DE4300535A1 - Vorrichtung zur Verbindung eines elektrischen Verbrauchers mit einer Spannungsquelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur wahlweisen Ver­ bindung mindestens eines elektrischen Verbrauchers in einem Nutzfahrzeug mit einer von mehreren Spannungsquellen.

In Nutzfahrzeugen, insbesondere Omnibussen, tritt das Problem auf, daß im Fahrzeug installierte elektrische Verbraucher an andere Spannungsquellen angeschlossen werden sollen. Bei­ spielsweise wird ein Gerät durch ein anderes ersetzt, das eine andere Nennspannung aufweist. Das Anschließen an eine andere Spannung soll aber mit möglichst geringem Aufwand durchgeführt werden. Bislang ist es üblich, hierzu an einem Sicherungskasten oder einer ähnlichen Einrichtung die Ver­ drahtung zu ändern. Dies erfordert natürlich einen hohen manuellen Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, den Anschluß eines elektrischen Verbrauchers an un­ terschiedliche Spannungsquellen insbesondere bei Nutzfahr­ zeugen, speziell Omnibussen, zu vereinfachen. Insbesondere soll auch die Möglichkeit der absichtlichen oder unabsichtli­ chen Fehlbedienung verringert werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrich­ tung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Wird nun beispielsweise ein elektrischer Verbraucher gegen einen anderen ausgetauscht, so reicht es aus, bei der Verbin­ dungseinrichtung für den ihm zugeordneten Ausgangsanschluß eine Verbindung zu einem anderen Eingangsanschluß herzustel­ len. Dies kann aufgrund der Lösbarkeit relativ einfach ge­ schehen. Die Verbindungseinrichtung kann so ausgestaltet werden, daß Fehlanschlüsse, beispielsweise Kurzschlüsse, ver­ hindert werden können. Unter einer unterschiedlichen Span­ nungsquelle ist nicht nur eine Spannungsquelle mit unter­ schiedlicher Spannung, sondern auch eine andere Batterie zu verstehen, beispielsweise eine von der für den Betrieb des Fahrzeugs erforderlichen Hauptbatterie unabhängigen Reserve­ batterie.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die Verbindungsein­ richtung mehrere, mit jeweils einem Eingangsanschluß verbun­ dene Elemente sowie ein mit dem Ausgangsanschluß verbundenes Element aufweist, wobei zur Herstellung der Verbindung ein lösbares Verbindungselement vorgesehen ist. Zum Ändern der Spannungsquelle braucht dann nur das Verbindungselement ge­ löst werden und mit einem anderen, einem Eingangsanschluß zugeordneten Element verbunden zu werden.

Insbesondere schlägt die Erfindung vor, daß die Elemente der Verbindungseinrichtung Steckfassungen sind und das Verbin­ dungselement eine Steckbrücke ist. In diesem Fall braucht die Steckbrücke nur einfach aus den beiden Steckfassungen heraus­ gezogen zu werden, die sie verbindet. Sie kann anschließend sofort zur Überbrückung der einen Steckfassung mit einer an­ deren Steckfassung verwendet werden.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Sicherung eine Stecksicherung ist, für die zwei Steckfassun­ gen vorgesehen sind, in die sie diese überbrückend einsteck­ bar ist.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die Sicherung zwi­ schen der Verbindungseinrichtung und dem Ausgangsanschluß einschaltbar ist. Es wäre durchaus denkbar, die Sicherung auch zwischen der Verbindungseinrichtung und dem Eingangsan­ schluß vorzusehen. In diesem Fall würde jedoch eine größere Zahl von Sicherungen und dementsprechend auch Sicherungshal­ terungen erforderlich sein.

Die Erfindung schlägt vor, daß die Eingangsanschlüsse und/ oder die Ausgangsanschlüsse in durchkontaktierte Bohrungen einer Leiterplatte eingepreßt sind. Auf diese Weise läßt sich die Vorrichtung sehr einfach herstellen und bestücken. Die Leiterplatte kann dabei diejenigen elektrischen Verbindungen als Leiterbahnen enthalten, die nicht unterbrochen und/oder verändert werden sollen.

Insbesondere schlägt die Erfindung vor, daß auch die Steck­ fassungen in Bohrungen einer Leiterplatte eingepreßt sind.

