DE3018946A1

DE3018946A1 - Einzellichtschalter fuer automatisch gesteuerte beleuchungsanlagen

Info

Publication number: DE3018946A1
Application number: DE19803018946
Authority: DE
Inventors: Dieter 4020 Mettmann Christiansen; Bernd Dr. 4000 Düsseldorf Redies
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-05-17
Filing date: 1980-05-17
Publication date: 1981-11-26
Also published as: DE3018946C2; US4523132A; JPS579097A

Description

Anmelder: Dieter Christiansen

Leipziger Straße 47, 4020 Mettmann

Einzellichtschalter für automatisch gesteuerte Beleuchtungsanlagen

Die Beleuchtung in größeren Gebäuden mit einer Vielzahl von Einzellichtstellen wird heute in vielen Fällen automatisch gesteuert, indem die künstliche Beleuchtung z.B. mit aufkommendem Tageslicht oder bei einfallender Nacht aus- bzw. eingeschaltet wird. Dies ist gerade in Zeiten der Energieknappheit zweckmäßig, da der die künstliche Lichtquelle benutzende Beschäftigte häufig insbesondere nicht an ein Abschalten denkt und so die Lichtquelle auch noch angeschaltet bleibt, wenn genügend natürliches Licht am Arbeitsplatz gegeben ist oder die Lichtquelle bei Verlassen des Arbeitsplatzes vor Abschaltung durch die Automatik nicht einzeln abgeschaltet werden kann. Dies kann in Verwaltungsgebäuden zu beträchtlichen unerwünschten Kosten führen, in denen der auf die Beleuchtung entfallende Energiebedarf bis zu ca. 30 % des Gesamtenergiebedarfs für das Gebäude ausmachen kann.

Die zentrale automatische Steuerung der Beleuchtung erfolgt z.B. durch auf bestimmte Zeitpunkte eingestellte Schaltuhren. Bei dem Schaltvorgang wird der Stromkreis kurzzeitig unterbrochen und durch diesen Stromimpuls

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der Schaltvorgang ausgelöst. Die Verwendung solcher Schaltuhren hat aber den Nachteil, daß hierbei Wetterbedingungen und hierdurch verursachter Wechsel in der Stärke des natürlichen Lichts nicht berücksichtigt werden, so daß in Zeiten starker Bewölkung nach Sonnenaufgang das Licht zu früh abschaltet bzw. bei aufkommender starker Bewölkung sich kein künstliches Licht anschaltet oder bei Abendbeginn zu spät einschaltet. Es gibt auch schon sogenannte Dämmerungsschalter, durch die die künstliche Beleuchtung je nach der tatsächlichen Stärke des natürlichen Lichts in entsprechender "Weise durch einen bei einer bestimmten Lichtstärke ausgelösten Stromimpuls an- und abgeschaltet wird. Diese Systeme haben jedoch den Nachteil, daß keine Steuerung entsprechend dem tatsächlichen Lichtbedarf in allen Teilen des Gebäudes möglich ist. Der Bedarf an künstlicher Beleuchtung kann in den einzelnen Teilen des Gebäudes z.B. je nach Himmelsrichtung oder je nach Abstand von benachbarten Häusern und deren Höhe oder je nach dem Baumbestand vor einem Teil der Fenster des Gebäudes sehr unterschiedlich sein. Man könnte dieses Problem zwar dadurch mildern, daß man das Gesamtbeleuchtungssystem in einzelne Gruppen mit ähnlichem durchschnittlichem Lichtbedarf aufteilt und die Beleuchtung in jedem solchen Abschnitt durch ein durch natürliches Licht gesteuertes Schaltelement ein- und ausschaltet. Nicht berücksichtigt werden kann aber der auch von Person zu Person sehr unterschiedliche Lichtbedarf am Arbeitsplatz, so daß auch bei einer derartigen Stromenergie einsparenden zentralen Steuerung der Beleuchtung von Gebäuden in beträchtlichem Umfang Personen durch mangelhafte Beleuchtung gesundheitliche Schaden erleiden können. Die Anordnung solcher Steuerungselemente an jedem einzelnen Arbeitsplatz solcher Gebäude ist aber zu kostenaufwendig.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Lichtschalters, mit dem bei vorhandener automatischer Steuerung der Beleuchtungsanlage z.B. durch eine Schaltuhr oder einen Dämmerungsschalter, d.h. bei der ein Schaltelement mit Hilfe eines elektrischen Impulses (z.B. durch kurzzeitige Unterbrechung des Stromkreises) betätigt wird, je nach Lichtbedarf an der einzelnen Lichtstelle Einzelschaltung möglich ist, so daß bei genereller Abschaltung der Beleuchtungsanlage durch die Automatik einzelne Lichtstellen wieder eingeschaltet oder diese vor der generellen Abschaltung durch die zentrale automatische Steuerung unabhängig von der Gesamtanlage abgeschaltet werden können. Dieser Lichtschalter soll dabei so beschaffen sein, daß bei vorhandener zweidrahtiger Verkabelung des Lichtnetzes keine zusätzliche Verkabelung und keine Zusatzgeräte notwendig sind.

