Die vorliegende Erfindung betrifft eine Unterwasser-Schalteinheit zur Spannungsversorgung von Elektrogeräten insbesondere im Kleinspannungsbereich bis 30 Volt, vorzugsweise für 12-Volt- bzw. 24-Volt-Systeme. Hierbei kann es sich um Gleichoder Wechselstromsysteme handeln.

Zur Schaltung von Elektrogeräten wie Leuchten, Pumpen oder Schaltventilen kommen im Teich- und Aquaristikbereich standardmäßig Schalteinheiten in Form von Schaltschränken außerhalb des Wassers zum Einsatz. Zur Versorgung jedes einzelnen Endgerätes werden dann Kabel verlegt, die entsprechend lang sein müssen. Hieraus ergeben sich hohe Strom- und Kabelkosten sowie erhöhte Kosten für die Verlegung.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Materialleinsatz und Stromverbrauch für die Versorgung von insbesondere im oder auch am Wasser anzuordnenden Elektrogeräten zu minimieren.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Gegenstand gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Unterwasser-Schalteinheit mit einem insbesondere wasserdicht ausgebildeten Gehäuse, in dem eine Elektronikeinheit angeordnet ist, versehen ist. Über die Elektronikeinheit ist eine über einen Ein- gangsanschluss der Unterwasser-Schalteinheit anlegbare Eingangsspannung auf mehrere Ausgangsanschlüsse der Unterwasser-Schalteinheit parallel verteilbar, wobei zumindest zwei der Ausgangsanschlüsse über zumindest ein Schaltelement der Unterwasser-Schalteinheit separate voneinander spannungsbeaufschlagt werden können, und wobei die regelunfähige Unterwasser-Schalteinheit einen Datenbusan- schluss mit zugehöriger Datenbus-Schnittstelle umfasst, mit der ein Informationssignal bereffend die Spannungsbeaufschlagung eines Ausgangsanschlusses erfassbar ist.

Unter regelunfähig ist hier eine Unterwasser-Schalteinheit zu verstehen, die keine Verarbeitung und Weiterleitung von Regelsignalen zur Dimmung, Farbänderung oder Frequenzsteuerung angeschlossener Elektrogeräte vornehmen kann. Die Funktionalität der erfindungsgemäßen Unterwasser-Schalteinheit ist einfach. Die Einheit ist entsprechend kostengünstig aufgebaut dahingehend, dass lediglich die über einen Eingangsanschluss anliegende Spannung, insbesondere eine 12-Volt- oder 24-Volt-Gleichspannung auf die Ausgänge parallel verteilt und separat aufgeschaltet werden kann. Allenfalls ist die Unterwasser-Schalteinheit zur Statusabfrage wie beispielsweise Stromfluss über die Anschlüsse, Schaltzustand der Anschlüsse, Spannung an den einzelnen Anschlüssen sowie etwaigen Komponenten und optional zur Übermittlung einer Temperaturinformation befähigt. Es ist also eine reine Schalteinheit, die ohne Controllerfunktionen für die Elektrogeräte des Teich- und Aquaristikbereichs zum Betrieb dieser Geräte vorgesehen ist. Vorzugsweise handelt es sich bei den Elektrogeräten um Endgeräte wie z.B. LED-Leuchten oder Pumpen. Es kann sich jedoch auch um beispielsweise Magnetventile handeln.

Zum Ansteuern des zumindest einen Schaltelements verfügt die Unterwasser- Schalteinheit (nachfolgend auch "Schalteinheit") über einen Datenbus-Anschluss in Form einer mit einem Datenbusanschluss verbundenen Datenbus-Schnittstelle, über die beispielsweise Signale eines DMX-Busses bzw. DMX-RDM-Busses verarbeitet werden können.

Im Wasser anzuordnende Systeme wie Pumpen, Leuchten oder Schaltventile können dann von der zentralen und z.B. im Wasser anzuordnenden Schalteinheit aus über kurze Kabelwege mit Strom versorgt werden. Es ist lediglich eine längere Leitung zur Unterwasser-Schalteinheit selbst sowie eine längere Leitung für das Datenkabel, über das das Bussignal vermittelt wird, notwendig. Die Leitungslängen können somit beispielsweise bei der Anordnung von vier Endgeräten in Form von Unterwasser-Leuchten, die ansonsten separat von einem Schaltschrank hätten versorgt werden müssen, ungefähr halbiert werden.

