DE3923022A1 - Einbau-dimmerschalter - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Dimmerschalter zur
Steuerung der Leistung einer elektrischen Last.
Einbau-Dimmer, Schalter und Kombinationen von Dimmer und
Schalter sind seit vielen Jahren bekannt. Ein Schiebedimmer ist
in der US-PS 37 46 923 beschrieben. Ein Dimmer dieser Bauart
wird unter dem Warenzeichen "Nova" von der Anmelderin vertrieben.
Als Einbauschalter für Beleuchtungszwecke sind am meisten
verbreitet die Kippschalter, aber es gibt natürlich auch andere
Arten. Ein Einbauberührungsschalter ist in der US-PS 45 63 592
beschrieben und ein Schalter dieser Bauart wird ebenfalls von
der Anmelderin unter der Bezeichnung "Nova" vertrieben.
Bei der Kombination Dimmer-Schalter gibt es zwei verschiedene
Bauarten. Bei der ersten Bauart wird die Schaltfunktion durch
die Dimmer-Steuerung herbeigeführt. Beispielsweise kann ein
Dimmer mit Drehknopf gedrückt werden, um als Schalter zu wirken
und er kann gedreht werden, um als Dimmer zu wirken. Stattdessen
kann ein linear gleitbarer Dimmer als Schalter wirken, wenn er
am Ende seiner Bewegungsbahn eintrifft (vgl. US-PS 37 46 923).
Die zweite Bauart der Kombination Dimmer-Schalter weist
getrennte Betätigungsglieder für Dimmer und Schaltfunktion
auf. Beispiele solcher Schalter sind die von der Anmelderin
vertriebenen Modelle S 600P und Nova Model N-600ML. Weitere
Beispiele dieser Bauart sind verfügbar von Home Automation Ltd.,
UK. Diese bestehen aus einem linearen Gleit-Dimmer, der neben
einem Kippschalter montiert ist (Slider Dimmer Model SC630W ID).
Dimmer und Schaltbetätigungsglied sind seitlich nebeneinander
angeordnet und jedes Glied nimmt die Hälfte einer rechteckigen
Öffnung der Frontplatte ein.
Charakteristisch für bekannte Dimmer-Schalter ist die Tatsache,
daß ihr Aussehen ihre Schaltfunktion nicht erkennen läßt. Wenn
ein einziges Betätigungsglied beiden Zwecken dient, dann ist
die Schaltfunktion nicht erkennbar. Wenn ein getrenntes Glied
den Schalter betätigt, dann nimmt ein solches Betätigungsglied
eine kleinere Öffnung in der Frontplatte ein oder höchstens eine
Öffnung von der Größe der Öffnung, die das Dimmer-Schaltglied
einnimmt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Wandeinbausystem
zur Steuerung elektrischer Leistung nach einer Last in
Kombination folgende Teile:
(a) einen Schalter, um die Leistung an- und auszuschalten;
(b) einen Dimmer zur Steuerung der der Last zugeführten
Leistung, und
(c) ein erstes und ein zweites Betätigungsglied, wobei das
erste Betätigungsglied den Schalter betätigt und
beträchtlich größer ist als das zweite Betätigungsglied,
welches zur Schaltung des Dimmers dient.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ergonometrisch einfach,
wobei die Schaltfunktion primär und vorherrschend die Schalt-
und Dimmerkombination ist. Im typischen Fall ist das Schalter-
Betätigungsglied wenigstens doppelt so groß wie das Dimmer-
Betätigungsglied und vorzugsweise wenigstens viermal so groß.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfaßt das
Wandeinbau-Schaltgerät in Kombination folgende Teile:
(a) einen durch Druckknopf betätigten elektrischen Schalt
kontakt;
(b) Mittel, um das Schaltgerät im Schaltergehäuse festzulegen;
(c) eine Frontplatte, die über den Träger greift und eine
durchgehende Öffnung aufweist;
(d) einen Druckknopf, der elastisch im Träger gelagert und
durch die Öffnung der Frontplatte hindurch betätigbar ist;
(e) Mittel, die eine Kraft übertragen, die auf den Druckknopf
ausgeübt wird, um eine Steuerung der Vorrichtung zu
bewerkstelligen.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Dimmer-
Schalters;
Fig. 2 eine Frontansicht einer weiteren Ausführungsform
eines erfindungsgemäß ausgebildeten Dimmer-Schalters;
Fig. 3 eine isometrische Darstellung einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 ein Schaltbild einer Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Schaltdimmers;
Fig. 5 eine Vorderansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäß ausgebildeten Dimmer-Schalters;
Fig. 6 eine Frontansicht eines Dimmer-Schalters mit einem
Mehrfachsegment-Schalter, ausgebildet gemäß der
Erfindung;
Fig. 7 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung
eines Druckknopf-Schalters gemäß der Efindung;
Fig. 8 eine teilweise aufgebrochene Darstellung einiger
Elemente des Schalters gemäß Fig. 7.
Die Erfindung sieht einen kombinierten Dimmer-Schalter oder
Schalt-Dimmer vor, um die elektrische Listung nach einer
Belastung zu steuern, wobei das Primärelement der Schalter ist.
Unter der Bezeichnung "Dimmer" soll eine Vorrichtung verstanden
werden, welche die einer elektrischen Last zugeführte Leistung
steuern kann, und dies kann eine Beleuchtung sein, sie muß es
jedoch nicht sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt.
Hier ist eine Frontansicht eines Berührungsschalters (10)
dargestellt und ein Gleit-Dimmer-Betätigungsglied (12) ist
innerhalb der rechteckigen Öffnung (14) der Frontplatte (16)
verschiebbar. Das Betätigungsglied (12) steuert ein lineares
Potentiometer, dessen Schleiferstellung die Leistung, die der
Last zugeführt wird, bestimmt. Natürlich könnte das Stellglied
(12) auch auf der anderen Seite der Frontplatte oder in der
Mitte angeordnet sein. Stattdessen könnte die Bewegung des
Stellgliedes auch horizontal längs der oberen Kante oder der
unteren Kante oder in der Mitte der Frontplatte erfolgen. Die
Handhabe (13) des Stellgliedes (12) kann federbelastet sein,
so daß sie nach der Seite oder in die Frontplatte zurückgezogen
ist, wenn sie nicht zur Einstellung benötigt wird. Der Ausdruck
"Stellglied" soll sämtliche Elemente umfassen, die für die
Bewegung denkbar sind (z.B. 12) und nicht nur eine Handhabe
(z.B. 13). Die Länge des Stellgiedes (12) kann etwas größer
sein als die des Schalters (10). Unter dem Ausdruck
"Berührungsschalter" soll ein Schalter verstanden werden, der
durch sanfte Berührung aktiviert wird und der nur einen ganz
kurzen oder gar keinen Betätigungsweg besitzt, um seine
Funktion durchführen zu können. Ein Berührungsschalter steuert
im typischen Fall die einer Last zugeführte Leistung über eine
dazwischenliegende Schaltung, z.B. über einen Thyristor, einen
Transistor oder ein Relais. Der Berührungsschalter selbst
bewirkt eine Schaltung bei Spannungen, die weit unter der
Netzspannung liegen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Schalter (10) ein vorgespannter Berührungsschalter mit
abwechselnder Wirkung. Stattdessen kann der Schalter (10) auch
ein mechanischer Leistungsschalter sein und die Handhabe kann
die volle Netzspannung schalten.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, bei
dem ein Berührungsschalter (10) und ein rotierender Dimmer mit
Stellglied (18) anstelle eines linearen Gleitdimmers vorgesehen
sind. Das Stellglied (18) betätigt einen Drehpotentiometer, der
die Leistung der Last steuert. Das Potentiometer kann von jener
Bauart sein, bei der die Welle federbelastet ist und ausrastet,
um eine Einstellung vornehmen zu können, und dann eingedrückt
wird. Eine Bauart dieser Potentiometer stellt das Model
RK097111T dar, welches von ALPS Electric Co., San Jose, CA ver
fügbar ist. Ein Daumenrad stellt eine andere Ausführungsform
eines Dimmer-Stellgliedes dar.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher
die Dimmfunktion durch einen nach oben und nach unten ver
schwenkbaren Hebel herbeigeführt wird. Ein Drücken nach der
oberen Hälfte bewirkt eine Erhöhung der Leistung und ein
Schieben nach der unteren Hälfte bewirkt eine Verminderung der
Leistung. Der Hebel kann in Horizontalrichtung geteilt sein,
um ein oberes Element zu bilden, welches zwecks Erhöhung nach
oben verschoben werden kann, und ein unteres Element, welches
zur Erniedrigung nach unten verschiebbar ist. Dieser Mechanismus
kann ein motorisiertes Potentiometer antreiben, um eine
elektronische Steuerung zu bewirken. Außerdem kann der Dimmer-
Schalter gemäß Fig. 3 von einem Master-Dimmer ferngesteuert
werden, indem nur zwei Drähte an die Vorrichtung angeschlossen
werden. Fig. 4 stellt eine schematische Darstellung einer
Schaltung dar, die dies ermöglicht. Die Spannungsquelle (26)
speist eine elektrische Last (28). Der Master-Dimmer (30) weist
eine Schaltung (32) auf, die die Richtung des Stromflusses
feststellt und eine Erhöhungs-Erniedrigungsschaltung (34)
steuert. Die Drähte (36 und 38) führen eine Wechselspannung nach
der Fernsteuer-Dimmer-Schaltstufe (40), die Schalter (42, 44 und
46) enthält, die eine An/Ab-Schaltung bzw.eine Spannungserhöhung
bzw. Spannungserniedrigung bewirken. Wenn der Schalter (42) ,
der als Tastschalter ausgebildet ist, geschlossen wird, dann
stellt die Schaltung (32) einen Stromfluß in beiden Richtungen
fest. Wenn einer der Schalter (44 oder 46) geschlossen wird,
dann wird von der Schaltung (32) nur eine Strompolarität
festgestellt, nämlich die positive oder negative, je nach der
Diodenpolarität. Auf diese Weise können von der entfernt
liegenden Einheit vier unterschiedliche Zustände festgestellt
werden, nämlich: kein Strom, positiver Strom, negativer Strom,
und beide Polaritäten entsprechend: kein Signal, Spannungs
erhöhung, Spannungserniedrigung, abwechselnde An/Abschaltung.
Die Erfindung ist auch geeignet zur Benutzung in Verbindung mit
einer herkömmlichen Kippschalterfrontplatte, bei der die Öffnung
rechteckig und etwa 25 mm hoch und 12 mm breit ist. Fig. 5 zeigt
ein Ausführungsbeispiel bei dem sowohl der Druckknopf (50) als
auch das Gleitstellglied innerhalb einer Standard-Kippschalter-
Öffnung (54) in der Frontplatte (56) untergebracht sind.
Vorzugsweise ist der Schalter, der vom Druckknopf (50) betätigt
wird, ein vorgespannter mechanischer Druckschalter mit
abwechselnder Ein/Aus-Schaltwirkung. Er kann einen Totgang von
wenigstens 1 mm aus seiner Ruhestellung heraus aufweisen. Ein
Niederdrücken des Schalters in diesem Totgangbereich beeinflußt
den Schalter nicht, so daß der Schalter nicht zufällig durch
eine Person geschaltet werden kann, der über das Schaltglied
hinwegstreicht. Das Schaltglied (52) bewegt sich mit dem
Schaltknopf (50) nach innen und außen. Das Schaltglied kann
auch innerhalb statt außerhalb der Druckknopffläche angeordnet
werden und zweckmäßigerweise kann das Schaltglied hinter einer
angelenkten Klappe oder einer Verschiebeklappe vor dem
Druckknopf verborgen sein. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1
kann abgewandelt werden in Verbindung mit der Benutzung einer
Kippschalter-Frontplatte, indem einfach eine Frontplattenöffnung
von 25 mm Höhe und 12 mm Breite benutzt wird.
Der erfindungsgemäße Dimmer-Schalter wird vorzugsweise zur
Steuerung der Beleuchtung benutzt. Es ist oft erwünscht, bei
einer solchen Steuervorrichtung eine Anzeige des Beleuchtungs
zustandes zur Verfügung zu haben, insbesondere wenn die Steuer
vorrichtung weit entfernt von dem durch die Beleuchtungsquelle
zu bestrahlenden Raumes entfernt liegt. Eine solche Anzeige kann
auf verschiedene Weise verwirklicht werden, und die Anzeige kann
auf der Frontplatte oder an einem Stellglied angebracht werden.
Beispielsweise kann eine Lichtquelle, beispielsweise eine
Leuchtdiode, abgeschaltet werden, wenn die Beleuchtung
abgeschaltet ist und die Leuchtdiode kann aufleuchten, wenn die
Beleuchtung angeschaltet ist. Ein solches "Status"-Licht ist
in der US-Patentanmeldung Serial Nr. 1 33 776 beschrieben.
Stattdessen kann eine Anzeigeeinrichtung quantitativ oder semi
quantitativ die Lichtintensität der abgestrahlten Beleuchtung
anzeigen. Die Anzeigevorrichtung kann in diesem Falle eine
vertikale Reihe von Leuchtdioden aufweisen, die aufeinander
folgend aufleuchten wenn die Spannung erhöht wird, und die
ausgehen, wenn die Spannung vermindert wird.
Das Ansprechen der Last auf die Arbeitsweise des Dimmer-
Schalters gemäß der Erfindung kann augenblicklich erfolgen,
muß es aber nicht. Es können verschiedene Zeitverzögerungs
kreise, wie sie an sich bekannt sind, in Verbindung mit der
Erfindung benutzt werden, um das Einschwingen auf einen
gewählten Spannungszustand zu verzögern und/oder eine Änderung
über eine Zeitperiode herbeizuführen, d.h. ein langsames
Ansteigen bzw. Abklingen. Die Verzögerungsrate kann fest oder
einstellbar sein.
Es können zahlreiche Abwandlungen getroffen werden, ohne den
Rahmen der Erfindung zu verlassen. Wie beschrieben, kann durch
aufeinanderfolgende Betätigung der Schalter (10) abwechselnd
die Spannung an- und abschalten und an die Last jene Spannung
anlegen, die durch die Einstellung des Stellgliedes (12)
bestimmt ist. Der Schalter kann jedoch auch in zwei oder mehrere
Segmente aufgeteilt sein. Ein zweiteiliger Schalter könnte eine
Anschaltung und eine Abschaltung bewirken, während ein drei
teiliger Schalter die Schaltzustände "volle Spannung an", "vor
eingestellte Spannung an (d.h. eingestellt durch den Dimmer)"
und "aus" herbeiführen könnte. In gleicher Weise können mehrere
Dimmer in der Vorrichtung angeordnet werden, um zusätzliche
Voreinstellpegel wählbar zu machen, indem ein zusätzliches
Schaltelement betätigt wird. Fig. 6 zeigt eine Vorrichtung, die
zwei Dimmer (60 und 62) aufweist. Hierdurch werden zwei Vor
einstellpegel gebildet und ein Viersegmentschalter ermöglicht
die Wahl der Voreinstellung (60) durch Niederdrücken des
Segmentes (60 A), die Voreinstellung (62) durch Niederdrücken
von (62 A). Eine volle Einschaltung kann durch Drücken von (64)
erreicht werden und eine volle Abschaltung durch Drücken von
(66).
Die oben beschriebenen Schalt-Dimmeranordnungen sind hand
betätigt. Vorrichtungen mit gleichem Aussehen könnten auch
ferngesteuert werden, und zwar durch Draht oder auch drahtlos.
Die Fernsteuerung kann über Infrarot, über Hochfrequenz, über
Schall oder andere Fernwirkmethoden erreicht werden, wie sie
an sich bekannt sind. Eine drahtlose Betätigung eines Dimmers
ist in der US-Patentanmeldung Ser.Nr. 0 79 847 beschrieben. Wenn
eine Last von mehr als einer Stelle gesteuert wird, dann kann
ein Dimmer-Schalter auch einen Kommandoübernahmeknopf aufweisen,
um die jeweilige Vorrichtung für die Spannungssteuerung der
Last wirksam werden zu lassen.
Fig. 7 stellt eine perspektivische auseinandergezogene isome
trische Darstellung einer druckknopfbetätigten erfindungsgemäßen
Vorrichtung dar. Die elektrische Steuervorrichtung (70) wird
von einem Element (72) getragen, um in einer nicht dargestellten
Wandeinbaudose eingesetzt zu werden. Vorzugsweise weist die
Steuervorrichtung (70) einen Schalter mit abwechselnder Wirkung
auf, und insbesondere einen Kurzhubschalter. Stattdessen kann
die Vorrichtung (70) als Dimmer ausgebildet sein, die die
Spannung nach einer Last steuert, indem die Spannung erhöht wird
während der Schalter niedergedrückt wird und eine zyklische
Bewegung aufrecht erhalten wird, nachdem die maximale Spannungs
stellung erreicht ist. Der Druckknopf (74) weist elastische
Füße (76 und 78) auf, die vom Trägerelement (72) geführt werden.
Die Elastizität der Füße (76 und 78) ergibt in gewünschter Weise
eine Einbauvorspannung, etwa wie bei einem Kuppelschalter. Die
elastischen Füße (76 und 78) können auf dem Träger (72) auf
verschiedene Weise geführt werden. Eine oder mehrere Schienen
(80 und 82) können beispielsweise die Füße rechts und links
begrenzen. Außerdem können wahlweise Arme (84 und 86) in die
Enden eines Schlitzes (88) einschnappen, um den Druckknopf oben
und unten zu führen und so eine Anschlagschiene (80) entbehrlich
zu machen. Der Druckknopf (74) kann durch eine Öffnung (90) in
der Frontplatte (92) betätigt werden. Kraftübertragungsmittel
(94 und 96) sind am Druckknopf (74) auf der Rückseite der
Druckfläche (98) angeordnet. Die Druckfläche (98) bewirkt, daß
die Kraftübertragungsorgane (94 und 96) die Oberfläche (100)
einer schwenkbar gelagerten Stange (102) beaufschlagen, die
ihrerseits eine elektrische Steuervorrichtung (70) betätigt.
Fig. 8 zeigt eine isometrische, teilweise aufgebrochene Ansicht
des Druckknopfes (74) und der schwenkbaren Stange (102), die um
eine Achse (A) schwenkbar ist. Fig. 8 läßt durch Wegfall der
Trägeranordnung (72) und der Frontplatte (92) deutlich die Art
und Weise erkennen, auf die eine auf die Fläche (98) ausgeübte
Kraft über die Übertragungsglieder (94 u. 96) und die Oberfläche
(100) übertragen wird, um den Plunger (104) niederzudrücken und
die Steuervorrichtung (70) zu betätigen.
Wenn die Druckknopffläche (98) opak ausgebildet ist, dann könnte
ein verborgenes Nachtlicht vorgesehen werden, indem die Fläche
(98) über einen kleinen Teil ihres Bereichs durchsichtig
ausgebildet wird, und es könnte dieser Bereich von einer Leucht
diode oder einem ähnlichen kleinen Licht von hinten erhellt
werden. Der lichtdurchlässige Bereich kann dadurch geschaffen
werden, daß die Fläche (98) über einen kleinen Bereich verdünnt
wird, oder indem ein Ausschnitt in der Oberfläche (98) angebracht
wird, und indem dieser Bereich mit einem teilweise durchlässigen
Material angefüllt wird. Wenn die rückwärtige Beleuchtung im
Abstand zu der Fläche (98) liegt, dann könnten die Übertragungs
glieder (94 und 96) auch als Lichtleiter dienen.
Der Druckknopfmechanismus gemäß Fig. 7 und 8 und ein Gleit-
Dimmer können auf einer einzigen Trägerplatte angeordnet werden,
um eine Anordnung gemäß Fig. 1 zu schaffen.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend in Verbindung mit
bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es können jedoch
Abwandlungen im Rahmen der Erfindung getroffen werden.
Claims (10)
1. Wandeinbausystem zur Steuerung elektrischer Spannung bzw.
Leistung nach einer Last,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- (a) ein Schalter, um die Spannung an- und abzuschalten,
- (b) ein Dimmer zur Steuerung der an der Last liegenden Spannung, und
- (c) erste und zweite Stellglieder, wobei das erste Stellglied den elektrischen Schalter betätigt und beträchtlich größer ist als das zweite Stellglied, das den Dimmer betätigt.
2. System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Frontplatte über den Schalter
und den Dimmer greift und eine Öffnung aufweist, durch die das
erste und zweite Schaltglied vorstehen.
3. System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter ein vorgespannter
Druckknopfschalter ist.
4. System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Stellglied ein linearer
Schieber ist und daß das erste Stellglied ein Druckknopf ist,
der mit dem linearen Schieber verbunden ist.
5. System nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Element auf dem Druckknopf
angeordnet ist, um den linearen Schieber wahlweise abdecken zu
können.
6. System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Stellglied ein linearer
Schieber ist und daß das System außerdem eine Beleuchtungsein
richtung aufweist, die sich mit dem Schieber bewegt und anzeigt,
ob Spannung an der Last anliegt.
7. System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine drahtlose Infrarot-Steuerung
vorgesehen ist, um Schalter und Dimmer fernzusteuern.
8. Elektrisches Wandeinbau-Steuersystem,
gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
- (a) ein durch Druckknopf betätigbarer elektrischer Schalter,
- (b) Mittel, um den Schalter an einem Einbaukasten festzulegen,
- (c) eine Frontplatte, die über den Träger greift und eine Öffnung besitzt,
- (d) ein Druckknopf, der elastisch vom Träger abgestützt wird und durch die Öffnung der Frontplatte hindurch betätigbar ist,
- (e) Mittel, um eine Kraft, die auf den Druckknopf ausgeübt wird, zu übertragen und die Vorrichtung zu steuern.
9. Steuersystem nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß ein langgestrecktes Glied am Druck
knopf angeordnet ist, um in eine entsprechende Öffnung im Träger
einzuschnappen.
10. Steuersystem nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigelampe zwischen dem
Träger und dem Druckknopf angeordnet ist, und daß die Kraft
übertragungsmittel einen Lichtleiter bilden, der sich zwischen
der Anzeigelampe und dem Druckknopf erstreckt.
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