DE1766952B1 - Blinkerschaltung - Google Patents

Description

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Die Erfindung behandelt eine Blinkerschaltung »Eingeschaltete-Zeit des Blinkrelais mit Spannungszum Ein- und Ausschalten einer Belastung mit nicht- kompensation und ohne Spannungskompensation; linearer Widerstandscharakteristik. Fig. 4 und 5 zeigen das Durchbiegeglied des

Für Kraftfahrzeug-Richtungsanzeiger u. dgl. wer- Blinkrelais, das vorzugsweise bei der Erfindung verden gern in Reihe geschaltete Schnapp-Blinkvorrich- 5 wandt wird;

tungen verwendet, die wegen ihres einfachen Auf- F i g. 6 zeigt die Durchbiegeglied-Zugband-Anord-

baues und ihres geringen Leistungsverbrauches sehr nung des Blinkrelais, wie sie vorzugsweise in der verläßlich sind. Diese Blinkvorrichtungen haben Erfindung verwandt wird;

jedoch den Nachteil, daß sie sehr empfindlich auf F i g. 7, 8, 9 und 10 zeigen schematisch die DurchSchwankungen in der angelegten Spannung an- io biegeglied-Zugband-Anordnung der F i g. 6 im Zusprechen. Durch eine höhere als die normalerweise sammenwirken mit den anderen Teilen des Blinkangelegte Spannung wird ein proportional höherer relais zu verschiedenen Zeiten während einer Arbeits-Strom erzeugt, wodurch sich eine schnellere Auf- periode des Blinkrelais.

heizung des Zugbandes des Relais für das Blinklicht In F i g. 1 ist die Wicklung 12' eines Relais 14'

und folglich eine kürzere »Aufleucht«-Zeit und eine 15 über eine Klemme 10' in Reihe mit einer Stromquelle kürzere Blinkperiode ergibt. Umgekehrt wird durch 15' geschaltet. Die Wicklung 12' ist mit einem Relaiseine niedrigere Spannung als die Normalspannung anker 16' und einer Klemme des Blinkrelais 18' verein proportional niedrigerer Strom erzeugt, wodurch bunden. Das Relais 14' besitzt weiterhin Kontakte sich eine langsamere Aufheizung des Zugbandes und 20', durch die, wenn sie geschlossen sind, ein Nebenfolglich eine längere »Aufleucht«-Zeit und eine 20 schluß für das Blinkrelais 18' gebildet wird. Der längere Blinkperiode ergibt. Die »Dunkel«-Zeit bleibt Anker 16' ist durch eine einstellbare Feder 22', die über den Bereich der normalerweise in dem elek- mit dem Rahmen 24' verbunden ist, vorgespannt. irischen System eines Kraftfahrzeuges auftretenden Der Kern 26' dient dazu, den Magnetfluß, der durch Spannungen gewöhnlich konstant. den durch die Wicklung 12' fließenden Strom erzeugt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 25 wird, zu konzentrieren. Das in Reihe geschaltete Blinkerschaltung der eingangs genannten Art zu Blinkrelais 18' ist über einen Schalter 28' mit einer schaffen, bei der in dem normalen Schwankungs- die Belastung darstellenden Lampe 30' und sodann bereich eines 12-VoIt-Systems eines Kraftfahrzeuges, mit Masse 32' verbunden.

d. h. zwischen 11 und 15 Volt Gleichspannung, eine Die Arbeitsweise der Schaltung wird am besten

konstante »Aufleucht«-Zeit und eine konstante 30 an Hand einer kurzen Erläuterung der anfänglichen Blinkperiode geschaffen werden. Schaltkreiszustände verstanden, die beim Schließen

Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung des Schalters 28' auftreten, wenn das Relais 14' fortein das Blinkrelais während eines Anfangsteiles gelassen und durch eine direkte Verbindung zwischen seiner Einschaltperiode überbrückender Schalter vor- der Klemme 10' und dem Blinkrelais 18' ersetzt gesehen, der durch den sich aus der nichtlinearen 35 wird. Solche Schaltungen werden bei den herkömm-Widerstandscharakteristik der Belastung ergebenden liehen in Reihe geschalteten Blinklichtvorrichtungen erhöhten Einschaltstrom geschlossen und bei Abfall verwandt. Bei einer solchen Schaltung wird beim des Einschaltstromes auf einen vorbestimmten Wert, Schließen des Schalters 28' wegen der nichtlinearen der so gewählt ist, daß die gesamte Einschaltperiode Widerstandscharakteristik der als Belastung dienendes Blinkrelais unabhängig von Spannungsschwan- 40 den Lampe ein Stromstoß erzeugt, der annähernd kungen etwa konstant ist, geöffnet wird. die 5- bis 7fache Größe des Stromes erreicht, der

