-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zugfahrzeug für einen elektrisch und mechanisch an das Zugfahrzeug angekuppelten Anhänger, wobei an dem Zugfahrzeug ein zwischen zwei Endlagen schwenkbarer Kugelhals zum mechanischen Ankuppeln einer Deichsel des Anhängers und eine Steckdose für einen Stecker des Anhängers angeordnet sind, um elektrische Signale zwischen Zugfahrzeug und Anhänger auszutauschen, wobei dem Kugelhals in einer oder in beiden seiner Endlagen ein elektrischer Schalter zugeordnet ist, der betätigt wird, wenn der Kugelhals diese Endlage eingenommen hat, und wobei in der Steckdose ein elektrischer Schalter angeordnet ist, der von einem in die Steckdose eingesteckten Stecker betätigt wird.
-
Derartige Zugfahrzeuge sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt.
-
Derartige Zugfahrzeuge werden dafür eingesetzt, unterschiedliche Anhänger zu transportieren, wobei dazu aus dem Zugfahrzeug und dem jeweiligen Anhänger ein Wagenzug gebildet wird.
-
Die mechanische Ankupplung erfolgt bei Personenkraftwagen mit Lastenanhängern oder Wohnwagen über eine Deichsel, die auf dem Kugelkopf der Anhängerkupplung am Zugfahrzeug aufliegt. Diese mechanische Verbindung stellt ein mechanisches Gelenk dar, über das Zug- und Druckkräfte übertragen werden.
-
Neben dieser mechanischen Kupplung erfolgt eine elektrische Kupplung über eine am Zugfahrzeug vorgesehene Steckdose, in die ein am Anhänger vorgesehener Stecker eingesteckt wird. Diese elektrische Steckverbindung ist in der Regel genormt, so dass mit verschiedenen Zugfahrzeugen verschiedene Anhänger betrieben werden können. Hierzu gibt es mehrere DIN/ISO-Normen, bekannt ist die DIN/ISO 11446 für 13-polige Steckverbindungen sowie die DIN 1724 für 7-polige Steckdosen.
-
Weil die Zugfahrzeuge häufig auch ohne angekuppelten Anhänger betrieben werden, sind die Anhängerkupplungen mit einem zwischen zwei Endlagen schwenkbaren Kugelhals ausgestattet, auf dem die Kugel sitzt, auf dem wiederum die Deichsel des Anhängers aufliegt.
-
Dieser Kugelhals ist in seiner einen Endlage, der Parkposition, unter das Zugfahrzeug oder in einen dafür vorgesehenen hinteren Bereich des Zugfahrzeugs eingeschwenkt, so dass der Kugelhals nicht nach hinten vorsteht.
-
Soll ein Anhänger angekuppelt werden, wird der Kugelhals aus seiner Parkposition in seine andere Endlage, die Betriebsposition geschwenkt.
-
Das Verschwenken des Kugelhalses kann sowohl manuell, also von Hand, als auch automatisch erfolgen.
-
In beiden Fällen ist es erforderlich, dass der Kugelhals in seinen Endlagen fest eingerastet ist, wobei dies insbesondere für die Betriebsposition gilt, in der der Anhänger angekuppelt werden soll.
-
Sollte der Kugelhals diese Betriebsposition nicht sicher erreicht haben, so besteht beispielsweise dann eine Unfallgefahr, wenn an den nicht richtig eingerasteten Kugelhals ein Anhänger angekuppelt wird.
-
Es ist bekannt, hierfür Schalter, in der Regel Endschalter, vorzusehen, die ein Signal abgeben, in der Regel einen Kontakt öffnen oder schließen, wenn der Kugelhals in seine Betriebsposition geschwenkt wurde.
-
Selbstverständlich ist es auch möglich, einen weiteren Schalter in der Parkposition des Kugelhalses vorzusehen, so dass auch das sichere Erreichen der Parkposition überwacht wird.
-
Diese Überwachung durch Endschalter ist insbesondere dann wichtig, wenn das Verschwenken des Kugelhalses automatisiert erfolgt, in der Regel also mit einem elektrischen Stellmotor oder über hydraulische bzw. pneumatische Betätigungsmittel.
