DE4300736A1

DE4300736A1 -

Info

Publication number: DE4300736A1
Application number: DE4300736A
Authority: DE
Inventors: Mark Baer; James M Robitaille
Original assignee: Felchar Manufacturing Corp
Current assignee: Felchar Manufacturing Corp
Priority date: 1992-01-21
Filing date: 1993-01-14
Publication date: 1993-08-19
Anticipated expiration: 2013-01-15
Also published as: AU663541B2; FR2686465A1; HK1007642A1; US5309310A; IT1256708B; CA2081832A1; ITMI922754A1; ITMI922754A0; FR2686465B1; GB9223756D0; DE4300736C2; GB2263607B; GB2263607A; CA2081832C; AU3010892A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein fernsteuerndes elektrisches Gerät, insbesondere eine kombinierte Erd schlußunterbrechungsschaltung mit Fernsteuerschaltein richtung.

Fernsteuerschalteinrichtungen für elektrisch angetriebene Geräte sind bekannt. Allgemein enthalten solche Geräte zwei Einheiten: einen entfernt aufgebauten Sender und eine Empfangseinheit, die in dem Gerät angebracht ist, das betrieben werden soll ein Nachteil einer solchen Anordnung besteht darin, einen Empfänger in dem Gerät vorzusehen, das ferngesteuert werden soll. Dies erfor dert, daß für ein solches Gerät die Fernsteuerung als integriertes Bauteil entwickelt werden muß. Die Folge hieraus ist, daß ein Gerät, das nicht in dieser Art ent wickelt worden ist, nicht ferngesteuert werden kann. Anderenfalls würden die Kosten durch den Einbau eines Empfängers in das Gerät steigen. Dieser Kostenzuwachs würde manche Geräte, wie zum Beispiel Haushaltsgeräte, unwirtschaftlich teuer machen.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist Inhalt der vorliegenden Erfindung, ein fernsteu erndes elektrisches Gerät zur Verfügung zu stellen, wobei das zu steuernde Gerät keiner Änderung bedarf und mit dem sich Geräte fernsteuern lassen, die nicht für ein Fern steuern entwickelt worden sind.

Der oben genannte und andere Aspekte werden im Zusammen hang mit der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß eine Ein-/Ausschaltvorrichtung, die auf elektromagneti sche Strahlung anspricht, mit einer Erdschlußunter brechungsschaltung kombiniert wird.

Erdschlußunterbrechungsschaltungen unterbrechen das Zu führen elektrischen Stromes zu einem Verbraucher aufgrund eines Erdschlusses oder eines ähnlichen Schaltungsfeh lers. Normalerweise enthält eine Erdschlußunterbrechungs schaltung einen Schutzschalter und eine Fehlerdetektier schaltung. Wenn die Fehlerdetektierschaltung ein Un gleichgewicht der Stromstärken in den jeweiligen mit dem Verbraucher verbundenen Stromleitungen registriert, das über einen vorgewählten Höchstwert hinausgeht, wird ein Fehlersignal erzeugt, wodurch der Schutzschalter geöffnet wird und hierdurch der Stromfluß zum Verbraucher unter brochen wird.

In Übereinstimmung mit einem Teil der vorliegenden Erfin dung weist die Fernsteuerschalteinrichtung einen Hochfre quenzsender auf zum Erzeugen eines Fern-Ein-/Ausschalte signals und einen Empfänger, der auf das empfangene Sig nal des Senders anspricht, um ein Signal zum Schutzschal ter der Erdschlußunterbrechungsschaltung zu leiten, wo durch der Schutzschalter geschlossen oder geöffnet wird.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführung wird die Erfin dung in Form einer Erdschlußunterbrechungsschaltung ange wandt, die im Gehäuse des Netzsteckers sitzt. Dies hat den Vorteil, daß die Fernsteuerung auch für elektrische Geräte verfügbar wird, ohne irgendwelche Veränderungen an den Geräten selbst vornehmen zu müssen.

Andere Merkmale oder Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Er findung, die sich auf die beigefügten Zeichnungen be zieht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 beinhaltet ein Blockschaltbild einer Vorrichtung, die eine Fernsteuerschalteinrichtung und eine Erdschlußunterbrechungsschaltung gemäß verschiedener Prinzipien der vorliegenden Erfindung beinhaltet;

Fig. 2 beinhaltet einen schematischen Aufbau eines Teils der Fernsteuerschalteinrichtung, der eine Sendeschaltung bildet; die

Fig. 3A und 3B stellen zusammen den sche matischen Aufbau eines den Empfänger bildenden Teils einer Fernsteuerschalteinrichtung und die Verbindung des Empfängers mit der Erdschlußunterbrechungsschaltung dar, wobei die rechte Seite von Fig. 3A und die linke Seite von Fig. 3B aneinander zu legen sind;

Fig. 4 zeigt einen schematischen Aufbau eines einen Funktionsverstärker darstellenden Teils des Empfän gers aus Fig. 3;

Fig. 5 zeigt einen schematischen Aufbau eines Teils des Empfängers aus Fig. 3, der eine Flip-Flop- Schaltung darstellt; und

Fig. 6 stellt einen schematischen Aufbau eines Empfängers dar, der einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

In Fig. 1 ist eine Erdschlußunterbrechungsschaltung 10 dargestellt, die selektiv durch eine Fernsteuerschaltein richtung 11 gesteuert wird, welche einen Sender 12 und einen Empfänger 13 enthält.

