DE3800026A1 - Kontrollanzeige-vorrichtung fuer die ueberwachung der funktion der beleuchtungsanlage eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kontroll­ anzeige-Vorrichtung für die Überwachung der Funktion der Beleuchtungsanlage eines Kraftfahrzeuges, insbesondere der Schlußlichter und Bremslichter des Kraftfahrzeuges bzw. des Kraftfahrzeuggespannes, mit einer über die Größe des Spannungsabfalles an den Verbrauchern der Beleuchtungs­ anlage beaufschlagbaren Schaltvorrichtung zur Betätigung der Kontrollanzeigen.

Es sind über elektrische Schaltvorrichtungen in Form von Transistoren mit Steuerspannungen betätigbare Kontrollan­ zeigen zur Überwachung der Funktion der Beleuchtungsanlage eines Kraftfahrzeuges bekannt. Mit einer derartigen Vor­ richtung ist es dabei möglich, die beiden hinteren Brems­ lichter bzw. Schlußlichter eines Kraftfahrzeuges durch Einschaltung oder Abfrage der Kontrollanzeige dahingehend zu überprüfen, ob bei diesen Bremslichtern bzw. Schluß­ lichtern ein Defekt in der elektrischen Stromanlage bzw. bei den Glimm- bzw. Glühlampen der Brems- bzw. Schlußlich­ ter vorliegt. Derartige Kontrollanzeige-Vorrichtungen erlauben dabei lediglich die gleichzeitige Kontrolle der vorgegebenen Schluß- bzw. Bremslichter, wobei es also nicht möglich ist, eine unterschiedliche Anzahl der Brems­ bzw. Schlußlichter oder zugeschaltete unterschiedliche Beleuch­ tungsanlagen, z. B. von Anhängern oder Wohnwagen zu kon­ trollieren.

Die bekannten Kontrollanzeige-Vorrichtungen sind insofern auf die gleichzeitige Kontrolle der beiden hinteren Brems­ lichter bzw. deren Bremslichtanlage ausgerichtet. Sobald ein Anhänger mit einer eigenen Bremslichtanlage dem Kraft­ fahrzeug angekoppelt wird, sind insofern die herkömmli­ chen Kontrollanzeige-Vorrichtungen zwecklos. Insofern muß, wie in herkömmlicher Weise, die Kontrolle der Brems­ lichtanlage durch zwei Personen erfolgen, wobei der Fahrer die Bremsen betätigen muß und die andere Person hinter dem Fahrzeug das Aufleuchten der Bremslichter zu kontrol­ lieren hat. Derartige Kontrollmaßnahmen werden dabei ge­ wöhnlich nur sehr vereinzelt durchgeführt, und geben keine absolute Sicherheit, da die Schlußlichter bzw. Bremslich­ ter während der Fahrt ausfallen können.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Vorrichtung, welche insofern eine sichere Benutzung eines Kraftfahrzeuges ermöglicht, als ohne Schwierigkeiten es trotz unterschiedlicher Art und Anzahl der Schluß- und Bremslichter bzw. sich ändernder Auslegung der Beleuchtungsanlage des Kraftfahrzeuges es möglich ist, die einzelnen elektrischen Verbraucher (Lampen der Schluß- und Bremslichter) auf ihre Funktion zu über­ prüfen.

Gegenüber herkömmlichen Kontrollanzeige-Vorrichtungen mit Transistoren-Schalteinrichtungen bezweckt die vorlie­ gende Erfindung die Schaffung einer Kontrollanzeige-Vor­ richtung, welche mit großer Leichtigkeit auf eine unter­ schiedliche Art und Anzahl der Verbraucher (Lampen) der Beleuchtungsanlage, insbesondere der Anzahl und Leistungs­ größe der Bremslichter eingestellt bzw. anpaßbar ist. lnsofern soll die Einstellung der Kontrollanzeige-Vorrich­ tung bzw. Überwachung der Bremslichter insbesondere ledig­ lich mittels einer einzigen Person durchführbar sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Er­ findung eine Kontrollanzeige-Vorrichtung gemäß Patentan­ spruch 1 vorgesehen.

