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Blinkvorrichtung, insbesondere zur Sicherung haltender
Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Blinkvorrichtung, insbesondere zur Sicherung haltender Kraftfahrzeuge, unter Verwendung der vorhandenen Schluss-, Brems-und/oder Blinkleuchten, wobei durch Verformung eines Bimetallelementes die Stromkreise geöffnetbzw. geschlossen werden.
Die bei derartigen Blinkvorrichtungen verwendeten Bimetallelemente sind auf dem Gebiet der Elektrotechnik bereits seit langem bekannt. In den meisten Fällen bestehen derartige Momentschalter aus einem Streifen Bimetall, das sich unter dem Einfluss einer durch elektrischen Strom hervorgerufenen Erwärmung nach einer Seite ausbiegt und bei Erkaltung seine ursprungliche Stellung wieder einnimmt. Die Anwendungsmöglichkeiten der bisher bekannten Bimetallelemente sind jedoch infolge ihres geringen Schnappeffektes, ihres unbedeutenden Kontaktdruckes und des bei der Fabrikation entstehenden hohen Ausschusses verhältnismässig beschränkt geblieben.
Die Praxis hat beispielsweise gezeigt, dass die als sogenannte Spencerscheibe bekanntgewordene
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kalottenartige Prägung, durch die der Schnappeffekt hervorgerufen wird, zwei eng beieinander liegende Grenzwerte besitzt. Bei Unterschreitung des unteren Prägegrenzwertes flattert der Kontakt und bei Überschreitung des oberen Prägegrenzwertes schnappt die Scheibe überhaupt nicht, sondern verwindet sich lediglich in ihrer Ausgangslage.
Weiterhin ist ein rechteckiges Thermo-Bimetall-Schnappelement bekanntgeworden, welches eine dachförmige Prägung besitzt und sich durch einen weiten Hub auszeichnet. Um ein genaueres Schnappen zu erreichen, wurde vorgeschlagen, die dachförmige Prägung mit einer kugelkalottenartigen Vertiefung zu versehen. Diese Form des Bimetallelementes hat eine sehr begrenzte Anwendungsmöglichkeit, da sie
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beispielsweise von Kraftfahrzeugen ist jedoch eine Blinkfrequenz von 90 i 30 Impulsen pro Minute vorgeschrieben. Darüber hinaus hat es sich gezeigt, dass durch die vorgenannte Prägungsart des Bimetallelementes das Umschnappen an einer eng begrenzten Stelle erfolgt und dass diese Stelle bereits nach einer kurzen Anwendungszeit zur Bruchbildung neigt.
Es wurde auch noch vorgeschlagen, die kugelkalottenartige Vertiefung in Form eines Ovals, eines Vielecks oder einer von einer Kugelfläche abweichenden Gestalt auszubilden und mit einer zentralen Ausstanzung zu versehen. Diese Ausfuhrungsart bewirkt zwar ein schnelleres Ansprechen des Momentschalters und ermöglicht somit eine schnellere Schaltfolge, der Kontaktdruck jedoch wird dadurch so erheblich vermindert, dass eine Verwendung in Kraftfahrzeugen und als Umschalter zur Betätigung von Kontaktfedern nicht möglich ist.
SchliesslichistnocheineBlinkvorrichtung bekanntgeworden, bei der an einem Bimetallstreifen unterhalb des Kontaktes zum ersten Stromkreis ein Isolierstück befestigt ist, das bei Verformung des Bimetallstreifens eine Kontaktfeder betätigt, welche bis zum Wiedererkalten des Bimetallstreifens einen zweiten Stromkreis schliesst. Durch die Anordnung des IsolierstUckes unterhalb des Kontaktes zum ersten Strom-
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kreis soll durch das freie Durchschwingen des Bimetallstreifens oberhalb des IsolierstUckes eine bessere Kontaktgabe erreicht werden.
Diese Anordnung hat den Nachteil, dass der Bimetallstreifen in Höhe des IsolierstUckes nicht genügend weit durchschwingt, um eine einwandfreie Kontaktgabe der nachgeordneten Kontaktfedern zu gewährleisten, da der Gegendruck der nachgeordneten Kontaktfedern auf den Bimetallstreifen so stark ist, dass dieser zwar oberhalb des Isolierstuckes frei durchschwingt, dagegen die nachgeordneten Kontaktfedern nicht mehr betätigt. Ausserdem hat diese Anordnung den Nachteil, dass der Bimetallstreifen bei grosser Kälte nicht mehr einwandfrei arbeitet, weil er durch die ihn umgebende Kälte so weit unterkuhlt wird, dass er seine zur Verformung erforderliche Eigentemperatur nicht halten kann.
