DE1218589B - Thermoelektrischer Schalter, insbesondere Blinkgeber - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

HOIh

Deutsche Kl.: 21c-40/05

Nummer: 1218 589

Aktenzeichen: L 45360 VIII d/21 c

Anmeldetag: 16. Juli 1963

Auslegetag: 8. Juni 1966

Die Erfindung betrifft einen thermoelektrischen Schalter, der insbesondere als Blinkgeber dienen soll. Solche Blinkgeber werden im allgemeinen in Kraftfahrzeugen verwendet, um Signalleuchten, z. B. die Fahrtrichtung anzeigende Leuchten, zum Blinken zu bringen. Die thermoelektrischen Blinkgeber werden dabei entweder in Serie mit den Lampen geschaltet und somit durch den Arbeitsstrom gesteuert, oder sie werden parallel zu den Lampen geschaltet und durch die an den Lampen liegende Spannung betätigt.

Obwohl die thermoelektrischen Blinkgeber für Kraftfahrzeuge einfacher und billiger sind als Blinkgeber von anderer Bauart, z. B. ein von einem Motor angetriebener Unterbrecher, haben sie den Nachteil, daß sie gegen Änderungen der Betriebsspannung und der Umgebungstemperatur sehr empfindlich sind. Diese Änderungen wirken auf die Schaltperiode des Blinkgebers und in manchen Fällen auch auf das Verhältnis der Zeiten ein, in denen der Blinkgeber geschlossen bzw. geöffnet ist.

Bekanntlich ändert sich die Speisespannung der elektrischen Anlagen in Kraftfahrzeugen recht erheblich. Diese elektrischen Anlagen bestehen im wesentlichen aus der Fahrzeugbatterie und einem mit ihr parallelgeschalteten Stromerzeuger, wobei die Spannung in beträchtlichen Grenzen schwankt, selbst wenn eine Spannungsregelung für den Stromerzeuger vorgesehen ist. So kann z. B. eine Spannung, die einen Nennwert von 12 V hat, von 11 bis 15 V schwanken. Diese verhältnismäßig große prozentuale Änderung der Spannung gegenüber der Nennspannung hat zur Folge, daß eine entsprechend starke Änderung der Betriebs-Charakteristik des thermoelektrischen Blinkgebers eintritt.

Die Änderung der Arbeitsweise eines thermoelektrischen Blinkgebers in Abhängigkeit von der Betriebsspannung und der Umgebungstemperatur ist eine Folge der Tatsache, daß das Betätigungsglied des Blinkgebers ein elektrisch leitender Bauteil mit einem Widerstand ist, dessen Temperatur durch den Arbeitsstrom erhöht wird und der sich entsprechend seinem Temperaturkoeffizienten ausdehnt. Deshalb ist seine Erwärmung und damit seine Ausdehnung von der angelegten Spannung abhängig. Ändert sich diese, dann ändert sich auch die Zeit, die das Betätigungsglied zur Ausführung des Schaltvorgangs benötigt.

Außerdem ändert sich aber die für die Ausdehnung und Zusammenziehung des Betätigungsgliedes erforderliche Zeit mit der Umgebungstemperatur. Da zwischen der für eine bestimmte Ausdehnung des Betätigungsgliedes erforderlichen Wärmeenergie W, Thermoelektrischer Schalter, insbesondere
Blinkgeber

Anmelder:

Lehigh Valley Industries, Inc.,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. G. W. Lotterhos

und Dr.-Ing. H. W. Lotterhos, Patentanwälte,

Frankfurt/M., Annastr. 19

Als Erfinder benannt:
Arthur F. Bleiweiss, Great Neck, N. Y.;
George Colombo, Far Rockaway, N. Y.;
John B. Dickson, Kew Gardens, N. Y.;
Boris Orlov, Richmond Hill, N. Y. (V. St. A.)

^a5 dem Spannungsabfall im Betätigungselement E, dem hindurchfließenden Strom/ und der für die Durchführung des Schaltvorgangs erforderlichen Zeit T die Beziehung W=E · I · T besteht, ändert sich bei vorgegebenem konstantem Wert W die Zeit umgekehrt proportional mit jeder Änderung von E oder /.

Die zur Verwendung kommenden Signalleuchten sind Glühlampen. Die Glühfäden dieser Lampen haben einen sehr hohen Temperaturkoeffizienten des Widerstandes. Dies hat zur Folge, daß auch wenn der Widerstand der Signallampen sich beträchtlich mit den sie durchfließenden Strom ändert, der Widerstand im Blinkgeber praktisch konstant ist. Es ändert sich jedoch sowohl der Spannungsabfall im Blinkgeber als auch die Stromstärke mit der angelegten Spannung, und bei konstant bleibendem Wert W ändert sich die Betätigungszeit T umgekehrt proportional zur angelegten Spannung. Das bedeutet, daß die Periode des Blinkgebers sich mit der Betriebsspannung erhöht und mit deren Abfall verringert.

Wenn jedoch die Spannung konstant bleibt, aber die Umgebungstemperatur ansteigt, verringert sich die für die Ausdehnung des Betätigungsgliedes um einen bestimmten Betrag erforderliche Arbeit um den Anteil, der sich aus der Erwärmung infolge der erhöhten Umgebungstemperatur ergibt. Infolgedessen verkürzt sich die Erwärmungszeit T, und die Zahl

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der Wechselschaltungen pro Zeiteinheit wird erhöht. Anders ausgedrückt, die erforderliche elektrische Arbeit W ändert sich im umgekehrten Verhältnis zur Umgebungstemperatur, so daß bei konstanter Spannung E und konstantem Strom / die Erwärmungszeit abnimmt und die Schaltfrequenz zunimmt.

Es wurde bereits versucht, die Blinkfrequenz eines Knickspannungsblinkgebers auch bei sich ändernder Spannung in gewissem Umfange dadurch konstant zu halten, daß der als Betätigungsglied dienende Hitzdraht in einen elektrisch voneinander getrennten strombeeinflußten und spannungsbeeinflußten Leiterteil aufgeteilt wird. Die wirksame Länge der Teilleiter wird dabei in einem solchen Verhältnis festgelegt, und die erforderlichen Ausgleichswiderstände sind derart bemessen, daß die Zeitspanne der Längenänderung die Unterschiede der Stromstärke in gewissen vorgegebenen Grenzen ausgleicht. Die Stromabhängigkeit des Hitzdrahtes wird somit durch eine solche Abstimmung in einem gewissen Bereich so weit unterdrückt, daß die Blinkfrequenz sich nur unerheblich ändert.

Diese bekannte Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß Änderungen der Umgebungstemperatur nicht berücksichtigt werden. Die Verwendung temperaturabhängiger Widerstände soll wegen deren Kosten, Trägheit und Spannungsabfall vermieden werden. Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile und schafft eine einfach und billig herzustellende und zuverlässig arbeitende Vorrichtung, deren Abstimmung ohne Schwierigkeit vorgenommen werden kann. Sie geht dabei ebenfalls von einemthermoelektrischen Schalter aus mit einem ein Schaltglied stromabhängig steuernden Widerstand, z. B. einem Dehnband, dessen Lastkontakte auch den Heizstrom für den steuernden Widerstand ein- und ausschalten, sowie mit einem spannungsabhängig steuernden Widerstand, der über ein thermisches. Zusatzglied Schwankungen des Spannungsabfalls im Schalter in gewissen Grenzen ausgleichen kann. Gemäß der Erfindung weist der Schalter ein Zusatzglied auf, dessen eines Ende orstfest angebracht und leitend mit dem Eingang des steuernden Widerstandes verbunden ist und dessen anderes Ende thermisch ausbiegbar ist, sowie einen etwa streifenförmigen elastischen Ausgleichwiderstand, dessen eines Ende leitend mit dem Ausgang des steuernden Widerstandes verbunden ist und der ein freies Ende mit einem Kontakt im Bewegungsweg des freien Endes des Zusatzgliedes hat und ferner eine das Zusatzglied beeinflussende Heizwicklung als spannungsabhängigen steuernden Widerstand, die bei geschlossenen Lastkontakten dem steuernden Widerstand parallel geschaltet ist und stets dem Spannungsabfall im Schalter ausgesetzt ist, so daß das Zusatzglied bei Überschreiten eines ersten vorbestimmten Spannungswertes mit seinem freien Ende durch Kontaktgabe den Ausgleichswiderstand und den Zusatzgliedwiderstand im Nebenschluß zum steuernden Widerstand einschaltet.

Das erfindungsgemäße Zusatzglied wird durch die anliegende Spannung und die Umgebungstemperatur so beeinflußt, daß beide Faktoren zur Vergleichmäßigung der Schaltfrequenz beitragen. Zweckmäßig ist der Schalter so ausgebildet, daß das Zusatzglied bei einem weiteren Anstieg der Spannung auf einen zweiten vorbestimmten Wert das freie Ende des Ausgleichwiderstandes so weit abbiegt, daß es einen Gegenkontakt am Schaltglied berührt und dadurch den Zusatzgliedwiderstand kurzschließt, also nur den Ausgleichwiderstand im Nebenschluß zum steuernden Widerstand einschaltet.

Es wird also beim ersten Schaltschritt ein relativ großer Widerstand von einem bestimmten Wert im Nebenschluß zu dem steuernden Widerstand (Dehnband) des Schaltgliedes eingeschaltet, und zwar bei einem ersten, etwas höheren Wert der Betriebsspannung. Bei einem noch höheren Wert der Betriebsspannung wird im Nebenschluß ein kleinerer Widerstand eingeschaltet, der den Widerstand des Schaltgliedes noch mehr vom Laststrom und dessen Spannungsabfall entlastet.

Da der steuernde, hohe Widerstand des Schaltgliedes so mehr oder weniger in Abhängigkeit von der Erhöhung der Betriebsspannung kurzgeschlossen wird, arbeitet das Glied so, als ob eine entsprechend niedrigere Spannung an es angelegt wäre.

Bei geeigneter Wahl der elektrischen Konstanten kann die Zahl der Schaltungen pro Zeiteinheit, also die Frequenz, und das Verhältnis zwischen der Zeit, in welcher die Arbeitskontakte geschlossen, und der Zeit, in der sie geöffnet sind, im wesentlichen konstant gehalten werden. Wenn z. B. die Betriebsspannung 12 V beträgt, kann die erste Nebenschlußschaltung bei einer Spannung von 12 bis 13 V stattfinden. Wenn die am Blinkgeber anliegende Spannung auf einen noch wesentlich höheren Wert, z. B. zwischen 14 und 15 V ansteigt, findet eine weitere Nebenschlußschaltung statt, so daß ein noch größerer Anteil des Stromes, der sonst durch den steuernden Widerstand (Betätigungsglied) fließen würde, parallel zu diesem geführt ist. Am Betätigungsglied

(z. B. Dehnband) liegt also wieder eine niedrigere Spannung, z.B. von nur 12V, die der Nennspannung entspricht.

Wie leicht zu erkennen ist, ergibt sich bei dieser Anordnung auch, daß das thermoelektrische Ausgleichsglied auf die Umgebungstemperatur und deren Änderungen anspricht, so daß die Nebenschlußschaltung durch Änderungen der Betriebsspannung und der Umgebungstemperatur gesteuert wird.
Die Erfindung ist bei allen Arten thermoelektrischer Blinkgeber anwendbar, welche ein Betätigungsglied enthalten, das sich durch elektrische Erwärmung ausdehnt und die Öffnung und Schließung der Kontakte bewirkt. Insbesondere jedoch ist die Erfindung anwendbar bei thermoelektrischen Blinkgebern, die eine Schnapp-Platte und ein Zugelement bzw. ein Zugband haben. Solche Blinkgeber sind z. B. in der USA.-Patentschrift 2 756 304 beschrieben.

Wenn die Erfindung mit diesen thermoelektrischen Blinkgebern benutzt wird, dienen die geschilderten Nebenschlußelemente dazu, einen Nebenschluß zum Zugband herzustellen, welches das unter dem Einfluß von Wärme sich ausdehnende Betätigungsglied dieser Blinkgeberbauart darstellt. Das im Zusammenhang mit den Zeichnungen erläuterte Ausführungsbeispiel ist ein Anwendungsfall auf den erwähnten besonderen thermoelektrischen Blinkgeber; jedoch ist zu betonen, daß die Erfindung nicht auf diese Blinkgeberbauart beschränkt ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen thermoelektrischen Blinkgeber gemäß der Erfindung, ohne Gehäuse,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Blinkgebers,

F i g. 3 den Blinkgeber von einer Schmalseite,

Fig. 4 eine Ansicht des Blinkgebers von der rechten Seite,

F i g. 5 eine Draufsicht auf die Schnapp-Platte und mit ihr verbundene Einzelteile,

F i g. 6 und 7 den Blinkgeber in einer der F i g. 2 entsprechenden Weise, aber in anderen Stellungen des Ausgleichschaltgliedes,

F i g. 2 bis 4 sowie 6 und 7 sind Schnitte durch das Gehäuse und

F i g. 8 ein Schaltbild zur Veranschaulichung des Prinzips der Erfindung.

