Gerät zur Fernanzeige von Störungen in Stromkreisen. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ge rät zum Fernanzeigen von Störungen in Stromkreisen, um eine Änderung in der Stromstärke des oder der zu überwachenden Stromkreise an einer Beobachtungsstelle so fort zu erkennen, und zwar soll nicht nur das richtige Arbeiten dauernd in Tätigkeit befindlicher Stromverbraucher überwacht werden, sondern auch das vorübergehend tätiger. Insbesondere soll das Gerät Anwen dung bei Kraftfahrzeugen finden, bei denen gleichzeitig die dauernd brennenden Schluss lichter sowie die nur zeitweise in Tätigkeit befindlichen Winker sowie das Stoplicht zu überwachen sind. Die Anzeige kann sowohl akustisch als auch optisch erfolgen.
Es sind zahlreiche Geräte zur Überwa chung von Stromkreisen bekannt, die mit Hilfe von Relais Unregelmässigkeiten des Betriebes der zu überwachenden Stromverbrau cher anzeigen. So hat man beispielsweise nur Überwaehung dauernd brennender Lampen, wie der Schlusslichter, Ruhestromrelais ver wendet, welche bei Unterbrechen des Strom kreises ansprechen und optisch bzw. akusti sche Anzeigegeräte in Tätigkeit setzen. Die Überwachung intermittierend im Betrieb be findlicher Stromverbraucher, wie beispiels weise der Winker und des Stoplichtes, werden mit Hilfe eines Arbeitsstromrelais überwacht, wobei beispielsweise beim Einschalten des Winkers ein Summerzeiehen ertönt, so dass der Fahrer gleichzeitig daran erinnert wird, nach Passieren der Kurve den Winker wieder abzuschalten.
Es ist ferner bekannt, zur Überwachung Relais zu verwenden, welche. mindestens zwei Magnetwicklungen aufweisen, die gegeneüxi ander geschaltet sind, wobei die eine Wick lung von einem konstanten Hilfsstrom durch flossen wird, während die andere Wicklung in dem zu überwachenden Stromkreis liegt. Solange der in dem zu überwachenden Kreis fliessende Strom normale Höhe aufweist, kom pensieren sich die magnetischen Wirkungen, so dass das Relais nicht anspricht.
Bei Störung des elektrischen Gleiehgewich tes, sei es durch Unterbrechung des zu über wachenden Stromkreises, sei es durch Über lastung, wird das magnetische Gleichgewicht gestört, und der Anker angezogen, der jetzt. in bekannter Weise Signalmittel steuern kann.
Die bisher bekannten Einrichtungen sind verhältnismässig kompliziert, da praktisch für jeden zu überwachenden Stromkreis ein be sonderes Relais und besondere Anzeigemittel, wie Kontrollampen, Summen und dergleichen, erforderlich sind. Durch die vorliegende Er findung sollen diese Mängel behoben werden.
Das den Gegenstand vorliegender Erfin dung bildende Gerät zur Fernanzeige von Störungen in Stromkreisen weist mindestens ein Relais auf, dessen Eisenkern zwei Wick lungen trägt, deren magnetische Wirkungen sich beidem normalen Betriebszustand kom pensieren, wobei die eine Wieklung in den zu überwachenden Stromkreis, während die andere Wicklung in einen Kompensations stromkreis geschaltet ist, und ist gekennzeich net durch eine derartige Anordnung der Kon takte, dass beim Anziehen des Relaisankers mindestens die Relaiswicklung im Kompen sationsstromkreis kurzgeschlossen wird.
Durch das Kurzschliessen der genannten Relaiswicklungen wird der beim Auftreten einer Störung angezogene Anker wieder los gelassen, 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 Schwingen des Ankers, ähnlich wie es bei einem Wagner- sehen Hammer der Fall ist. Dieses Schwingen ,des Ankers dient als akustisches Signal, dass in dem zu überwachenden Stromkreis irgend etwas nicht in Ordnung ist.
Es können im Gerät auch zwei mechani sche Relais angeordnet sein, durch welche es möglich wird, nicht nur dauernd in Betrieb befindliche Stromverbraucher zu übelwachen, sondern gleichzeitig auch Stromverbraucher, die nur vorübergehend in Tätigkeit treten, beispielsweise Winker und Stoplicht.
Die wesentlichen Aufgaben eines solchen Gerätes ergeben sich aus den nachstehenden Ausführungen, wobei der Einfachheit halber angenommen sei, dass es sich um ein Gerät handelt, welches bei Kraftfahrzeugen Anwen dung finden soll, bei welchen dauernd bren nende Schlusslichter sowie vorübergehend in Tätigkeit befindlicher Winker sowie ein Stop licht vorhanden sind. Selbstverständlich kann das Gerät analog auch für andere Zwecke Verwendung finden, beispielsweise bei Flug zeugen, Wasserfahrzeugen, und dergleichen. Im wesentlichen treten folgende Betriebs möglichkeiten auf I. Schlusslichter brennen, II. Winker in Betrieb, III. Stoplieht brennt, IV. Schlusslicht + Winker in Betrieb, V. Schlusslieht + Winker + Stoplieht in Betrieb, VI. Winker + Stoplieht in Betrieb, VII. Schlusslichter + Stoplieht in Betrieb.
