ELECTRICAL LIGHTING DEVICE FOR BICYCLES

Abstract: An electric lighting apparatus for a bicycle includes a relay (R) to connect the bicycle lamps (L1, L2) either to the bicycle dynamo (G) or to a battery (B) depending on the dynamo output voltage. The apparatus includes a relay control circuit formed by three transistors (T1, T2, T3) which is connected to the dynamo, via a time lag section (R1, R2, C1) and a parallel switched dynamo load (R6) to prevent unwanted switching of the relay due to changes in the dynamo output voltage when the lamps are connected to its output. The quiescent current of the apparatus is sufficiently low to enable the battery (B) to be permanently connected. <IMAGE>

Description: Elektrische Beleuchtungsanlage für Fahrräder. Die Erfindung betrifft eine elektrische Beleuchtungsanlage für Fahrräder mit einem Dynamo, der über ein Zeitschaltglied an eine aus Transistoren bestehende Relais Steuerschaltung angeschlossen ist, mit einer einen Kondensator enthaltenden Auslöseschaltung und mit einem Relais, das wechselweise den Dynamo und eine Hilfsspannungsquelle mit einem Lampenstromkreis verbindet. Eine elektrische Beleuchtungsanlage für Fahrräder, die einen Dynmao aufweisen, der über ein Zeitschaltglied an eine aus Transistoren bestehende Relais-Steuerschaltung angeschlossen ist und ferner eine einen Kondensator enthaltende Auslöseschaltung und ein Relais aufweist, welches wechselweise den Dynamo und eine Hilfsspannungsquelle mit einem Lampenstromkreis verbindet, ist aus der DE-OS 24 47 740 bekannt. Bei dieser elektrischen Beleuchtungsanlage wird abhängig von der vom Dynamo erzeugten Spannung die Hilfsstromquelle hinzugeschaltet, wenn die Dynamospannung einen Mindestwert unterschreitet. Dabei kann der Fall auftreten, dass das Relais im Bereich bestimmter Dynamodrehzahlen zwischen einem die Hilfsspannungsquelle in Form einer Batterie zuschaltenden und einem den Dynamo zu schaltenden Zustand ständig alternierend umgeschaltet wird. Das Fahrradlicht flackert dann, was unerwünscht ist. Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Beleuchtungsanlage für Fahrräder zu schaffen, bei der ein instabiler Zustand, insbesondere ein ständiges Umschalten des Relais, verhindert wird. Eine weitere Aufgabe ist es, eine Beleuchtungsanlage zu schaffen, bei der der für die Zuschaltung der Hilfsspannungsquelle zuständige Kondensator der Auslöseschaltung gegenüber einer Zerstörung infolge einer zu hohen negativen Spannung vom Dynamo geschützt ist. Eine weitere Aufgabe ist es, eine Beleuchtungsanlage anzugeben, bei welcher die Beleuchtungsanlage im nicht betriebsbereiten Zustand, beispielsweise während der Lagerung, eine zu schnelle Entladung der Hilfsspannungsquelle vermieden wird. Bei der Beleuchtungsanlage ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass das Relais einen weiteren, zwischen den Dynamo und Masse schaltbaren Schaltkontakt aufweist. Dabei tritt der besondere Vorteil ein, dass der Dynamo über diesen zusätzlichen Schaltkontakt definiert mit einem Widerstand o.dgl. belastet werden kann. Diese Belastung durch einen Widerstand wird durch die erfin= dungsgemässe Schaltung dann vorgenommen, wenn das Relais von der Dynamoversorgung auf die Batterieversorgung umschaltet. Dadurch kann das plötzliche Ansteigen der Dynamospannung im Moment des Umschaltens verhindert werden, womit gleichzeitig sichergestellt ist, dass vom Dynamo keine Spannungsspitzen ausgehen, die ein ständiges Umschalten des Relais und damit ein Flackern der Beleuchtung verursachen würden. Bei der elektrischen Beleuchtungsanlage gemäss der Erfindung ist weiter vorgesehen, dass parallel zum Kondensator der Auslöseschaltung eine Schutz diode geschaltet ist. Weiterhin kann zwischen den Dynamoausgang und Masse ein Widerstand geschaltet sein, der Teil eines Spannungsteilers ist und dadurch eine zu schnelle Entladung der Hilfsspannungsquelle bei nicht zugeschaltetem Dynamo, beispielsweise während eines Lagerzustands, verhindert. Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Beleuchtungsanlage anhand einer Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt ein Schaltbild der elektrischen Beleuchtungsanlage für Fahrräder. Die Beleuchtungsanlage besteht aus einem Dynamo G, der über eine Diode D1 an eine Relais-Steuerschaltung, bestehend aus Transistoren T1, T2, T3 angeschlossen ist. Ausserdem liegt der Dynamo G über eine Diode D2 und ein Zeitschaltglied, bestehend aus Widerständen R1, R2 und einem Kondensator C1, an der Relais-Steuerschaltung an. Der Kondensator C1 ist zwischen die Verbindung der beiden Widerstände R1, R2 einerseits und Masse andererseits geschaltet. Die Auslöseschaltung enthält einen Kondensator C2, der zwischen die Basis und den Emitter des Transistors T2 der Relais Steuerschaltung geschaltet ist. Ausserdem liegt zwischen der Basis des Transistors T2 und der Verbindung zwischen einer Hilfsspannungsquelle in Form einer Batterie B und dem Emitter des Transistors T3 ein Widerstand R4. Der Kollektor des Transistors T2 ist über einen Widerstand R5 mit der Basis des Transistors T3 verbunden. Ein Relais R liegt zwischen dem Kollektor des Transistors T3 und Masse; eine Diode D4 ist parallel zum Relais R geschaltet. Das Relais weist einen Schaltkontakt Sib auf, der normalerweise an den Lampenstromkreis L geschaltet ist, welcher die Lampen Ll, L2 enthält und dadurch den Lampenstromkreis L mit dem Ausgang des Dynamos G verbindet. Gemäss der Erfindung ist zwischen den Ausgang des Dynamos G und Masse ein weiterer Schaltkontakt Sla des Relais R geschaltet, der in Serienschaltung zu einem Widerstand R6 liegt. Im Normalzustand und im Falle der Speisung des Lampenkreises L durch den Dynamo G ist der Schaltkontakt Sla geöffnet, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Parallel zu der Schaltung aus dem Schaltkontakt Sla und dem Widerstand R6 liegt ein Widerstand R7, dessen Funktion im folgenden noch erläutert wird. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, ist die Diode D1 mit ihrer Kathode an den Ausgang des Dynamos G geschaltet, während die Diode D2 mit ihrer Anode an die Verbindung zwischen dem Ausgang des Dynamos G und dem Relais-Schaltkontakt Sla bzw. dem einen Anschluss des Widerstands R7 geschaltet ist. Die Anode der Diode D1 liegt über den Widerstand R3 an dem Anschluss der Kathode einer Diode D3 an, die parallel zum Kondensator C2 geschaltet ist und mit ihrer Anode mit dem Emitter des Transistors T2 in Verbindung steht. Die Diode D4 liegt mit ihrer Kathode am Kollektor des Transistors T3 an und ist mit ihrer Anode an Masse geschaltet. Der Wert des Widerstandes R1 liegt vorzugsweise bei 470#, der Wert des Widerstandes R2 bei 100 kiel, der Wert des Widerstandes R3 bei 200 kfl. Der Wert des Widerstandes R4 liegt bei 1 MR, der Wert des Widerstandes R5 bei 4,7 kfl, der Wert des Serienwiderstandes R6 zum Schaltkontakt Sla bei 4,7# und der Wert des Widerstandes R7 bei 75 k Q. Die Werte der Kondensatoren Cl und C2 liegen bei 220 FF und 3,3 #F. Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Beleuchtungsanlage ist wie folgt: Wenn bei Dynamobetrieb langsam angefahren wird, so ist das Relais R zunächst abgefallen. Der Kondensator C1 ist entladen, die Strecke T1, T2, T3 gesperrt. Steigt nun die Dynamospannung über die Schwellspannung von der Diode D2 und dem Transistor T1 an, d.h. über ca. 1 V, wird der Kondensator C1 geladen und der Transistor T1 leitend. Der Transistor T2 wird ebenfalls leitend, da über den Widerstand R4 die Basis des Transistors T2 gegen Emitter positiver wird. Das Relais R zieht an, und die Lampen L werden über den Relaiskontakt Slb auf die Hilfsspannungsquelle B geschaltet. Gleichzeitig schliesst der Relaiskontakt S1a, der den Dynamo G definiert über R6 belastet. Wäre diese Belastung durch den Widerstand R6 nicht vorhanden, würde die unbelastete Dynamospannung plötzlich ansteigen und zum Abfallen des Relais führen. Durch das Umschalten des RelaiskontaktsSlb auf Dynamobetrieb wäre wieder eine Belastungsänderung gegeben, die zum erneuten Anziehen des Relais R führen würde, was zu einem wiederholten Schalten des Relais führt. Ein stabiler Schaltzustand des Relais R könnte deshalb nicht hergestellt werden. Dieser stabile Schaltzustand wird erfindungsgemäss durch den Relaiskontakt Sla und den Widerstand R6 hergestellt: Steigt die Dynamospannung weiter auf über 2 V an, wird die Basis des Transistors T2 über die Strecke D1, R3 negativer, und die Schwellspannung des Transistors T2 wird unterschritten, so dass dieser in den gesperrten Zustand übergeht. Dadurch wird auch der Transistor T3 gesperrt. Das Relais R fällt ab. Die Lampen L werden wieder an den Dynamo G geschaltet: der Relaiskontakt Sla schaltet den Widerstand R6 wieder ab. Die Beleuchtung wird jetzt durch den Dynamo gespeist. Wird durch Verlangsamen der Geschwindigkeit die Dynamospannung wieder kleiner und fällt unter 1,5 V ab, steigt das Basispotential des Transistors T2 gegen den Emitter wieder an, und der Schwellwert von T2 wird überschritten, was den Transistor T2 wieder in den leitenden Zustand führt. Dadurch wird auch der Transistor T3 leitend, das Relais R zieht an, und die Lampen L werden über den Relaiskontakt Slb auf die Hilfsspannungsquelle B geschaltet. Die Beleuchtung wird nun durch die Hilfsspannungsquelle B gespeist. Wird die Geschwindigkeit weiter verringert und die Dynamospannung Null, wird der Kondensator C1 nicht mehr über die Strecke D2, R1 nachgeladen und entlädt sich über die Strecke R2, RBE, T1. Nach Ablauf der Zeitkonstanten von 2 bis 3 Minuten ist der Kondensator C1 entladen. Der Transistor T1 sperrt, was zum Sperren des Transistors T3 führt. Das Relais R fällt ab und die Schaltung nimmt wieder den Ausgangszustand ein. Die Diode D3 begrenzt die Emitter-Basis-Spannung des Transistors T2 auf 0,7 V und schützt diesen gegen Spannungsdurchschlag. Der Kondensator C2 dient zur Glättung der negativen Spannungshalbwellen, die vom Dynamo über Dl, R3 kommen. Der Widerstand R7 und der Widerstand R4 bilden zusammen einen Spannungsteiler. Aufgrund der speziellen Wahl dieser Widerstände wird bei eingebauter und funktionsfähiger Hilfsspannungsquelle B und nicht geschaltetem Anschluss für den Dynamo G, beispielsweise während der Lagerung, verhindert, dass das Relais R periodisch anzieht und abfällt. Der Widerstand R7 teilt die Batteriespannung zusammen mit dem Widerstand R4 soweit ab, dass sich der Kondensator C1 über die Hilfsspannungsquelle B nicht aufladen kann. Der Ruhestrom liegt dadurch bei etwa 30 ijA, so dass sich die Hilfsspannungsquelle B frühestens nach 33000 Stunden entladen kann.

Claims: Patentansprüche: 1. Elektrische Beleuchtungsanlage für Fahrräder mit einem Dynamo, der über ein Zeitschaltglied an eine aus Transistoren bestehende Relais-Steuerschaltung angeschlossen ist, mit einer einen Kondensator enthaltenden Auslöseschaltung und einem Relais, das wechselweise den Dynamo und eine Hilfsspannungs quelle mit einem Lampenstromkreis verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Relais (R) einen weiteren, zwischen den Dynamo (G) und Masse schaltbaren Schaltkontakt (S1a) aufweist. 2. Elektrische Beleuchtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Kondensator (C2) der Auslöse schaltung eine Schutzdiode (D3) geschaltet ist. 3. Elektrische Beleuchtungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Ausgang des Dynamos (G) und Masse ein Widerstand (R7) geschaltet ist, der einen Teil eines Spannungsteilers (R4, R7) bildet. 4. Elektrische Beleuchtungsanlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Schaltkontakt (S1a) das Zu- und Abschalten eines Widerstandes (R6) zwischen Dynamo (G) und Masse bewirkt.

Inventors: FRANK, GUNTHER, ULLMANN, MANFRED, ULLMANN, MORITZ, Frank, Günther
Applicants: ULO-WERK MORITZ ULLMANN GMBH + CO. KG
Application year: 1980
Main classification: B62J5
IPC codes: B62J6