Die Erfindung betrifft ein elektrisches Installationssystem gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Im Bereich der elektrischen Installationstechnik sind in den letzten
Jahrzehnten neben den klassischen Lichtschaltern eine große Anzahl weiterer Steuergeräte
am Markt eingeführt worden, mit denen die Arten der zu steuernden Lasten sowie
die Steuerungsmöglichkeiten erweitert werden und/oder die Art der Bedienung des
Installationsgerätes erleichtert wird.
Als Last werden neben Glühlampen vielfältige Arten innovativer Leuchtmittel
bzw. Vorschaltgeräten mit Leuchtmitteln sowie Rolladen und Jalousien, Motoren,
Ventilatoren und so weiter gesteuert. Als Steuerungsmöglichkeit von Leuchtmitteln,
Vorschaltgeräten mit Leuchtmitteln oder Motoren/Ventilatoren sind vor allem Phasenanschnittsteuerungen,
Phasenabschnittsteuerungen, 1-10 V-Schnittstellen und digitale Ansteuerschnittstellen
zu nennen. Mit Zeitschaltern und Zeitdimmern kann darüber hinaus Einschaltzeitdauer
und gegebenenfalls die Abdimmzeit beeinflußt werden. Bei motorgetriebenen Jalousie-
und Rolladenantrieben werden zur Ansteuerung der zwei Motorwicklungen meist Relaiskontakte
verwendet.
Ein Installationsgerät, bestehend aus einem Aufsatz und einem Leistungseinsatz
zum Anschluß der Last wird zur besseren Unterscheidung im weiteren als Hauptstelle
bezeichnet.
Als Art der Bedienung von Installationsgeräten ist neben der manuellen
Beeinflussung an der Hauptstelle, welche weiterhin in den meisten Fällen zusätzlich
erwünscht ist, die Bedienung über Nebenstellen, Fernbedienungen oder Automatikschaltern,
beispielsweise Passiv-Infrarot-Meldern zu nennen.
Elektronische Geräte mit den beschriebenen Funktionen, die für den
Einbau in Unterputz-Installationsdosen mit 60 mm Durchmesser geeignet sind, sind
Stand der Technik. Bei mechanischen Schaltern dienen Wechsel- und Kreuzschaltungen
zur Erhöhung der Zahl der Bedienstellen für eine Last. Weiterhin sind bipolare
Relais oder Schütze bekannt, die bei einfacher Verdrahtung eine Last mit einer
Vielzahl von Tastern ansteuern können. Die Relais oder Schütze sind z. B. als Reihen-Einbaugeräte
für Verteilerkästen verfügbar. Bei Dimmern mit Drehbetätigung ist beim Stand der
Technik eine Einstellung der Dimmstellung von einer Nebenstelle nicht gegeben.
Elektronische Installationsgeräte für die Unterputzdose besitzen häufig
eine Nebenstellenfähigkeit. Damit ist es möglich, Geräte mit Schaltausgängen von
der Nebenstelle abwechselnd ein- und auszuschalten. Die auf dem Markt befindlichen
Geräte zum Dimmen mit Nebenstelleneingang werten das Nebenstellensignal unterschiedlich
aus. So sind Verfahren bekannt, die bei längerer Betätigung einer Nebenstelle die
Dimmstellung zyklisch auf- und abdimmen und bei Maximal- und Minimalstellung eine
definierte Zeit verweilen, um den Einsteilvorgang zu erleichtern. Andere Verfahren
verharren beim Maximum und/oder Minimum und warten auf eine erneute Betätigung
zur Umkehr der Dimmrichtung. Bei allen bisherigen Verfahren zur Ansteuerung von
Dimmern läßt sich die Hauptstelle von der Nebenstelle durch kurze Betätigung abwechselnd
ein- und ausschalten. Die Bedienung von Tastdimmern wird manchmal kritisiert, weil
sie nicht so intuitiv begreifbar ist wie die Bedienung von Drehdimmern.
Zur Funktion eines elektronischen Installationsgerätes sind im wesentlichen
eine Bedieneinheit und ein Leistungseinsatz zum Schalten und/oder Dimmen erforderlich.
Schon früh kam der Gedanke auf, diese Funktionsgruppen zu trennen, um für einen
gemeinsamen Unterputz-Leistungseinsatz verschiedene Aufsätze anbieten zu können.
Als weiterer Vorteil ergibt sich, daß man bei geeigneter Konstruktion die mechanischen
Höhenunterschiede zwischen den bereits in Installationsdosen eingebauten Unterputzeinsätzen
und den aufsteckbaren Aufsätzen ausgleichen kann.
