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Elektrischer Schalter1 insbesondere für Kraftfahrzeuge
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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, mit einer Handhabe, die in zwei verschiedene Positionen gebracht
werden kann, mit einer Vorderwand, die zwei Bereiche besitzt, die je nach Position
der Handhabe in unterschiedlicher Weise beleuchtbar sind, und mit zwei Leuchtelementen,
von denen jedem einer der beleuchtbaren Bereiche zugeordnet ist.
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Ein derartiger Schalter ist durch die US«PS 32 09 11 l bekannt. Bei
diesem Schalter sind innerhalb des Schaltergehäuses in zwei sich diagonal gegenüberliegenden
Ecken auf gleicher Höhe als Leuchtelemente zwei Glühlampen angeordnet. Die Handhabe
des als Drucktastenschalter ausgebildeteten bekannten Schalters ist durch eine lichtundurchlässige
Blende in zwei Kamrne aufgeteilt, von denen jede eine der beiden Glühlampen aufnimmt.
Die eine Glühlampe kann somit die eine Hälfte der Drucktaste, die andere Gluhlarnpe
die andere Hälfte der Drucktaste beleuchten. Der bekannte Schalter bietet die Möglichkeit,
je nach Schaltstellung die Drucktaste unterschiedlich zu beleuchten und damit einer
Person, die den Schalter bedienen will, einen Hinweis darauf zu geben, welche Schaltstellung
der Schalter gerade einnimmt. Auch kann damit die Lage des Schalters zum Beispiel
am Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs angezeigt werden.
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Eine derartige sogenannte Such- und Funktionsbeleuchtung kann dabei
auf unterschiedliche Weise realisiert werden. So ist es zum Beipiel moglich, die
Glühlampen so zu schalten, dai3 bei eingeschalteter Beleuchtung des Fahrzeugs und
ausgeschaltetem Schalter nur der eine Bereich und bei eingeschaltetem Schalter unabhängig
davon, ob die Fahrzeugbeleuchtung eingeschaltet ist oder nicht, nur der andere Bereich
beleuchtet wird. Deutlicher wird die Unterscheidbarkeit der Schaltstellungen voneinander
dann, wenn bei eingeschalteter Fahrzeugbeleuchtung und eingeschaltetem Schalter
beide beleuchtbare Bereiche hell sind. Der eine Bereich wird also dann allein in
Abhängigkeit davon, ob die Fahrzeugbeleuchtung eingeschaltet ist oder nicht, und
der andere Bereich allein in Abhängigelt davon, ob der Schalter die Ein-oder Aus-Stellung
einnimmt, entweder beleuchtet oder nicht beleuchtet. Diese letzte Art, eine Such-
und Funktionsbeleuchfung zu realisieren, ist auf einfäche Weise ohne verschiebbare
B'enden nur mit zwei Leuchtelementen zu bewerkstelligen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schalter, der die Merkmale aus
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist, so weiterzubilden, daß für die Anordnung
und Gestaltung der beleuchtbaren Bereiche auf der Vorderwand des Schalters viele
Variationsmöglichkeiten gegeben sind, ohne daß ein allzu großer konstruktiver Aufwand
nötig ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem elektrischen
Schalter mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die beiden Leuchtelemente
in Richtung senkrecht auf die Vorderwand hintereinander angeordnet sind und daß
Mittel vorgesehen sind, die das vom unteren Leuchtelement abgestrahlte Licht seitlich
am oberen Leuchtelement vorbei zum dem unteren Leuchtelement zugehörigen beleuchtbaren
Bereich führen. Durch die erfindungsgemäße Lage der beiden Leuchtelemente zueinander
ist bei entsprechender Gestaltung der Mittel, die das vom unteren Leuchtelement
abgestrahlte Licht fuhren, eine weitgehend beliebige Form und Zuordnung der beleuchtbaren
Bereiche auf der Vorderwand des Schalters möglich. Insbesondere erlaubt es die erfindungsgemäße
Ausbildung eines elektrischen Schalters, die beleuchtbaren Bereiche so zu gestalten,
daß, gemäß Anspruch 2, der dem unteren Leuchtelement zugeordnete beleuchtbare Bereich
den anderen beleuchtbaren Bereich zumindest teilweise umgibt. Bei einem Schalter
mit Such- und Funktionsbeleuchtung ist es also möglich, daß der Bereich für die
Funktionsbeleuchtung innerhalb des Bereiches liegt, der als Suchbeleuchtung hell
strahlt und eventuell ein Symbol trägt, das einen Hinweis auf das System gibt, das
mit diesem Schalter ein- und ausgeschaltet werden kann.
