Bimetallblinkgeber

Die ersten Blinkgeber benutzten zur Zeitverzögerung des Anzugs und Abfalls einen Bimetallstreifen, welcher periodisch von einer Heizwicklung aufgeheizt wird. Der Bimetallkontakt ist als Öffnerkontakt ausgeführt und mit der Heizspule in Reihe geschaltet. Deshalb benötigen diese Blinkgeber auch nur zwei Anschlüsse. Bei ausgeschaltetem Fahrtrichtungsschalter ist das Bimetall kalt und der Öffnerkontakt geschlossen.

Bei betätigtem Fahrtrichtungsschalter fließt ein Strom über den Bimetallstreifen, die Heizwicklung und die Blinklampen. Die Heizwicklung erwärmt den Bimetallstreifen. Der Öffnerkontakt wird nach einigen Sekunden durch das sich biegende Bimetall geöffnet, wodurch sowohl die Blinkerlampen als auch die in Reihe liegende Heizwicklung stromlos werden. Der geöffnete Schaltkontakt unterbricht nun den Stromfluss; der Bimetallstreifen kühlt sich ab, woraufhin sich der Schaltkontakt wieder schließt. Dieser Vorgang wiederholt sich periodisch.

Diese Art von Blinkgeber hat zwei bauartbedingte Besonderheiten: zum einen dauert das erste Blinkintervall länger als die nachfolgenden (da der Bimetallstreifen sich zunächst aufwärmen muss), zum anderen hat der Ausfall einer Blinklampe eine deutliche Erhöhung der Blinkfrequenz zur Folge: aufgrund des geringeren Stromflusses erwärmt sich der Bimetallstreifen weniger stark, hebt sich weniger weit vom Kontaktpunkt ab und schließt den Kontakt auch wieder schnell, da er sich rasch abkühlt.

Heute findet der Bimetallblinkgeber nur noch in historischen Kraftfahrzeugen (Oldtimern) Verwendung.

Hitzdrahtblinkgeber

Hitzdraht-Blinkgeber wurden noch bis in die 1990er Jahre in Fahrzeugen eingesetzt. Im Ruhezustand sind ein Hitzdraht (siehe auch Hitzdrahtinstrument), ein Elektromagnet und die Blinker-Glühlampen in Reihe geschaltet. Der Widerstand des Hitzdrahtes und eines Vorwiderstandes ist so groß, dass der fließende Strom zu klein ist, um die Lampen zum Leuchten zu bringen. Vor der Magnetspule befindet sich, ähnlich wie bei einem Relais, ein Anker, welcher vom gespannten, kalten Hitzdraht von der Spule ferngehalten wird.

Durch den Stromfluss erhitzt sich nun der Draht, dehnt sich aus und ermöglicht dem Anker, sich vom Magnetfeld der Spule immer mehr anziehen zu lassen. Am Ende dieser Bewegung erreicht der Anker einen Schaltkontakt, der den Hitzdraht kurzschließt. Nun fließt der Strom durch die Spule direkt zur Glühlampe. Die Glühlampe leuchtet auf, da der Spannungsabfall an der Spule nur gering ist. Während die Magnetkraft der nun vom starken Lampenstrom durchflossenen Spule den Anker umso stärker anzieht, kühlt sich der Heizdraht ab und hat das Bestreben, sich wieder zu verkürzen. Nach ausreichender Abkühlung zieht sich der Hitzdraht so stark zusammen, dass er den Anker von der Spule gegen die Magnetkraft wegziehen kann und den Kontakt öffnet. Die Lampe erlischt und der Vorgang beginnt von neuem.

Der Vorteil des Prinzips ist die Unterstützung der Kontaktkraft und des Lösens des Kontaktes (Rückkoppelungseffekt), sodass der Kontakt geschont wird und länger lebt.

Es gibt Hitzdraht-Blinkgeber, die mit der Hellphase beginnen, und solche, die mit der Dunkelphase beginnen. Beim Hellphasen-Blinkgeber fließt, nach dem Betätigen des Lenksäulenschalters, der Strom sofort zu den Blinkleuchten, der Blinkgeber beginnt also mit der Hellphase. Dazu fließt der Strom von der Anschlußklemme 49, über den geschlossenen Blinkkontakt, dem Stromrelais und der Anschlußklemme 49a zu den eingeschalteten Blinkleuchten. Gleichzeitig schaltet das Stromrelais Massepotential über die Anschlußklemme 31 auf den Vorwiderstand und den Hitzdraht. Dieser erwärmt sich, dehnt sich aus und der in Richtung Spannungsspule vorgespannte Klappanker öffnet den Blinkkontakt. Gleichzeitig fällt das Stromrelais ab und macht den Hitzdraht Spannungslos, der sich wieder zusammenzieht und den Blinkkontakt schließt. Das Spiel beginnt von neuem. Für einen gleichmäßigen Blinkrhythmus sorgt das Spannungsrelais. Es erhält in der Dunkelphase Massepotential über die stromlosen Blinkleuchten (Kaltleiter) und zieht den Klappanker solange an, bis der sich zusammenziehende Hitzdraht dieses Magnetfeld überwinden kann. In der Hellphase ist das Spannungsrelais stromlos, da es auf beiden Anschlüssen Pluspotential bekommt.

Charakteristisch für diese Blinkgeberart ist der Umstand, dass bei Ausfall einer Blinkleuchte die noch funktionierende Leuchte mit Dauerlicht versorgt wird, weil das Stromrelais den Hitzdraht nicht mehr einschalten kann. Beim Dunkelphasen-Blinkgeber hingegen erhöht sich die Blinkfrequenz und der Blinkgeber „rast“.

Bei Blinkgebern, die mit einer Dunkelphase beginnen, wird diese durch eine Eigenschaft der Glühlampe verkürzt. Glühlampen sind Kaltleiter und haben im ausgeschalteten Zustand einen rund zehnmal kleineren Widerstand als in Betrieb. Durch die beim Einschalten des Blinkgebers kalte Glühlampe fließt ein wesentlich höherer Strom, der zu einer schnelleren Ausdehnung des Hitzdrahts führt, so dass der Blinkgeber in der gesetzlich vorgeschriebenen Zeit auf die Hellphase schaltet. Während des regulären Blinkbetriebes kühlt sich die Glühlampe nie vollkommen ab, wodurch ihr Kaltleiterverhalten weniger zum Tragen kommt.

Nachteilig bei diesen Blinkgebern ist, dass sie sehr empfindlich gegen Spannungsschwankungen sind. Bei Unterspannung sinkt die Blinkfrequenz des Blinkgebers ab. Außerdem ist das Prinzip einer Alterung unterworfen: der Draht darf bei Erwärmung nie in den plastischen Bereich gelangen, sollte aber wegen des Hubes möglichst heiß werden dürfen. Daher haben einige Hitzdrahtblinkgeber eine Justierschraube für den Heizdraht. Diese Justierschraube befindet sich oft hinter dem Isolierträger und ist über ein Bohrloch im Isolierträger zu erreichen. Um die Mechanik des Blinkgebers vor Feuchtigkeit zu schützen, ist das Bohrloch häufig mit einem Klebestreifen verschlossen. Nach ist das Einstellen der richtigen Blinkfrequenz mittels der Justierschraube nicht einfach und sollte einem Fachmann überlassen werden.

Pneumatische Blinkgeber

In den 1960er Jahren gab es auch Blinkgeber mit pneumatischer Schaltverzögerung. Bei diesem Blinkgebertyp wird ein kleiner Kolben durch eine vom Lampenstrom durchflossene Spule in einen Zylinder hineingezogen, bis dieser einen Anker zum Umschalten bringt und damit den Lampen- und Spulenstrom unterbricht. Eine Feder drückt dann den Kolben aus dem Zylinder wieder heraus, bis der Strom erneut eingeschaltet wird. Der Anker wird von der Magnetspule im Wechsel angezogen und wieder losgelassen.

Der Anker steuert dabei die Kontakte für den Blinklampenstrom. Im Prinzip arbeitet ein derartiger Blinkgeber wie ein Horn. Die Frequenz des schwingenden Ankers ist für die Blinkleuchtensteuerung allerdings viel zu hoch. Aus diesem Grund wird die Ankerbewegung gedämpft, indem das Gehäuse luftdicht verschlossen und die vom Kolben verdrängte Luft durch eine Düse strömen muss. Von dieser sogenannten Luftbremse leitet sich die Bezeichnung "pneumatisch" ab.