-
Dann erfolgt nämlich die Betätigung vom Fahrgastraum oder dem Kofferraum aus, wobei häufig vergessen wird, manuell noch einmal anschließend zu überprüfen, ob der Kugelhals tatsächlich die gewünschte Endlage erreicht hat.
-
Darüber hinaus bedeutet die Möglichkeit einer automatischen Verschwenkung immer auch die Möglichkeit einer Fehlbedienung, so dass bspw. ungewollt der Schalter betätigt wird, mit dem der Kugelhals verschwenkt wird.
-
Um dieses Problem abzufangen, wird der Verschwenkmechanismus für den Kugelhals in der Regel elektrisch/elektronisch mit einem weiteren Endschalter verriegelt, der in der Steckdose sitzt, die dem elektrischen Anschluss des Anhängers an die Signal- und Beleuchtungsanlage des Zugfahrzeuges dient.
-
Es ist bekannt, in derartigen Steckdosen einen mechanisch betätigten Schalter vorzusehen, der beim Einschieben des Steckers in die betreffende Steckdose betätigt wird. Das dadurch generierte Signal wird im Zugfahrzeug verarbeitet, um einerseits zu erkennen, dass ein Anhänger angeschlossen ist, so dass bspw. die rückwärtigen Nebelschlussleuchten des Zugfahrzeuges abgeschaltet werden, um Blendwirkungen durch reflektierendes Licht zu vermeiden.
-
Dieses Signal wird bei automatisch betätigbaren Schwenkmechanismen für Kugelhälse auch dazu verwendet, den Schwenkmechanismus zu blockieren.
-
Mit anderen Worten, solange ein Stecker in die Steckdose eingesteckt ist, kann der Kugelhals nicht automatisch verschwenkt werden.
-
Beide Schalter dienen also einem Sicherheitszweck, sie geben Informationen darüber, ob ein Anhänger angekuppelt ist und ob der Kugelhals seine Endlage tatsächlich sicher erreicht hat.
-
Bei moderneren Zugfahrzeugen werden dabei die Steckdosen nicht mehr über ein Montageblech am Heck des Zugfahrzeuges befestigt, sondern in einer Öffnung des Kugelhalses versenkt, so dass die Steckdose zusammen mit dem Kugelhals in die Parkposition verschwenkt wird, wenn kein Anhänger angekuppelt werden soll.
-
Ein Kugelhals mit einer eingebauten Steckdose ist bspw. aus der
EP 0 873 890 A1 bekannt, deren Inhalt hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
-
Eine entsprechende Offenbarung findet sich auch in der
US 3,473,826 , deren Inhalt ebenfalls zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
-
Steckdosen für den elektrischen Anschluss eines Anhängers an ein Zugfahrzeug sind im Stand der Technik ebenfalls umfangreich bekannt. Die
EP 2 037 545 A2 sowie die
DE 197 36 629 C1 beschreiben jeweils eine derartige Steckdose mit einem Mikroschalter, der beim vollständigen Einstecken des Steckers des Anhängers in die Steckdose schaltet, so dass darüber ein Kontakt geöffnet oder geschlossen werden kann. Anhand dieses Öffnens oder Schließens des Kontaktes erkennt eine Steuerschaltung in dem Zugfahrzeug dann, dass ein Stecker eingeschoben ist.
-
Dieses Signal wird so interpretiert, dass ein Anhänger auch mechanisch angekoppelt ist, so dass der Schwenkmechanismus für den Kugelhals blockiert wird.
-
Die Sicherheit des für den Anhängerbetrieb ausgerüsteten Zugfahrzeuges hängt somit wesentlich davon ab, dass der Schalter in dem Schwenkmechanismus des Kugelhalses und/oder der Schalter in der Steckdose zuverlässig arbeiten und auch richtig verdrahtet ist.
-
Bei derartigen Schaltern handelt es sich in der Regel um Massenprodukte, so dass Funktionsstörungen des Schalters nicht ausgeschlossen sind. Ferner erfolgt die Montage der Schalter an dem Zugfahrzeug häufig unter erschwerten Bedingungen, so dass nicht davon ausgegangen werden kann, dass die Anschlüsse des Schalters nicht vertauscht sind oder dass einzelne Kabel nicht gebrochen sind.
