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Schaltung für Zwischenstecker für frei
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verlegte elektrische Leitungen
Die Erfindung betrifft
eine Schaltung für Stecker für frei verlegte elektrische Leitungen, beispielsweise
Stecker von Verlängerungsleitungen, Gerätezuleitungen oder dergl.
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Es ist heute in weiten Bereichen üblich zu versuchen, dem Einbruchsrisiko
in Wohnungen und Einfamilienhäuser während einer längeren Abwesenheit der Besitzer
durch zeitweiliges Einschalten der Zimmer beleuchtung oder des Radios oder anderer,
den Eindruck des Bewohntseins vermittelnder elektrischer Verbraucher insbesondere
in den Abendstunden zu begegnen. Es finden hierzu bisher mechanische Zeitschaltuhren
Verwendung, die dem betreffenden elektrischen Verbraucher - Steh- und Tischlampen
als ohmsche Verbraucher einerseits oder Unterhaltungselektronik-Geräte als induktive
Verbraucher andererseits - vorgeschaltet werden können. Sie bestehen im wesentlichen
aus einem Drehscheiben- oder Drehhebeluhrwerk mit einstellbaren Schaltnocken, mit
deren Hilfe in regelmäßigen, durch die Schaltnocken bestimmten Zeitabständen das
betreffende Gerät eingeschaltet bzw.
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ausgeschaltet wird.
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Die bekannten Anordnungen haben sich nur ungenügend bewährt. Sie
sind konstruktiv aufwendig und damit kostspielig und nehmen die Leistungs-
schaltung
über anfällige Schaltkontakte vor. Ihr wesentlicher funktioneller Nachteil besteht
jedoch darin, daß sie nur auf festliegende Uhrzeit sowohl für die Einschaltung als
auch für die Abschaltung einstellbar sind, so daß bereits durch Beobachtung der
Einschalt- und Abschaltzeiten an nur wenigen aufeinanderfolgenden Tagen mit Sicherheit
festgestellt werden kann, ob die Schaltung aufgrund der persönlichen Bedienung durch
die Bewohner oder aufgrund einer voreingestellten Schaltung erfolgt.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Schaltung,
mit deren Hilfe auf eine einfache und platzsparende und damit preiswerte Weise eine
von der Uhrzeit unabhängige Schaltung elektrischer Verbraucher bewirkt werden kann.
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Die Erfindung besteht darin, daß in einer der Leiterverbindungen
ein mittels eines Zufallsgenerators angesteuerter TRIAC angeordnet ist.
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Durch die Erfindung ist eine Anordung zur uhrzeitunabhängigen Sch,lltung
von elektrischen Verbrauchern geschaffen, die keinen über die Grtjße handelsüblicher
Verbindungsstecker hinausgehenden Raum i.n Anspruch nimmt und daher auch kostengünstig
herstellbar ist. Aufgrund der Uhrzeitunabhängigkeit, d.h. der Pseudo-Zufälligkeit
des Schaltzeitpunktes sowohl im Einschaltsinne als auch im Ausschaltsinne ist für
einen außenstehenden Beobachter ein zeitlich nach Beginn und Dauer festliegendes
Zeitintervall für die Schaltung nicht mehr feststellbar, so daß aus den Schaltzeiten
keine Rückschlüsse mehr auf die Bewohntheit oder Unbewohntheit der Wohnung bezw.
des Hauses getroffen werden können.
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Zweckmäßig ist der Zufallsgenerator von einem Schieberegister gebildet,
das netzfrequenz-abhängig geschaltet wird und dessen beiden letzten Ausgänge über
ein EX-OR-Gatter zu seinem Eingang rückgeführt sind, wobei vorteilhaft dem Schieberegister
ein Frequenzteiler vorgeschaltet ist. Auf diese Weise ist eine Zufalls-Schaltung
geschaffen, die unter Berüclcsichtigung der in der international üblichen Netz-Frequenzen
ausreichend große Mindestzeit-Intervalle für die Schaltphasen gewährleistet bei
Erweichung von pseudo-zufalls-abhängigen Langzeit-Schaltphasen.
