DE3610112A1 - Treppenlichtzeitschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Treppenlichtzeitschalter.

Nach dem Stand der Technik sind Treppenlichtzeitschalter bekannt, die bei Betätigung eines Lichtschalters der Trep­ penhaus-Beleuchtungsanlage aktiviert werden, worauf das Licht angeht und nach Verstreichen einer bestimmten Zeit­ spanne abgeschaltet wird. Die Zeitspanne kann mittels eines Potentiometers, das Teil eines Zeitglieds ist, am Treppen­ lichtzeitschalter eingestellt werden. Der Treppenlichtzeit­ schalter kann überdies einen Wechselschalter aufweisen, mit dem sich alternativ zu der beschriebenen Zeitsteuerung eine Dauerbeleuchtung des Treppenhauses einstellen und die Beleuchtungsanlage ganz abschalten läßt.

Mit den bekannten Treppenlichtzeitschaltern geht der Nachteil einher, daß die Beleuchtung bisweilen zur Un­ zeit abschaltet, beispielsweise wenn sich eine das Trep­ penhaus begehende Person bei Nacht im Bereich zwischen zwei Stockwerken aufhält, wo kein Lichtschalter in er­ reichbarer Nähe ist. Der damit einhergehende Schreck und die Notwendigkeit, den Weg im Dunkeln fortzusetzen, stellen Unbequemlichkeiten und Gefahrenquellen dar. Um diese zu vermeiden, werden meist lange Beleuchtungszeit­ spannen des Treppenhauses eingestellt, damit der Begeher mit hoher Wahrscheinlichkeit sein Ziel erreicht hat, wenn das Licht abgeschaltet wird. Damit geht aber ein kostenintensiver hoher Energieverbrauch einher. Darüber­ hinaus wird man nicht der Situation gerecht, daß jemand bei brennender Treppenhausbeleuchtung den Flurbereich des Hauses betritt und sich dann ohne Betätigung eines Lichtschalters im Treppenhaus auf den Weg macht. Es kann sich dann sehr wohl plötzliche Dunkelheit einstellen, da die Dauer der verbleibenden Beleuchtungsperiode nicht abzuschätzen ist. Die Treppenhausbeleuchtung wird daher von Hausbewohnern vielfach unnötig, und insbesondere bei Erreichen des jeweils nächsten Lichtschalters über­ flüssigerweise noch einmal betätigt, was den Energie­ verbrauch und die Kosten erhöht. Schließlich müssen bei mit bekannten Treppenlichtzeitschaltern ausgerüsteten Beleuchtungsanlagen die Lichtschalter im Treppenhaus relativ dicht gesetzt sein, damit bei einem unerwarteten Abschalten des Lichts der in Dunkelheit zurückzulegende Weg bis zum nächsten Lichtschalter kurz ist. Die elektrische Installation im Treppenhaus ist also relativ aufwendig.