-
Bei einem normalen Schalter, der ein öffnendes und ein schließendes Kontaktpaar aufweist, lassen sich nun diese einzelnen Fehlerzustände nicht von tatsächlichen gewollten Funktionszuständen unterscheiden.
-
In der Regel sind derartige Schalter mit drei Anschlüssen ausgestattet, einem Mittenanschluss sowie einem ersten Anschluss, der im Ruhezustand des Schalters mit dem Mittenanschluss verbunden ist, sowie einem zweiten Anschluss, der im betätigten Zustand des Schalters mit dem Mittenanschluss verbunden ist.
-
Diese Anschlüsse werden auch als COM(Mittenanschluss), NC(normally closed)- und NO(normally open)-Anschluss bezeichnet.
-
Wenn bspw. die Steuerschaltung so ausgelegt ist, dass sie das Schließen des Kontaktes COM-NO als Signal dafür wertet, dass ein Stecker in die Steckdose eingesteckt ist, so führt ein Kabelbruch oder ein Vertauschen von Anschlüssen dazu, dass trotz der mechanischen Betätigung des Schalters kein erkennbares elektrisches Signal an der Steuerschaltung ankommt.
-
Mit anderen Worten, die elektrische Verbindung zwischen COM und NO sowie COM und NC kann durch Kabelbruch oder Defekte des Schalters als geöffnet angezeigt werden, obwohl eine Betätigung des Schalters erfolgt ist.
-
Gleichfalls kann ein ungewünschter Kurzschluss auf die Verbindung zwischen zwei der Anschlüsse hindeuten, obwohl diese Verbindung aufgrund des Betätigungszustandes des Schalters gar nicht vorliegt.
-
Vor diesem Hintergrund besteht ein Bedürfnis, die bekannten Zugfahrzeuge mit einem System auszustatten, das eine größere Fehlersicherheit bezüglich Kabelbruch, Kurzschluss und Fehlverkabelung der Schalter bietet.
-
Bei dem eingangs erwähnten Zugfahrzeug wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest einem der Schalter eine Diagnosefunktion zugeordnet ist.
-
Auf diese Weise ist es möglich, von dem Schalter oder über den Schalter ein Diagnosesignal abzufragen, anhand dessen erkannt wird, ob der Schalter korrekt verdrahtet ist, ob ein Kabelbruch vorliegt, oder ob tatsächlich ein Schaltvorgang erfolgt.
-
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
-
Dabei ist es insbesondere bevorzugt, wenn der zumindest eine Schalter einen Mittenanschluss (COM), einen im Ruhezustand des Schalters offenen und im betätigten Zustand des Schalters mit dem Mittenanschluss verbundenen ersten Anschluss (NO) und einen im Ruhezustand des Schalters mit dem Mittenanschluss verbundenen und im betätigten Zustand des Schalters offenen zweiten Anschluss (NC) aufweist, wobei der Schalter zwischen dem betätigten Zustand und dem Ruhezustand eine transiente Mittenstellung aufweist, in dem der erste und der zweite Anschluss offen oder beide mit dem Mittenanschluss (COM) verbunden sind.
-
Bei dieser Maßnahme ist von Vorteil, dass schon eine einfache Modifikation des Schalters eine größere Testmöglichkeit ergibt.
-
Dadurch, dass der Schalter jetzt einen dritten transienten Zwischenzustand aufweist, in dem keiner oder beide der Anschlüsse NO oder NC mit COM verbunden sind, lässt sich sozusagen bei einem Schalter, der nur zwei Schaltendstellungen hat, noch ein dritter Zustand erkennen und erfindungsgemäß ausnutzen.
-
Diese transiente Mittenstellung wird dadurch bereitgestellt, dass der Schaltweg des Schalters, also das Umlegen des Schaltgliedes von der Verbindung COM-NC zu COM-NO so weit verlängert wird, dass diese Zeitspanne ausreicht, damit die Steuerschaltung ein Signal erfassen kann.
-
Derartig ausgebildete Schalter sind der Anmelderin bekannt.
