WO1997030308A2

WO1997030308A2 - Sicherheitseinrichtung

Info

Publication number: WO1997030308A2
Application number: PCT/DE1997/000247
Authority: WO
Inventors: Bernd Pohl; Eckart Müller
Original assignee: Pohl & Müller Gmbh Mess- Und Regeltechnik
Priority date: 1996-02-12
Filing date: 1997-02-10
Publication date: 1997-08-21
Also published as: WO1997030308A3

Abstract

Bei einer in einem Gehäuse untergebrachten Sicherheitseinrichtung mit einer elektrischen Energiequelle und wenigstens einem von der Energiequelle vorsorgten Strahlungssender (24, 25) ist die Anordnung derart getroffen, daß die Energiequelle ein Elektromagnetsystem (13, 14, 15) und einen Permanentmagneten (16) aufweist, die so aufeinander abgestimmt und zueinander angeordnet sind, daß bei Bewegung wenigstens einer Komponente des Elektromagnetsystems, z.B. des Ankers (16), und/oder des Permanentmagneten gegeneinander in der Spule (14) des Elektromagnetsystems eine Versorgungsspannung für den Strahlungssender (24, 25) erzeugt wird.

Description

Sicherheitseinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bisher bekannte Sicherheitseinrichtungen, insbesondere Be¬ leuchtungseinrichtungen, die von Fußgängern getragen oder an Fahrrädern und dgl. befestigt sind, sind häufig batte- rie- oder akkumulatorbetriebene Einrichtungen. An Fahrrä¬ dern finden sich im überwiegenden Maße als Energieversor- gungseinrichtungen Dynamogeneratoren, die mit einem der Rä¬ der reibschlüssig gekuppelt und dadurch mit Muskelkraft an¬ getrieben sind. Der Antrieb eines Dynamos erschwert den An¬ trieb eines Fahrrades, weswegen häufig auf die Einschaltung der Beleuchtungsanlage verzichtet wird. Die Verwendung einer Batterie für die Energieversorgung der Sicherheitsbe¬ leuchtung am Fahrrad hat sich noch nicht sehr durchgesetzt, da Batterien ausgetauscht oder wieder aufgeladen werden müssen, was umständlich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sicherheitseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ohne zusätzli¬ che Energieversorgung auskommt und bei der auch keine Bat¬ terien ausgetauscht werden müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kenn¬ zeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Erfindungsgemäß also kann die Energiequelle ein Elektroma¬ gnetsystem und einen Permanentmagneten aufweisen, die so aufeinander abgestimmt und einander zugeordnet sind, daß bei Bewegung wenigstens einer Komponente des Elektromagnet¬ systems und/oder des Permanentmagneten gegeneinander in der Spule des Elektromagnetsystems eine Versorgungsspannung für- den Strahlungssender erzeugt wird.

Erfindungsgemäß kann gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung die Energiequelle für den Strahlungssender ein Elektromagnetsystem mit einer Spule und einem aus perma¬ nentmagnetischem Material bestehender Anker sein, die ein¬ ander so zugeordnet sind, daß sie sich bei Bewegung der Einrichtung gegeneinander oder ineinander bewegen und so in der Spule eine Spannung induziert wird, die den Sender mit Strom versorgt.

Wenn der Anker in die Spule eintaucht, wird eine Spannung einer ersten Polarität erzeugt, und wenn der Anker wieder aus der Spule herausläuft, wird eine Spannung einer zweiten Polarität erzeugt. Der Strom- bzw. Spannungsverlauf ist si¬ nusartig mit wechselnden Amplituden und Frequenzen, je nachdem, wie tief der Anker in die Spule eintaucht und mit welcher Geschwindigkeit. Durch die federnde Aufhängung des Ankers oder der Spule wird eine optimale Schwingbewegung des Ankers gegenüber der Spule erreicht. Dadurch erhält man eine schwingende Betriebsweise des Senders.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung kann die Spule in der Beleuchtungseinrichtung fixiert und außerdem der Anker als Tauchanker beweglich sein. Wenn die Spule beweglich vorgesehen ist, dann sind besondere flexible Leitungen zwi¬ schen der Spule und der feststehenden Lichtquelle einzuset¬ zen, was etwas nachteilig ist. Folglich wird vorteilhafter- weise die Spule feststehend eingebaut.

Der Anker kann senkrecht bzw. vertikal bewegbar sein; dann genügt es, wenn er an einer Feder einseitig aufgehängt ist. Wenn der Anker sich horizontal bewegen soll, dann ist es zweckmäßig, zwei Federn vorzusehen und den Anker dazwischen federnd aufzuhängen. Damit ein optimales Schwingungsverhalten erzielt wird, ist die Federkonstante der Feder oder Federn so auf die Masse des Ankers angepaßt, daß ein in Resonanz schwingendes Sy¬ stem erzielt wird. Dadurch werden die Bewegungen gleich¬ mäßiger und die Amplituden größer.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Er¬ findung kann der Strahlungssender eine Lichtquelle sein.

Als Lichtquelle kommen in besonders vorteilhafter Weise eine oder mehrere Leuchtdioden in Frage; zwei Leuchtdioden sind günstig, da die eine durch die eine Bewegung und die andere durch die andere Bewegung des Ankers mit Strom ver¬ sorgt werden kann.

Es besteht auch die Möglichkeit, einen Gleichrichter und ggf. eine Glättungsschaltung zu verwenden; dann könnte durch Bewegung der Beleuchtungseinrichtung eine dauernd brennende Hand- oder Taschenlampe erzeugt werden. Für Si- cherheitszwecke ist allerdings eine blinkende oder flackernde Betriebsweise der Lichtquelle günstiger.

Das Licht der Lichtquelle kann durch transparente Öffnungen im Gehäuse oder über eine transparente Abdeckung an einem der Enden nach außen abgeleitet werden. Ggf. kann innerhalb des Gehäuses eine reflektierende Fläche vorgesehen werden, mit der das Licht in gewünschter Weise umgelenkt werden kann.

Innerhalb des Gehäuses kann die Lichtquelle an einer Lei¬ terplatte befestigt sein, die mittels geeigneter Kontaktie- rungsmittel mit den Windungsenden der Spule verbunden sein kann.

Angewendet werden kann die erfindungsgemäße Beleuchtungs¬ einrichtung überall dort, wo der Körper, an dem sie befe¬ stigt ist, eine schwingende, schaukelnde oder schüttelnde Bewegung ausführt. Beispielsweise kann die Beleuchtungsein— richtung am Körper eines Menschen oder an einem Fahrrad ge¬ tragen werden; es besteht auch die Möglichkeit, die Be¬ leuchtungseinrichtung in einen Laufschuh zu integrieren. Zwar ist es bekannt, in einen Laufschuh eine Lampe einzu¬ setzen; bei im Handel erhältlichen Schuhen wurde als Strom¬ versorgung eine Batterie verwendet. Wenn nun die Beleuch¬ tungseinrichtung nach der Erfindung in einen Schuh einge¬ setzt werden soll, dann muß der Anker so ausgerichtet sein, daß er in der Hauptschwingrichtung des Schuhs beim Laufen oder Gehen ausgerichtet ist. Die Beleuchtungseinrichtung kann auch an einem Sattel eines Reitpferdes oder an einem Hundehalsband angebracht sein. Die Beleuchtungseinrichtung kann auch bei im Meer schwimmenden Bojen angewendet werden, die sich aufgrund der Meereswellen schaukelnd bewegen. Ebenso kann sich die Beleuchtungseinrichtung an einem Ret¬ tungsboot oder an einer Schwimmweste befinden. Auch eine Anwendung an einem Kraftfahrzeug ist denkbar, da sich die¬ ses bei der Fahrt auf der Straße immer entsprechend der Bo- denwellen bewegt. Jedenfalls hätte diese Anwendung den Vor¬ teil, daß sie unabhängig vom Generator oder der Batterie ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin- düng kann das Magnetsystem auf einer Basisplatte befestigt sein; der Anker ist ein Klappanker, der aus einer Gehäu¬ seabdeckung herausragt und durch Drücken betätigt werden kann. Eine solche Anordnung kann in einem Schuh eingesetzt werden, und der Klappanker wird durch Auftreten mit dem Fuß, also beim Gehen oder Laufen betätigt. Der Klappanker wird normalerweise von der magnetischen Anzugskraft in seine Ausgangsstellung zurückgestellt; ggf. kann eine Rück¬ stellfeder vorgesehen sein.

nie Erfindung kann weiterhin auch bei sog. Iniineskaters oder Fahrrädern angewendet werden. Bei Iniineskaters kann wenigstens ein Magnet in wenigstens einer der Rollen einge- setzt sein; beidseitig zu den Rollen und dem Kreis, auf dem- sich der Magnet bewegt, sind Joche angeordnet; die Spule kann in der an der Unterseite des Schuhkörpers befestigten Halterung der Rollen eingefügt sein.

Bei Fahrrädern kann an wenigstens einem der Räder eine Scheibe angebracht sein, an der wenigstens ein Permanentma¬ gnet angebracht ist. An der Gabel oder dem Rahmen ist ein U-förmiges Joch mit der Spule befestigt, dergestalt, daß die Magnete an den Polschenkeln des Joches vorbeilaufen. Der dadurch erzeugte Strom kann auch über eine Gleichrich¬ terschaltung gleichgerichtet werden, so daß ein konstanter Lichtstrom erzeugt werden kann.

F(J_Γ spezielle Anwendungen, insbesondere zur Ansteuerung von Elektroluminiszenzfolien ist es besonders vorteilhaft, wenn das Elektromagnetsystem einen E-förmigen Weicheisenträger und eine Spule aufweist, die auf ein mittleres Joch des E- fÖrmigen Weicheisenträgers gewickelt ist, wobei der Perma¬ nentmagnet an einer Blattfeder derart gelagert ist, daß er vor drei Polen des E-förmigen Weicheisenträgers auslenkbar angeordnet ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist an einem Rahmen zur Lagerung von Rollen eines Inline-Ska- ters oder eines Rollschuhes ein Elektromagnetsystem befe¬ stigt, welches eine Spule und einen Permanentmagnet umfaßt, wobei Spule und Permanentmagnet auf einer Basisplatte befe¬ stigt sind, wobei ferner ein Joch die Spule durchdringt und basisplattenseitig zum Magneten geführt ist, so daß ein U- förmiger Magnetkreis ausgebildet ist, wobei Enden des U- förmigen Magnetkreises zur Rolle ausgerichtet sind und in dem Bereich der Rolle, der an den Enden des U-förmigen Ma¬ gnetkreises vorbeiläuft, wenigstens ein magnetisch leiten- des Metallplättchen angeordnet ist. Anstatt als Lichtquelle kann der Strahlungsender auch ein Radiowellensender sein. Dann gibt der Sender Funksignale ab, die von einer Empfangseinrichtung aufgefangen werden können. Anwendung kann dieses überall da finden, wo Licht¬ signale oft nicht erkannt werden können, z.B. wenn Tiere bejagt werden und getroffen sind, nämlich wenn das Geschoß mit einem Minisender mit der erfindungsgemäßen Stromversor¬ gung ausgestattet ist, so daß dann eine Verfolgung des Tieres vorgenommen werden kann, vorausgesetzt, das Tier be¬ wegt sich. Natürlich kann der Peilsender auch bei anderen Zwecken verwendet werden. Insoweit sind die Anwendungsfälle nicht begrenzt.

So findet die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise Anwendung als Signalleuchte an Schultaschen, Rucksäcken, Wintersportschuhen, Reitsätteln, Fahrzeugen, Schutzhelmen, Sicherheitskleidung, Hundehalsbändern, Bojen, Booten, Schu¬ hen, Inline-Skatern, Rollschuhen und Spazier-, Ski-, Tele¬ skopstöcken. Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient dabei insbesondere als Spannungsgenerator zum Aufladen von Akkus und zur Energieversorgung von Elektroluminiszenzleuchten an Schuhen und findet Verwendung an Unterarmgehstützen und Krankengehhilfen.

Anhand der Zeichnung, in der einige Ausgestaltungen der Er¬ findung dargestellt sind, sollen die Erfindung, weitere Ausgestaltungen und Verbesserungen und weitere Vorteile nä¬ her erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausgestal¬ tung der Erfindung,

Fig. 2 eine Teilschnittansicht gemäß Schnittlinie II-II der Fig. 1 , Fig. 3 eine Teilschnittansicht gemäß Schnittlinie III- III der Fig. 1 ,

Fig. 4 eine Teilschnittansicht einer weiteren Ausge_¬ staltung der Erfindung,

Fig. 5 eine Schnittansicht eines Ankerführungsrohres,

Fig. 6 eine Schnittansicht gemäß Schnittlinie VI - VI der Fig. 7,

Fig. 7 eine Aufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 6 mit abgenommenem Deckel,

Fig. 8 eine Teilschnittansicht durch den Rahmen eines Iniineskaters,

Fig. 9A und 9B eine Aufsicht und eine Seitenansicht einer be¬ sonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin¬ dung,

Fig. 10 eine Teilschnittansicht durch den Rahmen eines

Iniineskaters gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung und

Fig. 11 eine Aufsicht auf die gemäß Fig. 10 verwendete Anordnung aus Spule und Permanentmagnet.

Es sei Bezug genommen auf Fig. 1. In einem aus zwei gegen¬ einander gesetzten topfförmigen Gehäuseabschnitten 11 und 12, die an ihrem Rand miteinander verbunden, z.B. verklebt sind, befindet sich ein mit einer Spule 14 bewickelter ortsfester Spulenkörper 13. In den Spulenkörper 13 greift ein Führungsrohr 15 ein, in dem ein Tauchanker 16 aus per¬ manentmagnetischem Material verschieblich geführt und an einer Schraubenzugfeder 17 aufgehängt ist, deren anderes Ende an der der Spule 14 entgegengesetzt liegenden Ab¬ schlußwand 18 aufgehängt ist. Diese Abschlußwand 18 ist an der oberen Bodenwand 19 des Gehäuseabschnittes 11 befe¬ stigt. Die innerhalb der Spule 14 befindliche Abschlußwand 20 des Führungsrohres 15 dient zur Begrenzung der Bewegung des Ankers 16. Unterhalb der Spule 14 befindet sich eine in Nuten 21 und 22 geführte Leiterplatte 23, auf der zwei Leuchtdioden 24 und 25 befestigt sind. Die Leuchtdioden 24 und 25 sind über Leitungen 26 mit der Spule 14 verbunden. Im unteren Gehäuseabschnitt 12 befinden sich zwei Öffnungen 26 und 27, die mittels ggf. linsenartigen, klar durchsich¬ tigen Kunststoffstopfen 28, 29 verschlossen sind.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist folgende: wenn die Be- leuchtungseinrichtung auf und ab bewegt wird, gerät der An¬ ker 16 in Schwingungen, und zwar je nach Abstimmung der Fe¬ der 17 bezogen auf die Masse des Ankers 16 in Reso¬ nanzschwingungen. Dabei taucht der Anker 16 in die Spule 14 ein und erzeugt dadurch eine Spannung und einen Strom in der Spule 14, die zur Energieversorgung der Leuchtdioden 24, 25 herangezogen werden. Je nach Verschaltung der Leuchtdioden 24 und 25 wird bei der Eintauchbewegung die eine und bei der Austauchbewegung die andere Leuchtdiode mit Strom versorgt, so daß eine blinkende oder flackernde Beleuchtungsweise erzeugt wird. Die Nuten 21 und 22 werden durch Leisten begrenzt.

Das Gehäuse nach den Fig. 1 bis 3 ist rechteckig. Damit ist es möglich, an einer Seite ein Band 30 mit einem Klettver¬ schluß zu befestigen, mit dem die Beleuchtungseinrichtung am Körper, z.B. an einem Gürtel, getragen werden kann. Auch könnte eine Hälfte eines Klettverschlusses an der Beleuch¬ tungseinrichtung und die andere Hälfte an einem Kleidungs¬ stück, einem Rucksack, Schulranzen oder dgl. befestigt sein. In der zeichnerischen Darstellung ist die Zuordnung von Be¬ leuchtungsaustritt zum Band 30 in Fig. 2 korrekt gezeich¬ net. Die Zuordnung von Band 30 zu Abstrahlrichtung ist in Fig. 1 um 90° versetzt gezeichnet, um die Anbringung des Bandes 30 darzustellen. Es ist jedoch auch möglich, bei der Ausführungsform von Fig. 1 die räumliche Zuordnung von Band zu Beleuchtungsaustritt gemäß Fig. 2 zu wählen. Hierbei wäre in Fig. 1 das Band nicht zu sehen.

Bei der Ausgestaltung nach Fig. 4 ist ein zylinderformiges Gehäuse 50 zur Aufnahme der Beleuchtungseinrichtung darge¬ stellt, auf dessen unterem Ende (in der Zeichnung) eine transparente Abdeckkappe 51 aufgeschraubt ist, die an ihrer Innenseite eine konusförmige Lichtleitanformung 52 trägt. Die Leuchtdioden 53 und 54 strahlen gemäß Pfeilrichtung Pl nach unten ab, und von der Anformung 52, die auf der den Leuchtdioden 53, 54 zugewandten Seite verspiegelt sein kann, wird das Licht nach Pfeilrichtung P2 und P3 nach außen abgelenkt. Die Abdeckkappe kann klar, transparent oder opak sein.

Die Fig. 5 zeigt ein Ankerführungsrohr 55 aus Kunststoff, das an seinen beiden Enden 56, 57 abgeschlossen ist und das den Anker 57 aufnimmt, der mittels zweier Federn 58 und 59 innerhalb des Führungsrohres frei schwingend aufgehängt ist. Auf der Außenfläche des Führungsrohres 55 befinden sich Randborde 60 und 61 , zwischen denen sich in fertig montiertem Zustand die Spule befindet.

Die Erfindung ist anhand einer Sicherheitsbeleuchtungsein- richtung beschrieben; die Energieversorgung aus Spule und permanentmagnetischem Anker kann bei anderen Zwecken auch angewendet werden, z.B. zur Stromversorgung eines Radiowel¬ len- oder Funkwellensenders, der an einem sich bewegenden Körper befestigt ist.

Es sei nun Bezug genommen auf die Fig. 6 und 7. Die dargestellte Einrichtung 70 zur Erzeugung von elektri¬ scher Energie besitzt eine rechteckige Basisplatte 71 , die eine kreisförmige Vertiefung 72 aufweist, in die ein kreis¬ zylindrischer Permanentmagnet 73 eingepreßt ist. Die Basis¬ platte 71 ist mit zwei Durchbrechungen 74 und 75 versehen, von denen die Durchbrechung 74 ein Joch 76 aufnimmt, das in die Durchbrechung 74 ebenfalls eingepreßt ist. Das Joch 76 ist von einem Spulenkörper 77 umgeben, der zwei radiale Flansche 78 und 79 aufweist, zwischen denen eine Wicklung 80 angeordnet ist. Von der Außenfläche des Flansches 79 ragt in axialer Richtung ein exzentrisch angeordneter Zap¬ fen 81 vor, der in die Durchbrechung 75 eingreift. Mit dem Zapfen 81 und dem Joch 76 ist die Spule mit Wicklung gegen Verdrehen gesichert.

An der der Spule zugewandten Seite besitzt der Permanentma¬ gnet 73 eine gerade Kante 82. Das Joch 76 und den Perma¬ nentmagnet 73 überdeckend ist ein Klappanker 83 vorgesehen, der etwa mittig einen durch eine Abkröpfung gebildeten Rücksprung 84 aufweist, mit dem der Klappanker 83 am Perma¬ nentmagneten 73 gelagert und um die durch die Kante 82 und den Rücksprung 84 gebildete Kippachse schwenkbar ist. Da¬ durch wird eine Art Doppelhebel gebildet, dessen einer Arm 83a das Joch 76 und dessen anderer Arm 83b den Permanentma¬ gneten 73 überdeckt. Am Arm 83b ist ein Zapfen 85 ange¬ formt, der auf der von der Permanentmagnetseite entgegenge¬ setzten Seite des Armes 83b vorspringt.

Der Flansch 78 besitzt ebenfalls einen Führungszapfen 86, der durch ein Loch 87 im Arm 83a des Klappankers 83 zu des¬ sen Führung hindurchgreift.

Die Wicklungsenden 88, 89 sind mit an der Außenseite des Flansches 78 angebrachten Anschlußfahnen oder Anschlußstif¬ ten 90, 91 verlötet. Die gesamte Anordnung ist mittels einer Abdeckkappe 92 ab-_ gedeckt und geschützt, durch deren Oberseite 93 der Zapfen 85 herausragt. An der Innenfläche der Oberseite 93 ist eine Blattfeder 94 befestigt, die den Arm 83a beaufschlagt und den Klappanker 83 dauernd gegen das Joch drückt.

Wenn nun durch Betätigung oder Druck auf den Zapfen der Klappanker 83 um die Achse 82, 84 verschwenkt wird, wird der Magnetfluß unterbrochen und in der Spule eine Spannung induziert, mit der Leuchtdioden versorgt werden können. Verringert sich der Druck auf den Zapfen 85, dann wird der Klappanker 83 durch die Feder 94 in die Ausgangslage, in der der Arm 83a gegen das Joch 76 anliegt, gebracht, der Magnetfluß steigt an und erzeugt in der Spule eine Spannung entgegengesetzter Polarität. Mit dieser Wechselspannung können zwei antiparallel geschaltete Leuchtdioden zum Leuchten gebracht werden.

Bei Belastung leuchtet die eine Leuchtdiode und bei Entla- stung die andere auf. Ggf. können mehrere Leuchtdioden in Reihe geschaltet werden, um die Leuchtfläche zu vergrößern. Der Vorteil besteht darin, daß die Beleuchtung keine Batte¬ rien benötigt.

Diese erfindungsgemäße Anordnung kann vorteilhaft in eine Schuhsohle eines Schuhs eingesetzt werden, und sie wird dann beim Gehen oder Laufen in Betrieb gesetzt, und die Leuchtdioden werden dadurch zum Leuchten gebracht.

Eine weitere Anwendung der Erfindung zeigt Fig. 8.