Bei allen diesen Betriebszuständen soll das Kontrollgerät sicher anzeigen. Es hat sieh in der Praxis als zweckmässig, erwiesen, dass das Gerät bei den dauernd in Betrieb befindlichen Verbrauchern, das heisst den Schlusslichtern, anspricht, wenn bei diesen irgendein Fehler auftritt, beispielsweise eines oder beide Schluss- liehter ausgehen. Bei dem vorübergehend in Tätigkeit befindlichen Verbrauchern, das heisst bei den Winkern und beim Stoplieht, spricht das Gerät an bei Einschalten dieser Verbraucher, das heisst es erfolgt ein Sehnar ren, solange die Winker ausgefahren sind.
Beim Treten des Stoplichtes erfolgt kein aku stisches Zeichen, sondern lediglich ein konti nuierliches Aufleuchten der Kontrollampe. Bei gleichzeitigem Betätigen von Winker und Stoplicht hört in dem Augenblick, wo das Stoplieht brennt, das Sehnarren auf, und aus dem Flaekerlicht der Kontrollampe wird ein Dauerlicht. Diese Massnahme hat den Vorteil, dass beim Warten vor Abzweigungen mit her ausgefahrenem Winker nicht dauernd ein Schnarrton erfolgt. Erst beim Loslassen der Bremse, das heisst mit Erlöschen des Stoplich tes setzt das Sehnarren wieder ein, welches daran erinnert, dass der Winker noch ausge fahren ist.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind Aus führungsbeispiele des Erfindungsgegenstan des schematisch dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 das grundsätzliehe Schaltbild der Wicklungen eines Relais, wie es in dem Gerät Verwendung findet.
Fig. 2 ist das Sehaltsellema einer ersten Ausführungsform des Gerätes.
Fis. 3 zeigt schematisch die Anordnung einer Ausführungsform des Gerätes im Kraft fahrzeug.
Fig. 4 zeigt die Anordnung einer Ausfüh rungsform des Gerätes zur gleichzeitigen LTberwachung dauernd und vorüberf-ehend in Tätigkeit befindlielier Stromverbraucher.
In der Fi- 1 trägt der Eisenkern EL, des Relais R zwei Wicklungen 1i'1 und IV 2. Beide Wicklungen werden von der Batterie R ge- speist, und zwar die Wicklung WI über den Widerstand SL und die Wicklung W2 über den Widerstand KL.
Durch geeignete Wahl der Windungszahlen und durch Dimensionie- rung der Widerstände SL und KL kann man erreichen, dass sieh die magnetischen Wirkun gen der beiden Wicklungen W1 und W2 auf heben. Ändert sieh in einem der Stromkreise aus irgendeinem Grunde die Stromstärke nach oben oder nach unten, so ist das magne tische Gleichgewicht gestört und der Eisen kern wird magnetisch, so dass er einen in der Figur nicht gezeichneten Anker anziehen kann.
Vor der im vorstehenden beschriebenen bekannten Anordnung ausgehend werden, wie es in der Fig. 2 gezeigt ist, der bzw. die Anker und die Kontakte so ausgebildet, dass beim Anziehen des oder der Anker die Wick- ltngen kurzgeschlossen werden. Der von der Batterie B gelieferte Strom fliesst über die Sicherung Si, die Wickhng W1, über die Signallampe SL, über die Masse M, zurück zur Batterie. Um in der Wicklung einen mög- liclist geringen Widerstand zu bekommen, wird man diese Wicklung zweckmässigerweise aus verhältnismässig wenigen Windungen starken Drahtes herstellen.
Zur Kompensation des in der Wicklung erzeugten magnetischen Feldes ist die Wicklung W2 vorgesehen, wel- ehe ebenfalls von der Batterie B gespeist wird. Der Wicklung vorgeschaltet ist eine Kontrollampe KL sowie ein dazu parallel lie gender Widerstand SW. Stromstärke und Windungszahl sind in diesem Kontrollkreis so bemessen, dass sieh die gleiche Ampere windungszahl wie in dem zu überwachenden Kreis mit der Wicklung W1 ergibt. In jedem Falle muss die Stromstärke in der Kontroll- lampe so gering sein, dass die Lampe im nor malen Betriebszustand nicht aufleuchtet. Par allel zu den Wicklungen W1 und W2 liegt eine Kontaktanordnung mit den Kontakten r1 und r2.
Es ist hierbei gleichgültig, ob ein ge meinsamer Anker mit isolierten Kontakten oder aber zwei getrennte Anker vorhanden sind. Tritt in dem Stromkreis der zu überwa chenden Lampe SL eine Störung auf, etwa dadurch, dass die Lampe SL durchbrennt, so fällt die magnetische Wirkung der Wicklung W1 fort und der Eisenkern Ek wird durch den in der Wicklung W2 fliessenden Strom magnetisiert, so dass der oder die Anker an gezogen und die Kontakte rl und r2 geschlos sen 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, das heisst der Anker wird periodisch hin und her schwingen. Dieses Hin- und Her schwingen gibt ein akustisches Signal.
Durch das Schliessen des Kontaktes r2 wird die Wicklung W2 kurzgeschlossen, so dass durch den Fortfall des Ohmschen Widerstandes der Wicklung die Kontrollampe KL nunmehr un- geseliwä,cht vollen Strom von der Batterie be kommt und die Lampe KL aufleuchtet. Gleich zeitig wird bei der in der Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung der Widerstand SW abgeschaltet, so dass tatsächlich nur noch Strom über die Kontrollampe KL fliesst. Da.
der Anker hin und her schwingt, bekommt die Kontrollampe KL keinen konstanten, son dern einen im Rhythmus des schwingenden Ankers unterbrochenen Strom, so dass die Lampe nicht gleichmässig aufleuchtet., son dern flackert. Dieses Flackern erregt, die Auf- inerksa.mkeit viel leichter als ein konstantes Aufleuchten.
