DE964967C

DE964967C - Device for automatic switching on and off of artificial light sources in rooms or other places with subdued daylight

Info

Publication number: DE964967C
Application number: DES27447A
Authority: DE
Inventors: Eberhardt Braunersreuther; Dipl-Ing Walter Hartel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-03-01
Filing date: 1952-03-01
Publication date: 1957-05-29

Description

AUSGEGEBEN AM 29. MAI 1957ISSUED MAY 29, 1957

S 27447 VIlIb12i cS 27447 VIlIb12i c

Es sind bereits elektrooptische Einrichtungen mit Lichtfühlern, z. B. Photozellen, bekannt, welche dazu dienen, künstliche Beleuchtungen abends bei sinkender Dämmerung einzuschalten, sobald die Tageshelligkeit unter einen gewissen Grenzwert sinkt, und sie morgens wieder auszuschalten, wenn die steigende Tageshelligkeit einen bestimmten Grenzwert überschreitet.There are already electro-optical devices with light sensors such. B. photocells, known which serve to switch on artificial lighting in the evening when dusk falls, as soon as the The daytime brightness falls below a certain limit, and switch it off again in the morning when the increasing daytime brightness exceeds a certain limit value.

Beim Gegenstand der Erfindung handelt es sich im besonderen um eine Einrichtung zum selbsttätigen Ein- und Ausschalten künstlicher Lichtquellen in Räumen oder an anderen Orten mit gedämpftem Tageslicht. Sie unterscheidet sich von dem Bekannten gemäß der Erfindung dadurch, daß ein einziger dem ungedämpften Tageslicht ausgesetzter Lichtfühler mit seinem sich mit der Tageshelligkeit ändernden Steuerstrom verschiedene Gruppen von künstlichen Lichtquellen über Schaltmittel dadurch nacheinander in Abhängigkeit von der sich ändernden Tageshelligkeit steuert, daß die Ansprechwerte der Steuermittel für denselben Steuerwert des Lichtfühlers verschieden sind.The subject matter of the invention is in particular a device for automatic Switching artificial light sources on and off in rooms or other places with subdued Daylight. It differs from the known according to the invention in that a single light sensor exposed to undamped daylight with its itself with the Daylight-changing control current via different groups of artificial light sources Controls switching means one after the other depending on the changing daylight that the response values of the control means are different for the same control value of the light sensor are.

Vorteilhaft können die Lichtfühler besonders ausgerichtet sein, um die selbsttätige Ein- und Ausschaltung den jeweiligen örtlichen Verhältnissen des Tageslichtes leicht anpassen zu können. Ferner können die Lichtfühler noch mit Filtern für eine Spektralkorrektur versehen sein.Advantageously, the light sensors can be particularly aligned to the automatic input and Switching off to be able to easily adapt to the respective local conditions of daylight. Furthermore, the light sensors can also be provided with filters for a spectral correction.

Der Gegenstand der Erfindung ist besonders für die nacheinander erfolgende Ein- und Ausschaltung von künstlichen Lichtquellen in Räumen mitThe object of the invention is particularly for the sequential switching on and off of artificial light sources in rooms with

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großer Raumtiefe von Vorteil, da sich in solchen Räumen erhebliche Unterschiede in der Beleuchtung durch das Tageslicht ergeben, je nachdem ob sich die zu beleuchtenden Objekte näher 5 oder weiter von einem Fenster oder einer anderen Lichtöffnung entfernt befinden.Large room depth is an advantage, as there are considerable differences in the lighting by daylight in such rooms, depending on the situation whether the objects to be illuminated are closer 5 or further from a window or another Light opening away.

In Fig. ι ist schematisch ein Raum ι mit einem Fenster 2 dargestellt, in dem zwei mit I und II bezeichnete Gruppen von Lichtquellen angeordnetIn Fig. Ι a room ι is schematically with a Window 2 is shown, in which two groups of light sources labeled I and II are arranged

ίο sind. Wie bereits erwähnt, werden zur Ein- und Ausschaltung dieser Lichtquellen in Abhängigkeit von den künstlichen Lichtverhältnissen des Raumes erfindungsgemäß zwei oder mehrere verschiedene Schaltmittel mit verschiedener Ansprechempfindlichkeit von einem gemeinsamen Lichtfühler gesteuert, der dem ungedämpften Tageslicht ausgesetzt ist. An Stelle verschiedener Schaltmittel mit verschiedener Ansprechempfindlichkeit können auch Mehrstufenrelais verwendet werden.ίο are. As already mentioned, the input and Switching off these light sources depending on the artificial lighting conditions in the room according to the invention, two or more different switching means with different responsiveness controlled by a shared light sensor that is exposed to undamped daylight is. Instead of different switching means with different responsiveness, you can multi-stage relays can also be used.

