DE2117008A1

DE2117008A1 - Elektrische Schaltung

Info

Publication number: DE2117008A1
Application number: DE19712117008
Authority: DE
Inventors: Frank Coventry Warwick Wright (Großbritannien)
Original assignee: Jaguar Cars Ltd
Current assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Priority date: 1970-04-10
Filing date: 1971-04-07
Publication date: 1971-10-21
Also published as: ZA712099B; BE765600A; US3745419A; FR2085980A1; JPS464868A; GB1282657A; AU2746671A

Description

DIPL-INQ. DR. IUR. DIPL.-ΙΝΘ.

VOLKER BUSSE DIETRICH BUSSE

45 Osnabrück , den 6. April 1971

MOSERSTRASSE 2CV24 VB /Pl

JAGUAR CARS LIMITED Allesley, Coventry» Warwickshire, England

Elektrische Schaltung

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Versorgungssystem, insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, für Kraftfahrzeuge .

Erfindungsgemäß weist eine elektrische Schaltung zum Erregen eines von mehreren Verbrauchern die Kombination folgender Merkmale auf:

a) es ist eine einzige Stromversorgungsleitung vorgesehen, von der jeder Verbraucher durch die Betätigung einer ihm zugeordneten Steuervorrichtung erregt werden kann;

b) es ist eine Mehrzahl von Signalleitungen vorgesehen, die zum Erregen der Steuervorrichtungen Strom führen kann; und

c) es ist eine Mehrzahl von Schaltern den entsprechenden Verbrauchern zugeordnet, wobei Jeder Schalter bei Betätigung eine einmalige Kombination von zumindest zwei von

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mehreren Signalleitungen sum Ansprechen der zugehörigen Steuervorrichtung erregt. ■

Mach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist eine elektrische Schaltung zum Erregen eines von mehreren Verbrauchern die folgende Kombination von Merkmalen auf:

a) eine einzige Stromrersorgungsleitung ist an eine Batterie angeschlossen;

b) Jeder der mehreren Verbraucher ist über normalerweise offene Kontakte eines zugehörigen Relais &n die Stromversorgungsleitung anschließbar;

c) Jedes Relais ist an eine einmalige Kombination zweier Leitungen einer Mehrzahl von Signalleitungen angeschlossen; und

d) jede Signalleitung ist derart dureh einen zugehörigen Schalter an die Batterie anschließbar, daß ein Schließen des Schalters die beiden zugehörigen Signalleitungen zu einem Stromkreis mit der zugehörigen Relaisspule bringt, diese erregt und dadurch ihre Kontakte schließt.

Nach noch einem weiteren Merkmal der Erfindung weist eine elektrische Schaltung bei einem Kraftfahrzeug die Kombination folgender Merkmale auf:

a) es 1st eine einzige Stromversorgungsleitung vorgesehen, von der jeder Verbraucher durch die Betätigung einer ihm zugeordneten Steuervorrichtung erregt werden kann;

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b) es 1st eine Mehrzahl von Signalleitungen vorgesehen, die zum Erregen der Steuervorrichtungen Strom führen kann; und

c) eine Mehrzahl von Schaltern ist mit den entsprechenden Verbrauchern verbunden, wobei jeder Schalter bei Betätigung eine einmalige Kombination von zumindest zwei der mehrere^ Signalleitungen erregt und die Erregung der zugehörigen Steuervorrichtung bewirkt;

d) es sind weitere Verbraucher durch einzelne Spelseleitungen unmittelbar an die Signalleitungen angeschlossen und werden immer dann erregt, wenn diese Leitung nicht zum Erregen einer Steuervorrichtung benutzt wird. - Die weiteren Verbraucher können Instrumente aufweisen.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindun dargestellt sind, es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltschema einer ersten elektrischen Anlage

zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug; und

FIg* 2 ein Schaltschema einer zweiten elektrischen Anlage, ebenfalls zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug.

