SWITCHING ARRANGEMENT FOR SWITCHING ON AND OFF MAJOR CONSUMER POWER IN AN ALTERNATING CURRENT CIRCUIT WITH SEVERAL SPACED SWITCHES FOR SWITCHING-ON POWER FOR PRESET PERIODS DETERMINED BY AN ELECTRIC CIRCUIT

Abstract: 1. Circuit arrangement for the connection and disconnection of relatively heavy load powers in an a.c. network having a plurality of spatially separated loads switchable via glow-lamp buttons - i.e. push-buttons in parallel to a glow-lamp with an in-series resistor - as switch-on locations on and off for a time period definable by a circuit and for use with 3- and 4-wire installation, with and without capability of resetting, and having a remanence relay, and in the load circuit a working contact operable alternately for the state of operation "ON" or for the state of operation "Off" of the load circuit characterized in that (a) the energizing winding of the remanence relay (1) is connected to one pole (7, 8; 9) of the a.c. network directly and to its other pole (22, 26; 39) via two current paths connected in parallel to one another, one current path cooperating with the glow-lamp-button and a home contact (17) or an electronically controlled switch to provide energization in one direction, while the second current path, controlled by the timing circuit, provides energization in the opposite direction, and (a1 ) the timing circuit, functioning as a time-determining member for delaying release/prolonging the "on" condition of the load circuit, comprises a frequency divider controlled by a master oscillator to determine the elapse of time digitally, power being supplied to the timing circuit from the a.c. network via a rectifier arrangement, and (a2 ) the second current path comprises a thyristor (63) controlled by a release signal of the timing circuit and a diode (55) of the same conducting direction, if necessary with the interposition of the main contact (40), and b) the remanence relay (1) is reversible within periods of the oppositely directed half-waves of the a.c. which lie reversibly within the range of 135 degrees to 225 degrees and 315 degrees to 45 degrees electrically symmetrically in relation to the current crossover, while (b1 ) the energizing winding of the remanence relay (1) and its magnetic circuit are so dimensioned that the energization of the remanence relay (1) in one or the opposite direction requires a current which is greater than 0,75 times the peak current (b2 ) or alternatively the amplitude values of the mains voltage, together with their first time derivation values, are so connected in a logic component that at each of its two outputs a release signal is delivered which acts upon a circuit with energizing winding timing circuit when the push button switch is actuated to switch the loads on or off, voltages being used in a combinatorial circuit which are derived as follow : (b2.1 ) the voltage derived from the alternating voltage (113) and 0,75 times the value (inputs 114, 115) of the positive rectified peak value thereof, (b2.2 ) the voltages derived from the full-wave rectified first time derivation (108) and 0,5 times the value of the positive rectified peak value (120) thereof, (b2.3 ) and the voltage derived from the alternating voltage (113) and 0,75 times the value of the negative rectified peak value thereof (at the input 115).