Da diese Kontrollanzeige-Vorrichtungen auf eine unter­ schiedliche Anzahl oder Art von Brems- und Schlußlichten, insbesondere deren Glimm- bzw. Glühlampen einstellbar ist, läßt sich nun auch bei Stellung eines Gespannes aus Kraftfahrzeug und Anhänger bzw. Wohnwagen mit Leichtigkeit die Kontrollanzeige-Vorrichtung derart einstellen, daß diese anzeigt, ob eine oder mehrere der Lampen aus einer beliebig vorgegebenen Kombination von Bremslichtanordnungen defekt ist bzw. nicht aufleuchtet. Die Kontrollanzeige­ Vorrichtung ermöglicht dabei eine augenblickliche Durch­ führung der Anzeige, wobei dies auch während der Fahrt und ohne Hilfe einer zusätzlichen Person möglich ist.

Die längsverschiebliche Lagerung des die Reed-Kontakte enthaltenden Glasröhrchens innerhalb der zylinderförmigen Anordnung aus einer oder mehreren Elektromagnetwicklungen kann dabei bereits durch bloße Verwendung eines in einer Schraubengewindebohrung geführten Frontringes mit entspre­ chendem Außengewinde erfolgen. Zur Längsverschiebung dieser "Reedkontakt-Schaltvorrichtung" ist dabei auch bereits die Führung über einen in Längsrichtung verschieblichen Stellhebel möglich.

Insofern läßt sich das Glasröhrchen der "Reedkontakt-Schaltvor­ richtung" jeweils in Abhängigkeit von der durch die Größe des Stromflusses durch die Elektromagnetwicklungen be­ stimmten Magnetfeldes in oder aus dem Inneren dieser zylin­ derförmigen Wicklung verschieben und die Anpassung der Kontrollanzeige-Vorrichtung auf eine unterschiedliche Anzahl und Leistungsstärke der Lampen bzw. elektrischen Verbraucher der Beleuchtungsanlage vornehmen.

Diese Einstellung der Kontrollanzeige-Vorrichtung durch Positionierung der Reedkontakt-Schaltvorrichtung durch längsverschiebung im Innern (Seele) der Elektromagnet­ wicklungen läßt sich dabei in einfacher Weise wie bei der Frequenzabstimmung eines Radioempfängers vornehmen.

Es ist insofern eine äußerst empfindliche Kontrolle der Beleuchtungsvorrichtung des Kraftfahrzeuges möglich, wobei schon Spannungsabfälle in der Größenordnung eines einzigen Volts feststellbar sind und dies unabhängig davon, ob in der Beleuchtungsanlage des Fahrzeuges lediglich eine einzige Lampe oder eine größere Anzahl von Lampen auf ihre Funktion hin zu überprüfen sind.

Der durch die erfindungsgemäße Kontrollanzeige-Vorrichtung erzielte Sicherheitsfaktor ist dabei beträchtlich, da, wie die Erfahrung zeigt, Kraftfahrzeugfahrer nur sehr widerstrebend sich Gedanken über Sicherheitskontrollen, insbesondere der Schlußlichter und Bremslichter der Be­ leuchtungsanlage machen und dabei im allgemeinen an dieses Sicherheitsproblem überhaupt nicht denken.