Figur 1;

Mit 1 ist ein Teil einer Stromversorgungsleitung dargestellt.

Diese Leitung kann eine beliebige Länge oder Form aufweisen und

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als geschlossene Ringleitung oder offen ausgebildet sein, d. h. eine offene Schleife irgendeiner gewünschten Gestalt darstellen oder in einer oder mehreren Linien verlegt sein. Parallel zu der Stromversorgungsleitung 1 ist eine Mehrzahl von Signalleitungen 2 bis 7 zum Erregen von Relais 22 bis 25 angeordnet. Obgleich sechs Signalleitungen dargestellt sind, können weniger oder mehr Leitungen vorgesehen sein. Die Signalleitungen 22 bis 25 haben vorzugsweise die gleiche Länge und gleiche Gestalt wie die Stromversorgungsleitung 1. An dem einen Ende der Stromversorgungsleitung 1 ist eine Verbindung 8 zu einem Anschluß einer Batterie oder anderen Stromquelle 9 vorhanden. Der andere Anschluß der Batterie ist mit einer Erdableitung, z. B. dem Pahrzeugchassis, verbunden. An gewünschten Stellen auf der Länge der Stromversorgungsleitung 1 sind Speiseleitungen angeschlossen, von denen vier bei 10 bis 13 dargestellt sind. Es kann eine beliebige Anzahl solcher Speiseleitungen 10 bis 13 vorgesehen sein. Jede Speiseleitung weist normalerweise offene Kontakte 14 bis 17 von Relais 22 bis 25 auf, die die Stromzufuhr von der Stromversorgungsleitung 1 zu einem Verbraucher 18, 19, 20 bzw. 21 steuern. Jeder Verbraucher ist an die Erdrückleitung, z. B. das Pahrzeugchassis, angeschlossen. Jedes Relais ist über Abgriffe 26 mit einem einmaligen Paar der Signalleitungen 2 bis 7 verbunden. Jeder Abgriff 26 weist eine 'computerartige Diode mit Widerstands-Endausgang bzw. -Tor 27 auf, das dem elektrischen Strom erlaubt, nur in Richtung von den Abgriffen 26 zu den Relais 22 bis 25 zu fließen. Letztere sind ebenfalls an die allgemeine Erdrückleitung angeschlossen.

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An einer entfernt liegenden Stelle entlang der Länge der Signal-•leitungen 2 bis 7 sind Abgriffe durch Dioden 28 zu einer Mehrzahl von Schaltern geführt, von denen vier bei 30 bis 33 dargestellt sind. Die Diode 28 verhindert zusammen mit den Dioden 27, daß
ungewollte Signale von den Schaltern zu falschen Relais übertragen werden. Die Schalter 30 bis 33 sind so angeordnet, daß, wenn sie sich, wie dargestellt, in ihren normalerweise offenen Stellun gen befinden, sie miteinander in Reihe geschaltet und außerdem
durch einen Leiter 3*1 an den Batterieanschluß 8 und die Stromversorgungsleitung 1 angeschlossen sind. Die Abgriffe 29 sind' an verschiedene Kombinationen von je zwei der Signalleitungen 2 bis 7 angeschlossen. Somit bestehen mit den sechs Signalleitungen 2 bis 7 fünfzehn verschiedene Möglichkeiten, die Abgriffe 29 anzuschließen, und es können daher fünfzehn verschiedene Schalter,
wie z. B. 30 bis 33, vorgesehen sein. Die zu den Relais 22 bis 25 führenden Abgriffe 26 sind an entsprechende Paare von Signalleitungen 2 bis 7 angeschlossen, und es ist daher möglich, fünfzehn Relais, wie z. B. 22 bis 25, vorzusehen, die Jeweils durch einen anderen Schalter, z. B. 30 bis 33, betätigbar sind. Durch das
Vorsehen einer unterschiedlichen Anzahl von relaiserregenden Signalleitungen, wie z. B. 2 bis 7, und durch die Verwendung von
Kombinationen von zwei oder mehreren Abgriffen hiervon, kann eine unterschiedliche Anzahl von Schaltern, wie z. B. 30 bis 33, und diesen zugeordneten Relais, wie z. B. 22 bis 25, vorgesehen sein.