-
Während im unbetätigten Zustand bspw. der Anschluss NC mit dem Anschluss COM über den Schalter kurzgeschlossen ist, ist im betätigten Zustand des Schalters der Anschluss NO mit dem Anschluss COM kurzgeschlossen.
-
In der Mittenstellung sind jedoch weder NO noch NC oder beide mit COM kurzgeschlossen, so dass sich eine Art Wahrheitstabelle ergibt, aus der die Steuerschaltung erkennen kann, ob der Schalter tatsächlich richtig verdrahtet ist und betrieben werden kann, wie dies nachstehend im Zusammenhang mit der 3 noch ausführlicher erläutert wird.
-
Weiter ist es bevorzugt, wenn einem derartigen Schalter zumindest ein erster Widerstand zugeordnet ist, der entweder permanent mit dem Mittenanschluss und dem ersten oder dem zweiten Anschluss oder aber permanent mit dem ersten und dem zweiten Anschluss verbunden ist.
-
Ein derartiger zusätzlicher Widerstand ermöglicht weitere Abfragemöglichkeiten, weil jetzt nämlich bei einer offenen Verbindung, die bei einem Schalter ohne Widerstände einen Leerlauf bilden würde und damit schaltungstechnisch schwer zu erfassen wäre, ein Widerstandswert vorliegt, der sich messtechnisch leicht erfassen und verarbeiten lässt.
-
Dieser Widerstandswert ermöglicht darüber hinaus die Unterscheidung zwischen einem Kabelbruch und einem geöffneten Schalter, was mit einem Schalter ohne diese spezielle Art der Diagnosefunktion nicht möglich ist.
-
Wenn bspw. ein Widerstand zwischen den Anschlüssen COM und NC angeordnet ist, so wird dieser Widerstand im Ruhezustand des Schalters überbrückt, so dass die Schaltungsanordnung einen Kurzschluss detektiert.
-
Dieser Kurzschluss könnte jedoch auch ein ungewollter Kurzschluss sein.
-
Wird der Schalter jetzt betätigt, so wird der Kurzschluss zwischen COM und NC geöffnet, so dass jetzt der Widerstand zwischen COM und NO liegt. Detektiert die Steuerschaltung nach der Betätigung nach wie vor einen Kurzschluss zwischen COM und NC, so liegt ein ungewollter Kurzschluss vor.
-
Aus diesen verschiedenen Möglichkeiten lässt sich bei geeigneter Kombinatorik auf Kabelbruch, Kurzschluss oder Verpolung des Schalters schließen.
-
Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn dem zumindest einen Widerstand zumindest ein zweiter widerstand zugeordnet ist, der permanent mit dem ersten und dem zweiten Anschluss oder aber permanent mit COM und einem der beiden anderen Anschlüsse verbunden ist.
-
Auf diese Weise stellen der erste und der zweite Widerstand einen Widerstandsteiler dar, so dass sich zusätzlich zu den Informationen „Kurzschluss” und „Widerstandswert” jetzt auch die Möglichkeit ergibt, den doppelten Widerstandswert oder den halben Widerstandswert zu messen, wie dies anhand der 4 und 5 nachstehend ausführlicher erläutert wird.
-
Die Widerstände bzw. der Widerstand können dabei entweder an dem Schalter oder eingangs an der Schaltungsanordnung des Zugfahrzeuges vorgesehen sein, wobei es auch möglich ist, den oder die Widerstände in den Schalter selbst zu integrieren, so dass vorgefertigte Schalter mit integriertem Widerstand in die Steckdose verbaut werden.
-
Wenn die Widerstände in der Schaltungsanordnung vorgesehen sind, ergibt sich unter Umständen das Problem, dass bestimmte Kabelbrüche oder Kurzschlüsse zwischen den Kabeln, die die Schalter mit der Schaltungsanordnung verbinden, nicht zuverlässig in vollem Umfang erkannt werden können. Verglichen mit den bekannten Schaltern, die bisher im Stand der Technik für diese Zwecke bei Zugfahrzeugen eingesetzt wurden, ergeben sich dennoch Verbesserungen in der Sicherheit, weil bspw. bei fehlerfreien Kabeln ein Verdrahtungsfehler erkannt werden wird.
