DE2906263C2 - Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Verbrauchers - Google Patents

Description

Das Hauptpatent betrifft eine Schaltungsanordnung zur Überwachung eines mit Gleichstrom gespeisten Verbrauchers, dessen einer Anschluß an Masse gelegt ist, insbesondere zur Überwachung einer Glühlampe eines Kraftfahrzeuges, und zwischen Schalter und Verbraucher eine Meßspule im bei Stromfluß erzeugten Magnetfeld des Leiters parallel zum Leiter angeordnet ist, deren Eingang an eine Versorgungsquelle angeschlossen und deren Ausgang mit einer nachgeschalteten Auswerteelektronik verbunden ist.

Ein wesentlicher Vorzug der Erfindung nach dem Hauptpatent besteht darin, daß die Schaltungsanordnung an jeder beliebigen Stelle einer Verbraucherleitung in einem Fahrzeugleitungsnetz ohne Durchtrennung von Leitungen auch nachträglich angebracht werden kann.

Es hat sich herausgestellt, daß die in der Meßspule induzierte Spannung oftmals nicht ausreicht, um ein genügend starkes Signal in die nachgeschaltete Elektronik einzugeben, insbesondere, wenn auf Grund geringer Stromaufnahme von Verbrauchern eine Änderung des Stromes infolge Ausfall eines Verbrauchers und damit auch die Änderung des magnetischen Feldes um den Leiter ebenfalls nur gering ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, aus wenigen leicht montierbaren Einzelteilen eine von einem Laien auch nachträglich in ein Fahrzeugleitungsnetz installierbare Vorrichtung, die eine oder auch mehrere zu überwachende Verbraucherleitungen aufnehmen kann, zu schaffen, die die in Meßspulen induzierten Spannungen verstärken.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Meßspule als Kern durch den Spulenkörper schiebbare beiderseits parallel zur Spulenwicklung mit je einem Schlitz versehene Jochplatte aufnimmt, in die ein mit entsprechenden Füt. ..1 versehenes parallel /ur Meßspule liegendes den Leiter umschließendes Joch einsteckbar ist und daß alle Funktionsteile von einem Gehäuse umschlossen sind.

Mittels des den Leiter umschließenden Joches, welches parallel zu diesem liegt, werden die vom Strom durchflossenen Leiter erzeugten Feldlinien eingefangen und gesammelt, wodurch die in der Meßspule induzierte Spannung verstärkt wird. Durch die Einsteckbarkeit des Joches in die Jochplatte wird ermöglicht, bei der Installierung der Vorrichtung in ein Fahrzeugleilungsnetz das Joch vorher abzuziehen, die Leitung ohne Auftrennung einzulegen und das Joch wieder aufzustekken.

Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen genannt. So ist die Länge des Joches über dem Leiter bestimmend für das Maß an aufgefangenen Feldlinien. Bei einer Länge mindestens gleich der Spulenwicklung wird für die Praxis bereits eine genügende Induktionsverstärkung erzielt. (Anspruch 2).

Die zu beiden Seiten des Spulenkörpers angeordne-

ten Wände nach Anspruch 3 erfüllen eine mehrfache Aufgabe. Zunächst bilden sie den Wicklungsraum. Die Abstützung der spulenseitigen Kanten an der Zwischenwand des Gehäuses geben dem Spulenkörper einen genügenden Halt und stabilisieren dabei den gesamten Aufbau in Verbindung mil dem Kunststoffgehäuse. Mittels der an den unteren Wandkanten angeformten Verriegelungsfüße wird der Spulenkörper in der Leiterplatte befestigt. Um die beiden an einer Wand angelängten Zapfen werden die abisolierten Spulenenden gewickelt. Die Zapfen ragen nach erfolgter Montage des Spulenkörpers durch entsprechende Löcher der Leiterplatte, womit seine Einbaulage bestimmt und damit eine Polaritätsvertauschung im Sinne der Wickelrichtung der Spule für eine Serienfertigung ausgeschlossen ist.

Durch die Winkelstellung der die Verriegelungsfüße aufnehmenden Schlitze zur durch die beiden Zapfenaufnahmelöcher gebildeten Geraden nach Anspruch 4 wird bei der Montage des Spulenkörpers auf d^;t Leiterplatte eine Befestigung erzielt, die ein im Sinne einer Polaritätsvertauschung falsches Aufstecken des Spulenkörpers verhindert.

Mit der Spitze des Kontaktstiftes — Anspruch 5 — wird die Isolation des Leiters durchstochen und damit das Spannungspotential des Leiters zu einer Leiterbahn der Leiterplatte geleitet. Jeder zu überwachende Verbraucherstromkreis benötigt einen gesonderten Kontaktstift.