In der Fig. 3 ist schliesslich schematisch die Anordnung eines Kontrollgerätes in der Schaltung der zu überwachenden Lampen eines Kraftfahrzeuges dargestellt.. Am Arma turenbrett < i befindet sieh ein Schaltkasten B, an .den normalerweise das Schlusslicht n5 L angeschlossen ist. Der Schaltkasten vertritt hier die Batterie B im Schema, der Fig. 2.
An Stelle.. der direkten Verbindung des Schalt kastens mit dem Schlusslicht SL ist hier das Gerät. zur Fernanzeige ho dazwischengeschal tet, von dem aus auch eine Leitung zu der Kontrollampe KL am Armaturenbrett führt, ebenso, falls das Gerät nicht. selbst eine lei tende Verbindung mit der Masse hat, eine Leitung zur Masse. Es ist ferner eine von der Sicherung der Sehlusslichtleitung getrennte abgesicherte Leitung zum Gerät Ko geführt, damit auch bei Ausfall der Sehlusslichtsiche- rung das Gerät ansprechen kann.
Das Gerät zur Fernanzeige nach Fig. besteht im wesentlichen aus einem Überwa chungsrelais Ü sowie einem Kontrollrelais K, welche zweckmässig in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Das Überwa chungsrelais trägt auf einem gemeinsamen Eisenkern zwei Wicklungen W1 und W2, deren Anfang und Ende so geschaltet sind, dass sich bei normalem Stromverbrauch der Schlusslichter SL die beiden magnetischen Wirkungen kompensieren. Auf einem gemein samen Anker sitzen drei Kontaktpaare ü1, ü2 und ü3. Die Wieklung W1 liegt, wie man aus dem Schaltbild erkennt, im Stromkreis der Schlusslichter. Das Kontaktpaar ü1 liegt zwi schen Anfang und Ende der Wicklung W1. Im normalen Betriebszustand ist das Kontakt paar geöffnet.
Die Wicklung W2 erhält über einen Hilfswiderstand R einen konstanten Strom, der so bemessen ist, dass sich die magnetischen Wirkungen der Wicklungen W1 und W2 gerade aufheben. Parallel zu Anfang und Ende der Wicklung W2 liegt das Kon taktpaar ü2, das in normalem Betriebszustand ebenfalls offen ist. Das Kontaktpaar ü3 ist ebenfalls geöffnet. Das Kontrollrelais K hat drei Wicklungen W3, W5 und W4. Das Ende der Wicklung W5 ist mit dem Anfang der Wicklung W4 verbunden. Das K-Relais weist drei Kontaktpaare k1, k2 und k3 auf. Die Kontaktpaare k1 und k3 sind im Normalzu stand geöffnet, während das Kontaktpaar 1c9 geschlossen ist. Das Kontaktpaar k3 liegt an den Enden der Wicklung W4, während das Kontaktpaar k1 in der Zuleitung zu der Kon trollampe KL liegt, deren anderer Pol an Masse führt.
Der Anfang der Wicklung W5 führt über einen mit dem Bremspedal verbun denen automatischen Schalter A zu dem Brems- oder Stoplieht BL, während der Ver bindungspunkt der Wicklungen W5 und W4 über einen Umschalter U zu den beiden Win kern Wi1 bzw. Wi2 führt. Brennen die Schlusslichter SL normal, so befindet sieh das Überwachungsrelais Ü im Kompensationszustand, das heisst der Anker ist nicht angezogen und die Kontaktpaare sind geöffnet. Das gleiche gilt vom Kontroll- relais K, bei welchem ebenfalls der Anker nicht angezogen ist und bei dem die Kontakt paare k1 und k3 offen sind und das Kontakt paar k2 geschlossen. Der Stromkreis zur Kon trollampe KL ist also unterbrochen und die Lampe nicht in Betrieb.
Es sei jetzt angenommen, dass im Strom kreis der Schlusslichter SL eine Störung auf tritt, beispielsweise eine Stromunterbrechung infolge Durehbrennens der Lampen. In diesem Falle hört die magnetische Wirkung der Wick lung W1 des Ü-Relais auf, so dass allein die von einem Dauerstrom durchflossene Wick lung W2 wirksam ist. Durch Wegfall der magnetischen Kompensation wird der Kern magnetisch und zieht den Anker an, wodurch die drei Kontaktpaare geschlossen werden. Es sei zunächst dieser Zustand betrachtet.
Der von der Batterie gelieferte Strom fliesst über die Wicklung 1V4, das Ruhekontaktpaar k2, die "#Vieklung 1V3 und das geschlossene Kontaktpaar ü.3 zur Masse, das heisst zur Batterie zurück. Unter dem Einfluss der bei den stromdurchflossenen Wicklungen 1V1 und W3 zieht auch der Anker des K-Relais an, wodurch der Stromkreis für die Kontrollampe KL geschlossen wird.
Der Strom von der Bat terie B fliesst über die geschlossenen Kontakt paare k:3 und 7,'7. zur Kontrollampe KL und von da über Masse zurück zur Batterie. Die Kontrollampe wird also aufleuchten. Dieses Aufleuchten wird jedoch nur einen kurzen Augenblick dauern, da sowohl der Kern des Z" Relais als auch der Kern des K-Relais so fort wieder losgelassen werden.
Der Grund hierfür ist folgender : Beim (-Relais werden durch das Kontaktpaar ii.l die Wicklung W1 und durch das Kontaktpaar ü.2 die Wicklung 1V2 kurzgeschlossen. Hierdurch hört die ma- gnetiselie Wirkung im Essenkern auf, so, dass der Anker losgelassen und unter dem Einfluss seiner Federkraft wieder in die Ruhelage geht. Hierdurch kann wieder die magnetische Wirkung der Wicklung W2 einsetzen, wo durch der Anker erneut angezogen wird und so fort, das heisst der Anker gerät in peri odische Schwingungen und das Relais gibt einen Sehnarrton.
Ein ähnlicher Effekt tritt bei dem K-Relais auf. Hier wird beim An ziehen des Ankers die Magnetwicklung W4 kurzgeschlossen, so dass die magnetische Wir knng wegfällt, ebenso wird der Strom durch die Wicklung W3 unterbrochen, da sich der Ruhekontakt h2 öffnet. Durch Wegfall der magnetischen Wirkung wird jetzt der Anker wieder losgelassen und das Spiel kann von neuem beginnen. Beide Relais werden also heim Auftreten einer Störung der Sehlusslich- ter SL in Schwingungen geraten. Diese Sehwingungen geben ein akustisches Signal.
Da in dem gleichen Rhythmus auch das Kon- iaktpaar k1 geöffnet und geschlossen wird, wird die Kontrollampe KL ein Flackerlicht geben, das dem Rhythmus der schwingenden Anker entspricht. Sobald die Störung im Sehlussliehtkreis behoben ist, tritt wieder der Normalzustand ein. Die Relais sind in Ruhe, die Kontrollampe KL leuchtet nicht auf.
Es sei jetzt der Fall betrachtet, dass das Stoplieht durch Betätigung des Bremspedals und damit des Schalters A eingeschaltet wird. Der Strom für das Stoplicht fliesst von der Batterie B über die Wicklungen W4, W5, Schalter A, Stoplieht BL zur Masse und von da zurück zur Batterie. Unter dem Einfluss der Wicklungen W4 und W5 wird der Anker angezogen, wodurch die Kontaktpaare k1 und k3 geschlossen und das Kontaktpaar k2 geöff net wird. Die Öffnung des Kontaktpaares k2 ruft keine Wirkung hervor, da ja das Ü-Re- lais sieh im Normalzustand befindet und das Kontaktpaar ü3 mithin offen ist.
Durch Schliessen der Kontaktpaare k1 und k3 erhält die Kontrollampe KL einen direkten Strom, und -zwar fliesst dieser von der Batterie B über k3, k1, Kontrollampe KL zur Masse und von da zurück zur Batterie. Zwar wird durch Ansprechen des Ankers und Schliessen des Kontaktpaares k3 die Wicklung W4 ausser Tätigkeit gesetzt, der durch die Wicklung W5 über das Stoplicht BL fliessende Strom reicht jedoch aus, den Anker in angezogenem Zustand zu halten, so dass, solange das Brems pedal getreten und das Stoplicht brennt, die Kontrollampe KL mit Dauerlicht aufleuch tet.
Ein Vorteil der Anordnung liegt darin, dass beim Einschalten des Stoplichtes zu nächst auf den Anker die vereinten magneti- sehen Kräfte der Wicklungen W4 und W5 einwirken, so dass die zum Anziehen des An kers erforderliche magnetische Kraft erreicht wird, während zum Halten des Ankers die Kraft der Wicklung W5 allein ausreicht.
Es sei jetzt. der Fall betrachtet, dass einer der Winker, beispielsweise der Winker Wil, durch Betätigung des Sehalters U ausgefah ren wird. Der Winkerstrom fliesst von der Batterie B über die Wicklung W4, den Schal ter U, den Winker WÜ zur Masse und von da zurück zur Batterie. Von den drei Wick lungen des Relais ist nur die Wicklung W4 in Tätigkeit, die so bemessen ist, da,ss sie beim Durchfliessen des Winkerstromes ausreicht, den Anker zum Anzug zu bringen. Hierdurch werden die Kontaktpaare k1 und k3 geschlos sen und das Ruhekontaktpaar k2 geöffnet.
Dieses hat. jedoch, genau wie im Falle der Be tätigung des Stoplichtes, keinen Einfluss auf das Arbeiten des K-Relais. Durch Schliessen des Kontaktes k1 erhält die Kontrollampe KL in bekannter Weise Strom. Da jedoch durch das Kontaktpaar k3 die einzige stromdurch flossene Wicklung kurzgeschlossen wird, so muss der Anker wieder in seine Ruhelage zu rückgehen, wodurch die Kontakte k1 und k3 geöffnet werden, wobei das Spiel von neuem beginnt.
Bei Betätigung eines der Winker wird also das K-Relais schnarren und die Kontrollampe KL ein Flaekerlicht geben. Der Fahrer wird mithin nach Passieren der Kurve durch das Sehnarren und das Flackerlicht daran erinnert, den Winker wieder hereinzu nehmen.
Es sei jetzt der in der Praxis häatfigste Fall betrachtet, nämlich der, bei dein gleich zeitig Winker und Stoplicht betätig . werden. Inder Praxis spielt sich dieser Fall im allge meinen folgendermassen ab. Der Fahrer beab sichtigt, beispielsweise rechts einzubiegen. Er wird rechtzeitig vor dem Abbiegen den reeh- ten Winker ausfahren und an die Kreuzung heranfahren. Erfahrungsgemäss wird er kurz vor dem Abbiegen die Bremse betätigen, um die Geschwindigkeit des Fahrzeuges auf das notwendige Mass herabzusetzen.
In der Kurve selbst wird die Bremse wieder losgelassen und meist etwas Gas gegeben. Im Kontroll gerät spielt sieh mithin folgendes ab. Sobald der Winker IM ausgefahren ist, schnarrt das Kontrollgerät und das Kontrollicht flak- kert, genau wie es im vorhergehenden Absatz beschrieben ist. Wird jetzt die Bremse getre ten und damit durch den Stopsehalter A das Stoplicht eingeschaltet, so wird die Wicklung W5 von dem Stoplichtstrom durchflossen und magnetisiert zusätzlich den Kern des K-Re- lais. Die magnetische Wirkung von W5 allein reicht aus, den Anker angezogen zu halten.
Das Kurzschliessen der Wicklung W4 durch das Kontaktpaar k3 setzt zwar die magneti- sehe Wirkung herab, jedoch reicht. diese magnetische Wirkung der Wicklung W5 aus, den Anker angezogen zu halten. Das Sehnar ren des Relais hört auf und aus dem Flacker- licht der Kontrollampe KL wird Dauerlicht. Dieser Zustand hält genau so lange an, wie das Bremspedal getreten wird. Sobald nicht mehr gebremst wird, das heisst das Stoplicht erlischt, hört auch die Wirkung der Wick lung W5 auf und das Schnarren des Relais sowie das Flackern der Kontrollampe KL setzt wieder ein.
Der Effekt, dass beim Bremsen bei gleichzeitig ausgefahrenem Winker das Schnarren aufhört, ist besonders beim Ver kehr in Städten von grosser Bedeutung, da es vielfach nötig ist, vor dem Abbiegen mehrere Minuten zu warten. Das minutenlange Schnar ren würde den Fahrer und auch die Insassen stören. Durch Treten des Bremspedals wäh rend dieses Wartens wird automatisch das Sehnarren und damit die Störung ausgeschal tet. Es sei darauf hingewiesen, dass das Tre ten des Bremspedals von jedem Fahrer auto matisch während der Wartepausen erfolgt, so dass das Vorhandensein des Kontrollgerätes nicht etwa eine besondere Aufmerksamkeit bzw. Tätigkeit des Fahrers erfordert.
Es erübrigt sieh, darauf hinzuweisen, dass unabhängig vom Arbeiten des K-Relais bei Betätigung des Stoplichtes bzw. der Winker selbstverständlich das Ü-Relais unabhängig daneben in Tätigkeit treten kann bei Störun gen im Stromkreis der Schlusslichter SL.
Es ist wichtig, dass sich bei dem Ü-Relais mindestens die beiden Kontakte ü1 und ü2 auf einem gemeinsamen Anker befinden. Die magnetische Kompensation der Wirkung der beiden Wicklungen W1 und W2 ist für Dauerstrom bemessen. Da beim Einschalten der Schlusslichter SL ein mehrfacher Strom durch die Wicklung W1 fliesst, ist keine Kom pensation vorhanden, so dass das Relais an spricht. Dadurch, dass beide Kontakte ü1 und ü2 geschlossen und dadurch die Wicklungen stromlos werden, kann der Anker wieder in die Ruhestellung zurückgehen, in der er auch verbleibt, da sieh inzwischen in der Wicklung W1 die für die Kompensation richtige Strom stärke eingestellt hat.
Weiter ist die Verwen dung eines gemeinsamen Ankers deswegen von Vorteil, da sieh mechanische Erseliütte- rungen, die in einem<U>Fahrzeug</U> unverineidlieh sind, auf beide Kontakte gleichmässig auswir ken, so dass an dem Normalzustand durch ein einmaliges durch Erschütterung bedingtes Schliessen der Kontakte ii1 und ii.2 nichts ge ändert wird..
Ein Fehler der bisher üblichen Schaltun gen lag darin, dass die Kontakte der verwen deten Relais einer starken Strombelastung <B>,</B> auso,esetzt waren, so dass naeh verhältnis- n mässig kurzer Betriebsdauer Störungen durch Schmoren und Kleben der Kontakte auftra ten.
Bei der nach der vorliegenden Erfindung verwendeten Scha.ltxxng liegen die Kontakte in i. zu Wicklungen, die nur einen geringen Oh xschen Widerstand aufweisen. Betrachtet man etwa das Kontaktpaar k3, das parallel zu der Wicklung 1V4 liegt, so erkennt man unschwer, dass dieses Kontaktpaar in keinem Falle den vollen Winkerstrom abzu schalten hat, sondern lediglieh die Wicklung W4 kurzschliesst.
Der über die Winker flie ssende Strom wird durch das Schliessen bzw. Öffnen des Kontaktpaares nur yaiiz unwe- sentlieh geändert, da der Ohmsche Wider stand der Wicklung W4 vernachlässigbar niedrig ist. Ähnliche Überlegungen gelten sinngemäss auch für die übrigen Kontakte.
Es hat sich herausgestellt, dass es in der Praxis empfehlenswert ist, die Stellung des oder der Anker bzw. der Federspannung des oder der Anker von aussen einstellbar zu maehen 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 Nenn- Wattzahl gewisse Schwankungen der Strom stärke vorhanden sind, die man durch Ein stellung des Ankers ausgleichen kann.
Device for the remote display of faults in electrical circuits. The invention relates to a Ge advises for remote display of faults in circuits in order to immediately recognize a change in the current strength of the circuit or circuits to be monitored at an observation point, and not only the correct work of continuously active electricity consumers should be monitored , but also that temporarily active. In particular, the device is to be used in motor vehicles in which the permanently burning taillights and the indicators that are only temporarily in use and the stop light are to be monitored at the same time. The display can be acoustically as well as optically.
There are numerous devices for monitoring electrical circuits are known that use relays to indicate irregularities in the operation of the electricity consumers to be monitored. For example, you only have to monitor constantly burning lamps, such as the taillights, closed-circuit relays, which respond when the circuit is interrupted and activate visual or acoustic display devices. The intermittent monitoring of electricity consumers in operation, such as the indicator and the stop light, are monitored with the help of an operating current relay, with a buzzer sounding when the indicator is switched on, so that the driver is simultaneously reminded to use the indicator after passing the curve switch off again.
It is also known to use relays for monitoring, which. have at least two magnet windings which are connected against each other, one winding being flowed through by a constant auxiliary current, while the other winding is in the circuit to be monitored. As long as the current flowing in the circuit to be monitored is normal, the magnetic effects compensate each other so that the relay does not respond.
If the electrical equilibrium is disturbed, be it by interrupting the circuit to be monitored or by overloading, the magnetic balance is disturbed and the armature is attracted. can control signaling means in a known manner.
The previously known devices are relatively complicated, since a special relay and special display means, such as control lamps, sums and the like, are required for practically every circuit to be monitored. The present invention aims to remedy these shortcomings.
The subject of the present invention forming device for the remote display of faults in circuits has at least one relay, the iron core of which carries two windings whose magnetic effects compensate for the normal operating state, one weighing in the circuit to be monitored, while the other Winding is connected in a compensation circuit, and is marked by such an arrangement of the contacts that when the relay armature is tightened, at least the relay winding in the compensation circuit is short-circuited.
By short-circuiting the above-mentioned relay windings, the armature that was attracted when a fault occurs is released again, since the magnetic effect ceases as a result of the short-circuiting of the winding. The armature returns to its rest position, whereby the short-circuiting stops, so that the armature can be tightened again. The consequence of this is a constant swinging of the anchor, similar to what is the case with a Wagner hammer. This oscillation of the armature serves as an acoustic signal that something is wrong in the circuit to be monitored.
There can also be two mechanical cal relays in the device, through which it is possible not only to malevolve power consumers that are in operation, but also power consumers that are only temporarily active, such as indicators and stop lights.
The main tasks of such a device result from the following statements, whereby for the sake of simplicity it is assumed that it is a device which is to be used in motor vehicles, in which permanently burning tail lights as well as indicators that are temporarily in operation and a Stop lights are in place. Of course, the device can also be used analogously for other purposes, for example in aircraft, watercraft, and the like. Essentially, the following operating options occur I. Tail lights are on, II. Direction indicators in operation, III. Stop light burns, IV. Tail light + indicator in operation, V. End light + indicator + stop light in operation, VI. Winker + Stoplieht in operation, VII. Tail lights + Stoplieht in operation.
The control device should display reliably in all of these operating states. In practice, it has proven to be useful that the device responds to consumers that are permanently in operation, that is to say the taillights, if any fault occurs with them, for example one or both of the taillights go out. In the case of consumers who are temporarily in operation, that is to say with the indicators and when they stop, the device responds when these consumers are switched on, which means that a sehnar ren as long as the indicators are extended.
When the stop light is stepped on, there is no acoustic signal, only the control lamp lights up continuously. When the indicator and stop light are operated at the same time, the longing stops at the moment when the stop light is on, and the control light turns into a permanent light. This measure has the advantage that there is no constant buzzing sound when waiting in front of branches with the direction indicator extended. Only when the brake is released, that is, when the stoplight goes out, does the longing start again, which reminds you that the indicator is still extended.
In the accompanying drawings, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown schematically, namely: Fig. 1 shows the basic circuit diagram of the windings of a relay as it is used in the device.
Fig. 2 is the Sehaltsellema a first embodiment of the device.
F sharp. 3 shows schematically the arrangement of an embodiment of the device in the motor vehicle.
4 shows the arrangement of an embodiment of the device for simultaneous monitoring of electricity consumers that are permanently and temporarily in operation.
In FIG. 1, the iron core EL of the relay R has two windings 1i'1 and IV2. Both windings are fed by the battery R, namely the winding WI via the resistor SL and the winding W2 via the resistor KL .
By suitable selection of the number of turns and by dimensioning the resistors SL and KL, one can achieve that the magnetic effects of the two windings W1 and W2 are canceled out. If for any reason the current strength changes up or down in one of the circuits, the magnetic equilibrium is disturbed and the iron core becomes magnetic, so that it can attract an armature not shown in the figure.
Starting from the known arrangement described above, as shown in FIG. 2, the armature (s) and the contacts are designed in such a way that the windings are short-circuited when the armature (s) is / are tightened. The current supplied by the battery B flows via the fuse Si, the Wickhng W1, via the signal lamp SL, via the mass M, back to the battery. In order to achieve the lowest possible resistance in the winding, this winding will expediently be made from relatively few turns of thick wire.
To compensate for the magnetic field generated in the winding, the winding W2 is provided, which is also fed by the battery B. Upstream of the winding is a control lamp KL and a parallel resistor SW. The current strength and number of turns are dimensioned in this control circuit in such a way that the same ampere number of turns results as in the circuit to be monitored with winding W1. In any case, the current intensity in the control lamp must be so low that the lamp does not light up in normal operating status. In parallel with the windings W1 and W2 there is a contact arrangement with the contacts r1 and r2.
It does not matter whether a common anchor with isolated contacts or two separate anchors are present. If a fault occurs in the circuit of the lamp SL to be monitored, for example due to the fact that the lamp SL burns out, the magnetic effect of the winding W1 disappears and the iron core Ek is magnetized by the current flowing in the winding W2, so that the or the armature is pulled and the contacts rl and r2 are closed. By short-circuiting the winding, any magnetic effect in the iron core Ek disappears, so that the armature returns to its rest position under the influence of spring tension. Now the game starts all over again, that is, the anchor will periodically swing back and forth. This swinging back and forth gives an acoustic signal.
By closing the contact r2, the winding W2 is short-circuited, so that when the ohmic resistance of the winding is no longer present, the control lamp KL is now unseliwä, cht full current from the battery and the lamp KL lights up. At the same time, in the circuit arrangement shown in FIG. 2, the resistor SW is switched off, so that actually only current flows through the control lamp KL. There.
If the armature swings back and forth, the control lamp KL does not receive a constant current, but rather an interrupted current in the rhythm of the swinging armature, so that the lamp does not light up evenly, but flickers. This flickering arouses the attention much more easily than a constant lighting up.
Finally, in FIG. 3, the arrangement of a control device in the circuit of the lamps to be monitored of a motor vehicle is shown schematically. On the dashboard there is a switch box B, to which the tail light n5 L is normally connected. The switch box here represents the battery B in the scheme of FIG. 2.
Instead of .. the direct connection of the switch box with the tail light SL, this is the device. for remote display ho inbetween switched, from which a line also leads to the control lamp KL on the dashboard, also if the device does not. itself has a lei tend connection to ground, a line to ground. Furthermore, a protected line, which is separate from the fuse for the tail light line, is routed to the device Ko so that the device can respond even if the tail light fuse fails.
The device for remote display according to FIG. Essentially consists of a monitoring relay Ü and a control relay K, which are conveniently housed in a common housing. The monitoring relay carries two windings W1 and W2 on a common iron core, the beginning and end of which are switched so that the two magnetic effects compensate each other with normal power consumption of the tail lights SL. There are three pairs of contacts ü1, ü2 and ü3 on a common anchor. As you can see from the circuit diagram, the weight W1 is in the circuit of the tail lights. The contact pair ü1 lies between the beginning and end of the winding W1. In the normal operating condition, the contact pair is open.
The winding W2 receives a constant current via an auxiliary resistor R, which is dimensioned such that the magnetic effects of the windings W1 and W2 just cancel each other out. Parallel to the beginning and end of the winding W2 is the contact pair ü2, which is also open in the normal operating state. The contact pair ü3 is also open. The control relay K has three windings W3, W5 and W4. The end of winding W5 is connected to the beginning of winding W4. The K relay has three contact pairs k1, k2 and k3. The contact pairs k1 and k3 are open in the normal state, while the contact pair 1c9 is closed. The contact pair k3 is at the ends of the winding W4, while the contact pair k1 is in the lead to the control lamp KL, the other pole of which leads to ground.
The beginning of the winding W5 leads via a verbun with the brake pedal which automatic switch A to the braking or Stoplieht BL, while the connection point of the windings W5 and W4 via a switch U leads to the two winches Wi1 and Wi2. If the tail lights SL burn normally, then the monitoring relay Ü is in the compensation state, i.e. the armature is not attracted and the contact pairs are open. The same applies to the control relay K, in which the armature is also not attracted and in which the contact pairs k1 and k3 are open and the contact pair k2 are closed. The circuit to the control lamp KL is therefore interrupted and the lamp is not in operation.
It is now assumed that a fault occurs in the circuit of the tail lights SL, for example a power interruption due to the lamps burning out. In this case, the magnetic effect of the winding W1 of the Ü relay ceases, so that only the winding W2 through which a continuous current flows is effective. When the magnetic compensation is omitted, the core becomes magnetic and attracts the armature, which closes the three contact pairs. Let us first consider this state.
The current supplied by the battery flows through the winding 1V4, the normally closed contact pair k2, the "#Vieklung 1V3 and the closed contact pair ü.3 to earth, that is, back to the battery. Under the influence of the windings 1V1 and W3 through which current flows, it also pulls the armature of the K relay, whereby the circuit for the control lamp KL is closed.
The current from battery B flows through the closed contact pairs k: 3 and 7, '7. to the control lamp KL and from there via ground back to the battery. So the control lamp will light up. However, this lighting up will only last a short moment, as both the core of the Z "relay and the core of the K relay are immediately released again.
The reason for this is as follows: In the case of the (relay, the winding W1 is short-circuited by the contact pair ii.l and the winding 1V2 by the contact pair ü.2. As a result, the magnetiselie effect in the Essen core stops, so that the armature is released and under the influence of its spring force goes back into the rest position. This allows the magnetic effect of the winding W2 to start again, where the armature is attracted again and so on, i.e. the armature starts to oscillate periodically and the relay emits an audible tone.
A similar effect occurs with the K relay. When the armature is pulled in, the magnet winding W4 is short-circuited here, so that the magnetic interaction is eliminated, and the current through the winding W3 is also interrupted because the normally closed contact h2 opens. When the magnetic effect is no longer available, the anchor is released again and the game can begin again. Both relays will therefore start to oscillate if a fault occurs in the secondary lights SL. These visual vibrations give an acoustic signal.
Since the contact pair k1 is also opened and closed in the same rhythm, the control lamp KL will emit a flickering light that corresponds to the rhythm of the oscillating armature. As soon as the disturbance in the Sehlussliehtkreis is eliminated, the normal state occurs again. The relays are idle, the KL control lamp does not light up.
Let us now consider the case that the stop is switched on by pressing the brake pedal and thus switch A. The current for the stop light flows from the battery B via the windings W4, W5, switch A, Stopleht BL to ground and from there back to the battery. Under the influence of the windings W4 and W5 the armature is attracted, whereby the contact pairs k1 and k3 are closed and the contact pair k2 is opened. The opening of the contact pair k2 has no effect, since the Ü-relay is in the normal state and the contact pair ü3 is therefore open.
By closing the contact pairs k1 and k3, the control lamp KL receives a direct current, and although this flows from the battery B via k3, k1, control lamp KL to ground and from there back to the battery. Although the armature responds and the contact pair k3 closes, the winding W4 is put out of action, but the current flowing through the winding W5 via the stop light BL is sufficient to keep the armature in the tightened state, so that as long as the brake pedal is depressed the stop light is on, the KL control lamp lights up continuously.
One advantage of the arrangement is that when the stop light is switched on, the combined magnetic forces of the windings W4 and W5 act on the armature first, so that the magnetic force required to attract the armature is achieved, while the armature is held in place Power of the winding W5 alone is sufficient.
It is now. Consider the case that one of the indicators, for example the indicator Wil, is extended by actuating the sensor U. The winker current flows from the battery B via the winding W4, the switch U, the winker WÜ to the ground and from there back to the battery. Of the three windings of the relay, only the winding W4 is in operation, which is dimensioned so that it is sufficient to bring the armature to the attraction when the winker current flows through. This closes the contact pairs k1 and k3 and opens the normally closed contact pair k2.
This has. however, just like in the case of actuating the stop light, it has no effect on the functioning of the K relay. By closing the contact k1, the control lamp KL receives current in a known manner. However, since the only current flowing through the winding is short-circuited by the pair of contacts k3, the armature has to return to its rest position, whereby the contacts k1 and k3 are opened, and the game starts again.
When one of the indicators is operated, the K relay will buzz and the control lamp KL will give a flaeker light. The driver is therefore reminded after passing the curve by the longing and the flickering light to take the indicator again.
Let us now consider the most common case in practice, namely the one in which you operate the indicator and stop light at the same time. will. In practice, this case generally takes place as follows. The driver intends to turn right, for example. He will pull out the right winker in good time before turning and drive up to the intersection. Experience has shown that he will apply the brake shortly before turning in order to reduce the speed of the vehicle to the necessary level.
In the curve itself, the brake is released again and usually a little gas is given. In the control device you can see the following. As soon as the winker IM is extended, the control device purrs and the control light flickers, exactly as described in the previous paragraph. If the brake is now applied and the stop light is switched on by the stop holder A, the stop light current flows through the winding W5 and additionally magnetizes the core of the K relay. The magnetic effect of W5 alone is enough to keep the armature attracted.
The short-circuiting of the winding W4 by the contact pair k3 reduces the magnetic effect, but is sufficient. this magnetic effect of the winding W5 to keep the armature attracted. The relay stops and the flickering light of the control lamp KL turns into a permanent light. This state lasts as long as the brake pedal is depressed. As soon as there is no longer any braking, that is to say the stop light goes out, the effect of the winding W5 also ceases and the buzzing of the relay and the flickering of the control lamp KL starts again.
The effect that the buzzing stops when braking while the indicator is extended is particularly important when driving in cities, as it is often necessary to wait several minutes before turning. The minute-long snarling would disturb both the driver and the occupants. By depressing the brake pedal while waiting, the longing and the disturbance are automatically switched off. It should be noted that each driver treads the brake pedal automatically during the waiting breaks, so that the presence of the control device does not require any special attention or activity on the part of the driver.
It is superfluous to point out that regardless of the work of the K relay when the stop light or the winker is actuated, the Ü relay can of course also be activated independently in the event of malfunctions in the circuit of the tail lights SL.
It is important that at least the two contacts ü1 and ü2 of the Ü relay are on a common armature. The magnetic compensation of the effect of the two windings W1 and W2 is dimensioned for continuous current. Since multiple currents flow through the winding W1 when the tail lights SL are switched on, there is no compensation, so the relay responds. Because both contacts ü1 and ü2 are closed and the windings are de-energized, the armature can return to the rest position, in which it also remains, since the correct current strength for compensation has now been set in winding W1.
Furthermore, the use of a common armature is advantageous because mechanical disturbances that are unavoidable in a vehicle have an even effect on both contacts, so that in the normal state through a single shock conditional closing of contacts ii1 and ii.2 nothing is changed ..
One of the faults in the conventional circuits up to now was that the contacts of the relays used were exposed to a high current load, so that after a relatively short operating period, malfunctions occurred due to scorching and sticking of the contacts th.
In the Scha.ltxxng used according to the present invention, the contacts are in i. to windings that have only a low Oh xian resistance. If one looks, for example, at the pair of contacts k3, which is parallel to the winding 1V4, it is easy to see that this pair of contacts in no case has to switch off the full winker current, but only short-circuits the winding W4.
The current flowing through the indicators is only slightly changed by the closing or opening of the contact pair, since the ohmic resistance of winding W4 is negligibly low. Similar considerations apply accordingly to the other contacts.
It has been found that in practice it is advisable to make the position of the armature (s) or the spring tension of the armature (s) adjustable from the outside and thus to change the sensitivity of the device to a certain extent. This measure is useful because in practice, even when using incandescent lamps of the same nominal wattage, certain fluctuations in the current are present that can be compensated for by setting the armature.