An der Unterseite eines Schuhs eines Inlineskaters 95 ist ein Rahmen 96 angebracht, an dem einige Rollen 97 (hier ist nur eine Rolle dargestellt) gelagert sind. Zu diesem Zweck ist eine Achse 98 vorgesehen, die die Rolle 97 drehbar am Rahmen 96 lagert. Insoweit ist die Anordnung an sich be¬ kannt. Innerhalb des Rahmens 96 ist ein U-förmiges Joch 99 7/30308 PCΪ7DE97/00247

1 2 vorgesehen, dessen Schenkel 100, 101 so angeordnet sind_r daß sie einen Teil der Rolle 97 überdecken. An der Rolle 97 sind zwei Permanentmagnete 102 und 103 parallel zur Drehachse der Rolle 97 sich gegenüberliegend angeordnet. Um den Steg 104 des U-förmigen Joches 99 ist eine Wicklung 105 gewickelt. Zwischen den sich drehenden Magneten 102, 103 und den beiden Schenkeln 100, 101 befindet sich ein Luft¬ spalt. Sobald ein Permanentmagnet 102, 103 in den Bereich der Schenkel 100, 101 gelangt, wird eine Spannung indu¬ ziert, und zwar wie folgt: bewegt sich ein Magnet auf die Schenkel 100, 101 zu, dann wird in der Spule eine Spannung einer ersten Polarität erzeugt; bewegt sich der Magnet weg, dann erhält man eine Spannung einer umgekehrten Polarität. Mit dieser Wechselspannung können z.B. zwei antiparallel geschaltete Leuchtdioden zum Leuchten gebracht werden. Auch hier kann durch Erhöhung der Anzahl der Leuchtdioden die Beleuchtungsfläche vergrößert werden. Die Blinkfrequenz ist dabei abhängig von der Drehzahl der Rollen bzw. der Fahr¬ geschwindigkeit. Es gibt Rollen, bei denen Speichen vorge- sehen sind. Dann könnte in den Speichenzwischenraum ein Ma¬ gnet eingesetzt werden. Natürlich kann der Magnet auch vollständig in die Rolle eingegossen werden. Aus Gründen der Auswuchtung sind wenigstens zwei Magnete sinnvoll.

Die Erfindung ist auch anwendbar bei Fahrrädern. Hier wird in den Bereich der Speichen eine Platte mit am Umfang der Platte gleichmäßig verteilt angeordneten Magneten einge¬ klipst, wobei die Mittelachse der Platte und des Kreises, auf dem die Magnete angeordnet sind, mit der Mittelachse der Nabe eines Rades fluchtet. An der Gabel oder dem Rahmen des Fahrrades ist ein U-förmiges Joch angebracht, dessen Schenkelenden in einem Abstand zueinander angeordnet sind, die dem Kreisdurchmesser der Magnete entsprechen. Um den Steg des Joches ist eine Spule gewickelt. Wenn nun ein Ma- gnet unter einem der Schenkelenden des Joches vorbeiwan¬ dert, wird in der Spule wieder eine Spannung induziert, mit der eine Leuchtdiode zum Leuchten gebracht werden kann. Fig. 9A und 9B zeigen eine weitere vorteilhafte Ausfüh¬ rungsform eines Magnetsystems mit Permanentmagneten für eine erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung. Dieser Gene¬ rator wandelt Bewegungsenergie in elektrische Energie um. Der Generator umfaßt im wesentlichen einen Permanentmagne¬ ten 116, der an einer Blattfeder 118 schwingungsfähig gela¬ gert ist. Ferner weist der Generator eine Spule 112 auf. Die Spule 112 ist auf ein mittleres Joch 114 eines E-förmi¬ gen Weicheisenträgers 110 gewickelt. Ein derartiger Genera¬ tor wird beispielsweise in einen Schuh eingebaut und er¬ zeugt elektrische Energie für ein am Schuh befindliches Licht, beispielsweise für Leuchtdioden. Angeregt durch Er¬ schütterungen beim Laufen schwingt der Permanentmagnet 116 _mit seinen beiden Polen vor den drei Polen des Weicheisen¬ trägers 110 und induziert in der Spule eine Wechselspan¬ nung, die zum Ansteuern entsprechender lichtemitierender Elemente verwendbar ist.

Bei Schuhen kommt als Lichtquelle insbesondere eine Elek¬ troluminiszenzfolie zum Einsatz. Diese Elektroluminiszenz¬ folie benötigt eine Wechselspannung mit einer Amplitude von mindestens 120 Volt. Bei herkömmlichen Schuhen, welche mit einer derartigen Elektroluminiszenzfolie ausgerüstet sind, wird diese Spannung mit Hilfe einer speziellen Elektronik mittels Umformung zur Verfügung gestellt, wobei die Energie durch eine Batterie geliefert wird. Der in Fig. 9A und 9B dargestellte Generator ersetzt demgegenüber die Batterie und liefert eine ausreichende Spannung zum Betreiben einer Elektroluminiszenzfolie als Lichtquelle. Der Einbau des Ge¬ nerators erfolgt dabei bevorzugt in die Sohle eines Schu¬ hes.