-
Weiter Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
-
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Seitenansicht eines Wagenzuges aus Zugfahrzeug und Anhänger;
-
2 eine vergrößerte Darstellung des Heckbereiches des Zugfahrzeuges aus 1 mit schematisch angedeutetem Kugelhals und schematisch angedeuteter Steckdose;
-
3 ein Prinzipschaltbild eines Schalters mit transienter Mittenstellung, sowie die Wahrheitstabelle für die Funktion dieses Schalters;
-
4 einen Schalter wie in 3, jedoch mit einem zugeordneten Widerstandsteiler auf einer Schaltungsanordnung, einschließlich zugehöriger Wahrheitstabelle; und
-
5 eine Darstellung wie 4, wobei der Widerstandsteiler jetzt an oder in dem Schalter angeordnet ist.
-
In 1 ist mit 10 ein Wagenzug bezeichnet, der aus einem Zugfahrzeug 11 sowie einem Anhänger 12 besteht. An dem Zugfahrzeug 11 ist ein Kugelhals 14 vorgesehen, auf dem eine Deichsel 15 des Anhängers 12 mit ihrem freien Ende aufliegt.
-
In der Deichsel 15 ist ein Auflaufdämpfer 16 vorgesehen, der in 1 schematisch durch ein Federelement 17 sowie ein Dämpfungselement 18 dargestellt ist.
-
Ebenfalls schematisch ist eine Steckverbindung 19 dargestellt, die eine an dem Kugelhals 14 montierte Steckdose 21 sowie einen über ein Kabel 22 mit dem Anhänger 12 verbundenen Stecker 23 umfasst.
-
Über die Steckverbindung 19 werden Steuersignale und Sensorsignale zwischen dem Zugfahrzeug 11 und dem Anhänger 12 ausgetauscht, die dazu dienen, die in den Figuren nicht erkennbare Signal- und Beleuchtungsanlage des Anhängers an die ebenfalls nicht erkennbare Signal- und Beleuchtungsanlage des Zugfahrzeuges 11 anzukoppeln.
-
In 2 ist schematisch und vergrößert der Heckbereich des Zugfahrzeuges 11 dargestellt. Zunächst ist zu erkennen, dass an dem Kugelhals 14 die übliche Kugel 24 für die Auflage der Deichsel 15 vorgesehen ist.
-
Ferner zeigt 2 die Steckdose 21, die in eine Öffnung 25 in dem Kugelhals 14 angeordnet ist.
-
Von der Steckdose 21 ist im Wesentlichen ein Deckel 26 zu erkennen, der um eine Achse 27 hochgeschwenkt werden kann, so dass dann der Stecker 23 aus 1 eingesteckt werden kann.
-
In der Steckdose
21 ist schematisch ein elektrischer Schalter
28 mit seinem Betätigungsglied
29 zu erkennen. Dieses Betätigungsglied
29 wird dann betätigt, wenn der Stecker
23 in die Steckdose
21 eingeschoben wird, wie dies prinzipiell aus der
DE 197 36 629 C1 oder der
EP 2 037 545 A2 bekannt ist.
-
Der Kugelhals 14 ist über einen Schwenkmechanismus 31 an dem Zugfahrzeug 11 angeordnet. Dieser Schwenkmechanismus ist ein elektrisch betätigter Schwenkmechanismus, der den Kugelhals 14 von der in 2 gezeigten Betriebsposition in Richtung eines Pfeiles 32 in dessen Parkposition verschwenkt.
-
Der Schwenkmechanismus ist ebenfalls mit einem Schalter 33 ausgestattet, an dem ein Betätigungsorgan 34 vorgesehen ist.
-
Dieser Schalter 33 wird jedes Mal dann betätigt, wenn der Kugelhals 14 seine in 2 gezeigte Betriebsposition eingenommen hat.
-
Im Heck des Zugfahrzeuges 11 ist eine Schaltungsanordnung 35 angedeutet, die über Leitungen 36, 37, 38 mit dem Schalter 28 in der Steckdose 21 sowie über Leitungen 41, 42, 43 mit dem Schalter 33 in dem Schwenkmechanismus 31 verbunden ist.
-
Die Steuerschaltung 35 dient dazu, die Signale der Schalter 28 und 33 so zu verarbeiten, dass bei gestecktem Stecker der Kugelhals 14 nicht verschwenkt werden kann, und dass ein optisches und/oder akustisches Signal abgegeben wird, wenn der Kugelhals 14 seine in 2 gezeigte Betriebsposition beim Ausschwenken nicht erreicht oder ungewollt wieder verlässt.
-
Ferner kann die Steuerschaltung weitere Aufgaben übernehmen, wie beispielsweise das Ansteuern von Signalleuchten im Anhänger 12, die Fehlerüberwachung von Lampen des Anhängers 12 etc.
-
Die beiden Schalter 28 und 33 stellen also eine Sicherheitsfunktion bereit, die insbesondere dann erforderlich ist, wenn der Schwenkmechanismus 31 automatisch betätigt werden kann.
-
Um jetzt für eine noch höhere Sicherheit bei dem insoweit beschriebenen Zugfahrzeug zu sorgen, sind die Schalter 28 und 33 jeweils mit einer zusätzlichen Diagnosefunktion ausgestattet.
-
In 3 ist ein Schalter 45 gezeigt, der für die Schalter 28 und 33 eingesetzt werden kann.
-
Dieser Schalter 45 umfasst ein Schaltglied 46, das permanent mit dem Mittenanschluss COM verbunden ist. Der Schalter 45 weist noch zwei weitere Anschlüsse NO und NC auf, wobei der Anschluss NC in dem in der 3 gezeigten Ruhezustand (A) permanent mit dem Mittenanschluss COM verbunden ist.
-
Der zweite Anschluss NO ist in dem in 3 gezeigten Zustand nicht mit dem Mittenanschluss COM verbunden, zwischen NO und COM herrscht daher keine elektrische Verbindung. Gleiches gilt für NO und NC. Dies ist in der Wahrheitstabelle unten in 3 so dargestellt.
-
Aus der mit (A) bezeichneten Ruheposition wird der Schalter 45 jetzt in die mit (C) bezeichnete betätigte Position gebracht, wozu die Betätigungsglieder 29, 34 gedrückt werden, wie dies bei Endschaltern allgemein bekannt ist.
-
Die betätigte Position ist in 3 mit kurz gestricheltem Betätigungsglied 46 gezeigt.
-
In der betätigten Position (C) ist jetzt der Anschluss NO mit dem Anschluss COM kurzgeschlossen, während es zwischen NO und NC sowie COM und NC jeweils einen Leerlauf gibt. Auch dies ist in der Tabelle unten in 3 zu erkennen.
-
Der Schaltweg von dem Zustand (A) in den Zustand (C) ist bei dem Schalter 45 jetzt so weit verlängert, dass sich eine transiente Mittenstellung (B) ergibt, in der das Betätigungsglied 46 nicht mehr mit dem Anschluss NC, aber noch nicht mit dem Anschluss NO verbunden ist. Zwischen allen drei Anschlüssen NO, NC und COM herrscht daher Leerlauf, wie dies in der Wahrheitstabelle angezeigt ist.
-
Dieser Schalter ermöglicht durch die transiente Mittenstellung (B) die Erfassung eines weiteren Zustandes (in diesem Falle Leerlauf), der in der Schaltungsanordnung 31 verwendet werden kann, um die Funktion des Schalters 45 und den Übergang von der Schaltposition (A) in die Schaltposition (C) zu erkennen.
-
Alternativ ist es auch möglich, in der transienten Mittenstellung (B) beide Anschlüsse NO und NC mit COM zu verbinden. Dann ergeben sich in der Wahrheitstabelle der 3 Änderungen für die Zeile (B), alle drei Anschlüsse sind dann miteinander kurzgeschlossene und es ergibt sich jeweils der Widerstandswerte Null (0).
-
Eine deutlich erhöhte Sicherheit ergibt sich dann, wenn dem Schalter 45 ein Widerstandsteiler aus einem ersten Widerstand 47 sowie einem zweiten Widerstand 48 zugeordnet ist, wie es in 4 gezeigt ist.