Dies wirkt sich kostensparend auf Material und Stromverbrauch aus und verringert den Montageaufwand. . Über das Datenbussignal können Informationen zur Schalteinheit geliefert werden, mittels derer die von der Unterwasser-Schalteinheit versorgten Elektro- oder Endgeräte separat, paarweise oder in Gruppen ein- oder ausgeschaltet werden können.

Vorzugsweise ist jedem Ausgangsanschluss jeweils ein Schaltelement zugeordnet, so dass bei trotzdem hoher Simplizität der Schaltung eine ausreichende Flexibilität im Sinne einer unterschiedlichen Verschaltung zu jeweiligen Gruppen von Endgeräten möglich ist.

Vorzugsweise ist die Unterwasser-Schalteinheit mit zumindest vier Ausgangsanschlüssen versehen, über die entsprechend vier Endgeräte versorgt werden können. Die Unterwasseranschlüsse sind hierbei zum wasserdichten Anschluss eines elekt- rogeräteseitig vorzusehenden Steckkontakts ausgebildet.

Alternativ oder ergänzend kann die Unterwasser-Schalteinheit mit zumindest einem an einen Ausgangsanschluss anschließbaren Verteiler versehen sein, über den mehrere Endgeräte an einen Ausgang anschließbar sind. Hierdurch kann dann eine sehr hohe Anzahl an Endgeräten gleichzeitig geschaltet werden, begrenzt durch die zulässigen Stromstärken im Gerät.

Das Schaltelement ist auf eine Schaltfrequenz von mindestens 100 Hz ausgelegt, so dass beispielsweise ein Unterwasser-Lichtspiel mit einer Vielzahl von verschiedenfarbigen Endgeräten, z.B. LED-Leuchtmodule, dennoch komplexe Effekte erzeugen kann. ln einer weiteren erfinderischen Ausbildung der Unterwasser-Schalteinheit ist diese mit zumindest zwei Schaltelementen versehen, wobei die Schaltelemente jeweils elektronische Schaltelement sind. Diese sind insbesondere als Transistor, hier insbesondere als MOSFET, oder als Thyristor bzw. Triac ausgebildet und können dann entsprechend jeweils Gleichstrom (Transistor) oder Wechselstrom (Thyristor/Triac) schalten. Vorzugsweise handelt es sich um 12 Volt bzw. 24 Volt Gleichstromsysteme und entsprechende Schaltelemente wie beispielsweise Power-MOSFETS.

Für die Elektrogeräte ist die Elektronikeinheit der Unterwassereinheit somit nur zum Ein- und Ausschalten ausgebildet. Zusätzliche Funktionalität besitzt die Unterwasser-Schalteinheit nur hinsichtlich der Schnittstelleneinheit sowie ggf. zur vorbeschriebenen Statusabfrage.

Alternativ können die Schaltelemente auch als Relais ausgebildet werden, wobei es sich dann um besonders einfach zu montierende Unterwasser-Schalteinheit handelt.

Vorzugsweise ist das Gehäuse wasserdicht vergossen ausgebildet. Wasserdicht meint hierbei die Erfüllung Norm gemäß IP 68.

Alternativ oder ergänzend ist die Elektronikeinheit mit der Datenbusschnittstelle und dem Schaltelement in einer wasserdichten Vergussmasse insbesondere auf einer einzigen Platine angeordnet, wodurch ein zusätzlicher oder ergänzender Schutz be- wirkt wird. Durch die Bestückung einer einzigen Platine mit den jeweiligen Bauteilen wird die Herstellung der erfindungsgemäßen Unterwasser-Schalteinheit vereinfacht.

Zum Schutz der insbesondere elektronischen Schaltelemente ist jedem Ausgangs- anschluss eine Freilaufdiode zugeschaltet, so dass beispielsweise bei der Ausschaltung von Magnetventilen entstehende Spannungsspitzen unkritisch für das Schaltelement abgebaut werden können.

Eine Erhöhung der Betriebssicherheit ist weiterhin dann gegeben, wenn die Datenbus-Schnittstelle galvanisch von dem Betriebsspannungspotenzial bzw. dem zugehörigen Schaltkreis getrennt ist.

Die Datenbus-Schnittstelle kann hierbei dennoch Teil der Elektronikeinheit sein, die zur Steuerung der Schaltelemente vorhanden ist. Es kann sich jedoch auch um eine separate Einheit handeln.