Pneumatische Blinkgeber sind weitgehend belastungsunabhängig und bei unterschiedlichen Bordnetzspannungen einsetzbar (z. B. bei Pneutron Typ AB 16: 2 bis 6 × 26 W an 6 oder 12 V). Sie wurden jedoch nur wenig eingesetzt, überwiegend als Warnblinkgeber, und wurden rasch von elektronischen Blinkgebern abgelöst.

Elektronische Blinkgeber

Ab Ende der 1960er Jahre wurden Blinkgeber mit einem elektronischen Impulsgeber verwendet. Dieser bestand anfangs aus diskreten Bauelementen. Dafür wurden Widerstände, Kondensatoren und Transistoren zu einem sogenannten astabilen Multivibrator verschaltet. Als Leistungsschalter wurden meistens Relais, vereinzelt auch Transistoren verwendet. Ab ca. Mitte der 1970er Jahre wurden die diskreten Bauelemente zunehmend durch integrierte Schaltungen (z. B. Timer-IC Typ NE555) ersetzt. Seit 1981 gibt es spezielle Blinker-ICs, welche auch die Ausfallkontrolle anhand einer Strommessung übernehmen. Weit verbreitete Blinker-ICs sind z. B. der U643B und der U6043B des Herstellers Atmel.

Fällt eine der Glühlampen aus, so wird der über den Blinkgeber fließende Strom geringer. Das erkennt die eingebaute Kontrollschaltung und verdoppelt die Blinkfrequenz – dabei das systembedingte Verhalten der historisch verwendeten Bimetall-Blinkgeber imitierend. Blinkgeber für Anhängerbetrieb besitzen einen zusätzlichen Ausgang (C2) zur Ansteuerung der besonderen Anhängerkontrollleuchte, die dem Fahrzeugführer die vorgeschriebene Kontrolle der Fahrtrichtungsanzeiger des Anhängers ermöglicht. Elektronische Blinkgeber sind sehr frequenzkonstant und temperatur- und spannungsunempfindlich. So arbeiten Blinkgeber für 12 Volt Spannung auch noch bei 9 Volt einwandfrei. Dadurch haben diese Blinkgeber auch im Pannenfall bei stark abgefallener Bordnetzspannung einen konstanten Blinkrhythmus. Etwa ab Ende der 1990er Jahre wurden diese separaten Blinkgeber durch in die zentrale Fahrzeugelektrik integrierte Lösungen ersetzt.

Integrierte Blinkgeber

In modernen Fahrzeugen ist kein separater Blinkgeber mehr eingebaut. Das Blinken (An- und Ausschalten) wird in einem zentralen Steuergerät, meist dem sog. Bordnetzsteuergerät (Body Control Module, BCM; bei Ford auch Generic Electronic Module, GEM, genannt), erzeugt. Dieses wird vom Blinkerschalter angesteuert, über den nur noch ein geringer Steuerstrom fließt. Der Strom für die Blinkerlampen wird über die Elektronik des Steuergeräts geschaltet. Bei dieser Technik ist es wie bei separaten Blinkgebern möglich, durch eine interne Überwachung des Lampenstroms im Steuergerät einen Lampenausfall zu erkennen. Die Rückmeldung an den Fahrer erfolgt dann wie bei der älteren Technik über die höhere Blinkfrequenz, ggf. auch über eine Textmeldung im Kombiinstrument (z. B. "Blinkleuchte vorne rechts – bitte prüfen!"). Die akustische Kontrolle des Blinkvorgangs wird meist durch einen kleinen (Piezo-)Lautsprecher hinter dem Armaturenbrett (meist im Kombiinstrument eingebaut) realisiert, wobei in einigen Kombiinstrumenten sogar sehr realitätsgetreue Audio-Samples von klickenden Blinkerrelais zum Einsatz kommen. Neben dem Ausfall einer Lampe erkennen Steuergeräte auch Kurzschlüsse und schalten die betroffenen Lampenkreise ab, ohne dass dabei die Sicherung ausgelöst wird. Sobald der Schaden behoben ist, wird die entsprechende Lampe wieder angesteuert. In manchen Fahrzeugen ist auch ein kleines Relais eingebaut, das ausschließlich dazu dient, im Rhythmus der Blinkfrequenz ein Klicken zu erzeugen.