Die selbsttätige Ein- und Ausschaltung von verschiedenen Gruppen von Lichtquellen ist besonders wichtig, wenn als Lichtquellen Leuchtstoffröhren mk tageslichtähnlichem Spektrum verwendet werden, deren Abschaltung von Hand infolge des gleichartigen Lichtes sehr leicht vergessen würde.The automatic switching on and off of different groups of light sources is special important if fluorescent tubes mk spectrum similar to daylight are used as light sources are easily forgotten to switch off manually due to the similar light would.

Als Lichtfühler kann ein in an sich bekannter Weise mit den Schaltmitteln, insbesondere feinempfindlichen. Telegraphenrelais, unmittelbar ver- bundenes Photoelement vorgesehen sein. Da der Lichtfühler — wie bereits erwähnt — dem ungedämpften Tageslicht ausgesetzt ist, reicht die von ihm abgegebene Steuerenergie aus, um einen Magnetverstärker als Schaltmittel zu verwenden, dessen Magnetisierungswicklung an den Lichtfühler angeschlossen ist. Dasselbe gilt bei Verwendung eines niederohmigen Photowiderstandes mit Spannungsquelle. A light sensor can be used in a manner known per se with the switching means, in particular a finely sensitive. Telegraph relay, directly bound photo element may be provided. Since the light sensor - as already mentioned - the undamped Is exposed to daylight, the control energy it emits is sufficient to Magnetic amplifier to be used as switching means, its magnetizing winding to the light sensor connected. The same applies when using a low-ohm photoresistor with a voltage source.

Der Magnetverstärker wird dabei so bemessen, daß bei Erreichen der vorgesehenen Beleuchtungsstärken eine Vormagnetisierung erreicht wird, die zum Ein- und Ausschalten der künstlichen Lichtquellen ausreicht. Da die Zeitkonstante nicht berücksichtigt zu werden braucht, kann mit verhältnismäßig großen Amperewindungszahlen gearbeitet werden, ohne daß dadurch das Arbeiten des Magnetverstärkers nachteilig beeinflußt wird. Besonders vorteilhaft ist hierbei die Verwendung eines an sich bekannten Magnetverstärkers mit Kippcharakteristik. Ein solcher Magnetverstärker arbeitet bekanntlich derart, daß bei einer bestimmten geringfügigen Erhöhung der Vormagnetisierung ein Kippen, d. h. eine unstabile Stelle auf der Kennlinie des Magnetverstärkers, erreicht wird, die eine unverhältnismäßig große Änderung des Arbeitsstromes auslöst.The magnetic amplifier is dimensioned in such a way that when the intended illuminance levels are reached a pre-magnetization is achieved, which is necessary for switching the artificial light sources on and off sufficient. Since the time constant does not need to be taken into account, it is possible to use proportionally large number of ampere turns can be worked without thereby the working of the magnetic amplifier is adversely affected. The use of a per se is particularly advantageous here known magnetic amplifier with tilting characteristic. Such a magnetic amplifier is known to work such that at a certain slight increase in the bias, a tilting, i. H. an unstable point on the characteristic curve of the magnetic amplifier is reached, which is a disproportionate triggers a large change in the working current.

Gemäß einem weiteren Merkmal der ErfindungAccording to another feature of the invention

