DE2826282A1

DE2826282A1 - Treppenlicht-zeitschalter

Info

Publication number: DE2826282A1
Application number: DE19782826282
Authority: DE
Inventors: Hans-Hermann Dipl Ing Zander
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-06-15
Filing date: 1978-06-15
Publication date: 1979-12-20
Also published as: JPS5968136A; NO791977L; JPS54164358A; FR2428909A1; JPS5858797B2

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 73 ρ 3^06 BRD

Treppenlicht-Zeitschalter

Die Erfindung betrifft einen Treppenlicht-Zeitschalter, der bei Betätigung eines Drucktasters Beleuchtungskörper durch ein über ein Zeitglied beeinflußtes Schaltglied für eine vorgegebene Brenndauer einschaltet. Derartige Treppenlicht-Zeitschalter sind handelsüblich.

Bei den herkömmlichen Treppenlicht-Zeitschaltern wird durch Triggerung einer monostabilen Kippstufe für eine bestimmte, an zentraler Stelle einmalig eingestellte Zeit die Treppenbeleuchtung eingeschaltet. Die Triggerung erfolgt durch einen der im Treppenhaus verteilten, elektrisch parallel geschalteten Drucktaster. Die Ablaufzeit der monostabilen Kippstufe ist in der Regel so eingestellt, daß - in Gebäuden ohne Aufzug - die langsamste Person in größten vorhandenen Etagenunterschied innerhalb dieser Ablaufzeit bewältigen kann. Die Treppenbeleuchtung wird somit auch für die Dauer dieser Ablaufzeit eingeschaltet, wenn eine Person lediglich in

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die Parterrewohnung gelangen will. Dies bedeutet eine Vergeudung von elektrischer Energie.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Treppenlicht-Zeitschalter der eingangs genannten Art anzugeben, der durch eine bedarfsangepaßte Einschaltung des Treppenlichts einen ökonomischeren Einsatz der elektrischen Energie ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei jedem Einschaltvorgang die Brenndauer als ganzzahliges Vielfaches eines Basiszeitintervalls durch die Zahl oder die Dauer der Drucktasterbetätigungen vorgebbar ist. Das Basiszeitintervall kann beispielsweise die Zeitspanne umfassen, die zur Überwindung einer Etage normalerweise benötigt wird. Die gewünschte Ablaufzeit des Treppenlicht-rZeitschalters erfolgt durch Auslösen der benötigten Anzahl von Basiszeitintervallen durch mehrfaches Betätigen eines Drucktasters. Alternativ kann auch durch die Dauer der Drucktasterbetätigung die benötigte Anzahl von Basiszeitintervallen programmiert werden. Damit kann in einfacher Weise eine dem jeweiligen Bedarf angepaßte Einschaltdauer des Treppenlichts herbeigeführt werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Treppenlicht-Zeitschalters besteht darin, daß ein Speicher vorgesehen ist, dessen Speicherinhalt am Ende der Drucktasterbetätigungen eine der Zahl oder der Dauer der Drucktasterbetätigungen proportionale Abweichung von einem Normalinhalt aufweist, daß eine Rückführeinrichtung vorgesehen ist, die den Speicherinhalt mit konstanter Geschwindigkeit auf den Normalinhalfc zurückführt und daß dem Speicher eine Überwachungseinheit zugeordnet ist, die für die Dauer der Abweichung vom Normalzustand das Schaltglied einschaltet. Damit ist eine einfache und funktionssichere Programmierbarkeit des Treppenlicht-

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Zeitschalters ermöglicht. Als Speicher können gleichermaßen analoge oder digitale Speicher Einsatz finden.

Eine besonders einfache und kostengünstig zu realisierende Ausführungsform eines Treppenlicht-Zeitschalters mit einer Kippstufe als Zeitglied und einer Eingangsstufe, in der aus einem Tastersignal ein Triggerimpuls zum Einschalten des Treppenlicht-Zeitschalters gewonnen wird, besteht darin, daß der Ausgang der Eingangsstufe mit dem Vorwärtszähleingang eines als Speicher dienenden Vorwärts-Rückwärts-Zählers verbunden ist, dessen Ausgang durch eine als Uberwachungseinheit dienende Nullerkennungsstufe überwacht wird, deren Ausgangssignal bei einem von Null abweichenden Inhalt des Vorwärts-Rückwärts-Zählers das Schaltglied einschaltet und als Rückführeinheit eine synchron anlaufende und anhaltende astabile Kippstufe freigibt, deren Ausgangssignal am Rückwärtszähleingang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers ansteht.

Der Vorwärts-Rückwärts-Zähler erhält einen der Anzahl der Drucktasterbe tätigungen entsprechenden Zählerinhalt. Für die Dauer des von Null eibweichenden Zählerinhaltes wird durch die nachgeschaltete Nullerkennungsstufe über das Schaltglied das Treppenlicht eingeschaltet. Gleichzeitig wird eine astabile Kippstufe freigegeben, deren Ausgangssignal immer mit vorgegebener Phasenlage beginnt und die immer eine ganzzahlige Anzahl von Signalperioden abgibt und deren Periodendauer einem Basiszeitintervall entspricht. Am Ende jeder Periode der astabilen Kippstufe wird über den Rückwärtszähleingang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers der Zählerinhalt um 1 verringert, bis schließlich beim Zählerinhalt Null über das Schaltglied das Treppenlicht wieder abgeschaltet wird. Diese mit handelsüblichen Bauteilen kostengünstig erstellbare Schaltungsanordnung ermöglicht eine

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programmierbare Einschaltung des Treppenlichts.

In einer bevorzugten Ausfiihrungsform ist die Nullerkennungsstufe als ODER-Gatter ausgebildet. Damit finden für die Nullerkennungsstufe handelsübliche, kostengünstige Bauelemente Einsatz.

In einer Ausführungsform mit erhöhtem Bedienungskomfort ist dem Vorwärtszählelngang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers eine weitere synchron anlaufende und anhaltende astabile Kippstufe vorgeschaltet. Diese Kippstufe läuft solange, wie einer der Drucktaster betätigt wird. Die Programmierung der Ablaufzeit des Treppenlicht-Zeitschalters erfolgt in dieser Ausführungsform nicht mehr durch mehrfaches Betätigen des Drucktasters, sondern über die Dauer der Tastenbetätigung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von AusfUhrungsbeispielen in den Figuren 1 bis 4 näher erläutert. Dabei zeigt:

Figur 1 das Blockschaltbild eines herkömmlichen Treppenlicht-Zeitschal fcers,
Figur 2 das Blockschaltbild einer Ausführungsform des erfindungflgemäßen Treppenliht-Zeitschalters und Figur 3 ein Impulsdiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise des Treppenlicht-Zeitschalters nach Figur und

Figur 4 das Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Treppenlicht-Zeitschalters.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit übereinstimmenden Bezugszeichen belegt.

Der in Figur 1 dargestellte herkömmliche Treppenlicht-Zeitschalter wird durch Betätigung eines der Drucktaster

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1 in Gang gesetzt. Die Einschaltdauer oder Brenndauer des Treppenlichts ist durch die Ablaufzeit der monostabilen Kippstufe 4 vorgegeben. Zur Triggerung der monostabilen Kippstufe 4 dient ,jeweils ein Triggerimpuls, der bei Betätigung eines Drucktasters 1 in einer Eingangsstufe 2 in geeigneter Form und Pegelhöhe gebildet wird. In Figur 1 ist eine mögliche Schaltung der Eingangsstufe 2 gestrichelt eingezeichnet. Durch das am Ausgang der monostabilen Kippstufe 4 während der Ablaufzeit anstehende Signal werden über ein Schaltglied 5 die an einer Speiseklemme 7 der Wechselspannung liegenden Beleuchtungskörper 6 - von denen der Einfachheit halber hier nur einer dargestellt ist - für eine der Dauer der Ablaufzeit entsprechende Brenndauer eingeschaltet. In Figur 1 ist das Schaltglied 5 als ein gestrichelt eingezeichneter Triac ausgeführt. Bei diesem herkömmlichen Treppenlicht-Zeitschalter wird durch Betätigung eines der Drucktaster 1 über die Ablaufzeit der monostabilen Kippstufe eine konstante Einschaltdauer der Beleuchtungskörper 6 erreicht.

Das in Figur 2 dargestellte Blockschaltbild zeigt den erfindungsgemäßen Treppenlicht-Zeitschalter. Hierbei wird abweichend zu dem in Figur 1 dargestellten Stand der Technik das Ausgangssignal der Eingangsstufe 2, die ebenso aufgebaut sein kann wie die in Figur 1 dargestellte, dem Vorwärtszähleingang eines Vorwärts-Rückwärts-Zählers 8 zugeleitet. Der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 8 ist im Ausführungsbeispiel als Binärzähler dargestellt. Die Ausgänge des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 8 werden von einer Nullerkennungsstufe 9 überwacht. Die Nullerkennungsstufe 9 kann beispielsweise durch ein ODER-Gatter realisiert sein, wie gestrichelt angedeutet ist. Das Ausgangssignal der Nullerkennungsstufe 9 steht

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einerseits am Steuereingang des Schaltgliedes 5, andererseits am Triggereingang eines astabilen Kippgliedes 10 an. Das astabile Kippglied 10 ist als synchrcn anlaufendes und anhaltendes astabiles Kippglied ausgeführt. Das Ausgangssignal des astabilen Kippgliedes ist dem RUckwärts-Zähleingang des Vorwärts-RückwMrts-Zählers 8 zugeführt. Das Schaltglied 5 zur Einschaltung der Beleuchtungskörper 6 kann wie beim Stand der Technik aufgebaut sein.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Treppenlicht-Zeitschalters B wird im folgenden anhand des in Figur dargestellten Impulsdiagramms näher erläutert. Die Signalverläufe a bis e treten dabei an den in Figur 2 angegebenen Stellen auf. Bei Betätigung eines Drucktasters 1 wird in der Eingangsstufe 2 ein Triggerimpuls a gebildet, der am Vorwärtszähleingang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers ansteht. Durch die Anstiegsflanke des Triggerimpulses a wird der Inhalt des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 8 auf den Wert 1 erhöht. Damit tritt am Ausgang Q₀ das Signal b auf. Da somit einer der Ausgänge des Vorwärts-RUckwärts-Zählers ein von Null abweichendes Signal aufweist, spricht die Nullerkennungsstufe 9 an und liefert ihrerseits Eins- Signal, wie der Signalzug c veranschaulicht. Für die Dauer des Eins-Signals des Signalzugs c werden über das Schaltglied 5 die Beleuchtungskörper 6 eingeschaltet. Die Stromflußdauer durch die Beleuchtungskörper 6 ist durch den Signalzug e veranschaulicht. Gleichzeitig wird für die Dauer des Eins-Signals des Signalzuges c die synchron anlaufende und anhaltende astabile Kippstufe 10 freigegeben. Diese astabile Kippstufe 10 läuft immer mit vorgegebener Phasenlage an und beendet einen Schwingungsvorgang frühestens nach Beendigung einer vollen Periode. Bei länger anstehendem Freigabesignal entstehen in der astabilen Kippstufe 10 mehrere vollständige Signal-

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Perioden, wobei die Dauer einer Perlode IV in Figur 3 bezeichnet 1st. Das mit d bezeichnete Ausgangssignal der astabilen Kippstufe isb dem RUckwärtszähleingang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 8 zugeführt. Jeweils am Ende einer Signalperiode des astabilen Kippgliedes 10 wird der Zählerinhalt des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 8 um eine Einheit verringert. Ln dem in Figur 3 dargestellten Fall geschieht dies durch die Anstiegsflanke ζ am Ende der Periodendauer T^ des Signalzuges d. Damit wird der Eingangs durch das Tasbersignal 1 erreichte Zählerinhalt 1 nach Ablauf einer Periodendauer T. wieder auf Null zurückgesetzt. Da nunmehr sämtliche Ausgangssignale des Vorwärts-Rückwärtß-Zfihters 8 Null-Signal aufweisen, verschwindet das Ausgangsjournal der Ilullerkennungsstufe 9, wodurch über dan Schal, tgl i eü 5 die Beleuchtungskörper 6 ausgeschaltet werden und die astabiie Kippstufe \Aeder blockiert wird.

