Schaltungsanordnung zur kontaktlosen Überwachung von Verbraucherstromkreisen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur kontaktlosen überwachung von Verbraucherstrom kreisen, insbesondere zur überwachung der Strom kreise von Leuchten an Kraftfahrzeugen.
Eine derartige Überwachung ist in vielen Fällen erwünscht. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen kann der vom Fahrer nicht erkennbare Ausfall einer Leuchte zu Gefährdungen führen.
Es sind Überwachungseinrichtungen bekannt, bei denen in jede zu überwachende Leitung ein Relais ge schaltet ist, dessen Anker bei Ausfall des Stromes in dieser Leitung abfällt, wodurch ein Kontakt betätigt wird, der den Stromkreis einer Überwachungslampe schliesst. Da das Überwachungsgerät bei Kraftfahrzeu gen ständigen Erschütterungen ausgesetzt ist, kann diese mit Kontakten arbeitende Schaltung zu Fehlan zeigen oder zum Ausfall der gewünschten Anzeige füh ren.
Es ist auch bereits eine kontaktlos arbeitende überwachungsschaltung bekannt, bei der jedoch die überwachung der Stromkreise erst nach Anschaltung dieser Kreise an die Stromquelle, z. B. die Batterie, möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kon taktlos arbeitende überwachungsschaltung zu schaffen, die sowohl erschütterungsunempfindlich ist als auch die überwachung von nicht eingeschalteten Stromkrei sen ermöglicht. Weiterhin kann jeder Verbraucher stromkreis einzeln überwacht und auftretende Fehler sollen derart angezeigt werden, dass der gestörte Stromkreis sofort erkennbar ist. Dies hat bei der über wachung der Lichtstromkreise von Kraftfahrzeugen den Vorteil, dass auftretende Fehler auch bei Stillstand des Fahrzeuges und am Tage, also bei nicht eingeschal teter Beleuchtung, erkennbar sind.
Die der Lösung dieser Aufgaben dienende Schal tungsanordnung zur kontaktlosen Überwachung von Verbraucherstromkreisen, insbesondere der Strom kreise von Leuchten an Kraftfahrzeugen, ist dadurch gekennzeichnet, dass an die Speisespannung der Ver- braucherstromkreise ein Oszillator angeschlossen ist, dessen Schwingungsfrequenz von der Frequenz der Spannung der Verbraucherstromkreise abweicht, dass Mittel vorgesehen sind,
die die Ausgangsspannung des Oszillators dem zu überwachenden Verbraucherstrom kreis und dem Überwachungsstromkreis zuführen und dass der bei der Oszillatorfrequenz niederohmige Ver braucherstromkreis als Belastung des Oszillators ge schaltet ist.
Bei dieser Schaltungsanordnung wird demnach un ter Verwendung der Speisestromquelle des Verbrau cherstromkreises ein Wechselstrom erzeugt, der gleich zeitig dem Verbraucherstromkreis und dem überwa- chungsstromkreis zugeführt wird. Da der Verbraucher stromkreis für diesen Wechselstrom niederohmig und als Belastung des Oszillators geschaltet ist, kann ein Wechselstrom aus dem Oszilllator so lange nicht im Überwachungsstromkreis fliessen, als der Verbraucher stromkreis geschlossen ist. Wird dieser Verbraucher stromkreis unterbrochen, z.
B. durch Ausfall der ent sprechenden Leuchte oder Sicherung, so wird die Bela stung des Oszillators aufgehoben und die nunmehr von dem Oszillator erzeugte Spannung wird dem überwa- chungsstromkreis zugeführt, so dass in diesem Strom kreis ein Wechselstrom fliesst, der durch eine Anzeige lampe, z. B. eine Glimmlampe, angezeigt werden kann.
Zweckmässig sind die Mittel, die die Ausgangs spannung des Oszillators in den Verbraucherstromkreis und den Überwachungsstromkreis einkoppeln, Wick lungen eines Übertragers.