kann zum Einstellen der Helligkeit, bei der die Schaltmittel auslösen sollen, dem Lichtfühler ein ausziehbarer Tubus vorgesetzt werden. Dadurch wird einerseits vermieden, daß Eingriffe zur Veränderung des Ansprechwertes von Lichtfühlersteuerschaltungen in deren Steuer- und Auslösemitteln oder deren Schaltungen vorgenommen werden müssen. Dies wäre insbesondere bei Photoelementen ungünstig, die unmittelbar ein Schaltmittel steuern, d. h. bei denen ein Netzanschluß oder sonstige Hilfsstromquellen zur Erzeugung des Steuerstromes nicht notwendig sind. Durch die Einschaltung eines Widerstandes in den mit einem Photoelement unmittelbar verbundenen Steuerkreis eines Relais würde sich nämlich eine Verflachung der Lichtstrom-Relaissteuerspannungs-Kennlinie ergeben. Bei der Verwendung eines ausziehbaren Tubus kann dagegen die Ansprechempfindlichkeit ohne Eingriff in die elektrischen Stromkreise nur durch Veränderung des wirksamen Lichtwinkels erfolgen, indem der Tubus einfach mehr oder weniger lang ausgezogen wird. Andererseits kann dadurch der Arbeitspunkt des Relais in einen steileren Teil der Kennlinie verlegt werden, so daß ein definiertes Schalten erfolgt.can use the light sensor to set the brightness at which the switching means are to trigger extendable tube to be placed in front. This on the one hand avoids interventions to change the response value of light sensor control circuits in their control and triggering means or whose circuits have to be made. This would be particularly with photo elements unfavorable that directly control a switching means, d. H. where a network connection or other auxiliary power sources for generating the control current are not necessary. By switching on a resistor in the control circuit directly connected to a photo element a relay would namely flatten the luminous flux-relay control voltage characteristic result. When using an extendable tube, however, the responsiveness without interfering with the electrical circuits, only by changing the effective light angle can be done by simply pulling out the tube for a longer or shorter period. On the other hand, can thereby the operating point of the relay can be relocated to a steeper part of the characteristic curve, so that a defined switching takes place.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand der Fig. 2 und 3 nachfolgend näher erläutert. Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine Schaltung mit einem Lichtfühler 4, an den zwei Relais 5i und 5n angeschlossen sind. Bei einer bestimmten Tageshelligkei't I spricht das Relais S₁, bei einer Tageshelligkeit II das Relais 5n an. Dadurch werden die zwei Sekundärstromkreise der Relais mit den Leitern 6 und 7 geschlossen und nicht dargestellte Lichtschalter ausgelöst, welche die Gruppen I und II der Lichtquellen bei den gewünschten verschiedenen Tageshelligkeiten an- bzw. abschalten. Dem Lichtfühler ist in diesem Ausführungsbeispiel ein ausziehbarer Tubus 8 vorgesetzt. Sein ausziehbarer Teil 9 ist mit einer kulissenartigen Kurvenbahn 10 versehen, in der ein Führungsstift 11 des ortsfest vor dem Fühler angebrachten Teiles 12 des Tubus 8 gleitet. Die Kurvenbahn ist dabei so ausgebildet, daß das Ansprechen der Schaltmittel in Abhängigkeit von der Tageslichtstärke in Räumen oder an anderen Orten veränderbar ist.Further details of the invention are explained in more detail below with reference to FIGS. 2 and 3. Fig. 2 shows a schematic representation of a circuit with a light sensor 4, to which two relays 5i and 5n are connected. At a certain day brightness I the relay S ₁ responds, at a day brightness II the relay 5n. As a result, the two secondary circuits of the relays with the conductors 6 and 7 are closed and light switches (not shown) are triggered, which switch groups I and II of the light sources on and off at the desired different daylight levels. In this exemplary embodiment, an extendable tube 8 is placed in front of the light sensor. Its extendable part 9 is provided with a link-like cam track 10 in which a guide pin 11 of the part 12 of the tube 8 that is fixedly attached in front of the sensor slides. The curved path is designed in such a way that the response of the switching means can be changed as a function of the daylight intensity in rooms or at other locations.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist an Stelle eines Relais ein Magnetverstärker 13 als Schaltmittel verwendet. Sobald der durch den Lichtstrom des Lichtfühlers 4 erzeugte elektrische Strom in den Vormagnetisierungswicklungen 14 des Magnetverstärkers einen bestimmten Wert erreicht, wird der Eisenkern des Magnetverstärkers, welcher vorteilhaft aus hochpermeablem Eisen be- 11α steht, stärker gesättigt, so daß- sich der Widerstand der Sekundärwicklung 15 erniedrigt. Dadurch bekommen die eingeschalteten Lichtquellen 16 eine größere Spannung und leuchten, auf. Entsprechend der auf den Lichtfühler 4 einfallenden Tageslichthelligkeit leuchten, die Lichtquellen 16 mehr oder weniger stark. An Stelle eines einstufigen Magnetverstärkers kann erforderlichenfalls auch ein mehrstufiger vorgesehen werden.In the embodiment according to FIG. 3, a magnetic amplifier 13 is used instead of a relay Switching means used. As soon as the electrical generated by the luminous flux of the light sensor 4 Current in the bias windings 14 of the magnetic amplifier reaches a certain value, becomes the iron core of the magnetic amplifier, which is advantageously made of highly permeable iron stands, more saturated, so that- the resistance the secondary winding 15 is lowered. Get through this the switched on light sources 16 have a higher voltage and light up. Corresponding the daylight brightness incident on the light sensor 4, the light sources 16 more or more less strong. Instead of a single-stage magnetic amplifier, a multi-stage amplifier can also be used, if necessary are provided.