Üblicherweise enthält die Erdschlußunterbrechungsschaltung 10 eine oder mehrere Differentialtransformatoren 14, um jeweils den Strom durch die Strom- bzw. Nulleiter 16 bzw. 17 zu messen, welche eine Wechselstromquelle 18 mit einem Verbraucher 19 verbinden. Jedesmal, wenn ein Ungleichge wicht zwischen den Stromstärken der Strom- bzw. Nulleiter 16 bzw. 17 besteht, generieren die Differentialtransfor matoren ein Fehlersignal. Das Fehlersignal wird normal er weise durch eine Fehlerdetektierschaltung 21 überwacht, welche den Betrieb eines Schutzschalters 22 kontrolliert, der in normalem Betrieb die Strom- bzw. Nulleiter 16 bzw. 17 mit dem Verbraucher 19 verbindet. Ein typischer Erd schlußschaltungsunterbrecher beinhaltet außerdem eine Stromquelle, die zweckmäßig als ein Wechsel-/Gleichstrom- Netzteil 23 ausgebildet ist, einen Resetschalter 24 und einen Testschalter 26. Wird während des Betriebes ein Fehler, wie zum Beispiel ein Ungleichgewicht zwischen den Stromstärken in den Strom- und Nulleitern 16 bzw. 17 re gistriert, öffnet der Schutzschalter 22 und trennt die Leitungen 16 und 17 vom Verbraucher 19. Nach erfolgter Korrektur des Fehlers wird der Resetschalter 24 geschlos sen, um ein Resetsignal zur Fehlerdetektierschaltung 21 zu leiten, damit der Schutzschalter wieder geschlossen wird und die Verbindung zwischen der Stromquelle 18 und dem Verbraucher 19 wieder hergestellt wird. Die Test schaltung funktioniert in der Art, daß ein Ungleichge wicht zwischen Strom- und Nulleiter hergestellt wird, wo durch bei normaler Funktionsweise der Erdschlußunterbre chungsschaltung ein Ungleichgewicht in den Differential transformatoren hervorgerufen wird, was die Fehlerdetek tierschaltung 21 dazu veranlaßt, den Schutzschalter 22 zu öffnen. Auch wenn viele Erdschlußunterbrechungsschaltun gen für den Gebrauch der vorliegenden Erfindung herange zogen werden können, so ist doch eine bevorzugte Erd schlußunterbrechungsschaltung in der gleichzeitig anhän gigen Anmeldung Nr. 07/701 651 vom 16. Mai 1991 "Ground Fault Interrupter Circuit with Electronic Latch" darge stellt, deren Beschreibung hierin als Grundlage einge arbeitet wurde.

In Fig. 2 ist der Sender 12 dargestellt, der einen Niederfrequenz-Oszillator 27 beinhaltet, der an einen Hochfrequenz-Oszillator/Modulator 28 gekoppelt ist, außerdem eine an den Ausgang des Hochfrequenz-Oszillator/ Modulators 28 gekoppelte Antenne 29 und eine Stromquelle in Form einer Batterie 31 und eines Ein-/Ausschalters 32.

Der Niederfrequenz-Oszillator 27 erzeugt Modulationssig nale und beinhaltet ein Wechselrichter-Paar 33 bzw. 34, das mit Widerständen 36, 37 und 38 und einem Kondensator 39 zur Bildung eines Niederfrequenz-Oszillators verbunden ist, welcher normalerweise mit einer Frequenz von 1 Kilo hertz schwingt.

Der Hochfrequenz-Oszillator/Modulator 28 erzeugt eine hochfrequente Trägerfrequenz und besteht aus einem Tran sistor 41 und einem Schwingkreis 42, der zwischen der Basis 43 und dem Kollektor 44 des Transistors über ein Kondensator-Paar 46 bzw. 47 gebildet ist. Die Antenne 29 ist mit dem Kollektor 44 des Transistors 41 verbunden. Der Emitter 48 des Transistors 41 ist über einen Wider stand 49 geerdet und die Basis 43 des Transistors 41 ist über einen Widerstand 51 mit dem Ausgang des Niederfre quenz-Oszillators 27 verbunden. Über einen Widerstand 52 und eine Drosselspule 53 wird dem Hochfrequenz-Oszilla tor/Modulator Gleichstrom zugeführt. Zur Ableitung unge wünschter Frequenzen ist ein Ende der Drosselspule 53 über einen Kondensator 54 geerdet.

Die Bestandteile des Hochfrequenz-Oszillators/Modulators 28 sind so dimensioniert, daß der Hochfrequenz-Oszilla tor/Modulator nahe dem unteren Ende des Mittelwellenfre quenzbandes arbeitet. Hierdurch können kleinere Bauteile benützt werden, so daß die Gesamtgröße des Senders 12 klein gehalten werden kann. Normalerweise liegt die Frequenz im Bereich zwischen 300 Kilohertz und ungefähr 600 Kilohertz. Eine größere Wellenlänge wird für größere Sendebereiche und bei größerer Beeinträchtigung der Sendeleistung, hervorgerufen durch zwischen dem Sender 12 und dem Empfänger 13 liegende Objekte, benutzt.

Wird an der Schaltung bestehend aus dem Niederfrequenz- Oszillator 27 und dem Hochfrequenz-Oszillator/Modulator 28, durch Schließen des Schalters 32 Spannung angelegt, beginnen sowohl der Niederfrequenz-Oszillator als auch der Hochfrequenz-Modulator/Oszillator entsprechend ihren Frequenzen zu Schwingen. Die Ausgangsleistung des Nieder frequenz-Oszillators 27, die über den Widerstand 51 auf die Basis 43 des Transistors 41 übertragen wird, modu liert die Amplitude der Ausgangsleistung des Kollektors 44 des Transistors 41 auf die Frequenz des Niederfre quenz-Oszillators. Dieses modulierte Signal wird dann vom Sender 12 über die Antenne 29 ausgegeben. Da lediglich ein momentaner Signalstoß vom Sender 12 benötigt wird, ist der Schalter 32 bevorzugterweise ein Druckknopfschal ter.