Weitere technische und wirtschaftliche Vorteile der verwen­ deten Reedkontakt-Schaltvorrichtung bestehen darin, daß gegenüber herkömmlichen Schaltern, z. B. in Form von Transi­ storen-Schaltvorrichtungen, diese bedeutend billiger herzu­ stellen sind und im übrigen auch keine Temperaturabhängig­ keit zeigen. Gegenüber Quecksilberreed-Schaltern weisen die erfindungsgemäß verwendeten Schalter zwei Reedkontakte in Form zweier Blattfederelemente aus ferromagnetischem Federstahl auf, deren Spitzen aus nichtkorrodierendem Me­ tall, z. B. Gold oder Rhodium, gebildet sind, so daß schon bei leichtem Kontakt der Spitzen der gewünschte Kontroll­ strom darüber fließt. Die Kontakte sind dabei in den gegen­ überliegenden Enden des Röhrchens eingedichtet, wobei dieses mit einem inerten Gas gefüllt oder von der Luft evakuiert ist. In der unbeaufschlagten Stellung sind dabei die Reedkontakte mit ihren Spitzen im Abstand, wobei erst nach Einschaltung eines ausreichend starken Magnetfeldes die Kontakte magnetisiert werden und sich gegenseitig anziehen.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungs­ form der Erfindung, welche in den Zeichnungen schematisch dargestellt ist, sowie aus den Patentansprüchen.

Die im folgenden beschriebene Ausführungsform einer Kon­ trollanzeige-Vorrichtung ist in Fig. 1 schematisch darge­ stellt.

Fig. 1 zeigt dabei den Verlauf des Stromkreises der Be­ leuchtungsanlage zur Versorgung der am Heck des Autos befindlichen Bremslichter. Hinter der Batterie und dem durch das Pedal der Fußbremse zu betätigenden Bremslichtschalter ist dabei die als Steuervorrichtung bzw. Auslöse-Elektro­ magnet angeordnete zylinderförmige Elektromagnetwicklung vorgesehen, wobei oberhalb dieser Wicklung schematisch das an sich im Innern der zylinderförmigen Wicklung ange­ ordnete Röhrchen der "Reedkontakt-Schaltvorrichtung" dargestellt ist.

Die Reedkontakt-Schaltvorrichtung (1) wird innerhalb einer Elektromagnetwicklung (2) angeordnet, welche in der in Fig. 1 dargestelten Schaltung schematisch zwischen der Batterie (3) und den Bremslichtern (4, 5) eingezeichnet ist. Die Elektromagnetwicklung (2) wird dabei aus einem Stück nach außen elektrisch isoliertem Leitungsdraht geeig­ neter Länge in länglicher schraubenförmiger Art gewunden. Dazu kann ein zylinderartiger röhrchenförmiger Spulenkörper dienen. Die Anlage eines eigentlichen Spulenkörpers zur Lagerung der Elektromagnetwicklung ist dabei insofern nicht notwendig, als der Spulendraht einen Durchmesser von 1 mm aufweist und insofern die hergestellte Elektro­ magnetwicklung ausreichende Stabilität in sich besitzt. Die Windungszahl und der Abstand der einzelnen Windungen der auf diese Weise erzeugten Elektromagnetwicklung bzw. aneinandergereihten einzelnen derartigen Wicklungen ist dabei derart aufeinander abzustimmen, daß in Längsrichtung im lnnern der zylinderförmig gewickelten Elektromagnetwick­ lung ein von der Mitte der Spulenlänge zu den Spulenenden in Längsrichtung jeweils stetig abnehmendes Magnetfeld in Abhängigkeit von dem jeweiligen Stromfluß innerhalb der Spule erzeugt wird. Durch diese zylinderartige kern­ förmige Öffnung dieser Spulenanordnung (coil assembly) ist eine durchgehende Aufnahmeöffnung freigelassen, welche zur Aufnahme der in einem Glasröhrchen angeordneten Reed­ kontakt-Schaltvorrichtung (single pole change-over dry magnetic reed switch) (1) dient.

Die Anordnung aus einer oder mehreren Elektromagnet-Wick­ lungen (2) ist dabei innerhalb des Schaltkreises der Be­ leuchtungsanlage für die Bremslichter in Reihe geschal­ tet und zwar zwischen dem Bremslichtschalter (6) und der Schlußlichtanordnung (7) bzw. dem Verzweigungspunkt zu den einzelnen Bremsleuchten (4, 5).