Die Beleuchtungskörper 6 waren «omit für ■>Ine Periodendauer T, der astabilen Kippstufe 10 eingsachaltet. Die Periodendauer T. entspricht dem Bar>i.«zeitintervall, das der zur Überwindung einer V,tage normalerweise benötigten Zeitspanne entspricht. Wird ein« gr niere Brenndauer der Beleuchtungskörper 6 zur Überwindung mehrerer Stockwerke benötigt, so wird durcli .aufeinanderfolgendes mehrfaches Betätigen eines Drucktaster:? 1 eine solche erhöhte Brenndauer programmiert, diß ein ganzzahliges Vielfaches des Basiszeitintervalles mit der Dauer T. darstellt. Durch aufeinanderfolgendes dreifaches Betätigen eines Drucktasters 1 beispielsweise wird der Zählerinhalt des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 8 auf den Wert 3 gesetzt. Damit werden sofort die Beleuchtungskörper 6 eingeschaltet und die astabile Kippstufe 10 freigegeben. Am Ende der ersten Signalperiode der astabilen Kippstufe 10 wird der Zählerinhalt des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 8 auf 2 verringert. Damit bleibt

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die Nullerkennungsstufe 9 weiterhin aktiv und die Beleuchtungskörper 6 und die astabile Kippstufe 10 weiter eingeschaltet. Am Ende der nächsten Signalperiode der astabilen Kippstufe 10 erfolgt eine weitere Reduzierung des Zählerinhaltes des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 8 auf 1, was eine weitere Aufrechterhaltung des Einschaltzustandes der Beleuchtungskörper 6 bedingt. Erst nach Ablauf der dritten vollen Signalperiode der astabilen Kippstufe 10 wird der Zählerinhalt Null des Vorwärts-RUckwärts-Zählers 8 erreicht und damit die Beendigung der Brenndauer der Beleuchtungskörper 6. Damit kann die Einschaltdauer der Beleuchtungskörper 6 in einfacher Weise an den Bedarf angepaßt werden. Der erfindungsgemäße Treppenlicht-Zeitschalter ist kompatibel mit herkömmlichen Treppenlichtanlageri, so daß eine Umrüstung mühe Los durchführbar ist.

In Figur 4 ist eine komfortablere Ausführungsform B¹ des erfindungsgemäßen Treppenlicht-Zeitachalters dargestellt. Bei dieser Ausfiihrungaform ist es nicht mehr notwendig, einen Drucktaster mehrfach zu betätigen, um die gewünschte Brenndauer des Treppenlichts vorzugeben. Vielmehr wird die Brenndauer des Treppenlichts über die Betätigungsdauer eines Druck tasters 1 vorgegeben, so daß beispielsweise eine Drucktasterbetätigung von einer Sekunde eine Brenndauer Ln der Größe des Basiszeitintervalls von T_b vorgibt.

Schaltungstechnisch geschieht dies, indem eine weitere astabile Kippstufe 11 vorgesehen ist, die dem Vorwärtszähleingang des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 8 vorgeschaltet ist. Die astabile Kippstufe 11 ist ebenfalls als synchron anlaufende und anhaltende astabile Kippstufe ausgebildet. Die der astabilen Kippstufe 11 vorgeschaltete Eingangsstufe 2 gibt jeweils für die gesamte Betätigungsdauer eines Drucktasters 1 ein Trigger-

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signal ab, durch das die astabile Kippstufe 11 freigegeben wird. Die Vorgabe des Zählerinhaltes des Vorwärts-RUckwärts-Zählers 8 und damit die Einschaltdauer der Beleuchtungskörper 6 erfolgt somit über die Ausgangsimpulse der astabilen Kippstufe 11. Bezeichnet man die Betätigungsdauer eines Drucktasters 1 mit tm_AsT ^un<^ ^^e Frequenzen der astabilen Kippstufen 10 und 11 mit f._Q und f^., dann ergibt sich für die Einschaltdauer T^ der Beleuchtungskörper 6:
10

^Tein ^{= t}TAST ^x =H ^F10

Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß sich durch den erfindungsgemäßen Treppenlicht-Zeitschalter eine einfache, bedarfsangepaßte Brenndauer der Beleuchtungskörper erreichen läßt. Dies gestattet einen ökonomischeren Einsatz elektrischer Energie. Der erfindungsgemäße Treppenlicht-Zeitschalter ist kostengünstig aus im Handel erhältlichen Funktionsgliedern erstellbar.

4 Figuren

5 Patentansprüche

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Claims

^Vl>A7fh- Hüfi ΟίίΟ

. 1.) Treppenlicht-Zi>lt3ehali;i>t, üwc- b^i B;: i'l^: -Jl..i^m/i ti drucktasters Beleuchtungskörper durch sin übai· ein ZeItglied beeinf Ullitei-ί Schal tgMod für eüic- v.t? g-ige-ib-me

Brenndauer einschaltet, d a >1 υ ί· »-, h ,ς e lc e u n zeichne t > daß be L .1--UmU FiI jri5>c;rjr> i. Lvorgatig dts Brermdauejt· als ganrizahl i.p;-*« Vlcl.factio» :'r ^r T^) 'i!ru>r> BasiszeibintervaLlas (T^) aur-m d^a Z&L1 od-·-! lie ΟπϋοΓ iü der DrucktiifJT.erbeivrr-i.gungen ■/*-· ^-Μ-Λη-ι- IrA
2. Treppen! u;ht"'i2i fsohui t<- ■·.■■-.}: Fit. <t.i. >:^r v;.h i, d a ¹I u r c h g e k e ü >.·■ " ···: ). ^; μ α y « , ^f ι -1 ί ^ Mu Speicher (8) /orgegehsii i.·;!:, ^!o^ iöa \<iiioi:vcy· *-·:-, 11 am

•15 Ende der Dmcktast-ihetäbi ps.n'·;??^ An?- fl^r Jr-nl Ui) od-ir der Dauer dei· Diucktaet^r betatj.giU.^Hii pi-oporti.i^iRla Ab weichung von tir-ein ii. * t nu L L t«n t i. r ί t ϊ -»- ι ϊ wi '·j?l ·■ i", «laß eine RUckfuht einrivbtuni; Mu ι lov^m^heu mt, di^ den Speicheriiihalt (n) mir Vc-nsu-.-Uir rf: = -u,j} -i-l'gl -^U- »uf den NormalüihaLt (ITuIL) -.'uraoiifü-'ri . ' -l-Ii de«! "Ip^icher (8) eine Übe' ifachungaainhei. t ()) 'iugeurdinub i^t, die für die Dauer cter ibv/einhang ^om Π. "m?* ι :Λ:·:-η; 1 (ü :. Ί¹^^ da ? Schaltgllei Co) ein »:h:-ilt:»t.
3. Treppenlift ZeLbschf! 1 >.er naoh P.Atej:it_t,it'5pruch ;? !»it einer Kippsbufe al/5 "?^i '^Lie:i und e:i.tiC:r Eing^ugssLufe, in der aus einem Taatersi f,tiaL «in TriggörintpuLs -?.um BMnschalten des Treppen! Lf bi-.-ZeI t'iuhnI > ^rP frawoimen v/Lrd, dadurch g e k e u η ■/, « i c h η & t , dai3 der Ausgang der Eingarigsatuie (P) mit rl-^r.i Vor war taxable ingang eines als Speicher d.leneruir-r) yorvrä'rla-RücRv/ärts-Zählers (8) verbundeil i.:*t, dessen fiusgang du.t-<;li eine als Überwachurigseinheit dienende Nullei-kennuiigr.stufe (9) überwacht wird, deren /»usgangsjlgual bei. einem von Null abweichenden Inhalt ds-s Vorwärts-Rückv/är-ts-Zählei-s (Q) das Schaltglied (5) einschaltet und als Rüekführeinheit

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BAD OfIlGlNAL

eine synchron anlaufend,.- und anhaltende astabile Kippstufe (10) freigibt, der« η Auegangssignal am Rückwärtszähleingang des Vorwärts -HUi-Lv/Mrts-Zählers (8) ansteht (Figur 2),
5
4. Treppenlicht-Zeitschalter nach Patentanspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Nullerkennungsstufe (9) üL;j ODER-uatter ausgebilciet ist.
5. Treppenlicht-ZeitsehaLter nach Patentanspruch 3 oder 4, d u durch gekennzeichnet, daß dem Vorv/.'irtszähleingang dos Vorwirts-FUickwärts-Zahlers (β) eine weitere synchron anlaufende und anhaltende astabilü Kippstufe (M) mit höherer E'requenz vorgeschaltet ist (B'igui 4).

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