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Elektrische Anlage für Kraftfahrzeuge, insbesondere Kleinfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Anlage für Kraftfahrzeuge, insbesondere
Kleinfahrzeuge, die einen mit wenigstens einer Lichtwicklung versehenen permanentmagnetischen
Wechselstromgenerator. eine Batterie, mehrere unmittelbar an die Batterie anschließbare
Verbraucher, z. B. Scheinwerfer für die Fahrbahnbeleuchtung, sowie wenigstens einen
Gleichrichter enthält, der zwischen dies Lichtwicklung einerseits und die Batterie
mit den Verbrauchern andererseits einschaltbar ist.
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Bei derartigen Anlagen wird nicht nur der Ladestrom der Batterie,
sondern auch der zur Nachtfahrt notwendige Scheinwerferstrom gleichgerichtet, wobei
die Batterie zur Erzielung einer innerhalb des Drehzahlbereichs gleichbleibenden
Lichtstärke als Puffer verwendet wird. Um bei Tagfahrt eine Überladung der Batterie
zu vermeiden, sind bei bekannten Anlagen dieser Art schon verschiedene Wege beschritten
w-orden, z. B. die Verwendung von bei Nachtfahrt ausgeschalteten Vorwiderständen,
sogar mit bei Tagfahrt zusätzlich einschaltbaren Belastungswiderständen für die
Batterie oder Umschaltung des Gleichrichters und der Batterieladeleitung auf einen
Teil der bei Nachtfahrt ganz eingeschalteten Lichtwicklung.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, durch Umschalten von Vollweggleichrichtung
auf Einweggleichrichtung die dem Wechselstromgenerator entnehmbare Leitung zu begrenzen
und dadurch die Batterie bei ausgeschalteten Verbrauchern vor Überladung zu schützen.
In besonders einfacher Weise ist dies möglich, wenn gemäl1 der Erfindung die Lichtwicldung
des permanentmagnetischen
Wechselstromgenerators in zwei gegenphasig
induzierte, je an einen Gleichrichter angeschlossene Teilwicklungen unterteilt und
wenn ein Schalter vorgesehen ist, durch den in einer Schaltstellung nur ein Wicklungsteil
über seinen Gleichrichter, in einer anderen Schaltstellung zusätzlich auch der andere
Wicklungsteil über den anderen Gleichrichter an die Batterie anschaltbar ist.
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Wenn als Wechselstromgenerator der elektrischen Anlage eine Schwungradmaschine,
insbesondere ein Schwunglichtmagnetzünder verwendet wird, kann man mehrere Lichtanker
mit je einer in zwei gegenphasig induzierte Wicklungshälften unterteilten Lichtwicklung
vorsehen. Die Wicklungshälften eines jeden Lichtankers können dann an ihrem Verbindungspunkt
mit Masse, an ihren Enden je an einen Einweggleichrichter angeschlossen werden.
Wenn die Lichtanker über den Umfang des mit n Polpaaren besetzten Schwungrades jeweils
gegeneinander um
versetzt werden, können die jeweils gleichzeitig und gleichsinnig induzierten Wicklungshälften
der einzelnen Anker an einen gemeinsamen Einweggleichrichter, die anderen Wicklungshälften
an einen gemeinsamen zweiten Einweggleichrichter angeschlossen werden.
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Weitere Verbesserungen und Einzelheiten gemäß der Erfindung gehen
aus dem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel hervor.
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Fig. I zeigt eine Zündlichtanlage in schematischer Darstellung mit
einem Umschalter in Stellung »Tagfahrt«, Fig. 2 den Umschalter in Stellung »Nachtfahrt«
und Fig. 3 in Stellung »Tagfahrt«; Fig. 4 zeigt den Schwunglichtmagnetzünder der
Anlage nach Fig. 2, teils im Schnitt und teils in Ansicht, Fig. 5 einen Scheinwerfer
für die Anlage nach Fig. I mit dem Umschalter, teils in Ansicht, teils im Schnitt
nach der Linie V-V in Fig. 7 Fig. 6 den Umschalter im Schnitt nach der Linie VI-VI
in Fig. 5 und Fig. 7 in der Ansicht auf die Kontakte gemäß Schnittlinie VII-VII
in Fig. 5.
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Die Zündanlage besteht nach Fig. I aus einem Schwunglichtmagnetzünder
i i, zwei Gleichrichtern I2 und I3, einem Umschalter I4, einem Scheinwerfer 15 mit
einer Zweifadenlampe I6 und einer Standlichtlampe I7, einer Batterie I8 und einer
Schlußlampe I9.
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Der Schwunglichtmagnetzünder II hat nach Fig. 4 ein sechspoliges Schwungrad
2I mit sechs über seinen Umfang gleichmäßig verteilten Polschuhen 22 aus Weicheisenblechen,
zwischen denen jeweils einer der stabförmigen Dauermagnete 23 angeordnet ist. Das
Schwungrad arbeitet mit einer feststehenden Ankerplatte 24 zusammen, die außer einem
Hochspannungszündanker 25 und einem Unterbrecher 26 sowie einem zu diesem parallel
geschalteten Kondensator 27 noch zwei gleiche, als Sehnenanker ausgebildete Lichtanker
28 und 29 trägt. Die Wicklungen 3I und 32 der beiden Lichtanker sind in j e zwei
Wicklungshälften 311 und 3I2 bzw. 321 und 322 unterteilt. Um den Wickelvorgang zu
vereinfachen, wird jede Wicklungshälfte eines Ankers für sich im gleichen Wickelsinn
gewickelt und der Anfang der einen mit dem Ende der anderen Hälfte an Masse angeschlossen.
Die dann noch freien Drahtenden werden mit denjenigen des zweiten Ankers verbunden
und jeweils mit getrennten Anschlußleitungen zu einem der je eine Gleichrichterplatte
aufweisenden Gleichrichter I2 und I3 geführt. Damit die in den einander parallel
liegenden Wicklungshälften induzierten Spannungen zu gleicher Zeit ihren Höchstwert
erreichen, sind die beiden Anker 28 und 29 annähernd um versetzt, da das Schwungrad
des
Ausführungsbeispiels n = drei Polpaare hat.
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Der Umschalter I4 für die Einstellung der Betriebszustände Nachtfahrt,
Tagfahrt oder Parken befindet sich, wie Fig. 5 zeigt, im oberen Teil des Scheinwerfergehäuses
15 und kann durch Drehen eines Knebels 3I betätigt werden. Eine mit einem Querschlitz
32 versehene Hohlwelle 33 ist in einem Gehäusebügel 34 drehbar gelagert und zur
Aufnahme des am Knebel 3I befestigten Zündschlüssels 35 eingerichtet. Der Gehäusebügel
34 trägt eine Preßstoffgrundplatte 36, auf der annähernd zentrisch zur Drehachse
der Hohlwelle 33 vier feste Kontakte 4I, 42, 43 und 44, zwei Kontaktfahnen 45 und
46 sowie eine Schleifbahn 47 angeordnet ist. Der mit diesen Kontakten zuzusammenwirkende
Schaltarm ist in den Schaltbildern nach Fig. I bis 3 der besseren Deutlichkeit wegen
dreieckförmig angedeutet und mit 4o bezeichnet. Er wird bei der Ausführungsform
des Schalters nach den Fig. 5 bis 7 von einer annähernd rechteckförmigen Messingplatte
6o gebildet, die in eine schmale, abgekröpfte und mit einer Längssicke 61 versehene
Zunge 62 endigt und zur Versteifung an ihren Längsrändern 63 und 64 abgekantet ist.
Die Schleifbahn 47, mit der die Zunge 62 der Messingplatte 6o dauernd in Verbindung
steht, hat drei annähernd gleichmäßig verteilte Durchbrüche 65, 66 und 67, in welche
die Sicke 61 der Zunge 62 einrasten kann, wie dies in Fig. 7 für die Stellung Nachtfahrt
bei Durchbruch 67 angedeutet ist. An ihrem der Zunge abgewendeten Ende trägt die
Messingplatte 6o eine Tombakfeder 68, die an ihrem von der Messingplatte abstehenden
Ende gespalten ist. In der gezeichneten Stellung Nachtfahrt greifen die beiden Enden
der Tombakfeder unter die Kontaktfahnen der Kontakte 45 und 46, während gleichzeitig
die Messingplatte auf den Kontakten .4.4 und 43 aufliegt. An dem Kontakt 44 ist
der von den Wicklungshälften 312 und 322 gespeiste Gleichrichter 12 durch die Ladeleitung
52 sowie ein Ende der Drossel 51 angeschlossen. Die Kontaktfahne 45 ist mit dem
von den Wicklungshälften 311 und 321 gespeisten Gleichrichter 13 durch die Ladeleitung
53 verbunden.
Von Kontakt 43 führt i ine Leitung 56 zum Abblendschalter
55 und von dort zu je einem der beiden Glühfäden der Scheinwerferlampe 16; am Kontakt
42 liegt über Leitung 57 die Standlichtlampe I7, während an den Kontakt 4[I das
andere Ende der Drossel 5I, die Kontaktfahne 46 und -über eine Sicherung 5o - der
Pluspol der Batterie I8 angeschlossen ist.
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Bei der in Fig. I dargestellten Schaltstellung T = »Tagfahrt« ist
sowohl die Standlichtlampe 17 als auch die Zweifadenlampe 16 stromlos. Auch die
Schlußlampe 19 leuchtet nicht. Die erforderliche Ladung der Batterie erfolgt lediglich
aus je einer Wicklungshälfte der Lichtanker 28 und 29, nämlich den Wicklungshälften
3 1-2 und 322 über den Gleichrichter12, während die Wicklungshälften 3II und 321
sowie der Gleichrichter 13 nicht eingeschaltet sind. Da der eingechaltete Gleichrichter
12 nur während einer Halbperiode stromdurchlässig ist und deshalb starke Oberwellen
liefert, die in der Drossel 5I einen hohen Widerstand finden, wird der mittlere
Batterieladestrom niedrig gehalten, obwohl die Klemmnenspannung der kaum belasteten
Lichtwicklungen gegenüber dem Betrieb bei eingeschaltetem Scheinwerfer nicht unbeträchtlich
höher ist.
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Bei der in Fig. 2 und 7 dargestellten Schaltstellung N _ achtfahrt
liegen die Kontakte 41, 43, 44. 45; und 46 am Pluspol der Batterie. Zur Versorgang
der auf diese Weise an die Batterie angeschlossenen Zweifadenlampe 16 und der über
den Schleifkontakt 47 angeschlossenen Schlußlampe 19 tragen daher während der einen
Halbperiode der induzierten Spannung die Wicklungshälften 311 und 3 21 über den
Gleichrichter 13, während der anderen Halbperiode die Wicklungshälften 312 und 322
über den Gleichrichter 12 bei. Solange die Augenblickswerte der induzierten Spannung
die Klemmenspannung noch nicht erreichen, wird der Lichtstrom der Batterie entnommen.
Die Aufladung ler -Batterie erfolgt während der über die Batterieslp<nnung hinausgehenden
Spannungsspitzen. Dies kann um so leichter geschehen, da bei dieser Schaltstellung
während beider Halbperioden Ladeim fließen kann und die bei Tagfahrt (Schaltstellung
Fig. I) eingeschaltete Drossel 51 über die durch die Kontaktplatte -40 verbundenen
Kontakte .14 und 1 46 kurzgeschlossen ist.
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Bei der für das Parken des Kraftfahrzeugs bei stehendem Motor vorgesehenen
Schaltstellung P (Fig. 3) verbindet die Kontaktplatte 4o die Schleifbahn 17 und
den Kontakt 42 mit der an Kontakt 41 angeschlossenen Batterie 18, so daß sowohl
die Schlußlampe I9 als auch die Drossel 51 und die Wicklungshälften 3I2 und 322
an die Batterie angeschlossen sind. Der Gleichrichter 12 verhindert eine Entladung
der Batterie über die Drossel und die bei stillstehendem -Motor spannungslosen Lichtwicklungen.