Dadurch, daß nach Anspruch 6 die auf der unbeschichteten Seile der Leiterplatte mit ihren Befestigungsenden aufliegenden Flachstecker mit iflren Krallenenden, d. h. auf der gegenüberliegenden mit Leiterbahnen beschichtelen Seite der Leiterplatte verlötet sind, ist ein Schutz gegen Aufreißen oder Abheben der Leiterbahnen von ihrer Unterlage, wie es bei einer Biegebeanspruchung der Steckerslifte beispielsweise beim Aufstecken oder Abziehen der Flachsteckhülsen auftreten kann, erreicht.

Mit der einstückigen Ausbildung des Gehäuses nach Anspruch 7 durch Anbindung von Deckel- und Bodenteil an den Gehäusemantel ergibt sich eine Vereinfachung sowohl bei der Teileherstellung als auch für die Montage der Vorrichtung und deren Installierung am Fahrzeug.

Die Ausbildung der Rippen an der Zwischenpiatte nach Anspruch 7 ermöglicht auf einer Seite das Einlegen von Leitungen unterschiedlichen Querschnittes in Rinnen und auf der anderen Seite eine Abstützung der Rippen am Spulenkörper, was infolge des Druckes der Joche auf die Leitungen, der von diesen auf die Rippen übertragen wird, von Wichtigkeit ist, da sonst die Spulenwicklungen beschädigt werden können.

Durch die den Jochen angepaßten Aussparungen am Deckel ist eine gute Jochführung erzielt. Die bereits durch entsprechende Werkzeugansbildung vorgegebene Vorspannung des Deckels nach innen bewirkt einen innigen Kontakt der Joche mit den Leitungen, wodurch die Feldlinien voll erfaßt werden und zugleich ein klapOerfreier Sitz der Einzelteile gegeben ist.

Ausführungsbeispiele sind anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durcL die Schaltungsanordnung mit eingelegten Leitungen nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt durch die Schaltungsanordnung gemäß Schnittlinie I-I,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die Leiterplatte mit Spulenkörpern, Kontaktstift und FJachsteckern.

Das Gehäuse 1 besteht aus dem Gehäusemantel 2 mit dem auf einer Seite über Filmscharnier 3 angebundenen Deckel 4 und dem auf der anderen Seite ebenfalls mittels Filmscharnier 5 angeformtem Bodenteil 6. Eine angespritzte Zwischenplatte 7 weist in ihrer Fläche Fenster 8 auf, über die Rippen 9 mit Rinnen 34 zbr Einlage von Verbraucherleitungen 10 liegen. Spulenkörper 11 besitzen je zwei Seitenwände 12, 12' zwischen denen im Bereich der Spulenhohlkerne 13 die Wicklungen 14 geführt sind. An den unteren Kanten der Seitenwände 12, 12' sind Verriegelungsfüße 15, 15' angelängt, die durch Schlitze 16, 16' der Leiterplatte 17 ragen. An einer Seitenwand 12' befinden sich außer dem einen Verriegelungsfuß 15' noch zwei Zapfen 18, um die die abisolierten Enden der Spulen wicklung 14 gewickelt sind. Für diese Zapfen 18 sind in der Leiterplatte 17 Aufnahmelöcher auf einer Geraden, zu der die Schlitze 16,16' in einem Winkel stehen, angebracht Beim Einbau eines Spulenkörpers 11 in die Leiterplatte wird dieser zunächst mit den Verriegelungsfüßen 15, 15' in die Schlitze 16, 16' gesteckt und dann so gedreht, daß die Zapfen 18 in die Löcher der Leiterplatte zu stehen kommen. Die spulenseitigen Kanten der Seitenwände 12, 12' des Spulenkörpers 11 stützen sich mit den abgesetzten äußeren Enden 19 an der Zwischenplatte 7 ab, während die vorstehenden Mittelstücke 20 die Rippen 9 abfangen, damit diese nicht auf die Wicklungen 14 drücken. In die Hohlkerne 13 der Spulenkörper 11 sind Jochplatten 21 eingeschoben. Die Joche 22 ragen mit ihren Füßen 23 beiderseits des Spulenkörper in Schlitze 24 der jochplatten. Ein Kontaktstift 25 durchgreift mit seinen Fußzapfen 26 die Leiterplatte 17, der mit seinem Ende mit einer Leiterbahn 27 verlötet ist. Die Spitze 28 des Kontaktstiftes 25 durchdringt nach Einlegen der Verbraucherleitung 10 und Aufstecken des Joches 22 die Isolation der Leitung 10. Auf der Leiterplatte 17 sind Flachstecker 29 mit Krallen 30 befestigt und mit Leiterbahnen verlötet.

Nach Einsetzen der komplett bestückten Leiterplatte in das Gehäuse, wobei sich diese an dem umlaufenden Absatz 31 im Gehäusemantel 2 abstützt, wird das Bodenteil 6 über das Filmscharnier 5 in den Gehäuseinnenraum geklappt. Ein umlaufender Kragen 32 des Bodenteils 6 stützt sich am Gehäusemantel 2 ab. Ein Klipssteg 33, der an der dem Filmanguß 5 gegenüberliegenden Kante sowie an den beiden Seitenkanten des Bodenteils 6 angeformt ist, greift in eine Nut des Gehäusemantels 2 ein und bildet den Verschluß. Gehäusedeckelseitig werden die Verbraucherleitungen 10 in die Rinnen 34 der Rippen 9 eingelegt, die Joche 22 aufgesteckt und das Deckelteil 4 über das Filmscharnier 3 beigeklappt, wobei sich eine Verklipsung von Deckelteil 4 mit Gehäusemantel 2, wie für das Bodenteil 6 geschildert, ergibt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Überwachung eines mit Gleichstrom gespeisten Verbrauchers, dessen einer Anschluß an Masse gelegt ist, insbesondere zur Überwachung einer Glühlampe eines Kraftfahrzeuges, und zwischen Schalter und Verbraucher eine Meßspule im bei Stromfluß erzeugten Magnetfeld des Leiters parallel zum Leiter angeordnet ist, deren Eingang an eine Versorgungsspannungsquelle angeschlossen und deren Ausgang mit einer nachgeschalteten Auswerteelektronik verbunden ist, nach Patent 28 42470, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspule als Kern eine durch den Spulenkörper (11) schiebbare beiderseits paral- '5 IeI zur Spulenwicklung (14) mit je einem Schlitz (24) versehene Jochplatte (21) aufnimmt, in die ein mit entsprechenden Füßen (23) versehenes parallel zur Meßspule liegendes den Leiter (10) umschließendes Joch (22) einsteckbar ist und daß alle Funktionsteile von einem Gehäuse (1) umschlossen sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (22) mindestens die Länge der Spulenwicklung (14) aufweist

3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (11) in seiner Längserstreckung beidseitig eine Wand (12, 12') besitzt, deren spulenseitige Kanten sich mit den äußeren abgesetzten Enden (19) gegen die Zwischenplatte (7) eines Gehäuses (1) abstützen und deren Mittelstücke (20) die Rippen (9) abfangen, während an den unteren Kanten je ein Verriegelungsfuß (15, 15') und nur an einer Wand (12') zwei Zapfen (18) angelängt sind, die eine Leiterplatte (17) durchgreifen.

4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (16, 16') in der Leiterplatte (17) zur Aufnahme der Verriegelungsfüße (15, 15') in einem Winkel zu der durch die beiden Zapfenaufnahmelöcher gebildeten

^Geraden stehen.

5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leiterplatte (17) mindestens ein spitzkegelig zulaufender Kontaktstift (25), der mit seiner Spitze (28) die Isolation eines Leiters (10) durchdringt, fußseitig die Leiterplatte (17) durchgreift und mit einer Leiterbahn (27) durch Lötung verbunden ist.

6. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Leiterplalte (17) Flachstecker (29) krallenartig (30) befestigt sind, wobei die Krallenenden mit Leiterbahnen verlötet sind.

7. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Thermoplastspritzgießteil erstelltes Gehäuse (1), an dem Deckel (4) und Bodenteil (6) über Filmscharniere (3,

5) einstückig angeformt sind, die durch Verklipsung (33) mit dem Gehäusemantel (2) einen allseits geschlossenen Raum bilden, alle Funktionsteile lagefixiert aufnimmt.

8. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusezwischenplatte (7) Rippen (9) mit auf einer Seite angeordneten Längsrinnen (34) aufweist, in die Leiter (10) unterschiedlicher Querschnitte einlegbar sind und deren gegenüberliegende Flächen sich an den Mittelstücken (20) der Spulenkörper (11) abstützen.

9. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß am Deckel (4) den Jochen (22) angepaßte Aussparungen vorgesehen sind, in die sie mit ihren Stirnflächen einliegen, wobei der Deckel (4) eine solche Vorspannung besitzt, daß die Joche (22) immer an den Leitern (10) anliegen.