Der in den Fig. 3A und 3B dargestellte Empfänger 13 beinhaltet eine Antenne 56, die mit einem Eingangshoch frequenzverstärker 57 verbunden ist. Der Eingangshochfre quenzverstärker 57 beinhaltet einen Transistor 58, wobei die Antenne 56 an die Basis 59 des Transistors 58 über einen Kondensator 61 gekoppelt ist und über einen Konden sator 62 mit der Erde oder ähnlichem verbunden ist. Eben falls mit der Basis 59 des Transistors sind Widerstände 63 und 64 verbunden. Ein RC-Glied, bestehend aus einem Widerstand 66 und einem Kondensator 67, ist zwischen der Erde und dem Emitter 68 des Transistors 58 angeordnet. Der Kollektor 69 des Transistors 58 ist über einen Aus gangswiderstand 71 und einen Widerstand 72 mit einer Gleichstromleitung verbunden. Kondensatoren 74 und 76 sind ausgehend von der Verbindung der beiden Widerstände 71 und 72, mit dem Emitter 68 des Transistors 58 bzw. mit der Erde verbunden.

Der Ausgang des Verstärkers 57 gelangt über den Wider stand 71 zu einer Primärwicklung eines Parallelschwing kreises 78, die induktiv mit der Sekundärwicklung 79 ge koppelt ist, welche den Eingang zu einem Mischer/Oszilla tor 81 bildet. Der Mischer/Oszillator beinhaltet einen Transistor 82, wobei ein Ende 83 der Sekundärwicklung 79 des Parallelschwingkreises 78 mit dem Kollektor 84 des Transistors 82 verbunden ist. Eine Drosselspule 86 und ein Widerstand 87 sind mit dem Emitter 88 des Transistors 82 verbunden, während ein Widerstand 89 an die Basis 91 des Transistors 82 gekoppelt ist, um die Gleichstromvor magnetisierung des Transistors 82 einzustellen. Ein Kon densator 92 ist einerseits mit dem Ende 93 der Sekundär wicklung 79 und andererseits mit der Verbindung der Dros selspule 86 mit dem Widerstand 87 verbunden, wobei ein Kondensator 94 zwischen dieser Verbindung und der Basis 91 des Transistors 82 angeordnet ist. Ein Widerstand 96 ist zwischen dem Ende 93 der Sekundärwicklung 79 und der Basis 91 des Transistors 82 angeordnet, während ein Kon densator 98 parallel zur Sekundärwicklung 79 geschaltet ist.

Die Komponenten des Mischer/Oszillators 81 werden so ge wählt, daß der Oszillator mit einer lokalen Hochfrequenz schwingt, die der Hochfrequenz des Oszillator/Modulators 27 und 28 des Senders 12 entspricht. Der Mischer/Oszilla tor 81 verbindet die lokal generierte Hochfrequenz mit dem hochfrequenzmodulierten Signal, das über induktive Kopplung vom Ausgang des Hochfrequenzverstärkers 57 er halten wird, in der Art, daß die zwei Hochfrequenzsignale sich im wesentlichen auslöschen, wobei lediglich im wesentlichen die Modulationsfrequenz übrigbleibt, das heißt der Ausgang des Niederfrequenzoszillators 27 des Senders 12.

Der Ausgang des Mischer/Oszillators 81 wird dann zum Ein gang 102 eines Rechteckwellen-Generators 103 über einen Widerstand 101 übertragen. Ein Kondensator 104 ist mit dem Widerstand 101 verbunden und sorgt dafür, daß etwaige Hochfrequenzkomponenten des Ausgangssignals des Mischer/ Ozillators 81 unterdrückt werden.

Der Rechteckwellen-Generator 103 beinhaltet eine Funk tionsverstärkungseinheit 106 mit zweifachem Eingang, wie zum Beispiel eine Philips ECG 358, von der ein Block schaltbild in Fig. 4 dargestellt ist. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, enthält die Einheit 106 zwei Funktionsver stärker 107 bzw. 108. Der Funktionsverstärker 107 weist einen Wechselrichtereingang bei Stift 2, einen nicht wechselrichtenden Eingang bei Stift 3 und einen Ausgang bei Stift 1 auf. Der Funktionsverstärker 108 beinhaltet einen Wechselrichtereingang bei Stift 6, einen nicht wechselrichtenden Eingang bei Stift 5 und einen Ausgang bei Stift 7. Positive Gleichspannung wird an Stift 8 und negative Gleichspannung an Stift 4 angelegt.

In den Fig. 3A und 3B, insbesondere in Fig. 3A, ist ersichtlich, daß ein Widerstand 109 zwischen dem Eingang 102 und dem nicht wechselrichtenden Eingang 5 des Funk tionsverstärkers 108 angeordnet ist und ein Widerstand 111 zwischen dem Eingang 102 und dem Wechselrichterein gang bei Stift 6 des Funktionsverstärkers 108. Der Ein gang bei Stift 5 ist über einen Kondensator 112 geerdet. Der Ausgang bei Stift 7 des Rechenverstärkers 108 ist mit dem nicht wechselrichtenden Eingang bei Stift 3 des Funk tionsverstärkers 107 verbunden. Ein Widerstand 113 ist zwischen dem Wechselrichtereingang bei Stift 2 und dem nicht wechselrichtenden Eingang bei Stift 3 des Funk tionsverstärkers 107 angeordnet, während die Eingänge bei Stift 2 und 3 über einen Kondensator 114 bzw. einen Widerstand 116 geerdet sind. Ein Widerstand 117 ist zwischen dem Wechselrichtereingang bei Stift 6 des Funk tionsverstärkers 108 und dem nicht wechselrichtenden Ein gang bei Stift 3 des Funktionsverstärkers 107 angeordnet. Positive Gleichspannung wird an Stift 8 angelegt, während Stift 4 geerdet ist. Der Verstärkungsgrad der Funktions verstärkungseinheit 106 (das heißt die hintereinander an geordneten Funktionsverstärker 107 und 108) wird durch die Werte der Widerstände 109 und 117 festgelegt. Eine Zener-Diode 118 und Widerstände 119 und 121 bestimmen den Betriebswechselpunkt der Funktionsverstärkungseinheit 106.

Der Rechteckwellenausgang bei Stift 1 der Funktionsver stärkungseinheit 106 wird zu einer Wellenformgestaltungs schaltung geleitet, die eine Diode 122, einen Kondensator 123 und einen Widerstand 124 enthält, und wo der Ausgang des Funktionsverstärkers in einen Trigger-Impuls umgewan delt wird, der einen Flip-Flop-Schalter (bistabiles Kipp glied) 126 betätigt. Genauer gesagt, lädt der Rechteck wellenausgang der Funktionsverstärkungseinheit 106 nach erfolgter Gleichrichtung durch die Diode 122 den Konden sator 123 auf. Hierdurch entsteht ein einzelner Trigger- Impuls für jeden Rechteckwellenzug.

Der Flip-Flop-Schalter 126 ist ein doppelter Flip-Flop, bevorzugterweise ein Dual-Flip-Flop einer integrierten Schaltung, wie zum Beispiel der National Semiconductor CD4013. In Fig. 5 ist ein Funktionsblockschaltbild des integrierten Schaltkreises CD4013 abgebildet, dort weist der Flip-Flop-Schalter 126 einen Q-Ausgang bei Stift 1, einen Q-Ausgang bei Stift 2, einen Zeitgebereingang bei Stift 3, einen Reseteingang bei Stift 4, einen Datenein gang bei Stift 5, einen Mengeneingang bei Stift 6 und Plus- und Minus-Strom-Anschlüsse bei den Stiften 14 bzw. 7 auf. Wie aus den Fig. 3A und 3B, insbesondere aus Fig. 3A, ersichtlich, ist der Flip-Flop-Schalter 126 in der Art angeordnet, daß die Vorderkante jedes einzelnen Trigger-Impulses, welcher über Stift 3 (den Zeitgeberein gang) angelegt wird, die jeweiligen Ausgänge des Flip- Flop-Schalters 126 zur Zustandsänderung veranlaßt. Der Q-Ausgang des Flip-Flop-Schalters 126 bei Stift 1 wird über einen Widerstand 127 zu der Basis 128 eines Aus gangstransistors 129 geleitet, welcher in einer üblichen Emitter-Konfiguration geschaltet ist. Der Kollektor 131 des Ausgangstransistors 129 ist parallel zum Resetschal ter 24 mit der Erdschlußunterbrechungsschaltung 10 ver bunden und soll, ähnlich wie der Resetschalter 24, das Betriebsverhalten des Schutzschalters 22 überwachen.

Um verstehen zu können, wie dies funktioniert, muß der Aufbau und das Betriebsverhalten der Erdschlußunterbre chungsschaltung 10 etwas genauer untersucht werden. Der Schutzschalter 22 wird von einem Relais 132 geregelt, welches seinerseits mit dem Kollektor 133 eines Transi stors 134 verbunden ist. Der Transistor 134 wird norma lerweise über den Stromfluß durch die Widerstände 151 und 152 unter Vorspannung gesetzt und somit leitend geschal tet, wodurch das Relais 132 durch das Leiten des Transi stors 133 in Geschlossenstellung geschaltet wird. Der Transistor 134 wird durch eine elektronische Sperrschal tung gesteuert, die einen Siliziumthyristor 136 beinhal tet, der normalerweise ausgeschaltet oder nicht leitend ist. Wird ein Fehler ermittelt, so wird ein Signal an die Steuereinheit 137 des Siliziumthyristors 136 gesandt, um den Siliziumthyristor 136 anzuschalten. Wenn der Silizi umthyristor 136 angeschaltet wird, werden Basis und Emit ter in Nebenschluß geschaltet und der Basisstrom vom Transistor 134 abgeleitet, wodurch der Siliziumthyristor ausgeschaltet wird. Dies wiederum verursacht einen Span nungsabfall im Relais 132, wodurch der Schutzschalter 22 geöffnet wird. Die Spannung am Siliziumthyristor 136 ist zu diesem Zeitpunkt ausreichend, um den Siliziumthyristor angeschaltet zu halten (das heißt verriegelt), dies sogar dann noch, wenn an der Steuereinheit 137 keine Spannung mehr anliegt. Der Resetschalter 24 ist parallel zum Sili ziumthyristor 136 geschaltet und sorgt für ein Entriegeln des Siliziumthyristors 136 durch momentanes Kurzschlie ßen, wobei der Strom von der Anode 138 des Siliziumthyri stors 136 abgeführt und der Siliziumthyristor ausgeschal tet wird. Wenn der Resetschalter 24 losgelassen worden ist, kann der Siliziumthyristor 136 erst wieder ange schaltet werden, wenn ein einen anderen Fehler anzeigen des Signal die Steuereinheit 137 erreicht. Demgemäß wird, wenn der Resetschalter 24 losgelassen worden ist, am Transistor 134 Basisstrom angelegt, wodurch wieder Strom fluß am Relais 132 anliegt und der Schutzschalter 22 wieder geschlossen wird.

Der Transistor 129 ist parallel zum Siliziumthyristor 136 und zum Resetschalter 24 geschaltet, wobei die Funktion des Transistors 129 im wesentlichen identisch zu der des Resetschalters 24 ist. Wenn der Ausgangstransistor 129 angeschaltet ist, ist der Siliziumthyristor kurzgeschal tet, wobei der Basisstrom vom Transistor 134 entfernt wird und der Schutzschalter 22 geöffnet wird. Wenn der Ausgangstransistor 129 ausgeschaltet wird, zum Beispiel durch Schalten des Flip-Flop-Schalters 126 in seine unte re Stellung, wird die Erdung des Siliziumthyristors 136 aufgehoben und der Basisstrom an den Transistor 134 wieder angelegt, wobei der Transistor 134 angeschaltet und das Relais 132 wieder erregt wird, so daß der Schutz schalter 22 geschlossen wird.