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Wenn im vorhergehenden und im folgenden von einem unteren oder oberen
Teil geredet wird, so ist diese Lagebeschreibung jeweils so zu verstehen, daß das
untere Teil weiter von der Vorder wand des Schalters entfernt ist als das obere
Teil. Damit soll zum Beispiel auch bei einem waagrechten Einbau des Schalters die
Lage dieser Teile zueinander definiert sein Weitere Ausgestaltungen der Erfindung
sind den anderen Unteransprüchen zu entnehmen. So ist es vorteilhaft, die beiden
beleuchtbaren Bereiche bzw.
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Ausleuchtungsflächen durch die Merkmale aus den Ansprüchen 3 und 4
vor Fremdlicht abzuschirmen. Eine Anordnung der einen Auslleudhtungsfiläche innerhalb
der anderen Ausleuchtungsfläche erhält man günstig gemäß Anspruch 5 dadurch, daß
die Mittel zur Führung des Lichts im Querschnitt parallel zur Vorderwand eine rahmenartige,
wenigensts annähernd geschlossene Form besitzen, innerhalb
der das
obere Leuchtelement angeordnet ist. Um dieses Leuchtelement au£ einfache Weise an
einen Stromkreis ansdhlließen zu können, besitzen die Mittel zur Führung des Lichts
gemäß Anspruch B Durchbrüche, durch die hindurch die Anschlüße des oberen Leuchtelements
vom Inneren der geschlossenen Form nach außen treten. Vorteilhafterweise sind gemäß
Anspruch 9 die Mittel zur Führung des Lichts durch einen Formkörper aus lichtleitendem
Material realisiert.
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Es ist zweckmaßig, wenn der elektrische Schalter gemaß den Ansprüchen
10 und 11 eine Trägerplatte besitzt, auf der die Leuchtelemente zumindest mit einem
ihrer jeweils zwei Anschlüsse befestigt sind und die auch den lichtleitenden Formkörper
trägt.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung eines elektrischen Schalters läßt
sich in besonders vorteilhafter Weise bei einem Drucktastenschalter verwenden. Bei
einem derartigen Schalter können dann die AusleuctlltungsUElachen vo- gsweise aut
der Stirnwand der Handhabe angeordnet sein. Die Leuchtelemente werden bei einer
Betätigung der Drucktaste mitbewegt. Eine günstige Stromzuführung zu den Leuchtelementen
wird gemäß Anspruch 14 dadurch erreicht" daß sich die Trägerplatte über zumindest
eine Schraubenfeder2 die mit ihrem einen Ende einen Anschlußstecker beaufschlagt,
abstützt und an einem Widerlager der Drucktaste oder des lichtleitenden Formkörpers
anliegt und daß die Schraubenfeder im Stromkreis wenigstens eines Leuchtelements
liegt. Soll das eine Leuchtelement bei eingeschalteter Fahrzeugbeleuchtung und das
andere bei eingeschaltetem Schalter brennen, so sind zwei Schraubenfedern dieser
Art notwendig. Die vorhandenen Schraubenfedern werden zweck mäßigerwelse zugleich
als Rückstellfedern für den Schaltmechanismus und die Drucktaste des elektrischen
Schalters benutzt. Die Ansprüche 15 bis 17 enthals;en weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
der Konstruktion nach Anspruch 14. Das Merkmal aus Anspruch 13 dient zur guten Führung
der Schraubenfedern, die Ausbildung gemäß Anspruch 16 ergibt eine gute Führung der
Trägerplatte bei einer Schalterbetätigung. Die Ausbildung nach Anspruch 17 erlaubt
eine kurze Bauweise des erfindungsgemäßen elektrischen Schalters.