Der nach Betätigung des Bremslichtschalters (6) durch die Bremslichter (4, 5) fließende Strom muß daher über die Anordnung der Elektromagnetwicklungen fließen, wobei außerhalb und innerhalb dieser Wicklungen durch den fließenden Strom ein Magnetfeld erzeugt wird. Dieses Mag­ netfeld ist dabei in Längsrichtung der Elektromagnetwick­ lung (1) gesehen in der Mitte am größten und nimmt zu den Spulenenden (7, 8) stetig ab.

Durch dieses magnetische Feld wird die Reedkontakt-Schalt­ vorrichtung (1) insofern betätigt, als bei ausreichender Stärke des Magnetfeldes innerhalb der Elektromagnetwicklung die Spitzen der beiden gegenüberliegenden Reedkontakte schließlich derart magnetisiert sind, daß sie sich anziehen und in Kontakt geraten. Die Reedkontaktspitzen sind dabei in Fig. 1 mit den Bezugsziffern 9 und 10 versehen. Die Reedkontakte sind dabei zur Längsrichtung des Röhrchens abgewinkelt und stellen sich bei Magnetisierung parallel zu den im lnnern der Elektromagnetwicklung in Längsrichtung verlaufenden magnetischen Feldlinien.

Nach Kontaktschluß der Reedkontaktspitzen (9, 10) wird dann über die Leitungsverbindung "B", welche zum Spulen­ drahtende (11) verläuft, über den Ausgang (12) der Reedkontakt-Schaltvorrichtung (1) der Steuerstrom oder die Steuerspannung zum Aufleuchten der Warnlampe (13) der Kontrollanzeige zugeführt.

Dieses Warnlicht (13) ist dabei auf dem Armaturenbrett des Fahrzeuges in guter Sicht des Fahrers angelegt.

Um die Positionierung (x) der Reedkontakt-Schaltvorrichtung (1) innerhalb der Elektromagnetwicklung (1) in Abhängig­ keit von der mit dem jeweils durch die Spulenwicklung fließenden elektrischen Strom der angeschlossenen und somit zu über­ wachenden elektrischen Verbraucher veränderlichen Magnetfeldstärke entsprechend der den Schaltpunkt der Reedkontakte bestimmenden Magnetfeldstärke einzustellen, ist die Reedkontakt-Schaltvorrichtung (1) längsverschieb­ lich innerhalb der mittig der Spule verlaufenden Aufnahme­ öffnung (14) gelagert. Die Lagerung des Glasröhr­ chens (15) der Reedkontakt-Schaltvorrichtung (1) erfolgt dabei über einen mit einem Außengewinde versehenen Frontring in einer Gewindebohrung oder über einen längsverschiebli­ chen Stellhebel, welche am äußeren Ende der Aufnahmeöffnung (14) zur Wirkung kommen und in der Nähe oder unmittelbar an dem Warnlicht (13)unter leichter Handhabbarkeit vom Fahrersitz aus angelegt sind.

Indem das Glasröhrchen (15) bzw. die Reedkontakt-Schalt­ vorrichtung (1) mehr zur Mitte oder nach außen aus dem Magnetfeld der Anordnung der Elektromagnetwicklungen ver­ schoben wird, kann schließlich eine Stelle geeigneter Magnetfeldgröße gefunden werden, in welcher die Reedkon­ takt-Schaltvorrichtung (1) trotz des äußeren Magnetfeldes nicht in Schließstellung gelangt (geöffnete Reed-Kontakte) und das Warnlicht (13) nicht angeht, wenn plötzlich auf­ grund des Ausfalls einer oder mehrerer Lampen der Brems­ lichter der durch die Elektromagnetwicklungen fließende Strom und die Stärke des in dieser Wicklung erzeugten magnetischen Feldes sich verringert. (Grenze des Schaltpunktes)