Im folgenden ist ein Diagramm dargestellt, das die ver schiedenen Betriebsarten zeigt

Obwohl ein zusätzliches Netzteil angeschlossen werden kann, wird die Leistung für den Empfänger bevorzugterwei se von der Erdschlußunterbrechungsschaltung 10 erhalten.

Genauer gesagt ist der Ausgang des Teils der Erdschluß unterbrechungsschaltung 10, der einen Doppelwegbrücken gleichrichter 135 bildet, über einen Widerstand 141 mit dem Eingang eines Spannungsreglers 142, wie zum Beispiel einem Philips ECG 961, verbunden. Kondensatoren 143, 149 und 146 sorgen dafür, daß unerwünschte Wechselstromkompo nenten herausgefiltert werden, außerdem ist eine Zener- Diode 147 an den Eingang des Spannungsreglers 142 ange schlossen, um die Eingangsspannung zu begrenzen. Der Aus gang des Reglers 142 ist hierauf mit der Stromzuführung 73 verbunden.

Der Empfänger 13 kann entweder im gleichen Gehäuse wie die Erdschlußunterbrechungsschaltung 10 untergebracht werden, oder wie im vorliegenden Fall, hiervon getrennt, wobei der Empfänger 13 mit der Erdschlußunterbrechungs schaltung 10 über ein zusätzliches Kabel 148 verbunden ist. Während die Erdschlußunterbrechungsschaltung 10 von einem separaten Gehäuse umgeben wird, kann der Empfänger bevorzugterweise auch in den Netzstecker eines (nicht dargestellten) Netzkabels eingebaut werden.

Der Betrieb des ferngesteuerten Ein-/Ausschaltegerätes 11 wird im folgenden unter Bezugnahme auf das Fernsteuern des Verbrauchers 19 beschrieben. Es wird vorausgesetzt, daß die Erdschlußunterbrechungsschaltung 10 und der Emp fänger 13 durch das zusätzliche Kabel 148 verbunden sind, so daß an der Erdschlußunterbrechungsschaltung 10 Strom anliegt und der Schutzschalter 22 offen ist, das heißt, daß der Siliziumthyristor 136 ein- und der Transistor 134 ausgeschaltet ist.

Um aus der Entfernung den Verbraucher 19 einzuschalten, wird der Schalter 32 im Sender 12 zweimal gedrückt. Das erste Drücken verursacht das Aussenden eines hochfre quenzmodulierten Signals vom Sender 12 zum Empfänger 13. Hierdurch wird ein Rechteckwellensignal zu der Wellen formgestaltungsschaltung gesandt, die die Diode 122 und den Kondensator 123 enthält und einen einzelnen Trigger- Impuls generiert. Der Trigger-Impuls verursacht bei der Ausgangsladung bei Stift 1 des Flip-Flop-Schalters 126 ein Übergehen vom niedrigen in den hohen Zustand, wodurch der Ausgangstransistor 129 angeschaltet wird. Durch das Anschalten des Transistors 129 wird der Siliziumthyristor 136 kurzgeschaltet, wodurch er ausgeschaltet wird. Wird der Schalter 32 losgelassen, so stoppt das Hochfrequenz signal ebenso wie die Ausgangsrechteckwelle des Funk tionsverstärkers. Hierdurch wird das Entladen des Konden sators 123 über den Widerstand 124 ermöglicht. Es sollte erwähnt werden, daß das Loslassen des Schalters 32 keinen Einfluß auf den Flip-Flop-Schalter 126 hat, da der Flip- Flop-Schalter 126 lediglich die Vorderkante des Trigger- Impulses triggert. Demgemäß bleibt der Flip-Flop-Schalter 126 in seiner oberen Stellung, auch wenn der Schalter 32 losgelassen wurde. Wird hiernach der Schalter 32 noch einmal gedrückt, wird wieder ein Hochfrequenzsignal durch den Sender 12 generiert und durch dem Empfänger 13 in ein Rechteckwellensignal umgewandelt, welches dann in einen Trigger-Impuls umgeformt wird. Die Vorderkante dieses Trigger-Impulses löst den Flip-Flop-Schalter 126 aus und verursacht, daß dessen Ausgangsladung vom hohen in den niedrigen Zustand übergeht. Hierdurch wird der Ausgangs transistor 129 ausgeschaltet, wobei die Erdung der Basis von Transistor 134 entfernt wird und der Basisansteue rungsstrom wieder angelegt werden kann. Hierdurch schal tet der Transistor 134 an, wodurch das Relais 132 zum Schließen des Schutzschalters 22 und zum Verbinden der Stromquelle 18 mit dem Verbraucher 19 angeregt wird.

Wird nun ein Ausschalten des Verbrauchers 19 gewünscht, so wird der Schalter 32 wieder gedrückt, wodurch ein anderer Trigger-Impuls generiert wird und der Zustand des Flip-Flop-Schalters 126 geändert wird, was zur Folge hat, daß der Transistor 129 eingeschaltet wird und der Ba sisansteuerungsstrom vom Transistor 134 abgeleitet wird. Hierdurch wird der Transistor 134 ausgeschaltet, das Relais zum Abfall gebracht und der Schutzschalter 22 geöffnet.

