schließen eines Relaiskontaktes im Steuergerät, den motorischen Antrieb zum Schließen von Jalousien, Rollos oder Store auslösen. Umgekehrt, wird die eingestellte Helligkeitsschwelle im Sonnenempfänger unterschritten, so wird der Motor für umgekehrte Drehrichtung angesteuert, so daß die entsprechenden Jalousien, Rollos oder Store geöffnet werden. Dabei wird, wenn die Helligkeitsschwelle über-oder unterschritten wird, der Steuerbefehl für den Motor vom Steuergerät mit Verzögerung abgegeben (Verzögerungszeit z.B.- 2 R.inuten), damit bei schnell.

wechselnden Umgebungsbedingungen, keine Pendelbewegungen der Jalousien, Rollos oder Store auftreten.

Die von solchen Sonnenempfangern bewertete Beleuchtungsstärke, setzt sich aus der G-rundhelligkeit (diffuses Licht) und der Sonnenlichtstrahlung (paralleles Licht) zusammen.

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8 München .12, Gollierstraße 42a Bl. 1 (7 Blätter)

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Die Grundhelligkeit (ohne Sonne) schwankt je nach Jahreszeit, Tageszeit, '"/olkenkonsTellation (schwach odei^; stark abgeschirmte Sonne), Umgebungsbedingung (Dämpfung aufgrund von Raumwinkelverringerung durch angrenzende Gebäude, I-.äuiae etc., Aufhellung durch reflektierende Gebäudefassaden, Dächer, Schneefelder etc.) und kann im Maximum bis zu 30 000 Lux betragen. Dagegen werden mit Sonne am Morgen bzw. Abend noch zu bewertende Beleuchtungsstärken im Kinix/ium von ca 3 000 Lux- erreicht. Unter der Voraussetzung, daß die Sonneneinstrahlung senkrecht zur Empfangsfotoschicht erfolgt, muß eine Mindest-Grundhelligkeitsunterdrückung von d_Q > 30 000 / 3 000 gefordert werden. Entsprechend dem Anwendungsfall eines Sonnenempfängers muß man davon ausgehen, daß die Sonneneinsxrahlungsrichtung xn der Horizontalen um den Winkel Ol und in der Vertikalen um den Winkel ß, von der zur Empfangsfotoschicht senkrechten Richtung abweicht, wodurch die von der Sonne hervorgerufene wirksame Beleuchtungsstärke auf der. Empfangsfotoschicht, durch die Paktoren cos Ql · cos ß reduziert wird. Hiernach "errechnet sich Xn Abhängigkeit von den von der Senkrechten zur Empfangsfotoschicht abweichenden horizontalen bzw. vertikalen Empfangswinkel 0( bzw. ß, die erforderliche Grundhelligkeitsunterdrückung zu:
d _rf ^- 30 000 / 3 000 · COo(X · cos ß = 10/cosOl · cos ß

Dabei sind Toleranzen beim Eichen der Beleuchtungsstärkeschwelle des Sonnenempfängers und Änderungen der Schaltungsparameter (Widerstand, Strom, Spannung) durch Netzspannungsschwankung, Temperatur und Eauteilealterung noch nicht berücksichtigt. Bei den bekannten Sonnenempfangern sind die Lichtempfangselemente (Foto-Widerstand, -Element oder -Diode) mit mehr oder Weniger Raumwinkelverringerung montiert (z.B. vertieft in einem rohrartigen Raum). Eine vorgeschaltete Sammellinse verbessert die Selektionseigen-Sonnenwächter, Leopold Anetseder sen. -3~

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schäften, durch Bündelung des parallelen Sonnenlichtes innerhalt des Empfangswinkels. Die Selektionsorgane solcher Sonnenempfänger sind ortsfest eingebaut, dadurch wird, zugunsten der Grundhelligkeitsunterdrückung der Empfangswinkel i-, horizontal oder/und vertikal verringert. Damit ein Sonnen— empfänger für alle .Anwendungsfälle, also auch auf der Südseite, eingesetzt werden kann, "benötigt er einen Empfangswinkel horizontal von mindestens 150 Grad und vertikal von ca. 80 Grad. Will man mit den "bekannten Prinzipien, unter Berücksichtigung der für eine sichere Punktion notwendigen hohen erforderlichen Grundhelligkeitsunterdrückung, Sonnenempfänger mit einem Empfangswinkel horizontal voniM50 Grad und vertikal von ca. 80 Grad aufbauen, so führt dies zu aufwendigen Anordnungen. Es ist bekannt, daß dieser Nachteil "beseitigt wird, indem die Empfangsfotoschicht eines Foto-Widerstandes, -Elementes, - Diode etc., im Sonnenempfänger völlig abgedunkelt und nur über einen zur Empfangsfotoschicht parallel verlaufenden, in vertikaler Richtung um 80 Grad geöffneten schlitzförmigen Ausschnitt - sog. Abtastschlitz ^mi"fc der zu bewertenden "Umgebungsbeleuchtungsstärke gekoppelt ist und sich der Abtastschlitz im Abstand r konzentrisch zum Mittelpunkt der Empfangsfotoschicht bewegt, sodaß ein horizontaler Empfangswinkel von größer 1.50 Grad für ebene Empfangsfotoschichten erreicht wird. Das Hinwirken auf eine "Verbesserung der Selektion der Sonne läßt sich in geeigneter Weise zusätzlich noch dadurch unterstützen, daß die Enipfangsorgane, wie Foto—Widerstand, -Diode, -Element, etc., mechanisch fest mit dem drehbaren Abtastschlitz so verbunden sind, daß innerhalb eines beliebigen horizontalen Empfangswinkelbereiches die durch den Abtastschlitz einfallende Sonnenstrahlung einen Horizontaiwinkel von 90 Grad zur Empfangsfotoschicht bildet.

Der Vorteil dieser Maßnahme besteht insbesondere darin", daß horizontale Empfangswinkel von 180 Grad und größer mit einer

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ebenen Empfangsfotoschicht abgetastet werden können und "bei gegebener Grundhelligkeitsunterdrückung, die Selektion - Verhältnis der bewerteten Beleuchtungsstärken, Sonne/Grund— helligkeit - durch das senkrechte Auftreffen der Sonnenstrahlen auf die Fotoschicht, im gesamten horizontalen Empfangswinkelbereich maximal ist.

Im folgenden soll das in der Zeichnung dargestellte Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung erläutert werden. Fig.1 (Schnitt A-B) und Fig.2 zeigen die Anordnung eines Abtastkopfes 1 mit Deckel 2, der am Hebel 3 befestigt, über die Schraube 4 fest mit der V/eile 5 eines Mikroruotors verbunden ist. Durch die terassenförmigen Erhecungen b, 7, 8 am Abtastkopf 1, die deckungsgleich hierzu auch im Deckel 2 vorhanden sind, werden die. Abtastschlitze (mit der ^reite von z.B. 0,6 nun) 9 und 10 gebildet. Der Deckel 2 ist beispielsweise an den Stellen 11, 12, 13 mit dem Abtastkopf verschraubt. Die Fotowiderstände R-p1 und R-p2 sind über ihre je zwei schleifenartig ausgebildeten Anschlußdrähte 14, 15 bzw. 16, 17 mit den kleinen Leiterplatten 18 bzw. 19 durch Lötung verbunden. Die Leiterplatten 18 und 19 sind mit dem Abtastkopf 1, ζ.T-. durch verschrauben, fest verbunden. Durch die schleifenartige Ausbildung der AnSchlußdrahte 14, 15 bzw. 16, 17 der Fotowiderstände Rj,1 bzw. R-g,2 ist die, zum Einjustieren der strichförmigen Fotoschichten (Strichbreite < Abtastschlitzbreite, z.B. 0,3 mm) in den Bereich der Abtastschlitze 9 bzw. 10, notwendige Beweglichkeit gegeben. Die mechanische Festigkeit der Anschlußdrähte gewährleistet ein sicheres Verharren der Fotowiderstände in der justierten Lage. Zur Justage der Fotowiderstände wird der Deckel 2 abgenommen.

Die Fotowiderstände RpI und R-^2 sind mit der Leiterplatte 20, auf der die Auswerte-Elektronik untergebracht ist - Bautei— leeinbauraum 21 - , über die hochflexiblen Litzenkabel 22, 23 und 24, elektrisch verbunden. Diese dreipolige elektrische Verbindung erlaubt z.B. die Auswertung der Widerstandswerte

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der beiden Fotowiderstände in getrennten Brückenschaltungen, durch gemeinsame Zuführung der Brückenspannung über das Litzenkabel 22 an Rp2 bzw. über die Drahtbrücke an Rp1 und die separate Spannungsrückführung über die Litzenleitungen 23 für RpI bzw. 24 für R_F2. Durch die Aufteilung des vertikalen Empfangswinkelbereiches z.B. mittels der beiden Abtastschlitze 9 und 10, wird ein Bereich steiler von einem Bereich flacher Sonne unterschieden. Diese Information über den vertikalen Stand der Sonne kann man

1C ausnutzen um z.B. den Lamellenwinkel von Jalousien in geeigneter Weise zu steuern, sodaß nur im Bereich flach einfallender Sonne der Raum durch verkleinern des Lamellenwinkels verstärkt abgedunkelt wird und im Bereich steil einfallender Sonne durch Vergröberung des Lamellenwinkels gute Beleuchtungsverhältnisse im Raum erreicht werden. Außerdem wird durch die Aufteilung des vertikalen Empfangswinkelbereiches des Sonnenempfängers der Raumwinkel für die Fotowiderstände Rj₁I bzw. Rp2 verringert und dadurch eine verstärkte Unterdrückung der Grundhelligkeit (Tageslicht ohne Sonne) erreicht. Der horizontale Empfangswinkelbereich des Abtastkopfes 1 wird z.B. an den Stellen der Reedkontakte und 27 dadurch begrenzt, daß diese Reedkontakte durch das Magnetfeld des im Hebel 3 eingebauten Permanentstabmagneten schalten und dadurch die Drehrichtung des motorischen Antriebes des Abtastkopfes umgeschaltet wird. Die Winkelbleche

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29 und 3o sind magnetisch leitend - z.B.rEisenblech, so daß das Magnetfeld des Parmanentstabmagneten 28 auf die Reedkontakte 26 bzw. 27 erst einwirkt, wenn diener senkrecht über den Reedkontakten 26 bzw. 27 zu liegen kommt. Damit ergibt sich ein genau nach Lage und Größe definierter horizontaler Empfangswinkelbereich. Sollte aufgrund einer Fehlerursache keine Drehrichtungsänderung des Abtastkopfes 1 erfolgen, so soll, wenn das Magnetfeld des Permanentstabmagneten 28 den Reedkontakt 31 schaltet, der motorische Antrieb des Abtastkopfes stillgelegt werden. Diese Sicherungsmaßnahme soll

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verhindern, daß der motorische Antrieb durch die Litzenka"bel 22, 23 und 24 abgebremst und überlastet wird. Die Kuppel 32 des Sonnenempfängers ist optisch transparent (z.B. aus Glas) und mit dem Gehäuseteil 33 z.B. durch Klebung verbunden. Durch das Abstandsrohr 34 wird die Leiterplatte 20 nach unten abgestützt.

2 Patentansprüche
2 Figuren

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ORIGINAL

Claims

P a t en t an srsrii ch e:

1. Sonnenwächter, wie er vorzugsweise zur sonnenabhängigen, automatischen Steuerung des iuotorischen An-

- trie"bes von Jalousien, Holloa und Store verwendet wird, "bestehend aus exnem oder mehrerer Sonnenempfänger, "bei denen die Eiapf angsfotoschicht völlig abgedunkelt und nur ü~ber einen drehbaren AIdtastschlitz, mit der zu bewertenden Umgebungsbeleuchtungsstärke gekoppelt ist und einem Steuergerät, das die Sonnenempfängersignale (Sonne/Schatten) in Motorsteuersignale umsetzt,

dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsorgane, wie Foto-Widerstand, -Diode, -Element, etc., mechanisch fest mit dem drehbaren Attastschlitz so verbunden sind, daß innerhalb eines beliebigen horizontalen Empfang swink elbereich es die durch den Abtastschlitz einfallende Sonnenstrahlung einen horizontalwinkel von 90 Grad zur Empfangs!otoschicht bildet.

2. Sonnenwächter nach Anspruch 1,

, dadurch, gekennzeichnet, daß der vertikale Empfangswinkelbereich des Abtastkopfes in- mehrere Teilwinkelbereiche aufgeteilt wird und jedem Teilwinkelbereich ein Empfangsorgan, wie Foto-Widerstand, -Diode, -Element, etc., zugeordnet wird.

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