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Schaltung der Kon­ trollanzeige-Vorrichtung sind die Reedkontaktspitzen (9, 10) im magnetisch nicht beaufschlagten Zustand nicht im Abstand "d" angeordnet, sondern in Schließstellung unmittel­ bar aufeinander. Der Reedkontakt mit der Reedkontaktspitze (9) ist dabei innerhalb des Glasröhrchens in gleicher Höhe wie der Reedkontakt mit der Reedkontaktspitze (10) angelegt. Über eine Leitungsverbindung (C) ist dabei die Reedkontakt­ spitze (9) mit dem Spulendrahtende (11) zu verbinden. Diese Leitungsverbindung ist in Fig. 1 nicht dargestellt. Bei einem ausreichend starken Magnetfeld liegen die Reedkonkaktspitzen im Abstand getrennt.

In dieser Schaltungsanordnung geht das Warnlicht (13) nur an, wenn eines der Bremslichter ausfällt und der Bremslicht­ schalter (6) bzw. das Bremspedal des Wagens betätigt ist. Diese zweite Schaltungsanordnung ist dabei nicht so sicher wie die erste Schaltungsanordnung unter Verwendung der Leitungsverbindung (B). Dies da, sofern die Lampe des Warn­ lichtes (13) selbst ausfällt, in keinerlei Weise ein plötz­ licher Ausfall der Bremslichter bzw. deren Glühlampen ange­ zeigt wird.

Die Betätigung der Kontrollanzeige-Vorrichtung erfolgt dabei in der Weise, daß der Fahrer das Bremspedal nieder­ drückt und die am Armaturenbrett des Wagens befindliche Stellvorrichtung für den die Reedkontakt-Schaltvorrichtung (1) längs verschiebenden Frontring bzw. verschieblichen Stellhebel so lange dreht, bis das Warnlicht (13) der Kon­ trollanzeige gerade angeht oder gerade ausgeht, je nachdem ob die Schaltungsanordnung mit der Leitungsverbindung (B) oder der Leitungsverbindung (C) verwendet wird.

Wenn danach eine der Bremslichtlampen ausfällt und insofern durch die Glühbirnen dieser Lampen kein Strom fließt, ist das sich insofern verringernde magnetische Feld im Innern der Anordnung aus den Elektromagnetwicklungen bzw. inner­ halb der dort befindlichen Reedkontakt-Schaltvorrichtung (1) nicht stark genug, um weiterhin die Reedkontakt-Schalt­ spitzen in Kontakt zueinander zu halten, so daß das Warn­ licht der Kontrollanzeige-Vorrichtung ausgeht (bei Anlage der Leitungsverbindung (B)) bzw. angeht bei Anlage der Leitungsverbindung (C).

Die Kontrollanzeige-Vorrichtung kann natürlich auch dazu verwen­ det werden, um festzustellen ob irgendeine Lampe bzw. Glühlampe davon in dem Schaltkreis eines Hecklichtes oder in einer um einen Lastwagen oder einen Sattelschlepper angeordnete Positions­ lichtanordnung ausgefallen ist.

Die sich augenblicklich ergebende Warnung des Fahrers hin­ sichtlich des Ausfalls einer der Lampen der Beleuchtungs­ anlage ist dabei von großer Bedeutung für die Fahrsicherheit.

Claims (9)