Da Magnetverstärker im allgemeinen nicht ganz iao herunterregelbar sind, können besondere Maßnahmen zur Verhinderung eines ständigen Stromverbrauches im Sekundärkreis des Magnetverstärkers vorgesehen werden. Es kann hierzu beispielsweise ein Schaltmittel von dem Lichtfühler gesteuert werden, das von einem bestimmten niedrig-Since magnetic amplifiers are generally not quite iao can be downgraded, special measures can be taken to prevent constant power consumption be provided in the secondary circuit of the magnetic amplifier. It can do this, for example a switching means can be controlled by the light sensor, which is controlled by a certain low-

sten Steuerwert ab die Sekundärwicklung des Magnetverstärkers unterbricht. Bei der Verwendung von Leuchtstofflampen kann ein Strom im Sekundärkreis des Magnetverstärkers verhindert werden, indem die Anlage so bemessen wird, daß die Leuchtstofflampen erst bei der geringstzulässigen Tageshelligkeit zünden.most control value from the secondary winding of the magnetic amplifier interrupts. When using fluorescent lamps can prevent a current in the secondary circuit of the magnetic amplifier by dimensioning the system in such a way that the fluorescent lamps only run at the lowest permissible Ignite daylight.

Die Einrichtung nach der Erfindung ist jedoch nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt, sondern es können bei ihr beispielsweise in an sich bekannter Weise die vom Lichtfühler gesteuerten Schaltmittel über ein Schaltzeitmittel nur zeitweise an den Lichtfühler angeschlossen werden (Verwendung einer Schaltuhr zur Zeitbegrenzung). Dadurch wird wie z. B. bei Dämmerungsschaltern erreicht, daß nur während der kritischen Zeitspannen, z. B. abends unter Einschaltung der oberen und morgens unter Einschaltung der unteren Helligkeitsschwelle, eine Freigabe der Anordnung erfolgt. Als weiteres Anwendungsgebiet für den Gegenstand der Erfindung kommen außer Räumen beispielsweise auch noch Gänge, Höfe, Unterführungen und Tunnel in Betracht.However, the device according to the invention is not limited to the examples shown, but it can be controlled by the light sensor, for example, in a manner known per se Switching means can only be temporarily connected to the light sensor via a switching time means (use a timer to limit the time). This is how z. B. achieved with twilight switches, that only during the critical time periods, e.g. B. in the evening with the activation of the upper and in the morning with activation of the lower brightness threshold, the arrangement is released. A further area of application for the subject matter of the invention is outside of rooms For example, corridors, courtyards, underpasses and tunnels are also taken into account.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Device for automatic switching on and off of artificial light sources in rooms or in other places with subdued daylight depending on the natural Daylight brightness, characterized in that a single undamped Light sensor exposed to daylight with its control current that changes with daylight Groups of artificial light sources are thus dependent on one another via switching means of the changing daylight that controls the response values of the control means are different for the same control value of this light sensor.

2. Device according to claim i, characterized in that that the light sensor is specially aligned and / or with filters for a Spectral correction is provided.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that a 4 x 5-in in a manner known per se with the switching means, in particular finely sensitive parts graph relay, directly connected photo element is provided.

4. Device according to claim 1 and 2, there- fore characterized in that the light sensor is in the form of a photo element or a photo resistor is connected to the bias winding of a magnetic amplifier, which preferably has a tilting characteristic.

5. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the light sensor for setting the response value of the switching means is a pull-out Tube is in front.

6. Device according to claim 5, characterized in that the pull-out part of the Tube is guided in a curved path which is designed such that the response of the Switching means depending on the level of daylight in rooms or at other locations is changeable.

7. Device according to claim 1 to 6, characterized in that in per se known Set the switching means controlled by the light sensor only temporarily via a switching time means the light sensors are connected.

Considered publications:

German patent specifications No. 710433, 645 348, 711658.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings