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Elektromagnetischer Impulsgeber Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen
Impulsgeber mit einem oder mehreren Schaltankern und mit einer Einrichtung zum Konstanthalten
der Impulsfrequenz, insbesondere einen Blinkgeber für Blinklichtanlagen in Kraftfahrzeugen
zur Fahrtrichtungsanzeige und zum Warnblinken, wobei während des Warnblinkens eine
größere Anzahl Blinklampen, vorzugsweise die doppelte Anzahl, im geschalteten Stromkreis
liegen als beim Blinken für die Fahrtrichtungsanzeige.
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Zum Zweck des Warnblinkens werden vorzugsweise sämtliche im Kraftfahrzeug
vorhandenen Blinkleuchten verwendet, die normalerweise zur Anzeige der Fahrtrichtung
zur Verfügung stehen. Üblicherweise sind vier dieser Blinkleuchten an einem Kraftfahrzeug
angebracht, wobei zwei Blinkleuchten je Fahrzeugseite vorgesehen sind.
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Der Blinkgeber, der die Stromzufuhr zu den Blinklampen steuert, ist
für das Fahrtrichtungsblinken für eine ganz bestimmte Frequenz ausgelegt.
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Im Fall des Warnblinkens liegen sämtliche Blinklampen, also beispielsweise
die doppelte Anzahl, im Stromkreis des Blinkgebers, so daß dieser höher belastet
wird und ein kräftigeres Magnetfeld im Magnetkern erzeugt. Die Folge davon ist,
daß sich seine Blinkfrequenz entsprechend dem kräftigeren Magnetfeld verringert.
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Dieser Frequenzabfall ist jedoch unerwünscht, da er einerseits eine
Überbelastung des Blinkgebers zur Folge hat, wodurch dessen Lebensdauer wesentlich
verkürzt wird, und andererseits durch die wesentliche Verlängerung der Hellzeit
gegenüber der kurzen Dunkelzeit der Blinksignale diese visuell kaum noch als Blinksignale
zu betrachten sind, so daß kein eindeutiges Warnsignal für die übrigen Verkehrsteilnehmer
gegeben ist.
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Bekannt ist ein elektromagnetischer Blinkgeber für Kraftfahrzeuge
zum Betrieb von mehreren Leuchten bei konstanter Frequenz mit einem hitzdrahtgesteuerten
Impulsrelais, dessen Magnetkern eine Strom- und eine Spannungswicklung trägt. Weiterhin
ist ein zweites Relais vorgesehen, dessen Wicklung im Stromkreis der Blinkleuchten
liegt. Dabei wird zum Frequenzausgleich beim Betrieb von zwei oder mehr Leuchten
die Spannungswicklung auf dem Magnetkern des Impulsrelais durch ein Kontaktpaar
des zweiten Relais stromabhängig zugeschaltet. Weiterhin ist am Impulsrelais ein
zweiter Anker angeordnet, der eine Rückstellkraft freigibt, wenn die maximal zulässige
Leuchtenzahl in Betrieb ist. Die dabei das Impulsrelais durchfließende größere Stromstärke
soll die Blinkfrequenz dadurch nicht ändern können, daß ein Anker des zweiten Relais
der Spannungsspule zugeschaltet wird, wodurch eine Veränderung des magnetischen
Feldes ausgeglichen wird.
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Ein wesentlicher Nachteil dieser Anordnung besteht in der Verwendung
von zwei Relais, was zum einen ein schwieriges Justieren der Anordnung erwarten
läßt und zum anderen unwirtschaftlich ist. Weiterhin ist bezüglich der Belastung
des Impulsgebers als ungünstig zu betrachten, den Geberanker zusätzlich zu seiner
impulsgebenden Funktion als Steueranker für weitere Einflußgrößen zu verwenden.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, durch
die die Frequenz des Impulsgebers, auch bei höherer Belastung desselben, konstant
gehalten wird.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß im Magnetkreis
des Blinkgebers zusätzlich zu einem Geberanker ein kontaktloser Steueranker angeordnet
ist, der in Abhängigkeit von der Belastung des Blinkgebers bei erhöhtem Magnetfluß
selbsttätig parallel zum Geberanker in den Magnetkreis zuschaltbar ist, und daß
der erhöhte Magnetfluß ganz oder teilweise über den Steueranker unter überwindung
des zwischen diesem und dem Geberanker bestehenden Luftspaltes ableitbar ist.
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Die in den Unteransprüchen beanspruchten Merkmale beziehen sich im
wesentlichen auf die konstruktive Ausführung des Blinkgebers. Dabei trägt der Steueranker
keine elektrischen Kontakte, sondern ist nur magnetisch wirksam, wobei er unter
Einhaltung eines annähernd parallelen Luftspaltes zum Geberanker und zum Magnetkern
sich mit dem Geberanker räumlich überlappt und federnd bewegbar am Magnetkern angebracht
ist.
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Durch die Anordnung eines zusätzlichen Steuerankers zum Geberanker,
der beim normalen Blinkfall, also bei einer bestimmten Größe des magnetischen
Flusses,
nicht wirksam wird, wird eine Konstanthaltung der Frequenz des ImpuIsgebers bei
höherer Belastung erreicht. Wenn im Warnblinkfall sämtliche Blinkleuchten des Fahrzeuges
im Stromkreis des Blinkgebers liegen, erhöht sich auf Grund des größeren Stromes,
der durch die Stromspule fließt, der magnetiche Fluß im Magnetkern. Dieser größere
Magnetfluß bewirkt jedoch, daß der Steueranker an den Magnetkern angezogen wird,
so daß im Nebenschluß ein zusätzlicher Magnetkreis geschlossen wird, wodurch ein
Teil des Magnetflusses vom Schaltanker zum Steueranker übertritt, so daß der im
Schaltanker verbleibende magnetische Fluß annähernd die gleiche Größe hat wie im
normalen Blinkfall. Auf diese Weise ist ein Konstanthalten der ursprünglichen Impulsfrequenz
trotz erhöhter Belastung des Impulsgebers möglich.
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In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann die Größe
der überlappten Fläche zwischen dem Geberanker und dem Steueranker bei Ausschaltstellung
des Steuerankers so gewählt werden, daß die überlappte Fläche über ihre ganze Länge
etwa gleich ist.
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In Einschaltstellung des Steuerankers, bei der dieser auch mit seinem
freien Ende am Magnetkern anliegt, nimmt die Größe der überlappten Fläche zwischen
dem Geberanker und dem Steueranker in Richtung auf dessen freies Ende zu.
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Die. Bewegungsebenen des Geberankers und des Steuerankers können räumlich
um 90° gegeneinander versetzt sein, wodurch eine günstige Lage der beiden Anker
am Magnetkern gegeben ist.
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Weiterhin können die Bewegungsebenen des Geberankers und des Steuerankers
auch gleich- oder gegeneinandergerichtet sein, wobei die Flächen für den übertritt
magnetischer Feldlinien als aufgestellte Ränder am Geberanker und am Steueranker
angebracht sind.
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Der wesentliche Vorteil des Erfindungsgegenstandes ist darin zu sehen,
daß die Verwendung eines einzigen Blinkgebers, dessen Geberanker auf einfache Weise
ein kontaktloser Steueranker räumlich dicht zugeordnet ist, möglich ist. Dadurch
kann in Abhängigkeit von der Größe des magnetischen Flusses im Blinkgeber der Steueranker
mit dem Geberanker zur Überdeckung gelangen, wobei der Grad der Überdeckung sich
selbsttätig einstellt, derart, daß zur Konstanthaltung einer gewünschten Frequenz
der überschüssige magnetische Fluß vom Geberanker über den Steueranker abgeleitet
wird.
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An Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels,
das eine Blink- und Warnblinkanlage für Kraftfahrzeuge darstellt, wird die Erfindung
beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen Blinkgeber in Hauptansicht, F i g. 2 den Blinkgeber
gemäß F i g. 1 in Seitenansicht, F i g. 3 ein Stromverlaufbild der Blink- und Warnblinkanlage,
F i g. 4 die Lage des Geberankers zum Steueranker bei Ausschaltstellung des Steuerankers
in schematischer Darstellung und F i g. 5 die Lage des Geberankers zum Steueranker
bei Einschaltstellung des Steuerankers in schematischer Darstellung.
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Die Blink- und Warnblinkanlage (F i g. 3) besteht aus einem Blinkgeber
11, einem Fahrtrichtungsschalter 12, zwei Signallampenpaaren 13 und 14, einem Warnblinkschalter
15, einem Zündschloß 16 und einer Gleichspannungsquelle 17, wobei sämtliche elektrischen
Bauelemente durch elektrische Leitungen miteinander verbunden sind.
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Der Blinkgeber 11 besteht im wesentlichen aus einem Kern 18 mit einer
Stromspule 19. Am oberen Joch 20 des Magnetkerns 18 sind die beiden Schaltanker
22 und 23 sowie ein zusätzlicher Steueranker 24 angebracht. Dabei ist der Steueranker
24 über eine Blattfeder 26 mit einem am oberen Joch 20 angebrachten Befestigungsblech
25 verbunden (F i g. 2).
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Der Steueranker trägt keine Kontakte, sondern ist lediglich magnetisch
wirksam, und er hat seinen Arbeitsluftspalt vorzugsweise an seinem drehpunktseitigen
Ende. Die Lage des Steuerankers 24 zum Geberanker 23 ist so gewählt, daß sich beide
über die gesamte Länge des Steuerankers überlappen, wobei die Breite der überlappten
Fläche in etwa gleichbleibt.
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Die Bewegungsrichtungen der beiden Anker 23 und 24 sind gegeneinander
um 90° versetzt.
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Im überlappten Bereich bilden die beiden Anker 23 und 24 einen annähernd
gleichbleibenden schmalen Luftspalt 50 miteinander.
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Die Kraft der Blattfeder 26 sowie der Luftspalt des Steuerankers 24
zum unteren Joch 21 sind so gewählt, daß der Steueranker 24 bei normaler Blinkfunktion,
d. h. normalem Magnetfluß, des Blinkgebers nicht anspricht.
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Der Steueranker 24 liegt in seiner Ausschaltstellung durch die Kraft
der Blattfeder 26 an einem Anschlagblech 27 an. Der Schaltanker 23 trägt an seinem
freien Ende einen Kontakt 30, der mit einem weiteren Kontakt 31 zusammenarbeitet,
die bei Ausschaltstellung des Schaltankers 23 geschlossen sind.
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Der Schaltanker 22 trägt ebenfalls einen Kontakt 28, der mit einem
weiteren Kontakt 29 zusammenarbeitet. Diese Kontakte sind bei stromlosem Blinkgeber
geöffnet. Der obere Teil des Schaltankers 23, der am Joch 20 federnd gelagert ist,
steht einerseits mit einer am Kern 18 befestigten Zugfeder 32 in Verbindung, die
versucht, den Schaltanker 23 derart zu verschwenken, daß die Kontakte 30 und 31
geöffnet werden. Andererseits trägt der Schaltanker 23 an einem Ausleger 33 eine
Isolierperle 34, in der der Heizleiter 35 gehalten ist. Eine weitere Isolierperle
36 ist in einem am Magnetkern 18 befestigten justierbaren Haltearm 37 angebracht.
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Der zwischen den Isolierperlen 34 und 36 gespannte Heizleiter 35 liegt
über eine Anschlußklemme 38 an Masse.
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Die Wirkungsweise der Anlage beim normalen Blinkfall ist folgende:
Es besteht eine elektrische Verbindung zwischen der Spannungsquelle 17, dem eingeschalteten
Zündschloß 16, dem Umschalter 41, der Leitung 46, der Anschlußklemme 39, dem Magnetkern
18, dem Schaltanker 23, den Kontakten 30 und 31, der Stromspule 19, der Anschlußklemme
40 zum Fahrtrichtungsschalter 12. Sofern dieser nicht eingeschaltet ist, besteht
jedoch keine Verbindung zu den Blinklampen 13 und 14. Wird jedoch der Fahrtrichtungsschalter
auf einen der Kontakte 47 oder 48 umgelegt, so ist der soeben beschriebene Stromverlauf
über die Blinklampenpaare 13 und 14 an Masse gelegt, so daß das jeweilige BIinklampenpaar
aufleuchtet.
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In dem Augenblick, da durch die Stromspule 19 Strom fließt, wird im
Magnetkern 18 ein magnetisches
Feld aufgebaut und der Anker 22
angezogen, wobei die Kontakte 28 und 29 schließen, so daß auch Strom von der Anschlußklemme
39 über den Magnetkern 18, den Schaltanker 22, die Kontakte 28 und 29, die Leitung
49, den Heizleiter 35 über die Anschlußklemme 38 zur Masse fließt.
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Dadurch erwärmt sich der Heizleiter 35 und dehnt sich so weit aus,
daß die Zugfeder 32 den Anker 23 vom Magnetkern 18 abreißen kann, so daß die Kontaktverbindung
zwischen den Kontakten 30 und 31 unterbrochen wird. Dadurch ist die Stromverbindung
zwischen der Stromspule 19 und der Spannungsquelle 17 unterbrochen, so daß die Blinklampen
13 und 14 erlöschen, der Anker 22 vom Magnetkern 18 wieder abfällt und die Kontakte
28 und 29 geöffnet werden. Der Heizleiter 35 erkaltet und zieht sich wieder zusammen,
so daß entgegen der Kraft der Feder 32 die Kontakte 30 und 31 geschlossen werden
und die Lampen 13 und 14 von neuem aufleuchten.