In der DE-OS 29 02 085 ist bereits ein Treppenlichtzeit­ schalter beschrieben, der ein Warnsignal abgibt, auf das dann nach einer gewissen zeitlichen Verzögerung die Lichtab­ schaltung erfolgt. Das Warnsignal kann in einem kurzen Ab­ schalten und Wiederanschalten des Lichts bestehen. Auch dieser Treppenlichtzeitschalter vermeidet nicht das Schreck­ moment beim plötzlichen Ausschalten des Lichts bzw. Auftre­ ten des Warnsignals. Die kurzfristige Unterbrechung des Lichts als Warnsignal hat den Nachteil, daß ein Begeher des Treppenhauses nicht oder nur schwer zwischen einem manu­ ellen Wiedereinschalten, mit dem die Einschaltperiode wieder beginnt, und einem automatischen, nur kurzfristigen Wieder­ einschalten unterscheiden kann. Es sind also Irrtümer mög­ lich, aufgrund derer man sich doch wieder plötzlich im Dun­ keln vorfinden kann. Außerdem ist auch nach wie vor das Problem ungelöst, daß bei einem Betreten des Flurbereichs bei schon eingeschalteter Beleuchtung nicht abzuschätzen ist, wie lange das Licht noch brennt. Insbesondere mag gera­ de das Warnsignal erfolgt sein, ohne daß es bemerkt wurde oder bemerkt werden konnte, so daß ein unerwartetes Abschal­ ten des Lichts unmittelbar bevorsteht. Im Ergebnis sind da­ her auch die Besucher eines Hauses, das mit dem Treppen­ lichtzeitschalter der DE-OS 29 02 085 ausgerüstet ist, zu einem häufigen und überflüssig energieverschwendenden Betä­ tigen der Lichtschalter im Treppenhaus genötigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen energiesparenden Trep­ penlichtzeitschalter von unaufwendigem, kostengünstigen Aufbau anzugeben, der plötzliche Dunkelheit im Treppenhaus und die damit einhergehenden Unbequemlichkeiten und Gefähr­ dungen vermeidet und dem Betreter des Treppenhauses jeder­ zeit eine Abschätzung von Dauer und Helligkeitsverlauf einer laufenden Beleuchtungsperiode ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Trep­ penlichtzeitschalter vorgeschlagen, der ein Zeitglied zur Vorgabe eines Zeitabschnitts enthält, innerhalb dessen die Lichtintensität nach Betätigung eines Lichtschalters von maximaler Helligkeit auf eine minimale Helligkeit stetig abfällt.

Der erfindungsgemäße Treppenlichtzeitschalter dimmt also das Treppenlicht nach dem Einschalten innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnitts von maximaler Helligkeit auf eine minimale Helligkeit ab. Für den Helligkeits­ verlauf sind dabei verschiedene Varianten denkbar; insbe­ sondere kann die Lichtintensität linear oder exponentiell abnehmen, oder auch zu Beginn der Beleuchungsperiode im wesentlichen konstant sein, und erst gegen Ende der Be­ leuchtungsperiode einen merklichen Abfall erfahren. In jedem Fall erfolgt kein schlagartiges Abschalten des Lichts, und die damit einhergehende Verunsicherung wird vermieden. Ein Besucher des Hauses kann sich nicht plötzlich im Dunkeln befinden, und genötigt sein, sich bis zum nächsten Licht­ schalter zu tasten; vielmehr gibt ihm die allmählich abneh­ mende Lichtintensität Gelegenheit, bequem den nächsten Lichtschalter zu erreichen, und durch dessen Betätigung wieder volle Helligkeit herzustellen. Man kann auch auf dem Weg durch das Treppenhaus abschätzen, ob man während der laufenden Beleuchtungsperiode bei ausreichender Hellig­ keit sein Ziel erreicht. Eine unnötige erneute Betätigung eines Lichtschalters kann so vielfach vermieden, und Energie gespart werden. Beim Betreten eines schon beleuchtet vorge­ fundenen Treppenhauses besteht schließlich vorteilhafterwei­ se die Möglichkeit, die Dauer der noch laufenden Beleuch­ tungsperiode abzuschätzen, und gegebenenfalls rechtzeitig einen Lichtschalter zu betätigen. Der erfindungsgemäße Trep­ penlichtzeitschalter führt zu einer Senkung des Energiever­ brauchs, da über wenigstens einen Teil der Beleuchtungsperio­ de die Lichtintensität, und entsprechend die elektrische Lei­ stungsaufnahme verringert ist und ein überflüssiges wie­ derholtes Einschalten der Beleuchtung vermieden werden kann. Die Beleuchtungsperiode selbst kann auch kürzer eingestellt werden, ohne daß dies zu Unbequemlichkeiten oder Gefährdungen der Hausbesucher führt. Schließlich werden auch die Installationskosten verringert, da man die Lichtschalter im Treppenhaus problemlos weiter aus­ einanderlegen kann.

Der erfindungsgemäße Treppenlichtzeitschalter kann so ausgelegt sein, daß die Lichtintensität am Ende der Be­ leuchtungsperiode auf Null abfällt, die Beleuchtung also während einer angemessenen Dimmzeit verlischt. Das ist in Hinblick auf einen niedrigen Energieverbrauch günstig. Man kann aber auch vorsehen, daß die Lichtintensität nur auf einen endlichen Mindestwert abfällt, so daß im Treppenhaus während der Nacht ständig eine gewisse Grund­ helligkeit herrscht. Das ist in bestimmten Anwendungs­ bereichen aus Sicherheitsgründen erwünscht; man denke beispielsweise an Krankenhäuser oder Hotels.

Der Dimmzeitabschnitt, innerhalb dessen die Lichtinten­ sität abfällt, kann durch Verstellen des Zeitglieds an dem erfindungsgemäßen Treppenlichtzeitschalter variabel vorgebbar sein. Man kann sich so mit einem einheitlichen, kostengünstig herzustellenden Modul an die indivi­ duellen Gegebenheiten eines Hauses anpassen.

Der erfindungsgemäße Treppenlichtzeitschalter kann einen Wechselschalter enthalten, der neben einer Schaltstellung für zeitgesteuert gedimmte Beleuchtung weitere Schaltstel­ lungen für Dauerbeleuchtung bei maximaler Helligkeit und/ oder Dauerbeleuchtung mit einer vorgegebenen geringen Hel­ ligkeit hat. Man kann so bei Bedarf auch einmal auf Dauerbe­ leuchtung des Treppenhauses bei voller oder verminderter Helligkeit schalten.

Das Dimmen des Treppenlichts erfolgt vorzugsweise durch Wechselstrom-Phasenanschnittsteuerung der beschalteten Be­ leuchtungsanlage. Diese Form der Steuerung ermöglicht bei minimaler Energieverlustleistung einen einfachen Schaltungs­ aufbau, der sehr variable Vorgaben hinsichtlich des Dimm­ zeitintervalls und einer eingestellten Grundhelligkeit er­ laubt. Für die Phasenanschnittsteuerung gibt es handelsübli­ che Steuermodule in Gestalt von monolithisch integrierten Schaltungen, die sich durch einen höchst kompakten Aufbau, eine geringe Leistungsaufnahme und einen vergleichsweise niedrigen Preis auszeichnen. Der erfindungsgemäße Treppen­ lichtzeitschalter kann daher eine Gehäusegröße haben, die der herkömmlicher Treppenlichtzeitschalter entspricht, so daß ein Einbau in übliche Schaltschränke und gegebenenfalls ein Umrüsten durch einfachen Austausch möglich ist. Die Gestehungskosten des erfindungsgemäßen Treppenlichtzeit­ schalters können bei alledem in derselben Größenordnung liegen, wie die herkömmlicher Treppenlichtzeitschalter.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Zeich­ nungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Teilweise schematisch zeigt

Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines erfindungs­ gemäßen Treppenlichtzeitschalters;

Fig. 2 eine Schaltung des mit Phasenanschnittsteuerung der beschalteten Beleuchtungsanlage arbeiten­ den Treppenlichtzeitschalters, bei der der Steuerbaustein TEA 1007 der Firma Telefunken Verwendung findet.

Der in Fig. 1 gezeigte Treppenlichtzeitschalter hat ein anreihbares Gehäuse 10, das sich auf eine Normprofiltrag­ schiene aufschnappen läßt. Eine auf die Schiene passende Aufschnappöffnung 12 und ein die Verrastung bewirkendes Federelement 14 befinden sich an der Gehäuseunterseite. Das Gehäuse 10 besteht aus einem länglich-quaderförmigen unteren Montageblock 16 und einem mittig darauf aufbauen­ den, schmaleren, ebenfalls quaderförmigen Gehäuseblock 18. Im Bereich der Stufe 20, die den Übergang zwischen den Blöcken 16, 18 bildet, befinden sich beidseits je vier in einer Reihe liegende Klemmanschlüsse für Kabel. Diese haben Einstecköffnungen 22 für das blanke Kabelende und zugehörige Klemmschrauben, die von oben her zugänglich in Gehäusebohrungen 24 aufgenommen sind. Bestimmte Klemman­ schlüsse sind Phase und Nulleiter eines elektrischen Wech­ selstrom-Energieversorgungsnetzes sowie Phase und Nulleiter der beschalteten Wechselstrom-Beleuchtungsanlage zugeordnet. Das Gehäuse 10 enthält einen Fernschalter, der über außer­ halb des Gehäuses 10 befindliche Taster in Gestalt von Lichtschaltern der Beleuchtungsanlage angesteuert wird. Die zugehörigen Steuerleitungen werden ebenfalls an bestim­ mten Klemmanschlüssen des Gehäuses 10 angeklemmt.

An der oberen Stirnfläche des Gehäuses 10 befinden sich Stellelemente in Gestalt eines Wechselschalters S und zweier Drehpotentiometer P _I und P _T . Der Wechselschalter S hat drei Schaltstellungen. In einer ersten Position 26, die durch das Symbol "Glühbirne" identifiziert ist, ist die Treppen­ hausbeleuchtung dauernd mit maximaler Helligkeit eingeschal­ tet. In einer zweiten Nullposition 28 bezüglich der Son­ derfunktionen "Dauerhelligkeit" erfolgt das erfindungsgemäße zeitgesteuerte Abdimmen der Treppenhausbeleuchtung auf Lichtendintensität "Null" mit einem Dimm-Zeitintervall, das an den Potentiometer P _T eingestellt werden kann.

In einer dritten, durch abgedunkeltes Lampensymbol identifi­ zierten Schalterstellung 30 des Wechselschalters S ist eine Dauer-Grundhelligkeit, z.B. zu verstehen als Notbeleuchtung, eingestellt, die sich an dem Potentiometer P _I vorgeben läßt. Auf diese Grundhelligkeit fällt auch die Beleuchtung nach Aktivierung des Treppenhauslichts und Verstreichen des am Potentiometer P _T eingestellten Dimm-Zeitintervalls ab.

Das Potentiometer P _T dient also zur Einstellung des Dimmin­ tervalls, innerhalb dessen die Lichtintensität nach Betäti­ gung eines Lichtschalters von maximaler Helligkeit auf eine minimale Helligkeit stetig abfällt. Typische Zeiten liegen dabei zwischen Bruchteilen einer Minute und mehreren, insbe­ sondere zehn und mehr Minuten.

Am Potentiometer P _I kann eine Grundhelligkeit der Beleuch­ tungsanlage eingestellt werden, auf die die Lichtintensität nach Verstreichen des Dimmintervalls abfällt, und die dann dauernd ansteht, bis wieder ein Lichtschalter betätigt wird. Wie erwähnt, kann die Lichtendintensität aber auch Null sein, so daß das Licht bis auf völlige Dunkelheit abgedimmt wird (Schalterstellung 28). Vorausgesetzt, daß überhaupt eine Grundhelligkeit gewünscht wird (Schalterstellung 30), wird diese mit dem Potentiometer P _I vorzugsweise derart eingestellt, daß sie nur einen Bruchteil der maximalen Hel­ ligkeit beträgt. Der Stellbereich des Potentiometers P _I kann aber bis hin zur maximalen Helligkeit der Beleuchtungs­ anlage reichen.

Wie in Fig. 2 illustriert, erfolgt das Abdimmen vorzugs­ weise durch Wechselstrom-Phasenanschnittsteuerung der be­ schalteten Beleuchtungsanlage. Dabei kommt der integrierte Steuerbaustein TEA 1007 der Firma Telefunken zum Einsatz, der in dem Datenbuch 1984 "Phasenanschnittsteuerschaltungen und Nullspannungsschalter" der Telefunken elektronic, There­ sienstraße 2, 7100 Heilbronn beschrieben ist. Auf die Aus­ führungen in diesem Datenbuch wird voll inhaltlich Bezug genommen. Unter den Anwendungsbeispielen des TEA 1007 wird insbesondere auf Fig. 2 "spannungsgesteuerter Leistungsstel­ ler" des Datenbuchs verwiesen, der Fig. 2 dieser Anmeldung in Darstellung und Symbolik weitgehend folgt.

Die Schaltung hat einen Eingangspol 32 für die Phase, und einen Eingangspol 34 für den Mittelpunktsleiter des elektri­ schen Versorgungsnetzes. Zum Anschluß der als Last geschal­ teten Beleuchtungsanlage dient ein auf Phase liegender Aus­ gangspol 36 und ein Ausgangspol 38 für den Mittelpunktslei­ ter der Beleuchtungsanlage. Letzterer wird über einen den Phasenanschnitt besorgenden Triac und eine nachgeschaltete Drossel gespeist, die in einem vom Mittelpunktsleiter 34 abgehenden Zweig liegen. Ein parallel geschalteter Kondensa­ tor 40 dient in Verbindung mit genannter Drossel der Entstö­ rung.

Der Triac erhält ein Steuersignal von Pin 2 des Bausteins TEA 1007. Der Laststrom des Triac wird zu Synchronisations­ zwecken über einen Stromdetektor mit Eingang Pin 4 abge­ fragt. Ein netzsynchrones Signal steht am Eingang Pin 5 an.

Am Pin 6 braucht der Baustein TEA 1007 eine zeitlich verän­ derliche Regelgleichspannung, die dem zeitlichen Verlauf der gewünschten elektrischen Leistungssteuerung durch den Triac entspricht. Diese Regelgleichspannung wird über eine Diode 42 von der Phase Ph abgeleitet und über eine Zenerdi­ ode 44 und einen parallel geschalteten Kondensator 46 stabi­ lisiert. Zenerdiode 44 und Kondensator 46 liegen am Zweig zum Mittelpunktsleiter Mp. Die stabilisierte Regelgleich­ spannung liegt über ein RC-Glied am Pin 6 an, das aus einer Kapazität 48 und dem parallel zum Mittelpunktsleiter hin geschalteten Potentiometer P _T besteht. Die Kapazität 48 wird geladen, wenn ein externer Taster 50, der einen Licht­ schalter der Beleuchtungsanlage symbolisiert, geschlossen wird. 52 und 54 sind Anschlußklemmen einer zugehörigen Steuerleitung 56 der Beleuchtungsanlage. Wird ein Licht­ schalter betätigt, d.h. symbolisch der Taster 50 geschlos­ sen, so erreicht die Regelgleichspannung am Pin 6 maximale Intensität, und die Beleuchtungsanlage wird über den Triac auf maximale Helligkeit gesteuert. Nach Loslassen des Ta­ sters 50 fließt die Ladung der Kapazität 48 über das Poten­ tiometer P _T ab, wobei die Zeitkonstante des RC-Glieds durch entsprechende Einstellung des Potentiometers P _T veränder­ lich ist. Diesem Abfall entsprechend, wird das Licht der Beleuchtungsanlage vom Triac gedimmt.

Die Phasenlage des Zündzeitpunkts für den Triac wird am Pin 7 des TEA 1007 anhand eines Kondensators C _ϕ/t eingestellt. C _ϕ/t wird bei einem Nulldurchgang der Netzspannung über einen internen Schalter des TBA 1007 entladen. C _ϕ/t liegt zwischen Pin 7 und dem Mittelpunktsleiter Mp. Sein Ladestrom wird von der Phase 32 her über eine Diode 58 und eine Kon­ densatorstrecke 60 geliefert. Die Einstellung des Ladestroms erfolgt über einen parallelen Zweig zum Pin 3 des TEA 1007, in dem das Potentiometer P _I liegt. Durch Änderung der Poten­ tiometereinstellung P _I beeinflußt man die Phasenlage des Zündimpulses für den Triac, was die Möglichkeit eröffnet, eine den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend einstellbare Grundhelligkeit der beschalteten Treppenbeleuchtungsanlage vorzugeben. Auf diese Grundhelligkeit fällt die Lichtinten­ sität beim Dimmen ab.

Schalter S 1 und S 2 in Fig. 2 symbolisieren Schaltstellungen des Wechselschalters S. S 1 liegt den durch einen Taster 50 symbolisierten Lichtschaltern der Beleuchtungsanlage parallel. S 2 liegt zum Potentiometer P _I in Reihe.

Der geschalteten Widerstandsstrecke liegt ein hochohmiger Widerstand 62 parallel.

Wird mit Position 26 des Schalters S auf Dauerlicht bei voller Helligkeit geschaltet, so wird S 1 geschlossen, so daß ständig der hohe Pegel der Regelgleichspannung am Pin 6 des TEA 1007 ansteht. Das Treppenlicht ist dann dauernd an, ohne daß ein Dimmen erfolgt. In der durch das Symbol "0" identifizierten Schaltposition 28 des Schalters S, in der das zeitgesteuerte Abdimmen des Treppenlichts auf Lichtendintensität Null wirksam ist, ist Schalter S 1 und Schalter S 2 offen. Die am Potentiome­ ter P _T vorgenommene Zeiteinstellung ist damit wirksam, während die am Potentiometer P _I vorgenommene Einstellung einer Grund­ helligkeit unwirksam ist. Nimmt schließlich der Schalter S seine Position 30 ein, die einer Dauerbeleuchtung bei vorgege­ bener Grundhelligkeit und einem Abdimmen auf diese Grundhellig­ keit entspricht, so sind die Kontakte S 1 offen und S 2 geschlos­ sen, wobei die Einstellung der gewünschten Grundhelligkeit mit dem Potentiometer P _I wirksam ist.

• Liste der Bezugszeichen 10 Gehäuse
  12 Aufschnappöffnung
  14 Federelement
  16 Montageblock
  18 Gehäuseblock
  20 Stufe
  22 Einstecköffnung
  24 Bohrung
  26, 28, 30 Schaltstellung
  34 Eingangspol
  36, 38 Ausgangspol
  40 Kondensator
  42 Diode
  44 Zenerdiode
  46, 48 Kondensator
  50 Taster
  52, 54 Anschlußklemme
  56 Steuerleitung
  58 Diode
  60 Kondensatorstrecke
  62 Widerstand

Claims (6)

1. Treppenlichtzeitschalter, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Zeitglied (48; P _T ) zur Vorgabe eines Zeit­ abschnitts enthält, innerhalb dessen die Lichtinten­ sität nach Betätigung eines Lichtschalters (50) von maximaler Helligkeit auf eine minimale Helligkeit stetig abfällt.

2. Treppenlichtzeitschalter, gekennzeichnet durch eine minimale Helligkeit Null.

3. Treppenlichtzeitschalter nach Anspruch 1, dadurch­ gekennzeichnet, daß die minimale Helligkeit eine vor­ zugsweise einstellbare (P_I) Grundhelligkeit ist.

4. Treppenlichtzeitschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dimmzeitab­ schnitt, innerhalb dessen die Lichtintensität abfällt, durch Verstellen des Zeitglieds (48; P _T ) variabel vor­ gebbar ist.

5. Treppenlichtzeitschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Wechsel­ schalter S enthält, der eine Schaltstellung (26; S 1 ge­ schlossen) für Dauerbeleuchtung bei maximaler Hellig­ keit, eine Schaltstellung (28; S 1 und S 2 offen) für zeitgesteuerte gedimmte Beleuchtung und eine Schalt­ stellung (30; S 2 geschlossen) für Dauerbeleuchtung bei minimaler Helligkeit hat.

6. Treppenlichtzeitschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Schaltung zur Wechselstrom-Phasenanschnittsteuerung der beschal­ teten Beleuchtungsanlage enthält.