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Fahrrad-Beleuchtungsanlage
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Die Erfindung betrifft eine Fahrrad-Beleuchtungsanlage mit Lampen
und einet liecIlselstromgenerator zur Stromversorgung dieser Lampen.
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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.
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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.
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Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine ständig,
also auch bei Stillstand des Fahrzeugs betriebsfähige Beleuchtungsanlage zu schaffen.
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Dies erreicht die Erfindung dadurch, daß zur Stromversorgung der Lampen
zusätzlich eine Batterie vorgesehen ist, daß die Batterie mit dem Ruhekontakt eines
Relais verbunden ist, daß der Generator über eine erste Diode mit dem Arbeitskontakt
dieses Relais und dem Relais selbst und über eine zweite Diode mit der Batterie
verbunden ist, wobei beide Dioden für den Generatorstrom in Durchlaßrichtung geschaltet
sind.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Lampen und der
Generator über Steckkontakte mit den anderen Bauteilen, dem Batterieteil, verbunden
sind, und daß im Batterieteil über eine dritte Diode eine Netzladeeinrichtung an
die Batterie angeschlossen ist, die aus einem aus dem
Batterieteil
herausragenden Netzstecker, einem frequenzabhängigen Widerstand, einem Vorwiderstand
und einer Gleichrichterbrücke besteht.
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Diese Ausgestaltung bietet den besonderen Vorteil, daß bei Verwendung
einer wiederaufladbaren Batterie eine ständige Stromversorgung der Lampen, unabhängig
vom jeweiligen Betriebszustand, ermöglicht wird.
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Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, daß im Batterieteil über
eine vierte Diode ein Solargenerator mit der Batterie verbunden ist.
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Diese Ausgestaltung eröffnet eine zusätzliche Lademöglichkeit der
Batterie bei ausreichenden Lichtverhältnissen.
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Eine weitere Ausführungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Fahrrad-Beleuchtungsanlage
besteht darin, daß die zweite, dritte und vierte Diode eine lichtemittierende Diode
ist, die den jeweiligen Ladevorgang der Batterie (Generator, Netzteil, Solargenerator)
durch verschiedenfarbiges Licht anzeigen.
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Diese erlaubt eine ständige Kontrolle der verschiedenen Ladevorrichtungen.
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Schließlich besteht eine konstruktive Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Merkmale darin, daß das Gehäuse des Batterieteils und des die eine Lampe und den
Betriebsschalter enthaltenden Scheinwerferteils die Form eines abgerundeten Quaders
mit einer ebenen Stirnfläche haben, in der die
Steckkontakte liegen,
und daß sie beim Betrieb verbunden sind, wobei der Netzstecker des Batterieteils
in das Gehäuse des Scheinwerferteils hineinragt, und daß der Solargenerator auf
der Oberseite des Gehäuses des Batterieteils angeordnet ist.
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Die erfindungsgemäße Fahrrad-Beleuchtungsanlage wird nun anhand von
Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen
Beleuchtungsanlage, Figur 2 eine Darstellung der räumlichen Ausgestaltung des Scheinwerfer-
und Batterieteils.
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Anhand von Fig. 1 wird zunächst die Schaltung beschrieben: Der übliche
Wechselstromgenerator 1 ist über Steckkontakte lOc/lOd und über eine erste Diode
17 sowohl mit einem Relais 6 als auch mit dessen Arbeitskontakt 7b verbunden.
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Er ist außerdem über eine zweite Diode 16, die als lichtemittierende
Diode ausgeführt ist, mit dem Plus-Anschluß einer Batterie 9 verbunden.
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Die Lampen 3a und 3b (Scheinwerferlampe und Rücklichtlampe) sind über
einen Betriebsschalter 4 und einen Steckkontakt 8a/8b je nach Stellung des Kontaktes
entweder, wie oben beschrieben, mit dem Wechselstromgenerator 1, oder über den Ruhekontakt
7a des Relais 6 mit dem Plus-Anschluß der Batterie 9 verbunden. Am Relais 6 ist
außerdem noch ein Kondensator 5 angeschlossen.
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Dieser Schaltungsbestandteil hat folgende Funktion: Bei eingerücktem
Generator 1 und Stillstand des Fahrrads fließt bei geschlossenem Betriebsschalter
4 Betriebsstrom at-s der Batterie 9 über den Ruhekontakt 7a des Relais 6, die Steckverbindung
8a/8b und über den Betriebsschalter 4 durch die beiden Lampen 3a/3b über die gemeinsame
Masse zurück zur Batterie 9.
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Beginnt nun die Fahrt, so bleibt zunächst die Stromversorgung der
Glühlampen 3a/3b dieselbe wie oben beschrieben.
