-
Elektrische Einrichtung zur Funktionsb.berwachung von Lampen, insbesondere
von Scheinwerfern und dgl. von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine elektrische
Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14 Derartige Einrichtungen werden
insbesondere bei Kraftfahrzeugen verwendet, um den Ausfall von Schlußleuchten, Bremsleuchten,
Scheinwerfern oder dgl. vom Fahrzeuginnenraum aus kontrollieren zu können. Bei symmetrIscher
Anordnung der zu überwachenden Lampen ist es bekannt, Doppelrelais zu verwenden,
die einen Eisenkern mit bifilarer Wicklung für Sede zu überwachende Funktion, beispielsweise
eines Lampenpaares (DT-PS 2 boi 552)> aufweisen. Bei Ausfall einer der beiden
elektrisch-symmetrisch angeordneten Lampen heben sich die IMgnetSelder der beiden
bifilar gewickelten Leiter nicht mehr auf, so daß ein in eine Richtung gerichtetes
Magnetfeld entsteht. Aufgrund dieses Magnetfeldes wird der entsprechende, im Kontroll-Lampenkreis
angeordnete Schalter geschlossen und eine Störung angezeigt.
-
Diese bekannte Einrichtung weist den Nachteil auf, daß für die Übenachung
beispielsweise je eines symmetisehen tampenpaares jeweils eine gesonderte Wicklung
auf dem Eisenkern des Relais benDtigW wird. Des weiteren ist bei dieser bekannten
Einrichtung die Abstimmung verhältnismäßig schwierig. Ein witerer Nachteil besteht
darin, daß beispielsweise bei Wackelkontakten keine Störungsanzeige erfolgt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Einrichtung vermeidet
und mit der es möglich ist, ohne zusätzlichen Aufwand mehrere Funktionsüberwachungen
vorzunehmen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs
1 angegebenen Merkmale gelöst.
-
Die erfindungsgemäße Einrichtung weist somit den Vorteil auf, daß
der Übertrager eine den verschiedenen Leistungsstufen der zu überwachenden Funktionen
zugeordnete Anzahl von Primärwicklungen besitzt, die auf eine gemeinsame Sekundärwicklung
einwirken.
-
zur Überwachung von Leuchten in Kraftfahrzeugen werden z.B. fürdie
dort im allgemeinen verwendeten zwei Glühlampenleistungsgruppen 5/10 W und 21 W
zwei Primärwicklungen benötigt, an die innerhalb der entsprechenden Leistungsgruppen
mehrere Funktionen angeschlossen werden
können. Dieser Anschluß
kann auch nachträglich erfolgen. Da die erfindungsgemäße Einrichtung auf eine Anderung
des durch die jeweilige Primärwicklung fließenden Stromes und insbesondere auf kurzzeitige
Stromänderungen anspricht, können auch Wackelkontakte erfaßt werden, bei denen im
allgemeinen nur eine kurzzeitige Unterbrechung des Stromdurchganges erfolgt.
-
Wird die erfindungsgemäße Einrichtung bei den Beleuchtungseinrichtungen
an Kraftfahrzeugen eingesetzt, so ist in den beiden Zweigen mindestens je eine Lampe
angeordnet. Damit ist die zu überwachende, Zweige enthaltende Schaltungsanordnung
in jedem Falle symmetrisch aufgebaut. Es ist aber auch möglich, die erfindungsgemäße
Einrichtung dann zu verwenden, wenn nur ein oder auch mehrere Einzelverbraucher
überwacht werden sollen.
-
Zweckmäßig ist dann im einen der beiden Zweige mindestens ein Verbraucher
und im anderen Zweig eine die Symmetrie bewirkende Nachbildung, beispielsweise in
Form eines RC-Kreises angeordnet.
-
Als steuerbare Schalteinrichtung kann beispielsweise eine Transistorschaltung
mit einem Verstärker vorgesehen sein. Eine besonders einfache Ausführungsform der
Erfindung ergibt sich jedoch dann, wenn die steuerbare Schalteinrichtung einen Thyristor
aufweist, dessen Steueranschluß mit der Sekundärwicklung des Übertragers verbunden
ist.
