DE4222527A1 - Halogen-Niedervolt-Beleuchtungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Halogen-Niedervolt-Beleuch­ tungsanlage mit einem Halbleiterversorgungssystem, wel­ ches über einen Transformator mit Niederspannung versorgt wird und an den Leitern aufgehängte Halogen- Leuchten aufweist, die über jeder Leuchte zugeordnete, fernsteuerbare Leistungsschalter separat ansteuerbar sind.

Die meisten der heutzutage auf dem Markt befindlichen Halogen-Niedervolt-Beleuchtungsanlagen haben den Nach­ teil, daß sich alle Leuchten der Gesamtanlage nur ge­ meinsam ein- und ausschalten lassen. Diesen Nachteil vermeidet die Halogen-Niedervolt-Beleuchtungsanlage der eingangs genannten Art, die aus der Zeitschrift ELRA (1990), Heft 8, Seiten 76 bis 82 bekannt ist. Bei die­ ser vorbekannten Anlage sind die Leuchtengehäuse je­ weils mit Infrarot-Empfängern versehen, die mittels eines Mehrkanal-Infrarot-Handsenders selektiv an­ steuerbar sind und jeweils einen Leistungsschalter zum Ein- und Ausschalten der zugehörigen Leuchte aufweisen. Dieses vorbekannte Fernschaltsystem hat indessen Nach­ teile in verschiedener Hinsicht. Und zwar müssen alle Leuchten dieser Beleuchtungsanlage so angeordnet sein, daß sie für den Infrarot-Sender erreichtbar sind, was bei größeren oder gegliederten Räumlichkeiten nicht immer machbar ist. Weiterhin haben die jeweils mit In­ frarot-Empfänger und Leistungsschalter versehenen Leuchtengehäuse wegen der zusätzlich benötigten Plati­ nen und Kühlbleche ein klobiges Aussehen, was zum im übrigen filigranen Aufbau von Halogen-Niedervolt-Be­ leuchtungsanlagen nur schlecht paßt. Schließlich macht bei dem vorbekannten Fernsteuersystem die Wärmeablei­ tung Schwierigkeiten, so daß die Leuchten in der Lei­ stung auf verhältnismäßig niedrige Werte beschränkt sind.

Nach dem Stande der Technik (Technisches Handbuch: Netzbus X-10 der Firma Busch-Jaeger, 1990) sind netzgebundene Steuersysteme für parallel geschaltete elektrische Verbraucher bekannt, bei denen das zur Stromversorgung verwendete Installationsnetz auch die Übertragung von hochfrequenten Steuersignalen an elek­ trische Geräte übernimmt. Auch dieses Fernsteuersystem benötigt an den einzelnen zu steuernden Geräten ver­ hältnismäßig grobe und schwere Empfangseinrichtungen, die zum filigranen Aufbau einer Halogen-Niedervolt- Beleuchtungsanlage nicht passen würden.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Niedervolt- Beleuchtungsanlage der eingangs genannten Art dahinge­ hend weiterzubilden, daß alle Leuchten der Anlage unab­ hängig vom Ort ihrer Anbringung selektiv ansteuerbar sind. Dabei soll das Fernbedienungssystem den filigra­ nen Aufbau der Beleuchtungsanlage möglichst wenig stö­ ren und gegen die unvermeidbare Wärmeentwicklung im Bereich der Leuchten weniger empfindlich sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausge­ hend von der Halogen-Niedervolt-Beleuchtungsanlage der eingangs genannten Art vor, daß die Halogen-Leuchten jeweils einen sich zwischen den Leitern von Leiter zu Leiter erstreckenden schmalen Träger aufweisen, der eine Steuerelektronik für die Auswertung von leitungs­ gebundenen Steuersignalen und den Leistungsschalter enthält und an dem über ein Distanzstück die die Halo­ gen-Lampe aufnehmende Lampenfassung befestigt ist, wo­ bei der Beleuchtungsanlage mindestens ein Signalgeber für die Einspeisung von leitungsgebundenen Steuersigna­ len zugeordnet ist.