Die vorgenannten Nachteile werden durch die Erfindung völlig beseitigt. Die erfindungsgemässe Blinkvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Bimetallelement in seinem Kontaktteil und seinem Befestigungsteil winkelförmige Einprägungen aufweist, die im wesentlichen in Längsrichtung und/oder in Diagonalrichtung des Bimetallelementes verlaufen und geradlinig ausgebildet sind, während der Arbeitsteil keine Einprägung besitzt, sondern eine leichte schalenförmige Wölbung aufweist und 1, 5-3 mal län- ger als breit ist, wobei der Kontaktteil nach der Verformung des Bimetallelementes auf ein IsolierstUck einer Kontaktfeder druckt und/oder am Kontaktteil selbst ein IsolierstUck befestigt ist, das mit einer Kontaktfeder zusammenwirkt.
Diese Form des Bimetallelementes ermöglicht eine schnelle Schaltfrequenz und einen hohen Kontaktdruck. Darüber hinaus entstehen an der Umschaltstelle, die bei dem erfindungsgemässen Bimetallelement im Arbeitsteil liegt, keine Knickbruche, da die durch die Prägung des Befestigungs- und des Kontaktteiles hervorgerufene Wölbung des Arbeitsteiles bei Erwärmung des Bimetallelementes sich nicht knickend, sondern über eine grössere Fläche schnell und weich fliessend zur entgegengesetzten Seite umformt.
Praktische Versuche mit dieser Form des Bimetallelementes haben beispielsweise ergeben, dass bei einer Versuchsdauer von 500 h mit einer Ausschaltfrequenz von 90 Impulsen pro Minute trotz der dadurch entstandenen 5400000 Aus- und Einschaltungen am Arbeitsteil des Bimetallelementes keine Alterungserscheinungen aufgetreten sind. Zur Erreichung dieser mit den bisher bekannten Bimetallelementen nicht durchfuhrbaren Anzahl von Schaltungen ist es erforderlich, den Arbeitsteil des Bimetallelementes so auszubilden, dass er 1, 5 - 3 mal länger als breit ist.
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Die Fig. 1 - 4 zeigen verschiedene Ausfuhrungsformen des Bimetallelementes in der Draufsicht, Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht des Bimetallelementes in der Ausuhrungsform gemäss Fig. 2, Fig. 6 zeigt den SchaltplaneinesBlinkrelais mit einem einpoligen Bimetallelement, Fig. 7 zeigt den Schaltplan eines Blinkrelais mit einem zweipoligen Bimetallelement.
Das Bimetallelement 1 in Fig. 1 besitzt sowohl im Kontaktteil 3 als auch im Befestigungsteil 4 je zwei von den Ecken schräg nach innen verlaufende Einprägungen P1 und P2 bzw. P3 und P4, die alle die gleiche Länge besitzen. Sie enden jeweils am Beginn des Arbeitsteiles 2 des Bimetallelementes 1. Die Einprägungen P1 - P4, die geradlinig verlaufen und sich an ihren Enden nicht beruhren, sind zweckmässigerweise im Winkel von 60 bis 1000 ausgeführt. Je grösser der Grad der Abwinkelung ist, umso leichter spricht das Bimetallelement bei Erwärmung als Schnapper an, umso leichter je- doch wird dannauch der Kontaktdruck. Der bei Erwärmung ausschwingende Kontaktteil 3 mitdemKontakt 5 und der mit einem Befestigungsloch 6 versehene Befestigungsteil 4 haben bei dieser Ausfnhrungsform dieselbe Länge.
In Fig. 2 wird eine andere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der der Befestigungsteil 4a eine zentral angeordnete parallel zur Längsrichtung verlaufende Einprägung P5 aufweist ; der Arbeitsteil 2 und der Kontaktteil 3 besitzen dieselbe Form wie in der Ausführung gemäss Fig. 1. Die AusfUhrungsform gemäss Fig. 2 ergibt bei der Anwendung einen grösseren Kontaktdruck.
In Fig. 3 ist ein Bimetallelement 1 dargestellt, bei dem der Kontaktteil 3b länger als der Befestigungsteil 4b ist. Bei einer derartigen Ausbildung ist es zweckmässig, die Einprägungen P6 - P8 den Abmessungen des Kontaktteiles 3b sowie des Befestigungsteiles 4b anzupassen. Die Einprägungen können bei dieser Form so ausgeführt sein, wie es die Fig. 3 zeigt. Man könnte sich an Stelle der kurzen zentralen Einprägung P6 am Befestigungsteil 4b auch zwei schräge Einprägungen vorstellen.
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Fig. 4 zeigt ein Bimetallelement 1 in der Ausfahrung gemäss Fig. 2, wobei jedoch der Arbeits- teil 2 mit einer Heizwicklung 7 bekannter Bauart versehen ist. Dadurch wird erreicht, dass die An- sprechzeit des Bimetallelementes 1 erheblich verkUrzt wird.
In Fig. 5 wird ein Bimetallelement 1 in der Seitenansicht gezeigt, wobei die Arbeitsweise des- selben durch gestrichelte Linien gekennzeichnet ist. Auf Grund der verschiedenen Einprägungen Pl-P8 erfährt der Kontaktteil 3 nach Schliessung des Stromkreises durch den Arbeitsteil 2 eine starke Vor- spannung, wodurch ein hoher Kontaktdruck und ein weites kräftiges Ausschwingen des Kontaktteiles 3 hervorgerufen wird. Aus den Zeichnungen ist deutlich zu entnehmen, dass der Arbeitsteil 2 in beiden Stellungen gewölbt bleibt und keinen Knick bildet.
In Fig. 6 ist der Schaltplan eines Blinkrelais dargestellt, woraus erkennbar ist, dass der Kontaktteil 3 des Bimetallelementes 1 nur einen einseitigen Kontakt 5 besitzt. Der Relaissttom fliesst Uber die Klemme 8, das Bimetallelement l, den Kontakt 5, die Justierschraube 9 und den Heizwiderstand 10 zur Minusklemme 11, während der Arbeitsstrom von der Klemme 8 über die Kontaktfeder 12, die Klemme 13 zum Verbraucher oder nach dem Umschalten des Bimetallelementes 1 über die Kontaktfeder 12, die Gegenkontaktfeder 14 zur Klemme 15 und von dort zum zweiten Verbraucher fliesst.
Das Isolierstück 16, welches mit der Kontaktfeder 12 fest verbunden ist, dient ausschliesslich zur Weiterleitung des Kontaktdruckes des Bimetallelementes l, wodurch die Kontaktfe- der 12 an die Gegenkontaktfeder 14 fest angedruckt wird.
In Fig. 7 ist am Bimetallelement 1 oberhalb des Kontaktes 5 zum ersten Stromkreis ein IsolierstUck 17 befestigt, an dessen freiem Ende ein weiterer Kontakt 18 angeordnet ist, der nach Verformung des Bimetallelementes 1 durch Druck auf den Gegenkontakt 19 einen zweiten Stromkreis schliesst. Der Strom fliesst über die Klemme 8, das Bimetallelement 1, dessen Kontakt 5 und den Gegenkontakt 21 sowohl zum ersten Verbraucher als auch zum Heizwiderstand 23 und von dort zur Minusklemme 11. Infolge der mechanischen Verformung mit Hilfe der erfindungsgemässen Einprägung P1 - P8 setzt das Bimetallelement 1 seiner thermischen Verformung so lange Widerstand entgegen, bis es sich nach Erreichen einer bestimmten Temperatur mit seinem Kontakt 5 ruckartig vom Gegenkontakt 21 löst.
Es schwingt frei durch und trifft mit seinem am IsolierstUck 17 befestigten Kontakt 18 auf den Gegenkontakt 19. Der Strom fliesst nunmehr über die Klemme 8, den flexiblen Leiter 25, den Kontakt 18 und den Gegenkontakt 19 zum zweiten Verbraucher. Nach dem Erkalten des Bimetallelementes 1 schnellt dieses zurück und schliesst wieder den Kontakt zum ersten Verbraucher, während der Kontakt zum zweiten Verbraucher unterbrochen wird. Nun beginnt derselbe Vorgang von neuem.
Die Gegenkontakt 19 und 21 können mit Hilfe von Kontaktfedern 19a bzw. 21a federnd gelagert sein. Daduich wird eine bessere Verbindung zwischen den Kontakten 5 bzw. 18 und den ent- sprechenden Gegenkontakten 21 bzw. 19 erreicht. Die günstigen Eigenschaften der Kontaktfedern 19a und 21a können auch durch Verwendung von flachen Federn erzielt werden, wie sie beispielsweise in der Fig. 6 durch die Kontaktfeder 12 und die Gegenkontaktfeder 14 veranschaulicht sind.
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wird erreicht, dass das freie Ausschwingen des Kontaktteiles 3 des Bimetallelementes 1 nach Erwärmung desselben durch keinen Gegendruck behindert wird.
Der Kontaktteil 3 löst sich mit seinem Kontakt 5 schnell vom Gegenkontakt 21 und druckt nach dem unbehinderten Ausschwingen mit dem Kontakt 18 des Isolierstuckes 17 fest auf den Gegenkontakt 19, wodurch sowohl eine sichere Kontakttrennung im ersten Stromkreis als auch eine sichere Kontaktgabe im zweiten Stromkreis und umgekehrt gewährleistet wird.
Die Verwendung des Heizwiderstandes 23 im ersten Stromkreis bewirkt nicht nur eine Erwärmung der nächsten Umgebung des Bimetallelementes 1, sondern erfordert auch etwas stärkere Einprägungen im Kontaktteil 3 und Befestigungsteil 4 des Bimetallelementes l, damit der Kontakt 5 sich erst bei höherer Eigentemperatur des Bimetallelementes 1 vom Gegenkontakt 21 löst..
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