1. Kontrollanzeige-Vorrichtung für die Überwachung der Funktion der Beleuchtungsanlage eines Kraftfahrzeuges, insbesondere der Schlußlichter und Bremslichter des Kraftfahrzeuges bzw. Kraftfahrzeuggespannes, mit einer über die Größe des Spannungsabfalles bzw. Strom­ flusses in den elektrischen Verbrauchern beaufschlag­ baren Schaltvorrichtung zur Betätigung der Kontrollanzei­ ge-Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuervorrichtung in dem Stromkreis zwischen der Spannungsversorgung (3) des Kraftfahrzeuges (Batterie) und der Abzweigung (7) zu den einzelnen elektrischen Verbrauchern (4, 5) der Beleuchtungsanlage eine oder mehrere Elektromagnetwicklungen (2) in Form einer zylin­ derförmigen, im Inneren ein zu den Spulenenden in Längs­ richtung stetig abnehmendes Magnetfeld erzeugenden Spule in Reihe geschaltet sind,
wobei im Innern dieser Anordnung aus Elektromagnetwick­ lungen (2) eine durch das Magnetfeld bzw. den Strom dieser Wicklungen magnetisch betätigbare Schaltvorrich­ tung (1) mit zwei in einem Glasröhrchen angeordneten, durch Magnetisierung in elektrisch leitenden Kontakt bringbaren Reedkontakten bzw. Reedkontaktspitzen (9, 10) längs verschieblich gelagert ist.

2. Kontrollanzeige-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der Anordnung der Elektromagnetwicklungen eine über die gesamte Längsrichtung dieser Anordnung verlaufende Aufnahmeöffnung (14) angelegt ist, in welcher die Reedkontakt-Schaltvorrichtung (1) mit ihrem äußeren Glasröhrchen mit einem in das Innengewinde einer Gewinde­ bohrung eingreifenden Frontring mit Außengewinde längs­ verschieblich gelagert ist, oder über einen das Röhrchen verschiebenden Stellhebel, wobei diese Mittel jeweils vom Armaturenbrett aus unter Verschiebung der Reedkon­ takte auf einen Schaltpunkt geeigneter Magnetfeldstärke verschiebbar sind.

3. Kontrollanzeige-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnetwicklungen (2) derart gewickelt und in einer derartigen Folge in Reihe geschaltet sind, daß das Magnetfeld im Innern der Wicklungsanordnung am größten ist und zumindest zu einem Spulenende hin linear abfällt.

4. Kontrollanzeige-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen auf einem gemeinsamen zylinderförm­ igen Spulenkörper angeordet sind.

5. Kontrollanzeige-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4 , dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der Reedkontakt-Schaltvorrichtung (1) bzw. des die Reedkontakte aufweisenden Glas­ röhrchen (15) zu der Längsachse der Wicklungsanordnung parallel zueinander ausgerichtet sind und die Aufnahme­ öffnung (14) mittig zur Breite des Spuleninneren ange­ ordnet ist.

6. Kontrollanzeige-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6 , dadurch gekennzeichnet, daß die Reedkontakt-Schaltvorrichtung (1) zwei Reed­ kontakte aufweist, welche aus einem aus ferromagnetischem Federmaterial gebildeten länglichen Blattfederelement jeweils bestehen.

7. Kontrollanzeige-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reedkontaktspitzen (9, 10) aus einem nicht korro­ dierenden Leitermetall (Gold, Rhodium) gebildet sind und sich in dem Glasröhrchen (15) in Vakuum oder in einem Edelgas befinden, so daß die Kontaktspitzen nicht ein­ brennen können, wenn der Steuerstrom zur Warnlicht­ leuchte (13) fließt.

8. Kontrollanzeige-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reedkontaktspitzen (9, 10) sich in Ruhestellung der Schaltvorrichtung (1) in einem Abstand "d" befinden, wobei sie bei einem durch einen Strom eines KFZ-Brems­ lichtes (ca. 12V/20 Watt ) erzeugten Magnetfeld derart magnetisiert sind, daß sie sich unter Kontakt­ schluß anziehen.

9. Kontrollanzeige-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reedkontakt-Schaltvorrichtung mit ihrer Längsache zur Längsachse der Spulenachse parallel außerhalb der Wicklungsanordnung in geringem Abstand und von der Mitte zumindest zu einem Ende der Wicklungsanordnung längs­ verschieblich angeordet ist, wobei die Anordnung der Wicklungen (2) in diesem Bereich ebenfalls ein zumindest zu einem Spulenende von der Mitte hin stetig abnehmendes Magnetfeld erzeugt.