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Diese wechselweisen Schaltvorgänge bleiben so lange erhalten, wie
der Fahrtrichtungsschalter 12 einen der Kontakte 47 oder 48 berührt.
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Zum Zweck des Warnblinkens, das meist bei stehendem Fahrzeug und abgeschalteter
Zündung erfolgt, muß der Warnblinkschalter 15 umgeschaltet werden. Die Schalter
42, 42' und 42" sind dann geschlossen, und der Umschalter 41 ist vom Umschaltkontakt
43 auf den Umschaltkontakt 43' umgelegt. Bei geöffnetem Fahrtrichtungsschalter 12
blinken jetzt sämtliche Blinklampen 13 und 14 gleichzeitig annähernd mit der gleichen
Frequenz wie bei normaler Blinkschaltung.
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Die Tatsache, daß die Blinkfrequenz bei Warnblinkschaltung annähernd
die gleiche bleibt wie bei normaler Blinkschaltung, soll im folgenden näher erläutert
werden: Bei umgeschaltetem Warnblinkschalter 15 fließt Strom direkt von der Spannungsquelle
17 über den Umschaltkontakt 43' und den Umschalter 41, über die Leitung 46 zur Anschlußklemme
39 und von dort über den Magnetkern 18, den Schaltanker 23, die Kontakte 30 und
31, durch die Stromspule 19, über die Anschlußklemme 40 zum Fahrtrichtungsschalter
12 und zu den Kontakten 44, 44', 44" des Warnblinkschalters 15 und von dort über
die Schalter 42' und 42" über die Kontakte 48 und 47 des Fahrtrichtungsschalters
12 zu den Blinklampen 14 und 13, die damit aufleuchten. Der Schalter 42 schließt
über den Kontakt 44 einen Stromkreis zur Kontrollampe 45.
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Bei Stromdurchgang durch die Spule 19 wird gleichzeitig auch der Anker
22 angezogen, so daß der Heizdraht 35, wie oben beschrieben, den Anker 23 betätigt.
Da von den Blinklampen 13 und 14 erhöhter Strom durch die Stromspule 19 gezogen
wird, ist auch der im Magnetkern 18 erzeugte magnetische Fluß größer, so daß die
Warnblinkanlage dementsprechend mit langsamerer Frequenz blinken würde.
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Zur Verhinderung dieses Frequenzabfalls bei Warnblinkschaltung ist
parallel zum Schaltanker 23 im Magnetkreis ein zusätzlicher Steueranker 24 geschaltet
(F i g. 2). Durch die Verstärkung des magnetischen Flusses im Magnetkern 18 wird
das freie Ende des Steuerankers 24 gegen den unteren Pol 21 des Magnetkerns 18 gezogen,
so daß im Nebenschluß ein zusätzlicher geschlossener magnetischer Kreis entsteht.
Dabei überlappen sich der Schaltanker 23 und der Steueranker 24, zwischen denen
ein geringer Luftspalt 50 besteht, derart, daß der magnetische Widerstand über die
Länge des Steuerankers 24 in Richtung auf sein freies Ende eine abnehmende Tendenz
aufweist.
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Durch diese Maßnahme tritt ein Teil der magnetischen Feldlinien von
dem Schaltanker 23 zum Steueranker 24 über, wodurch die Größe des magnetischen Flusses
an der 17bertrittsstelle vom Schaltanker 23 zum unteren Pol 21 des Magnetkerns 18
so weit reduziert wird, daß sie etwa den gleichen Betrag wie bei normaler Blinkschaltung
aufweist, so daß die einer bestimmten Frequenz angepaßten Bauteile wie die Zugfeder
32 und der Heizdraht 35 normal arbeiten. Die Frequenz beim Warnblinken ist also
die gleiche wie beim normalen Blinken für die Fahrtrichtungsanzeige, wodurch ein
gut erkennbares Warnsignal für die anderen Verkehrsteilnehmer gegeben wird und außerdem
die Lebensdauer des Blinkgebers nicht beeinträchtigt wird.
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In weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes können auch mehrere
Steueranker 24 neben dem Geberanker 23 angeordnet sein, so daß eine bessere Angleichung
an unterschiedliche Belastungen möglich ist.