Zur Ansteuerung etwaiger an die Unterwasser-Schalteinheit anzuschließende Endgeräte ist es von Vorteil, wenn die Unterwasser-Schalteinheit zumindest eine über den Datenbus-Anschluss mit der Elektronikeinheit verbindbare, separat von dem Gehäuse aufstellbare Steuereinheit in Form einer vorprogrammierten oder programmierbaren Steuerung umfasst. Hierbei kann es sich um eine beispielsweise über eine kabellos mit einem Steuerelement (Sender-Empfängerelement) verbundene Fernbedienung handeln, über die einzelnen Funktionen der Unterwasser- Schalteinheit aktiviert bzw. abgefragt werden können. Es kann sich auch um eine Computerprogrammsteuerung handeln, die über einen PC, Tablet-PC, Smartphone oder dergleichen EDV-Anlagen realisiert werden kann.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung lassen sich der nachfolgenden Figurenbeschreibung entnehmen.

In den nachfolgenden schematisch dargestellten Figuren zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gegenstands,

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 mit anzuschließenden Endgeräten,

Fig. 3 einen weiteren erfindungsgemäßen Gegenstand mit einer gegenüber der

Fig. 2 größeren Anzahl an Endgeräten,

Fig. 4 einen weiteren erfindungsgemäßen Gegenstand,

Fig. 5 den Gegenstand nach Fig. 4 in einer weiteren Ausbildung.

Gleich oder ähnlich wirkende Teile sind - sofern dienlich - mit identischen Bezugsziffern versehen. Einzelne technische Merkmale der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele können gemeinsam mit den Merkmalen des Hauptspruchs sowie ergänzend mit Merkmalen vorbeschriebener Ausführungsbeispiele zu erfindungsgemäßen Weiterbildungen führen. ln dem Blockschaltbild der Fig. 1 sind die Elemente einer erfindungsgemäßen Unterwasser-Schalteinheit durch eine gestrichelte Linie 1 umgrenzt. Die Unterwasser- Schalteinheit ist im vorliegenden Fall zur Spannungsversorgung von Unterwasserleuchten vorgesehen, die auch unter der Wasseroberfläche in einem Teich angeordnet werden können. Insofern kennzeichnet die Linie 1 ein wasserdicht gemäß Norm IP 68 ausgebildetes Gehäuse, in dem eine Elektronikeinheit 2 angeordnet ist. Die Elektronikeinheit 2 wird über eine Leitung 3 mit einer Eingangsspannung, insbesondere 24 Volt Gleichstrom, versorgt. Über eine Datenbusleitung 4 erfolgt die Übermittlung eines Informationssignals betreffend die Spannungsbeaufschlagung eines oder mehrerer der Ausgangsanschlüsse.

Die Ausgangsanschlüsse sind durch vier durchgezogene Leitungen 6, die die gestrichelte Linie 1 kreuzen, dargestellt.

Über die Elektronikeinheit 2, die eine nicht näher dargestellte Datenbus-Schnittstelle aufweist, ist eine über einen Eingangsanschluss anlegbare Eingangsspannung auf die Ausgangsanschlüsse der Unterwasser-Schalteinheit parallel verteilbar. Jedem der Ausgangsanschlüsse ist ein Schaltelement in Form eines Leistungs-MOSFETs (Power-MOSFET) 7 zugeordnet. Gestrichelt ist eine Erweiterungsstufe der erfindungsgemäßen Unterwasser-Schalteinheit dargestellt mit einem weiteren Schaltelement 8 und einem zugehörigen Teil 9 der Elektronikeinheit. Beispielsweise kann die Elektronikeinheit Anschlüsse für weitere vier Ausgänge aufweisen, so dass ins- gesamt acht Geräte separat mit der Eingangsspannung beaufschlagt von derselben Unterwasser-Schalteinheit versorgt werden können.

Über die Datenbusleitung 4 können von der Unterwasser-Schalteinheit Informationen über den über die Ausgangsleitungen 6 fließenden Strom, den Schaltzustand der Schaltelemente 7 und 8, die dort anliegende Spannung sowie die Temperatur der Elektronikeinheit an eine Steuereinheit geliefert werden. Einen über das Beaufschlagen mit bzw. Abschalten der Spannung hinausgehende Regelung der an den Anschlüssen angeordneten Endgeräte kann mit der vorliegenden Unterwasser- Schalteinheit nicht realisiert werden. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Unterwassereinheit sind gerade in der Einfachheit ihres Aufbaus zu sehen.