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Zur Steuerung Ohmscher Lasten kann zwischen dem Zufallsgenerator
und dem TRIAC ein Impulsgeber-IC zur Ansteuerung des TRIAC angeordnet sein.
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Es erfolgt damit in den genannten Anwendungsfällen der Steuerungen
ohmscher Lasten eine impulsweise, einen nur geringen Stromfluß hervorrufende Zündung
des TRIAC. Aufgrund der geringen Strombelastung der Schaltung durch die Impulszündung
kann die Spannungsversorgung auch mittels eines elektronischen RC-Netzwerkes erfolgen,
das vorteilhaft aus einer Z-Diode mit Vorwiderstand und Kondensator sowie einer
Reversierdiode und einem Ladekondensator besteht.
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Zur Schaltung induktiver Lasten, die einen dauerhaften Stromfluß
durch das Gate erfordern, erfolgt die Ansteuerung des TRIAC demgegenüber zweckmäßig
von dem Zufallsgenerator mittelbar über einen Puffer, wobei -die Spannungsversorgung
wegen der höheren Strombelastung zweckmäßig über einen Transformator erfolgt. Auch
in diesem Falle ist das Ein- bezw.
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Ausschalten bei Netzspannungs-Nulldurchgang gewährleistet.
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Die Schaltung kann mit einer Funktionsauswahl-Schaltung versehen
sein, mit deren Hilfe die Zufalls-Schaltung manuell und/oder mittels Zeitmotor dauerhaft
oder zeitweise überbrückt werden kann, so daß der Stecker als normaler Dauerbetriebsstecker
genutzt und die Zufalls-Schaltung willkürlich manuell oder zeitprogrammiert während
vorgegebener Tageszeiten ein- und abgeschaltet werden kann.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.
ls zeigen Fig.l eine erfindungsgemäße Schaltung zur Steuerung induktiver Lasten
Fig.2 eine Steckerschaltung zur Steuerung ohmscher Lasten mit.
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Die in Fig. 1 wiedergegebene Schaltung zum Einbau in Stecker von
frei verlegten elektrischen Leitungen, insbesondere Verlängerullgsleiturlgen, Gerätezuleitungen
oder dergl. besteht aus einem in die Leiterverbindung einzugliedernden TRIAC 1,
der mittels eines Zufallsgenerators 2, 3 angesteuert ist.
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Der Zufallsgenerator ist im Falle der wiedegegebenen beispiele von
einem 18-Bit-Schieberegister 2 (CD 4006) gebildet, das net.frequenz-abhängig geschaltet:
wird und dessen beiden letzten Ausgänge - PINS 8, 9 -über ein EX-OR-Gatter 3 zu
seinem Eingang rückgeführt sind. Dem Schieberegister 2 ist ein Frequenzteiler -
im Falle der Ausführungsform der Fig. 1 ein Frequenzteiler 4 mit mehreren Angriffen
((;I) ds()'()) und im
Falle der Ausführungsform nach Fig. 2 ein
Frequenzteiler mit feststehendem 1000 : 1 Teilungsverhältnis 5 (SAJ 141) - vorgeschaltet.
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Im Falle der in Fig. 1 wiedergegebenen Schaltung zur Steuerung induktiver
Lasten erfolgt die Ansteuerung des TRIAC 1 unmittelbar von dem Zufallsgenerator
unter dauerhaftem Zündstrom, in welchem Falle die Spannungsversorgung wegen des
erhöhten Stromflusses über einen Transformator 6 erfolgt. Dem TRIAC 1 ist im Falle
dieser Ausführungsform der Schaltung ein Pufferglied 7 aus drei parallel geschalteten,
von dem Zufallsgenerator 2, 3 angesteuerten EX-OR-Gattern vorgeschaltet. Die Schaltung
ist weiterhin mit einer Funktionswahlanordnung versehen, die im Falle dieser Ausführungsform
aus einem Zeitschalter 16, 17 und einem Funktionsauswahlschalter 18 besteht, mit
dessen Hilfe die Schaltung auf Durchgang bzw. Sperrung oder in Abhängigkeit von
der Zeitschaltuhr auf bleibende Einschaltung oder durch den Zufallsgenerator unterbrochene
Einschaltung geschaltet werden kann.
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Bei der in Fig. 2 wiedergegebenen, zur Schaltung ohmscher Lasten
bestimmten Steckerschaltung ist zwischen dem Zufallsgenerator 2, 3 und dem TRIAC
1 ein Impulsgeber-IC 10 zur Ansteuerung des TRLAC 1 angeordnet.
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Die Spannungsversorgung erfolgt in diesem Falle mittels eines elektronischen
RC-Netzwerltes, das aus einer Z-Diode 11 mit Vorwiderstand 12 und Kondensator 13,
einem Ladekondensator 14 und der Reversierdiode 15 beseht. Die Schaltung ist ebenfalls
mit einer - vereinfachten - Funktionsauswahl.-Anordnung versehen, die in diesem
Falle aus dem Ein-/Ausschalter 19 und dem Taster 20 besteht, mit deren Hilfe die
Zufalls-Schaltung ma-
nuell und/oder programmiert zeitweise oder
dauerhaft überbrückt werden kann.
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Die erfindungsgemäße Schaltung arbeitet - dargestellt am Beispiel
der in Fig. 2 wiedergegebenen Ausführungsform - wie folgt: Bei Stellung "manuell"
des Schalters 19 kann die Schaltung mittels des Tasters 20 auf Durchgang bezw Sperrung
gestellt werden dergestalt, daß bei Betätigung des Tasters der Verbraucher dauerhaft
eingeschaltet oder abgeschaltet wird. Bei Stellung "Auto RND" des Schalters 19 wird
der Verbraucher durch den Zufallsgenerator geschaltet.
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Bei Einschaltung des Zufalls-Betriebes in der angegebenen Weise wiid
die Schaltung über das RC-Netzwerk mit Spannung versorgt. Bei Zugrundelegung einer
betriebsüblichen Netzfrequenz von 50 Hz werden von dem üOO 1 Frequenzteiler 4 in
Zeitintervallen von 20 s Impulse an das Schieberegister 6 weitergegeben, das infolgedessen
in Zeitintervallen von 20 s die in ihm enthaltenen Informationen weiterschiebt.
Infolgedessen werden auch der Zünd-IC 10 und der TRIAC 1 mit einer kürzesten Taktzeit
von 20 s in Zeitabtänden freigegeben bezw. gesperrt, die pseudozufallsbedingt einem
einfachen ganzzahligen Vielfachen der durch den Frequenzteiler 4 vorggebenen Zeit
entspricht. Im Falle einer 1000 : 1-Frequenzteilung und liinsatz eines 18-Bit Schieberegisters
ergibt sich somit ein Ein- bezw.
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Ausschaltdauer-Verhältnis von zwischen 20 s und 6 min (18 x 20 s),
in einer Pseudozufallsfolge, die sich in 20 x ((2xE18) - 1) wiederholt.
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Hierbei können das Einschaltdauer-Verhältnis durch Änderung der Frequenzteilung
und
die Pseudozufallsfolge durch Auswahl des Schieberegistzeranzapfungen in weiten Grenzen
frei verändert werden.
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Die in Fig. 1 wiedergegebene Schaltung arbeitet im wesentlichen in
derselben Weise mit dem Unterschied, daß der TRIAC 1 nicht über den %ünd-IC 10 impulsweise
sondern direkt vom Puffer 7 dauerhaft gezündet wird und wegen des hierdurch bedingten
erhöhten Stromflusses für die Betriebsspannungsversorgung anstelle des RC-Netzwerkes
11 - 25 der Transformator 6 vorgesehen ist. Darüberhinaus kann bei dieser Ausführungsform
dii Schaltung motorisch-programmiert über den auf den Unterbrecher 17 wirkenden
programmierbaren Stellmotor 16, beispielsweise ein Zeitschaltwerk, in Betrieb gesetzt
und abgeschaltet werden. Es kann schließlich die Schaltung mittels des manuell zu
betätigenden Schalters 18 Zufalls- oder Stationärbetrieb ohne zeitliche Programmvorgabe
eingestellt werden.
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