AT13348U1 - Gerät zur Fluchtwegkennzeichnung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Fluchtwegkennzeichnung durch Laserprojektion von Sicherheits-kennzeichen umfassend ein Gehäuse (7) mit einer Lichtaustrittsöffnung (15), ein Lasermodul (9) zur Erzeugung eines Laserstrahles, sowie ein optisches Bauelement zur Formgebung des Laserstrahles und Erzeugung einer Projektion (3) durch die Lichtaustrittsöffnung (15), wobei das optische Bauelement als diffraktives optisches Element (12) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das diffraktive optische Element (12) zur Erzeugung einer ersten Projektion (3) und einer zweiten Projektion (17) ausgeführt ist, wobei ein Oberflächenspiegel (14) derart angeordnet ist, dass die zweite Projektion (17) in einem Winkel von vorzugsweise etwa 90° zur ersten Projektion (3) durch eine zweite Lichtaustrittsöffnung (16) abgestrahlt wird.

Description

österreichisches Patentamt AT13 348U1 2013-11-15

Beschreibung

GERÄT ZUR FLUCHTWEGKENNZEICHNUNG

[0001] Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Fluchtwegkennzeichnung durch Laserprojektion von Sicherheitskennzeichen umfassend ein Gehäuse mit einer Lichtaustrittsöffnung, ein Lasermodul zur Erzeugung eines Laserstrahles, sowie ein optisches Bauelement zur Formgebung des Laserstrahles und Erzeugung einer Projektion durch die Lichtaustrittsöffnung, wobei das optische Bauelement als diffraktives optisches Element ausgeführt ist sowie eine Fluchtwegorientierungsleuchte umfassend ein derartiges Gerät.

[0002] Um in Notfällen eine schnelle Orientierung zu gewährleisten besteht in vielen Ländern die gesetzliche Forderung den Verlauf von Fluchtwegen durch genormte Piktogramme bzw. Symbole zu kennzeichnen. Üblicherweise erfolgt diese Kennzeichnung in Form von nachleuchtenden, beleuchtenden oder hinterleuchteten Sicherheitskennzeichen welche über Kopf (> 2 Meter) im Wand-, Decken- oder Türbereich montiert werden.

[0003] In bestimmten Anwendungsbereichen hat diese Art der Fluchtwegorientierung entschiedene Nachteile wie z.B. die schlechte Erkennbarkeit bei Verrauchung oder die eingeschränkten Montagemöglichkeiten bei hohen Hallen. Aber auch hinsichtlich der Wahrnehmbarkeit gibt es Versuchsreihen welche belegen, dass eine Fluchtwegkennzeichnung am Boden oder im bodennahen Bereich je nach Umgebungssituation viel rascher wahrgenommen wird als eine Fluchtwegkennzeichnung im Deckenbereich.

[0004] Demzufolge gibt es bereits eine Reihe an Systemen welche zur Fluchtwegkennzeichnung auf dem Boden bzw. dem bodennahen Bereich dienen. Je nach System haben diese Fluchtwegkennzeichnungen jedoch entschiedene Nachteile.

[0005] So sind z.B. nachleuchtende Klebefolien oder Anstriche bei stärkerer Beanspruchung (z.B. Staplerverkehr) nur begrenzt haltbar bzw. wird die Sichtbarkeit durch Verschmutzung eingeschränkt. Die Montage aktiv beleuchteter Systeme im Boden ist wiederrum sehr aufwendig und kostspielig und nur mit baulichen Eingriffen verbunden.

[0006] Auch sind Geräte zur Fluchtwegkennzeichnung bekannt, bei denen die Fluchtwegkennzeichnung durch Laserprojektion von Sicherheitskennzeichen erfolgt. Derartige Geräte umfassen ein Gehäuse mit einer Lichtaustrittsöffnung, ein Lasermodul oder eine vergleichbare Lichtquelle, sowie eine optische Maske zur Erzeugung einer Projektion durch die Lichtaustrittsöffnung auf den Boden oder die Wand.

[0007] Derartige Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass die Maske einen Teil des erzeugten Lichts abblockt und somit die Vorrichtung nicht effizient genug ist, insbesondere bei Batteriebetrieb.

[0008] Aus der CA 2578718 A1 ist ein Gerät zur Fluchtwegkennzeichnung durch Laserprojektion von Sicherheitskennzeichen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Das Gerät weist jedoch nur eine einzige Lichtaustrittsöffnung auf und kann somit nur eine einzige Projektion abstrahlen.

[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fluchtwegkennzeichnung auf dem Boden so darzustellen, dass die oben erwähnten Nachteile nicht zum Tragen kommen, wobei insbesondere die Möglichkeit geschaffen werden soll, die Sicherheitskennzeichen durch mehrere Projektionen darzustellen.

[0010] Dies wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

[0011] Das diffraktive optische Element ist zur Erzeugung einer ersten Projektion und einer zweiten Projektion ausgeführt, wobei ein Oberflächenspiegel derart angeordnet ist, dass die zweite Projektion in einem Winkel von vorzugsweise etwa 90° zur ersten Projektion durch eine zweite Lichtaustrittsöffnung abgestrahlt wird. 1 /7 österreichisches Patentamt AT 13 348 Ul 2013-11-15 [0012] Erfindungsgemäß kann ein in das Gerät integrierter Akkumulator vorgesehen sein, der einen Betrieb bei Ausfall der Netzspannung gewährleistet.

[0013] Weiters kann ein Lasermodul mit einem Kühlkörper vorgesehen ist, wobei der Kühlkörper durch einen wärmeleitenden Schaumstoff mit einer Leiterplatte und/oder dem Gehäuse des Geräts verbunden ist.

[0014] Der Kühlkörper kann mit der Leiterplatte durch zumindest zwei voneinander beabstande-te und durch den Schaumstoff mit mechanischem Druck beaufschlagte Schrauben verbunden sein, wobei durch Anziehen und Lösen der Schrauben die Position und der Winkel des Lasermoduls relativ zur Leiterplatte und/oder dem Gehäuse des Geräts veränderbar ist.

[0015] Weiters kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei diffraktive optische Elemente vorgesehen sind, die durch einen elektromechanischen Antrieb, vorzugsweise einen Servoantrieb, wechselbar sind.

[0016] Das Lasermodul kann derartig ausgerichtet sein, dass bei Betrieb des Geräts und Zerstörung oder Entfernung des diffraktiven optischen Elements der primäre Laserstrahl des Lasermoduls nicht aus dem Gehäuse austritt. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Austrittsöffnung aus dem Gehäuse klein genug ausgeführt wird, dass der primäre Laserstrahl beim Entfernen des diffraktiven optischen Elements gerade nicht durch die Austrittsöffnung treten kann.

[0017] Das Gerät kann weiters eine Steuerelektronik umfassen, die das Gerät bei abgeschalteter Netzversorgung oder bei Betätigung eines Tasters in einen Ruhemodus versetzt.

[0018] Die Erfindung umfasst weiters eine Fluchtwegorientierungsleuchte mit einem erfin-dungsgemäßen Gerät zur Fluchtwegkennzeichnung. Das Gerät zur Fluchtwegkennzeichnung kann in das Gehäuse der Fluchtwegorientierungsleuchte integriert sein und deren Steuerungselektronik und/oder Versorgungselektronik zur Steuerung und/oder Versorgung nutzen.

[0019] Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus den Ansprüchen, den Zeichnungen und der Beschreibung.

[0020] Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen [0021] Fig. 1: eine Tür mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Geräts; [0022] Fig. 2: ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Geräts in Schnittdarstellung; [0023] Fig. 3: Varianten von zu projizierenden Sicherheitskennzeichen.

[0024] Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gerät 1 zur Fluchtwegkennzeichnung durch Laserprojektion von Sicherheitskennzeichen in Form eines projizierten Symbols 2 auf dem Boden 4. Die Montage des Gerätes 1 kann auf einer Wand 6 oder der Decke bzw. auf entsprechenden Säulen und Trägern erfolgen. Beispielhaft dargestellt ist die Montage auf der Wand 6 oberhalb einer Türöffnung 5 welche gleichzeitig als Notausgang dient. Üblicherweise wird sich oberhalb der Türöffnung 5 bereits eine herkömmliche Fluchtwegorientierungsleuchte oder ein Fluchtwegorientierungsschild befinden und das Gerät 1 wird daneben oder unterhalb dieser Leuchte bzw. Schild montiert. Die Montage des Gerätes 1 erfolgt durch eine Kugelkopfhalterung welche eine flexible Ausrichtung des Laserstrahls 3 gewährleistet. Die Projektionsgröße des Symbols 2 ist abhängig vom Abstand zwischen dem Gerät 1 und der Projektionsebene (dem Boden 4).

[0025] Optional ist auch der Einbau des Gerätes 1 bzw. dessen Komponenten ohne Gehäuse 7 direkt in das Gehäuse einer Fluchtwegorientierungsleuchte möglich. Die Fluchtwegorientierungsleuchte enthält in diesem Fall eine entsprechende Laseraustrittsöffnung über welche das jeweilige Symbol 2 projiziert wird. Teile der Elektronikkomponenten und Steuerung bzw. der Akkumulator können hierbei gegebenenfalls entfallen.

[0026] Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Geräts 1 in Schnittdarstellung. Das Gerät 1 umfasst ein Gehäuse 7 und ein Lasermodul 9. Beim Lasermodul 9 han- 2/7 österreichisches Patentamt AT13 348U1 2013-11-15 delt es sich um einen Halbleiterlaser welcher je nach gewünschter Farbe ausgewählt wird. Das diffraktive optische Element 12 wird direkt vor dem Lasermodul 9 in einer fixen oder drehbaren Halterung montiert und sorgt für die entsprechende Formgebung des Laserstrahls.

[0027] Systembedingt formt das diffraktive optische Element 12 den Laserstrahl so, dass eine zur optischen Achse 18 des ausgestrahlten Laserstrahls symmetrische Doppelprojektion (Projektionen 3,17) erzeugt wird.

[0028] in einer vorzugsweisen Bauform wird diese Doppelprojektion (3, 17) ausgenützt um einmal an der Stirnseite über eine erste Austrittsöffnung 15 abgestrahlt zu werden (erste Projektion 3)und ein weiteres mal durch einen Oberflächenspiegel 14 abgelenkt an einer längsseitigen Austrittsöffnung 16 abgestrahlt wird (zweite Projektion 17).

[0029] Die durch das diffraktive optische Element (12) entstehende Doppelprojektion (17) wird durch einen Oberflächenspiegel (14) umgelenkt und an der Längsseite des Gehäuses über ein Austrittsfenster (16) abgestrahlt. Eine optionale elektrisch drehbare Halterung oder servobetrie-bene Wechselhalterung des diffraktiven optischen Elementes (12) ermöglicht eine Drehung bzw. Änderung des zu projizierenden Symbols (2) und kann bei entsprechender Ansteuerung auch zur dynamischen Fluchtweglenkung verwendet werden. Neben dem Einsatz zur Fluchtwegkennzeichnung können mit dem Gerät (1) je nach verwendetem diffraktiven optischen Element (12) bzw. Lasermodul (9) unterschiedlichste Symbole in verschiedenen Farben projiziert werden.

[0030] Das Lasermodul 9 wird durch einen Kühlkörper 8 gehalten welcher wiederum durch Befestigungsschrauben 19 mit der Leiterplatte 11 verbunden ist Die Verbindung erfolgt jedoch nicht starr, sondern es befindet sich zwischen der Leiterplatte 11 und dem Kühlkörper 8 ein wärmeleitender Schaumstoff 10 welcher einerseits zur Wärmeableitung vom Kühlkörper 8 an die Kühlflächen der Leiterplatte 11 dient und andererseits in Verbindung mit den Befestigungsschrauben 19 eine exakte Ausrichtung der optischen Achse 18 des Lasermoduls 9 erlaubt.

[0031] Der Kühlkörper kann je nach verwendeten Lasermodul 9 auch durch ein Peltierelement oder einem Lüfter ergänzt werden, welcher die Wärmeabfuhr temperaturgeregelt unterstützt.

[0032] Die Formgebung des Gehäuses 7 mit den Gehäuseaustrittsöffnungen 15 und 16 sowie die Ausrichtung des Lasermoduls 9 erfolgt so, dass auch bei nicht vorhandenem diffraktiven optischen Element 12 der Laserstrahl nicht ungehindert aus dem Gehäuse austreten kann. Dies wird erreicht indem das Lasermodul und das Gehäuse derart aufeinander abgestimmt sind, dass die optische Achse 18 nicht durch die Öffnung 15 tritt.

[0033] Der Abstand zwischen dem diffraktiven optischen Element 12 und den Gehäuseaustrittsöffnungen 15 und 16 richtet sich nach der Formgebung des zu projizierenden Symbols (2, 20, 21, 22) und nach der optischen Leistung des Lasermoduls 9. Die Begründung liegt darin, dass direkt an den Austrittsöffnungen 15 und 16 eine maximale Strahlungsleistung nicht überschritten werden darf damit das Gerät die Laserschutzbestimmungen erfüllt. Durch diese Forderung ist die Gehäusegröße 7 im Wesentlichen von der optischen Leistung des Lasermoduls 9 und von der Form des zu projizierenden Symbols 2 abhängig.

[0034] Das Gerät 1 verfügt über einen Akkumulator 13 welcher auch bei Ausfall der Netzversorgung einen temporären Betrieb gewährleistet. Durch einen Schalter welcher von außen zugänglich ist kann das Gerät 1 zwischen Dauerbetrieb (Projektion auch bei vorhandener Netzstromversorgung) oder Bereitschaftsbetrieb (Projektion nur bei Ausfall der Netzstromversorgung) umgeschaltet werden. Das Gerät 1 verfügt weiters über einen Taster mit welchem das Gerät bei abgeschalteter Netzstromversorgung in einem Ruhemodus versetzt werden kann. Dieser Ruhemodus wird durch eine elektronische Schaltung automatisch beendet sobald die Netzstromversorgung wieder angelegt wird. Der Ruhemodus dient zur Deaktivierung der Laserprojektion 3 falls das Gerät z.B. transportiert wird. Über einen weiteren Taster kann dieser Ruhemodus wieder deaktiviert werden.

[0035] Optional kann das Gerät 1 mit einer drehbaren Halterung des diffraktiven optischen Elementes 12 ausgestattet werden welche erlaubt das zu projizierende Symbol 2 entlang der 3/7 österreichisches Patentamt AT13 348U1 2013-11-15 optischen Achse 18 manuell zu drehen. Optional kann das Gerät 1 mit einer elektrisch drehbaren Halterung des diffraktiven optischen Elementes 12 ausgestattet werden welches ermöglicht das zu projizierende Symbol 2 entlang der optischen Achse 18 elektromechanisch zu verdrehen. In Verbindung mit einer entsprechenden Steuerung kann damit eine dynamische Fluchtweglenkung erzielt werden.

[0036] Optional kann das Gerät 1 mit einem Servoantrieb ausgestattet werden, welcher das diffraktive optische Element 12 elektromechanisch wechselt, wodurch Anzeigerichtungen und Symbole beliebig geändert werden können. In Verbindung mit der entsprechenden Steuerung kann hiermit eine dynamische Fluchtweglenkung erzielt werden.

[0037] Das Gerät 1 kann mit unterschiedlichen Symbolen bestückt werden welche beispielhaft in Fig. 3 mit den Bezugszeichen 20, 21 und 22 dargestellt sind. Auch lediglich die Projektion eines Pfeils 21 ohne Rahmen ist mit dem Gerät 1 möglich.