Description: Schaltgerät für die Ein- und Ausschaltung grösserer Verbraucherleistungen und/oder für eine definierbare Zeitdauer an ein Wechselstromnetz Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltgerät für die Ein- und Ausschaltung grösserer Verbraucherleistungen an ein Wechselstromnetz und/oder für eine definierbare Zeitdauer an ein Wechselstromnetz mit mehreren durch Glimmlampen-Taster einschaltbaren, räumlich getrennten Verbrauchern, gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Auf dem Spezialgebiet der Schaltgerät für grössere und grosse Verbraucherleistungen in Wechselstromnetzen ist man seit langem und fortlaufend bemüht, die höchst-zulässige Schaltleistung bei gleichbleibender Baugrösse zu erhöhen oder bei gleichbleibender Schaltleistung den Raumbedarf des Schaltgeräts zu vermindern. Erschwert werden diese Bemühungen vor allem durch die Erwärmung der Kontaktstücke, deren Abbrand durch Werkstofftransport von einem zum anderen Kontakt, durch die Gefahr des Auftretens von Lichtbogen und schliesslich zusätzlich durch mehr oder weniger vermeidbare Kontaktprellungen. Bei Zeitschaltern für ein Wechselstromnetz mit mehreren durch Glimmlampen-Tastern einschaltbaren Verbrauchern, vor allem Treppenlicht-Zeitschaltern für Glühlampen kommt erschwerend das Problem hinzu, dass diese Verbraucher beim Einschalten einen extrem kleinen Widerstand haben, so dass die Einschaltströme ausserordentlich hohe Spitzenwerte erreichen können. Man hat sich deswegen auch schon bemüht, den Einschaltzeitpunkt möglichst in die Nähe des Nulldurchgangs der Wechselspannung zu legen; Erfolge in dieser Hinsicht sind bisher nicht bekannt geworden. Um bei solchen Schalterausbildungen eine ausreichende Betriebszeit in anpassbarer Art und in ausreichendem Grade zu gewährleisten ist es bekannt, eine Nachschaltbarkeit durch einen der Glimmlampen-Taster, die für die Einschaltung benützt werden, und folglich die gleiche Leitung vorzusehen. Die Nachschaltung darf dabei aber nicht zu einer Über- lastung des Schaltgeräts führen. Im allgemeinen hat sich bei solchen Schaltgeräten der Einsatz eines Remanenzrelais bewährt, weil dabei bereits ein schwacher Strom genügt, um den Betriebszustand herbeizuführen und bei bestimmten Bauarten zur Aufrechterhaltung überhaupt kein Strom erforderlich ist, und durch einen Strom entgegengesetzter Polung das Abfallen des Relais bzw. dessen Umschaltung in den anderen der beiden stabilen Betriebszustände in einfacher Weise herbeigeführt werden kann. Für die Installation mehrerer räumlich getrennter Verbraucher und Schaltstellen haben sich Dreileiterund Vierleiter-Systeme eingebürgert, von denen die letzteren trotz des Nachteils der zusätzlichen Leitung, wo irgend möglich, vorzuziehen sind. In manchen Fällen älterer Dreileiter-Installationen und -Anlagen, bei denen eine grössere Zahl von Glimmlampen-Tastern im Ruhebetrieb die Relaiswicklung überlasten würde, kann es zweckmässig sein, auf die Nachschaltbarkeit zu verzichten. Bisher sind solche Schaltgeräte als Zeitschalter, vor allem als Treppenlicht-Automaten, mit pneumatischen oder mechanischen Hemmwerken als zeitbestimendes Glied ausgestattet in Verkehr gekommen; seit einiger Zeit werden diese Zeitschalter auch mit einem elektronischen Zeitkreis, vor allem der Art eines Halbleiter-Kompaktbausteins (IC) bestückt, der einen Master-Oszillator einstellbarer höherer Frequenz und einen von diesem gesteuerten rückstellbaren Frequenzteiler aufweist und an dem ein Signal mit einer leicht wählbaren und veränderbaren Zeitverzögerung für die Steuerung des Relais abgenommen werden kann. Wegen der Vielzahl der unterschiedlichen Verwendungsfälle für Dreileiter- und Vierleiter-Installationen, erstere mit oder ohne Nachschaltbarkeit, letztere mit unabhängig vom Zeitschalter getrennter Schaltung anderer Verbraucher, zB. Beleuchtung für Bodenlicht, ist man, insbesondere bei den neueren Geräten mit elektronischem Zeitkreis, bis jetzt gezwungen, verschiedene Typen solcher Ge räte mit unterschiedlicher Bestückung und unterschiedlicher Beschaltung zu verwenden und dementsprechend am Lager vorrätig zu halten. Unabhängig von all diesen Spezialproblemen ist es für das Schaltgerät vorrangig, dafür zu sorgen, dass die Strombelastung der Kontaktstücke hinreichend vermindert wird, um deren Lebensdauer bei gleichem Kontaktstück-Volu- men und gleichem Kontakt-Auflagedruck wesentlich zu erhöhen. Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Schaltbedingungen des Schaltgeräts zeitlich für die beschriebene Problematik möglichst günstig zu gestalten bzw. zu verbessern, so dass die Schaltung mit dabei möglicherweise unvermeidbaren Prellungen von einer Restgrösse schon durch die Konstruktion des Remanenzrelais und unabhängig von oder in Verbindung mit bevorzugten Zeitund/oder Phasenbedingungen zum einen möglichst in der Nähe des Nulldurchgangs der Wechselspannung erfolgt und zum anderen aber auch bei Zeitschaltern Kontaktprellungen mittels definierter Bestimmung der Schaltzeitpunkte mit grosser Sicherheit vermieden werden oder sich wenigstens nicht wesentlich auswirken können. Im Rahmen besonderer Anwendungen des Schaltgeräts auf dem Gebiet der Treppenlicht-Zeitschalter ist es zusätzlich notwendig, die Schaltgeräte der eingangs beschriebenen Gattung so zu verbessern, dass sie ohne weiteres - lediglich durch unterschiedliche äussere Beschaltung - als einheitlicher Typ in allen einschlägigen Fällen verwendbar sind. Wenn sich dabei zusätzlich gewisse Vereinfachungen als zweckmässig oder kostensparend erweisen sollten, so sollen die betreffenden, in manchen Fällen entfallenden Schaltungsteile jederzeit und in einfacher Weise nachrüstbar sein. Die vorbeschriebene Aufgabe wird bei einem Schaltgerät der Gattung gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1 gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils desselben. Diese Lösung vermittelt den technischen Fortschritt, dass das Schaltgerät konstruktiv hinsichtlich der Baugrösse verbessert werden kann, dh. bei gleicher Schaltleistung weniger Raum beansprucht, und infolge der Schonung der Kontaktstücke und der besseren zeitlichen Bestimmung der Schaltzeitpunkte eine grössere Funktionssicherheit gewährleistet wird. Für Anwendungen auf dem Gebiet der Treppenlicht-Zeitschalter oder allgemein mehrerer örtlich getrennter Verbraucher und/oder örtlich getrennter Taster-Stellen ist es zusätzlich von Vorteil, dass das Schaltgerät in übersichtlicher und für die Praxis leicht verständlicher Weise an die Bedingungen der verschiedenen vorkommenden Installationen angepasst und dass durch ihn auch ohne weiteres ein älterer Typ beliebiger gebräuchlicher Ausbildung ohne umständliche Prüfung von Einzelheiten ausgetauscht werden kann, wenn das ältere Exemplar nicht mehr funktionstüchtig ist. Darüberhinaus ist die Schaltungsanordnung des Schaltgeräts - auch in seiner Spezial-Ausbildung als Zeitschalter - gemäss der Lehre der Erfindung wesentlich weniger aufwendig als die bekannten der einschlägigen Technik, also auch von vorneherein kostengünstiger als jene. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben, die Fig.1: die Wechselspannung und ihre erste zeitliche Ableitung mit den optima len Schaltzeitpunkten und auszu schliessenden Phasenbereichen Fig.2: ein Blockschaltbild der Verzögerungs Baugruppe für die Erzeugung von Steuersignalen, die Schaltzeitpunkte in der Nähe des Nulldurchgangs der Wechselspannung herbeiführen Fig.3: ein Schaltbild des Schaltgeräts für seine Anwendung als Treppenlicht Zeitschalter Fig.4: die äussere Beschaltung des Ausfüh rungsbeispiels von Fig.3 a) für Vierleiter-Installation (nachschaltbar) b) für Dreileiter-Installation (nachschaltbar) c) für Dreileiter-Installation (nicht nachschaltbar) wiedergegeben. In Fig.1 ist die Wechselspannung "u" des Wech selstromnetzes mit "a", ihre erste zeitliche Ableitung "du/ /dt" mit b bezeichnet. In der deutschen Patentanmeldung Akt.-Zch.: P 32 43 949.o - korrespondierend zu der europä ischen Patentanmeldung Nr. 81 llo 415.7 - ist vorgeschla gen worden, ein Remanenzrelais durch Stromimpulse aus dem Wechselstromnetz über zwei parallel-geschaltete Strompfade, von denen je einer für die positiven und die negativen Halb wellen leitend ist oder gemacht werden kann, anzusteuern, wodurch es in zwei stabile Betriebszustände seines magneti schen Kreises mit entsprechender Betätigung des zugeordne ten Kontaktsatzes versetzt werden kann. Durch praktische Versuche mit solchen Anordnun gen ist ermittelt worden, dass der Zeitpunkt der Betätigung des Kontaktsatzes in die Nähe des Nulldurchgangs "c" ver legt werden kann, wenn die Beaufschlagung der Erregerspule in den Phasenbereichen 1350 bis 3600 des einen Wellenzuges 'd" und bis 450 des nachfolgenden "e" bei der Einschaltung erfolgt; bei der Ausschaltung reicht der entsprechende Phasenbereich von 315 bis 3600 des einen Wellenzuges "d" und bis 2250 des folgenden "e". Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Erregerspule und der magnetische Kreis des Remanenzrelais so dimensioniert werden, dass mit Erreichen des 0 > 75- fachen des Spitzenwerts der Strom ausreicht, um die Ummagnetisierung herbeizuführen. Infolge der elektrischen und mechanischen Zeitkonstanten der Anordnung liegt dann die Betätigung des Kontaktsatzes in dem Phasenbereich zwischen "f" und "g" der Wechselspannung "a", dh. auch etwaige Prellungen treten in einem Bereich mit kleinen Spannungen und Strömen auf, wo sie keine störenden Auswirkungen haben können. Zwischen den erwähnten Phasenwerten 450 und 1350 bzw. 2250 und 3150 liegen somit Bereiche, in denen die Beaufschlagung der Erregerspule zu sperren ist. Als Bedingung hierfür können die Werte der ersten zeitlichen Ableitung "du/dt" verwertet werden, die zwischen den o,5- fachen Spitzenwerten (kleiner als diese) und sowohl positiv als auch negativ sein können. Von den zu diesen Sperrbereichen gehörenden Werten der Wechselspannung - grösser als das o,75-fache des Spitzenwerts - sind für den Einschaltvorgang die positiven Bereiche "h" und für den Ausschaltvorgang die negativen Bereiche "i" zu verwerten. Die vorstehend anhand der Fig.1 beschriebene Lehre wird in dem Ausführungsbeispiel der Fig.2 für eine Verzögerungs-Baugruppe zur Erzeugung von Steuersignalen für die beiden parallel-geschalteten Strompfade der Erregerwicklung verwertet. An den Klemmen (7) und (22) (vgl. Fig.3) liegt das Wechselstromnetz an. Durch die Gleichrichter-Bau einheit lol mit dem Ladekondensator 102 wird die Wechselspannung so gleichgerichtet, dass an ihrem Ausgang 103 die Spitzenspannung als positive Gleichspannung auftritt; die Gleichrichter-Baueinheit 104 mit dem Ladekondensator 105 dient in entsprechender Weise zur Erzeugung des negativen Gleichspannungswerts gleich der Spitzenspannung, der an ihrem ihrem Ausgang 106 abnehmbar ist. Die Baugruppe 107 dient der Erzeugung der ersten zeitlichen Ableitung der Wechselspannung und ihrer Doppelweg-Gleichrichtung - ohne jede Glättung - , so dass an ihrem Ausgan#0µie beiden Halbwellen der ersten zeitlichen Ableitung als positive Sinus-Halbwellen auftreten. Die im Ausgang liegenden Spannungsteiler lo9, llo bewirken die Anpassung der Spannungswerte an die benötigten Grössen. In den UND-Gliedern 111, 112 werden die Amplitudenwerte 'u" der Wechselspannung 113 mit dem positiven o,75fachen Wert des Spitzenwerts (114) bzw. mit dem negativen (115) konjunktiv verknüpft, so dass am Ausgang 116 bzw. 117 nur dann ein H-Signal ("1") auftritt, wenn "u" mindestens gleich o,8.U ist (bei den negativen Werten an dem UND-Glied 112 ist gegebenenfalls ein Inversionsglied vorgeschaltet oder eingefügt). Das UND-Glied 118 verknüpft das Doppelweg-Gleichrichter-Signal am Eingang 119 der ersten zeitlichen Ableitung "du/dt" mit deren o,5-fachem Spitzenwert an dem Knotenpunkt 120 und am anderen Eingang. Die Signale an den Ausgängen 116, 117 werden in den UND-Gliedern 121, 122 mit dem Signal am Ausgang 123 des UND-Glieds 118 konjunktiv verknüpft. Die Ausgangssignale auf den Leitungen 124, 125 beaufschlagen über Negationsglieder 126, 127 den ersten Eingang 128 des NAND-Glieds 129 und den einen Eingang 130 des Treiber-UND-Glieds 131. Die zweiten Eingänge 132 und 133 sind mit dem Ausgang 103 der Gleichrichter-Baueinheit lol als Stromquelle verbunden. An dem dritten Eingang 134 des NAND-Glieds 129 ist der nichtdargestellte Stromkreis des Tasters angeschlossen. Das Remanenzrelais 1 (vgl. auch Fig.3) ist über die zwei parallel-geschalteten Strompfade (64 mit Thyristor 63) und 69 an die Klemmen (zB. 8, 26 in Fig.4) angeschlossen; die Steuerung erfolgt in dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel für die Einschaltung über die Leitung 135 vom Ausgang 136 des NAND-Glieds 129, für die Ausschaltung über Leitung 137 vom Ausgang 138 zur Steuer-Elektrode 62 des Thyristors 63. Im Falle der Zeitschaltung mithilfe eines Zeitkreis#ICts 52 wird die Steuerelektrode 62 des Thyristors 63 durch das Ausgangssignal 58 beaufschlagt und damit die Ausschaltung des Remanenzrelais ausgelöst; die Einschaltung erfolgt über die Klemme 18 mithilfe des dort angeschlossenen (nicht-dargestellten) Tasterkreises. Weitere Einzelheiten hierzu, die sinngemäss ergänzend auch für das vorbeschriebene Ausfürhungsbeispiel der Fig.2 gelten, sind im folgenden anhand der Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Fig.3 und 4 erläutert. In Fig.3 ist die Erregungswicklung des Remanenz relais 1 unmittelbar über die Leitung 2 an die äussere Elem- me 3 angeschlossen, die bei der Installation in allen Fäl len, nämlich des Vierleiter-Systems (Fig.43) über die Lei tung 4, des Dreileiter-Systems uit Nachschaltbarkeit (Fig. 4b)über die Leitung 5 (nur einmal vorhanden) und des Drei leiter-Systems ohne Nachschaltbarkeit (Fig.4c) über die Lei tung 6 mit dem einen Pol 7, 8 bzw. 9 des Wechselstromnet zes verbunden wird. Auf der anderen Seite ist die Erre gungswicklung des Remanenzrelais 1 mit dem Schaltungskno ten lo verbunden, an dem sich die Leitung in die beiden Zweige aufteilt, in denen der Strom, wie die Pfeile andeu ten und wie noch zu erläutern ist, in entgegengesetztem Sinne fliesst. Zunächst wird durch Betätigung des Glimmlampen-##- Tasters 13a (Fall der Fig.4ain Verbindung mit Fig.3 der Glimmlampen-Taster 13a ist aus dem Vorwiderstand 14 und der Glimmlampe 15 parallel zu dem Drucktaster 16 zu einer Einheit vereinigt - der Stromkreis über den Ruhekontakt 17, die äussere Klemme 18, die Leitung 19 einerseits und die Leitungen 21, 21 zum anderen Pol 22 des Wechselstromnetzes geschlossen. Im Falle der Dreileiter Installation (Fig.4b) mit Nachschaltbarkeit entspricht dem die äussere Beschaltung mit der Leitung 23 zum Glimmlampen-Taster 13b und von dort über die Leitungen 24, 25 zum anderen Pol des Wechselstromnetzes. Im Falle der Dreileiter-Installation ohne Nachschaltbarkeit (Fig c)komst durch Betätigung des Glimmlampen-Tasters 13c die Verbindung zu diesem über die Leiterbrücke 27, die äussere Klemme 28, die gestrichelt gezeichnete Leitung 29, den Schalterarm 30 von dem Ruhekontakt zu dem Gegenkontakt 32, die Leitung 33, die äussere Klemme 34 zustande und der Glimmlampen-Taster 13c ist auf der Gegenseite direkt mit dem an die uBere Klemme 37 und die Leitung 38 angeschlossenen anderen Pol 39 der Wechselspannung verbunden. In allen drei Fällen wird also durch einen Stromimpuls in Pfeilrichtung 11 das Remanenzrelais 1 in Arbeitslage gebracht, dh. der Ruhekontakt 17 unterbrochen und der Schalterarm 30 in Arbeitslage mit Verbindung zwischen dem Arbeitskontakt 40 und dem Gegenkontakt 32 gebracht. Dadurch wird über das Leiterstück 41 und die äussere Klemme 37 im Falle4b die einseitig an den einen Pol 7 des Wechselstromnetzes angeschlossene Lampe 42 auf der Gegenseite über die Leitungsstücke 43, 44 und 21 mit dem anderen Pol 