Da die Schalter 30 bis 33 in ihren offenen Stellungen in Reihe
geschaltet sind, werden beim Bewegen irgendeines der Schalter in eine geschlossene Stellung alle anderen, zu diesem Schalter

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stromabwärts^ d. h. nach rechts In Fig, 1, angeordneten Schalter daran gehindert, eine Betätigung ihres zugehörigen Relais zu bewirken. Die Schalter sind vorzugsweise in ihren dargestellten Offen-Stellungen vorgespannt, und daher wird nur zeitweilig Strom durch die entsprechenden Leitungen 2 bis 7 geleitet, während der entsprechende Schalter 30 bis 33 gedrückt ist. Die Relais 22 bis

25 können Impulsrelais sein, sind jedoch vorzugsweise bistabile Relais, wodurch sin durch den entsprechenden Schalter 30 bis 33 zugeführtes erstes Signal das entsprechende Relais 22 bis 25 erregt und das nächste Schließen des Schalters 30 bis 33 das Relais 22 bis 25 abregt_: und der Reihe nach so weiter. Dies, hat den Vorteil, daß, da sämtliche Schalter 30 bis 33 normalerweise offen sind, die Relaiskontakte 14 bis 17 entweder in ihren geschlossenen oder offenen Stellungen verbleiben, bis zur nächsten Betätigung des entsprechenden Schalters 30 bis 33, und daß auch die Speiseleitungen 2 bis 7 nur dann Strom führen, wenn der entsprechende Schalter 30 bis 33 vorübergehend geschlossen ist. Daher können die Speiseleitungen 2 bis 7 jederzeit, ausgenommen während des vorübergehenden Schließens eines Schalters 30 bis 33, zum Führen von Strom für andere Zwecke, z. B. zum übertragen von Signalen zu Instrumenten, benutzt werden.

Die Anlage arbeitet dabei wie folgt: Angenommen, der Schalter 30 wird vorübergehend geschlossen, so führen die Leitungen 2 und 3 vorübergehend Strom, und dieser wird dem Relais 22 zugeführt. Wenn Strom durch die beiden dem Relais 22 zugehörigen Abgriffe

26 fließt, wird das Relais zum Schließen der Relaiskontakte l«5

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erregt und bewirkt damit ein Erregen des entsprechenden Verbrauchers 18. Nach Ausschalten des Schalters 30 bleiben die Relaiskontakte 14 geschlossen, bis der Schalter 30 erneut zum Betätigen des Relais 22 gedrückt worden ist. Die Relais 22 bis 25 sind von dem Typ, bei dem Erregerstrom durch beide Abgriffe. 26 fließen muß, bevor das Relais erregt wird; und da die Dioden 28 und 27 vorgesehen sind, wird das Relais 22 nicht durch ungewollte Signale beeinflußt, die von einer der anderen Signalleitungen durch eine der Signalleitungen 2 oder 3 hindurchgehen.

In ähnlicher Welse führen die Signalleitungen 2 und 4 Strom und erregen nur das Relais 23, wenn der Schalter 31 geschlossen ist. Wenn der Schalter 32 geschlossen 1st, leiten nur die Leitungen 2 und 5 Strom und erregen dadurch nur das Relais 24. Ist der Schalter 33 geschlossen, so führen lediglich die Leitungen 3 und 4 Strom und erregen dadurch nur das Relais 25· Wie vorstehend erwähnt, bestehen fünfzehn Kombinationsmöglichkeiten, jeweils zwei der sechs Leitungen auszuwählen. Wenn versehentlich zwei Schalter gleichzeitig gedrückt werden, bewirkt nur der dem Leiter 34 am nächsten liegende ein Arbeiten des entsprechenden Relais.