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Gleichzeitig aber beginnt der Wechselstromgenerator 1 eine seiner
Drehzahl äquivalente Wechselspannung zu erzeugen, die mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit
ansteigt. Diese Wechselspannung wird in der Diode 17 gleichgerichtet und fließt
züm Relais 6, wobei der Kondensator 5 zur Glättung der Relais-Betriebsspannung dient.
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Gleichzeitig durchfließt die über die Steckverbindung lOc/lOd vom
Generator 1 kommende Wechselspannung die Leuchtdiode 16, wo sie ebenfalls gleichgerichtet
und der Batterie 9 als Ladestrom zugeführt wird.
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Erreicht und/oder übersteigt die vom Generator 1 gelieferte Wechselspannung
infolge höherer Fahrgeschwindigkeit nach der Gleichrichtung die Ansprechspannung
des Relais 6, so schließt der Arbeitskontakt 7b derselben. Dadurch wird die Stromversorgung
der Lampen 3a/3b von der Batterie 9 abgetrennt, und diese werden allein aus dem
Generator 1 versorgt.
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überschüssige Energie wird als Ladestrom über die Leuchtdiode
16
der Batterie zugeführt und von der Leuchtdiode 16 durch Aufleuchten angezeigt. Letztere
verhindert auch einen Rückfluß des Batteriestroms über den Generator 1 nach Masse
und damit deren Entladung während des Stillstands.
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Gemäß der Erfindung ist zur Aufladung der Batterie 9 außerdem ein
Netzteil vorgesehen. Dieses besteht aus Netzsteckern lOa/lOb, einem frequenzabhängigen
Widerstand 11, einem Vorwiderstand 14, einer Gleichrichterbrücke 12 und einer Diode
13. Zum Betrieb mit diesem Netzteil wird als Batterie vorzugsweise eine aufladbare
Nickel-Cadmium-Batterie verwendet.
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Die Funktion dieses Netzladeteils ist wie folgt: Wird der Batterieteil
a2 vom Scheinwerferteil Al getrennt, so kann die eingebaute Batterie über den Netzstecker
lOa/lOb an jeder 220 V-Steckdose geladen werden. Dabei fließt die Netzwechselspannung
über den frequenzabhängigen Widerstand 11 durch die Gleichrichterbrücke 12 und über
die Leuchtdiode 13 zur Batterie. Der fließende Ladestrom wird durch Aufleuchten
der Leuchtdiode 13 angezeigt. Der Vorwiderstand 14 dient dabei zur Begrenzung des
Einschaltstromstoßes bei Beginn der Netz ladung.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Batterieteil
A2 einen Solargenerator 18 und eine weitere Leuchtdiode 15 enthält.
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Die vom Solargenerator 18 bei entsprechender Lichteinwirkung erzeugte
Gleichspannung fließt als von der Leuchtdiode 15
durch Aufleuchten
angezeigte Ladestrom ebenfalls zur Batterie. Die Leuchtdiode 15 dient gleichzeitig
als Sperrdiode, um während der Dunkelheit eine Entladung der Batterie 9 über den
Solargenerator 18 zu verhindern.
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Das erfindungsgemäße Konzept, mittels der Batterie 9 eine gleichmäßige
Scheinwerferhelligkeit zu erzielen, wird daher durch die Verwendung des Netzladeteils
und des Solargenerators wirkungsvoll unterstützt.
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Fig. 2 zeigt eine Ansicht der konstruktiven Gestaltung des Scheinwerferteils
Al und des Batterieteils A2. Der Scheinwerferteil Al enthalt das aus Reflektorspiegel
und Glühlampe bestehende optische System sowie den Betriebsschalter 4 und den Masse-
und Generatoranschluß. Im Batterieteil A2 sind alle elektrischen Schaltmittel und
die Batterie untergebracht.
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Diese konstruktive Trennung ist in Fig. 1 durch die senkrechte, gestrichelte
Linie angedeutet.
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Bei der dargestellten Lösung haben die Gehäuse des Batterieteils A2
und des Scheinwerferteils Al beispielsweise die Form eines abgerundeten Quaders
mit einer ebenen Stirnfläche, in der die Steckkontakte lOc/lOd und 8a/8b liegen.
Dabei ragt der Netzstecker lOa, lOb des Batterieteils A2 in das Gehäuse des Scheinwerferteils
Al hinein. Der Solargenerator 18 ist zweckmäßigerweise auf der Oberseite des Batterieteils
A2 angeordnet.
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Infolge der durch die Erfindung erreichten Unabhängigkeit der Stromversorgung
vom Generator 1 kann die gesamte Beleuchtungseinrichtung,
Scheinwerferteil
Al und Batterieteil A2 nach Lösen der Anschlüsse für den Generator 1 und die Rückleuchte
abgenommen werden und als tragbare Hand- und Arbeitsleuchte verwendet werden.