Stand der Technik sind Kombinationen, bei denen mit gleichen Kurzhubtasten-Aufsätzen
Dimmeinsätze für unterschiedliche Lampenlasten sowie Relaisschalter bedienbar sind.
Außerdem kann mit dem gleichen Kurzhubtasten-Aufsatz ein Nebenstelleneinsatz angesteuert
werden, wobei sich aus elektrischer Sicht eine Funktion wie ein mechanischer Installationstaster
ergibt, der jedoch vorteilhafterweise das gleiche Aussehen und Bediengefühl wie
der Tastdimmer/Tastschalter hat.
Ein frühes Beispiel für die Kombination aus verschiedenen Leistungseinsätzen
und Aufsätzen zur fernbedienbaren oder automatischen Beleuchtung sind die folgenden
Komponenten aus dem Katalog 1985 der Firma Albrecht Jung GmbH & Co KG, Postfach
1320, D-58569 Schalksmühle: Die
Abdeckung mit Ultraschall-Bewegungssensor", Artikel-Nr. 263 ist kombinierbar
mit dem Triac-Leistungseinsatz Zeitschalter 60-500W", Artikel-Nr.
253, dem Relais-Leistungseinsatz Zeitschalter 1000 W/VA",
Artikel-Nr. 203, dem IR-Taster 220 V", Artikel-Nr. 230
und der Aktive Nebenstelle" für Zeitschalter, Artikel-Nr.
231. Der genannte IR-Taster 220 V" ist neben anderen Einsätzen
dann wiederum für die Kurzhubtaste mit 8-Kanal IR-Empfänger
und Wahlschalter", Artikel-Nr. 268 verwendbar. Entsprechende Komponenten wurden
auch von anderen Firmen angeboten. Der bekannte Relais-Leistungseinsatz besitzt
einen Nebenstelleneingang, bei dem zur Betätigung Phase auf den Nebenstelleneingang
gelegt werden muß. Die Aufsätze sind so konzipiert, daß sie mit metallischen Federn
die Anschlüsse von Phase, Neutralleiter und Nebenstelle adaptieren. Zur eigenen
Spannungsversorgung bereitet der Aufsatz die adaptierte Netzspannung auf. Als Ausgang
schalten diese Aufsätze Phase auf das Nebenstellensignal. Die beschriebene Technik
hat den Nachteil, daß die Adaptierung der Netzspannung über Federn keine hohe
Kontaktsicherheit bietet, und daß die Erzeugung der Betriebsspannung im Aufsatz
das Volumen des Aufsatzes vergrößert und gegebenenfalls zusätzlich zu einer Spannungsversorgung
des Einsatzes notwendig ist.
Weiterhin sind Kombinationen Stand der Technik, bei denen der Einsatz
eine Betriebsspannung für den Aufsatz aufbereitet und diesen über Steckkontakte
dem Aufsatz zur Verfügung stellt. Der Aufsatz enthält beispielsweise eine Empfängerstufe
für eine Infrarot-Fernbedienung und bereitet das empfangene Infrarot-Fernbedienungssignal
und parallel dazu das Signal der im Empfänger enthaltenen Kurzhubtaste als kurzes
Steuersignal für den Tastdimm- oder Relaisschalteinsatz auf und stellt dies dem
Einsatz über einen Steckkontakt zur Verfügung. Der Einsatz wiederum benutzt das
Steuersignal des Aufsatzes parallel zu dem am Einsatz liegenden Nebenstellensignal,
um den Schaltzustand bei einem UP-Schalteinsatz und zusätzlich den Dimmgrad bei
einem Up-Tastdimmeinsatz zu steuern. In jedem Fall wird hierzu ein Schaltzustandsspeicher
im Up-Einsatz benötigt. Als Beispiel für diesen Stand der Technik werden herangezogen:
Der Katalog 1998 der Firma Gebr. Berker GmbH & Co, Postfach 1160, 58567 Schalksmühle
(Tast-Dimmer für IR-Fernbediensystem 2751 auf Seite 33; Taste mit Empfänger für
IR-Fernbediensystem 1740 auf Seite 58), der Katalog 1997 der Firma GIRA Giersiepen
GmbH & Co. KG, Postfach 1220, D-42461 Radevormwald (IR-Tastdimmer-Einsatz für
Glühlampen umschaltbar auf Memory-Funktion 530 00 auf Seite 23; IR-Empfängeraufsatz
für IR-Tastdimmer, IR Schalter und IR Taster zum Empfang und zur Decodierung der
Infrarot-Signale 540 auf Seite 28), der Katalog der Firma Albrecht Jung GmbH &
Co KG, Postfach 1320, D-58569 Schalksmühle (IR-Dimmer 240 IRH auf Seite 23; Kurzhub-Taste
mit IR-Empfänger und Wahlschalter für 8 Kanäle 561.07 IR auf Seite 65).