Im Regelbetrieb können die eingesetzten Transistoren, im vorliegenden Fall Power- MOSFETs, einen Strom von 2,5 A leiten. Dieser dient beispielsweise für den Betrieb von LED- oder Halogen-Unterwasserscheinwerfern. Beim Ausschalten beispielsweise von induktiven Lasten wie Magnetventilen können Stromspitzen von bis zu 13 A von dem Schalterelement verkraftet werden, alternativ kann dieses wie auch die Elektronikeinheit 2 über eine Freilaufdiode geschützt werden.

Falls versehentlich Spannungsquellen am Ausgang angeschlossen werden, was bei Systemsteckern identischer Bauart sowohl auf der Eingangs- wie auf der Ausgangsseite passieren kann, kann jedem Ausgang eine Schutzdiode zugeordnet sein, die für Spannungsquellen bis 16 A ausgelegt ist. Entsprechende Systemstecker mit den auf Seiten der Unterwasser-Schalteinheit vorzusehenden Anschlüssen sind in der Fig. 2 dargestellt. Als zu versorgende Endgeräte sind hier Leuchtmodule 11 vorgesehen, die über Anschlussleitungen 12, die endseitig mit Systemsteckern 13 versehen sind, mit der Unterwasser-Schalteinheit 14 verbindbar. Hierfür sind die Systemstecker 13 wasserdicht mit Ausgangsanschlüssen 16 verbindbar.

Auch auf der Eingangsseite sind Systemstecker 17 für die Spannungsversorgung und 18 für das Datenbuskabel vorgesehen.

Das gesamte Gehäuse 19 ist wasserdicht ausgebildet. Intern ist die Elektronikeinheit 2 mit einer Platine versehen, auf der die jeweiligen Bauteile wie Bus-Schnittstelle, Schaltelemente 7 sowie ggf. eine EEPROM-Einheit für die Firmware des Geräts, wasserdicht vergossen sind.

Im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 3 umfasst dieses zusätzlich zu den bereits in der Fig. 2 vorbeschriebenen Komponenten zusätzliche, mit Systemsteckern versehene Anschlusskabel 21 , über die jeweils an einen Ausgangsanschluss 16 anschließbare Verteiler 22 mit Strom beaufschlagt werden können.

Jedem Verteiler 22 ist dann eine Mehrzahl von Endgeräten (im vorliegenden Fall zwei) in Form von Leuchtmodulen zugeordnet, so dass über die vier Ausgänge insgesamt acht Leuchtmodule in Form von vier Gruppen a zwei Modulen betrieben werden können. Eine erfind ungsgemäße Weiterbildung (Fig. 4) ist mit einer vorprogrammierten Steuereinheit versehen, die in Form einer Fernbedienung 23, die drahtlos Signale an einen Signalempfänger 24 leiten kann, und dem Signalempfänger, welcher wiederum mit einem Datenkabel mit der Unterwasser-Schalteinheit 14 verbunden ist, ausgebildet ist. Die Empfangseinheit 24 ist über ein pfeilartiges Befestigungselement 26 im Erdreich nahe einem Teich befestigbar. Ihr Gehäuse 27 ist öffnungsfähig und mit einer Batterie oder einem Wechselakku versehen. Alternativ oder ergänzend können Photovoltaikelemente in der Gehäuseoberfläche integriert sein, um eine langfristige Stromversorgung der Empfangseinheit 24 zu gewährleisten.

An dem Eingangsanschluss ist über eine Leitung 3 ein Transformator 28 angeordnet, der ebenfalls wasserdicht ausgebildet, jedoch auch außerhalb des Wassers angeordnet sein kann.

Über die Steuereinheit können im vorliegenden Fall die in drei Gruppen eingeteilten vier Leuchtmodule an und ausgeschaltet werden (Bedienelemente "0" und "1"). Über einen Schalter 29 können einzelne Leuchtmodule hinzu- oder abgeschaltet werden. Anstelle einer solchen vorgegebenen bzw. vorprogrammierten Steuerung kann an dem Datenkabel 4 auch eine EDV-Einheit 31 angeschlossen sein, über die die Leuchtmodule 11 oder andere an der erfindungsgemäßen Unterwasser- Schalteinheit angeordnete Endgeräte frei programmierbar ein- und ausgeschaltet werden können (Fig. 5).