Die Stromversorgungsleitung 1 kann auch zur Versorgung von Speiseleitungen, z. B. 35» zum Betätigen von Verbrauchern 36 durch örtliche Schalter 37 benutzt werden, wobei der Verbraucher ebenfalls an die Erdrückleitung angeschlossen 1st. Die Speiseleitungen. z. B. 35, können irgendwo auf der Länge der Stromversorgungsleitung 1 vorgesehen sein.

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Die Stromversorgungsleitung 1 und die Signalleitungen 2 bis 7 können zweckmäßig Seite an Seite in einem Strangpreßprofil aus Isoliermaterial wie Gummi oder synthetischem Kunststoff, d. h. als ein einziges Kabel angeordnet sein. Die Querschnittsform des Strangpreßprofiles kann asymmetrisch sein und dadurch falsches Anschließen an eine der Leitungen 1 oder 2 bis 7 verhindern. Die Speiseleitungen, z. B. 10 bis 13, und die zugehörigen Relaisabgriffe 26 können in gleicher Weise in Strangpreßprofilen oder aber in Blöcken aus Isoliermaterial angeordnet sein. Dabei können diese jeweils eine besondere Gestalt haben, so daß sie mit ihren Abgriffen 26 nur an die entsprechenden Leitungen 2 bis 7 angeschlossen werden können. Es 1st ebenso möglich, daß jedes eine Speiseleitung, z. B. 10 bis 13, und die zugehörigen Abgriffe tragende Strangpreßprofil bzw. Block eine einheitliche Querschnittsform aufweisen und die Verbindung zwischen den Abgriffen 26 und den entsprechenden. Leitungen 2 bis 7 durch ein Verbindungsstück besonderer Form erfolgt.

Figur 2t

Eine Stromversorgungsleitung 41 und dieser zugeordnete Signalleitungen 42 bis 47, ähnlich den Signalleitungen 1 bis 7 in Fig.l sind als Ringleitung oder in einer erforderlichen anderen Form verlegt. Ebenso wie in Fig. 1 ist die Stromversorgungsleitung an einen Anschluß einer Batterie oder anderen elektrischen Quelle 49 angeschlossen. Die Stromversorgungsleitung weist weiterhin eine Mehrzahl von Speiseleitungen, z. B. 50 bis 53, auf, die an gewünschten Punkten entlang ihrer Länge angeschlossen sind. Jede Speiseleitung weist die normalerweise offenen Kontakte, z. B.

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5-4 bis 57> von Relais 62 bis 65 auf, durch die den Verbrauchern 5.8 bis 6l Strom zugeführt werden kann. Die Verbraucher sind jeweils über eine Erdrückleitung, z. B. durch ein Fahrzeugchassis, an den anderen Anschluß der Batterie 49 angeschlossen.

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 dadurch, daß die Schalter, z. B. 70 bis 73, nicht einpolig, sondern doppelpolig ausgebildet sind. Die Schalte 70 bis 73 sind in ihren offenen Stellungen dargestellt, in die sie vorgespannt sind, und sind miteinander in Reihe geschaltet'. Die Schalter sind so angeschlossen, daß sie, wenn sie geschlossen sind, die Batterie 49 bzw. eine andere Batterie oder Stromquelle an verschiedene Paare der Signalleitungen 42 bis 47 anschließen, indem beispielsweise der Schalter 70 die Batterie mit den Leitungen 42 und 43, der Schalter 71 die Batterie mit den Leitungen 43 und 44, der Schalter 72 die Batterie mit den Leitungen 44 und 45 und der Schalter 73 die Batterie mit den Leitungen 45 und 46 verbinden. Die verschiedenen Paare von Leitungen 42 bis 47 sind an die Relais 62 bis 65 angeschlossen, so daß bei Schließen des entsprechenden Schalters 70 bis 73 eines der Relais über den entsprechenden Schalter und über das entsprechende Signalleitungs paar "mit der Batterie in Reihe geschaltet wird. Eine Diode 67 ist mit jedem Relais in Reihe geschaltet, damit die Signalleitungen 42 bis 47 mehr als einem gewählten Paar von Signalleitungen gemeinsam zugeordnet sein können. Bei sechs Signalleitungen 42 bis 47 und durch Anschließen der Dioden 67 in abwechselnd umgekehrten Richtungen, wie dargestellt, sind zwölf Kombinationen zweier Signalleitungen möglich. Durch Umkehren der Polarität der