Weiterhin sind Kombinationen Stand der Technik, die neben den obengenannten
Steckkontakten einen weiteren Steckkontakt für die Übergabe eines codierten Nebenstellensignals
vom Einsatz an den Aufsatz beinhalten. Als Beispiel für diesen Stand der Technik
werden herangezogen der genannte Katalog der Firma Berker (Universaleinsatz mit
Relaiskontakt und Nebenstelleneingang 2937 auf Seite 38; Wächter 180 Up Standard-Aufsatz
1713 auf Seite 59), der genannte Katalog der Firma GIRA (Automatik-Schalter Triac-Einsatz
für Glühlampen 836 00 auf Seite 30; Aufsatz Automatik-Schalter 832 auf Seite 47),
der genannte Katalog 1998 der Firma Jung (Einsatz mit Relaiskontakt und Nebenstelleneingang
201 UE auf Seite 67; Standard-Aufsatz Automatik-Schalter 180 - 1,10 m CD 180 auf
Seite 69). Bei den Aufsätzen handelt es sich um Automatikschalter auf Basis der
Passiv-Infraroten Bewegungserkennung. Die Geräte sind Nebenstellenfähig und unterscheiden
Nebenstellensignale von Nebenstellentastern und Nebenstellensignale von weiteren
Automatikschaltern. Während ein Nebenstellensignal von einem Taster den Leistungseinsatz
auf jeden Fall für die eingestellte Zeit einschaltet, schaltet das Nebenstellensignal
eines weiteren Automatikschalters den Leistungseinsatz nur dann ein, wenn die weiteren
Bedingungen für die automatische Lichtschaltung erfüllt sind. Im Beispiel ist dies
die Unterschreitung einer definierten Helligkeit am Aufsatz des Leistungseinsatzes.
Bei den Einsätzen handelt es sich um Schalteinsätze. Sie werden vom Aufsatz mit
einem Dauersignal eingeschaltet. Aus diesem Grund ist in den Einsätzen kein Zustandsspeicher
erforderlich.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 93 21 350 U1 ist weiterhin eine
Bedieneinheit für Installationsgeräte mit integrierter Elektronikeinheit bekannt,
die sowohl für Dimmer zur Lampensteuerung als auch für Jalousiesteuerungen benutzt
werden kann.
Nachteilig beim Stand der Technik ist die bisherige Art der Nebenstellenbetätigung,
die bei Verwendung einer einadrigen Nebenstellenleitung kein gezieltes Aufdimmen
bzw. Jalousie hochfahren und gezieltes Abdimmen bzw. Jalousie abfahren zuläßt.
Ein weiterer Nachteil beim Stand der Technik besteht darin, daß es für verschiedene
Anwendungen in der elektrischen Installationstechnik oft mehrere Gerätesysteme,
sogenannte Baukästen nebeneinander gibt. Dies führt zu einer hohen Anzahl bestehender
Komponenten und damit zu hohen Kosten der Produktpflege und Lagerhaltung sowie
zu höherem Erklärungsbedarf. Die Kombination von solchen Baukästen hat bislang
zu wirtschaftlich nicht vertretbaren höheren Kosten für die Einzelkomponenten,
Ausschluß von diversen denkbaren Kombination von Aufsätzen und Einsätzen und/oder
Unterschieden in der Bedienung am Installationsgerät und der Nebenstelle geführt.
Ausgehend von dem zuvor geschilderten Stand der Technik liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Installationssystem zu entwickeln, das auf
Basis eines Unterputz-Leistungseinsatzes (2) und eines darauf aufsteckbaren Bedienteils
(3a) mindestens zwei Betätigungsarten einer Nebenstelle (NST) über eine einzige
Nebenstellenleitung (NL) der Hauptstelle (HST) mitteilt. Weiterhin soll eine funktional
sinnvolle Untermenge der bei Hauptstellen verwendbaren Aufsätze (3a) unverändert
als Nebenstellenaufsätze (3b) nutzbar sein.
Aufsätze werden hinsichtlich verschiedener Funktionalität und Komplexität
unterschieden: Kurzhubtasten enthalten keine Logik.
Ein Automatikschaltaufsatz enthält beispielsweise einen Bewegungsmelder
mit Passiv-Infrarot-Sensorik.
Sonstige Aufsätze sind beispielsweise Fernbedienungsempfänger oder
Zeitschaltuhren. Einsätze werden in Nebenstellen und Leistungseinsätze unterschieden.