-
Bei Kraftfahrzeugen ist die Kontrollanzeige, beispielsweise in Form
einer Leuchte, in jedem Fall am Armaturenbrett vorgesehen. Auch die die Störung
empfangende, verarbeitende und an die Störungsanzeige weitergebende erfindungsgemäße
Einrichtung kann am Armaturenbrett vorgesehen sein. Sie kann aber auch, was hinsichtlich
der Leitungsfuhrung Vorteile mit sich bringt, in das Gehäuse e-iner der zu überwachenden
Leuchten eingebaut sein. Dazu muß die Einrichtung möglichst kompakt ausgebildet
sein.
-
Bei einer weiteren AusfUhrungsform der Erfindung ist deshalb eine
Montageplatte aus Isoliermaterial vorgesehen, an deren einer Seite der Ubertrager
befestigt ist und an deren dem Übertrager gegenüberliegenden Seite die anderen Schaltungselemente,
wie Gleichrichter, Kondensator und Thyristor und die Anschlußklemmen für die symmetrischen
Zweige und die Störungsanzeige befestigt sind.
-
Eine solche kompakte Vorrichtung kann jederzeit und an jedem Ort auch
nachträglich noch an- oder eingebaut werden.
-
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
AusfUhrungsbeispie ls näher beschrieben und erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das Schaltbild
einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig. 2 die Vorderansicht
einer körperlichen Ausgestaltung der erSindungsgemäßen Einrichtung, Fig. 9 die Rückansicht
zu Fig. 2 und Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2.
-
Die erfindungsgemäße Einrichtung 11 weist einen Übertrager 12, beispielsweise
in Form eines Impulstrans -formators, mit z.B. zwei Primärwicklungen 13 und 14 und
einer Sekundärwicklung 35 auf. Jede Primärwicklung hat zwei Spulen 15, 16 und 17,
18, die bifilar gewikkelt sind und von denen je zwei räumlich entgegengesetzte Enden
zusammengeschaltet an einer gemeinsamen Klemme 19 liegen, die mit dem Minuspol einer
nicht dargestellten Kraftfahrzeugbatterie verbunden ist. Jede der beiden anderen
ebenfalls räumlich einander gegenüberliegenden Enden jeder Primärwicklung 17 bzw.
14 sind mit Klemmen 20, 21, 22 und 23 verbunden. Dabei sind z.B. die Klemmen 20
und 21 den Glühlampen 24, 25, 26 und 27 zugeordnet, die der Leistungsgruppe 5/10
W angehören. Die Klemmen 22 und 23 sind den Glühlampen 28, 29, 30 und 31 zugeordnet,
die zur Leistungsgruppe 21 W gehören. Die Lampen 24 und 25 sind in den Schlußleuchten
am Kraftfahrze'ag eingebaut, während die Lampen 26 und 27 in den Kennzeichenleuchten
eingebaut sind.
-
Alle vier Lampen sind an ihrem vom Übertrager 12 abgewandten Ende
zusammengeschaltet und führen über einen Lichtschalter 34 einer Klemme 33, die mit
dem Pluspol der nicht dargestellten Kraftfahrzeugbatterie verbunden ist.
-
Die Lampen 28 und 29 sind in den Bremsleuchten am Kraftfahrzeug eingebaut.
Sie sind ebenfalls zusammengeschaltet und werden über einen BremsXbhtsokalter 32
ebenfalls mit der Klemme 33 verbunden, die zum Pluspol der Kraftfahrzeugbatterie
führt
Die Lampen 30 und 31 sind in den Rückfahrleuchten eingesetzt. Sie sind ebenfalls
zusammengeschaltet und werden über einen Rückfahrlichtschalter 36 über die Klemme'
33 mit dem Pluspol der Fahrzeugbatterie verbunden.
-
Die beiden Enden der einfach gewickelten SekundErwicklung 35 sind
mit dem Wechselstromanschluß eines Brückengleichrichters 3Y verbunden. Außerdem
liegt über diesen beiden Enden ein Kondensator 41 zur Unterdrückung von Störimpulsen.
Der Minuspol dieses Brückengleichrichters ist mit der Kathode eines Thyristors 38
verbunden. Der Pluspol des Gleichrichters ist mit der Steuerungselektro de (Gate)
des Thyristors verbunden. Außerdem besteht eine Verbindung von der Kathode des Thyristors
zur Klemme 19 und damit zum Minuspol der nicht dargestellten KraStfahrzeugbatterie.
-
Die Anode des Thyristors 38 ist über eine Kontrollampe 79 für die
Störungsanzeige und mit einem Schalter, beispielsweise in Form des Zündschlosses
40 und mit der am Pluspol der Batterie liegenden Klemme 33 verbunden.
-
Sind bei einem Kraftfahrzeug beispielsweise die Schlußleuchten und
die Kennzeichenleuchten und die Bremsleuchten eingeschaltet, so fließt vom Minuspol
der Batterie über die Klemme 19, die bifilar gewickelte Primärwicklung 13 bzw. 14
des Übertragers 12, die jeweils in einem
elektrisch-symmetrischen
Schaltungszweig liegenden lampen 24, 25, 26, 27 und 28, 29, den Schaltern 32 und
34 und die Klemme 33 ein Strom zum Pluspol der Batterie. Voraussetzung ist natürlich,
daß entgegen der Fig. 1 die Schalter 32 und 34 geschlossen sind.
-
Die beim Ein- bzw. Ausschaltevorgang entstehenden Magnetfeldänderungen,
die im Übertrager 12 durch die in den bifilaren Primärwicklungen 13 und 14 gegensinnig
fließenden Ströme erzeugt werden, heben sich im Normalbetrieb gegenseitig auf. Daher
wird in der Sekundärwicklung 35 des Übertragers 12 keine Spannung induziert. Fällt
nun beispielsweise die Lampe 25 aus, so fließt der volle Strom von der Klemme 19.
nur noch über die Spule 16 und über die Lampen 24 und §6, während durch die Spule
15 nur noch der geringere Strom durch die Lampe 27 fließt. In dem Augenblick, in
dem die Lampe 25 ausfällt, wird aufgrund der dadurch auftretenden Stromänderung
und somit DBgnetSeldänderung in der Sekundärwicklung 35 des Ubertragers 12 ein Spannungsimpuls
erzeugt. Dieser Spannungsimpuls gelangt an die Stetaqelektrode des Thyristors 38
und zündet diesen. Dabei muß der Spannungsimpuls so groß sein, daß die minimale
Zündspannung des Thyristors 38 erreicht wird, was leicht über das gwählte Ubersetzungsverhältnis
am Übertrager 12 eingestellt werden kann.
-
Ist der Thyristor gezündet, so leuchtet die KoAroll-Lampe 39 zur Störungsanzeige
auf, da diese, solange der Störungsfall nicht behoben ist, über den nun leitenden
Thyristor 39 und die Leitung mit dem Minuspol und über
den geschlossenen
Schalter 40 mit dem Pluspol der Batterie unmittelbar verbunden ist. Erst wenn das
Ziindschloß 40 geöffnet wird, wird auch die Störungsanzeige gelöscht. Ist der Defekt
nicht behoben, so leuchtet auch nach dem Einschalten des Zündschlosses 40 und Betätigen
des Lichtschalters 34 die Störungsanzeige wieder auf.
-
Dieser Ablauf erfolgt selbstverständlich auch dann, wenn beispielsweise
eine andere der Lampen 24 bis 31 defekt ist, oder wenn an einem Lampenanschluß ein
Wackelkontakt auftritt.
-
Der Kondensator ist deshalb vorgesehen, damit auftretende Störimpulse
den Thyristor 38 nicht zünden können.
-
Da solche Störimpulse im Gegensatz zu dem bei Ausfall einer Lampe
auftretenden Spannungsimpuls hochfrequent sind, ist der Kondensator so bemessen,
daß er für diese höheren Frequenzen einen Kurzschluß darstellt.