Der erfindungsgemäße Einzellichtschalter mit Zweidrahtanschluß für automatisch durch Impulsschalter gesteuerte Beleuchtungsanlagen ist gekennzeichnet durch ein durch kurzzeitigen Stromstoß bedienbares Schaltelement (1) im HauptStromkreis und zwei unabhängig voneinander bedienbare Schaltelemente (2) und (3) mit jeweils einer Dauerschaltstellung und einer kurzzeitig einstellbaren veränderlichen Schaltstellung, wobei das eine Schaltelement (2) im Hauptstromkreise angeordnet ist und in seiner Dauerschaltstellung seinen Schaltkontakt und damit den Hauptstromkreis an dieser Stelle schließt, während das andere Schaltelement (3) zum Schaltelement (1) so parallel geschaltet angeordnet ist, daß es in seiner Dauerschaltstellung den Schaltkontakt öffnet und in seiner kurzzeitig einstellbaren veränderlichen Schaltstellung den Schalt-

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kontakt und damit den Hauptstromkreis auch dann kurzzeitig schließt, wenn der Schaltkontakt des Schaltelements (1) geöffnet ist.

Durch diese Schaltanordnung und Ausbildung der Schalter ist es auf einfache Weise möglich, die hiermit versehene Einzellichtstelle unabhängig von der automatischen Steuerung der Gesamtbeleuchtungsanlage und ohne mit ihrer Automatik zu interferieren, zu schalten und so je nach dem Lichtbedarf an dieser Einzellichtstelle diese ein- und auszuschalten und es dem Benutzer so zu ermöglichen, den Lichtbedarf ganz auf seine individuellen Lichtbedürfnisse abzustellen.

Als durch kurzzeitigen Stromstoß bedienbare Schaltelemente (1) wird vorzugsweise ein übliches Impulsschaltelement eingesetzt, bei dem der den Kontakt schließende Schalthebel mittels einer vom Hauptstrom durchflossenen Magnetspule bedient wird, d.h. der Kontakt geschlossen wird, wenn die Spule erregt wird, er geschlossen gehalten wird, solange der Hauptstrom durch die Spule fließt, und er geöffnet wird, sobald der Stromfluß unterbrochen wird. Ein wesentliches Merkmal dieser Spule ist es, daß sie bereits bei einem Nennstrom von ca. 0,45 A (z.B. 100 Watt Glühlampe) die Schließfunktion des Kontaktes übernimmt und den Kontakt geschlossen hält. Der Kern der Spule ist jedoch vorteilhafterweise so ausgelegt, daß bei dieser Stromstärke bereits der Sättigungsgrad des Magnetkerns erreicht wird, so daß auch beim Fließen eines Stromes mit größerer Stromstärke, z.B. von ca. 16 A, keine weiteren Spulenverluste auftreten. Somit ist gewährleistet, daß die an der Spule anfallende Verlustwärme maximal die Leistung hat, die zum einmaligen

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Schließen des Kontaktes und zum Halten desselben erforderlich ist. Die Leistung zum Geschlossenhalten des Kontaktes ist dabei wesentlich geringer als die kurzzeitig anfallende Leistung zum Schließen des Kontaktes. Ähnliche Spulenkonstruktionen sind auf anderen Gebieten in Verbindung mit kurzschlußfesten Magnetspulen bekannt. Auf diese Weise wird eine örtliche Überhitzung der Magnetspule und eine Brandgefahr im Behälter des Schalters vermieden.

Als durch kurzzeitigen Stromstoß bedienbare Schaltelemente (1) können jedoch auch andere Schaltelemente wie durch Transistor gesteuerte Relais verwendet werden. Die vorstehend beschriebene Ausführungsform mit einem durch Magnetspule gesteuertem Schaltelement ermöglicht jedoch eine besonders einfache Gestaltung und ist daher bevorzugt, schließt aber andere übliche, durch elektrischen Impuls gesteuerte Schaltelemente nicht aus.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lichtschalters sind die Schaltelemente (2) und (3) zusammengefaßt und in Form eines an sich bekannten Wippschalters mit mittlerer neutraler Schaltstellung ausgebildet, wobei in der mittleren neutralen Schaltstellung das Schaltelement (2) den Kontakt und damit den HauptStromkreis geschlossen hält und diesen bei Betätigung kurzzeitig öffnet, während das Schaltelement (3) in der Neutralstellung den Kontakt offenhält und diesen bei Betätigung kurzzeitig schließt.

Ganz besonders bevorzugt ist dabei die Verwendung eines solchen Wippschalters in Kombination mit einem so geschalteten, durch Magnetspule bedientes Schaltelement

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(1), weil hierbei an sich bekannte Ausführungsformen der Schaltelemente verwendet werden und die Kombination räumlich so klein ist, daß ein so ausgebildeter Lichtschalter ohne weiteres gegen bisher übliche Lichtschalter räumlich austauschbar ist..

Anstelle der mechanischen Wippschalter können auch andere, die gleiche Funktion ausübende Schaltelemente verwendet werden. So lassen sich die bekannten Tastkontakte einsetzen, die auf Berührung mit dem Finger schalten. Bei räumlich benachbarter Anordnung von zwei derartigen Tast- oder Tipschaltern kann dieser Schalter die gleiche Funktion wie der mechanische Wippschalter übernehmen.'

In der nachfolgenden Zeichnung ist der erfindungsgemäße Lichtschalter schematisch in besonders einfacher und bevorzugter Ausführungsform wiedergegeben. Mit (1) ist das durch die vom Hauptstrom durchflossene Magnetspule (4) bediente Schaltelement (1) bezeichnet, mit (5) der Kontakthebel und Kontakt des Sehaltelements (2) und mit (6) der Kontakthebel des Sehaltelements (3) bezeichnet. Der Lichtschalter wird über die Kontakte (7) und (8) an das zweiphasige (zweidrahtige) Netz der Beleuchtungsanlage angeschlossen. Wird bei aufkommendem Tageslicht durch die automatische Zentralsteuerung der Hauptstromkreis kurzzeitig unterbrochen, öffnet sich (z.B. durch eine am Kontakthebel angebrachte Feder) auch der Kontakt des Schaltelements (1).

Durch Bedienung des Wippschalters (9) auf "Ein" wird der Kontakt des Schaltelements (3) und damit der Hauptstromkreis kurzzeitig geschlossen, die Magnetspule erregt und damit auch das Schaltelement (1) geschlossen und damit

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die Einzellichtquelle (10) eingeschaltet. Wird ein Ausschalten der Einzellichtquelle oder ihr Einschalten vor dem Ausschalten durch die automatische Zentralsteuerung gewünscht, wird durch Bedienung des Wippschalters auf "Aus" der Kontakt des Schaltelements (2) geöffnet und damit der Hauptstromkreis unterbrochen, so daß sich auch der Kontakt des Schaltelements (1) öffnet und geöffnet bleibt, auch wenn der Kontakt des Schaltelements (2) sich in seiner Dauerstellung wieder schließt.

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Claims

Anmelder; Dieter Christiansen

Leipziger Straße 47, 4020 Mettmann

Einzellichtschalter für automatisch gesteuerte Beleuchtungsanlagen

Patentansprüche:

. 1. λ Einzellichtschalter mit Zweidrahtanschluß für Wrtomatisch durch Impulsschalter gesteuerte Beleuchtungsanlagen, gekennzeichnet durch ein durch kurzzeitigen Stromstoß bedieribares Schaltelement (1) im Hauptstromkreis und zwei unabhängig voneinander bedienbare Schaltelemente (2) und (3) mit einer Dauerschaltstellung und einer kurzzeitig einstellbaren, veränderlichen Schaltstellung, wobei das eine Schaltelement (2) im Hauptstromkreis angeordnet ist und in seiner Dauerschaltstellung den Hauptstromkreis schließt, während das andere Schaltelement (3) zum Schaltelement (1) so parallel geschaltet ist, daß es in seiner kurzzeitig einstellbaren, veränderlichen Schaltstellung den Hauptstromkreis kurzzeitig auch schließt, wenn der Hauptstromkreis durch das Schaltelement (1) geöffnet ist.
2. Lichtschalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (2) und (3) in Form eines an sich bekannten Wippschalters mit mittlerer

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neutraler Schaltstellung ausgebildet und zusammengefaßt sind, wobei in der mittleren neutralen Stellung das Schaltelement (2) den Kontakt und damit den Hauptstromkreis geschlossen hält und diesen bei Betätigung kurzzeitig öffnet, während das Schaltelement (3) den Tontakt offenhält und diesen bei Betätigung kurzzeitig scnließt.
3. Lichtschalter gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (1) in Form eines durch eine Magnetspule zu betätigenden Schaltkontaktes ausgebildet ist, wobei die Magnetspule im Hauptstromkreis geschaltet ist, so daß der Schaltkontakt geschlossen wird, wenn Strom durch r*en Hauptstromkreis fließt, geschlossen gehalten wird, Solange Strom durch den Hauptstromkreis fließt, und sich öffnet, wenn der Strom im Hauptstromkreis unterbrochen wird.

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