Des weiteren soll im einzelnen aufgabengemäß ein System von Geräten
entwickelt werden, die folgende Bedingungen erfüllen:
a.) Die Schnittstelle (5) zwischen Einsatz und Aufsatz soll so codiert werden,
daß bei der Verwendung eines Automatikschaltaufsatzes in Verbindung mit einem
Leistungseinsatz (2) die im Aufsatz zur Verfügung stehende Helligkeitsinformation
zur Feststellung einer Bewegung einbezogen werden soll, während bei der Verwendung
des unveränderten Automatikschaltaufsatzes in Verbindung mit einem Nebenstelleneinsatz
mit Neutralleiteranschluß (4b) die Helligkeitsinformation zur Feststellung einer
Bewegung nicht einbezogen werden soll.
b.) Neben der Verwendbarkeit von Nebenstellen mit mindestens zwei Betätigungsarten
soll die Verwendung von Installationstastern als Nebenstelle möglich sein.
c.) Das Installationssystem soll beim Einsatz zur Steuerung von Rolläden und
Jalousien unter Weiterverwendung der beschriebenen Aufsätze (3a,3b) und Nebenstelleneinsätze
(4a, 4b) dahingehend erweiterbar sein, daß Gruppen- und Zentralsteuerungen realisierbar
sind.
Die beschriebene Aufgabe und ihre zugehörigen Unteraufgaben werden
durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis 10 gelöst.
Als Aufsätze sind beleuchtete und unbeleuchtete Kurzhubtasten, Zeitdimmaufsätze,
Zeitschaltaufsätze, Zeitschaltuhraufsätze, Fernbedienungsaufsätze mit verschiedenen
Übertragungsmedien und Bewegungsmelderaufsätze als Automatikschalter verwendbar.
Daneben sind Aufsätze verwendbar, die zufällige Schaltfunktionen oder eine automatisch
aufgezeichnete Betätigungsfolge wiedergeben. Weiterhin sind Lichtsteuersysteme
in einen Aufsatz integrierbar, die das Licht in Abhängigkeit vom Tageslicht, von
Bewegung, von mittels Fernbedienung und/oder Zeitschaltuhr eingestellter Zeitabhängigkeit
dimmen und/oder schalten. Als Einsätze sind Relaisschalter z. B. zum Schalten von
Beleuchtung oder Rolladen/Jalousien verwendbar, außerdem elektronische Schalter
und Dimmer auf Basis von Triacs, MosFETs oder IGBTs, Steuerungen von digitalen
Schnittstellen für adressierbare Leuchten oder Steuerung von Leuchten über eine
1-10 V Schnittstelle.
Die Schnittstellenauswertung kann in bekannter Weise durch einen Mikroprozessor
erreicht werden.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung gemäß den Figuren
1 bis 4 näher erläutert und beschrieben werden. Es zeigt:
Figur 1:
eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Hauptstelle und einer Nebenstelle;
Figur 2:
eine schematische Darstellung eines Mehrleiternetzes zur Beleuchtungssteuerung;
Figur 3:
Zeichnung der mechanischen Codierung von Aufsätzen und Einsätzen;
Figur 4:
eine schematische Darstellung eines Mehrleiternetzes für ein Jalousiesteuerungssystem;
Figur 5:
eine schematische Darstellung eines Mehrleiternetzes für ein hierarchisches
Jalousiesteuerungssystem.
Figur 1 zeigt schematisch eine Installationsdose 1a, in die ein Leistungseinsatz
2 eingesetzt ist, auf das ein Bedienaufsatz 3a gesteckt wird. Entsprechend kann
in eine weitere Installationsdose 1b ein Nebenstelleneinsatz 4 eingesetzt werden,
auf den ein weiterer Bedienaufsatz 3b gesteckt ist. Zwischen dem Bedienaufsatz
3a und dem Leistungseinsatz 2 wird im Beispiel eine Schnittstelle 5 mit sechs Leitungen
verwendet, bei der über einen Anschluß 5a die Schaltungsmasse geführt wird und
über einen zweiten Anschluß 5b die Betriebsspannung. Die Schnittstelle kann so
ausgeführt werden, daß die Betriebsspannung keine oder keine ausreichende Netztrennung
hat und somit bei der Konstruktion der Aufsätze und der Befestigung der Aufsätze
auf die Einsätze Sicherheitskriterien gemäß nationalen, europäischen und/oder internationaler
Normen eingehalten werden müssen. Alternativ kann die Betriebsspannung im Unterputz-Einsatz
so sicher vom Netz getrennt sein, daß am Aufsatz nur noch Sicherheitskleinspannung
(SELV) anliegt.