Die wesentlichen wirksamen Teile des Blinkgebers sind eine Schnapp-Platte 10, die vorzugsweise aus elektrisch leitendem Material, z. B. Metall, besteht, und an der ein Zugband 20 befestigt ist. Dieses besteht aus einem Metall, das elektrisch leitend ist und sich unter Erwärmung ausdehnt. Der Widerstand des Zugbandes ist so gewählt, daß der Arbeitsstrom seine Temperatur beträchtlich anheben kann. Die Schnapp-Platte 10 hat in Diagonalrichtung Verformungen bzw. Vertiefungen 15, die voneinander Abstand haben und eine Biegelinie darstellen, um welche die Schnapp-Platte in ihrer »entspannten« Stellung gebogen ist. An den Enden dieser Diagonalen sind die Ecken 11 der Schnapp-Platte 10 aus deren Ebene herausgebogen. Die Enden des Zugbandes 20 sind fest mit diesen Ecken z.B. durch Schweißen verbunden. Diese Verbindung geschieht, wenn das Zugband kalt ist und wenn die Schnapp-Platte um eine andere Biegelinie gebogen ist, die im Winkel zu den Vertiefungen 15 verläuft. Wenn das Zugband 20 angebracht ist, ist die Schnapp-Platte in anderer Richtung unter Anwendung von Kraft verformt. Die Biegung der Schnapp-Platte 10 in diese Lage speichert Energie in ihr, so daß die Schnapp-Platte die Tendenz hat, in die entspannte Lage zurückzuschnappen, sobald die Spannung, welche sie in der verformten Lage hält, nachläßt.

Sobald die Temperatur des Zugbandes infolge des Stromdurchgangs ansteigt, dehnt es sich aus, und nach einer bestimmten Ausdehnung überwiegt die in der Schnapp-Platte 10 gespeicherte Kraft die Kraft des Zugbandes, und die Platte 10 schnappt in ihre entspannte Lage zurück, in der sie um die Vertiefungen 15, 15 gebogen ist. Wenn das Zugband 20 sich abkühlt und zusammenzieht, bewegt es die Platte 10 zurück in die verformte Lage, in der sie um eine Gerade gebogen ist, die im Winkel zu den Vertiefungen 15, 15 verläuft.

Wenn die Platte 10 in einer Zone oder an einem Punkt fest eingespannt ist, der seitlichen Abstand von der Biegelinie 15, 15 hat, hat ein beweglicher Teil der Platte eine verhältnismäßig große Bewegungsamplitude, sobald die Platte abwechselnd Schnappbewegungen zwischen der entspannten und der gespannten Lage ausführt.

Die beweglichen Teile des Schalters sind auf einer Isolierplatte 12 angeordnet, die rechteckig ist und abgerundete Ecken hat. Der umlaufende Flansch 13 dient als Sitz für das Gehäuse 14. Oben auf der Isolierplatte 12 liegt die Metallplatte 30, die mit der Isolierplatte durch Niete 16 und 17 verbunden ist. Mittels des Niets 16 ist auch die Klemme 18 mit der Grundplatte 12 und elektrisch leitend mit der Platte 30 verbunden. Ein erster Arm 31 ist von einer Kante der Platte 30 nach oben und dann nach außen gebogen.

Der Arm 31 ist durch Niete oder Schweißen mit der Platte 10 an einem Punkt verbunden, der einen gewissen Abstand von den Vertiefungen 15, 15 hat. Der Befestigungspunkt des Armes 31 an der Platte 10 stellt den Festpunkt dar, um welchen diese Platte während der Schnappbewegungen schwenkt. Ein zweiter Arm 32, der zu einem später noch zu erörternden Zweck dient, geht von einem Ende der Platte 30 nach außen ab und ist dann nach oben ge-

ίο bogen. Ein dritter Arm 33 ist von einer äußeren Kante der Platte 30 nach oben gebogen und dann nach innen parallel zur Platte.

Eine zweite Klemme 21 geht von der Grundplatte 12 ab und ist mit dieser mittels des Teils 22 verbunden, dessen unteres Ende mit einem umgebogenen Teil der Klemme 21 vernietet ist. Das obere Ende des Teils 22 ist bei 23 verbreitert. Dieses Ende hat einen gewissen Abstand von der Oberfläche der Metallplatte 30. Die Klemme 21 hat keine Berührung mit der Platte 30 und ist infolgedessen von ihr elektrisch isoliert. Die obere Fläche der Verbreiterung 23 liegt nahe dem Zugband 20, welches einen in der Mitte angeordneten Kontakt 25 hat, der mit dem festen Kontakt 35 auf dem Kopf 23 zusammenwirkt.

Die Kontakte 25 und 35 berühren sich, wenn keine Spannung an die Klemmen 18 und 21 angelegt ist. Der Blinkgeber wird, wenn er benutzt wird, in üblicher Weise mittels einer Steckverbindung oder einer anderen Verbindung mit einem Signalstromkreis in Serie verbunden. Der Anschluß des Blinkgebers kann z. B. in Serie mit dem Schalter eines Fahrtrichtungsanzeigers und den Fahrtrichtungsleuchten liegen. Wenn in einem solchen Anwendungsfall der Schalter des Fahrtrichtungsanzeigers in der einen oder in der anderen Richtung geschlossen wird, fließt der Strom von der Klemme 21, Teil 22, Kontakte 35 und 25 zum Zugband 20. Der Strom verzweigt sich in Zugband 20, so daß je eine Hälfte zu einem Ende des Zugbandes und damit zur Platte 10 fließt. Von der Platte 10 verläuft der Strom zum Tragearm 31 und zur Platte 30, die leitend mit der Klemme 18 verbunden ist.

Der durch das Zugband 20 fließende Strom erwärmt dieses, so daß es sich ausdehnt. Nach einer vorbestimmten Ausdehnung des Zugbandes 20 schnappt die Platte 10 in ihre entspannte Lage um, wobei sie um ihre Verbindung mit dem Arm 31 schwenkt. Diejenigen Teile der Platte, an welchen das Zugband 20 befestigt ist, haben eine verhältnismäßig große Bewegungsamplitude, und zwar in Richtung vom Teil 22 fort, so daß die Kontakte 25 und 35 auseinanderschnappen und der Arbeits-Stromkreis geöffnet wird. Sobald der Stromdurchgang durch das Zugband 20 aufhört, kühlt sich dieses ab und zieht sich zusammen. Nach einer vorbestimmten Zusammenziehung bewirkt das Zugband die Schnappbewegung der Platte aus ihrer entspannten Lage in die kraftverformte Lage, so daß durch die Schnappbewegung die Kontakte 25 und 35 wieder geschlossen werden. Dadurch wird der Arbeitsstromkreis durch den Blinkgeber über die Kontakte 25 und 35 wiederhergestellt, so daß das Zugband 20 wiederum infolge des Stromdurchgangs erwärmt wird. Dieser periodische Vorgang findet so lange statt, als Spannung an den Klemmen 18 und 21 liegt.

Der Blinkgeber und seine Wirkungsweise sind, soweit die Schnapp-Platte in Betracht kommt, bekannt.

Die Schaltfrequeiiz des Blinkgebers ändert sich mit der an die Klemmen 18 und 21 angelegten Spannung (ζ. B. 0,4 V) und mit den Änderungen der Umgebungstemperatur. Wenn z. B. die Spannung an den Klemmen 18 und 21 abfällt, dauert die Erwärmung und die Ausdehnung des Zugbandes 20, die ausreicht, um die Schnappbewegung der Platte 10 zur Öffnung der Kontakte 25 und 35 zu erlauben, länger. Diese Zeit verkürzt sich, wenn die Spannung an den Klemmen 18 und 21 größer wird. Dadurch wird auch in dem einen Fall die Zeit, in welcher durch den Blinkgeber der Stromkreis eingeschaltet ist, länger werden und im anderen Fall verkürzt. Wenn die Umgebungstemperatur verhältnismäßig hoch ist, dauert die Abkühlung des Zugbandes 20 länger, und die Erwärmungszeit verkürzt sich. Dies ist eine weitere Ursache für eine Änderung der Schaltfrequenz des Blinkgebers und für eine Änderung des Verhältnisses der Zeit, in der der Stromkreis eingeschaltet ist und in der er ausgeschaltet ist. Wenn aber die Umgebungstemperatur verhältnismäßig niedrig ist, nimmt die Abkühlungszeit ab, und die Erwärmungszeit nimmt zu. Wie im nachstehenden näher beschrieben wird, hat der Blinkgeber gemäß der Erfindung eine Einrichtung zur selbsttätigen Herstellung eines Nebenschlusses für den durch das Zugband 20 fließenden Strom; der Widerstand dieses Nebenschlusses wird in Abhängigkeit von der angelegten Betriebsspannung geändert. Auf diese Weise wird die Schaltfrequenz und das Verhältnis der Zeit, in der der Blinkgeber eingeschaltet ist, zur Schaltperiode im wesentlichen konstant gehalten, ohne Rücksicht auf Änderungen der Spannung und der Umgebungstemperatur.

Ein thermoelektrischer Schaltann 40, der Vorzugsweise als Bimetallstreifen ausgebildet ist, hat einen verhältnismäßig schmalen inneren Abschnitt 41, der mit seinem Ende an dem nach oben stehenden Arm 32 befestigt ist. Der äußere freie Abschnitt 42 des Armes 40 ist etwas länger als der schmale innere Abschnitt und hat Kanalquerschnitt oder eine ähnliche Gestaltung, mit welcher eine erhöhte Steifigkeit des äußeren Abschnitts 42 erhalten wird. Der Arm 40 erstreckt sich ungefähr ganz über die Platte 10, so daß sein äußeres Ende in der Nähe der äußeren Kante der Platte 10 liegt. Eine Heizwicklung 45 ist um den Bimetallarm 40 so nahe als möglich an seinem am Arm 32 befestigten Ende angeordnet, damit man eine möglichst große Abbiegung des äußeren Endes des Armes 40 bei einer gegebenen Heizleistung erreicht. Das eine Ende der Heizwicklung 45 ist an dem elektrisch leitenden und vorzugsweise flexibel ausgebildeten Streifen 26 aus Metall befestigt, dessen gegenüberliegendes Ende in elektrischem und mechanischem Kontakt mit dem Teil 22 ist. Das andere Ende der Heizwicklung 45 ist elektrisch und mechanisch mit dem Bimetallarm 40 verbunden, der ebenfalls elektrisch leitend ist. Die Heizwicklung 45 liegt also im Nebenschluß zu den Arbeitsstromkontakten25 und 35, wie aus Fig. 8 ersichtlich ist. Das äußerste Ende des Armes 40 ist bei 43 rund abgebogen für einen noch zu beschreibenden Zweck.

Wie am besten aus denFig. 2, 4 und 5 ersichtlich, ist ein Streifen 50 vorgesehen, der aus einem Material von verhältnismäßig hohem Widerstand besteht, z.B. »Chromnickel«. Ein Ende dieses Streifens ist an das Zugband 20 in der Nähe des Kontaktes 25 angeschweißt, vorzugsweise an der dem Kontakt abgekehrten Seite des Zugbandes. Der Streifen 50 verläuft nach außen unterhalb der Schnapp-Platte 10, aber ohne Kontakt mit dieser, ist dann nach oben umgebogen und verdreht (vgl. bei 51) und verläuft dann nach innen gebogen über die Platte 10 im Abstand von dieser (vgl. bei 52). Dieser Streifen ist biegsam und elastisch. Das freie Ende 52 des Streifens 50 wird von den Kontaktstreifen 55 umfaßt. Das Ende 52 und der Kontaktstreifen 55 liegen etwa senkrecht unter dem umgebogenen Ende 43 des Bimetallstreifens 40, also in dessen= B&wegungsweg. Weiterhin hat die Schnapp-Platte 10 einen Kontakt 60, der senkrecht unter dem Ende 52 und dem Kontaktstreifen 55 angeschweißt ist und ebenfalls im Bewegungsweg des abbiegbaren Endes 43 des Bimetallstreifens 40 liegt.

Die Funktion des Blinkgebers gemäß der Erfindung ist am besten unter Bezugnahme auf die F i g. 2, 6, 7 und 8 zu erläutern. In dem schematischen Schaltplan F i g. 8 ist die Stromquelle B mit einer Klemme geerdet und mit der anderen Klemme mit dem Blinkgeber verbunden. Diese Batterie ist z. B. eine für Kraftfahrzeuge übliche 12-V-Batterie, zu der ein Stromerzeuger gehört. Der Kontakt 35 ist über den Schalter SW mit einer Klemme der Lampe SL verbunden, während die andere Klemme geerdet ist. Für das bessere Verständnis der zugrunde liegenden elektrischen Theorie ist der Bimetallstreifen 40 so dargestellt, daß er den Widerstand 40^4 einschließt, und in entsprechender Weise der Streifen 50 mit dem Widerstand 50^4. Auch die beiden Hälften des Zugbandes 20 sind mit den Widerständen 20.4 und 205 veranschaulicht.

Bei oder unterhalb der Nenn-Betriebsspannung von etwa 12 V nehmen die Teile des Blinkgebers, die in den Fig. 2 und 8 dargestellte Lage ein, Sobald der Schalter SW geschlossen wird, fließt ein Strom durch den Blinkgeber, und dieser führt Schnappbewegungen zwischen der offenen und der geschlossenen Lage in der weiter oben geschilderten Weise aus, so daß die Kontakte 25 und 35 sich periodisch trennen und wieder schließen. Wenn die Betriebsspannung sich über den Nennwert erhöht, beginnt der Bimetallstreifen 40, der normalerweise mit dem Arm 33 in Berührung steht und auf diese Weise in einem vorbestimmten Abstand vom Kontakt 55 gehalten ist, sich abzubiegen, und zwar infolge der Erwärmung durch die Heizwicklung 45. Diese Heizwicklung liegt praktisch an der vollen Betriebsspannung, wenn die Arbeitsstromkontakte 25 und 35 getrennt sind. Zwischen 12 und 13 V ist die Abbiegung des Bimetallstreifens 40 so groß, daß sein Ende 43 den Kontakt 55 erreicht, der auf dem Widerstandsstreif en 50 sitzt (vgl. Fig. 6). Dadurch wird ein Stromkreis geschlossen, in welchem in Serie die Widerstände 4OA und 50 ^4 geschaltet sind, parallel mit den parallelliegenden Widerständen 20.4 und 202? des Zugbandes 20. Es ist also ein Nebenschlußweg für den Strom vorhanden, der normalerweise durch die beiden Häuten des Zugbandes fließt, und die Tatsache, daß jetzt dort ein geringerer Strom fließt, verursacht eine Herabsetzung der Schaltfrequenz gegenüber derjenigen, die zu der 13-V-Betriebsspannung gehört auf einen Wert, der nahezu der 12-V-Betriebsspannung entspricht.

Sollte die Betriebsspannung weiter ansteigen, so biegt sich auch der Bimetallstreifen 40 weiter ab und

berührt den Kontakt 55 mit größerem Druck, wobei der Widerstand 50 im Verhältnis zur Platte 10 nach unten gedrückt wird. Der erhöhte Kontaktdruck hat einen erhöhten Stromfluß durch den Nebenschluß zur Folge, wodurch die Erwärmung des Zugbandes weiter verzögert und die Schaltfrequenz sowie das Verhältnis der Zeit, in welcher der Blinkgeber eingeschaltet ist, zu der Zeit, in der eine Schaltperiode abläuft, verringert wird. Bei einer Spannung zwischen 14 und 15 V, die hier als Beispiel gewählt ist, be- ίο rührt der Kontakt 55 den Kontakt 60 auf der Schnapp-Platte 10 (vgl. Fig. 7). Jetzt ist der Widerstand 40^t kurzgeschlossen, und es liegt nur der Widerstand 50^4 in dem Nebenschluß zu den parallelliegenden Widerständen 20^4 und 2OB des Zugbandes 20. Wenn die Spannung weiter ansteigt, erhöht sich der Kontaktdruck mit den oben beschriebenen Folgen. Zusätzlich wirkt der direkte Druck auf die Schnapp-Platte über den Kontakt 60 mechanisch, derart, daß die Schaltfrequenz des Blinkgebers herabgesetzt wird. Infolgedessen wird ein größerer Teil des Stromes durch den Nebenschluß geleitet, und es tritt eine entsprechende Verminderung der durch die beiden Hälften des Zugbandes 20 fließenden Ströme ein. Dadurch wird die Stromstärke im Zugband auf einen Wert gehalten, der ungefähr der Stromstärke im Zugband entspricht, die beim Betrieb mit der Nenn-Spannung erhalten wird, also z. B. 12 V. Die Schaltfrequenz wird so praktisch über den Bereich von 12 bis 15 V konstant gehalten, ohne Rücksicht auf die Tatsache, daß die Betriebsspannung erhöht ist.

Es ist ersichtlich, daß die beschriebene Anordnung bzw. Schaltung auch Änderungen in der Umgebungstemperatur ausgleicht. Bei einer Erhöhung der Umgebungstemperatur wird der Bimetallstreifen 40 zum Kontakt 50 hin abgebogen, so daß der Spannungsanstieg, der erforderlich wäre, um den Streifen 40 mit dem Kontakt 55 in Berührung zu bringen, vermindert wird. Die umgekehrte Wirkung tritt bei einer Abnahme der Umgebungstemperatur ein.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß der Blinkgeber gemäß, der Erfindung bei verhältnismäßig starken Schwankungen der Betriebsspannung und bei beträchtlichen Änderungen der Umgebungstemperatür die Schaltfrequenz und das Verhältnis der Zeit, in der der Blinkgeber eingeschaltet ist, zu der Zeit einer Periode in verhältnismäßig engen Grenzen gehalten werden kann.

Der Erfindungsgegenstand kann auch abweichend von dem vorstehenden Ausführungsbeispiel verwirklicht werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Thermoelektrischer Schalter, insbesondere Blinkgeber, mit einem ein Schaltglied stromabhängig steuernden Widerstand, z. B. einem Dehnband, dessen Lastkontakte auch den Heizstrom für den steuernden Widerstand ein- und ausschalten, sowie mit einem spannungsabhängig steuernden Widerstand, der über ein thermisches Zusatzglied Schwankungen des Spannungsabfalls im Schalter in gewissen Grenzen ausgleichen kann, gekennzeichnet durch ein Zusatzglied (40), dessen eines Ende ortsfest angebracht und leitend mit dem Eingang des steuernden Widerstandes (20 Λ, 20, 20 B) verbunden ist und dessen anderes Ende (43) thermisch ausbiegbar ist, und durch einen etwa streifenförmigen, elastischen Ausgleichwiderstand (50, 50^4), dessen eines Ende leitend mit dem Ausgang des steuernden Widerstandes (20) verbunden ist und ein freies Ende (52) mit einem Kontakt (55) im Bewegungsweg des freien Endes (43) des Zusatzgliedes (40) hat, und durch eine das Zusatzglied beeinflussende Heizwicklung (45) als spannungsabhängig steuernden Widerstand, die bei geschlossenen Lastkontakten (25, 35) dem steuernden Widerstand (20) parallel geschaltet ist und stets dem Spannungsabfall im Schalter ausgesetzt ist, so daß das Zusatzglied (40) bei Überschreitung eines ersten vorbestimmten Spannungswertes mit seinem freien Ende (43) durch Kontaktgabe bei (52) den Ausgleichwiderstand (50, 50^4) und den Zusatzgliedwiderstand (40, 40^4) im Nebenschluß zum steuernden Widerstand (20, 2OA, 205) einschaltet.

2. Thermoelektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzglied (40) bei einem weiteren Anstieg der Spannung auf einen zweiten vorbestimmten Wert das freie Ende (52) des Ausgleichwiderstandes (50, 50.4) so weit abbiegt, daß es einen Gegenkontakt (60) am Schaltglied (10) berührt und dadurch den Zusatzgliedwiderstand (40, 40^4) kurzschließt, also nur den Ausgleichwiderstand (50, 50^4) im Nebenschluß zum steuernden Widerstand einschaltet.

3. Thermoelektrischer Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hochohmige Heizwicklung (45) des Zusatzgliedes in an sich bekannter Weise um das Zusatzglied (40) gewickelt und mit ihm an ihrem Eingang leitend verbunden ist.

4. Thermoelektrischer Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied in an sich bekannter Weise aus einer Schnapp-Platte (10) und einem Zugband (20) als steuerndem Widerstand besteht, das mit der Schnapp-Platte (10) an beiden Enden verbunden ist und dieses, wenn es kalt ist, in eine verformte Lage zwingt, so daß die Schnapp-Platte in ihre ursprüngliche Lage bei einer vorbestimmten Ausdehnung des Zugbandes umschnappt, so daß die Lastkontakte (25, 35) in der einen Lage der Schnapp-Platte geöffnet und in der anderen Lage geschlossen sind.

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5. Thermoelektrischer Schalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichwiderstand (50^4) aus einem elastischen Streifen (50) besteht, welcher vom beweglichen Kontakt (25) des Zugbandes (20) ausgeht, über die Kante der Platte hinausragt und mit einem etwa U-förmigen Ende (51, 52), das durch das Zusatzglied (40) bewegbar ist, die Platte (10) umfaßt, wobei sein Kontakt (55) mit dem Gegenkontakt (60) an einer Ecke der Platte in Wirkverbindung treten kann.

6. Thermoelektrischer Schalter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag (33) zur Begrenzung der vom freien Ende des Ausgleichwiderstandes (50) wegführenden Bewegung des Zusatzgliedes (40) vorgesehen ist.

7. Theromelektrischer Schalter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das

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Zusatzglied (40) als Bimetallstreifen ausgebildet ist, der an seinem freien Ende mit Versteifungen (42) und einer abgebogenen Druckfläche (43) versehen ist.

8. Thermoelektrischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Vergrößerung des Kontaktdruckes zwischen dem freien Ende des Zusatzgliedes (40) und dem Ausgleichwiderstand (50) die Stromstärke im ersten Nebenschluß erhöht wird und daß durch xo die Vergrößerung des Kontaktdruckes zwischen

dem freien Kontaktende (55) des Ausgleichwiderstandes und dem Gegenkontakt (60) des Schaltgliedes bei einer weiteren Erhöhung der Spannung die Stromstärke im zweiten Nebenschluß erhöht wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 888 818;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1150 001;
USA.-Patentschriften Nr. 2756304, 2978 665.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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