CH637339A5 - Fahrrad-beleuchtungsanlage. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrrad-Beleuchtungsanlage mit Lampen und einem Wechselstromgenerator zur Stromversorgung dieser Lampen.

Beleuchtungsanlagen für Fahrräder werden bis heute durch einen während der Fahrt mitlaufenden Wechselstrom-Generator nach dem dynamo-elektrischen Prinzip, der mit Hilfe eines ein- und ausrückbaren Treibrad-Antriebs angetrieben wird, mit der für ihren Betrieb notwendigen elektrischen Energie versorgt.

Bei einer derart betriebenen Beleuchtungsanlage hängt die erzeugte elektrische Energie unmittelbar von der Drehzahl des Generator-Ankers ab, und damit die Helligkeit der Beleuchtung direkt von der Fahrgeschwindigkeit. Bei langsamer Fahrt (an Steigungen, bei höherer Belastung, mangelhafter Leistungsfähigkeit des Fahrers, oder infolge verkehrsbedingter Umstände) ist die Beleuchtung ungenügend und erlischt bei Stillstand des Fahrrads, beispielsweise beim Halt an Verkehrssignalanlagen oder aus anderen mit dem Verkehrsfluss zusammenhängenden Gründen, ganz. Dadurch steigt die an sich schon hohe Gefährdung des Radfahrers im heutigen Strassenverkehr noch weiter an.

Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine ständig, also auch bei Stillstand des Fahrzeugs betriebsfähige Beleuchtungsanlage zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Lampen über einen Widerstand mit einer aus Gleichrichter und Generator bestehenden Reihenschaltung verbunden sind und dass parallel zu dieser Reihenschaltung eine aufladbare Batterie mit angeschlossenem Betriebsschalter geschaltet ist.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der 5 Betriebsschalter ein Reed-Schalter ist, der induktiv über einen Magneten betätigbar ist.

Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsge-mässen Beleuchtungsanlage ist diese dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Bauteile zur Stromversorgung konstruk-lo tiv als Baueinheit ausgeführt sind.

Eine besondere konstruktive Ausgestaltung der erfin-dungsgemässen Beleuchtungsanlage geht davon aus, dass der Wechselstromgenerator in einem flaschenförmigen Gehäuse sitzt, auf dessen oberem Ende ein Reibrad zur Ener-15 gieübertragung angeordnet ist, wobei das Gehäuse über einen zweiteiligen Befestigungsbügel mit einer Drehachse verfügt, an dem es bezüglich seiner Längsachse schwenkbar befestigt ist. Eine weitere Ausführungsart der Erfindung besteht darin, dass innerhalb des Gehäuses die Batterie und 20 der Reed-Schalter angeordnet sind und dass der Befestigungsbügel an seinem nicht schwenkbaren Teil ausserhalb seiner Drehachse einen Dauermagneten trägt.

Der besondere Vorteil dieser konstruktiven Ausgestaltung besteht darin, dass beim Einrücken des Wechselstrom-25 generators in seine Betriebsstellung, d.h. wenn das Reibrad in Kontakt mit der Reifenseite gebracht wird, automatisch auch die im Aufsatz eingebaute aufladbare Batterie eingeschaltet wird. Bei Ausserbetriebnahme des Fahrrads, d.h., beim Zurückschwenken des Wechselstromgenerators von der 30 Reifenseite, wird die Verbindung von der Batterie zu den Lampen unterbunden und damit eine Entladung der Batterie verhindert.

Die erfindungsgemässe Fahrrad-Beleuchtungsanlage wird nun anhand von Figuren beispielsweise näher erläu-35 tert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer erfindungsgemässen Beleuchtungsanlage,

Fig. 2 eine Darstellung der räumlichen Ausgestaltung des Stromversorgungsteils der Beleuchtungsanlage gem. 40 Fig. 1,

Fig. 3 a und Fig. 3b eine räumliche Ausgestaltung mit einer Batterie in Stapelzellenbauweise.

In Fig. 1 ist die Schaltung einer erfindungsgemässen Beleuchtungsanlage dargestellt. Der Wechselstromgenerator 45 1 speist über einen Gleichrichter 10 und über einen Widerstand 6 die Verbraucher, was im vorliegenden Fall die beiden Lampen sind, die an einem Fahrrad üblicherweise angebracht sind.

Zusätzlich ist eine Batterie 2 vorgesehen, die über einen so Betriebsschalter 3 und den Widerstand 6 ebenfalls mit den Lampen 7 verbunden ist. Mit Ausnahme der Lampen 7 bilden alle anderen Bauteile den Stromversorgungsteil SV.

Im folgenden wird nun die Funktion dieser Schaltung erläutert:

55 Bei normaler Fahrgeschwindigkeit gibt der Generator 1 seine Leistung entsprechend der Fahrgeschwindigkeit über den Gleichrichter 10 ab. Gleichzeitig ist aber auch die aufladbare Batterie 2 über den geschlossenen Betriebsschalter 3 mit den Verbrauchern verbunden. Bei normaler Fahrge-60 schwindigkeit übersteigt jedoch das Potential im Punkt A (vom Generator 1) das Potential am Punkt B (von der Batterie 2). Infolge dieser Potentialdifferenz fliesst vom Gleichrichter 10 ein Strom zum Verzweigungspunkt, an dem einerseits die Batterie 2 und andererseits über den Widerstand 6 65 die Lampen 7 angeschlossen sind.

Je nach Dimensionierung des Widerstandes 6 teilt sich der vom Generator kommende, gleichgerichtete Strom auf die Lampen 7 bzw. die Batterie 2 auf. Dadurch wird einer

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seits die Speisung der Lampen 7 bewirkt und andererseits wird die Batterie 2 geladen.

Bei sehr langsamer Fahrt oder im Stillstand des Fahrrades sinkt das Potential am Punkt A (vom Wechselstromgenerator 1) bis auf Null ab, wodurch nunmehr ein Strom in umgekehrter Richtung von der Batterie 2 zum Verzweigungspunkt fliesst. Infolge des Gleichrichters 10 teilt sich der Batteriestrom jedoch nicht auf, sondern fliesst über den Widerstand 6 zu den zu speisenden Lampen 7.

Der Widerstand 6 wird so bemessen, dass beim normalen Fahrbetrieb eine optimale Aufteilung zwischen dem Verbraucherstrom und dem Ladestrom stattfindet. Da die Batterie 2 im allgemeinen nur kurzzeitig betrieben werden muss (z.B. wegen verkehrsbedingter Standpausen), kann diese eine verhältnismässig geringe Kapazität haben. Beim Ausführungsbeispiel kann eine Batterie von 100 mAh verwendet werden, die einen Dauerbetrieb der gesamten Beleuchtungsanlage von ca. 10 bis 15 Minuten gestattet.

Infolge der ständig wechselnden Fahrbedingungen wechselt, wie oben beschrieben, die Stromflussrichtung häufig, so dass die Batterie 2 abwechselnd sich entlädt und geladen wird.

Der Betriebsschalter 3 ist notwendig, da sich ansonsten bei Ausserbetriebnahme des Fahrrades die Batterie 2 über die Lampen 7 entladen würde.

Fig. 2 zeigt, wie die Schaltungsbestandteile in einer konstruktiven Baueinheit zusammengefasst wurden, wobei insbesondere die Gestaltung des Betriebsschalters 3 von Bedeutung ist.

Fig. 2 zeigt im einzelnen ein Gehäuse la, in dessen oberem Teil sich ein üblicher Wechselstromgenerator befindet, und auf dessen Oberseite ein Reibrad zur Energieübertragung von der Seite eines Rades angeordnet ist. Das Gehäuse la ist mit einem zweiteiligen Befestigungsbügel 4 verbunden. Die beiden Teile des Befestigungsbügels 4 sind über eine Achse verbunden, so dass das Gehäuse la in seiner Längsachse L schwenkbar ist.

Das Gehäuse la ist so ausreichend bemessen, dass unterhalb des Wechselstromgenerators 1 ein Hohlraum verbleibt, in dem auch die Batterie 2 und der Betriebsschalter 3 Aufnahme finden.

Gemäss einem besonderen Ausführungsbeispiel weist (Fig. 2) die Batterie 2 eine hohlzylindrische Aussenform auf, wobei in deren Innerem sich der Betriebsschalter 3 befindet, der seinerseits als Reed-Schalter ausgeführt ist. Die Betätigung dieses Reed-Schalters 3 erfolgt über einen Dauermagneten 5, der am nichtschwenkbaren Teil des Befestigungsbügels 4 angebracht ist. Dieser Dauermagnet 5 wirkt induktiv auf den Reed-Kontakt 3, wodurch beim Schwenken des Gehäuses la um die Achse des Befestigungsbügels 4 ein Schalten des Reed-Schalters möglich wird.

Um diesen Schaltvorgang nicht zu behindern, ist das Gehäuse selbst aus einem paramagnetischen Werkstoff her-5 gestellt. Ausserdem können in entsprechenden Ausschnitten auf der Peripherie der Batteriekammer zusätzlich alle weiteren benötigten elektromagnetischen Bauteile der Schaltung gemäss Fig. 1 untergebracht sein.

Die Figuren 3a und 3b zeigen die zu einer konstrukti-io ven Baueinheit zusammengefassten Schaltelemente mit einer in der Mitte des Gehäuses angeordneten mehrzelligen Batterie. In dem unterhalb des Wechselstromgenerators 1 befindlichen Gehäuse lb ist in der Mitte die aus mehreren zylinderförmigen Zellen bestehende Batterie 2 unterge-15 bracht. Zwischen der Batterie 2 und dem Gehäuse lb befindet sich ein Hohlraum in Form eines Ringzylinders, in dem der Reed-Schalter 3, Widerstand 6 sowie die Dioden des Gleichrichters 10 angeordnet sind. Dieser ringförmige Hohlraum wird von einer Isolierhülse 11 nach oben hin 20 abgegrenzt.

Die Anordnung der Bauelemente in diesem Hohlraum ist der Abwicklung der Isolierhülse gemäss Fig. 3b zu entnehmen.

25 Die Ein- und Ausrückvorrichtung sowie der dazu gehörende Dauermagnet 5 entsprechen der anhand von Fig. 2 beschriebenen Anordnung. Der Reed-Kontakt 3 befindet sich dabei im Wirkungsbereich des Dauermagneten 5. Somit ist es möglich, durch Schwenken des Gehäuses den 30 Reed-Schalter zu schliessen.

Die mit Plus und Minus bezeichneten elektrischen Anschlüsse sind am Boden des Gehäuses lb herausgeführt.

Die erfindungsgemässe Anordnung hat demnach den Vorteil, äusserst platzsparend zu sein und ausserdem eine 35 automatische Einschaltung bzw. Ausschaltung der Beleuchtungsanlage zu ermöglichen, wenn das Gehäuse des Stromversorgungsteils in seine Betriebsstellung eingeschwenkt bzw. wieder ausgeschwenkt wird. Ebenso wie bisher in bekannter Weise der Wechselstromgenerator 1 durch Kippen 40 des Dynamos ein- und ausgeschaltet wurde, kann gemäss der erfindungsgemässen Konstruktion durch denselben Vorgang auch die Batterie 2 ein- und ausgeschaltet werden. Die Erfindung besitzt demnach auch den Vorteil, dass sie trotz einer aufwendigeren Technik die Bedienung der Be-45 leuchtungsanlage nicht erschwert: Sobald der Benutzer des Fahrrades das Dynamogehäuse in seine Betriebsposition bringt und ein (hier nicht dargestellter) zusätzlicher Schalter geschlossen ist, leuchtet das von der Batterie 2 gespeiste Standlicht auf.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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1. Fahrrad-Beleuchtungsanlage mit Lampen und einem Wechselstromgenerator zur Stromversorgung der Lampen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampen (7) über einen Widerstand (6) mit einer aus Gleichrichter (10) und Generator (1) bestehenden Reihenschaltung verbunden sind und dass parallel zu dieser Reihenschaltung eine aufladbare Battere (2) mit angeschlossenem Betriebsschalter (3) geschaltet ist.

2 und 3, wobei der Wechseltromgenerator in einem flaschen-förmigen Gehäuse sitzt, auf dessen oberem Ende ein Reibrad zur Energieübertragung angeordnet ist, und wobei das Gehäuse über einen zweiteiligen Befestigungsbügel mit einer Drehachse verfügt, an dem es bezüglich seiner Längsachse schwenkbar befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses die Batterie (2) und der Reed-Schal-ter (3) angeordnet sind und dass der Befestigungsbügel (4) an seinem nicht schwenkbaren Teil ausserhalb seiner Drehachse einen Dauermagneten (5) trägt.

2. Fahrrad-Beleuchtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsschalter (3) ein Reedschalter ist, der induktiv über einen Magneten (5) betätigbar ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Fahrrad-Beleuchtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Bauteile zur Stromversorgung (SV) konstruktiv als Baueinheit ausgeführt sind.

4. Fahrrad-Beleuchtungsanlage nach den Ansprüchen

5. Fahrrad-Beleuchtungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (2) eine hohlzylindrisch ausgebildete Aussenform aufweist, wobei die Längsachse der hohlzylindrischen Batterie mit der Längsachse des Gehäuses (la) zusammenfällt, und dass der Reed-Schalter innerhalb dieses Hohlzylinders angeordnet ist.

6. Fahrrad-Beleuchtungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses eine mehrzellige, zylinderförmige Batterie (2) angeordnet ist,

dass zwischen der Batterie (2) und dem Gehäuse (lb) ein Zwischenraum in Form eines Ringzylinders besteht, in dem der Reed-Schalter (3), der Widerstand (6) und die Dioden des Gleichrichters (10) angeordnet sind.