22 verbunden. Im Falle Fig.4b erfolgt diese Verbraucher-Verbindung vom einen Pol 8 über die Leitungsbrücke 45, die äussere Klemme 34, die Leitungsstücke 33, 41 mit dazwischenliegendem Schalterarm So zwischen Arbeitskontakt 40 und Gegenkontakt 32, die äussere Klemme 37, das Leitungsstück 46 zu der an den anderen Pol 26 über die Leitung 25 angeschlossenen Lampe 47. Im Falle Fig.4c wird dabei entsprechend die an den einen Pol 9 über das Leitungsstück 48 angeschlossene Lampe 49 über die Leitungsstücke 50, 35 und 51, die äussere Klemme 34, die Leitungsstücke 33, 41 mit dazwischenliegendem Schalterarm 30 mit Gegenkontakt 32 und Arbeitskontakt 41 und schliesslich das Leitungsstück 38 mit dem anderen Pol 39 des Wechselstromnetzes verbunden. Als Zeitkreis mit einem zeitbestimmenden Glied für die Rückfallverzögerung bzw. Impulsverlängerung des Betriebszustandes "Ein" des Remanezrelais 1 dient in allen drei Fällen in gleicher Weise der Halbleiter-Kompaktbeustein (IC) 52, der über den Knotenpunkt 53 mit positiver Spannung gegenüber dem Knotenpunkt 54 aus dem Wechselstrom- netz über die Gleichrichteranordnung, bestehend aus der Diode 55 und dem Widerstand 56 mit dazwischen liegendem ,mit Parallel-Widerstand 57a Kondenssor 57ymlt rlcntlg gepoltem Gleichstrom versorgt wird und an dessen betreffenden Anschlüssen das einstellbare RC-Glied 58 für die Abstimmung des eingebauten Master Oszillators liegt. Im Falle der Fig.4bist der Zeitkreis bei Anlegen der Wechselspannung an sich dauernd und im Falle der Fig.4bund der Fig.4dnach Verbindung mit der Wechselspannung über den betätigten Arbeitskontakt zu der äusseren Klemme 56 während des Betriebszustandes "Ein" in Betrieb. Deshalb wird nach Loslassen des Glimmiampen- Tasters 13a, 13b oder 13c die bei seiner Betätigung über die Diode 57/kurzgeschlossene Spannung am Knotenpunkt 53 freigegeben und nach automatischer Rücksetzung des im Halbleiter-Kompaktbausteins integrierten Frequenzteilers der Zählvorgang im Falle der Fig.4bwie in den Fällen Figs4a und4c beim Einschalten der Versorgungsspannung über den Arbeitskontakt eingeleitet. Nach Ablauf der durch Kombina tion der hierfür vorgesehenen Ausgänge des integrierten Frequenzteilers vorgewählten Zeitspanne tritt an dem e Ausgang 58 über die Zener-Diode 59 und den Spannungstei ler 60 61 geteilt, an der Steuerelektrode 62 ein Impuls auf, der den Thyristor zündet, so dass ein pulsierender Gleichstrom der durch den Pfeil 12 angedeuteten Polarität von dem Schaltungsknoten lo über das Leitungsstück 64, die Diode 55 und über die bereits beschriebene Leitung zum anderen Pol 22 bzw. 26 bzw, 39 des Wechselstromnetzes durch die Erregungswicklung des Remanenzrelais 1 fliesst, der wegen seiner umgekehrten Polarität dieses zum Abfallen bringt, wobei der Ruhekontakt 17 und der Schalterarm 30 in ihre Ausgangslage zurückkehren, dh.auch der Verbraucherstromkreis unterbrochen wird. Wird während des Betriebszustandes "Ein" ein Glinimlampen-Taster 13a, 13b bzw. 13c betätigt, so wird, wie oben bereits erläutert, die Spannung am Knotenpunkt 53 kurzgeschlossen, beim Loslassen wieder freigegeben und mit dem Wiederaufbau der Versorgungsspannung des Halbleiter-Kompaktbausteins der dort integrierte Frequenzteiler automatisch rückgesetzt, so dass der Zählvorgang und die dadurch bestimmte Zeitspanne wieder neu beginnt. Der Betriebszustand "einz kann also in den Fällen Fig 4a und 4b jederzeit um die eingestellte Zeitspanne verlängert, dh. nachgeschaltet werden. Die Kondensatoren 65 und 66 sind funktionstechnisch nicht notwendig, können aber zur Entstorung äusserer Störquellen zweckmässig sein. Das Leitungsstück 67 kann gegebenenfalls durch das gestrichelt gezeichnete 68 ersetzt sein. Ausserdem kann es bei schwer ansprechendem Remanenzrelais vorteilhaft sein, wenn in dem Zweig 11 eine Diode 69 eingefügt ist.

Claims: Patentansprüche 1. Schaltgerät für die Ein- und Ausschaltung grösserer Ver braucherleistungen an ein Wechselstromnetz bzw. von die sem und/oder für eine definierbare Zeitdauer, insbeson dere mit mehreren durch Glimmiampen-Taster, dH. zu einer Glimmlampe mit Vorwiderstand parallel geschaltetem Drucktaster als Einschaltstellen ein- und ausschaltba ren, räumlich getrennten Verbrauchern und für wahlwei sen Einsatz bei Dreileiter- oder Vierleiter-Installatio nen, mit einem Remanenzrelais, das einen einen Ruhe- und einen im Verbraucherstromkreis liegenden Arbeitskontakt, die wechselweise für den Betriebszustand "Aus" bzw. für den Betriebszustand 'Ein" des Verbraucherstromkreises schliess- bar bzw. zu öffnen sind, enthaltenden Kontaktsatz auf weist, dadurch gekennzeichnet, dass (a) die Erregerwicklung des Remanenzrelais (1) an den einen Pol (7, 8 bzw. 9) des Wechselstromnetzes un mittelbar angeschlossen und an dessen anderen Pol (22, 26 bzw. 39) in Serie mit zwei zueinander par allel-geschalteten Strompfaden, die durch eine Ver zögerungs-Baugruppe in Verbindung mit einem Taster gesteuert werden, wechselweise anschliessbar ist, von denen (al) der eine als Serienschaltung von minde stens einem Ruhekontakt (17) und minde stens einem Glimmlampen-Taster (zB. 13a) gegebenenfalls über einen durch ein Frei gabesignal gesteuerten elektronischen Schal ter und (a2) der andere als Serienschaltung aus einem von einem Freigabesignal gesteuerten Thy ristor (63) und einer Diode (55) von glei cher Durchlassrichtung - gegebenenfalls unter Zwischenschaltung des Arbeitskontakts (40) ausgebildet sind, (b) das Remanenzrelais (1) durch Zeitabschnitte der ent gegengesetzt gerichteten Halbwellen des Wechsel stroms umschaltbar ist, die ausserhalb des Bereichs zwischen den Phasen 450 und 1350 für die eine Be tätigung und ausserhalb des Bereichs zwischen den Phasen 2250 und 3150 für die entgegengesetzte Be tätigung letztere auslösen, wobei (bl) die Erregerwicklung des Remanenzrelais (1) und dessen magnetischer Kreis so dimensio niert sind, dass für die Ummagnetisierung des Remanenzrelais (1) ein Strom erforder lich ist, der grösser ist als das o,75-fache des Spitzenstroms durch die Erregerwicklung (b2) und/oder die Amplitudenwerte der Netzspan nung zusammen mit deren ersten zeitlichen Abeitungswerten in einer logischen Baugrup pe so verknüpft werden, dass an den zwei Ausgängen derselben je ein Freigabesignal auftritt, welche den Erregerwicklungs-Halb leiter-Stromkreis bei Betätigung des Druck Tasters für Ein- bzw. Ausschaltung der Ver braucher beaufschlagen. 2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Verzögerungs-Baugruppe ein Zeitkreis (52) dient, der an einem Ausgang (58) ein Freigabesignal liefert, wobei der Zeitkreis als zeitbestimmendes Glied für die Rückfallverzögerung bzw. Impulsverlängerung des Betriebszustandes "Ein" einen von einem Master-Oszillator gesteuerten Fre quenzteiler zur digitalen Bestimmung des Zeitablaufs enthält und die Stromversorgung des Zeitkreises aus dem Wechselstromnetz über eine Gleichrichteranordnung gespeist ist. 3. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungs-Baugruppe (a) eine Dreiergruppe von UND-Gliedern (111, 112, 118) enthält, deren Eingänge 1. von der Wechselspannung (113) und dem 0,75 fachen (Eingänge 114 biws ) des positi ven gleichgerichteten Spitzenwerts derselben, 2. von der Doppelweg-gleichgerichteten ersten zeitlichen Ableitung (108), dh. einer direkt und einer invertiert übertragenen Halbwelle, und dem o,5-fachen des positiven gleichge richteten Spitzenwerts (120) 3. und von der Wechselspannung (113) und dem o,75-fachen des negativen gleichgerichteten Spitzenwerts derselben (am Eingang 115) beaufschlagt werden und wobei die Ausgänge (116,117) des ersten (111) und des dritten (112) UND-Glieds mit dem jeweils ersten Eingang und der Ausgang (123) des zweiten UND-Glieds (118) mit den zweiten Ein gängen je eines weiteren UND-Glieds (121, 122) ver bunden sind, (b) wobei ferner die Ausgänge (124, 125) der zweiten UND-Glieder (121, 122) über ein Negationsglied (126, 127) an je einen der Eingänge eines NAND-Glieds (129) und eines Treiber-UND-Glieds (131) ange schlossen sind, während jeweils ein zweiter Ein gang an einer Stromquelle (103) und ein dritter Eingang des NAND-Glieds (129) an den Stromkreis (134) des Drucktasters angeschlossen ist, (c) wobei schliesslich das Ausgangssignal des NAND Glieds (129) den Knotenpunkt (lo) zwischen Erreger wicklung des Remanenzrelais (1) und Anode des Halb leiters (Thyristor 63) und das Ausgangssignal des zugeordneten Treiber-UND-Glieds (131) den Steuer eingang des Halbleiters beaufschlagen (Fig.2). 4. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der unmittelbare Anschluss des Remanenzrelais (1), der Gegenanschluss des Ruhekon takts (17), die Gegenelektrode der in Serie mit dem Halbleiter (Thyristor 63) liegenden Diode (55), der Ar beitskontakt (40), dessen Gegenanschluss (32) und gege benenfalls ein mit dem Arbeitskontakt (40) kombinier ter weiterer Ruhekontakt (31) an getrennte äussere An schlussklemmen (3, 18, 56, 37, 34, 28) geführt sind, die mit den Polen des Verbraucherstromkreises (zB. 4, 44) und der Glimmlampentaster (zB. 19, 20), sowie mit Leitungsbrücken (zB. 44) ausschliesslich entsprechend den unterschiedlichen Betriebsbedingungen für Drei leiter- oder Vierleiter-Installation beschaltet sind. 5. Schaltgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ladekondensator (57) mit Parallelwiderstand (57a) oder-Zenerdiode der Stromversorgung des Zeitkreises (Halbleiter-Kompakt baustein 52) einseitig über einen Widerstand (56) an den einen Pol (7, 8 bzw. 9) und gegenseitig über die Gleichrichterdiode (55) der Serienschaltung an den anderen Pol (22, 26 bzw. 39) des Wechselstromnetzes angeschlossen ist, wobei der am Widerstand liegende Pol (Knotenpunkt 53) der Stromversorgung des Zeitglieds über eine weitere Diode (57b) in Durchlassrichtung und (a) über den Glimmlampen-Taster (zB. 13a) zwecks nachschaltbarkeit mit dem anderen Pol (zB. 22) des Wechselstromnetzes verbindbar (Fig.4a und 4b) und/oder (b) bei Dreileiter-Installation ohne Nachschaltbar keit (Fig.4c) zwecks Vermeidung der Begrenzung der Zahl von Glimmlampen-Tastern (13c) durch die Öffnung eines weiteren Ruhekontakts (31), der mit dem Arbeitskontakt (40) in wechselweiser Funktion elektrisch kombiniert ist, im Betriebs zustand "Ein" des Verbraucher stromkreises trenn bar ist.

Inventors: MAUZ, ERWIN
Applicants: WEG-LEGRAND GMBH
Application year: 1983
Main classification: H01H9
IPC codes: H01H9