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Batterie kann die Anzahl der möglichen Kombinationen noch vergrößert werden. Eine Signalleitung eines jeden Paares wirkt als Stromzuführer für die Batterie und die andere als Rückleitung zu der Batterie. Ebenso wie in Fig. 1 sind die Relais zweckmäßigerweise bistabil, so daß jedesmal_s wenn einer der Schalter 70 bis 73 geschlossen wird, die entsprechenden Kontakte 5^ bis 57 des zugehörigen Relais offen oder geschlossen sind. Daher werden die Signalleitungen *I2 bis ^7, ebenso wie in Fig. 1, nur zum Steuern eines Relais benutzt_s während einer der Schalter 70 bis 73 vorübergehend geschlossen ist. Somit können die Leitungen k2 bis 47 auch dazu benutzt werden^₁ Strom zu Instrumenten, z. B. 75, zu führen, wenn sämtliche Schalter 70 bis 73, wie dargestellt, in ihren geschlossenen Stellungen sind. Die Instrumente 75 können durch Trimmwiderstände 76 eingestellt werden, die mit den Instrumenten, einem Satz von Polen der Schalter 70 bis 73 und der Batte· rie ^9 durch entsprechende Leituagen k2 bis 47 und die Erdrückleitung in Reihe geschaltet sind.

Ebenso v#ie in Fig. 1 kann die Stromversorgungsleitung ^l auch dazu benutzt werden, Strom zu einem Hllfszufuhrstromkreis, z. B. 35, zu leiten, der einen Ortsschalter 37 anstelle eines entfernter Schalters, z. B. 70 Hs 73, aufweist.

Obgleich die elektrischen Versorgungsanlagen gemäß den Fig. 1 und 2 besonders für Kraftfahrzeug© geeignet sind, können sie auch für viele andere Zwecke, z. B. bei Flugzeugen, Schiffen, Gebäuden od. dgl., Anwendung finden.

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Die zum Steuern der Stromzufuhr von der Stromversorgungsleitung zu den Verbrauchern benutzten Vorrichtungen,auf die in den Ansprüchen als "Steuervorrichtungen" Bezug genommen wird, sind in den Zeichnungen als Relais dargestellt. Die Erfindung 1st jedoch nicht auf derartige Steuervorrichtungen beschränkt, sondern es können stattdessen beispielsweise bewegungslos schaltende Vorrichtungen, wie Transistoren oder Triacs, verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche:

1, J Elektrische Schaltung zum Erregen eines von mehreren Verbrauchern,mit einer einzigen Stromversorgungsleitung, von der jeder Verbraucher durch die Betätigung einer ihm zugeordneten Steuervorrichtung erregt werden kann, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) es ist eine Mehrzahl von Signalleitungen (2-7) vorgesehen, die zum Erregen der Steuervorrichtungen (22-25) Strom führen kann; und

b) es ist eine Mehrzahl von Schaltern (30-33) den entsprechenden Verbrauchern (18-21) zugeordnet, wobei jeder Schalter bei Betätigung eine einmalige Kombination von zumindest zwei der mehreren Signalleitungen (2-7) zum Ansprechen der zugehörigen Steuervorrichtung (22-25) erregt.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtungen aus Relais (22-25) bestehen.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais (22-25) bistabil sind.

i|. Elektrische Schaltung zum Erregen eines von mehreren Verbrauchern, mit einer einzigen Stromversorgungsleitung, von der Jeder Verbraucher betätigt werden kann, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

