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Die
Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem für ein Fahrrad, mit den im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
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Es
ist bekannt, Beleuchtungssysteme an Fahrrädern zu installieren, sei es
um die gesetzlich vorgeschriebenen Normen (§ 67 StVZO, für Deutschland)
zu erfüllen,
oder zur eigenen Sicherheit, um gesehen zu werden. Hier bietet der
Markt eine umfangreiche Palette von Systemen an, die sich meist
aus mehreren Komponenten zusammenfügen. Diese Komponenten gliedern
sich in a. Scheinwerfer, b. Rücklicht,
c. Stromversorgung, d. Verkabelung sowie e. Rückstrahler. Seit einigen Jahren
gibt es auch zunehmend die Batteriebeleuchtung, die grundsätzlich in
Deutschland nur für
Rennräder
unter 11 kg, bzw. Off-Roadräder
unter 13 kg zugelassen ist und bei allen anderen Fahrrädern nur
als Zusatzbeleuchtung zur gängigen
Fahrradbeleuchtung verwendet werden darf, die ihren Strom kraftaufwendig über einen
Dynamo bezieht.
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Der
Stand der Technik ist in den einzelnen Komponenten sehr weit entwickelt.
Ein Beispiel dieser Komponenten ist in der
EP 0 688 282 B1 offenbart.
Dieses Beleuchtungssystem beschreibt einen Dynamogenerator mit einem
hohem Wirkungsgrad und gleichzeitiger Aufladung einer Akkumulatorenbatterie
sowie funktionserweiternd einen Spannungswandler und eine Energiebegrenzervorrichtung.
Zur näheren
Erläuterung
wird auf
6 verwiesen, in der das bevorzugte
Funktionsprinzip der Elektronikanordnung dargestellt ist. Hier wird
eine optimierte Anordnung und Integration der Bauteile einer komplexen
Elektronik beschrieben, die sich unter den Bedingungen eines Massenartikels
auch wirtschaftlich lohnend herstellen lässt.
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Ein „Frontscheinwerfer
für Fahrräder" ist in
EP 1 359 370 A1 offenbart.
Dieser Scheinwerfer wird mittels mehrerer LEDs und Batterie betrieben.
Zur näheren
Erläuterung
wird auf
2 verwiesen. Bei dieser Anordnung
wird durch die Überlagerung
der Lichtkegel Form und Intensität
des Lichtflecks optimiert.
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Trotz
der stetigen Weiterentwicklung der Einzelkomponenten, wird ein komplettes,
sich selbst versorgendes Beleuchtungssystem auf dem Markt noch nicht
angeboten. In Fachkreisen wird bemängelt, dass die Verkabelung
der zugelassenen Beleuchtungssysteme eine der häufigsten Fehlerquellen darstellt.
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Die
batteriebetriebenen Komponenten können nicht während des
Gebrauches geladen werden und fallen dann aus, wenn die Batterie
oder der Akku aufgebraucht ist. Dies erhöht die Unfallgefahr. Darüber hinaus
werden diese leicht abnehmbar an Cliphalterungen befestigt, um sie
z.B. als Taschenlampe zu nutzen. Das wiederum setzt voraus, dass
diese beim Abstellen des Fahrrads mitgenommen werden müssen, um
sie vor Diebstahl zu schützen. „Sämtliche
am Fahrrad verwendeten Beleuchtungseinrichtungen (ausgenommen der
Kabel) müssen
vom Kraftfahrtbundesamt zugelassen und fest montiert und ständig betriebsbereit
sein" (§ 67 StVZO).
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Desweiteren
ergibt sich für
die Benutzer beider Systeme das Problem, dass sich die Halterungen bei
stärkeren
Stößen verstellen,
sodass ein Nachjustieren notwendig wird . Bei Systemen, die vom
Dynamo versorgt werden, ist das Justieren im Stand beispielsweise
schwierig, da in diesem Moment kein Strom und somit auch kein Licht
produziert wird. Die Folge ist – unter
erhöhter
Unfallgefahr – ein
Justieren während
des Fahrens.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Beleuchtungssystem für ein Fahrrad zu schaffen,
das alle Komponenten wie Vorderlicht, Rücklicht, Stromversorgung, Verkabelung
und Reflektoren in einer kompakten, fest mit dem Fahrrad verbundenen
Komponente vereint.
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Eine
weitere Aufgabe ist es, ein Beleuchtungssystem zu schaffen, welches
hinsichtlich seiner Konstruktion, seiner Leistungsmerkmale und seiner Herstellungskosten
die an das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem
gestellten Anforderungen erfüllt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass das Beleuchtungssystem gemäß Kennzeichen
des Patentanspruches 1 gestaltet wird. Die den Erfindungsgedanken
vorteilhaft weiterbildenden Merkmale sind den Unteransprüchen, sowie
der übrigen
Beschreibung , insbesondere unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele
zu entnehmen.
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Ein
Gegenstand einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Bereitstellen eines Beleuchtungssystems für ein Fahrrad, das
in kompakter Bauweise an einer bekannten Fahrradpedale angeordnet
ist, kabellos betrieben wird und so geringe Wartung erfordert, was
eine hohe Sicherheit gewährleistet.
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Ein
weiteres Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Bereitstellen eines Beleuchtungssystems für ein Fahrrad, welches
Licht in verschiedene Richtungen emittiert und so hohen Sicherheitsstandards
gerecht wird.
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Noch
ein weiteres Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Bereitstellen eines Beleuchtungssystems für ein Fahrrad,
welches aus einem jeweils voneinander unabhängigen linken und rechten Element
besteht, das eine gegebenenfalls notwendige Ausfallsicherheit bietet.
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Ein
weiteres Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Bereitstellen eines Beleuchtungssystems für ein Fahrrad, das über zwei
parallele Lichtkegel eine breite Lichtstreuung gewährleistet.
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Noch
ein weiteres Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Bereitstellen eines Beleuchtungssystems für ein Fahrrad,
das sich über
eine integrierte Batterie bzw. einen integrierten Akkumulator speist.
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Ein
weiteres Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Bereitstellen eines Beleuchtungssystems für ein Fahrrad, welches
eine Sensorik aufweist, die bei entsprechender Dämmerung eine oder mehrere Lichtquellen schaltet.
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Noch
ein weiteres Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Bereitstellen eines Beleuchtungssystems für ein Fahrrad
mit einer Sensorik, die bei Drehung der Pedalwelle im Pedal eine
oder mehrere Lichtquellen schaltet.
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Ein
weiteres Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Bereitstellen eines Beleuchtungssystems für ein Fahrrad mit
einem Zeitschalter, der bei Stillstand eine oder mehrere Lichtquellen
schaltet.
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Noch
ein weiteres Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Bereitstellen eines Beleuchtungssystems für ein Fahrrad,
das eine Anzeige der vorhandenen Kapazität der Stromquelle aufweist.
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Ein
weiteres Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Bereitstellen eines Beleuchtungssystems für ein Fahrrad, welches
einen mehrstufigen Schalter aufweist, der es erlaubt, die Lichtfunktion
des Systems zu regulieren, um es z.B. auf äußere Bedingungen wie z.B. Nebel einzurichten.
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Noch
ein weiteres Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Bereitstellen eines Beleuchtungssystems für ein Fahrrad,
das in einer Fahrradpedale angeordnet ist, die sich bei freier Drehung über die
Schwerkraft in eine vorbestimmte Position bewegt.
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Ein
weiteres Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Bereitstellen eines Beleuchtungssystems für ein Fahrrad, das
sich über
eine mechanische Diebstahlsicherung schützt.
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Noch
ein weiteres Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Bereitstellen eines Beleuchtungssystems für ein Fahrrad,
das so gestaltet ist, dass der Luftwiderstand und das Eigengewicht
minimiert ist.
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Ein
weiteres Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Bereitstellen eines Beleuchtungssystems für ein Fahrrad, das
so gestaltet ist, dass ein Stossplattensystem für ein Einstieg-Pedal oder Klickpedal
vorgerichtet ist.
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Noch
ein weiteres Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Bereitstellen eines Beleuchtungssystems für ein Fahrrad,
welches einen integrierten Generator aufweist, der bei Drehung der
Pedalwelle im Pedal eine oder mehrere Lichtquellen direkt, oder
entsprechend geschaltet auch gleichzeitig eine der weiterhin vorhandenen
aufladbaren Stromquellen mit Energie versorgt.
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Ein
weiteres Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Bereitstellen eines Beleuchtungssystems für ein Fahrrad und
eines Generators, der bei Fahrt eine Akkumulatorenbatterie und oder
einen Kondensator auflädt, der
gleichzeitig eine oder mehrere Lichtquellen mit Energie versorgt.
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Noch
ein weiteres Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Bereitstellen eines Beleuchtungssystems für ein Fahrrad
mit einem integrierten Generator, welcher bedingt durch die direkte
Momentaufnahme an der Pedalwelle einen optimalen Wirkungsgrad erreicht und
bei Leerlauf keinen Widerstand aufweist.
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Ein
weiteres Ziel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Bereitstellen eines Beleuchtungssystems für ein Fahrrad mit
einem integrierten Generator, der ein Getriebe zur Erhöhung der
Drehzahl des Magnetrotors aufweist, das bei Bedarf von der Pedalwelle
entkoppelt werden kann.
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Die
mit der Erfindung hauptsächlich
erzielten Vorteile bestehen darin, dass die einzelnen Komponenten,
des Standes der Technik eines Beleuchtungssystems, bei Erzielung
einer erhöhten
Sicherheit in einem kompakten, fest mit dem Fahrrad verbundenen
Element vereint werden, sodass die bekannten Beleuchtungseinrichtungen,
entfallen können.
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Die
Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens dem
Fachmann anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
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1a eine
schematisierte Ansicht einer Fahrradpedale mit Beleuchtungssystem,
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1b eine
schematisierte Ansicht einer weiteren Fahrradpedale mit Beleuchtungssystem,
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2a und 2b Lichtabstrahl/Kurbel-Pedalstand-Diagramme,
die den Verlauf der Abstrahlwinkel zeigen.
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Die 1a zeigt
die Anordnung einer Pedale mit Beleuchtungssystem in Form einer
schematisierten Zeichnung. Dargestellt ist ein rechtsseitiges Pedal,
was ein Spiegelbild des linksseitigen ist. Daher wird hier nur Bezug
auf eines der Pedalen genommen. Das Fahrradpedal weist konventionelle
Merkmale auf wie eine Pedalwelle (B), hergestellt aus z.B. einem
Stahl oder einer anderen metallischen Legierung wie z.B. Titan;
drehbar angeordnet mit einem Lager (C1), einer Hülse (E) und Mutter (D), wie
einem mit Gewinde versehenen ersten Endabschnitt (B1), der in eine
Gewindebohrung eines Kurbelarm (A) eingeschraubt ist; sowie einem
zweiten mit Gewinde versehenen Endabschnitt (B2) mit einem Blockierungslager
(C2), das den Pedalkörper
(F) sichert. Der Pedalkörper
(F), entworfen aus einem Material, wie zum Beispiel einem Polymer
oder einer metallischen Legierung wie z.B. Aluminium, weist eine
obere und eine untere Seite auf und ist drehbar gekoppelt mit der
Pedalwelle (B). Der Pedalkörper
weist weiterhin entprechend der Anordnung von beispielhaft fünf modernen
roten LEDs (L1) an der hinteren linken Seite, sowie von fünf modernen
weissen LEDs (L2) an der vorderen rechten Seite, sowie einer modernen
grünen
LED (L3) an der äußeren Seite, Öffnungen
vor, die mit entsprechenden Linsen (M) zur Bündellung des Lichts versehen
sind, weiterhin ein Batteriefach (H1), welches mit einem schließbaren Deckel
versehen ist, eine Öffnung
für einen
Wahlschalter (I), eine Öffnung
für Sensoren
(J1-2) gemäß 1b,
eine Öffnung
für einen
Kapazitätsmelder
(S) sowie Einkerbungen/Ausnehmungen, um herkömmliche Rückstrahler (N) einzubetten.
Weiterhin ist der Pedalkörper
(F) so entworfen, dass die Bauteile wie LED's (L1-3) und Reflektoren (K), angeordnet
an einer Platine (O) im inneren Körper, anschlussdrahtlos aufgesteckt
werden. Selbstverständlich
ist der Pedalkörper so
konstruiert, dass weder Wasser noch Schmutz eindringen können um
sämtliche,
vor allem elektronische Bauteile, wartungsfrei zu halten. Eine Steigerung
der Wartungsfreiheit und Unempfindlichkeit gegenüber Schmutz und Feuchtigkeit,
lässt sich
dadurch erreichen, dass die Komponenten der Elektronik vorteilhaft über ein
Gussverfahren in einem hohlraumfreien Körper aus transparentem Kunststoff
eingeschlossen sind.
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Die 1b zeigt
die Anordnung wie die der oben geschilderten Variante 1a;
vorteilhaft weiterbildend wird bei dieser schematisierten Zeichnung ein
Generator (P) so konstruiert, dass er wie z.B. bei dem Typ eines
Dynosys LightSpin, mit einer modernen Elektronikanordnung eine Aufladung
einer Akkumulatorenbatterie (H2) oder eines Kondensators (Q) in
Verbindung mit einem Spannungswandler- und einer Energiebegrenzervorrichtung
erlaubt und gleichermaßen
Energie an die Lichtquellen liefert. Der Generator (P) wird zusätzlich mit
einem konventionellen kuppelbaren Planetengetriebe (R) eines konventionellen
Typs bestückt,
um eine um ein Vielfaches höhere
Drehzahl des Rotors und somit einen optimierten Wirkungsgrad zu
erzeugen.
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Ein
Sensor (J1), z.B. vom Typ eines FW 300 FOTO WIDERSTAND, angeordnet
zum äusseren Teil
des Pedalkörpers
(F) an der Platine (O), misst die Helligkeit und schaltet so automatisch
das Licht bei entsprechender Dämmerung.
Ein Sensor (J2), z.B. eines Matsushita Typs, angeordnet zum inneren
Teil des Pedalkörpers
an der Platine, misst die Bewegung und schaltet so automatisch das
Licht. Eine zusätzliche
Schwellwertschaltung regelt die Funktion des Standlichts mit einem
Zeitintervall von 5 Minuten. Zusammengefasst bedeutet dies, dass
die Schaltungen für
unterschiedlichen Fahrbetrieb einrichtet sind und eine Sensorik
ein an den Verhältnissen
optimal angepasstes Licht steuert.
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2a ist
ein Diagramm, welches beispielhaft zwei LEDs mit einem Abstrahlwinkel
A1 und A2 von 10 Grad darstellt, die jeweils an einer Pedale P1 und
P2 bei einem vertikalen Stand der Kurbelarme angebracht sind. 2b zeigt
den Abstrahlwinkel A1 und A2 bei einem horizontalen Stand der Kurbelarme.
Zusammengefasst bedeuted dies, dass eine Anordnung multipel erweitert
werden kann, da LEDs konventionell variierende technische Merkmale
wie z.B. Abstrahlwinkel oder auch Lichtstärke aufweisen und somit jeweils
ideal eingesetzt werden können.
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Diese
komplexen und konstruktiven Details der Elektronikanordnung sind
hier nicht weiter beschrieben oder gezeigt, da sie auf irgendeine
Weise ausgelegt sein können
und nicht in den Schutzbereich der Erfindung fallen.
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Unter
der Voraussetzung, dass das Prinzip der Erfindung unverändert bleibt,
können
die Details der Ausbildung und die Ausführungsformen in einem weiten
Bereich gegenüber
dem variiert werden, was als reines Beispiel beschrieben und gezeichnet
worden ist, und zwar ohne aus dem Schutzbereich der vorliegenden
Erfindung heraus zu fallen.
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- A
- Kurbelarm
- B
- Pedalwelle
- B1+B2
- Pedalwellenende
- C1
- Lager
- C2
- Blockierungslager
- D
- Mutter/fest
- E
- Hülse
- F
- Pedalkörper
- G
- Diebstahlsicherung
- H1
- Batterie/Akkufach
- H2
- Batterie/Akku
- I
- Schalter
- J1
- Sensor1
- J2
- Sensor2
- K
- Reflektor
- L1
- LED-Rot
- L2
- LED-Weiss
- L3
- LED-Grün
- M
- Linse
- N
- Rückstrahler
- O
- Platine
- P
- Generator
- Q
- Kondensator
- R
- Planetengetriebe
- S
- Batterie/Akkukapazitätsanzeige