DE3008089C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Schaltelement, vor­ zugsweise einem elektromagnetischen Schalter, nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es ist schon ein derartiges Schaltelement bekannt (DE-OS 26 21 390), mit dem der durch die Glühkerzen einer Brennkraftmaschine fließende Strom geschaltet wird. Um den Ausfall einer Glühkerze bzw. einen Nebenschluß oder einen Kurzschluß an den Glühkerzen erfassen zu kön­ nen, muß der Glühkerzenstrom überwacht werden. Bei den bekannten elektromagnetischen Schaltern ist dies nur möglich, indem ein Meß­ widerstand für den Glühkerzenstrom als zusätzliches Bauelement vor oder hinter den Schaltern in den Stromkreis eingefügt wird, an dem eine von der Stromstärke im Glühkerzenstromkreis abhängige Spannung abgegriffen wird. Eine solche Lösung ist jedoch nicht nur kostenauf­ wendig, sie erfordert darüber hinaus noch für den Anschluß des Meß­ widerstandes zwei zusätzliche Kontaktierungsstellen im Hauptstrom­ kreis, an denen elektrische Verluste auftreten und die außerdem störanfällig sind.

Es ist ferner ein Überwachungsgerät für die Heizung der Glühkerzen einer Brennkraftmaschine bekannt (DE-PS 11 76 929), bei dem der Spannungsabfall eines aus einem Kaltleiterwerkstoff hergestellten Glühdrahtvorwiderstandes einer Anzeigevorrichtung zugeführt wird, welche über den Zeitraum der notwendigen Vorglühdauer eingeschaltet ist. Mit einem solchen Überwachungsgerät ist es jedoch nicht mög­ lich, den Ausfall einer Glühkerze bzw. einen Nebenschluß oder einen Kurzschluß an den Glühkerzen zu erfassen und den Glühkerzenstrom­ kreis abzuschalten. Vielmehr wäre dafür ein zusätzliches Schaltele­ ment erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Überwachung und ggf. zur Abschaltung des Versorgungsstromkreises der Glühkerzen einen Meßwiderstand ohne zusätzliche Kontaktierungsstellen in das Schalt­ element zu integrieren.

Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Schaltelement durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Ein solches Schaltelement hat den Vorteil, daß der Meßwiderstand als zusätzliches Bauelement entfällt. Als weiterer Vorteil ist anzu­ sehen, daß der im Kontaktwinkel des elektromagnetischen Schaltele­ mentes integrierte Meßwiderstand keine im Hauptstromkreis liegende, störanfällige Kontaktstellen hat. Die Anschlußpunkte des integrier­ ten Meßwiderstandes führen praktisch keinen Strom, so daß hierdurch auch keine elektrischen Verluste auftreten können.

Durch die in den Unteransprüchen angeführten Maßnahmen sind weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse­ rungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß bei der Herstellung des Kontaktwinkels die Anschlußstege ohne zusätzlichen Aufwand seitlich mit freigestanzt werden können. Durch diese Lösung ist es außerdem möglich, die Anschlußpunkte am Meßwiderstand ohne zusätzliche elektrische Leitungen unmittelbar über die Anschlußstege mit Leiterbahnen einer im Gehäuse des elektromagnetischen Schalters angeordneten Leiterplatte zu kontaktieren. Außerdem kann der inte­ grierte Meßwiderstand durch eine gezielte Querschnitts­ verengung wahlweise auf einen bestimmten Verbraucherstrom zur Auslösung eines Schalt- oder Anzeigesignales in der geschlossenen Auswerteschaltung eingestellt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Glühzeitrelais für Kraft­ fahrzeuge mit einer Überwachungseinrichtung, die an einen Kontaktwinkel mit integrierten Meßwiderstand angeschlos­ sen ist.

Fig. 2 zeigt den Kontaktwinkel des Glühzeitrelais und

Fig. 3 zeigt den aus einem Blech gestanzten, noch nicht gebogenen Kontaktwinkel.

In Fig. 1 ist das Glühzeitrelais für die Glühkerzen eines Dieselmotors mit 10 bezeichnet. Das Glühzeitrelais 10 wird in einem Kraftfahrzeug eingebaut und an die Gleichspan­ nungsversorgung des Bordnetzes sowie an die zueinander paral­ lel geschalteten Glühkerzen angeschlossen. Auf einer Grund­ platte 11 aus Isolierstoff ist ein leistungsstarkes Schalt­ relais 12 montiert, das einen Vorkontakt 13 und einen Haupt­ kontakt 14 aufweist. Beide Kontakte 13 und 14 befinden sich an einem Kontaktwinkel 15 aus einer Nickel-Kupfer-Legierung und wirken mit den entsprechenden Schaltkontakten 30 am Relaisanker 16 zusammen. An dem Kontaktwinkel 15 sind zwei Anschlußstege 17 und 18 so angeordnet, daß der zwischen ihnen liegende Bereich des Kontaktwinkels 15 einen definier­ ten Meßwiderstand 15 a bildet. Bei eingeschaltetem Schalt­ relais 12 ist über die Anschlußstege 17 und 18 eine dem im Kontaktwinkel 15 fließenden Strom proportionale Span­ nung abgreifbar. Die Anschlußstege 17 und 18 sind aus dem Material des Kontaktwinkels 15 seitlich freigestanzt. Ihre Enden dienen als Anschlußpunkte 19 und 20, die mit Leiterbahnen einer neben dem Kontaktwinkel 15 angeordneten Leiterplatte 21 kontaktiert sind. Auf der Leiterplatte 21 befinden sich verschiedene Bauelemente und Schaltverbindungen zur Überwachung und Auswertung des Glühkerzenstromes. Darunter ist auch ein Schwellwertschalter 22, der eingangsseitig über die Leiterbahnen und den Anschlußstegen 17 und 18 mit dem Meßwiderstand 15 a verbunden ist und der auf einen maximal zulässigen Strom im Kontaktwinkel 15 einstellbar ist. Beim Überschreiten des eingestellten Wertes gibt der Schwellwert­ schalter 22 zum Schutze des Schaltrelais 12 ein Abschalt­ signal ab. Das Schaltrelais 12 und die Leiterplatte 21 sind von einem nicht dargestellten Gehäuse umgeben, das an der Grundplatte 11 befestigt ist. Die Anschlüsse des Glühzeit­ relais 15 liegen - nicht erkennbar - auf der Rückseite der Grundplatte 1.

Fig. 2 zeigt den Kontaktwinkel 15 in vergrößerter Darstel­ lung. Die zwei nebeneinander angeordneten Kontakte 13 und 14 sind durch einen Einschnitt 23 voneinander getrennt justierbar. Das untere Ende des Kontaktwinkels 15 ist ebenso wie das obere Ende abgewinkelt und durch einen Einschnitt 24 aufgetrennt. Während der linke Teil 15 b aus­ schließlich der Befestigung des Kontaktwinkels 15 auf der Grundplatte 11 dient, wird am rechten Teil 15 c in einer Bohrung 25 eine Anschlußschraube eingesetzt, die durch die Grundplatte 11 zum Anschluß einer Versorgungs­ leitung hindurchragt. Der Kontaktwinkel 15 wird mit einem Niet an der Grundplatte befestigt, der in ein Loch 26 im linken Teil 15 b des Kontaktwinkels 15 eingezogen wird.

In Fig. 3 ist der aus einem Nickel-Kupfer-Blech ausge­ stanzte Kontaktwinkel 15 im noch nicht gebogenen Zustand dargestellt. Die Biegestellen sind jedoch durch gestrichel­ te Linien angedeutet. Aus Fig. 3 ist erkennbar, daß durch die Einschnitte 23 und 24 der gesamte Strom, der an dem Anschluß 25 aus dem Kontaktwinkel 15 austritt, sich in zwei strichpunktiert dargestellte Strompfade 27 und 28 für den Vorkontakt 13 und für den Hauptkontakt 14 aufteilt. Dabei sind die Löcher für die Aufnahme des Haupt- und Vorkon­ taktes mit 13 a bzw. 14 a bezeichnet. Durch die Querschnitts­ verhältnisse des Kontaktwinkels 15 ist zwischen den zwei Anschlußstegen 17 und 18 der Meßwiderstand 15 a so dimen­ sioniert, daß er für die beiden Strompfade 27 und 28 den nahezu gleichen Widerstandswert hat. Dadurch ist sicherge­ stellt, daß auch bei Ausfall eines der beiden Kontakte 13 und 14 die Funktion des Relais 10 hinsichtlich der Überwachung des Verbraucherstromes gewährleistet wird.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungs­ beispiel beschränkt, da der Kontaktwinkel 15 sowie seine Anschlußpunkte 10 und 20 auch anders ausgestaltet sein können. Das leistungsstarke Schaltrelais 12, das Strom­ stärken bis zu mehreren 100 Ampere zu schalten vermag, läßt sich aber auch zur Messung von wesentlich kleineren Strömen verwenden. In diesem Fall muß der Meßwiderstand 15 a zur Erzielung eines ausreichenden Spannungsabfalls erhöht werden. Dies wird durch eine Querschnittsverringerung des Kontaktwinkels 15 in dem Bereich des Meßwiderstandes 15 a erreicht, der von beiden Strompfaden 27 und 28 durch­ setzt ist. In Fig. 3 ist zur Querschnittsverringerung ein gestrichelt angedeutetes Langloch 29 im Meßwiderstand 15 a des Kontaktwinkels 15 vorgesehen.

Claims (8)

1. Elektrisches Schaltelement mit einem Kontaktwinkel, dessen unte­ res Ende auf einer Tragplatte befestigt und mit mindestens einem elektrischen Anschluß versehen ist und dessen oberes Ende mindestens einen Schaltkontakt trägt, der mit dem Schaltkontakt an einem Relaisanker zusammen­ wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kontaktwinkel (15) zwei Anschlußstege (17, 18) so angeordnet sind, daß der zwischen ihnen liegende Bereich des Kontakt­ winkels (15) einen definierten Meßwiderstand (15 a) bil­ det, an dem eine den im Kontaktwinkel (15) fließenden Strom proportionale Spannung über die Anschlußstege (17, 18) abgreifbar ist.

2. Schaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstege (17, 18) aus dem Material des Kontaktwinkels (15) seitlich freigestanzt sind.

3. Schaltelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstege (17, 18) mit Leiterbahnen einer neben dem Kontaktwinkel (15) angeordneten Leiterplatte (21) kontaktiert sind.

4. Schaltelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstege (17, 18) über die Leiterplatte (21) mit einem Schwellwertschalter (22) verbunden sind, der auf eine vorgegebene Stromstärke im Kontaktwinkel (15) ein­ stellbar ist.

5. Schaltelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktwinkel (15) zwei nebeneinander angeordnete Kontakte (13, 14) aufweist, die durch einen Einschnitt (23) voneinander getrennt ju­ stierbar sind und die mit entsprechenden Schaltkontakten (30) am Relaisanker (16) zusammenwirken.

6. Schaltelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Anschlußstegen (17, 18) liegende Meßwiderstand (15 a) des Kontaktwinkels (15) den nahezu gleichen Widerstandswert für die beiden Strompfade (27, 28) zu den zwei Kontakten (13, 14) hat.

7. Schaltelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Querschnittsverringerung im Kontakt­ winkel (15) im gemeinsamen Strompfad der Widerstandswert des Meßwiderstandes (15 a) eingestellt ist.

8. Schaltelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverringerung aus einem Langloch (29) im mittleren Bereich des Kontaktwinkels (15) besteht.