-
Der Schalter 46 ist jetzt mit seinen Anschlüssen NO, COM und NC über die Leitungen 36, 37 und 38 mit der Steuerschaltung 31 verbunden, an der die Widerstände 47 und 48 vorgesehen sind.
-
Die Widerstände 48 und 47 haben jeweils einen Widerstandswert R, so dass zwischen NO und COM und zwischen COM und NC jeweils ein Widerstandswert R gemessen wird, wenn der Schalter 45 entsprechend betätigt wurde.
-
Aus der Wahrheitstabelle unten in 4 ergibt sich, dass im geschlossenen Zustand zwischen NO und NC und zwischen COM und NO jeweils der Widerstandswert R liegt, während im geöffneten Zustand (C) zwischen NO und NC sowie COM und NC der Widerstandswert R gemessen wird.
-
In der transienten Mittenstellung (B) findet sich dagegen zwischen den Anschlüssen NO und NC der doppelte Widerstandswert 2R, während zwischen COM und NO sowie COM und NC jeweils der Wert R gemessen wird.
-
Aus der Wahrheitstabelle in 4 ist zu entnehmen, dass die verschiedenen Schaltzustände des Schalters 45 jetzt sozusagen über die Widerstandswerte codiert sind, so dass Kabelbruch (würde als Leerlauf gewertet) und Kurschluss (würde als Null gewertet) als Fehlerzustände erkannt werden.
-
Ferner lässt sich ein Vertauschen von Anschlüssen daran erkennen, dass der doppelte Widerstandswert 2R dann nicht zwischen NO und NC, sondern einem der beiden anderen möglichen Anschlusspaare detektiert wird.
-
Während in 4 der Widerstandsteiler 47, 48 in der Steuerschaltung 31 vorgesehen ist, ist gemäß 5 der Widerstandsteiler an dem Schalter 45 oder gar in dem Schalter 45 realisiert.
-
In Abweichung von der Konstruktion der 4 ist der erste Widerstand 47 hier nicht zwischen den Anschlüssen NO und COM, sondern zwischen den Anschlüssen NO und NC angeordnet. Der Widerstand 48 befindet sich wieder zwischen den Anschlüssen COM und NC.
-
Wie sich aus der Wahrheitstabelle unten in 5 ergibt, lassen sich jetzt weitere Schaltzustände unterscheiden, weil es durch die Parallelschaltung der Widerstände 47 und 48 im geöffneten Zustand (C) dazu kommt, dass zwischen NO und NC sowie zwischen COM und NC jeweils der Widerstandswert R/2 detektiert wird.
-
Im Mittenzustand (B) ergibt sich zwischen den Anschlüssen COM und NO dagegen der doppelte Widerstandswert 2R.
-
Die gemäß 5 gewählte Art der Verschaltung der Widerstände sorgt also dafür, dass verschiedene Betriebszustände des Schalters erkannt und auch die Vertauschung von Anschlüssen detektiert werden kann.
-
Es ist dabei möglich, die Widerstände 47, 48 mit unterschiedlichen Widerstandswerten auszustatten. So kann der Widerstand 47 eine Wert von R und der Widerstand 48 einen Wert von 2R aufweisen, so dass in 5 zwischen NO und NC in Mittenstellung (B) ein Widerstandswert von 3R gemessen würde.
-
Sowohl der transiente Mittenzustand (B) für sich genommen, als auch ein Schalter mit derartigem transienten Mittenzustand (B) und zumindest einem Widerstand R oder gar einem Widerstand aus zwei Widerständen 47 und 48 stellt jetzt eine Diagnosefunktion bereit, anhand derer die Schaltungsanordnung 31 in der Lage ist, eine Aussage über die Funktionsfähigkeit der Schalter 28, 33, 45 mit größerer Sicherheit zu treffen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- EP 0873890 A1 [0023]
- US 3473826 [0024]
- EP 2037545 A2 [0025, 0072]
- DE 19736629 C1 [0025, 0072]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- DIN/ISO 11446 [0005]
- DIN 1724 [0005]