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Die Steuerung des Leuchtelements, das in Abhängigkeit davon hell oder
dunkel sein soll, daß sich der Schalter in der Ein oder Aus-Stellung befindet2 erhält
man vorteilhaft dadurch, daß ein Anschluß des Leuchtelements zwischen dem einen
Ende einer Schraubendruckfeder und einem W' derlager eines bei einer Umschaltung
bewegten Teils, vorzugsweise der Druc: taste oder des lichtleitenden
Formkörpers,
liegt, wobei die Schraubenfeder mit ihrem anderen Ende eine Kontaktbrücke beaufschlagt.
Weitere Ausgestaltungen der Anordnung der Kontaktbrücke und der Schaubenfeder sowie
der elektrischen Kontaktgabe zwischen der Schraubenfeder und dem einen Anschluß
des für die Funktionsbeleuchtung vorzugsweise verwendeten oberen Leuchtelements
finden sich in den Ansprüche 19 bis 23.
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Ansich würde es genügen, wenn die Trägerplatte von den Rückstellfedern
gegen den lichtleitenden Formkörper und dieser wiederum gegen die Drucktaste des
Schalters gedrückt wird. Um jedoch eine zusammenhängende Baueinheit dieser drei
Teile zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn gemäß Anspruch 24 die Trägerplatte
an zwei gegenüberliegenden Seiten in Durchbrüchen liegt, die sich an elastischen
Armen der Drucktaste befinden. Die elektrische Verbindung zwischen den Rückstellfedern
und den Anschlüssen der Leuchtelemente kann man auf einfache Weise dadurch erhalten,
daß die Träger platte eine gedruckte Leiterplatte ist, deren Leiterbahnen sich auf
der der Drucktaste abgewandten Seite befinden. Auf diese Leiterplatte können neben
den Leuchtelementen auch elektrische Widerstände montiert sein, die zum Beispiel
dann notwendig sind, wenn die Leuchtelemente Leuchtdioden sind.
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Zwei Ausführungsbeispiele eines erflndungsgemäßen Schalters sind in
den Figuren der Zeichnung dargestellt. Anhand dieser Beispiele soll die Erfindung
nun näher erläutert werden.
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Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel,
Figur 2 das Beispiel aus Figur 1 teilweise in Ansicht in Richtung des Pfeiles A
aus Figur 1, teilweise im Schnitt entlang der Linie It-II aus Figur 1, Figur 3 eine
Ansicht in Richtung des Pfeiles B aus Figur 1, Figur 4 eine Draufsicht auf den Schalter
aus den Figuren 1 bis 3, Figur 5 ein zweites Ausführungsbeispiel in einer Darstellung
entsprechend der aus Figur 1,
Figur 6 das zweite Beispiel in einer
lI)arstellung entsprechend der aus Figur 2, Figur 7 das zweite Beispiel in einer
Darstellung entsprechend der aus Figur 3 und Figur 8 ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen
elektrischen Schalters.
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Als Ausführungsbeispiele sind zwei Drucktastenschalter ausgewählt.
Das Schaltergehäuse 10 dieser Schalter setzt sich aus einem viereckigen Hohikörper
I1 und einer diesen Hohlkörper an der einen Stirnseite verschließenden Bodenplatte
12 zusammen. An der anderen Stirnseite des Hohlkörpers 11 ist an ihn ein nach innen
ragender Flansch 13 angeformt, der als Anschlag für die Drucktaste 14 des Schalters
dient. Diese Drucktaste 14 hat im wesentlichen die Form eines umgestülpten Topfes
mit der Vorderwand 15 und dem M - el 16. Sie ist innerhalb der vom Flansch 13 umrahmten
Öffnung 17 in der oberen Stirnseite des Hohlkörpers 11 geführt und kann eine stabile
äußere Position, in der das vom Schalter gesteuerte System ausgeschaltet ist, und
eine stabile niedergedrückte Position einnehmen, in der das System eingeschaltet
ist. In der äußeren Position liegt sie mit einem von ihrem Mantel nach außen ragenden
Flansch 18 am Flansch 13 des Hohlkörpers 11 an. In der niedergedrückten Stellung
wird sie durch einen Riegel 19 gehalten, der in einem Auge 20 der Bodenplatte 12
schwenkbar gelagert ist und mit einer sogenannten Herzkurve 21 zusammenwirkt, die
in einen Lappen 22 eingebracht ist, der an den Flansch 18 angeformt ist und weiter
in das Innere des Schaltergehäuses 10 ragt.
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Die Vorder wand der Drucktaste 14 weist zwei beleuchtbare Bereiche
bzw.
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Ausleuchtungsflächen 30 und 31 auf. Der Bereich 30 besitzt die Form
einer Kreisfläche, während der Bereich 31 den Bereich 30 ringförmig umgibt und als
Symbole drei Pfeile 32 zeigt. Die Form und Anordnung der beleuchtbaren Bereiche
30 und 31 ist besonders deutlich aus Figur 4 ersichtlich. Durch entsprechende Blenden
kann der äußere Bereich 31 dabei so gestaltet werden, daß entweder nur die Pfeile
32 oder nur die außerhalb der Pfeile 32 liegende Fläche beleuchtet werden. Zur gegenseitigen
Abschirmung ist zwischen die beiden Ausleuchtungsflächen lich tun durch lässiges
Material 33 angebracht.
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Dem Bereich 31 wird über einen Lichtleitkörner 34 Licht zugeführt,
das von einer Diode 35 ausgestrahlt wird. Der F iclStleitkörper 34 besitzt eine
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wesentlichen rotationssymetrische, trichterartige Form. Mit
einem Hals 36 steht er auf einer Trägerplatte 37, erweitert sich dann nach oben
hin in einem konischen Abschnitt 38, um schließlich in einen hohlzylindrischen Abschnitt
39 überzugehen, der unterhalb des Bereichs 31 liegt. Im Hals 36 befindet sich eine
zur Trägerplatte 37 hin offene Ausnehmung 40, in der die Leuchtdiode 35 angeordnet
ist. Diese ist mit ihren Anschlüssen 45 in der Trãgerplatte 37 befestigt. Innerhalb
des konischen Abschnitts 38 und des höhlzylindrischen Abschnitts 39 des Lichtleitkörpers
34 ist knapp unterhalb der Vorderwand 15 der Drucktaste 14 eine zweite Leuchtdiode
46 montiert. Sie ist von einer Haube 47 aus durchscheinendem Material umgeben, dessen
Oberseite die Ausleuchtungsfläche 30 bildet. Eine Blende 48, zu der auch das lichtundurchlässige
Material 33 gehört, liegt zwischen der Haube 47 und den Abschnitten 38 und 39 des
Lichtleitkörpers 34 und schirmt diesen gegenüber der Leuchtdiode 46 ab. Die Blende
48 ist über Stege 49, die in Ausnehmungen des hohlzylindrischen Abschnitts 39 des
Lichtleitkörpers 3b verlaufen, mit dem Mantel 16 der Drucktaste 14 verbunden. Die
beiden Anschlüsse 50 und 51 der Leuchtdiode 46 treten durch zwei Durchbrüche 52
im konischen Abschnitt 38 nach außen.
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Zumindest der Anschluß 50 8 liegt dann bei beiden gezeigten Ausführungsbeispielen
in einer Furche 53 am Umfang des Halses 36, die in den einen Durchbruch 52 mündet.
Der Anschluß 50 ist in einer Bohrung der Trägerplatte 37 hineingesteckt und befestigt.
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Die Träger platte 37 ist als Leiterplatte ausgebildet, die an ihrer
Unterseite 60 Leiterbahnen aufweist und neben den Leuchtdioden 35 und 46 auch die
in das Schaltbild gemaß Figur 8 eingezeichneten Widerstände 61 und 62 trägt. Die
Platte 37 kann man also als bestückte Leiterplatte bezeichnen.
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An den Lichtleitkörper ist seitlich ein Widerlager 63 angeformt, das
nach unten hin einen Führungsnocken 64 für eine Schraubendruckfeder 65 besitzt.
Der Nocken 64 ist geschlitzt und nimmt in diesem Schlitz den Anschluß 51 der Leuchtdiode
46 auf. Die Schraubenfeder 65 liegt am Anschluß 51 an und drückt diesen gegen das
Widerlager 63. Mit ihrem anderen Ende beaufschlagt die Schraubenfeder 65 eine Kontaktbrücke
66, über die das elektrische System, das vom Schalter gesteuert werden soll, eins
und ausgeschaltet werden kann. huber die Schraubenfeder 65 ist eine elektrische
Verbindung zwischen der Kontakt brücke 66 und dem Anschluß 51 der Leuchtdiode 46
hergestellt.
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Die bisherige Beschreibung trifft auf beide in den Figuren gezeigte
Ausführungsbeispiele zu. Im folgenden soll nun auf jedes einzelne Beispiel näher
eingangen werden.
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Bei dem Beispiel aus den Figuren 1 bis 3 ist die Kontaktbrucke 66
als U-fõrmiger Bügel ausgebildet, der mit zwei länglichen Aussparungen 67 in seinen
nach oben weisenden, federnden Schenkeln 68 an zwei in die Aussparungen 67 hineinragenden
Ansätzen 69 der Trägerplatte 37 aufgehängt ist Die Schraubendruckfeder 65 gelangt
durch eine Bohrung 70 in der Trägerplatte 37 zum Widerlager 63, das unmittelbar
oberhalb der Trägerplatte 37 liegt.
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Bei der Ausführung nach den Figuren 1 bis 3 ist der Lappen 22 über
den Abschnitt, an dem er die Herzkurve 21 besitzt, hinaus verlängert und an diesem
verlängerten Teil mit einer Aussparung 76 versehen Ihm diametral gegenüber ist an
den Flansch 18 der Drucktaste 14 ein weiterer Lappen 73 angef t, der soweit wie
der Lappen 22 nach unten ragt und ebenfalls eine Aussparung 76 aufweist. Die beiden
Lappen 22 und 75 können ausfedern und erlauben es somit, die Trägerpiatte 37 mit
zwei Ansätzen in die Aussparungen einzuhängen und so unverlierbar zu sichern. Die
Aussparung 76 arm Lappen 75 ist größer als die entsprechende Aussparung am Lappen
22, so daß das Widerlager 63 oberhalb der Platte 37 in die Aussparung 76 hineinragen
und sich an der Druckstaste 14 abstützen kann.
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Die Verbindung zwischen den Anschlüssen 45 der Leuchtdiode 35 und
dem Anschluß 50 der Leuchtdiode 46 zu entsprechenden Steckern 77 und 78 in der Bodenplatte
12 wird über Schraubendruckfedern 79 hergestellt. Die beiden Stecker 77 und 78 besitzen
einen Kragen 80, mit dem sie aui der Bodenplatte 12 aufliegen, und sind über diesen
Kragen hinaus mit einem zylindrischen Ansatz 73 soweit verlängert, daß jeder Ansatz
73 auch dann noch in eine eh@ Bohrung 74 der Trägerplatte 37 eingreift, wenn
diese ihre oberste Lage einnimmt. Diese Konstruktion ist besonders deutlich aus
Figur 2 ersichtlich. Die Schraubendruckfedern 79 sind über die Ansätze 73 der Stecker
77 und 78 geschoben und stützen sich mit ihrem einen Ende am Kragen 80 und mit ihrem
anderen Ende an der Unterseite 60 der Trägerpiatte 37 an einer Stelle ab, an der
sich leitendes Material befindet.
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Die Ausführung nach den Figuren 5 bis 7 ia n speziellen Teilen gegenüber
der Ausfuehrung aus den Figuren 1 bis 3 so geändert, daß die Bauhöhe des gesamten
Schalters
verringert werden kann. Als Kontaktbrücke 66 ist ein gestanztes Metallstück verwendet,
das, wie man deutlich der Figur 7 entnehmen kann, nach Art eines Hängeordners in
einer Aussparung der Trägerplatte 37 eingehängt ist.
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An ihren Schmalseiten ist sie jeweils in einer Nut 81 einer an den
Lichtleitkõrper 34 angeformten Fuhrung 82 oberhalb der Trägerplatte 37 verschiebbar.
Die Schraubendruckfeder 65 beaufschlagt die Kontaktbrücke 66 am Grunde zweier Aussparungen
83 in deren Oberseite. Im Ausschaltzustand liegt dabei das untere Ende der Schraubendruckfeder
65 auf Hohe der Oberseite der Trägerplatte 37. Um die Feder 65 oberhalb der Trägerplatte
37 unterzubringen, ist das Widerlager 63 gegenüber der ersten Ausführung auf Höhe
des trichterförmigen Abschnitts 38 an den Lichtleitkörper 34 angeformt.
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Da der Weg zwischen dem Kragen 80 der Stecker 77 und 78 und der Trägerplatte
37 zu klein ist, um dazwischen Schraubenfedern mit den gewünschten Eigenschaften
unterzubringen, sind in zwei Bohrungen 84 der Träger platte 37 zwei Büchsen 85 eingesetzt,
die sich von der Unterseite 60 der Trägerplatte aus durch die Bohrungen 84 hindurch
nach oben erstrecken und auf deren Grund sich die oberen Enden der Schraubenfedern
79 abstützen. Der Flansch 86 liegt dabei auf einer Leiterbahn der Trägerpiatte 37
auf. Das untere Ende jeder Schraubenfeder 79 stützt sich wiederum auf den Kragen
80 der Stecker 77 bzw. 78 ab und ist durch einen Ansatz 87 uber dem Kragen 80 gefuhrt.
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Bei beiden Ausführungen werden in der Einschaltstellung durch die
Kontaktbrücke 66 die beiden Festkontakte 90 und 91 miteinander verbunden. Dabei
ist der Festkontakt 91, wie es auch in dem Schaltplan nach Figur 8 dargestellt ist,
zumindest bei eingeschalteter Zündung mit dem Pluspol einer Spannungsquelle verbunden.
An den Stecker 90 ist eine Leitung angeschlossen, die zu dem elektrischen Aggregat
führt, das über den Schalter gesteuert wird. Über die Kontaktbrücke 66 kann eine
Verbindung zwischen den beiden Kontakten 90 und 91 hergestellt werden. An die Kontaktbrücke
66 ist die Anode der Diode 46 angeschlossen, während deren Kathode über den Widerstand
61 mit dem Stecker 78 verbunden ist. Dieser liegt an Masse. Die Anode der Diode
35 ist über den Widerstand 62 mit dem Stecker 77 und die Kathode der Diode 35 mit
dem Stecker 78 verbunden. Der Stecker 77 soll im vorliegenden Beispiel an die Ausgangsklemme
für Begrenzungsleuchten, Schlußleuchten, Kennzeichenleuchten und die Instrumentenbeleuchtung
am Lichtschalter angeschlossen sein.
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Wird also die Fahrzeugbeleuchtung eingeschaltet, so wird Er die Diode
35 über den Stecker 77, den Widerstand 62 und den Stecker 78 ein Stromkreis geschlossen.
Sie leuchtet deshalb hell auf und das abgestrahlte Licht wird über den Lichtleitkörper
34 zur Ausleuchtungsfiäche 31 geführt. Man kann deshalb auch im Dunkeln erkennen,
wo sich der Schalter befindet und welches elektrische Aggregat mit ihm gesteuert
werden kann. Die Ausleuchtungsfläche 30 ist noch dunkel. Wird nun der Schalter eingeschaltet,
über die Kontaktbrücke 66 also eine Verbindung zwischen den Steckern 90 und 91 hergestellt,
so wird auch für die Diode 46 ein Stromkreis geschlossen, nämlich über den Stecker
91, die Kontaktbrücke 66, den Widerstand 61 und den Stecker 78. Auch der Bereich
30 ist nun hell erleuchtet. Dies ist auch dann der Fall, wenn die Fahrzeugbeleuchtung
ausgeschaltet, die Diode 35 also dunkel ist und der Schalter eingeschaltet wird.
Daran, ob die Ausleuchtungsfläche 30 hell oder dunkel ist, kann man also zuverlässig
den Schaltzustand des Schalters erkennen. Dadurch ist eine Funktionsbeleuchtung
realisiert. Die Position und Funktion des Scha rs dagegen kann anhand der Ausleuchtungsfläche
31 auch bei Dunkelheit leicht erkannt werden. Dies ist die so genannte Suchbeleuchtung.