In diesem Falle bildet der Verbraucherstromkreis, so lange er geschlossen ist, nahezu einen Kurzschluss der einen Übertragerwicklung, so dass an der an dem Überwachungsstromkreis angeschlossenen übertrager- wicklung keine Spannung auftreten kann. Bei Wegfall dieses Kurzschlusses, also z. B. bei Unterbrechung des Glühfadens einer zu überwachenden Lampe, wird die Oszillatorspannung in die an den überwachungsstrom- kreis angeschlossene Wicklung eingespeist, so dass eine in diesem Kreis befindliche Anzeigelampe aufleuchtet.
Der Oszillator ist vorzugsweise transistorisiert, so dass er nur einen geringen eigenen Stromverbrauch hat; er kann zweckmässig als Sperrschwinger betrieben werden.
Die Verbraucherstromkreise werden bei einem Kraftfahrzeug im allgemeinen durch einen Schalter des Zündschlosses sowie einen Ein-Aus-Schalter geschlos- sen. Um auch bei ausgeschalteter Beleuchtung eine Überwachung zu ermöglichen, ist in den Verbraucher stromkreis ein bei der Oszillatorfrequenz niederohmi- ger, bei der Frequenz des Verbraucherstromkreises jedoch hochohmiger Wechselstromwiderstand geschal tet,
der bezüglich der vom Oszillator abgeleiteten Spannungsquelle in Serie und bezüglich der Speise spannung des Verbraucherstromkreises parallel zum Verbraucherstromkreis liegt.
Zweckmässig sind die Schaltelemente in einem Gehäuse untergebracht und gemeinsam mit Giessharz vergossen. Dieses Gehäuse kann mit einer Steckerleiste versehen sein, an die die aus der Schaltung führenden Leitungen angeschlossen sind. Die Vergussmasse schützt die Schaltung gegen das Eindringen von Feuch- tigkeit und verhindert Erschütterungen einzelner Löt stellen. Die Steckerleiste ermöglicht ein einfaches Ein setzen und Auswechseln des Gerätes.
Die Erfindung wird im folgenden anhand dreier, in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Bei der Schaltung nach Fig. 1 wird die Batterie spannung über den Zündschlossschalter 14 zugeführt. Bei geschlossenem Schalter 14 erhält der Transistor 7 seine Betriebsspannung über die Wicklung 5 eines Übertragers sowie über den Widerstand 8 und den Widerstand 9, dessen anderes Ende mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbunden ist. Der Emitter des Transistors ist an eine Anzapfung der Wicklung 5 an geschlossen und der Kollektor ist mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbunden. Die Kapazität des Rückkopplungskondensators 6 bestimmt die Impulsfre quenz des als Sperrschwinger arbeitenden Oszillators.
Der Verbraucher, z. B. eine Leuchte eines Kraft fahrzeuges mit der Lampe 1, ist mit einem Anschluss mit dem Minuspol der Batterie verbunden, während der andere Anschluss über die Sicherung 2, die Sekun därwicklung 3 des Übertragers, den Lichtschalter 15 sowie den Zündschlossschalter 14 mit dem Pluspol der Batterie verbunden ist. Dieser Stromkreis ist vom Schalter 15 aus zum Minuspol der Spannungsquelle mit einem Elektrolyt-Kondensator 4 hoher Kapazität überbrückt. Dieser Stromkreis belastet die Wicklung 3 des Übertragers derart, dass an der Wicklung 10 keine oder nur eine geringe Spannung steht.
An die Wicklung 10 des Übertragers ist der Über wachungsstromkreis mit der Glimmlampe 13 ange schlossen. Die vom Oszillator gelieferte Wechselspan nung wird an der Wicklung 10 über den Gleichrichter 12 gleichgerichtet. Der Widerstand 11 sowie die Kon densatoren 10a und 10b dienen als Siebglieder.
Diese Schaltung arbeitet wie folgt: Beim Schliessen des Zündschlossschalters 14 fliesst ein Strom aus der Batterie über die Wicklung 5 des Übertragers und die Widerstände 8 und 9. Hierdurch erhält der Transistor 7 Betriebsspannung. Der Oszilla- tor arbeitet als Sperrschwinger, wobei die Frequenz der erzeugten Schwingungen durch den Kondensator 6 be stimmt wird. Die Belastung des Übertragers durch den Verbraucherstromkreis ist unabhängig davon vorhan- den, ob der Schalter 15 geöffnet oder geschlossen ist, da der Verbraucherstromkreis durch den Kondensator 4 überbrückt ist.
Das Schliessen des Schalters 15 be wirkt lediglich, dass der Lampe 1 Gleichstrom aus der Batterie zugeführt wird, so dass sie entsprechend der Schalterstellung leuchtet.
Fällt die Lampe 1 aus, z. B. dadurch, dass der Glühfaden durchbrennt, oder brennt bei Überlastung die Sicherung 2 durch, so fällt die Belastung des über tragers weg, und an der Wicklung 10 ist eine Wechsel spannung vorhanden, die über den Gleichrichter 12 gleichgerichtet und die Siebkette 11, 10a, 10b geglättet wird. Die Glimmlampe 13 zündet, so dass am Aufleuchten dieser Glimmlampe zu erkennen ist, dass der Verbraucherstromkreis ausgefallen ist.
Bei der Schaltung gemäss Fig. 2 ist eine Glühlampe 16 als Kontrollampe in den Kollektorstromkreis des Transistors 7 geschaltet. Der Transistor erhält seine Betriebsspannung aus der Batterie über den geschlosse nen Zündschlossschalter 14, die Wicklung 5 des über tragers und die Widerstände 8 und 9. Der Rückkopp lungs-Kondensator 17 bestimmt zusammen mit der Induktivität der Wicklung 5 die Frequenz des Oszilla- tors. Die Kontrollampe 16 liegt im Ausgangskreis, in diesem Falle im Kollektorkreis des Transistors 7.
Der Serienschaltung aus dem Kondensator 17 und der Glühlampe 16 ist der Verbraucherstromkreis mit der Wicklung 3 des Übertragers, der Sicherung 2 und der Lampe 1 parallel geschaltet. Hierdurch wird der Rück kopplungskreis gedämpft, so dass der Oszillator nicht anschwingen kann. Fällt die Lampe 1 oder die Siche rung 2 aus, so ist die Dämpfung aufgehoben und der Oszillator beginnt zu schwingen. Der hierdurch entste hende Ausgangswechselstrom wird von der Kontrol lampe angezeigt, da über den Kondensator 17 Wech selstrom fliessen kann.
In Fig.3 ist eine weitere Ausführungsform der Schaltungsanordnung dargestellt.
Der Transistor-Oszillator 25 wirkt als Sperrschwin ger, der in. einem bestimmten Rhythmus anschwingt. Das Einsetzen und das Abreissen der Schwingungen wird durch den Elektrolytkondensator 20 bestimmt, durch den also die zeitliche Folge dieses Schwingungs- Einsatzes festgelegt ist (Impulswiederholungsrate).
Die von dem Oszillator 25 erzeugte Spannung wird über den Ausgangsübertrager 19 den Kondensatoren 21, 32, 33, 34 und gewünschtenfalls weiteren Konden satoren zugeführt. Jeder dieser Kondensatoren ist mit einem Übertrager verbunden. Diese Schaltungsanord nung ist für den Kondensator 21 im einzelnen darge stellt. Der Kondensator 21 ist mit einem Ende der Wicklung 24 des Übertragers 18 verbunden. Das an dere Wicklungsende ist an den Ausgangsübertrager 19 des Oszillators geführt.
An die Wicklung 27 des Übertragers 18 ist eine Serienschaltung angeschlossen, bestehend aus der zu überwachenden Lampe 22, der Sicherung 23 und dem Elektrolytkondensator 26. Die Lampe 22 erhält weiter hin Gleichstrom aus einer Batterie, die an die Klemme 36 und 37 angeschlossen ist. Diese Gleichspannung wird der Lampe 22 über den Zündschalter 30 und den Lichtschalter 31 zugeführt. Der Kondensator 26 liegt zwischen dem Verbindungspunkt 35 des Lichtschalters 31 mit der Wicklung 27 und der Klemme 37, so dass ein von der Wicklung 27 aus eingespeister Wechsel strom unabhängig davon fliessen kann, ob die Schalter 30 und 31 offen oder geschlossen sind. An die Wicklung 28 des übertragers 18 ist eine Glimmlampe 29 angeschlossen.
Solange in dem an die Wicklung 27 angeschlossenen Stromkreis ein Wechsel strom fliessen kann, kann die Glimmlampe 29 nicht zünden, weil der aus der Lampe 22 und der Sicherung 23 sowie dem Kondensator 26 gebildete Stromkreis einen niedrigen Widerstand hat und daher den über trager 18 so stark belastet, dass der an dem Kondensa tor 21 entstehende Spannungsabfall wesentlich grösser ist als die an der Wicklung 24 entstehende Spannung. Wenn der Stromkreis an der Wicklung 27 jedoch un terbrochen wird, z. B. dadurch, dass die Lampe 22 durchbrennt, wird die Belastung des übertragers 18 aufgehoben, weil kein Strom mehr in dem an die Wicklung 27 angeschlossenen Stromkreis fliessen kann.
Hierdurch steigt die Spannung an der Wicklung 24 und damit auch an der Wicklung 28, und die Glimmlampe 29 erhält eine zum Zünden ausreichende Spannung in dem von dem Sperrschwinger-Oszillator erzeugten Rhythmus. Die Glimmlampe 29 leuchtet also in regel- mässigen Abständen auf.
Wenn der Oszillator einen genügend hohen Innen widerstand hat, kann auf die Kondensatoren 21, 32, 33, 34 usw. verzichtet werden, so dass die Überwa chungsstromkreise direkt an den Ausgang des Oszilla- tors angeschlossen werden können.
Sperrschwinger-Os- zillatoren können in, an sich bekannter Weise dadurch einen hohen Innenwiderstand erhalten, dass sie mit Flächentransistoren in Emitter-Basis-Schaltung aufge baut werden und die Ausgangsspannung am Kollektor abgenommen wird. 2.
Schaltungsanordnung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbraucherstrom- kreis (1-3, 14, 15) und der überwachungsstramkreis (10-13) an je eine Wicklung (3 bzw. 10) des übertra- gers (3, 5, 10) angeschlossen sind.
3. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Überwachungsstrom kreis (10-13) eine Glimmlampe (13) angeordnet ist.
4. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillator (6-9) transistorisiert ist.
5. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillator ein Sperr schwinger ist.
6. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verbraucher stromkreis (1, 2 bzw. 22, 13) ein bei der Oszillatorfre- quenz niederohmiger, bei der Frequenz des Verbrau cherstromkreises jedoch hochohmiger Wechselstromwi- derstand (4, bzw. 26) vorgesehen ist, der bezüglich der vom Oszillator abgeleiteten Spannungsquelle (3 bzw. 27) in Serie und bezüglich der Speisespannung des Verbraucherkreises parallel zum Verbraucherkreis liegt.
7. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbraucher mit Gleichstrom gespeist werden.
B. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbraucherstrom kreis (1, 2 bzw. 22, 23) als Bedämpfungswiderstand des Oszillator-Schwingkreises geschaltet ist.
9. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch oder einem der vorangehenden Unteransprüche, zum über wachen der batteriegespeisten Verbraucherstromkreises von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Speisespannung für den Oszillator hinter dem Zünd schloss-Schalter (14) und vor dem Ein-Aus-Schalter für die Beleuchtung abgenommen wird.
10. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Überwachungsstrom kreis (10a bis 13) ein Gleichrichter (12) angeordnet ist.
11. Schaltungsanordnung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im überwachungsstrom- kreis (10a bis 13) eine Siebkette (10a, 11, 10b) an geordnet ist.
12. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenwiderstand des Oszillators im Verhältnis zum Widerstand des Ver braucherstromkreises (1, 2 bzw. 22, 23) hochohmig ist.
13. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente der Schaltungsanordnung in einem Gehäuse untergebracht und gemeinsam mit Giessharz vergossen sind.
14. Schaltungsanordnung nach Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse mit einer Steckerleiste versehen ist, an welche die anzuschlies- senden Leitungen der Schaltung geführt sind.