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Fahrradlichtanlage
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Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrradlichtanlage
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, bei der ein Scbeinwerfer und eine Schlußleuchte
als Verbraucher während des Fahrbetriebs von einer durch Anlegen eines Reibrades
an einen Fahrradreifen in Betrieb setzbaren Lichtmaschi ri" versorgt werden.
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Fahrradlichtanlagen dieser Art sind allgemein bekannt, desgleichen
die ihnen anhaftenden Uzulänglichkeiten.Insoweit ist zunächst der vollständige Ausfall
der Lichtaslage bei Stillstand und damit in einer Verkehrssituation zu nennen, in
der Radfahrer besonders gefährdet sind. Beispielsweise ist dies beim Anhalten an
verkehrsreichen Kreuzugen dr Fall. Weiter unbefriedigend ist die bei geringen Fa}r':cschwindigkeiten,
etwa beim Befahren von Stelnen oder beim Schieben, infolge der dann nur geringen
Lichtmaschinenspannung schwache Beleuchtung. Schließlich kann es auch zum Ausfall
einer Lampe, etwa der Schlußleuchte, kommen, ohne daß diese Störung vom Fahrer bemerkt
wird.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daber in der Verbesserung
derartiger Lichtanlagen im Hinblick auf eine
Erhöhung der Verkehrssicherheit
von Radfahrern, um die durch die oben dargelegten Mängel bisheriger Licht anlagen
begründeten Gefährdungen zu beseitigen oder zumindest erheblich zu reduzieren.
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Diese Aufgabe ist bei einer Fahrradlichtanlage der eingangs beschriebenen
Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst,
indem die Anlage mit einer Batterie und wenigstens einer im Batteriestromkreis liegenden
Zusatzleuchte versehen und letztere mittels einer überwachungseinrichtung in Abhängigkeit
vom Fließen eines Versorgungsstroms mit einer vorbestimmten Mindestspannung durch
den Scheinwerfer und/oder die Schlußleuchte von d-r Batterie abtrennbar ist. Insbesondere
kann es sich bei dieser Zusatzleuchte um eine zusätzliche Sctllußleuchte handeln.
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Dic erfindungsgemäße Fahrradlichtanlage besitzt mithin eine batteriegespeiste
Zusatzleuchte und eine Einschaltautomatik, um diese Zusatzleuchte an die Batterie
anzulegen, wenn die Versorgungsspannung wenigstens eines der Standardverbraucher
unter ein bestimmtes Spannungsniveau absinkt oder gänzlich entfällt, sei es beim
Stillstand des Fahrrades oder beispielsweise infolge Ausfalls der Glühbirne des
fraglichen Verbrauchers.
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Soweit es sich nach der obengenannten Ausgestaltung bei der batteriegespeisten
Zusatzleuchte um eine zusätzliche Schlußleuchte handelt, wird bei intaktem Hauptschlußlicht,
aber zu gelinger Spannung von der Fahrradlichtmaschine, die Batterie
als
Spannungsquelle an das Zusatzschlußlicht geschaltet und be ausreichender Versorgung
des Hauptschlußlichtes mit Lichtmasel strom wieder abgeschaltet. In gleicher Weise
wird beim Ausfall der Glühlampe des Hauptschlußlichtes in allen Betriebssituationen
die Zusatzschlußleuchte über die Batterie mit Spannung versorgt so daß in jeder
denkbaren Verkehrssituation eine Sicherung des Radfahrers gewährleistet ist. Die
Erfindung ist dabei keineswegs auf die Ausbildung der Zusatzleuchte als zusätzliches
Schlußlicht beschränkt. Dieser Ausgestaltung kommt jedoch insoferrl 1,.-sondere
Bedeutung zu, als vornehmlich die Erkennbarkeit eines Radfahrers für den nachfolgenden
Verkehr verbessert uritl sichergestellt ist, daß beim Durchbrennen der Glühlampe
des Bauptschlußlichtes oder bei dessen Ausfall aus anderer Gründen, die Zusatzschlußleuchte
in Funktion tritt. Die besondere Gefährdung eines Radfahrers beim Ausfall des Schlußlichtes
besteht bekanntlieb darin, daß der Radfahrer diesen Ausfall in der Regel gar nicht
bemerkt und sich somit gegenüber dem nachfolgenden Verkehe gesichert wähnt. Diese
unerkannte Gefährdung beseitigt die Erfindung.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in deri Patentansprüchen
3 bis 5 angegeben.
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So beschreibt Patentanspruch 3 eine vorteilhafte Ausführungsform der
Erfindung, die durch einen Steuertransformator in Versorgungskreis des einen Standardverbrauchers,
bei dem es sich um die Schlußleuchte oder den Scheinwerfer handeln
kann,
sowic (iadurch gckennzeichnet ist, daß tlijsc-r Standardverbraucher über die Primärwicklung
des Steuertransformators versorgt wird, während die Überwachungseinrichtung an einer
Sekundärwicklung des Transformators liegt und mit einem Relais versehen ist, welches
im Batteriestromkreis liegt und beim Auftreten einer in der Sekundärwicklung des
Transformators induzierten Steuerspannung die Zusatzleuchte von der Batterie trennt,
hingegen beim Ausbleiben einer Steuerspannung an die Batterie anlegt, womit die
Zusatzleuchte (oder auch mehrere Zusatzleuchten) durch Batteriestrom gespeist werden
und mithin eine die Verkehrssicherheit eines Radfahrers erhöhende Fahrzeugbeleuchtung
beim Auftreten von Störungen in der Standardbeleuchtung oder auch in solchen Situationen
gewährleistet ist, in denen die Lichtmaschine keine oder nur eine nicht hinreichende
Speisespannung abgibt.
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Eine andere Ausgestaltung der Erfindung ist nach Patentanspruch 4
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Standardverbraucher, etwa der Scheinwerfer,
mittels eines weiteren Relais unmittelbar in den Batteriestromkreis einschaltbar
ist, wenn die Lichtmaschinenspannung als Steuerspannung für dieses Relais ausbleibt
oder einen vorbestimmten Mindestwert unterschreitet.
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Die erfindungsgemäße Lichtanlage kan grundsätzlich mit jederbeliebigen
Batterie ausgerüstet werden, sofern diese Batterie hinsichtlich ihrer Kapazität
undSpannung auf die Bedürfnisse einer derartigen Anlage ausgelegt ist. Primärbatterien
haben indessen den Nachteil, nach einer bestimmten Betriebsdauer ausgetauscht werden
zu müssen. Isofern bieten sich naturgemäß wiederaufladbare Batterien als zweekmäßig
an. Durch Anlegen an ein Stromversorgungsnetz wiederaufladbare Batterien sind bekannt,
so daß deren Einsatz keiner Erläuterung bedarf.Gleiches gilt grundsätzlich auch
für während des Fahrbetriebs durch Lichtmaschinenstrom aufladbare Batterien. Bei
Verwendung dieser letztgennanten Batterien hat es sich als zweckmäßig erwiesen,
die Liechtmaschine mittels eines Schalters bei gleichzeitiger Trennung von den Verbrauchern
an einen Laderstromkreis miteiner badediode anzulegen und einen mit diesem erstgenannten
Schal gekoppelten Schalter zum Anlegen der Batterie, an den i't(tt'-stromkreis bei
gleichzeitiger Abtrennung vom Batteriestromkreis vorzusehen.
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Im folgenden sollen einige Ausführungsformen der Erfindung anhand
der in der beigefügten Zeichnung veranschaulichten Schaubilder erläutert werden.
In schematischen Ansiehter zeigen:
[ig. 1 Das Schaltschema einer
ersten Ausführungsform mit einem Scheinwerfer und Schlußlicht, die parallel zueinander
geschaltet sind, sowie mit einer in einen Batteriestromkreis einschaltbaren Zusatzschlußleuchte,
Fig. 2 das Schaltschema einer abgewandelten Ausführungsform, bei der in Abhängigkeit
von den Betriebsbedingungen der Anlage neben einer zusätzlichen Schlußleuchte auch
der Scheinwerfer an die Batterie anlegbar ist, und Fig. 3 eine weitere Abwandlungsform
mit einer durch die Lichtmaschine wiederaufladbaren Batterie, bei der die Verbraucher
während des Ladevorganges von der Lichtmaschine abgetrennt sind.
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Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Schaltungsanordnung 100 Zielt,
wi< bei Fahrradlichtanlagen allgemein üblich, die Wechselstromlichtmaschine 101
mit einem ihrer Ausgänge 102, 103 an Masse 104. Ebenfalls an Masse, die beim praktischen
Einsatz der Anlage durcb den Fahrradrahmen repräsentiert wird, liegen die parallel
zueinander geschaltete Fernlichtglühlampe 105 und die Schlußlichtglühlampe 106,
ferner eine Zunatzschlußleuchte 107 und über einen manuell betätigbaren Schalter
108 eine Batterie 109 mit ihrem Minuspol110.Im übrigen beditzt die Anlage eine überwachungseinrichtung
115
mit einem Relais 116, welches in einem Pluspol 111 der Batterie
109 auggehenden Batteriestromkreis 112 liegt und in unten noch zu beschreibender
Weise die 4 Zusatzleuchte an den Batteriestromkreis und damit an die Batterie anliegt
bzw. von dieser trennt.
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Die überwachungseinrichtung 115, die im übrigen ebenfalls an Masse
104 liegt, wie bei 117 angedeutet, betätigt da Relais 116 in Abhängigkeit vom Auftreten
einer Steuerspannung.
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Diese Steuerspannung wird in der Sekundärwicklung 121 eines Steuertransformators
120 induziert, dessell Primärwiecklung 122 in der Zuleitung 123 von der Lichtmaschine
ZU zu Standardschlußleuchte 106 liegt.
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Die Lichmaschine 101 versorgt während der Fahrt in äbliecher Weise
die Scheinwerferglühlampe 105 und über die Primärwicklung 122 des Steuertransformators
120 auch die Glühlampe der Standardschlußleuchte 106 mit Strom. Die Primärwicklung
122 des Steuertransformators 120 besitzt nur wenige diekdrähtige Windungen, so daß
nur ein vernachlässighar gerringer Spannungsabfall an dieser Primärwicklung eintritt
un dfolglich an der Glühlampe der Standardschlußleuchte 106 praktisch die volle
Lichtmaschinenspannung anliegt. Öber die Sekundärwickkung 121 des Transformators
120 erhält der vorzugweise als elektronische Steuereinheit ausgebildete
Schaltteil
dr Uberwachungseinrichtung 115 die Information, daß Strom von der Lichtmaschine
101 durch die Schlußleuchte 106 bzw. dren Zuleitung 123 fließt. Infolge dieser Inforkation
öffnet das Relais 116 im Batteriestromkreis 112 und trennt die Glühlampe der Zusatzschlußleuchte
107 von der Batterie 109 ab. Dabei sollte im Batteriestromkreis vorzugsweise Pin
elektrotesnisches Relais eingesetzt werden, weil dieses nur einen sehr geringen
Steuerstrombedarf hat und ein derart geringer Steuerstrom die Lichtmaschine praktisch
nicht belastet, wodurch auch der Steuertransformator sehr klein gehalten werden
kann.
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Beim Stillstand des mit einer derartigen Anlage ausgerüstete lahrrades
und damit beim Stillstand der Lichtmaschine 109 fließt naturgemäß in der Zuleitung
123 zur Standardschlußleuchte 106 kein Lichtmaschinenstrom. Folglich wird in der
Sekundärwickulg 121 des Steuertransformators 120 aiich keine Steuerspannung induziert.Angesichts
des Fehlens einer Steuerspannung schließt das Relais 116 der Uberwachungseinrichtung
115 den Batteriestromkreis 112 und legt mithin die Glühlampe der Zusatzschlußleuchte
107 an die Batterie 10c Tritt während der Fahrt eine Unterbrechung des Schlußleuchtenstromkreises
auf, zum Beispiel infolge Durchbrennens des Glühfadens der Glühlampe der Schlußleuchte
106, so fließt
in der Zuleitung zur Schlußleuchte kein Lichtmaschinenst
mehr und folglich wird in der Sekundärwicklung 121 des Steuertransformators 120
auch keine Steuerspannung induzi Wiederum gebt, wie oben für der Fall des Sillztandes
<r'-läutert, das Relais 116 im Batteriestromkreis 1-! ctlb'ffi sichts des Fehlens
einer Steuerspannung in sind der Batteriestromkreis schließende Stellung und legt
die Glü lampe der Zusatzschlußleuchte 107 an die Batterie 109. B Ausfallder Standardschlußleuchte
wird somit die Zusatzschlußleuchte ebenfalls selbsttätig in Betrieb gesetzt.
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Die Ansprechschwelle des imBatteriestromkreis liegenden Relais 116
der Überwachungseinrichtung 115 ist auf eine b stimmte Minderststeuerspannung eingestellt.Wenn
bei langsamer Fahrt oder beim Schieben des Fahrrades die Bichtmaschinenspannung
absinkt, fällt naturgemäß auch die in der Sekundärwicklung 121 des Steuertransformators
120induzierte Steuerspannung entsprachend ab. Wenn dabei der ein gestellte Schwellenwert
unterschritten wird, spricht im Batteriestromkreis liegende Relais 116 an und legt
die Zusatzschlußleuchte 107 an die Batterie 109, so daß diese zusatzchlußleuchte
zusätzlich zu dernur noch unzulänglic brennenden Standardbeleuchtung in Funktion
tritt.
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Bei der in Fig. 2 veranschaulichten Schaltungsanordnung s
für
gleiche Teile wie in Fig. 1 gleiche Bezugszeichen eingeführt, jedoch zur Unterscheidung
um 100 erhöht.
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Bei langsamer Fahrt und bei Stillstand, beispielsweise an Straßenkreuzungen,
ist es von Vorteil, auch die Scheinwerferglühlampe mit Batteriestrom zu versorgen.
Um dies zu erreichen, ist die Glühlampe des Scheinwerfers 205 über einen Schalter
230 und ein weiteres Relais 235 vom Lichtmaschinenstromkreis abtrennbar und an den
Batteriestromkreis 212 anlegbar. Dieses weitere Relais 235 schaltet in Abhängigkeit
von der Lichtmaschinenspannung als Steuerspannung. Im norrnalen Fahrbetrieb, also
bei der Versorgung der Glühlampen der Standardbeleuchtung, befindet sich der Schalter
230 in der Schalt stellung a und die Scheinwerferglühlampe liegt an Lichtmaschinenspannung.
Ein zweiter Schaltkontakt b dieses Schalters 230 liegt über eine Leitung 231, 232
in der einen Schaltstellung des zweiten Relais 235 ebenfalls an Lichtmaschinenspannung.
Legt man den Schalter 230 von seinem Schaltkontakt a auf den Schaltkontakt b um,
so wird die Glühlampe des Scheinwerfers in der einen Schaltstellung des zweiten
Relais 235 weiterhin mit Lichtmaschinenspannung versorgt. Fällt nun die Lichtmaschinenspannung
unter einen vorbestimmten Schwellenwert ab oder bleibt gänzlich aus, so spricht
das zweite Relais 235 an und schaltet die Glühlampe des Scheinwerfers 205 in den
Batteriestromkreis 212 ein,
so daß der Scheinwerfer nunmehr mit
Batteriestrom versorgt wird. Steigt danach die Lichtmaschinenspannung wieder über
den genannten Schwellenwert an, so schaltet das zweite Relais 235 um und legt den
Scheinwerfer erneut an Lichtmaschinenspannung.
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Ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist die Überwachungseinrichtung
215 über die Sekundärwicklung 221 des Steuertransformators 220 abhängig vom Stromfluß
durch die Hauptschlußleuchte 206 und damit durch die Primärwicklung 222 des Trafos
gesteuert. Darüber hinaus ist jedoch eine spannungsabhängige Steuerung über die
zwischen die Zuleitung 223 und die Überwachungseinrichtung geschaltete Diode 236
verwirklicht. Damit sind die Schaltfunktionen der Überwachungseinrichtung auch bei
Wegfall eines Stromflusses durch die Hauptschlußleuchte 206 gewährleistet.
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Auch bei der in Fig. 3 veranschaulichten Schaltungsanordnung sind
für gleiche Teile wie in den Fig. 1 und 2 gleiche Bezugszeichen eingeführt, jedoch
wiederum um 100 erhöht.
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Diese Schaltungsanordnung 300 unterscheidet sich insbesondere durch
eine während des Fahrbetriebs von der Lichtmaschine 301 aufladbare Batterie 309,
wobei die Glühlampen des Scheinwerfers 305 und der Standardschlußleuchte 306 während
des Ladebetriebs von der Lichtmaschine abgetrennt sind. Dieses Abtrennen bewirkt
ein Schalter 340, welcher die Lichtmaschine
gleichzeitig an einen
mit einer Ladediode 341 ausgerüsteten Ladestromkreis 342 legt. Ein mit dem erstgenannten
Schalter gekoppelter Schalter 343 dient dem Abtrennen der Batterie 309 vom Batteriestromkreis
312 und dem Anlegen der Batterie an den Ladestromkreis 342. Im übrigen unterscheidet
sich die Schaltungsanordnung nach Fig. 3 nicht von der Anordnung nach Fig. 1.