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Schaltungsanordnung zur Fernanzeige von Störungen in 'Stromkreisen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung bz-w. Überwachungseinrichtung
von Stromkreisen, um eine Änderung in der Stromstärke des oder der zu überwachenden
Stromkreise an einer Beobachtungsstelle sofort zu erkennen. Insbesondere soll die
Erfindung bei Kraftfahrzeugen zur Überwachung derjenigen Signallichter Anwendung
finden, die der Sicht des Fahrers entzogen sind. Die Anzeige erfolgt bei der Einrichtung
nach der Erfindung sowohl akustisch als auch optisch.
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Es ist bekannt, bei derartigen Überwachungseinrichtungen Relais zu
verwenden, welche in den Stromkreis der zu überwachenden Lampe od. dgl. eingeschaltet
sind. Meist finden hier Ruhestromrelais Ver\vendung, die bei Unterbrechung des Stromes
an dem zu Überwachenden Kreis ansprechen und -Signalmittel, beispielsweise Glühlampe
oder Su.mmer, in Tätigkeit setzen. Es ist weiter bekannt, nicht nur einfache Relais
zu verwenden, sondern Relais mit mehreren Wicklungen, bei denen die Wicklungen so
geschaltet und die im normalen Betriebszustand fließende Stromstärke so bemessen
wird, daß sich die magnetischen Wirkungen der Wicklungen aufheben und der Anker
in der Ruhelage verbleibt. Bei Störung des elektrischen Gleichgewichts, sei es durch
Unterbrechung des zii überwachenden Stromkreises, sei es durch Überlastung, wird
das magnetische Gleichgewicht gestört und der Anker angezogen, der jetzt in bekannter
Weise Signalmittel steuern kann.
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Gemäß der Erfindung werden bei einer Schaltungsanordnung zur Fernanzeige
von Störungen in Stromkreisen mit einem Relais, bei dem im normalen Betriebszustand
die magnetischen Wirkungen sich kompensieren, beim Anziehen des Relaisankers eine
oder mehrere Relaiswicklungen kurzgeschlossen. Durch das Kurzschließen einer oder
mehrerer Relaiswicklungen wird der beim Auftreten einer Störung angezogene :@nl<er
wieder
losgelassen, da infolge des Kurzschließens der Wicklung die
magnetische Wirkung aufhört. Der Anker geht in seine Ruhelage zurück, wodurch das
Kurzschließen aufhört, so daß der Anker wieder angezogen werden kann. Die Folge
davon ist ein ständiges Sch-,vingen des Ankers, ähnlich wie es bei einem Wagnerschen
Hammer der Fall ist. Dieses Schwingen des Ankers dient als akustisches Signal, daß
in dem zu überwachenden Stromkreis irgend etwas nicht in Ordnung ist. Da ein derartiges
Relais in jedem Falle mindestens zwei Wicklungen aufweisen muß, von denen die eine
von dem Betriebsstrom des zu überwachenden Kreises durchflossen wird und die andere
durch einen konstanten Dauerstrom, kann man die Kontrollampe als Vorschaltwiderstan@d
für diese Relaiswicklung verwenden. Durch geeignete Wahl des Wickhungsw iderstandes
kann man die Stromstärke so bemessen., daß die Kontrollampe nicht aufleuchtet. Erst
dann, wenn der dieser Wicklung zugeordnete Anker angezogen wird und die Wicklung
kurzschließt, bekommt die Kontrollampe vollen Strom. Um geeignete Stromverhältnisse
bei gegebenem Wicklungswiderstand zu erhalten, kann man parallel zu dieser Kontrollampe
einen Widerstand schalten, der bei Anziehen des Ankers automatisch ausgeschaltet
wird, so daß nur Strom über die Kontrollampe fließt. Da, wie im vorstehenden ausgefiihrt,
der Anker hin und her schwingt, so wird die Kontrollampe nicht ein konstantes Licht
geben, vielmehr im Rhythmus des Ankers flackern, so daß hierdurch die Aufmerksemkeit
leichter erweckt wird.
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In den Fig. i bis 3 ist ein Beispiel der Erfindung schematisch dargestellt,
und zwar zeigt Fig. i das grundsätzliche Schaltbild der Wicklungen eines Relais,
wie es in der Schaltungsanordnung Verwendung findet; Fig. 2 gibt das Schaltschema
einer Anordnung nach der Erfindung: Fig.3 zeigt die schematische Anordnung einer
Schaltungsanordnung bzw. Einrichtung nach der Erfindung im Kraftfahrzeug.
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In der Fig. i trägt der Eisenkern Ek des Relais R zwei Wicklungen
W i und W:2. Beide Wicklungen werden von der Batterie b' gespeist, und zwar
die Wicklung W i über den Widerstand S und die Wicklung W 2 über den Widerstand
K. Durch geeignete Wahl der Windungszahlen und durch Dimensionierung der
Widerstände S und K kann man erreichen, d@aß sich die magnetischen Wirkungen der
beiden Wicklungen W i und W 2 aufheben. Ändert sich in einem der Stromkreise
aus irgendeinem Grunde die Stromstärke nach oben oder nach unten, so ist das magnetische
Gleichgewicht gestört, und der Eisenkern wird magnetisch, so daß er einen in der
Figur nicht gezeichneten Anker anziehen kann.
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Von der im vorstehenden beschriebenen bekannten Anordnung ausgehend,
werden, wie es in der Fig. : gezeigt ist, der bzw. die Anker -und die Kontakte so
ausgebildet, daß beim Anziehen des oder der Anker die Wicklungen kurzgeschlossen
werden. Der von der Batterie B gelieferte Strom fließt über die Sicherung Si, die
Wicklung W i, über die Signallampe S, über die Masse .M, zurück zur Batterie. Unn
in der Wicklung einen möglichst geringen Widerstand zu bekommen, wird man diese
Wicklung zweckmäßigenveise aus verhältnismäßig wenigen Windungen starken Drahtes
herstellen. Zur Kompensation des in der Wicklung bzw. dem Strom erzeugten magnetischen
Feldes ist die Wicklung W:2 vorgesehen, welche ebenfalls von der Batterie B gespeist
wird. Der Wicklung vorgeschaltet ist eine Kontrollampe k sowie ein dazu parallel
liegender Widerstand SPIr. Stromstärke und Windungszahl sind in diesem Kontrollkreis
so bemessen, daß sich die gleiche Amperewindungszahl wie in dem zu überwachenden
Kreis mit der Wicklung W z ergibt. In jedem Falle muß die Stromstärke in der Kontrollampe
so gering sein: daß die Lampe im normalen Betriebszustand nicht aufleuchtet. Parallel
zu den Wicklungen W i -und 1Y2 liegt je eine Kontaktanordnung mit den Kontakten
ri und r2. Es ist hierbei gleichgültig, ob ein gemeinsamer Anker mit isolierten
Kontakten oder aber zwei getrennte Anker vorhanden sind. Tritt in dem Stromkreis
der zu überwachenden Lampe S eine Störung auf, etwa dadurch, daß die Lampe S durchbrennt,
so fällt die magnetische Wirkung der Wicklung W i fort, und der Eisenkern Ek wird
durch den in der Wicklung Y'1-2 fließenden Strom magnetisiert, so daß der oder die
Anker angezogen und die Kontakte r i und r 2 geschlossen werden. Durch
Kurzschluß der Wicklung fällt jede magnetische Wirkung im Eisenkern Ek fort, so
daß der Anker unter dem Einfluß einer Federspannung wieder in die Ruhelage zurückgeht.
Jetzt beginnt .das Spiel von neuem, d. h. der Anker wird periodisch hin und her
schwingen. Dieses Hinundherschwingen gibt ein akustisches Signal. Durch das Schließen
des Kontaktes r2 wird der Ohmsche Widerstand der Wicklung W2 ausgeschaltet, so daß
die Kontrollampe K vollen Strom von der Batterie B bekommt und die Lampe
K aufleuchtet. Gleichzeitig wird bei der in der Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung
der Widerstand SW abgesch.adtet, so daß tatsächlich nur noch Strom über die Kontrollampe
K fließt. Da der Anker hin und her schwingt, bekommt die Kontrolllampe K keinen
konstanten, sondern einen im Rhythmus des schwingenden Ankers unterbrochenen Strom,
so daß die Lampe nicht gleichmäßig aufleuchtet, sondern flackert. Dieses Flackern
erregt die Aufmerksamkeit viel leichter als ein konstantes Aufleuchten.
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In der Fig. 3 ist schließlich schematisch die Anordnung einer Einrichtung
nach der Erfindung dargestellt. Am Armaturenbrett _4 befindet sich der Schaltkasten
B, an den normalerweise das Schlußlicht S angeschlossen ist. Der Schaltkasten vertritt
hier die Batterie B im Schema der Fig. 2. An Stelle der direkten V erbindung des
Schaltkastens mit dem Schlußlicht ,S ist hier das Kontrollgerät Ko dazwischengeschaltet,
von dem aus auch eine Leitung zu der Kontrollampe K am Armaturenbrett führt, ebenso,
falls das Gerät nicht selbst eine leitende
Verbindung mit der Masse
hat, eine Leitung zur Masse. Es ist ferner eine von der Sicherung der Schlußlichtleitung
getrennte abgesicherte Leitung zum Kontrollgerät geführt, damit auch bei Ausfall
der Schlußlichtsicherung das Kontrollgerät ansprechen kann.
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Es hat sich herausgestellt, daß es in der Praxis empfehlenswert ist,
die Stellung des Ankers bzw. der Federspannung des Ankers von außen einstellbar
zu machen und so die Ansprechempfindlichkeit des Gerätes in einem bestimmten Umfange
zu verändern. Diese Maßnahme ist deswegen zweckmäßig, da in der Praxis selbst bei
der Verwendung von Glühlampen gleicher Nennwattzahl gewisse Schwankungen der Stromstärke
vorhanden sind, die man durch Einstellung des Ankers ausgleichen kann.
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Es ist schließlich darauf hinzuweisen, daß die Schaltungsanordnung
bzw. Einrichtung nicht nur dann anspricht, wenn etwa das zu überwachende Signallicht
S etwa durch Durchbrennen ausfällt, sondern auch dann, wenn die Stromstärke durch
Kurzschluß oder Schmoren der Leitung einen zu hohen Wert annimmt. In diesem Falle
überwiegt die magnetische Wirkung der Wicklung W i die der Kompensationswicklung
W2, so daß der Eisenkern Ek auch in diesem Falle magnetisch wird und das Gerät in
der oben geschilderten Weise zum Ansprechen bringt.