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Schaltvorrichtung für die Beleuchtungsanlage von Kraftfahrzeugen Die
Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Schaltvorrichtung für die Beleuchtungsanlage
von Kraftfahrzeugen, die gesicherte oder ungesicherte Lampengruppen besitzt und
bei der die Umschaltung der Lampen für die Stadtfahrt oder Nebenscheinwerfer und
der Hilfslampen einerseits und der Lampen für die Landfahrt oder Hauptscheinwerfer
anderseits durch einen Elektromagneten mit einem unter Federwirkung stehenden beweglichen
Kern, ein Schaltwerk und einen zweckmäßig auf dem Lenkhandrade angeordneten Schalter
.erfolgt. Bei den bekannten Schaltvorrichtungen dieser Art bleiben bei einer Umschaltung
der Hauptscheinwerfer und der Hilfslampen die Nebenscheinwerfer fortwährend brennen.
Ferner läßt sich diese Schaltvorrichtung nur für solche Anlagen benutzen, bei denen
die Hauptscheinwerfer parallel geschaltet sind. Dagegen ist die Verwendung bei Beleuchtungsanlagen
nicht möglich, deren Lampen einzeln gesichert sind.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Spule des Elektromagneten
eine rechts- und eine linksgängige oder zwei gleichsinnige Wicklungen aufweist,
welche zu den Hauptscheinwerfern parallel geschaltet sind, wobei der Anschluß dieser
Wicklungen an Erde oder an den negativen Pol des Stromerzeugers mittels eines Schalters
bewirkt wird und die Schaltung der einzelnen Lampengruppen durch einen Kontakt erfolgt,
dessen Kontaktfinger mit einem in der Achsrichtung durch den beweglichen Kern des
Elektromagneten hin und her bewegten Kontaktblock derart zusammenarbeiten, daß gleichzeitig
auch die eine Wicklung selbsttätig ausgeschaltet wird.
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Mit Hilfe der neuen Schaltvorrichtung lassen sich durch einen einfachen
Druck auf den Schaltknopf. die Hauptscheinwerfer aus-und einschalten oder mehrere
Hilfslampen und die Nebenscheinwerfer einschalten und umgekehrt. Ein weiterer Vorteil
besteht darin, daß die beiden Wicklungen des Magneten parallel geschaltet und gleichgerichtet
sein können. Hierbei wird nur die kleine Spule bei eingeschalteten Hilfslampen und
Nebenscheinwerfern mit einem Strom geringer Stärke erregt. Der Magnet arbeitet daher
sehr sparsam, so daß eine Akkumulatorenbatterie nicht erforderlich ist.
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Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen
dargestellt.
Abb. i zeigt ein Schaltungsscjiema für ein Beleuchtungsnetz
mit Haupt- und Nebenscheinwerfern und Hilfslampion ohne@Schinelzsicherungen.
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Abb. 2 ist ein Schaltungsschema für ein Netz, wie es bei einem bekannten
Beleuchtungssystem benutzt wird.
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Abb. 3 veranschaulicht ein Schaltungsschema für ein Netz, deren Scheinwerfer
durch :einen Widerstand abgeblendet werden.
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Abb. 4 stellt ein Schaltungsschema für ein Netz dar, deren Scheinwerfer
dadurch abgeblendet werden, daß sie aus der Parallelschaltung in die Reihenschaltung
gebracht werden.
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Abb. 5 zeigt einen waagerechten Schnitt durch den selbsttätigen Umschalter.
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Abb. 6 ist eine Seitenansicht hierzu und Abb. 7 eine Draufsicht von
rechts gesehen. Abb. 8 ist ein Schnitt nach Linie A-A in Abb. 6, Abb.9 desgleichen
ein Schnitt nach Linie B-B in Abb. 5, während Abb. io eine Kappe für den Kern des
Elektromagneten zeigt, die gleichzeitig als Staubdeckel dient.