-
Der Brückengleichrichter 37 ist zum Ausgleich des Polaritätswechsels
der auftretenden Spannungsimpulse notwendig. Fällt namlich während des Betriebs
eine der Lampen 24 bis 31 aus, so bricht zumindest ein Teil des Magnetreldes zusammen
und der dabei entstehende Spannungsimpuls an der Sekundärwicklung 35 weist eine
andere Polarität auf, als wenn die defekte Lampe wieder eingeschaltet und in den
Primärwicklungen 13 bzw. 14 Magnetfelder unterschiedlicher Größe aufgebaut werden.
Der Übertrager 12 weist, da er als Impulstransformator ausgebildet ist und im Betrieb
konstant an einer Gleichspannung anliegt, einen Ferritkern auf.
-
In den Fig. 2 bis 4 ist die erfindungsgemäße Einrichtung 11 als kompaktes
Gerät dargestellt. Dazu ist eine Montageplatte 42 aus Isoliermaterial vorgesehen,
die etwa quadratische Form aufweist und in ihrer Mitte mit einem kreisförmigen Napf
43 versehen ist. Der Napf 43 ist an seinem Grund mit einer Bohrung versehen, die
von einer Schraube 44 durchdrungen wird, deren Kopf gerade im Napf 43 versenkt ist.
Auf die Schraube 44 ist der Ubertrager 12 aufgesteckt, wobei die Schraube 44 dessen
Kern 45 durchdringt. Durch eine au»tie Schraube 44 aufgeschraubte Mutter wird der
Übertrager 12 gegen den Napf 43 der Montageplatte 42 geklemmt. An der vom Übertrager
12 abgewandten Seite sind an der Montageplatte 42 längs deren einer Kante 46 die
drei Klemmen 19, 22, 23 in gleichmäßigem Abstand voneinander und nebeneinander befestigt.
Im Bereich der von dtr Kante 46 abgewandten Kante 47 der Montageplatte 42 sind die
Klemmen 20, 21 und der Anschluß K der Kontroll-Leuchte nach außen abstehend und
der Thyristor 38 zur Mitte hin befestigt. Neben dem Thyristor ist der Brückengleichrichter
37 angeordnet.
-
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung
sind in jedem der Zweige, die mit den Primärwicklungen des Ubertragers verbunden
sind, je vier Lampen angeordnet, so daß die beiden Zweige elektrischsymmetrisch
ausgebildet sind. Es versteht sich, daß darüber hinaus die beiden Zweige nicht nur
die Brems-, Schluß-, Kennzeichen- und Rückfahrleuchten eines Kraftfahrzeugs enthalten
können, sondern beispielsweise auch die Lampen fur das Stand licht, das ARlendlicht
und das
Fernlicht. Es ist aber auch möglich, die erfindungsgemäße
Einrichtung dann einzusetzen, wenn nur ein Schaltungszweig mit einer zu überachenden
Lampe oder dgl. bestückt ist. Eine solche unsymmetrische Anordnung wird dann Wiederherstellung
der Symmetrie mit einem entsprechend dimensionierten RC-Glied im anderen Schaltungszweig
bestüct. s verS t sich, daß auch ein anderes Element zur Nachbildung der im einen
Zweig angeordnetenszu zu überwachenden Lampe verwendet werden kann.
-
Dieses RC-Glied bzw. andere Elemente kann dann ebenfalls gleich an
der Montageplatte befestigt sein. Es ist ferner auch möglich, eine andere Schalteinrichtung
als den Thyristor, beispielsweise eine Transistorschaltung mit einem Verstärker,
vorzusehen. Die erfindungsgemäße Einrichtung eignet sich auch zur Funktionsüberwachung
von Kontroll-Lampen von Maschinen.
-
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann beispielsweise am Armaturenbrett
untergebracht werden, wobei an der Montageplatte auch die Koftro31-Lampe zur Störungsanzeige
befestigt sein kann. Es ist aber auch möglich, die erfindungsgemäße Einrichtung
in eine der Heckleuchten am Kraftfahrzeug oder in einem Scheinwerfer zu integrieren,
so daß dann nur eine Massezuleitung von der anderen Heckleuchte oder dem Scheinwerfer
her benötigt wird.
-
Es versteht sich, daß zahlreiche weitere Abwandlungen des Ausfuhrungsbçspils
möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
(Ansprüche)