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Vorrichtung zur Erzeugung von Stromimpulsen, insbesondere für Blinklampen von Kraftfahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung von Stromimpulsen, insbesondere für
Blinklampen von Kraftfahrzeugen. Es ist ein Blinkgeber für Blinklichtanlagen bekannt, bei welchem zur
Hauptwicklung des Blinkgebers eine Zusatzwicklung periodisch parallelgeschaltet wird, wobei die beiden
Wicklungen über einen Ausschalter zu den Blinklampen in Reihe geschaltet sind. Die Hauptwicklung des Blinkgebers ist dabei so bemessen, dass die Lampen eine zu geringe Spannung erhalten, um aufzuleuchten. Es wird jedoch über einen Anker od. dgl. ein Blinkkontakt betätigt, der die Zusatzwicklung einschaltet.
Durch die Parallelschaltung der Zusatzwicklung, die weniger Windungen als die Wicklung des Blinkgebers aufweist, steigt die Spannung an den Blinklampen sprunghaft an und verursacht deren Aufleuchten.
Dadurch wird aber die Anziehungskraft des Elektromagneten erhöht, so dass der Blinkschalter weiterschwingt und die Zusatzwicklung wieder abschaltet. Die Blinklampen erlöschen und eine Rückholfeder bringt den Blinkschalter in die Stellung zurück, in welcher die Zusatzwicklung wieder eingeschaltet wird, so dass die Blinklampen wieder aufleuchten. Dieses Spiel wiederholt sich so lange, bis der Ausschalter geöffnet wird.
Es ist auch eine Blinksignalanlage für Kraftfahrzeuge mit Anhängern bekannt, bei der zwei gegenläufige Wicklungen vorgesehen sind, von denen die eine in Serie mit einem Kondensator liegt, wobei diese Wicklung mit dem Kondensator parallel zur gegenläufigen Wicklung geschaltet ist, und diese beiden Wicklungen einerseits an eine Stromquelle angeschaltet sind und anderseits über die Halt6wicklung eines Elektromagneten und den zugehörigen Ankerkontakt sowie einen Ausschalter mit den Blinklampen verbunden sind, wobei der Elektromagnet auch noch weitere parallelgeschaltete Wicklungen trägt, die einerseits an der Stromquelle und anderseits über Umschalter mit den Blinklampen in Verbindung stehen.
Das periodische Aufleuchten der Lampen wird durch Ausschalten der Ankerkontakte der gegenläufigen Wicklungen erreicht, in dem beim Aufladen des Kondensators das gegensinnige Magnetfeld der in Serie mit dem Kondensator liegenden Wicklung abgeschwächt wird und das Feld der andern Wicklung zur Wirkung kommt, um die Ankerkontakte zu schliessen, wogegen sie wieder geöffnet werden, wenn durch die Aufladung des Kondensators des Gegenfeld wieder wirksam wird. Diese Schaltung hat eine verhältnismässig lange Verzögerung zur Folge, bis die Lampen aufleuchten und blinken.
Die Vorrichtung zur Erzeugung von Stromimpulsen, insbesondere für Blinklampen von Kraftfahrzeugen, gemäss der Erfindung besteht darin, dass ein Relais mit zwei in Serie geschalteten Wicklungen vorgesehen ist, von denen die eine als Startwicklung einen niedrigen Widerstand und die andere als Vorzüge- rungswicklung einen im Verhältnis zur Startwicklung hohen Widerstand aufweist und der Anker des Relais mit einem Ruhe-Kontakt verbunden ist, der in Serie mit der Startwicklung an einer Stromquelle und einem anschliessbaren Lastwiderstand oder Verbraucher, z. B.
Blinklampen eines Kraftfahrzeuges, liegt und dass mit der Verzögerungswicklung ein Kondensator in Serie geschaltet ist und der Ruhe-Kontakt die Verzögerungswicklung und den Kondensator überbrückt, wobei der Wickelsinn der beiden Wicklungen derart ist, dass das durch die Verzögerungswicklung über den Ruhe-Kontakt durch Entladung des Kondensators erzeugte Magnetfeld entgegengesetzt zu dem Feld gerichtet ist, welches durch den Belastungsstrom, der durch die Startwicklung fliesst, erzeugt wird. Nach einer Ausführungsform weisen die beiden Wicklungen den gleichen Wickelsinn auf, wobei der Relaiskontakt an die Verbindung zwischen den beiden Wicklungen an-
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geschlossen ist.
Es können die beiden Wicklungen auch entgegengesetzten Wickelsinn aufweisen, wobei an die Verbindung zwischen den beiden Wicklungen der Lastwiderstand od. dgl. anschliessbar ist und der Kontakt mit dem andern Ende der Startwicklung verbunden ist. Sobald das Relais den Ruhe-Kontakt öffnet, erlöschen die Lampen und der Kontakt wird während der erwünschten Ausschaltzeit offen gehalten, bis der
Kondensator voll aufgeladen ist. In diesem Augenblick schliesst sich der Kontakt und ein starker Strom fliesst durch die Startwicklung und die Blinklampen leuchten auf. Der Anker wird jedoch nicht sofort an- gezogen, weil ein Gegenfeld durch das Aufladen des Kondensators durch die Verzögerungswicklung erzeugt wird, wodurch die Einschaltzeit bestimmbar ist.
Auch beginnt das Blinken der Lampen sehr rasch, schon schon etwa 0, 5 sec nach dem Einschalten. Da nur ein einziger Kontakt zur Steuerung vorgesehen ist, ist die erfindungsgemässe Vorrichtung sehr einfach und sicher in Betrieb, wobei sie auch den Ausfall von Blinklampen mit Sicherheit anzeigt.
Die an der Vorder- und Hinterseite eines Kraftfahrzeuges vorgesehenen Blinklampen werden in bekannter Weise parallelgeschaltet, so dass beim Ausfall einer Lampe eine Stromverringerung, aber keine Stromunterbrechung wie bei einer Serienschaltung stattfindet. Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeigt defekte Lampen an, da die Startwicklung mit dem geringen Widerstand einen so starken Strom erfordert, wie er nur bei Parallelschaltung sämtlicher Lampen auftreten kann. Es wird daher, wenn nicht alle Lampen in Ordnung sind, das Relais nicht ansprechen.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 zeigt die Schaltung einer Ausführungsform eines Impulsgebers, bei der die Wicklungen des Relais den gleichen Wik- kelsinn aufweise11, wobei die Lastwiderstände in Form von Blinklampen und Kontrollampen dargestellt sind ; Fig. 2 zeigt eine ähnliche Ausführung wie Fig. l, bei der jedoch die Wicklungen im entgegengesetzten Sinn gewickelt sind, und Fig. 3 eine abgeänderte Ausführung der Fig. 2.
In Fig. 1 ist der eigentliche Impulsgeber durch ein strichliertes Rechteck umrandet. Er besteht aus einem Relais A mit einer Verzögerungswicklung 1 und einer Startwicklung 2, die beide in gleicher Richtung auf den Relaiskern gewickelt sind und in Serie mit einem elektrolytischen Kondensator 3 zwischen den beiden Klemmen X und Y liegen. Die Startwicklung besitzt einen so niedrigen Widerstand, dass an ihr ein vernachlässigbarer Spannungsabfall auftritt, während die Verzögerungswicklung einen wesentlich höheren Widerstand besitzt, um die Auflade- und Entladezeiten des Kondensators 3 auf gewünschte Werte zu regulieren. Der Relaiskontakt Al überbrückt den Kondensator 3 und die Verzögerungswicklung 1.
Die Klemme X ist an den negativen Pol einer Batterie B und die Klemme Y über den Lastkreis an den positiven Pol der Batterie angeschlossen.
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die Lampen R,Rbzw.L.,L an der rechten bzw. linken Seite des Fahrzeuges vorne und hinten ange- ordnetund jeweils parallelgeschaltet sind, und zur jeweiligen Einschaltung eines Lampenpaares ein Schalter S vorgesehen ist, der eine mittlere Ausschaltstellung aufweist. Die Kontrollampen PR und PL sind am Armaturenbrett des Fahrzeuges vorgesehen. Durch Betätigung des Schalters S z. B. nach rechts wird so der Strom vom negativen Polder Batterie B über den geschlossenen Relaiskontakt A, die Startwicklung'2, den nach rechts umgelegten Schalter S, und die Lampen R,R und PR, die parallelgeschaltet sind, zum positiven Pol der Batterie geleitet.
Weil die Wicklung 2 einen niedrigen Widerstand besitzt, fliesst ein star-
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Ruhe-Kontakt A,1 in Serie mit den Lampen, wobei jedoch der Widerstand des Kreises zu hoch ist, um einen ausreichenden Strom zum Aufleuchten der Lampen zu erhalten. Der Kondensator 3 lädt sich über diesen Kreis auf, wobei der Ladestrom Über die Verzögerungswicklung l das Relais A weiterhin erregt und den Ruhe-Kontakt A, offenhält, bis der Kondensator 3 so weit aufgeladen und der Strom auf einen so niedrigen Wert gesunken ist, dass der Relaisanker abfällt und der Relaiskontakt Al sich schliesst. Damit wird wieder der Kreis über den
Ruhe-Kontakt A, die Startwicklung 2 und die Lampen hergestellt, so dass die Lampen erneut aufleuchten.
Gleichzeitig wird der Kontakt A. mit dem aufgeladenen Kondensator 3 über die Verzögerungswicklung verbunden, so dass sich der Kondensator entlädt. Da die Wicklungen 1 und 2 im gleichen Sinn gewickelt sind, erzeugt der Strom, der der Verzögerungswicklung 1 durch den Kondensator 3 zugeführt wird, ein magnetisches Feld entgegengesetzt zu dem Feld, welches durch den Batteriestrom erzeugt wird, der durch die Startwicklung 2 fliesst, wodurch das Anziehen des Relaisankers so lange verzögert wird, bis siçh der Kondensator genügend entladen hat. Während dieser Verzögerungszeit leuchten die Lampen R., R, und PR. Am Ende der Verzögerungszeit öffnet sich der Kontakt Al und der Zyklus wiederholt sich, so lange der
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Lastwiderstand unverändert bleibt.
Wenn sich der Lastwiderstand vergrössert oder verringert, wird sich die Impulsfrequenz entsprechend ändern. Wenn der Strom dabei unter einen bestimmten Wert sinkt, wird auch das Magnetfeld der Wicklung schwächer und der Anker des Relais nicht mehr betätigt. Der erforderliche Wert des Stromes ist grö- sser als der von einer der Lampen R1 oder R und der Kontrollampe PR bzw. L1 bzw. L1 oder L2 und PL aufgenommene Strom, jedoch kleiner als der von den beiden parallelgeschalteten Lampen R1 und Rz bzw. L1
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se nicht mehr abgegeben werden, so dass bei eingeschaltetem Schalter S die Kontrollampe PL oder PR dau- ernd leuchtet und damit den Fehler anzeigt.
Für die erfindungsgemässe Vorrichtung wird somit ein einziges Kontaktpaar benötigt. Eine Funken- bildung an den Relaiskontakten wird durch die Wirkung des Kondensators und die Verzögerungswicklung unterdrückt, wodurch für die Kontakte eine lange Lebensdauer erreicht wird. Der anfängliche starke Stromfluss durch die Startwicklung 2 erzeugt einen hohen rema 1enten Magnetismus im Relaiskern, so dass das durch die Verzögerungswicklung 1 zum Halten des angezogenen Ankers erzeugte Magnetfeld schwächer sein kann oder mit andern Worten der Strom, der durch die Verzögerungswicklung zum Halten des angezogenen Ankers fliessen muss, kann herabgesetzt werden, womit die Möglichkeit besteht, einen kleineren und infolgedessen billigeren elektrolytischen Kondensator zu benutzen.
Auch kann der Relaiskem aus Flusseisen hergestellt werden.
Nach Fig. 2 weisen die beiden Relaiswicklungen entgegengesetzten Wickelsinn auf. In diesem Fall ist die Klemme Y an die Verbindung zwischen der Verzögerungswicklung 1 und der Startwicklung 2 angeschlossen, und die Startwicklung 2 liegt in Serie mit den Relaiskontakten Al zur Herstellung eines Startkreises, der den Kondensator 3 und die Verzögerungswicklung 1 überbrückt. Die Schaltung arbeitet genau so wie zu Fig. 1 beschrieben.
Nach einem erfindungsgemässen Ausführungsbeispiel eines Fahrtrichtungsanzeigers für ein Kraftfahrzeug, der mit einer Spannung von 12 V arbeitet und bei dem jede der vier Blinklampon 21 W und jede Kontrollampe 3 W verbraucht, besitzt die Verzögerungswicklung 5500 Windungen eines emaillierten Kupferdrahtes von 0, 11 mm Durchmesser und einen Widerstand von 325 Ohm, während die Startwicklung 32 Windungen eines emaillierten Kupferdrahtes mit einem Durchmesser von 0, 55 mm aufweist und einen Widerstand von 0, 15 Ohm besitzt. Ein 18 V - Elektrolytkondensator mit einer Kapazität von 250 Microfarad gelangt zur Anwendung.
Die Blinkvorrichtung nach der Erfindung blinkt mit einer Geschwindigkeit, die im wesentlichen von Änderungen der umgebende n Temperatur unabhängig ist. Es ist keine Feineinstellung erforderlich, um die Anordnung mit einer gewünschten Blinkgeschwindigkeit zu betreiben. Ihre Blinkgeschwindigkeit wird für eine bestimmte Strombelastung durch die Wahl der Widerstände und Kapazität bestimmt, und die Vor- richtungkannso ausgelegt werden, dass die Ein-und Abschaltperioden für eine bestimmte Strombelastung im wesentlichen die gleiche Dauer besitzen.
Die Zahl der Windungen der Startwicklung ist von der Be- lastungabhängigund gewünschtenfalls kann eine angezapfte Startwicklung vorgesehen werden, so dass die Vorrichtung durch Anschluss an den geeigneten Anzapfpunkt im wesentlichen die gleichen Impulsperioden für verschiedene Lastwiderstände erzeugen kann, z. B. für eine unterschiedliche Anzahl von Signallampen.
Die Blinkgeschwindigkeit hängt auch von der Lage der Spule 2 am Kern ab, die durch Verschieben der Startwicklung entlang des Kerns geändert werden kann. Die Arbeitsgeschwindigkeit der Blinkvorrichtung hängt weiter von den mechanischen und magnetischen Eigenschaften des Relais ab.
Ein weiterer Vorteil der Blinkvorrichtung nach der Erfindung besteht darin, dass die Signallampen mit voller Helligkeitsehr schnell nach dem Einschalten des Schalters S aufleuchten. Sobald der Schalter S geschlossen wird, fliesst sofort ein Strom durch die Signallampen und obgleich dieser erste Stromimpuls sehr kurz ist, weil in diesem Augenblick der Kondensator 3 nicht aufgeladen ist und keine Verzögerung beim Öffnender Relaiskontakte A vorhanden ist, ist er ausreichend, um ein kurzes Blinken zu erzeugen und die Fäden der Signallampen so weit aufzuwärmen, dass sie mit voller Helligkeit aufleuchten.
Wenn die Lampen eines Richtungsanzeigers - z. B. zwischen 60 und 120 mal pro Minute - blinken sollen, so werden sie bei der angegebenen unteren Grenze der Blinkfrequenz ihre volle Helligkeit etwa 0, 5 sec nach dem Betätigen des Schalters S erreichen und sogar noch früher, wenn die Blinkgeschwindigkeit grösser ist.
Im Falle eines Erdschlusses des Impulsgebers, durch den die volle Batteriespannung wirksam wird, wird der Impulsgeber mit hoher Geschwindigkeit arbeiten und dabei einen hörbaren Summton erzeugen, jer einen Fehler anzeigt. Bei einem üblichen thermostatischen Blinker wird der Heizdraht bei einem sol- : hen Kurzschluss schnell durchbrennen und daher ist es üblich, eine Sicherung einzuschalten, die bei der Vorrichtung nach der Erfindung nicht erforderlich ist.
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