Fig. 6 stellt eine alternative und bevorzugte Ausgestal tung des Empfängers 13 dar. Eine Antenne empfängt hierbei Impulsstöße eines Hochfrequenzsenders, wie zum Beispiel eines in Fig. 2 dargestellten Senders, die durch einen Hochfrequenzverstärkungstransistor 162 verstärkt werden. Die Trägerfrequenz liegt ungefähr bei 600 Kilohertz und die Modulationsfrequenz bei ungefähr 1 Kilohertz. Die verstärkten Impulsstöße werden zu einem Abstimmungskreis 163 weitergeleitet und zu einem Oszillator/Mischer-Tran sistor 164, der im Bereich der Trägerfrequenz arbeitet und diese herausfiltert. Das sich hieraus ergebende Niederfrequenzmodulationssignal wird in den Eingang eines Funktionsverstärkers 166 eingespeist. Ein Kondensator 167 entfernt etwaige verbleibende hochfrequente Trägerfre quenzen und eine Diode 168 setzt das Nullniveau des Sig nals fest, das an den Funktionsverstärker 166 abgegeben wird. Das Modulationssignal wird durch den Verstärker 166 verstärkt und zu der Diode 169, dem Kondensator 171 und dem Widerstand 172 geleitet. Das Signal wird durch die Diode 169 gleichgerichtet und durch den Kondensator 171 gefiltert, wobei eine positive Gleichspannung an einer Ausgangsleitung 173 als Antwort auf vom Sender 12 empfan gene Impulsstöße gebildet wird. Werden die Impulsstöße unterbrochen, bildet der Widerstand 172 einen Entladeweg für den Kondensator 171, wobei die Schaltung für den nächsten Impulsstoß vorbereitet wird.

Durch einen Vergleich der Fig. 6 und 3A bzw. 3B ist bereits ersichtlich, daß der Aufbau und der Betrieb des Teils des in Fig. 6 gezeigten und entsprechend beschrie benen Empfängers identisch mit dem des Empfängers aus Fig. 3A und 3B ist. Dementsprechend wäre eine ausführli che Beschreibung der Schaltungskomponenten und deren Be triebsverhalten eine übertriebene Wiederholung und un nötig.

Die Ausgangsleitung 173 ist mit der Basis 175 eines Tran sistors 176 verbunden, während dessen Emitter mit einer Zentral- oder Erdungsleitung 175 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 176 ist mit dem Emitter eines Transistors 178 (der dem Transistor 134 aus Fig. 3A ent spricht) der Erdschlußunterbrechungschaltung 10 verbun den. Eine Relaisspule 179 ist mit dem Kollektor des Tran sistors 178 verbunden, wobei die Emitter-Kollektor-Schal tungen der beiden Transistoren 176 und 178 in Reihe mit der Relaisspule 179 zwischen ein Gleichspannungsnetzteil 181 und der Zentralleitung 177 geschaltet sind.

Durch Stromfluß durch die drei Widerstände 182, 183 und 184 wird normalerweise eine Vorspannung an den Tran sistor 178 angelegt, wobei die drei Widerstände zwischen dem Gleichstromnetzteil 181 und der Basis des Transistors 178 in Reihe geschaltet sind. Ein Siliziumthyristor 186 befindet sich zwischen der Zentralleitung 177 und der Verbindung der Widerstände 183 und 184; wird der Sili ziumthyristor 186 angeregt, so entfernt er den Basisstrom vom Transistor 178. Hierdurch wird der Stromfluß durch den Transistor 178 und die Relaisspule 179 unterbrochen und der Schutzschalter geöffnet. Wie in der Patentanmel dung Nr. 07/701 651 beschrieben, erscheint als Antwort auf das Registrieren eines Erdschlusses ein Impuls bei Stift 187 eines Steuergerätes, der den Siliziumthyristor 186 anregt. Ein (in Fig. 6 nicht dargestellter) Reset schalter ist zum Siliziumthyristor 186 parallel geschal tet.

Da die beiden Transistoren 176 und 178 zusammen mit der Relaisspule 179 zwischen dem Gleichstromnetzteil 181 und der Zentralleitung 177 in Reihe geschaltet sind, wird die Spule 179 nur dann angeregt, wenn beide Transistoren unter Vorspannung stehen. Hieraus ergibt sich, daß dem Verbraucher 19 nur so lange Leistung aus der Leitung zu geführt wird, wie kein Fehler auftritt und so lange der Sender aktiviert ist und ein elektromagnetisches Signal aussendet, das durch den Empfänger 13 in Fig. 6 aufge nommen wird. Der Stromfluß durch die Relaisspule 179 wird entweder durch einen Erdschluß oder durch Deaktivierung des Senders unterbrochen, wobei der Schutzschalter ge öffnet wird.

Der in Fig. 6 dargestellte Empfänger kann vorteilhafter weise zum Beispiel in einem Hochdruckreiniger eingesetzt werden, der eine Handdüse oder einen Auslösekontrollhebel beinhaltet. In diesem Beispiel stellt der Verbraucher 19 einen Elektromotor dar, der die Pumpe des Reinigers an treibt. Der "Ein"-Schalter des Senders würde durch Drücken des Hebels geschlossen werden, wodurch der Tran sistor 176 angeschaltet wird und der Strom durch die Relaisspule 179 zu fließen beginnt. Folglich würde die Motorpumpe durch den Kontrollhebel betätigt, welcher wiederum den Sender betätigt. Der in den Fig. 3A und 3B dargestellte Empfänger ist allerdings eher einer Situation angepaßt, in der ein Verbraucher durch Drücken und Loslassen des Senderschalters angeschaltet wird und später durch ein wiederholtes Drücken und Loslassen des Senderschalters ausgeschaltet wird.

In der, in Fig. 6 dargestellten, der Erfindung zugrunde liegenden Ausführung verbindet ein dreiadriges Kabel den Empfänger mit dem Erdschlußunterbrecher. Entsprechend einem spezifischen Beispiel produziert der Ausgang des Brückengleichrichters 181 ungefähr 100 Volt Gleichspan nung in Leitung 191, was durch einen Widerstand 192 und eine Diode 193 zu ungefähr 27 Volt Gleichspannung redu ziert wird. Ein Regler IC 194 produziert ungefähr 8 Volt Gleichspannung, was die Empfängerbauteile speist. Eine Leitung 196 bildet eine Erdungs- oder Zentralrückführlei tung, und eine Leitung 197 verbindet die Transistoren 176 und 178.