Bei den Anschlüssen für den Eingang und den Ausgang aus der Vorrichtung werden mit Vorteil Steckverbindungen, Steckfas­ sungen o. dgl. verwendet, die handelsübliche Abmessungen auf­ weisen. Beispielsweise können Flechsteckzungen verwendet werden.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Steckfassungen der Verbindungseinrichtung und die Anschlüsse auf einer Seite einer Leiterplatte und die Steckfassungen der Sicherungen auf der anderen Seite der Leiterplatte angeordnet sind. Es kann auf diese Weise eine räumliche Trennung vorge­ nommen werden, die beispielsweise den Zugang zu den Sicherun­ gen für jeden beliebigen Benutzer ermöglicht, während der Zu­ gang zur Veränderung der Spannungen nur einer Fachperson vor­ behalten bleibt.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Steckfassungen der Verbindungseinrichtung und die der Siche­ rung identisch ausgebildet sind. Auf diese Weise läßt sich die Zahl der Bauteile geringhalten.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Abstand zweier zu verbindender Steckfassungen der Verbin­ dungseinrichtung von dem Abstand zweier Steckfassungen für die Sicherung verschieden ist. Auf diese Weise kann bei­ spielsweise verhindert werden, daß eine Steckbrücke miß­ bräuchlich anstelle einer Sicherung verwendet wird.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die Vorrichtung eine Vielzahl von Ausgangsanschlüssen und diesen zugeordneten Verbindungseinrichtungen aufweist.

Wenn die Steckfassungen in die Leiterplatte eingepreßt sind, kann zur Verhinderung des direkten Zugriffs an metallische Teile vorgesehen sein, daß die Vorrichtung vor der Leiter­ platte eine Abdeckplatte aufweist, ggf. mit Abstand von dieser, die Öffnungen für das Einsetzen der Sicherungen aufweist.

Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung eine optische Anzeige für das Ausfallen einer Sicherung aufweisen, die beispiels­ weise als Leuchtdiode ausgebildet und durch die Abdeckplatte sichtbar ist. Diese kann zu diesem Zweck einzelne kleine Löcher aufweisen.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der folgenden Be­ schreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen Teil einer Abdeck­ platte einer Vorrichtung;

Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht der Einzelteile einer Verbindungseinrichtung nach der Erfindung;

Fig. 3 eine schematische Aufsicht auf die Anordnung mehrerer Anschlüsse und Verbindungseinrichtun­ gen;

Fig. 4 ein Schaltschema für eine optische Anzeige des Ausfallens einer Sicherung;

Fig. 5 eine Stirnansicht der Vorrichtung der Fig. 1.

Fig. 1 zeigt die Vorderansicht einer Abdeckplatte 1 einer von der Erfindung vorgeschlagenen Vorrichtung. Die Abdeckplatte 1 enthält eine Vielzahl von Steckplätzen 2 für einzusteckende Schmelzsicherungen. Jeder Steckplatz weist zwei Öffnungen 3, 4 auf, die einen gewissen Abstand voneinander aufweisen. Beide Öffnungen 3, 4 sind länglich und in gegenseitiger Ver­ längerung angeordnet. Die bei Kraftfahrzeugen üblichen Schmelzsicherungen können durch die Öffnungen 3 und 4 in hinter der Abdeckplatte 1 angeordnete Steckfassungen einge­ steckt werden. Oberhalb jedes Steckplatzes 2 ist eine Öffnung mit einer durch sie sichtbaren Lumineszenzdiode 5 angeordnet. Diese LED leuchtet dann auf, wenn an dem zugeordneten Steck­ platz 2 zwar Spannung anliegt, die Sicherung aber entweder fehlt oder geschmolzen ist.

Jedem Steckplatz 2 ist eine Anschlußklemme für ein anzu­ schließendes elektrisches Gerät zugeordnet. Die Steckplätze 2 für die Sicherungen sind zu durchnumerierten Feldern von je­ weils fünf Steckplätzen zusammengefaßt, zur Vergrößerung der Übersichtlichkeit und Erleichterung des Auffindens der einem bestimmten elektrischen Verbraucher zugeordneten Sicherung.

In Fig. 2 ist gestrichelt in perspektivischer Darstellung eine Platine 6 dargestellt, an bzw. auf der verschiedene Einzelteile der Vorrichtung nach der Erfindung befestigt sind. Ein Teil der Elemente liegt auf der in Fig. 2 zu sehen­ den Rückseite der Platine 6, während ein anderer Teil auf der Vorderseite liegt. Diese Teile sind ebenfalls dargestellt.

Zu der Vorrichtung nach der Erfindung gehören Eingangsan­ schlüsse 7, von denen in Fig. 2 ein einziger dargestellt ist. Der Eingangsanschluß 7 der Fig. 2 enthält eine zentrale Öff­ nung, hinter der eine Mutter mit einem Gewinde vorgesehen sein kann. Zusätzlich enthält der Eingangsanschluß zwei nach hinten rechtwinklig abgebogene Flachsteckzungen 8. Die Ver­ bindung mit einer Batterie kann hier über verschiedene Arten von Anschlüssen, beispielsweise Schraub- oder Steckanschlüs­ se, erfolgen.

Weiterhin an der Platine 6 befestigt ist eine Verbindungsein­ richtung 9, die im dargestellten Beispiel sechs Steckfassun­ gen 10 aufweist. Die Steckfassungen 10 sind in drei horizon­ talen Reihen aus je zwei Steckfassungen 10 angeordnet. Die links oben dargestellte Steckfassung 10 ist über eine Leitung 11 mit dem dargestellten Eingangsanschluß 7 verbunden. Die Leitung 11 ist noch weitergeführt.

Die rechts daneben angeordnete Steckfassung 10 ist mit einer zweiten Leitung 12 mit einem nicht dargestellten Eingangsan­ schluß verbunden.

Ähnliches gilt für die beiden Steckfassungen 10 der unteren Reihe, von denen jede über eine Leitung 13, 14 mit einem im Bereich der stirnseitigen Enden der Platine 6 angeordneten Eingangsanschluß verbunden ist. Beispielsweise haben auf diese Weise die vier erwähnten Steckfassungen 10 aufgrund ihrer Verbindung mit den Eingangsanschlüssen eine unter­ schiedliche Spannung.

Die beiden Steckfassungen 10 der mittleren Reihe sind über eine schematisch angedeutete Leitung 15 miteinander verbunden sowie über eine weitere Leitung 16 mit einer auf der gegen­ überliegenden Seite der Platine 6 angebrachten Steckfassung 10.

Unterhalb der auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Steckfassung 10 ist eine weitere identisch ausgebildete Steckfassung 10 angeordnet, die über eine weitere Leitung 17 mit einer auf der Rückseite der Platine 6 angebrachten Flach­ steckzunge 18 verbunden ist. Die Flachsteckzunge 18 bildet den Ausgangsanschluß 19 für einen elektrischen Verbraucher in dem Fahrzeug.

Die in der Fig. 2 angedeuteten Leitungen 11 bis 17 sind durch Leiterbahnen der Platine 6 verwirklicht, und die elektrische Verbindung der Steckfassungen 10 mit diesen Leiterbahnen ge­ schieht dadurch, daß die Steckfassungen 10 mit an ihren der Platine 6 zugewandten Seiten angeordneten Kontaktstiften in durchkontaktierte Bohrungen eingepreßt werden.

Das gleiche gilt für die Eingangsanschlüsse 7 und die Aus­ gangsanschlüsse 19.

Die Vorrichtung der Fig. 2 arbeitet folgendermaßen. An alle Eingangsanschlüsse 7 wird über ein festzusteckendes oder festzuschraubendes Kabel eine Eingangsspannung angelegt. Ein im Fahrzeug vorhandener elektrischer Verbraucher wird über eine Kabelverbindung mit dem Ausgangsanschluß 19 verbunden. Soll der elektrische Verbraucher nun mit der an dem darge­ stellten Eingangsanschluß 7 vorhandenen Spannung versorgt werden, so erfolgt eine Verbindung der diesem Eingangsan­ schluß 7 zugeordneten Steckfassung 10 mit der mittleren Reihe der Steckfassungen mit Hilfe der Steckbrücke 20. Diese weist im dargestellten Beispiel die Form zweier flacher, durch einen Steg 21 miteinander verbundener Zungen 22 auf. Die Zun­ gen sind parallel zueinander und entsprechen in ihren Abmes­ sungen und in ihrem gegenseitigen Abstand den Abmessungen und dem Abstand der Steckfassungen 10 auf der Rückseite der Pla­ tine 6. Durch das Einstecken wird die Spannung zu einer der beiden mittleren Steckfassungen 10, von dort über die Leitung 15 zu der anderen und über die Leitung 16 zu der Steckfassung 10 für eine Sicherung weitergeleitet. Die Verbindung von der Steckfassung 10 für die Sicherung zu dem Ausgangsanschluß 19 geschieht dadurch, daß die beiden auf der Vorderseite der Platine 6 aufgebauten Steckfassungen 10 mit Hilfe der schema­ tisch dargestellten Sicherung 23 verbunden werden. Die Siche­ rung ist ähnlich aufgebaut wie die Steckbrücke 20. Auf diese Weise wird die Spannung von der Eingangsklemme 7 zu der Aus­ gangsklemme 19 geschaltet. Soll nun der gleiche Verbraucher mit einer anderen Eingangsspannung versehen werden, so wird die Brücke 20 herausgezogen und zur Überbrückung zweier an­ derer Steckfassungen auf der Rückseite der Platine 6 ver­ wendet.

Es wäre natürlich auch möglich, in der mittleren Reihe an­ stelle der beiden Steckfassungen nur eine Steckfassung anzu­ ordnen. Dann bräuchte man aber zwei unterschiedliche Steck­ brücken 20 zur Verbindung der Steckfassungen untereinander.

Die Steckbrücke 20 kann so dimensioniert werden, daß der Ab­ stand oder auch die Abmessung ihrer Schenkel 22 größer oder kleiner als der Abstand der Schenkel einer Schmelzsicherung 23 ist. Dann werden die Steckfassungen ebenfalls mit unter­ schiedlichem Abstand befestigt. Auf diese Weise ist es unmög­ lich, eine Steckbrücke mißbräuchlicherweise auf der Vorder­ seite der Platine zum Ersatz einer Sicherung 23 zu verwenden.

Fig. 3 zeigt in schematischer Aufsicht auf die Rückseite der Platine 6 die Anordnung mehrerer Verbindungseinrichtungen für jeweils einen Ausgangsanschluß 19. Die Anordnung der Leitun­ gen 11 bis 14 ist so gewählt, daß diese auf einer Seite der Platine angeordnet sein können, ohne sich zu überkreuzen. Die auf der gegenüberliegenden Seite angebrachten Steckfassungen für die Sicherungen sind in Fig. 3 gestrichelt dargestellt.

Aus Fig. 3 geht auch die Querschnittsform der in Fig. 2 nur schematisch dargestellten Steckfassungen 10 hervor. Diese Art der Steckfassungen ist an sich bekannt. Sie eignen sich ins­ besondere bei Kraftfahrzeugen, da die Verbindung in den Steckfassungen den Vibrationen widerstehen muß.

Fig. 4 zeigt die Schaltung der bereits erwähnten LED 5, die bei Ausfall der Sicherung 23 aufleuchtet. Über die nur ange­ deutete Steckbrücke 20 wird Spannung von einer der Leitungen 11 bis 14 auf die Steckfassung 10 der Verbindungseinrichtung 9 gegeben. Diese gelangt über die Sicherung 23 zu dem Aus­ gangsanschluß 19.

Zwischen der Verbindungseinrichtung 9 und der Sicherung 23 ist ein Pol der LED 5 angeschlossen, deren anderer Pol über einen Widerstand 24 an einen Anschluß 25 gelegt ist, der im Kraftfahrzeug mit Masse verbunden ist.

An dem gegenüberliegenden Ende der Sicherung 23 ist eine zweite, in gleicher Richtung gepolte Diode 26 angeschlossen, die bei eingesetzter intakter Sicherung 23 parallel zur LED 5 liegt.

Liegt an der Steckfassung 10 der Verbindungseinrichtung 9 Spannung und ist die Sicherung 23 leitend, so ist der sich auf beide Dioden 5, 26 aufteilende Strom klein genug, damit die LED 5 nicht aufleuchtet. Ist dagegen die Sicherung 23 unterbrochen, so ist der Strom durch die LED 5 ausreichend, sie zum Aufleuchten zu bringen. Die LED 5 leuchtet also dann auf, wenn die Sicherung unterbrochen ist und an der entspre­ chenden Verbindungseinrichtung mit Hilfe der Steckbrücke 20 Spannung anliegt.

Fig. 5 zeigt eine Stirnansicht der Anordnung der Fig. 1 zur Darstellung des Aufbaus der Vorrichtung. Die Platine 6 ent­ hält eine mittlere Leiterplatte 27, die die eigentliche Ver­ drahtung aufweist. Es kann sich dabei um eine mehrlagige Leiterplatte handeln, beispielsweise eine vierlagige Multi­ layer-Platine. Beidseits ist die Leiterplatte 27 von Isola­ tionsplatinen 28 abgedeckt.

Auf der in Fig. 5 oben angeordneten Vorderseite der Platine 6 sind die Steckfassungen 10 für die Sicherungen sowie die ein­ zelnen LEDs 5 angeordnet. Mit Hilfe von Abstandshülsen 29, die ebenfalls in die Platine 6 eingepreßt sind, wird die Ab­ deckplatte 1 auf Abstand gehalten. Zur Befestigung dienen nicht dargestellte Schrauben, die durch Löcher 30 in der Ab­ deckplatte 1 hindurchgreifen und in Gewinde in den Abstands­ hülsen 29 eingreifen.

Auf der Rückseite der Platine 6 sind die Steckfassungen 10 der Verbindungseinrichtung sowie die Eingangsanschlüsse 7 und der Ausgangsanschluß 19 zu sehen.

Die gesamte Baueinheit ist so stabil, daß sie mit Hilfe der in Fig. 1 zu sehenden Öffnungen 31 in der Abdeckplatte 1 an einer geeigneten Stelle im Nutzfahrzeug angeschraubt werden kann, beispielsweise an einer zentralen Stelle in der Nähe des Fahrers. Auf den ersten Blick läßt sich dann das Ausfal­ len einer Sicherung und damit eines elektrischen Verbrauchers feststellen.

Claims (14)

1. Vorrichtung zur wahlweisen Verbindung mindestens eines elektrischen Verbrauchers in einem Nutzfahrzeug mit einer von mehreren Spannungsquellen, enthaltend:

• 1.1 mindestens zwei Eingangsanschlüsse (7) für ver­ schiedene Spannungsquellen,
• 1.2 mindestens einen Ausgangsanschluß (19) für eine Leitung zu einem elektrischen Verbraucher,
• 1.3 für jeden Ausgangsanschluß (19) eine elektrische Sicherung (23), sowie
• 1.4 für jeden Ausgangsanschluß (19) eine Verbindungs­ einrichtung (9) zu seiner lösbaren elektrischen Verbindung mit jeweils einem der Eingangsanschlüsse (7).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Verbindungsein­ richtung (9) mehrere, mit jeweils einem Eingangsan­ schluß (7) verbundene Elemente sowie ein mit dem Aus­ gangsanschluß (19) verbundenes Element aufweist und zur Herstellung der Verbindung ein lösbares Verbindungsele­ ment vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Elemente der Verbindungseinrichtung (9) Steckfassungen (10) sind und das Verbindungselement eine Steckbrücke (20) ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Sicherung (23) eine Stecksicherung ist, die in zwei Steckfassungen (10) einsteckbar ist und diese über­ brückt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Sicherung zwischen der Verbindungseinrichtung (9) und dem Ausgangsanschluß (19) einschaltbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Anschlüsse (7, 19) in Bohrungen einer Leiter­ platte (27) eingepreßt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei der die Steckfassungen (10) in Bohrungen einer Leiterplatte (27) eingepreßt sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Anschlüsse (7, 19) als Flachsteckzungen ausge­ bildet sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steckfassungen (10) der Verbindungseinrichtung (9) und die Anschlüsse (7, 19) auf einer Seite einer Leiterplatte (27) und die Steckfassungen (10) der Siche­ rung (23) auf der anderen Seite der Leiterplatte (27) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, bei der die Steckfassungen (10) der Verbindungseinrichtung (9) und die der Sicherung (23) identisch ausgebildet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, bei der der Abstand zweier zu verbindender Steckfassungen (10) der Verbindungseinrichtung (9) von dem Abstand zweier Steckfassungen (10) für die Sicherung (23) verschieden ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Vielzahl von Ausgangsanschlüssen (19) und diesen zugeordneten Verbindungseinrichtungen (9).

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei der ggf. mit Abstand vor der Leiterplatte (27) eine Abdeck­ platte (1) vorgesehen ist, die Öffnungen (3, 4) für das Einsetzen der Sicherung (23) aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer optischen Anzeige für eine durchgebrannte Siche­ rung (23).