[0038] Es besteht jedoch auch die Möglichkeit das diffraktive optische Element 12 entsprechend den Kundenwünschen zu gestalten und z.B. zur Projektion von Werbelogos zu verwenden. Die Farbe des Symbols oder Logos kann durch die Wahl des entsprechenden Lasermoduls 9 entsprechend abgeändert werden.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Gerät zur Fluchtwegkennzeichnung 2 Projiziertes Symbol 3 Erste Projektion 4 Boden 5 Türöffnung 6 Wand 7 Gehäuse 8 Kühlkörper 9 Lasermodul 10 Wärmeleitender Schaumstoff 11 Leiterplatte 12 Diffraktives optisches Element 13 Akkumulator 14 Oberflächenspiegel 15 Erste Austrittsöffnung 16 Zweite Austrittsöffnung 17 Zweite Projektion 18 Optische Achse 19 Befestigungsschrauben 20 Erstes Sicherheitskennzeichen 21 Zweites Sicherheitskennzeichen 22 Drittes Sicherheitskennzeichen 4/7

Claims (9)

1. österreichisches Patentamt AT13 348U1 2013-11-15 Ansprüche 1. Gerät zur Fluchtwegkennzeichnung durch Laserprojektion von Sicherheitskennzeichen umfassend ein Gehäuse (7) mit einer Lichtaustrittsöffnung (15), ein Lasermodul (9) zur Erzeugung eines Laserstrahles, sowie ein optisches Bauelement zur Formgebung des Laserstrahles und Erzeugung einer Projektion (3) durch die Lichtaustrittsöffnung (15), wobei das optische Bauelement als diffraktives optisches Element (12) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das diffraktive optische Element (12) zur Erzeugung einer ersten Projektion (3) und einer zweiten Projektion (17) ausgeführt ist, wobei ein Oberflächenspiegel (14) derart angeordnet ist, dass die zweite Projektion (17) in einem Winkel von vorzugsweise etwa 90° zur ersten Projektion (3) durch eine zweite Lichtaustrittsöffnung (16) abgestrahlt wird.
2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein in das Gerät integrierter Akkumulator (13) vorgesehen ist, der einen Betrieb bei Ausfall der Netzspannung gewährleistet.
3. 3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lasermodul (9) mit einem Kühlkörper (8) vorgesehen ist, wobei der Kühlkörper (8) durch einen wärmeleitenden Schaumstoff (10) mit einer Leiterplatte (11) und/oder dem Gehäuse des Geräts verbunden ist.
4. 4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (8) mit der Leiterplatte (11) durch zumindest zwei voneinander beabstandete und durch den Schaumstoff (10) mit mechanischem Druck beaufschlagte Schrauben (19) verbunden ist, wobei durch Anziehen und Lösen der Schrauben die Position und der Winkel des Lasermoduls (9) relativ zur Leiterplatte (11) und/oder dem Gehäuse des Geräts veränderbar ist.
5. 5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei diffraktive optische Elemente (12) vorgesehen sind, die durch einen elektromechanischen Antrieb, vorzugsweise einen Servoantrieb, wechselbar sind.
6. 6. Gerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lasermodul (9) derartig ausgerichtet ist, dass bei Betrieb des Geräts die optische Achse (18) des Lasermoduls (9) nicht aus dem Gehäuse austritt.
7. 7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät eine Steuerelektronik umfasst, die das Gerät bei abgeschalteter Netzversorgung oder bei Betätigung eines Tasters in einen Ruhemodus versetzt.
8. 8. Fluchtwegorientierungsleuchte, umfassend ein Gerät zur Fluchtwegkennzeichnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. 9. Fluchtwegorientierungsleuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät zur Fluchtwegkennzeichnung (1) in das Gehäuse der Fluchtwegorientierungsleuchte integriert ist und deren Steuerungselektronik und/oder Versorgungselektronik zur Steuerung und/oder Versorgung nutzt. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 5/7