Bei der Beleuchtungsanlage gemäß der Erfindung erfolgt die Übermittlung der Steuersignale leitungsgebunden über das Stromversorgungssystem, so daß jede einzelne Leuchte unabhängig vom Ort ihres Einbaus selektiv ange­ steuert werden kann. Dabei befinden sich die Steuere­ lektronik für die Auswertung von leitungsgebundenen Steuersignalen und die Leistungsschalter jeweils in einem schmalen, sich von Leiter zu Leiter erstreckenden Träger in einiger Distanz von der die Halogen-Lampe aufnehmenden Lampenfassung. Der sich zwischen den Lei­ tern von Leiter zu Leiter erstreckende schmale Träger fügt sich gut in den filigranen Aufbau der Beleuchtungs­ anlage ein und hat in besonders vorteilhafter Weise eine gewisse Distanz zu der die Halogen-Lampe aufneh­ menden Lampenfassung. Hierdurch wird die von der Halo­ gen-Lampe zwangsläufig entwickelte Wärme wirksam von der Steuerelektronik und dem Leistungsschalter fernge­ halten. Der Querträger hat also eine Mehrfachfunktion als Tragelement zur Befestigung der Lampenfassung an den Leitern des Zweileiterversorgungssystems, als Gehäu­ se für die Steuerelektronik und den Leistungsschalter und als Schutzvorrichtung gegen Überwärmung.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß jeder Träger als nach oben offenes Aluminium­ profil ausgebildet ist, das an seiner Außenseite mit Kühlrippen versehen ist und nach oben und den Stirnsei­ ten hin von einem Deckel verschlossen ist. Diese Aus­ bildung des Trägers sorgt für eine besonders gute Wär­ meableitung und gibt dem Träger dennoch ein gefälliges äußeres Aussehen, welches gut zum filigranen Aufbau von Halogen-Niedervolt-Beleuchtungsanlagen paßt.

Zweckmäßig ist der Träger an beiden Enden mit Schraub­ klemmen zum Festklemmen an den Leitern versehen. Diese Schraubklemmen, die zugleich als elektrische Kontakte dienen, geben der Halogen-Leuchte einen besonders guten und stabilen Halt an dem Leitersystem.

Zweckmäßig ist weiterhin jeder Träger mit einem Mikro­ schalter für die Einstellung eines der Steuerelektronik zugeordneten Kanalwählers versehen. Hierdurch ist es möglich, die Steuerelektronik auf bestimmte Steuerkanä­ le einzustellen.

Die Mikroschalter sind zweckmäßig an der Oberseite der Träger und somit weitgehend unsichtbar angeordnet.

Vorzugsweise bestehen die Distanzstücke für die Be­ festigung der die Halogen-Lampe aufnehmenden Lampenfas­ sung aus einem wärmedämmenden Material. Hierdurch ist es möglich, die von der Halogen-Lampe entwickelte Wärme noch besser von dem Träger fernzuhalten, der die wär­ meempfindliche Steuerelektronik und den ebenfalls wär­ meempfindlichen Leistungsschalter enthält. Bei dieser Ausführungsform gemäß der Erfindung ist es möglich, einen elektronischen Leistungsschalter, beispielsweise einen Triac zu verwenden.

Um die Strahlrichtung der Halogen-Leuchten im Bedarfs­ fall ändern zu können, weisen die Distanzstücke jeweils zwei Gelenke mit senkrecht zueinander verlaufenden Gelenkachsen auf. Hierdurch ist es möglich, die Strahl­ richtung der Halogen-Leuchten in praktisch jede belie­ bige Richtung auszurichten.

Der Signalgeber für die Einspeisung der leitungsgebun­ denen Steuersignale kann beispielsweise direkt an die Leiter des Zweileiterversorgungssystems angeschlossen sein und über eine Infrarot-Fernbedienung ansteuerbar sein. In diesem Fall ist der Signalgeber zweckmäßig ebenfalls in einem sich von Leiter zu Leiter erstrek­ kenden länglichen Träger angeordnet, der äußerlich das gleiche Aussehen hat, wie die den Halogen-Leuchten zu­ geordneten Träger. Hierdurch fällt der Signalgeber op­ tisch weniger auf und fügt sich gut in das Gesamtbild der filigran aufgebauten Halogen-Niedervolt-Beleuch­ tungsanlage ein.