Fig. 10 und 11 zeigen eine weitere vorteilhafte Ausfüh- rungsform der Erfindung. Bei dieser Anwendung ist ein Elek¬ tromagnetsystem 122, 124, 126, 128 an einem Rahmen 121 eines Inlineskaters oder eines Rollschuhes angeordnet. Das Elektromagnetsystem entspricht im wesentlichen dem in Fig-. 6 und 7 gezeigten, wobei jedoch kein Kippanker vorgesehen ist. Die Spule 122 und der Permanentmagnet 124 sind fest auf einer magnetisch leitenden Grundplatte 126 montiert. Die Spule 122 wird durch ein in die Grundplatte 126 ge¬ preßtes Joch 128 positioniert. Der Magnet 124 ist in die Grundplatte 126 eingepreßt. Das Joch 128 verbindet auf der Seite der Basisplatte 126 die Spule 122 und den Permanent¬ magneten 124 zu einem magnetischen Kreis, der jedoch, da kein Kippanker vorgesehen ist, auf der der Basisplatte 126 abgewandten Seite offen ist. Somit bilden Spule 122, Joch 128 und Permanentmagnet 124 einen U-förmigen Magnetkreis, wobei der eine Schenkel des U-förmigen Magnetkreises durch den Permanentmagneten 124 und der andere Schenkel des U- förmigen Magnetkreises durch das Joch 128 in der Spule 122 gebildet wird.

Dieser Generator ist so am Gehäuse 121 des Inlineskaters oder Rollschuhs eingebaut, daß das Ende des Jochs 128 in der Spule 122 und das Ende des Magneten 124, welche die Schenkel des U-förmigen Magnetkreises bilden, parallel zur Laufrichtung des Rades bzw. der Rolle 120 liegen. Auf einer Seitenfläche des Laufrades 120 sind auf der Höhe des Jochs 128 und des Magneten 124 mehrere magnetisch leitende Me- tallplättchen 130 angebracht. Zwischen dem Magneten 124 und den Metallplättchen 130 auf dem Laufrad 120 ist ein gerin¬ ger Luftspalt 129 vorhanden. Bei Drehung des Laufrades 120 bewegt sich ein Metallplättchen nach dem anderen über den Magneten 124 und das Spulenjoch 128 und erhöht dadurch den Magnetfluß im Magnetkreis. Verläßt das Metallplättchen 130 wieder diese Position, verringert sich der Magnetfluß im Magnetkreis entsprechend. Diese Magnetflußänderungen indu¬ zieren in der Spule 122 eine Wechselspannung, deren Fre¬ quenz proportional zur Drehzahl des Laufrades 120 ist. Mit dieser Wechselspannung können z.B. zwei antiparallel ge¬ schaltete Leuchtdioden (nicht dargestellt) zum Leuchten ge¬ bracht werden. Um die Leuchtfläche zu vergrößern, können auch mehrere Leuchtdioden in Reihe geschaltet werden.

Claims

61 64 I l /osPatentansprüche

1. In einem Gehäuse untergebrachte Sicherheitseinrich¬ tung mit einer elektrischen Energiequelle und wenigstens einem von der Energiequelle versorgten, ggf. von der Si¬ cherheitseinrichtung getrennten Strahlungssender (24, 25), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die En¬ ergiequelle ein Elektromagnetsystem (13, 14, 15) und einen Permanentmagneten (16) aufweist, die so aufeinander abge¬ stimmt und einander zugeordnet sind, daß bei Bewegung we¬ nigstens einer Komponente des Elektromagnetsystems und/oder des Permanentmagneten gegeneinander in dem Elektromagnetsy¬ stem eine Versorgungsspannung für den Strahlungssender (24, 25) erzeugt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektromagnetsystem eine Spule (14) aufweist und der Permanentmagnet ein aus permanentmagnetischem Material bestehender Anker (16) ist, wobei die Spule (14) und der Anker (16) so einander zugeordnet sind, daß sie bei Bewe- gung des Gehäuses der Sicherheitseinrichtung ineinander be¬ wegbar sind und so eine Versorgungsspannung in der Spule (14) induziert wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (14) im Gehäuse (10) fixiert und der Anker

(16) federnd im Gehäuse aufgehängt ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Anker (16) ein Tauchanker ist, der in die Spule eintaucht.

5. Einrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, da-_^ durch gekennzeichnet, daß der Anker (16) von wenigstens einer Feder (17) gehalten ist, deren Federkonstante so auf die Masse des Ankers abgestimmt ist, daß sich beide in Re¬ sonanzschwingungen bewegen.

6. Einrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Anker in einem Ankerführungs¬ rohr federnd geführt ist, das die Ankerbewegung begrenzt und aus nicht magnetischem Material besteht.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr zwei Randborde aufweist, zwischen denen die Spule eingesetzt ist, so daß Spulenkörper und Führungsrohr einstückig sind.

8. Einrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Anker beidseitig an je einer Feder aufgehängt ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektromagnetsystem eine Spulenanordnung (76, 80) und einen Klappanker (83) umfaßt, wobei auf einer Basis¬ platte (71) die Spulenanordnung (76, 80...) und der Perma- nentmagnet (73) befestigt sind, die von dem Klappanker (83) überdeckt sind, der um eine quer zur Verbindungslinie des Permanentmagneten und der Spulenanordnung verlaufende, zwi¬ schen Permanentmagnet und Spule befindliche Achse drehbar ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich¬ net, daß eine Kante am Permanentmagnet die Drehachse des Klappankers (83) ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Spulenanordnung, der Permanentmagnet (73) und der Klappanker (83) von einer mit der Basisplatte (71 ) fest verbundenen Abdeckkappe (91) abgedeckt sind und daß ara Klappanker ein Vorsprung (85) angeformt ist, der aus der Abdeckkappe herausragt und von außen betätigbar ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich¬ net, daß an der Abdeckkappe eine Feder angeordnet ist, die den Klappanker dauernd gegen das Joch der Spulenanordnung zurückstellt.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Spulenanordnung bezogen auf die Basisplatte verdrehsicher an der Basisplatte fixiert ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Permanentmagnet (73) in einer Vertiefung der Basisplatte (71 ) fixiert ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß an dem Rahmen zur Lagerung von Rollen (97) eines Inlineskaters wenigstens ein U-förmiges Joch mit zwei Schenkeln (100, 101) befestigt ist, die eine Rolle (97) teilweise beidseitig überdecken, und daß in dem überdeckten Bereich der Rolle wenigstens ein Permanentmagnet (102, 103) angeordnet ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich¬ net, daß an dem U-förmigen Joch, vorzugsweise an dessen

Steg, eine Spule angeordnet ist.

17. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß an den Speichen wenigstens eines Rades eines Fahr¬ rades im Bereich der Nabe eine Platte befestigt ist, auf der Permanentmagnete auf einem Kreis befestigt sind, und daß am Rahmen des Fahrrades ein U-förmiges Joch mit einer Wicklung befestigt ist, dessen Schenkelenden so angeordnet sind, daß sie im Laufbereich der Permanentmagnete liegen.

18. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß das Elektromagnetsystem einen E-förmigen Weich¬ eisenträger (110) und eine Spule (112) aufweist, die auf ein mittleres Joch (114) des E-förmigen Weicheisenträgers (110) gewickelt ist, wobei der Permanentmagnet (116) an einer Blattfeder (118) derart gelagert ist, daß er vor den Polen des E-förmigen Weicheisenträgers (110) auslenkbar an¬ geordnet ist.

19. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß an einem Rahmen zur Lagerung von Rollen (120) eines Inlineskaters oder eines Rollschuhes ein Elektroma¬ gnetsystem befestigt ist, welches eine Spule (122) und einen Permanentmagnet (124) umfaßt, die beide auf einer Ba¬ sisplatte (126) befestigt sind, und daß ein Joch (128) die Spule (122) durchdringt und basisplattenseitig zum Magneten (124) geführt ist, so daß ein U-förmiger Magnetkreis gebil¬ det ist, wobei Enden des U-förmigen Magnetkreises zur Rolle (120) ausgerichtet sind und in dem Bereich der Rolle (120), der an den Enden des U-förmigen Magnetkreises vorbeiläuft, wenigstens ein magnetisch leitendes Metallplättchen (130) angeordnet ist.

20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Strahlungssender eine Licht¬ quelle ist.

21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Lichtquelle wenigstens eine Leuchtdiode oder Elektroluminiszenzfolie (24, 25) aufweist.

22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Lichtleitein- richtung aufweist, die das Licht der Lichtquelle gut sicht¬ bar nach außen leitet.

23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Lichtleiteinrichtung wenigstens einen transpa¬ renten Gehäuseabschnitt aufweist.

24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich¬ net, daß das Gehäuse an einem Ende eine transparente Ab¬ deckkappe aufweist, der ggf. eine reflektierende lichtlei¬ tende Fläche zugeordnet ist.

25. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Strahlungssender ein Ra- diofunkwellensender mit einer Antenne ist.

26. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, da- durch gekennzeichnet, daß der Strahlungssender ein Schall¬ wellensender, vorzugsweise im Ultraschallbereich ist.