Die verbleibenden vier Leitungen 5c, 5d, 5e, 5f der Schnittstelle
5 bei der beispielhaften Ausführung bestehen aus Steuerleitungen für die Steuerung
des Einsatzes durch den Aufsatz, Übergabe der im Einsatz decodierten Steuerbefehle
der Nebenstellenleitung an den Aufsatz und automatischen Abstimmung der Gerätefunktion
zwischen Einsatz und Aufsatz anhand der Signalformen.
In Figur 2 ist ein Mehrleiternetz gezeigt, wobei mit NL eine Nebenstellenleitung,
mit L eine Netzleitung auf Phasenpotential, mit N eine Netzleitung auf Neutralpotential
und mit LL die Lastleitung gekennzeichnet ist. HST zeigt die Hauptstelle mit Leistungseinsatz
2 und Bedienaufsatz 3a sowie den Anschlüssen L, NL, LL und bei einigen Leistungsteilen
wie z. B. dem Relaiseinsatz zusätzlich N. NSTa zeigt eine Nebenstelle mit einer
unbeleuchteten Kurzhubtaste KHTu und einen Nebenstelleneinsatz 4a mit den Anschlüssen
L und NL, während NSTb eine sonstige Nebenstelle mit einem beliebigen anderen Nebenstellenaufsatz
3b und Nebenstelleneinsatz 4b zeigt, der an L, N und NL angeschlossen ist. Mit
6 ist ein Installationstaster mit den Anschlüssen L und NL als weitere Form einer
Nebenstelle gezeigt. Als Last ist beispielhaft für eine Beleuchtungseinrichtung
eine Glühlampe zwischen LL und N gezeichnet.
Die in der Aufgabenstellung geforderten mindestens zwei Betätigungsarten
der Nebenstelle und die Übertragung dieser Betätigung über die einadrige Nebenstellenleitung
NL an die Hauptstelle stützt sich auf die rein analoge, nicht galvanisch vom Netz
getrennte Steuerung.
Als Bezugspotential für die Nebenstellenleitung NL dient die Phase
des Niederspannungsnetzes. Zum Grundprinzip der Codierung gehört, daß der Leistungseinsatz
2 einen Konstantstrom in die Nebenstellenleitung NL ausspeist, wobei die Spannung
auf einen Maximalwert von z.B. 42 V begrenzt ist. Wenn keine Betätigung einer angeschlossenen
Nebenstelle erfolgt, liegt die Nebenstellenleitung NL auf Maximalspannung, bezogen
auf Phase. Mithilfe eines rein passiven Steuergerätes -im einfachsten Fall ist
dies ein Taster mit einer in Reihe geschalteten Z-Diode- kann das Signal der Nebenstellenleitung
auf einen festen Spannungswert größer Null Volt festgeklemmt werden. Diese festgeklemmte
Spannung kann nun vom Leistungseinsatz 2 abgefragt werden und z.B. zum definierten
Hoch- bzw. Herunterdimmen genutzt werden. Das Prinzip der Stromausspeisung und
Steuerung über das Festklemmen auf einen bestimmten Spannungswert ist aus dem Bereich
der elektronischen Vorschaltgeräte als 1 - 10 V-Steuerung hinlänglich bekannt.
Die zuvor beschriebene Codierung der Nebenstellenleitung NL ist auch
bei Verwendung von Leistungseinsätzen ohne Neutralleiteranschluß, wie in 2 gezeigt,
ohne Schwierigkeit auf acht unterscheidbare Zustände erweiterbar.
Weiterhin kann durch Anlegen des Phasenpotentials L auf die Nebenstellenleitung
NL eine weitere Betätigungsart ermöglicht werden, wobei diese Betätigungsart die
höchste Priorität besitzt. Hierzu können z.B. handelsübliche Installationstaster
6 oder Kontakte eines Stromstoßschalters verwendet werden. Die Auswertung dieser
Art der Nebenstelle erfolgt im Beispiel durch einen Dimmer als Leistungseinsatz
2 mit abwechselndem Ein- und Ausschalten und bei längerer Betätigung in bekannter
Weise mit zyklischem Auf- und Abdimmen.
Eine weitere Betätigungsart z. B. automatisches Lichtschalten wird
ermöglicht durch Anlegen einer hochohmigen Impedanz auf der Nebenstellenleitung
NL gegen Neutralleiterpotential N. Es können mehrere Nebenstelleneinsätze vom Typ
4a oder 4b und gleichzeitig mehrere Installationstaster 6 in Kombination mit einer
Hauptstelle HST betrieben werden. Hierbei hat ein Installationstaster 6 die höchste
Priorität. Die gleichzeitige Betätigung von mehreren Betätigungsflächen auf einer
oder mehreren Nebenstellen führt stets zu eindeutigen Auswertungen durch die Hauptstelle
HST, da die Betätigungsfläche, der die geringste festgeklemmte Spannung zugeordnet
ist, ausgewertet wird.
In der beispielhaften Ausführung können folgende Betätigungsarten
eines Nebenstellenaufsatzes 3b unterschieden werden: Betätigung der oberen Betätigungsfläche,
Betätigung der unteren Betätigungsfläche und vollflächige Betätigung. Die Werte
der diese Betätigungsarten darstellenden festgeklemmten Spannungen ergeben eine
Prioritätsbildung dahingehend, daß die Betätigungsart mit einer kleinen zugeordneten
Spannung Vorrang hat vor einer Betätigungsart mit einer höheren zugeordneten Spannung.
Bei der Verwendung eines unbeleuchteten Kurzhubtastenaufsatzes KHTu
kann ein Nebenstelleneinsatz ohne Neutralleiteranschluß 4a verwendet werden. Da
dieser Nebenstelleneinsatz 4a keine ausreichende Versorgungsspannung für andere
Aufsatztypen aufbereiten kann und somit die elektrische Spezifikation der Schnittstelle
5 nicht einhalten kann, wird eine mechanische Verriegelung gemäß Figur 3 eingeführt:
Alle Leistungseinsätze 2 und Nebenstellen mit Neutralleiteranschluß 4b verfügen
über eine Aussparung A. Alle Aufsätze des Systems bis auf die unbeleuchtete Kurzhubtaste
KHTu verfügen über eine zur Aussparung A korrespondierenden Vorsprung V und somit
sind sämtliche Aufsätze des Systems aufsteckbar. Der Nebenstelleneinsatz ohne Neutralleiteranschluß
4a verfügt hingegen nicht über diese Aussparung A und die unbeleuchtete Kurzhubtaste
KHTu verfügt nicht über den Vorsprung V. Somit kann ausschließlich die unbeleuchtete
Kurzhubtaste KHTu auf den Nebenstelleneinsatz ohne Neutralleiteranschluß 4a aufgesteckt
werden.
Ein Schwerpunkt der Erfindung liegt darauf, daß eine sinnvolle Teilmenge
3b der bei Leistungseinsätzen verwendbaren Aufsätze 3a unverändert auch auf einem
Nebenstelleneinsatz betrieben werden können. Als Nebenstelleneinsätze unterscheidet
man einen Typ mit Neutralleiteranschluß 4b und einen einfachen Typ ohne Neutralleiteranschluß
4a, an den wie beschrieben nur eine unbeleuchtete Kurzhubtaste KHTu angeschlossen
werden darf Beide Nebenstellen geben das Steuersignal Einschalten, Aufdimmen bzw.
Jalousie auffahren einerseits und das Steuersignal Ausschalten, Abdimmen bzw. Jalousie
abfahren andererseits an die Hauptstelle codiert weiter. Beim Nebenstelleneinsatz
ohne Neutralleiteranschluß 4a wird über die Schnittstelle 5 das anliegende Phasenpotenial
L an die unbeleuchtete Kurzhubtaste KHTu durchgeschleift. Die Kurzhubtaste gibt
dieses Phasenpotential bei Betätigung der entsprechenden Betätigungsfläche an den
Einsatz zurück, wo durch eine elektronische Schaltung die Spannung zwischen Phase
L und Nebenstellenleitung NL festgeklemmt wird. Im Beispiel werden so Festspannungen
von 3,6 V für eine vollflächige Betätigung, 7 Volt für die Betätigung der oberen
Betätigungsfläche und 10 V für die Betätigung der unteren Betätigungsfläche erzeugt.
Die im Einsatz 2 bzw. 4b befindliche Stromversorgung für den Aufsatz
3a bzw. 3b stellt sicher, daß alle Aufsätze des Installationssystems mit ausreichendem
Betriebsstrom versorgt werden, und daß hierbei die Spannung im festgelegten Toleranzbereich
bleibt.
Ein Automatikschaltaufsatz kann einen Leistungseinsatz von einen Nebenstelleneinsatz
dadurch unterscheiden, daß die Signale der Schnittstelle 5c-5f eine für den Nebenstelleneinsatz
typische Codierung der Signalform aufweisen. Der Automatikschaltaufsatz wertet
in Verbindung mit einem Nebenstelleneinsatz das Helligkeitssignal nicht aus, um
auch bei geschalteter Beleuchtung Bewegung korrekt erkennen zu können.
In Figur 4 ist die Verwendung des Installationssystems als Jalousie-
oder Rolladensteuerungssystem gezeigt. Die beschriebene Art der Nebenstellencodierung
läßt sich dabei vorteilhaft erweitern. Bei Jalousie- und Rolladensteuerungen macht
die Verwendung eines Installationstasters zum zyklischen Auf- und Abfahren der
Jalousien keinen Sinn. Statt dessen wird durch Belegung der Nebenstellenleitung
mit Phasenpotential das Auffahren der Jalousie erzwungen. Diese Steuerungsart wird
von einem Windsensor mit Umsetzer 7 genutzt, um ein fernbedientes Auffahren von
Jalousien ab einer festen Windstärke zu erzwingen.
Durch die Verwendung eines Nebenstelleneinsatzes ohne Neutralleiteranschluß
4a in Verbindung mit einer unbeleuchteten Kurzhubtaste KHTu verringert sich die
Zahl der für die Steuerung benötigten Einzelleiter gegenüber bekannten Systemen
auf zwei, dies sind L und NL.
Bei Verwendung der beschriebenen Nebenstelleneinsätze mit Neutralleiteranschluß
4b in Verbindung mit Aufsätzen 3b werden drei Einzelleiter benötigt, dies sind
L, N, NL.
Bei Verwendung spezieller Leistungseinsätze zur Ansteuerung von Jalousien
oder Rolläden 4c werden fünf Einzelleiter benötigt, dies sind L, N, NL, AUF und
AB.
Für die Einsätze mit Neutralleiteranschluß können als Bedienaufsätze
z.B. beleuchtete und unbeleuchtete Kurzhubtasten, Tasten mit Speicherfunktionen,
Zeitschaltuhren und Fernbedienungsaufsätze verwendet werden. Die Aufsätze oder
die Einsätze können darüber hinaus Möglichkeiten zur Auswertung von Sensorsignalen,
beispielsweise Dämmerungs- und Glasbruchsensoren beinhalten, wie in Fig. 4 gezeigt.
Fig. 5 zeigt eine Erweiterung des in Fig. 4 dargestellten Jalousiesystems
zu einem hierarchischen System. Durch die Bereitstellung von Umsetzern 8 kann ein
hierarchisches System mit Zentralsteuerungen -beispielsweise durch Zeitschaltuhren-,
Gruppensteuerungen mehrerer Hierarchien und Einzelsteuerungen aufgebaut werden.
Der Umsetzer 8 speist bei der Nebenstellenleitung der höheren Hierarchieebene NLZ
in gleicher Weise wie ein Leistungseinsatz einen Konstantstrom aus und wertet die
Spannung des Nebenstellensignals NLZ gleichzeitig aus, während der Umsetzer auf
der Seite der niedrigeren Hierarchieebene die Nebenstellenleitung NL durch Festklemmen
auf verschiedene Spannungswerte steuert. Den Befehlen Zentral-Auf und Zentral-Ab
können hierbei z.B. höhere Z-Dioden-Spannungen zugeordnet werden, so daß die Auf-
und Ab-Befehle der Einzelsteuerungen Vorrang vor den Zentralbefehlen haben. Ein
Alarmsignal eines Windsensors wird innerhalb aller Hierarchiestufen durch Phasenpotential
aufden Nebenstellenleitung NL, NLZ dargestellt.
Bei Installationssystemen zur Rolladen- oder Jalousiesteuerung gemäß
Fig. 4 und Fig. 5 ergibt sich eine Alternative zu einem Unterputz-Leistungseinsatz
4c durch Einsatz eines Schaltaktors 9 in der Nähe des Jalousiemotors, also z.B.
im Rolladenkasten. Vorteilhaft dabei ist, daß nur die drei Einzelleiter L, N und
NL für die Verdrahtung der Kombination aus Motor und Schaltaktor benötigt werden.
Auch Jalousiemotoren mit integriertem Aktor sind so machbar. Der Anschluß eines
Schutzleiters bleibt hierbei außerhalb der Betrachtung.
Ein Beispiel für die Steuerfunktionen auf der Nebenstellenleitung
NL in Fig. 5 und den zugeordneten Spannungen U0 bis U5 zwischen
Nebenstellenleitung NL und Phasenpotential L wird im folgenden tabellarisch aufgeführt:
1) U0 = 0 V →
Steuerbefehl eines Windsensors zum Auffahren der Jalousie.
2) U1 > U0 →
Steuerbefehl zum Hochfahren der Jalousie bzw. des Rolladens.
3) U2 > U1 →
Steuerbefehl zum Runterfahren der Jalousie bzw. des Rolladens.
4) U3 > U2 →
Steuerbefehl einer höheren Hierarchie zum Hochfahren der Jalousie bzw. des
Rolladens.
5) U4 > U3 →
Steuerbefehl einer höheren Hierarchie zum Runterfahren der Jalousie bzw. des
Rolladens.
6) U5 > U4 →
Leerlaufspannung, es liegt kein Steuerbefehl an.
Anspruch[de]
Elektrisches Installationssystem, bestehend aus einem Leistungseinsatz und einem
Bedienaufsatz zum Erhalt eines Dimmers oder Schalters oder Jalousieschalters für
handelsübliche Installationsdosen mit manueller oder fernbedienbarer Betätigung
mit mindestens zwei getrennten Betätigungsarten oder automatischer Betätigung sowie
der Möglichkeit zum Anschluß einer oder mehrerer Nebenstellen, die ihrerseits aus
einem Nebenstelleneinsatz sowie einem Bedienteil mit mindestens zwei getrennten
Bedienungsarten bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungseinsatz
(2) der Hauptstelle (HST) einen Konstantstrom oder bei Leerlaufeine Konstantspannung
bezogen auf Phase (L) in die einadrige Nebenstellenleitung (NL) ausspeist und durch
Festklemmen der Nebenstellenspannung durch die Nebenstelle (NSTa, NSTb) auf einen
festen Spannungswert größer oder gleich Null Volt gegen Phase (L) eine bestimmte
Betätigungsart der Nebenstelle erkannt wird und, daß die für einen Nebenstelleneinsatz
(4) verwendbaren Bedienteile (3b) den jeweiligen Bedienteilen des Leistungsaufsatzes
(3a) entsprechen.
Elektrisches Installationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß alle Aufsätze (3a) bis auf unbeleuchtete Kurzhubtasten (KHTu) zur mechanischen
Codierung einen Vorsprung (V) im Gehäuse haben, während alle Einsätze des Systems
bis auf den Nebenstelleneinsatz ohne Neutraleiteranschluß (4a) eine entsprechende
Aussparung (A) haben und somit alle Aufsätze des Systems aufsteckbar sind, und
daß nur unbeleuchtete Kurzhubtasten (KHTu) ohne Vorsprung (V) auf den beschriebenen
Nebenstelleneinsatz ohne Neutraleiteranschluß (4a) aufgesteckt werden können.
Elektrisches Installationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß alle Einsätze mit Ausnahme des Nebenstelleneinsatzes ohne Neutraleiteranschluß
(4a) eine einheitliche Belegung aller Leitungen der Schnittstelle (5) besitzen
und die Stromversorgung aller Aufsätze durch diesbezüglich gleiche Anforderung
an alle Leistungseinsätze und die Nebenstelleneinsätze mit Neutraleiteranschluß
(4b) sichergestellt ist.
Elektrisches Installationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Automatikschaltaufsatz einen Leistungseinsatz (2) und einen Nebenstelleneinsatz
mit Neutralleiteranschluß (4b) dadurch unterscheiden kann, daß die auf der Schnittstelle
(5) liegenden Signale eine für den Nebenstelleneinsatz typische Codierung der Signalform
aufweisen.
Elektrisches Installationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsatz der Hauptstelle (HST) das von einem Installationstaster (6) herrührende
Nebenstellensignal von dem Nebenstellensignal einer Nebenstelle mit mehreren Betätigungsarten
(NSTa, NSTb) unterscheiden und auswerten kann.
Verfahren nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder
mehrere Installationstaster (6) gemeinsam mit ein oder mehreren Nebenstellen mit
mehreren Betätigungsarten (NSTa, NSTb) verwendet werden können.
Elektrisches Installationssystem nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet,
daß anstelle von einem Installationstaster (6) wenigstens ein Windsensor mit Auswertung
(7) oder wenigstens ein Kontakt eines Relais oder Schützes verwendet werden kann.
Elektrisches Installationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Fernbedienung ein Windsensor mit Auswertung (7) dient, der durch Anlegen
von Phasenpotential (L) auf die Nebenstellenleitung (NL) das Auffahren einer Jalousie
ermöglicht.
Elektrisches Installationssystem nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Steuerung von Jalousien und Rolläden mittels Zentral- und/oder Gruppensteuerungen
ein Umsetzer (8) die Nebenstellensignale (NLZ) einer höheren Hierarchieebene auf
die Nebenstellensignale (NL) einer niedrigeren Hierarchieebene umsetzt.
Elektrisches Installationssystem nach Anspruch 1, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Steuerung von Jalousien und Rolläden die Nebenstellenleitung (NL) mit Signalen
für Windalarm, Auffahren der Jalousie, Abfahren der Jalousie, zentraler Auffahrbefehl,
zentraler Abfahrbefehl belegt werden kann, wobei die angegebenen Steuersignale
in abfallender Priorität aufgeführt sind.