Alternativ oder zusätzlich zu dem direkt an das Zwei­ leiterversorgungssystem angeschlossenen Signalgeber kann ein Signalgeber auch in der Stromversorgung vor dem Transformator angeordnet sein. In diesem Fall müs­ sen allerdings für die Signalübertragung Frequenzen und Pulscodes verwendet werden, die problemlos über den Transformator gegeben werden können. Ist dies nicht möglich, kann zu dem Transformator ein Daten-Bypass, beispielsweise in Form eines Optokopplers gelegt wer­ den.

Bei Anordnung des Signalgebers in der Stromversorgung vor dem Transformator ist der Signalgeber zweckmäßig mit einem Unterputz-Lichtschalter kombiniert. Hierdurch ist es möglich, den Signalgeber an der Stelle zu pla­ zieren, an der normalerweise in jedem Raum der Licht­ schalter liegt, beispielsweise in einer bestimmten Höhe neben der Tür des Raumes. Diese Anordnung und Ausbil­ dung des Signalgebers hat den Vorteil, daß die Schal­ teinrichtungen zum Ein- und Ausschalten der Beleuch­ tungsanlage und die Steuertasten für die Ansteuerung der einzelnen Leuchten sofort gefunden werden.

Eine Schwierigkeit bei der Kombination mit einem Unterputz-Lichtschalter besteht darin, daß für die Unterbringung der Steuerelektronik des Signalgebers und der Tastschalter zu wenig Raum vorhanden ist. Um dieses Problem zu lösen, schlägt die Erfindung weiterhin vor, daß der Signalgeber eine mit der Steuerelektronik und den Tastschaltern versehene Platine aufweist, die der­ art an einem Unterputz-Lichtschalter befestigt ist, daß sie im montierten Zustand außerhalb der Unterputz- Dose parallel zur Wand und an der Wand anliegend ver­ läuft.

Die Platine ist vorzugsweise in SMT (Surface Mounted Technology) ausgeführt, so daß keine freiliegenden Lei­ terbahnen an der Rückseite vorhanden sind. Die Platine kann also beliebig groß ausgebildet werden, so daß eine ausreichend große Zahl von Tastschaltern auf der Plati­ ne angeordnet werden kann.

Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Halogen-Leuchte und deren Träger in Seitenansicht;

Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Halogen- Leuchte in Längsrichtung des Trägers gesehen;

Fig. 4 schematisch einen Querschnitt durch den Träger;

Fig. 5 schematisch einen Längsschnitt durch den Träger in dessen End­ bereich;

Fig. 6 einen Infrarot-ferngesteuerten Signalgeber, der direkt an die Leiter des Zweileiterversor­ gungssystems anschließbar ist;

Fig. 7 eine Draufsicht zu Fig. 6;

Fig. 8 schematisch einen Querschnitt des Signalgebers gemäß Fig. 6;

Fig. 9 schematisch einen Schnitt durch einen Signalgeber, der mit einem Unterputz-Lichtschalter kombiniert ist;

Fig. 10 eine Draufsicht zu Fig. 9;

Fig. 11 ein Blockschaltbild der Beleuch­ tungsanlage gemäß der Erfindung.

In der Zeichnung ist die als sogenannter Kaltlicht­ strahler ausgebildete Halogen-Lampe mit dem Bezugszei­ chen 1 bezeichnet. Diese Halogen-Lampe 1 sitzt in einer Lampenfassung 2, die ihrerseits über ein Distanzstück 3 mit einem länglich-schmalen Träger 4 verbunden ist. Das Distanzstück 2 besteht aus wärmedämmendem Material, beispielsweise aus wärmedämmenden Kunststoff, und weist zwei Gelenke 3a und 3b mit senkrecht zueinander verlau­ fenden Gelenkachsen auf. Mittels dieser Gelenke 3a und 3b kann die Halogen-Lampe 1 in beliebiger Richtung ver­ dreht oder verschwenkt werden, wie in Fig. 3 durch Pfeile angedeutet ist.

Der Träger 4 ist an beiden gegenüberliegenden Enden mit Schraubklemmen 5 versehen, die an den Leitern 6 des Zweileiterversorgungssystemes angeklemmt werden können. Die Leiter 6 des Zweileiterversorgungssystemes sind Seile oder Stangen, die zugleich zum Tragen der Halo­ gen-Leuchten dienen.

Der länglich-schmale Träger 4 besteht aus einem langge­ streckten, nach oben hin offenen Aluminium-Profil 7, welches an seiner Außenseite mit Kühlrippen 8 versehen ist und dessen Öffnung nach oben und nach den Stirnsei­ ten hin von einem Deckel 9 verschlossen ist.

Der von dem Deckel 9 und dem Aluminium-Profil 7 um­ schlossene Innenraum des schmalen Trägers 4 dient zur Aufnahme einer Steuerelektronik für die Auswertung von leitungsgebundenen Steuersignalen und eines Leistungs­ schalters zum Einschalten und Abschalten der Halogen- Lampe 1. Die Steuerelektronik befindet sich auf einer Platine 10, die mittels eines Klemmkeiles 11 im Innen­ raum des Trägers 4 festgelegt ist. Unterhalb der Plati­ ne 10 ist der die Lampe 1 ein- und ausschaltende Lei­ stungsschalter 12 vorgesehen, der beispielsweise als elektronisch schaltbarer Triac ausgebildet ist.

Für die Einstellung der Steuerschaltung auf den jeweils gewünschten Kanal ist an der Oberseite des Deckels 9 ein kodierter Mikroschalter 13 vorgesehen, dessen Betä­ tigungselemente von oben sichtbar sind und deshalb op­ tisch wenig stören.

Zur Einspeisung von leitungsgebundenen Steuersignalen in das Zweileiter-Versorgungssystem ist ein Signalgeber 14 vorgesehen, der direkt an die Leiter 6 des Zweilei­ terversorgungssystemes anschließbar ist und äußerlich etwa die gleiche Form und das gleiche Aussehen wie der Träger 4 hat. Wie die Fig. 6, 7 und 8 zeigen, ist der Signalgeber in einem Gehäuse untergebracht, welches von einem nach oben offenen Aluminium-Profil 15 gebil­ det wird, das an seiner Außenseite mit Kühlrippen 16 versehen ist und nach oben und den Stirnseiten hin von einem Deckel 17 abgedeckt ist. Auch der Signalgeber 14 ist an beiden Enden mit Schraubklemmen 18 versehen, die zum Anklemmen an den Leitern 6 des Zweileiterver­ sorgungssystemes dienen.

An der Unterseite des Signalgebers ist mittig eine Em­ pfangsdiode 19 für den Empfang von Infrarot-Fernsteuer­ signalen angeordnet. Diese Empfangsdiode ist mit einer im Innenraum des Aluminium-Profiles 15 befindlichen Empfangs- und Sendeelektronik verbunden, die auf einer Platine 20 untergebracht ist. Die von der Sendeelektro­ nik erzeugten Steuersignale werden leitungsgebunden über die Schraubklemmen 18 in die Leiter 6 des Zweilei­ terversorgungssystemes eingespeist und können von der Steuerelektronik in den einzelnen Trägern 4 erkannt und ausgewertet werden.

Wie sich aus dem Blockschaltbild in Fig. 11 ergibt, ist der Signalgeber 14 über eine handbetätigte Infrarot- Fernbedienung 21 ansteuerbar. Auf diese Weise ist es möglich, mit dieser handbetätigten Infrarot-Fernbedie­ nung 21 durch Eingabe von entsprechend adressierten Signalen jeden einzelne Lampe 1 anzusteuern, d. h. ein- oder auszuschalten.

Wie sich aus dem Blockschaltbild in Fig. 11 ergibt, erfolgt die Energieeinspeisung in die Leiter 6 des Zwei Leiterversorgungssystemes über einen Transformator 22, der vom Lichtnetz 23 gespeist wird, gegen welches die Beleuchtungsanlage durch einen Filter 24 abge­ schirmt ist. Dieses Filter 24 sorgt dafür, daß die lei­ tungsgebundenen Steuersignale nicht unkontrolliert in das Lichtnetz gelangen.

Wie aus dem Blockschaltbild weiter ersichtlich ist, können die leitungsgebundenen Steuersignale nicht nur auf der Niederspannungsseite, sondern auch auf der Hochspannungsseite des Transformators 22 in das Strom­ versorgungssystem eingespeist werden. Hierzu muß aller­ dings ein pulsmodulierter Code gewählt werden, der sich über die Transformatorspulen übertragen lädt. Ist dies nicht möglich, kann ein Datenbypass gelegt werden, der die Steuersignale beispielsweise optisch mittels eines Optokopplers 25 überträgt.

Die Einspeisung der leitungsgebundenen Steuersignale vor dem Transformator 22 hat den besonderen Vorteil, daß man in diesem Fall den Signalgeber 26 mit dem in Griffhöhe neben der Tür befindlichen normalen Licht­ schalter 27 kombinieren kann. Ein solcher mit einem Unterputz-Lichtschalter 27 kombinierter Signalgeber 26 ist im Blockschaltbild gemäß Fig. 11 dargestellt. Wie sich weiterhin aus den Fig. 9 und 10 ergibt, weist dieser mit dem Signalgeber 26 kombinierte Licht­ schalter 27 eine mit der Steuerelektronik und Tast­ schaltern 28 versehene Platine 29 auf, die derart an einem Unterputz-Lichtschalter 27 befestigt ist, daß sie im montierten Zustand außerhalb der Unterputz-Dose 30 parallel zur Wand und an der Wand anliegend verläuft. Hierdurch wird ein im Bereich des üblichen Lichtschal­ ters befindliches Tastenfeld geschaffen, welches es auch unkundigen Personen erlaubt, beim Betreten des Raumes die Halogen-Niedervolt-Beleuchtungsanlage durch Betätigung der einzelnen Tasten Lampe für Lampe einzu­ schalten. Die Platine 29 ist in SMT (Surface Mounted Technology) ausgebildet und hat dementsprechend keine freiliegenden Leiter auf der Rückseite. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, kann sie beliebig groß ausgebildet werden, so daß eine der Anzahl der Leuchten entsprechend große Zahl von Tastschaltern 28 vorgesehen werden kann.

Claims (12)

1. Halogen-Niedervolt-Beleuchtungsanlage mit einem Zweileiterversorgungssystem, welches über einen Trans­ formator mit Niederspannung versorgt wird und an den Leitern aufgehängte Halogen-Leuchten aufweist, die über jeder Leuchte zugeordnete, fernsteuerbare Leistungs­ schalter separat ansteuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Halogen-Leuchten jeweils einen sich zwischen den Leitern (6) von Leiter (6) zu Leiter (6) erstrek­ kenden schmalen Träger (4) aufweisen, der eine Steuer­ elektronik für die Auswertung von leitungsgebundenen Steuersignalen und den Leistungsschalter (12) enthält und an dem über ein Distanzstück (3) die die Halogen- Lampe (1) aufnehmende Lampenfassung (2) befestigt ist, wobei der Beleuchtungsanlage mindestens ein Signalgeber (14, 26) für die Einspeisung von leitungsgebundenen Steuersignalen zugeordnet ist.

2. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Träger (4) als nach oben hin offenes Aluminium-Profil (7) ausgebildet ist, das an seiner Außenseite mit Kühlrippen (8) versehen ist und nach oben und zu den Stirnseiten hin von einem Deckel (9) verschlossen ist.

3. Beleuchtungsanlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger an beiden Enden mit Schraubklemmen (5) zum Festklemmen an den Leitern (6) des Zeileiterversorgungssystemes versehen ist.

4. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (4) jeweils einen Mikro­ schalter (13) für die Einschaltung eines der Steuere­ lektronik zugeordneten Kanalwählers aufweisen.

5. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroschalter (13) an der Ober­ seite des Trägers (4) angeordnet ist.

6. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstücke (3) jeweils aus wärmedämmendem Material bestehen 7. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstücke (3) jeweils zwei Gelenke (3a, 3b) mit senkrecht zueinander verlaufenden Gelenkachsen aufweisen.

8. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (14) direkt an die Leiter (6) des Zweileiterversorgungssystemes ange­ schlossen ist.

9. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (14) über eine Infrarot-Fernbedienung (21) ansteuerbar ist.

10. Beleuchtungsanlage nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (14) in einem sich von Leiter (6) zu Leiter (6) erstreckenden länglichen Träger angeordnet ist.

11. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (26) in der Strom­ versorgung vor dem Transformator (22) angeordnet ist und mit einem Lichtschalter (27) kombiniert ist.

12. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (26) eine mit der Steuerelektronik und Tastschaltern (28) versehene Pla­ tine (29) aufweist, die derart an dem unter Putz an­ geordneten Lichtschalter (27) befestigt ist, daß sie im montierten Zustand außerhalb der Unterputz-Dose (30) parallel zur Wand und an der Wand anliegend verläuft.

13. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (29) in SMT (Surface Mounted Technology) ausgebildet ist.