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Der geerdete Akkumulator i (Abb. i) ist auf die gewöhnliche Weise
mit dem auf dem Spritzbrett angebrachten Schaltbrett verbunden. Die Leitungen führen
zu den Klemmen 2 und 3. Diese Klemmen werden durch Schalthebel 2' und 3' mit Klemmen
2" und 3" überbrückt, von denen Kabel nach einem Klemmensockel führen. Die Klemme
z" ist durch eine Leitung an .die Klemme X des Sockels angeschlossen. Diese ist
durch einen Streifen mit der Klemme XI leitend verbunden, die gleichzeitig als Anschlußklemme
für die Nebenscheinwerfer 4 und 5 dient. Die Klemme 3" ist über eine Klemme III
des Sockels und einen Streifen an eine Klemme IV angeschlossen, die leitend mit
den entsprechenden Kontakten 30, 32, 36 des selbsttätigen Umschalters verbunden
sind. Von hier aus gehen Leitungen nach den Klemmen XII und XIII des Sockels, an
welchen die Hauptscheinwerfer 6 und 7 liegen. Die Hilfslampen 8, 9, 1o und i i,
die. zur Beleuchtung des Weges in der Nähe des Wagens dienen, sind an die Klemmen
VI, VII, VIII, IX des Sockels gelegt, die untereinander durch lösbare, leitende
Streifen in Verbindung stehen. Ein auf dein Lenkhandrade angeordneter Schalter i2
ist schließlich mit der Klemme II des Sockels verbunden. Falls ein Doppelpolsystem
vorhanden ist, kann die auf dem Sockel befindliche Klemme I dazu benutzt werden,
die Rückleitungen anzuschließen. Es kann aber auch bei einem Einzelpolsystem an
die Klemme I eine kleine Lampe angeschlossen werden, die dann zum Beleuchten .des
Schalters 12 dient. Diese Lampe wird mit dem Hauptscheinwerfer eingeschaltet und
bleibt brennen, solange die Handhabe des Schalters in dieser Stellung .verbleibt.
Das Arbeiten des selbsttätigen Schalters hat auf die Lampe keinen Einfluß.
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Der Rahmen 17 des den selbsttätigen Umschalter beeinflussenden Elektr
omagneten trägt eine rechts- und eine linksgängige Wicklung 13 bzw. 14, falls die
Wicklungen hintereinander liegen, und zwei gleichsinnige Wicklungen, falls die Wicklungen
parallel geschaltet sind. Die Wicklungen 13 und 14 sind um eine dünne Hülse 15 angeordnet,
die einen Kern 16 aufnimmt. Die Hülse paßt dicht in den Rahmen 17 und setzt den
Kraftlinien einen schwachen Widerstand entgegen. Ein aus Messing bestehender abgesetzter
Fortsatz 18 des Kerns 16 drückt gegen einen Kontaktblock i9. Die Hülse 15 wird an
dem dem Kontaktblock zugekehrten Ende durch ein Zwischenstück 2o, das an den Rahmen
17 angenietet oder angeschraubt ist, und am anderen Ende von einer Kappe 21 getragen,
die zugleich als Schutzdeckel für den Kern dient. Die Kappe 21 wird durch zwei Muttern
22 am Rahmen 17 festgehalten. Nach Abschrauben der Muttern 22 kann der Deckel abgehoben
und die Hülse 15 herausgenommen werden. Die Wicklungen 13 und 14 können nach der
Seite entfernt werden. Der aus Isolationsstoff angefertigte Kontaktblock i9 ist
mit vier Kontaktstreifen 23, 24, 25, 26 versehen, die zu zweien an jeder Seite senkrecht
zum Kern 16 angeordnet sind.
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Der Kontaktblock i9 trägt zwei Stangen 27 und 28, auf denen ein Kontakthalter
29 verschiebbar angeordnet ist. Die Mitte dieses Halters 29 fällt mit der Mitte
des Elektromagneten zusammen. Der Kontakthalter 29 ist auf der einen Seite mit vier
Kontaktfingern 30, 31, 32, 33 und auf der anderen Seite mit fünf Kontaktfingern
34, 35, 36, 37, 38 versehen, die mit den Kontaktstreifen 23, 24, 25, 26 des Kontaktblockes
i9 zusammenarbeiten. Außerdem ist auf der dem Kontaktblock i9 abgekehrten Seite
des Halters noch ein Kontakt 41 angeordnet. Der Kontakt 41 wirkt mit einem zweiten
Kontakt 39 zusammen, der an einem bogenförmigen, am Kontakthalter 29 angenieteten
Kontaktfinger 40 sitzt. Die Kontakte39 und 41 sind aus einem besonderen Material
angefertigt, um eine Lchtbogenbildung zu vermeiden. Der Kontakt 41 ist mit dem Kontaktfinger
36 vereint, der auf den Kontaktblock i9 drückt. Die Gleitstangen 27 und 28 des Blockes
i9 stoßen beim Vorgehen des Ankers mit ihren isolierten Enden gegen den Kontaktfinger
40 und heben, wenn :sie sich dem Ende ihres Hubes nähern, den Kontakt 39 von dem
Kontakt 41 ab. Eine in eine Ausnehmung 43 des KOntaktblockes
i
9 eingesetzte Feder 42, die sich finit ihrem anderen Ende gegen den Kontakthalter
29 legt, wird durch die Verschiebung des Blockes zusammengepreßt und drückt, sobald
das Solenoid nicht mehr erregt ist, den Block i9 und damit den Kern 16 durch sein
Verlängerungsstück 18 in die Grundstellung zurück. In dieser Stellung sind die Kontaktfinger
30 und 3 1 durch den Streifen 24 und die Kontaktfinger 32 und 33 durch
den Kontaktstreifen 26 verbunden.
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Die einzelnen Kontaktfinger 3o bis 38 sind in folgender Weise an den
die Klemmen für die Scheinwerfer und Lampen tragenden Sockel gelegt.
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Es stehen in Verbindung- Kontaktfinger 30 mit den Klemmen III, Kontaktfinger
31 mit den Klemmen XII, Kontaktfinger 32 mit den Klemmen IV, Kontaktfinger
33 mit den Klemmen XIII, Kontaktfinger 34 mit den Klemmen XI, Kontaktfinger 35 mit
den Klemmen V, Kontaktfinger 36 mit den Klemmen IV, Kontaktfinger 37 mit den Klemmen
VII und Kontaktfinger 38 mit den Kleininen X.
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Der Anfang der Wicklung 13 ist an die Klemmen IV und das Ende der
Wicklung 13 an die Klemmen II gelegt, während der Anfang der Wicklung 14 an den
Kontaktfinger 4o und das Ende der Wicklung 14 an die Klemmen II angeschlossen ist.
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Die freien Enden der Kontaktfinger 30 und 3 i sind beim Zusammenarbeiten
mit dein Block i9 durch den Kontaktstreifen 24, die der Kontaktfinger 32 und 33
durch den Streifen 26, die der Kontaktfinger 34 und 35 durch den Streifen 23 und
die der Kontaktfinger 36, 37 und 38 durch den Streifen 25 verbunden.
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Die Klemmen III und IV können mittels seines Streifens verbunden werden,
wodurch der Strom von der Klemme IV über die Finger 32, 33, Klemme XIII und den
Scheinwerfer 7 zur Erde geht. Die Klemmen XII und XIII können ebenfalls durch einen
Streifen verbunden werden.
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Bei Beleuchtungssystemen, in denen die Hauptscheinwerfer gesondert
und die Nebenscheinwerfer und Hilfslampen gemeinsam gesichert sind, ergibt sich
nach dem Einschalten der Hauptscheinwerfer 6 und 7 der folgende Stromkreis (s. Abb.
2) : i, 3, 3" nach den Schmelzsicherungen 45, 46. Von 45 geht der Strom nach III
und von 46 nach IV, von III zu den Kontaktfingern 30, 24, 31, XII, zum Scheinwerfer
6, Erde, von IV zu den Kontaktfingern 32, 26, 33, XIII, Scheinwerfer 7, Erde.
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Das Durchbrennen einer Sicherung hat keinen Einfluß auf den anderen
Scheinwerfer; die Kreise für die Scheinwerfer 6 und 7 bleiben getrennt; daher soll
der Streifen zwischen den Klemmen III und IV nicht benutzt werden. Ein Hilfsschalter44,
dessen Zweck später beschrieben ist, ist zwischen den Klemmen IX und X angeordnet.
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Bei Beleuchtungssystemen mit Benutzung eines Widerstandes zum Abblenden
der Scheinwerfer unter Senkung der Spannung (Abb. 3), bei der also die Nebenscheinwerfer
fortfallen, ist der Stromkreis nach dem Einschalten der Scheinwerfer der folgende:
Erstens: Batterie, Widerstandsschalter, 4, IV, 32, 26, 33, XIII, 7, Erde, und zweitens
von 11I, 30, 24, 31, XII, 6, Erde. Die Klemmen XI, XII, XIII sind verbunden.
Der Hilfsschalter 44 ist zwischen V und VI angeordnet.
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Die Beleuchtungssysteme (Abb.4), bei denen die Abblendung dadurch
erfolgt, daß die parallel geschalteten Scheinwerfer in Reihe geschaltet werden,
und bei denen jede Hilfslampe durch eine Sicherung gesichert ist, ergibt sich bei
Anordnung des Hilfsschalters 44 zwischen den Klemmen IX und X der folgende Kreis
für die Parallelschaltung der Scheinwerfer i, Klemme 48, die an die Klemmen 5 i
und 52 angeschlossen ist, Sicherung 45, Klemmen X und XI, die verbunden sind, Scheinwerfer
6, XII, 31, 24, 30, III, Klemme 5o, die an die Klemme 49 angeschlossen ist.
Diese eine ist geerdet.
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Der andere Kreis ist: 52, 53, 46, IV, 32, 26, 33, XIII, Scheinwerfer
7, Erde.
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Bei Benutzung der Scheinwerfer in Reihe ergibt sich: i, 48, 5i, 5',
45, X, XI, Scheinwerfer 6, XII, 31, 24, 30, 111, 50, 53, 46, IV, 32, 26,
331 13. 7, Erde.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß Abb. i ist folgende: Bei Benutzung
der Nebenscheinwerfer 4, 5 verbindet der Schalter 2' die Klemmen 2 und 2", und es
ergibt sich der folgende Stromkreis Batterie i, 2, 2", X, XI, 4 und 5, Erde. Bei
Benutzung der Hauptscheinwerfer 6, 7 verbindet der Schalter 3' die Klemmen 3 und
3", worauf sich folgender Stromkreis schließt: Batterie i, 3, 3", 11I, 30, 24, 31,
XII, Scheinwerfer 6, Erde.
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Falls die Hauptscheinwerfer 6 und 7 aus-und die Nebenscheinwerfer
4 und 5 mit den Hilfslampen 8, 9, io und i i einzuschalten sind, wird der Schalter
12 geschlossen und dadurch folgender Stromkreis hergestellt: Batterie i, 3, 3",
11I, IV, 13, 1I, Erde. Dadurch wird der Elektromagnet erregt, worauf das Verlängerungsstück
18 des Kerns 16 gegen den Kontaktblock i9 drückt und
diesen in der
Achsenrichtung bewegt. Die Verbindung zwischen den Kontaktfingern 30 und 31 sowie
32 und 33, die mit den Streifen 24 und 26 zusammenarbeiten, wird hierdurch unterbrochen
und gleichzeitig ein neuer Stromschluß zwischen den Kontaktfingern 36, 37, 38 und
dem Streifen 25 hergestellt, wodurch die Stromkreise von den Fingern 30 und 31 sowie
32 und 33 nach den Scheinwerfern 6 und 7 geöffnet werden. Gleichzeitig mit den Fingern
36 bis 38 werden aber auch die Kontaktfinger 34, 35 bewegt und mit den Streifen
23 des Kontaktblockes i9 in Berührung gebracht. Hierdurch wird ein Stromkreis geschlossen,
der von 34, 35 nach XI und von da zu den Nebenscheinwerfern 4 und 5 geht. Der Strom
vom Finger 36 geht über den Streifen 25 zum Finger 37 und zur Klemme VII, die mit
den Hilfslampen 8, 9, i o, i i verbunden ist, und vom Streifen 25 über Finger 38
nach den Klemmen X und XI.
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Bevor der Kern 16 das Zwischenstück 2o trifft, haben die isolierten
Enden der Stangen 27 und 28 den Kontaktfinger 40 mit dem Kontakt 39 von dem Kontakt
41 abgehoben und dadurch die Wicklung 14 abgeschaltet. Die Wicklung 13, die zum
Zurückhalten dient und viel weniger Strom braucht, bleibt erregt, um den Kern 16
entgegen der Spannung der zusammengepreßten Feder 42 in seiner vorgeschobenen Stellung
zu halten. Der Funke, der entsteht, wenn die Wicklung 14 abgeschaltet wird, wird
vom Kontakt 39 abgefangen, der so ausgebildet ist, daß er einer Beschädigung widersteht.
Solange die Scheinwerfer 6 und 7 eingeschaltet bleiben, verbraucht die selbsttätige
Vorrichtung überhaupt keinen Strom; hingegen wird während der Zeit, wo die Nebenscheinwerfer
und die Hilfslampen brennen, nur sehr wenig Strom verbraucht, der durch die Wicklung
13 geht. Beim öffnen des Schalters 12 wird der Strom in der Wicklung 13 unterbrochen,
und die Feder 42 stößt den Kontaktblock i9 zurück, der wiederum den Kern 16 in seine
Grundstellung bringt, wodurch die Nebenscheinwerfer und die Hilfslampen ausgelöscht
und die Scheinwerfer 6 und 7 wieder eingeschaltet werden.
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Der Hilfsschalter 44 kann zum Verbinden der Klemmen IX und X benutzt.
werden, so daß bei Beschädigung des selbsttätigen Schalters die Hilfslampen 8 bis
i i zusammen mit den Nebenscheinwerfern 4, 5 eingeschaltet werden können. Zu diesem
Zweck werden die Schalter des auf der Spritzwand befindlichen Schaltbrettes benutzt.
Durch Abschalten der Hauptscheinwerfer, öffnen des Schalters 3' und Schließen des
Schalters 2' ergibt sich bei Ausfall der selbsttätigen Schaltvorrichtung dann folgender
Stromkreis: 1, 2, 2", X, XI, Nebenscheinwerfer 4 und 5, Erde und über 44 nach IX,
VIII, VII, VI, Hilfslampen i i, io, 9, 8, Erde.
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Durch öffnen des Schalters 44 können die Nebenscheinwerfer 4 und 5
nur beim Durchfahren einer Stadt benutzt werden. Falls die Hauptscheinwerfer eingeschaltet
werden sollen, ist der Schalter 2' zu öffnen und der Schalter 3' zu schließen.
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Sollen bei der Anordnung nach Abb. 2 die Nebenscheinwerfer oder Hilfslampen
benötigt werden, so wird unter Benutzung des Schalters 2' der folgende Stromkreis
hergestellt: Batterie 1, 2, 2", Sicherung 47, die mit den Nebenscheinwerfern oder
Hilfslampen verbunden bleibt, Erde. Für diese Beleuchtungsanlage werden daher die
Leitungen für die Nebenscheinwerfer nicht an den Kontaktblock des selbsttätigen
Schalters herangeführt.
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Sind durch Benutzung des Schalters 12 die Hauptscheinwerfer ausgeschaltet
und die Nebenscheinwerfer oder Hilfslampen eingeschaltet, so entsteht folgender
Kreis: 1, 3, 3', f, 46, IV, 36, 25, 37, 38 und von 37 nach VII, 8, 9, io, ii, Erde
und von 38 nach X, welche Klemme mit der Klemme 2' verbunden ist, zur Sicherung
47, zu den Lampen 4 und 5, Erde. Dadurch bleiben die Nebenscheinwerfer trotz Benutzung
der selbsttätigen Vorrichtung durch die Sicherung 47 gesichert.
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Für die Beleuchtungsanlage nach Abb. 3 ergibt sich bei Abblendung
der Scheinwerfer folgende Schaltung auf dem Schaltbrett: »Dunkel«, »Scheinwerfer«.
Der Stromkreis ist dann wie vorstehend. Bei Benutzung des Schalters 12 ist die Schaltung
wie folgt: »Batterie«, »Scheinwerfer«, »Dunkel«. Der Strom geht dann von IV nach
36, 25, 37, VII, Hilfslampen. 8, 9, io, i .i, Erde und ferner, durch den Widerstand
nach V, 35, 23, 34 XI, XII, XIII, Lampen, 6, 37, Erde.
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Mit der Stellung »Dunkel;< auf dem Schaltbrett und durch Schließen
des Hilfsschalters ergibt sich der Stromkreis: i, -»Batterie«, »Dunkel«, »Scheinwerfer«
und ferner zur Klemme V. Von »Scheinwerfer« zu IV-III und von IV nach 32, 26, 33,
XIII, Scheinwerfer 7, Erde und von III nach 30, 24, 31, XII, Scheinwerfer 6 zur
Erde. Folglich brennen die Scheinwerfer mit geringerer Spannung.
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Von »Dunkel« nach V, 44, VI, VII, VIII, IX, Lampen, 8, 9, io, ii,
Erde. Die Hilfslampen haben die gewöhnliche Spannung.
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Sind die Scheinwerfer bei der Anordnung nach Abb. 4 parallel geschaltet
und wird der Schalter 12 benutzt, so können die Scheinwerfer, obgleich sie hinsichtlich
des Schaltbrettes auf dem Spritzbrett parallel bleiben, in Reihe gesetzt werden,
wie der folgende Kreis zeigt:
1, 48, 51, 52, 45, X, XI, Scheinwerfer
6, XII, 31, 35, 23, 34, XIII, Scheinwerfer Erde.
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Ferner 52, 53, 46, IV, 36, 25, 37, VII, VI, VIII, IX, Hilfslampen
8, 9, 1o, i i, Erde. Diese Lampen haben die gewöhnliche Spannung.
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Befinden sich die Scheinwerfer in Reihe und wird der Hilfsschalter
44 benutzt, so ist der Stromkreis wie folgt: Klemme X, 44, IX, VIII, VII, VI, Lampen
i i, 1o, 9, 8, Erde. Die Hilfslampen haben demnach gewöhnliche Spannung.