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a) die einzige Stromversorgungsleitung (1) ist an eine Batterie (9) angeschlossen;

b) jeder der mehreren Verbraucher (l8~21) ist über normalerweise offene Kontakte (14-17) eines zugehörigen Relais (22-25) an die Stromversorgungsleitung (1) anschließbar;

c) jedes Relais (22-25) ist an eine einmalige Kombination zweier Leitungen einer Mehrzahl von Signalleitungen (2-7) angeschlossen; und

d) jede Signalleitung (2-7) ist derart über einen zugehörigen Schalter .(30-33) an die Batterie (9) anschließbar, daß ein Schließen des Schalters die beiden zugehörigen Signalleitungen zu einem Stromkreis mit der zugehörigen Relaisspule (22-25) bringt, diese erregt und daduiäi ihre Kontakte schließt.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Leitungen (42-^7) als Speiseleitung für das Relais (62-65) und die andere Leitung als Rückführleitung wirkt.

6. Schaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter aus einem doppelpoligen Schalter (70-73) besteht, der beim Schließen die beiden Leitungen an das Relais anschließt.

7. Schaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführung von der Relaisspule (62-65) zu der zugeordneten Rückführleitung eine Diode (67) umfaßt.

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8. Schaltung nach Anspruch A, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schalter (30-33) mit seinem zugehörigen einmaligen Paar vorfSignalleitungen (2-7) über eine Diode (28) verbunden ist, die einen Stromfluß von dem Schalter zu dem zweiten Leitungspaar ermöglicht.

9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Paar von Abgriffen (26) von dem zugehörigen Paar von Signalleitungen (2-7) zu der zugeordneten Relaisspule (22-25) eine Diode (27) aufweist, die einen Stromfluß von der zugehörigen Signalleitung zu der Relaisspule gestattet, wobei die Relaisspule nur durch gleichzeitigen Stromfluß durch beide Dioden (27) erregt werden kann.

10. Schaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (30-33) in ihrer offenen Stellung miteinander in Reihe geschaltet sind und daß bei Bewegen eines Schalters in seine geschlossene Stellung dieser die Stromzufuhr zu allen stromabwärts zu ihm befindlichen Schaltern unterbricht.

11. . Elektrische Schaltung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Kombination folgender Merkmale aufweist:

a) es 1st eine einzige Stromversorgungsleitung (41) vorgesehen, von der jeder Verbraucher (58-61) durch die Betätigung einer ihm zugeordneten Steuervorrichtung (62-65) erregt; werden kann;

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b) es ist eine Mehrzahl von Signalleitungen (42-47) vorgesehen, die zum Erregen der Steuervorrichtungen (62-65) Strom führen kann;

c) eine Mehrzahl von Schaltern (70-73) 1st mit den entsprechenden Verbrauchern verbunden, wobei jeder Schalter bei Betätigung eine einmalige Kombination von zumindest zwei von mehrere: Signalleitungen (42-47) erregt unddas Ansprechen der zugehörigen Steuervorrichtungen (62-65) bewirkt; und

d) es sind weitere Verbraucher (75) durch einzelne Speiseleitungen unmittelbar an die Signalleitungen (42-47) angeschlossen und werden immer dann erregt, wenn diese Leitung nicht zum Erregen einer Steuervorrichtung (62-65) benutzt wird.

12. Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Stromzufuhrleitung (1) und die Mehrzahl von Signalleitungen (2-7) als ein einziges Kabel ausgebildet sind, das in dem Fahrzeug nahe an allen Punkten vorbeiläuft, an denen ein zu erregender Verbraucher angeordnet ist, wobei der Verbraucher mit der Stromversorgungsleitung elektrisch verbunden ist und seine zugehörige Steuervorrichtung an ihre zugehörige einmalige Kombination von Signalleitungen angeschlossen ist.

13. Kraftfahrzeug nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel als geschlossene Schleife ausgebildet ist, die an ihren Enden an eine Batterie angeschlossen ist.

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