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Elektrische Einstelleinrichtung für um Schwenkachsen verstellbare Beleuchtungskörper, insbesondere Suchscheinwerfer von Fahrzeugen
Bei den bisher bekannten elektrisch wirksamen
Einstelleinrichtungen für um Schwenkachsen verstellbare Beleuchtungskörper, insbesondere
Suchscheinwerfer von Fahrzeugen, erfolgt die
Einleitung der Schwenkbewegung in der Regel durch solenoidartig ausgebildete Einstellmittel, die, mittels Wicklung und Eisenkern bzw. mittels ineinandergelagerter Primär-und Sekundär- wicklungen, eine geradlinige Steuerbewegung auslösen, die erst durch verhältnismässig kompli- zierte Übertragungsmittel oder Spulenanordnungen, also durch besondere Lenkvorrichtungen, in die für die verschiedenen Einstellungen des Scheinwerfers erforderlichen Drehbewegungen umgesetzt werden müssen.
Hiebei weisen diese bekannten Anordnungen insbesondere auch den Nachteil auf, dass nicht jeder für eine bestimmte Strahlrichtung erforderliche Höhenund Tiefenwinkel durch die elektrische Einrichtung erreicht und festgehalten, d. h. für die in Frage kommende Zeitspanne aufrechterhalten werden kann und dass der räumliche Schwenkbereich des Scheinwerfers überdies schon von Anbeginn beschränkt erscheint.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einstelleinrichtung zu schaffen, die bei wesentlich vereinfachter Bauweise und somit erhöhter Betriebssicherheit die Festhaltung beliebiger, jeweils gewünschter Stellungen des Scheinwerfers ermöglicht, dessen Hauptstrahl nach allen Richtungen eingestellt werden kann und der somit sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung um volle 360 verschwenkbar ist. Der Erfindung gemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Einstellmittel als auf den Schwenkachsen angeordnete, elektromagnetisch wirksame Anker und diesen zugeordnete Elektromagnete ausgebildet sind.
Hiebei kann die Wicklung der Anker und jene der Elektromagnete hintereinander geschaltet sein, wodurch eine unverzögerte Einstellbewegung des Scheinwerfers unter rascher Überwindung des Trägheitwiderstandes der hiebei zu bewegenden Teile erzielt wird, da ein entsprechend intensives Anzugsdrehmoment auftritt.
In der Zeichnung ist das Anordnung-und Schaltschema eines Ausführungsbeispieles des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Mit 1 ist der beispielsweise als Fahrzeug-
Suchscheinwerfer ausgebildete Beleuchtungkörper bezeichnet, der um zwei, gemäss der skizzierten Ausführungsform zueinander senkrecht angeordnete Schwenkachsen 2, 3 einstellbar ist. Die horizontale Schwenkachse 2 ermöglicht dabei die Einstellung des Scheinwerfers entsprechend einem beliebigen Höhen-oder Tiefenwinkel, da sie in einem auf der Schwenkachse 3 befestigten, mit einer zur Achse 3 senkrecht verlaufenden Bohrung versehenen Lagerauge 4 verdrehbar gelagert ist. Die solcherart die horizontale Schwenkachse 2 tragende vertikale Schwenkachse 3 ruht in einer Spurlagerung 3' und wird durch entsprechende Querlagerungen in ihrer vertikalen Stellung gehalten.
Sie ermöglicht eine Einstellung des Scheinwerfers 1 in allen horizontalen Richtungen, so dass durch entsprechende Kombination der Verdrehung der vertikalen und der horizontalen Schwenkachse die jeweils erforderliche räumliche Einstellung der Strahlrichtung durchgeführt werden kann. Die Einstellmittel für die Erzielung der gewünschten Strahlrichtung sind dabei als auf den Schwenkachsen 2, 3 angeordnete, elektromagnetisch wirk- same Anker 5, 6 und als diesen zugeordnete Elektromagnete 7, 8 ausgebildet. Die Wicklungen 9, 10 der Anker 5, 6 und jene der Elektromagnete
7, 8 sind innerhalb eines Schwenksystems hintereinander geschaltet.
Für das Rückführen der durch elektromagnetische Wirkung aus ihrer (der Normallage des Scheinwerfers entsprechenden) Ausgangsstellung verdrehten Anker 5, 6 sind Rückholmittel vorgesehen, welche vorliegend als zwischen den Ankern 5, 6 und den Abstützstellen 11, 12 eingeschaltete Spiralfedern 13, 14 und 15, 16 ausgebildet sind. Als Abstützteil können dabei, wie dargestellt, die Lagermuffen für die Schwenkachsenlagerung verwendet werden. Die Spiralfedern 13, 14 bzw. 15, 16 sind dabei paarweise mit entgegengesetztem Windungsverlauf angeordnet und gleichzeitig als Stromleiter in den Stromkreis eingebaut.
So stellt die Spiralfeder 13 die Verbindung zwischen dem einen Ende 17 der Ankerwicklung 9 und dem LeitungSteil19 her, während die Spiralfeder 14 das andere Ende 20 der Ankerwicklung 9 mit dem Leitungsteil 21 verbindet. Im zweiten
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Schwenksystem verbinden die Spiralfedern 15, 16 die Enden 22, 23 der Ankerwicklung 10 mit den
Leitungsteilen 24 bzw. 25. Die paarweise an- geordneten Spiralfedern bewirken nicht nur die Rückführung des zugehörigen Ankers in dessen Ausgangsstellung, sondern auch eine mechanische Dämpfung des Scheinwerfers während der Fahrt.
Jedem der durch die Schwenkachsen 2, 3 gekennzeichneten Schwenksysteme ist eine Um- schalteinrichtung zugeordnet, u. zw. für die
Umkehr der Stromrichtung im Anker bzw. im zugehörigen Elektromagneten bei beabsichtigter entgegengesetzter Verdrehung des Beleuchtung- körpers aus seiner Normallage. Diese Umschalt- einrichtungen weisen je zwei Wechselschalter 26,
27 bzw. 28, 29 auf. Der Schalter 26 verbindet in seiner einen, strichliert eingetragenen End- stellung die Ankerwicklung 9 mit der Wicklung 30 des Elektromagneten 7, in seiner anderen, nicht angedeuteten Endlage die Ankerwicklung 9 mit der Zuleitung 31 der Umschalteinrichtung. Der
Schalter 27 dagegen verbindet fallweise die Zuleitung 31 mit der Ankerwicklung 9 (strichliert eingetragen) bzw. die Ankerwicklung 9 mit der Magnetwicklung 30 (nicht dargestellt).
Analoge Verhältnisse gelten für die Schalter 28, 29 des anderen Schwenksystems. In der vollausgezogenen Endstellung verbindet der Schalter 28 die Ankerwicklung 10 mit der Wicklung 32 des Elektromagneten 8, während er in der strichlierten Stellung die Zuleitung 33 mit der Ankerwicklung 10 in Verbindung setzt. Der Schalter 29 dagegen verbindet in der vollausgezogenen Stellung die Zuleitung 33 mit der Ankerwicklung 10, in der strichliert eingetragenen die Ankerwicklung 10 mit der Magnetwicklung 32.
Dabei sind die Schalter 26, 27 bzw. 28, 29 einer Umschalteinrichtung derart miteinander gekuppelt, dass bei Verbindung der Zuleitung mit der Ankerwicklung durch einen Schalter, der andere die Ankerwicklung mit der Magnetwicklung verbindet und umgekehrt, so dass bei Wechsel der Stromrichtung im Anker die Stromrichtung in der Magnetwicklung dieselbe bleibt, wie noch später dargelegt wird. Durch geeignete mechanische Steuermittel (beispielsweise durch einen zweiarmigen Drehhebel mit an dessen
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nur die vollausgezogenen Stellungen oder aber die strichliert eingetragenen gleichzeitig einnehmen können, wodurch den eben angeführten Bedingungen für die Herstellung der jeweils erforderlichen Verbindungen entsprochen ist. Das gleiche gilt für die Schalter 26, 27 des Schwenksystems der Schwenkachse 2.
Jedem Schwenksystem ist ein Regulierwiderstand zugeordnet, jenem der Achse 2 der Widerstand 34, jenem der Achse 3 der Widerstand 35. Diese Widerstände dienen zur Regelung der Stromstärke und damit der Verdrehungswinkel a, b des Beleuchtungskörpers 1. Die Regulier- widerstände sind zwischen der zum Scheinwerfer 1 führenden Hauptleitung 36 und den Zuleitungen 33, 31 der Umschalteinrichtungen 28, 29 bzw. 26, 27 angeordnet. 37 ist der Hauptschalter, 38 die Stromquelle. Mit 40, 41 sind die Verbindungen der Magnetwicklungen 30, 32 mit der Masse 42 bezeichnet, zu der auch die Leitung 36, in die die Beleuchtungsquelle eingeschaltet ist, führt. Über diese Masse und die Masse 43 sind alle Stromkreise geschlossen.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende :
Soll der Scheinwerfer in die aus der Zeichnung ersichtliche Stellung gebracht werden, so werden die Schalter 28, 29 des Schwenksystems der Schwenkachse 3, um welche die Drehung erfolgen soll, in die stark eingetragene Stellung gebracht. Durch entsprechendes Einstellen des zugehörigen Regulierwiderstandes 35 wird ein Strom entsprechender Stärke durch die Windungen 10, 32 geschickt, der eine Verdrehung des Ankers 6 bewirkt.
Der Strom fliesst dabei von der Stromquelle 38 über den geschlossenen Hauptschalter 37 einerseits über die Leitung 36 zur Glühlampe des Beleuchtungskörpers 1 und von dort zur Masse 42, anderseits über den Regulierwiderstand 35, im Sinne der voll eingetragenen Stromrichtungspfeile, über den Schalter 29, den Leitungsteil 24 und die Spiralfeder 16 zur Ankerwicklung 10 und von dieser über die Spiralfeder 15 und den Leitungsteil 25 zum Schalter 28, welcher die Verbindung mit der Wicklung 32 des Elektromagneten 8 herstellt, von wo aus der Übergang zur Masse 42 über den Leitungsteil 41 erfolgt.
Hiedurch kommt eine Verdrehung der Schwenkachse 3 zufolge der bekannten elektromagnetischen Wechselwirkung des Feldes des Elektromagneten 8 mit der Wicklung 10 des Ankers 6 zustande, wobei die Spiralfeder 15 etwas zusammengedreht, die Spiralfeder 16 etwas erweitert wird. In der mittels des Regulierwiderstandes 35 eingestellten Lage hält das elektromagnetische und das durch die Wirkung der Federkräfte ausgeübte Drehmoment das Gleichgewicht. Hiebei sei eine Umstellung eines Höhen- oder Tietenwinkels nicht beabsichtigt, so dass die Schalter 26, 27 in ihrer volleingetragenen, unterbrechenden Lage verbleiben. Demgemäss verbleibt auch die Ankerwicklung 9 samt dem Anker 5 in der durch die Spiralfedern 13, 14 bedingten Normallage. Durch das Schwenksystem der Schwenkachse 2 fliesst kein Strom.
Soll in einem anderen Fall der Schwenkachse 3 eine Verdrehung im entgegengesetzten Drehsinn, also entsprechend den strichliert eingetragenen Drehpfeilen erteilt werden, so müssen die Schalter 28, 29 in die strichliert eingetragene Stellung gebracht werden, wodurch der Stromverlauf durch das Schwenksystem der Achse 3 entsprechend den strichliert eingetragenen Stromrichtungspfeilen erfolgt. Wie dabei ersichtlich, durchfliesst der Strom die Ankerwicklung 10 im entgegengesetzten Sinn wie früher, so dass
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auch die Verdrehung der Schwenkachse 3 im umgekehrten Sinn stattfindet.
Ist die Verschwenkung des Scheinwerfers nach obenhin um die Schwenkachse 2 beabsichtigt, so muss durch das zugehörige Schwenksystem ein Strom im Sinne der strichliert eingetragenen Stromrichtungspfeile hindurchgesandt werden, wobei die Schalter 26, 27 die gleichfalls strichliert eingetragenen Stellungen einnehmen müssen. Der Stromverlauf in den einzelnen Leitungsteilen ist aus der Zeichnung ersichtlich.
Die elektromagnetischen Kräfte ergeben ein Drehmoment, welches entgegen der Kraft der Spiralfedern 13, 14 ein Kippen des Scheinwerfers um einen gewissen, durch den Regulierwiderstand 34 zu regelnden Betrag bewirkt.
Soll der Scheinwerfer in seine Normalstellung zurückgeführt werden, so werden seine Schwenksysteme stromlos gesetzt, wodurch, zufolge der Wirkung der Spiralfedern 13, 14 und 15, 16 die Anker 5, 6 und die zugehörigen Drehachsen 2, 3 in ihre Normalstellung zurückkehren, welche der Normalstellung des Scheinwerfers entspricht.
Der am Führersitz angeordnete Schalter für die Einstellung der verschiedenen Strahlrichtungen des Scheinwerfers kann zweckmässig als Einhandschalter ausgebildet sein, mit welchem, durch verschiedene Kombination von Dreh-und Schiebeverstellungen des Schaltknopfes, mit einer Hand sämtliche Scheinwerfereinstellungen durchführbar sind. Von dem Schalter geht ein sieben- ädriges Kabel zum Scheinwerfer, wobei sechs Kabeladern kl bis k6 zur Steuerung der beiden Schwenksysteme dienen, während das siebente Kabel k7 zur Scheinwerferglühlampe führt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Einstelleinrichtung für um Schwenkachsen verstellbare Beleuchtungskörper, insbesondere Suchscheinwerfer von Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die auf horizontalen und vertikalen Schwenkachsen (2, 3) angeordneten Einstellmittel als elektromagnetisch wirksame
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Umschalteinrichtungen (26, 27-28, 29) so gesteuert werden, dass durch die Umkehr der
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leuchtungskörpers (1) aus seiner Normallage nach beiden Richtungen erfolgen kann.