Es ist schon eine Blinkeinrichtung bekannt, bei beim Dauerbetrieb der Lampe auftritt. Dieser Stromder die Kontakte eines durch ein elektrisch geheiztes stoß, der hauptsächlich durch den niedrigen Anfangs-Zugelement gesteuerten Unterbrecherrelais von dem widerstand der Lampe 30' bewirkt wird, weist je durch die Belastung fließenden Strom entlastet wer- 45 nach den Eigenschaften des Lampendrahtes eine den, indem zum Ein- und Ausschalten der Belastung Dauer zwischen 150 und 200 Millisekunden auf und ein eigenes Relais vorgesehen ist, das vom Unter- bleibt in einem Bereich für die angelegten Spannunbrecherrelais gesteuert wird. Abgesehen davon, daß gen von 11 bis 15 Volt annähernd konstant. Da die es sich hier um eine sehr aufwendige Schaltanord- in Reihe geschalteten Blinkrelais gewöhnlich eine nung handelt, ist es mit ihr auch nicht möglich, die 50 »EingeschalteU-Zeit besitzen, die zwischen 350 und Spannungsabhängigkeit des Unterbrecherrelais so zu 600 Millisekunden liegt, dauert der Stromstoß wähkompensieren, daß die Blinkfrequenz unabhängig rend eines beträchtlichen Teiles der »Eingeschaltet«- von der Spannung wird, wie es die Aufgabe der Zeit an. Die Kurven in F i g. 2 zeigen die Beziehung Erfindung verlangt. zwischen dem Lampenstrom und der »Eingeschaltet«-

Im folgenden soll die Erfindung an Hand einer 55 Zeit T_0n einer Blinklichtlampe für drei Werte der beispielsweisen Ausführungsform erläutert werden, angelegten Spannung. Aus dieser Darstellung der wie sie in der Zeichnung dargestellt ist. F i g. 2 ist leicht zu ersehen, daß die »Eingeschaltet«-

F i g. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Zeit abnimmt, wenn sich die angelegte Spannung vorzugsweisen Ausführungsform gemäß der Erfin- und der sich daraus ergebende Stromstoß erhöhen, dung; 60 Dadurch schwankt die »Eingeschaltet«-Zeit in uner-

Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen dem Lampen- wünschter Weise, wenn sich die angelegte Spannung strom und der »Einschalt«-Zeit des Blinkrelais für ändert, was jedoch bei einem elektrischen Stromkreis drei Werte der angelegten Spannung mit eingezeich- eines Kraftfahrzeuges häufig auftritt, neten Einschalt- und Ausschaltniveaus für das ma- Bei der Blinkerschaltung nach der Erfindung wird

gnetische Relais; 65 eine veränderliche Zeitverzögerung zwischen dem

F i g. 3 zeigt den Spannungsabfall an dem Zugband Schließen des Schalters 28' und der vollen Speisung eines in Reihe geschalteten Blinkrelais für dieselben der in Reihe geschalteten Blinkrelais 18' erreicht, so drei Werte der angelegten Spannung als Funktion der daß sich die Kontakte der in Reihe geschalteten

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Blinkrelais verzögert öffnen, wodurch unabhängig beliebige, bekannte automatische Schnapp-Schal-

von der angelegten Spannung eine konstante »Ein- tungsvorrichtung verwendet werden kann, wurde

geschaltet«-Zeit beibehalten wird. In der in F i g. 1 festgestellt, daß mit der im folgenden beschriebenen

dargestellten Ausführungsform wird diese veränder- und in den F i g. 4 bis 10 gezeigten automatischen liehe Zeitverzögerung durch das Relais 14' erreicht, 5 Schaltungsvorrichtung die besten Ergebnisse erhalten

das so eingestellt ist, daß die Kontakte 20' unterhalb wurden.

des Spitzenwertes des Stromstoßes, der durch den Die in F i g. 4, 5 und 6 dargestellte Blattfeder 10 niedrigsten Wert der in dem Stromkreis in Betracht besitzt einen rechteckigen Teil 12 und einen sich gezogenen auftretenden Spannung erzeugt wird, ge- verjüngenden Teil 14. Der rechteckige Teil 12 weist schlossen werden. io einen Ansatz 16 auf, durch den die Befestigung des Die Stromhöhe, bei der das Relais 14' abfällt, ist Zugbandes erleichtert wird. Die schmale Spitze des auf eine bestimmte Stromhöhe eingestellt, die höher sich verjüngenden Teiles 14 dient demselben Zweck, als der höchste Strom liegt, der im Dauerbetriebs- Die Blattfeder weist entlang einer Linie in ihrem zustand der Lampe auftritt, wodurch eine veränder- Mittelteil einen Knick 18 auf, der nach dem Ausliche Zeitverzögerung erreicht wird, während der das 15 schneiden der Fläche 20 ausgeführt wird, durch die Blinkrelais im Nebenschluß überbrückt wird, so daß die Zunge 22 gebildet wird. Die Blattfeder ist aus eine konstante »Eingeschaltet«-Zeit erreicht wird. einem elektrisch leitenden Federmaterial, wie etwa Die Wirkung, die durch die Einstellung der Strom- Stahl, Duranickel od. dgl. hergestellt. Der durch den höhe erzielt wird, bei der das Relais 14' abfällt, ist rechteckigen und den zugespitzten Teil der Blattfeder in Fig. 2 dargestellt, in der die Stromhöhen ein- 20 nach der Verbiegung eingeschlossene Winkel liegt gezeichnet sind, bei denen das Relais unterkompen- vorzugsweise in einem Bereich von annähernd 160 siert, richtig kompensiert oder überkompensiert. Das bis 170°, jedoch können auch Winkel verwandt Relais 14' kann durch Veränderungen der Spannung werden, die außerhalb dieses Bereiches liegen. Die der Feder 22' oder des Abstandes zwischen den Kon- beiden Teile der Blattfeder 10, die auf beiden Seiten takten 20' eingestellt werden. 35 des Knickes 18 liegen, werden entgegengesetzt zu der Wenn das Relais 14' geeignet eingestellt ist, arbeitet durch den Knick geschaffenen Verbiegungsrichtung die Schaltung wie folgt: dadurch verbogen, daß ein Zugband 24 unter Span-Wenn eine Spannung, die in dem Bereich liegt, nung an der Blattfeder befestigt wird, wie es in in dem die Schaltung arbeiten soll, an die Klemme F i g. 6 gezeigt ist. Dadurch, daß ein Teil der Blatt-10' angelegt wird, so läuft der obenerwähnte Strom- 30 feder 14 zugespitzt ausgebildet ist, wird in diesem stoß durch die Wicklung 12' des Relais 14', wodurch Teil ein konstanterer Krümmungsradius geschaffen, eine Konzentration des Magnetflusses in dem Ma- wenn die Blattfeder dem Zug durch das Zugband gnetkern 26' erreicht wird. Hierdurch wird der ausgesetzt wird, und außerdem werden noch weitere Relaisanker 16' gegen die Vorspannung der Feder 22' betriebliche Vorteile erreicht. Durch die ausgeschnitgegen den Kern 26' hin angezogen, wodurch die 35 tene Fläche 20 wird es ermöglicht, daß das Zugband Kontakte 20' geschlossen werden. Das Blinkrelais 18' 24 gerade unterhalb des Kammes des Knicks in der wird hierdurch nahezu vollständig durch den Weg Blattfeder 10 verlaufen kann,
mit niedrigem Widerstand über den Anker 16' und Ein Kontakt 26 ist auf dem Zugband 24 in der die Kontakte 20' zu der Schalterseite des Blinkrelais Nähe des Knickes 18 der Blattfeder 10 befestigt. Der überbrückt. Während der Widerstand der Lampe 30' 40 Kontakt 26 wird vorzugsweise in der Mitte des Zugansteigt, nimmt der Belastungsstrom ab, wobei die bandes 24 angebracht, so daß das Zugband mit Stromhöhe durchlaufen wird, bei der das Relais 14' maximaler Geschwindigkeit aufgeheizt werden kann, abfällt. Hierdurch werden sodann die Kontakte 20' wodurch das Blinkrelais schneller anspricht. Das geöffnet und der Nebenschluß zu dem Blinkrelais 18' Zugband 24 ist mit der Blattfeder 10 vorzugsweise unterbrochen, so daß der Strom durch das in Reihe 45 an den Punkten 16 und 28 verschweißt, die für die geschaltete Blinkrelais 18' ansteigt. Durch diesen Befestigung geeignete Vorsprünge bilden. Der Vor-Stromanstieg wird die Erwärmung des Zugbandes sprang 28 besteht einfach aus der Spitze des sich des Blinkrelais wesentlich beschleunigt, und nachdem verjüngenden Teiles 14 der Blattfeder 10.
sich das Zugband genügend ausgedehnt hat, werden F i g. 7 zeigt die Zugband-Blattfeder-Anordnung die Kontakte des Blinkrelais 18' geöffnet. Wenn sich 5° der F i g. 6 zusammen mit anderen Teilen in einem die Kontakte des Blinkrelais 18' durch die Abküh- betriebsfertigen Blinkrelais, das sich in kaltem Zulung des Zugbandes wieder schließen, erfolgt wieder stand befindet. Die Blattfeder 10 ist an einer Befestiein großer Stromstoß in der Wicklung 12', und der gung 34 angebracht, die elektrisch mit der Klemme oben beschriebene Arbeitszyklus setzt sich so lange 37 verbunden und elektrisch von einem Stützrahmen fort, solange der Schalter 28' geschlossen bleibt. 55 36 isoliert ist. Die Klemme 37 ist ihrerseits mit einer Wie aus F i g. 3 zu ersehen ist, tritt bei einem Lampe 38 verbunden, die bei 40 geerdet ist. Der unkompensierten Schaltkreis, in dem das Relais 14' bewegliche Kontakt 26 wirkt mit einem stationären fehlt, eine ständige Abnahme der »Eingeschaltet«- Kontakt 32 zusammen, der elektrisch mit der Klemme Zeit mit zunehmenden Werten für die angelegte 33 verbunden und gegen den Rahmen 36 elektrisch Spannung auf, während mit der in F i g. 1 gezeigten 60 isoliert ist. Die Klemme 33 ist ihrerseits über einen kompensierten Schaltung eine konstante »Einge- Ein-Aus-Schalter 31 mit einer elektrischen StromschaItet«-Zeit für den Spannungsbereich von 11 bis quelle 30, wie etwa einer Kraftfahrzeugbatterie, ver-15 Volt erreicht wird, was aus den aufeinander- bunden. Der Anschlag 42 für das freie Ende der folgenden grafischen Darstellungen gut zu ersehen Blattfeder 10 ist an dem Rahmen 36 befestigt, und ist. Durch diese Gegenüberstellung wird der durch 65 die Funktion dieses Anschlages wird im einzelnen die vorliegende Erfindung erreichte Vorteil äugen- weiter unten erläutert.