Obwohl die vorliegende Erfindung im Bezug auf bestimmte Ausführungsarten beschrieben worden ist, beinhaltet sie gleichzeitig viele weitere Variationen und Abänderungen und andere Anwendungsmöglichkeiten. Aus diesem Grund soll die Erfindung nicht durch die hierin erfolgte spezifische Offenbarung beschränkt werden, sondern lediglich durch die beigefügten Ansprüche.

Claims

1. Vorrichtung zum Fernsteuern eines elektrischen Ge rätes, welche einen elektrischen Verbraucher und Strom leitungen zum Anschließen des Verbrauchers an eine Strom quelle beinhaltet und folgendes aufweist:

a) Erste Schaltmittel, die an die Stromleitungen angeschlossen sind und zum Steuern der Strom zufuhr zum Verbraucher ein- bzw. ausgeschal tet werden können;
b) zweite Schaltmittel, die zum Steuern des Be triebs besagter erster Schaltmittel ange schlossen sind;
c) ein erster Schaltkreis, der zum Steuern des Betriebs besagter zweiter Schaltmittel ange schlossen ist;
d) dritte Schaltmittel, die zum Steuern des Be triebs der besagten ersten Schaltmittel ange schlossen sind; und
e) auf Strahlungssignale ansprechende Mittel, die zum Steuern des Betriebs der besagten dritten Schaltmittel angeschlossen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch l, die außerdem Strahlungs signalerzeugemittel enthält, die in Entfernung von besag ten auf Strahlungssignale ansprechenden Mitteln ein Strahlungssignal erzeugen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei besagtes Strah lungssignal elektromagnetische Wellen mit einschließt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei besagter erster Schaltkreis einen Erdschlußunterbrecher beinhaltet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei besagte zweite Schaltmittel und besagte dritte Schaltmittel unabhängig voneinander den Betrieb besagter erster Schaltmittel steuern.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei besagte zweite Schaltmittel und besagte dritte Schaltmittel parallel geschaltet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei besagte zweite Schaltmittel und besagte dritte Schaltmittel zusammenge faßt sind und den Betrieb besagter erster Schaltmittel steuern.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei besagte zweite Schaltmittel und besagte dritte Schaltmittel in Reihe geschaltet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei besagte auf Strahlungssignale ansprechende Mittel Mittel zum Aktivieren besagter dritter Schaltmittel als Antwort auf ein erstes Strahlungssignal und zum Deaktivieren besagter dritter Schaltmittel als Antwort auf ein nachfolgendes zweites Strahlungssignal beinhalten.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei besagte auf Strah lungssignale ansprechende Mittel Mittel beinhalten, die nur während des Empfangs eines Strahlungssignals besagte dritte Schaltmittel aktivieren.

11. Vorrichtung zum Fernsteuern eines elektrischen Gerätes, die folgendes aufweist:
eine Erdschlußunterbrechungsschaltung, die erste Mittel beinhaltet, welche zum Verbinden und Trennen einer Stromquelle mit bzw. von dem elek trischen Gerät selektiv betätigbar sind; und
zweite Mittel, die auf elektromagnetische Strah lung zum selektiven Betrieb besagter erster Mittel ansprechen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei besagte elektro magnetische Strahlung aus einem Trägersignal und einem Modulationssignal besteht und wobei besagte zweite Mittel auf das Modulationssignal ansprechen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei besagte zweite Mittel folgendes beinhalten:
Dritte Mittel zum Empfangen der elektromagneti schen Strahlung und zum Erzeugen eines gemisch ten Signals, welches eine Primärkomponente mit einer Frequenz gleich dem Trägersignal und eine Sekundärkomponente mit einer Frequenz gleich dem Modulationssignal aufweist; und
einen Mischer/Oszillator, der eine lokale Frequenz gleich der Frequenz des Trägersignals aufweist und auf das gemischte Signal anspricht, um ein demoduliertes Signal mit der gleichen Frequenz wie das Modulationssignal zu erzeugen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei besagte zweite Mittel folgendes beinhalten:
einen Rechteckwellen-Generator, der auf das de modulierte Signal des Mischers/Oszillators an spricht, um ein Rechteckwellenausgangssignal zu erzeugen, das die gleiche Frequenz wie das demodulierte Signal aufweist;
eine Wellenformgestaltungsschaltung, die auf den Rechteckwellen-Generator anspricht, um einen Trigger-Impuls mit einer Vorderkante zu erzeu gen;
einen Flip-Flop-Schalter, der auf besagte Vor derkante des besagten Trigger-Impulses an spricht, wodurch er seine Stellung ändert; und
einen Ausgangstransistor, der auf eine Änderung der Stellung des besagten Flip-Flop-Schalters anspricht und dadurch an- oder ausgeschaltet wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei besagter Recht eckwellen-Generator einen Funktionsverstärker beinhaltet.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei besagte Wellen formgestaltungsschaltung eine Diode zum Gleichrichten be sagten Rechteckwellenausgangssignals des Rechteckwellen- Generators und einen Kondensator zum Aufladen bis zum Spitzenwert des Rechteckwellenausgangssignals aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei besagte erste Mittel folgendes beinhalten:
einen Schutzschalter;
ein Relais zum Betreiben des Schutzschalters;
einen Primärtransistor zum Betreiben des Relais; und
eine elektronische Sperrschaltung, um besagten Primärtransistor auszuschalten und ihn ausge schaltet zu halten, wenn sich besagte elektroni sche Sperrschaltung im Sperrzustand befindet.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei besagte zweite Mittel folgendes beinhalten:
Vierte Mittel, zum Empfangen der elektromagneti schen Strahlung und zum Erzeugen eines gemisch ten Signals, welches eine Primärkomponente mit einer Frequenz gleich dem Trägersignal und eine Sekundärkomponente mit einer Frequenz gleich dem Modulationssignal beinhaltet; und
einen Mischer/Oszillator, der eine lokale Fre quenz gleich der Frequenz des Trägersignals auf weist und auf das zusammengesetzte Signal an spricht, um ein demoduliertes Signal zu erzeu gen, das die gleiche Frequenz wie das Modula tionssignal aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die besagten zweiten Mittel außerdem beinhalten:
einen Rechteckwellen-Generator, der auf besagtes demoduliertes Signal des Mischer/Oszillators an spricht, um ein Rechteckwellenausgangssignal zu erzeugen, das die gleiche Frequenz wie das demo dulierte Signal aufweist;
eine Wellenformgestaltungsschaltung, die auf den Rechteckwellen-Generator anspricht, um einen einzelnen Trigger- Impuls zu erzeugen; und
einen Flip-Flop-Schalter, der auf eine Vorder kante des Trigger-Impulses anspricht, wodurch es seine Stellung ändert, und ein Sekundärtransi stor, der auf eine Änderung der Stellung des Flip-Flop-Schalters anspricht und dadurch an- oder ausgeschaltet wird, wobei der Sekundärtran sistor mit der elektronischen Sperrschaltung in der Art verbunden ist, daß die elektronische Sperrschaltung dann entriegelt wird, wenn der Sekundärtransistor eingeschaltet ist und hier durch der Primärtransistor ebenfalls eingeschal tet werden kann.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, die außerdem einen Sender zum selektiven Erzeugen der elektromagnetischen Strahlung beinhaltet.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei der Sender folgendes beinhaltet:
einen Oszillator zum Erzeugen des Modulations signal s;
einen Mischer/Oszillator zum Erzeugen des Trägersignals und zum Modulieren der Amplitude des Trägersignals mit dem Modulationssignal; und eine Antenne, die auf den Mischer/Oszillator an spricht, um die elektromagnetische Strahlung zu erzeugen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei der Sender außer dem einen Schalter zum Anlegen von Strom am Oszillator und am Mischer/Oszillator für ein bestimmtes Zeitinter vall beinhaltet, um einen elektromagnetischen Strahlungs stoß zu erzeugen.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei die Mittel zum selektiven Betreiben der Verbindungs- und Trennmittel auf einen einzelnen elektromagnetischen Strahlungsstoß an sprechen, um das Gerät auszuschalten, und auf zwei elek tromagnetische Strahlungsstöße ansprechen, um das Gerät einzuschalten.

24. Vorrichtung zum Fernsteuern eines elektrischen Gerätes, die folgendes beinhaltet:
eine Erdflußunterbrechungsschaltung mit selektiv betreibbaren Mitteln zum Verbinden und Trennen einer Stromquelle mit bzw. von dem elektrischen Gerät;
einen Sender zum gezielten Erzeugen von elektro magnetischer Strahlung, der nur dann arbeitet, wenn die Verbindungs- und Trennmittel betätigt werden sollen; und
Mittel, die auf elektromagnetische Strahlung an sprechen, um die Verbindungs- und Trennmittel selektiv zu betätigen.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei die elektromagne tische Strahlung aus einem Trägersignal und einem einem Modulationssignal besteht, und wobei die Mittel zum selektiven Betreiben der Verbindungsmittel auf das Modu lationssignal ansprechen.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, wobei die Mittel zum selektiven Betreiben der Verbindungs- und Trennmittel folgendes beinhalten:
Mittel zum Empfangen der elektromagnetischen Strahlung und zum Erzeugen eines gemischten Sig nales, welches eine Primärkomponente mit einer Frequenz gleich dem Trägersignal und eine Sekun därkomponente mit einer Frequenz gleich dem Modulationssignal aufweist; und
einen Mischer/Oszillator, der eine lokale Frequenz gleich der Frequenz des Trägersignals aufweist und auf das gemischte Signal anspricht, um ein demoduliertes Signal mit der gleichen Frequenz wie das Modulationssignal zu erzeugen.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei die Mittel zum selektiven Betreiben der Verbindungs- und Trennmittel außerdem folgendes beinhalten:
ein Rechteckwellen-Generator, der auf das demodulierte Signal des Mischer/Oszillators an spricht, um ein Rechteckwellenausgangssignal zu erzeugen, das die gleiche Frequenz wie das demodulierte Signal aufweist;
eine Wellenformgestaltungsschaltung, die auf den Rechteckwellen-Generator anspricht, um einen einzelnen Trigger-Impuls zu erzeugen;
einen Flip-Flop-Schalter, der auf die Vorderkan te des Trigger-Impulses anspricht, wodurch er seine Stellung ändert; und
einen Ausgangstransistor, der auf die Änderung der Stellung des Flip-Flop-Schalters anspricht und dadurch an- oder ausgeschaltet wird.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, wobei der Rechteck wellen-Generator einen Funktionsverstärker beinhaltet.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, wobei die Wellenform gestaltungsschaltung eine Diode zum Gleichrichten des Rechteckwellenausgangssignals des Rechteckwellen-Genera tors und einen Kondensator zum Aufladen bis zum Spitzen wert des besagten Rechteckwellenausgangssignals aufweist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, wobei der Sender folgendes beinhaltet:
einen Oszillator zum Erzeugen des Modulations signal s;
einen Mischer/Oszillator zum Erzeugen des Trägersignals und zum Modulieren der Amplitude des Trägersignals mit dem Modulationssignal; und
eine Antenne, die auf den Mischer/Oszillator an spricht, um die elektromagnetische Strahlung zu erzeugen.