fällig demonstriert. Bei dem in F i g. 7 gezeigten Blinkrelais, das sich

Obgleich zur Durchführung der Erfindung eine im kalten Zustand befindet, wird das Zugband durch

die in der Blattfeder 10 unter der Spannung des Zugbandes 24 gespeicherte mechanische Energie nach oben gedrückt, wodurch der Druck erzeugt wird, der notwendig ist, um die Kontakte 26 und 32 fest miteinander in Berührung zu bringen und um eine Lichtbogenbildung zwischen diesen Kontakten bei ihrer Trennung zu verhindern. Beim Schließen des Schalters 31 wird ein elektrischer Kreis gebildet, so daß ein Strom von der Stromquelle 30 über den Schalter 31, die Klemme 33, die Kontakte 32 und 26, das Zugband 24, die Blattfeder 10, die Halterung 34, die Klemme 37 und eine Belastung 38 gegen Erde 40 fließt. Der Stromfluß durch das Zugband 24 erzeugt in diesem Wärme, wodurch sich das Zugband in Längsrichtung ausdehnt, so daß sich der Abstand zwischen den Punkten A und C vergrößert. Während dieser Ausdehnung bewegt sich der Kamm des Knickes 18 (Punkt S) auf Grund der früher in der Blattfeder 10 gespeicherten Energie auf das Zugband 24 zu. Wenn das Zugband 24 im wesentlichen auf ao gleicher Höhe mit dem Kamm des Knickes 18 ist, wird im betriebsmäßigen Ablauf eine Zwischen- oder Gleichgewichtslage (F i g. 8) erreicht, und wenn sich das Zugband ein wenig über die Gleichgewichtslage hinaus bewegt, tritt eine plötzliche Energiefreisetzung auf, wodurch eine Schnappbewegung erzeugt wird, durch die die Kontakte 32 und 26 voneinander getrennt werden und die Zugband-Blattfeder-Anordnung in die in Fi g. 9 gezeigte heiße Stellung gebracht wird.

In dieser Stellung wird durch den ausgeschnittenen Teil 20 und die darin ausgebildete Zunge 22 (F i g. 4 und 5) und durch den mechanischen Anschlag 42 verhindert, daß sich das Zugband 24 zu weit unter den Kamm des Knickes 18 (Punkt B) bewegt. Wenn sich das Zugband 24 zu weit unter den Punkt B bewegen könnte, so würden die Punkte A und C durch die während der Abkühlung durch das Zugband ausgeübten Kräfte weiter unter den Punkt Ζ? hinabgezogen und nicht in die Ausgangsstellung über den Punkt B gebracht werden. Der mechanische Anschlag 42 ist so einstellbar, daß die Größe der potentiellen Energie in der Blattfeder 10 gesteuert werden kann, die freigesetzt werden soll. Diese Einstellung steuert die Geschwindigkeit, mit der das Blinkrelais arbeitet.

Wenn sich das Blinkrelais in der in F i g. 9 gezeigten heißen Stellung befindet, ist der elektrische Kreis zur Energieversorgung des Verbrauchers 38 und zur Aufheizung des Zugbandes 24 unterbrochen, so daß die Lampe gelöscht ist, und das Zugband beginnt abzukühlen und sich zusammenzuziehen. Hierdurch wird der Kamm (Punkt B) wieder auf das Zugband hin, dieses Mal jedoch in entgegengesetzter Richtung zu der Richtung, wie sie in der Arbeitsfolge der F i g. 7 und 8 angegeben ist, bewegt, bis wieder eine betriebsmäßige Zwischen- oder Gleichgewichtslage erreicht wird, wie sie in Fig. 10 dargestellt ist, in der sich das Zugband im wesentlichen auf derselben Höhe wie der Kamm des Knickes befindet. Wenn sich das Zugband 24 ein wenig über die Gleichgewichtslage hinaus bewegt, so tritt wiederum eine plötzliche Energiefreisetzung auf, wodurch das Zugband und die Blattfeder 10 in die in F i g. 7 gezeigte Stellung im kalten Zustand zurückkehren und die Kontakte 26 und 32 wieder miteinander in Berührung gebracht werden.

Der an Hand der Fig. 7 bis 10 beschriebene Arbeitszyklus wiederholt sich so lange, wie der Schalter 31 geschlossen bleibt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Blinkerschaltung zum Ein- und Ausschalten einer Belastung mit nichtlinearer Widerstandscharakteristik, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Blinkrelais (18') während eines Anfangsteiles seiner Einschaltperiode überbrückender Schalter vorgesehen ist, der durch den sich aus der nichtlinearen Widerstandscharakteristik der Belastung (30') ergebenden erhöhten Einschaltstrom geschlossen und bei Abfall des Einschaltstromes auf einen vorbestimmten Wert, der so gewählt ist, daß die gesamte Einschaltperiode des Blinkrelais (18') unabhängig von Spannungsschwankungen etwa konstant ist, geöffnet wird.

2. Blinkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Blinkrelais (18') während eines Anfangsteiles seiner Einschaltperiode überbrückende Schalter von den Kontakten (20') eines elektromagnetischen Relais (14') gebildet ist, dessen Erregerwicklung (12') mit der Belastung (30') in Reihe geschaltet ist.

3. Blinkerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Relaisanker (16') des elektromagnetischen Relais (14') durch eine einstellbare Feder (22') mechanisch vorgespannt ist.

4. Blinkerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand, den die Kontakte (20') des elektromagnetischen Relais (14') in der geöffneten Stellung aufweisen, einstellbar ist.

5. Blinkerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Blinkrelais (18') eine Schnappvorrichtung aufweist, die einen mit einem feststehenden Kontakt (32) zusammenwirkenden beweglichen Kontakt (26) trägt und aus einem in einer Richtung plastisch verbogenen Schnappelement (10) aus federndem Material und einer sich bei Erwärmen verlängernden, intermittierend elektrisch heizbaren Zugvorrichtung (24) besteht, die an zwei sich gegenüberliegenden Seiten der plastischen Verbiegung (18) an dem Schnappelement (10) befestigt ist, und daß die letzterem durch die Zugvorrichtung (24) erteilte elastische Verbiegung der plastischen Verbiegung (18) entgegengesetzt ist und die zu beiden Seiten der plastischen Verbiegung (18) gelegenen Abschnitte (12, 14) des Schnappelementes (10) in einem der plastischen Verbiegung (18) entgegengesetzt gekrümmten, elastisch verbogenen Zustand gehalten werden, und daß während der Schnappvorgänge die Biegerichtung der plastischen Verbiegung (18) und der elastisch verbogenen Abschnitte (12,14) im wesentlichen nicht geändert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen