CH680944A5

CH680944A5 -

Info

Publication number: CH680944A5
Application number: CH1808/90A
Authority: CH
Inventors: Alois Bischof
Original assignee: Elpro Buchs Ag
Priority date: 1990-05-29
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1992-12-15
Also published as: EP0459090A1

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft einen Lampenwechsler gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. The invention relates to a lamp changer according to the preamble of patent claim 1.

Der Mensch wird in zunehmendem Masse mit Signalen konfontiert, die sein Verhalten beeinflussen sollen. Beispielsweise im Verkehr kommen meistens optische Signale zur Verwendung. Diese werden von Lichtsignalanlagen verabfolgt, deren Lichtquellen gewöhnlich Glühlampen, Gasentladungs- oder Halogenlampen sein können. Die Lebensdauer besagter Lichtquellen ist beschränkt und wird stark auch durch die Betriebs- und Umgebungsverhältnisse beeinflusst. Mit Blick auf ihre Wichtigkeit benötigen die Lichtsignalanlagen, insbesondere im Strassenverkehr, einen aufwendigen Wartungsdienst. Dabei werden die Lampen vorsichtshalber bereits nach Ablauf etwa von 60 bis 70% ihrer empirisch festgestellten, mittleren Lebensdauer ausgewechselt. Bei einer wirtschaftlichen Beurteilung des Signalbetriebes ist jedoch nicht nur der Aufwand an Lampen, sondern vielmehr auch der Zeitaufwand für Unterhalt und Entstörung sowie die eingetretenen Störungen selbst mit all ihren Konsequenzen mit in Rechnung zu stellen. In gewissen Fällen können sogar gefährliche Situation in Folge Ausfalls von Lichtsignalanlagen entstehen. People are increasingly being confronted with signals that are supposed to influence their behavior. For example, optical signals are mostly used in traffic. These are administered by light signal systems, the light sources of which can usually be incandescent, gas discharge or halogen lamps. The lifespan of said light sources is limited and is strongly influenced by the operating and environmental conditions. In view of their importance, the traffic signal systems, especially in road traffic, require a complex maintenance service. As a precaution, the lamps are replaced after approximately 60 to 70% of their empirically determined average lifespan. In an economic assessment of the signal operation, however, not only the effort for lamps, but rather also the time required for maintenance and interference suppression as well as the faults that have occurred must be taken into account with all its consequences. In certain cases, even dangerous situations can result from the failure of traffic signal systems.

Die Kosten für einen Lampenwechsel liegen immer recht hoch, da oft an schwer zugänglichen Stellen gearbeitet werden muss. Wenn eine Lampe unerwartet ausfällt, muss der Lampenwechsel auch ausserhalb der normalen Arbeitszeiten, etwa nachts oder an Feiertagen und an Wochenenden durchgeführt werden, damit die Sicherheit, beispielsweise im Strassenverkehr aber auch im Vorfeld und/oder in der Umgebung wichtiger Industrie-, Militäranlagen, Haftanstalten usw., gewährleistet bleibt. Daher wird die Lebensdauer einer Lampe selten ausgenützt, sondern die Lampen werden in einem regelmässigen Turnus ausgewechselt. Die wirtschaftliche Nutzungsdauer liegt dadurch bei etwa 60 bis 70% der mittleren Lebensdauer. The cost of changing a lamp is always quite high, as it is often necessary to work in places that are difficult to access. If a lamp fails unexpectedly, the lamp replacement must also be carried out outside normal working hours, e.g. at night or on public holidays and weekends, so that safety, for example in road traffic, but also in advance and / or in the vicinity of important industrial, military and prison facilities etc., remains guaranteed. Therefore, the lifespan of a lamp is rarely used, but the lamps are replaced at regular intervals. As a result, the economic service life is around 60 to 70% of the average service life.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Einrichtung zu schaffen, die die Kontinuität des Signalbetriebes ohne Rücksicht auf die unsichere, limitierte Lebensdauer der im Einsatz stehenden Lichtquellen und ohne Gefahrensituationen wegen Ausfalls der letzteren sicherstellt. Es sollen die Wartungskosten verringert und allgemein eine bessere Wirtschaftlichkeit von Lichtsignal- und Beleuchtungsanlagen erreicht werden. The object of the invention is to provide a device which ensures the continuity of the signal operation regardless of the unsafe, limited life of the light sources in use and without dangerous situations due to failure of the latter. The maintenance costs are to be reduced and generally a better economy of light signal and lighting systems is to be achieved.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss mit Hilfe der Ausbildungsmassnahme nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 gelöst. The object is achieved according to the invention with the aid of the training measure according to the characterizing part of patent claim 1.

Einer derartigen Auslegung zufolge gibt es keine Lampenausfälle mehr, die einen sofortigen Einsatz des Störungsdienstes notwendig machen würden. Der Wechselmechanismus erlaubt es, bei Durchbrennen einer Lampe automatisch etwa innert einer Sekunde eine neue Lampe im Reflektor zu positionieren und einzuschalten. Somit kann jede Lampe bis zum Ende ihrer Lebensdauer betrieben werden. Der Lampenwechsel lässt sich vorausplanen und routi-niemässig in langen Wartungsintervallen durchführen. Die Nutzungsdauer der Lampen kann auf diese According to such a design, there are no longer any lamp failures that would require the emergency services to be used immediately. The change mechanism allows a new lamp to be automatically positioned and switched on in the reflector within one second when a lamp burns out. This means that every lamp can be operated until the end of its service life. The lamp change can be planned in advance and routinely carried out in long maintenance intervals. The service life of the lamps can be based on this

Weise im Mittel etwa verdoppelt werden. Bei sicherem Signalbetrieb entstehen weniger Unterhaltskosten. Way to be doubled on average. With safe signal operation, there are fewer maintenance costs.

Dank der Sicherheit kann beispielsweise auf eine Doppelbestückung wichtiger Signalanlagen, die Tag und Nacht in Betrieb stehen, verzichtet werden. Auch müssen solche sogenannten Sicherheitsanlagen nicht mehr wegen Lampenausfalls auf Gelbblinken umschalten. Thanks to security, it is no longer necessary, for example, to equip important signal systems that are in operation day and night. Also, such so-called security systems no longer have to switch to flashing yellow due to lamp failure.

Der Erfindungsgegenstand ist sowohl bei neuen als auch bei bestehenden Signalanlagen verwendbar. The subject of the invention can be used in both new and existing signal systems.

Merkmale einer besonders vorteilhaften Weiterausbildung der Erfindung sind den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 18 entnehmbar. Features of a particularly advantageous development of the invention can be found in the dependent claims 2 to 18.

Die Erfindung wird beispielsweise anhand einer bevorzugten Ausführungsform gemäss der Zeichnung näher erläutert. The invention is explained in more detail, for example, using a preferred embodiment according to the drawing.

Es zeigen Show it

Fig. 1 Obenansicht eines Signalleuchtkörpers zu Verkehrszwecken mit einem Lampenwechsler gemäss der Erfindung im Schnitt längs der in Fig. 2 angedeuteten Schnittebene l-l und Fig. 1 top view of a signal lamp for traffic purposes with a lamp changer according to the invention in section along the section plane indicated in Fig. 2 l-l and

Fig. 2 Vorderansicht des Leuchtkörpers gemäss der Fig. 1 ebenfalls im Schnitt entlang der dort angegebenen Schnittebene II-II. Fig. 2 front view of the luminous body according to FIG. 1 also in section along the section plane II-II specified there.

Der in Fig. 1 veranschaulichte Signalleuchtkörper 1 weist einen Reflektor 2 und eine davor vorgesehene, farbige Streuscheibe 3 auf. In einem im Scheitelbereich des Reflektors 2 eingearbeiteten Schlitz 4 ist eine Lampe 5 derart positioniert, dass sie gleichzeitig genau im Brennpunkt F des Reflektors 2 liegt. Sie wird anhand der beiden Steckstifte 6 ihres Sockels in einer entsprechenden Fassung 7 eines drehscheibenartigen Lampenträgers 8 festgehalten, so dass sie sich in Richtung eines Halbmessers des Lampenträgers 8 erstreckt. Der letztere ist mit insgesamt sechs Fassungen 7 für ebensovie-le Lampen 5 ausgebildet (vgl. Fig. 2), von denen in der Fig. 1 lediglich zwei diametral gegenüberliegende sichtbar sind. Es wären indessen Lampenträger 8 mit einer anderen Anzahl von Fassungen 7 bzw. Lampen 5 denkbar. Die Bauart der Lampen 5 ist die einer Halogenlampe. The signal lamp 1 illustrated in FIG. 1 has a reflector 2 and a colored lens 3 provided in front of it. A lamp 5 is positioned in a slot 4 machined in the apex area of the reflector 2 in such a way that it lies exactly in the focal point F of the reflector 2 at the same time. It is held by means of the two plug pins 6 of its base in a corresponding socket 7 of a turntable-like lamp holder 8, so that it extends in the direction of a radius of the lamp holder 8. The latter is designed with a total of six sockets 7 for just as many lamps 5 (cf. FIG. 2), of which only two diametrically opposite ones are visible in FIG. 1. However, lamp holders 8 with a different number of sockets 7 or lamps 5 would be conceivable. The design of the lamps 5 is that of a halogen lamp.

Der Lampenträger 8 bildet zusammen mit einem aus einem Elektromotor 9 und einem angebauten Getriebe 10 bestehenden Antrieb 9, 10 einen selbsttätigen Wechslermechanismus 11. Es wäre jedoch auch ein andersartiger Antrieb, beispielsweise ein Federwerk denkbar. The lamp holder 8, together with a drive 9, 10 consisting of an electric motor 9 and an attached gear 10, forms an automatic changer mechanism 11. However, a different type of drive, for example a spring mechanism, would also be conceivable.

Der Wechslermechanismus 11 ist an einem in der Fig. 1 nicht dargestellten, ortsfesten Platte zwischen ihm und dem Getriebe 10 gelagert, an der auch der Elektromotor 9 und das Getriebe 10 selbst angeordnet sind und die auch mit der Halterung 12 des Reflektors 2 fest verbunden ist. Die letztere trägt auch die Streuscheibe 3 und ist am Signalleuchtkörper 1 schwenkbar angelenkt, só dass der Wechslermechanismus 11 samt Reflektor 2 und Streuscheibe 3 zwecks Wartung aus dem Leuchtkörper 1 herausschwenkbar ist. The changer mechanism 11 is mounted on a stationary plate (not shown in FIG. 1) between it and the gear 10, on which the electric motor 9 and the gear 10 itself are also arranged and which is also firmly connected to the holder 12 of the reflector 2 . The latter also carries the lens 3 and is pivotally articulated on the signal lamp 1, so that the changer mechanism 11 together with the reflector 2 and lens 3 can be pivoted out of the lamp body 1 for maintenance.

Der Lampenträger 8 ist femer an seinen beiden Enden je mit einer Seitenscheibe 13 bzw. 14 ausge5 The lamp holder 8 is also at its two ends each with a side window 13 or 14

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stattet. Die dem Getriebe 10 zugewandte Scheibe 13 ist mit einem Steuerkranz 15 ausgebildet. Der letztere weist sechs gleichmässig verteilt in seine freie Oberfläche eingefräste Schaltstufen auf (nicht sichtbar in der Zeichnung), die mit einem EIN/AUS-Schalter 16 für den Elektromotor 9 zusammenwirken (vgl. Fig. 2), um eine neu in den Reflektor 2 einzusetzende Lampe 5 genau im Brennpunkt F des letzteren positionieren zu können. Im Nabenbereich der Seitenscheibe 13 mit dem Steuerkranz 15 ist eine schnell verbind- bzw. lösbare Kupplung 17 aufgenommen, mit deren Hilfe die Kraftübertragung vom Getriebe 10 auf den Lampenträger 8 stattfindet. An die freie Aussenfläche der anderen Seitenscheibe equips. The disk 13 facing the transmission 10 is formed with a control ring 15. The latter has six switching stages milled evenly in its free surface (not visible in the drawing), which interact with an ON / OFF switch 16 for the electric motor 9 (see FIG. 2) in order to insert a new one into the reflector 2 to be able to position the lamp 5 to be used exactly in the focal point F of the latter. In the hub area of the side window 13 with the control ring 15, a quickly connectable or detachable coupling 17 is received, with the aid of which the power transmission from the transmission 10 to the lamp holder 8 takes place. On the free outer surface of the other side window

14 legt sich eine um 15 bis 20 Winkelgrade gegen Federkraft ausschwenkbare, bewegliche Platte 18 an, die an ihrer dem Lampenträger 8 zugewandten Seite einen gleichachsig mit dem letzteren ausgerichteten Zentrierkonus 19 zur zentrierten Lagerung des Lampenträgers 8 aufweist. Nach Ausschwenken der beweglichen Platte 18 ist der Lampenträger 8 samt den durchgebrannten Lampen 5 gegen einen mit neuen Lampen 5 bestückten Lampenträger 8 austauschbar. Die Neubestückung des entfernten Lampenträgers 8 ist dann unter ruhigen Verhältnissen in einem Werkhof durchführbar. 14 creates a movable plate 18 which can be swung out by 15 to 20 degrees against spring force and which has on its side facing the lamp holder 8 a centering cone 19 aligned with the latter for centered mounting of the lamp holder 8. After swiveling out the movable plate 18, the lamp holder 8 together with the burnt-out lamps 5 can be exchanged for a lamp holder 8 equipped with new lamps 5. The remounting of the removed lamp holder 8 can then be carried out under calm conditions in a workshop.

Der Lampenträger 8 besteht zusammen mit seinen beiden Seitenscheiben 13, 14 und dem Steuerkranz The lamp holder 8 together with its two side windows 13, 14 and the control ring

15 aus hitzebeständigem keramischem Werkstoff, während der Elektromotor 9, das Getriebe 10 und der Lampenträger 8 wartungs- und schmiermittelfreie Lagerung aufweisen. 15 made of heat-resistant ceramic material, while the electric motor 9, the gear 10 and the lamp holder 8 have maintenance and lubricant-free storage.

Im Innern des Signalleuchtkörpers 1 ist ferner auch ein elektrischer Versorgungsteil 20 für den Elektromotor 9 untergebracht. Dieser wird durch thermische Isolation und/oder durch geeignete Distanzierung von der jeweils eingeschalteten Lampe 5 gegen deren Wärmeeinwirkung geschützt. An electrical supply part 20 for the electric motor 9 is also accommodated in the interior of the signal filament 1. This is protected by thermal insulation and / or by suitable spacing from the lamp 5 which is switched on in each case against its heat.

Zur Überwachung des Ausfalls einer im Betrieb befindlichen Lampe 5 ist ein in der Zeichnung nicht dargestellter, optoelektronischer Lichtdedektor an dem oder in Nähe des elektrischen Versorgungsteiles 20 vorgesehen, der bei Feststellung des Ausfalls das Einschalten des Elektromotors 9 und damit durch Weiterdrehen des Lampenträgers 8 das Einsetzen einer neuen Lampe 5 veranlasst. To monitor the failure of a lamp 5 in operation, an optoelectronic light detector (not shown in the drawing) is provided on or in the vicinity of the electrical supply part 20, which, upon detection of the failure, switches on the electric motor 9 and thus by turning the lamp holder 8 further, the insertion caused a new lamp 5.

Die Überwachung des Lampenausfalls und die Veranlassung eines Lampenwechsels könnte auch auf eine andere Art und Weise, beispielsweise durch Messung des durch die eingeschaltete Lampe 5 fliessenden elektrischen Stroms, durchgeführt werden. The lamp failure monitoring and the initiation of a lamp change could also be carried out in another way, for example by measuring the electrical current flowing through the switched-on lamp 5.

Wenn eine neue Lampe 5 etwa 20 Winkelgrade vor der Position im Brennpunkt F des Reflektors 2 angelangt ist, wird sie eingeschaltet. Falls sie ordnungsgemäss brennt, stoppt der Lichtdedektor den Elektromotor 9, so dass die neue Lampe 5 genau im Brennpunkt F positioniert und arretiert wird. Sollte die neue Lampe 5 nicht brennen, so wird der Wechselvorgang solange fortgesetzt, bis in den Reflektor 2 eine funktionstüchtige Lampe 5 eingesetzt ist. When a new lamp 5 has reached approximately 20 angular degrees before the position in the focal point F of the reflector 2, it is switched on. If it burns properly, the light detector stops the electric motor 9, so that the new lamp 5 is positioned and locked exactly at the focal point F. If the new lamp 5 does not burn, the change process is continued until a functional lamp 5 is inserted into the reflector 2.

Die Stromzufuhr zur positionierten Lampe 5 erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines an sich bekannten, kommutatorartigen Systems ähnlich dem Stromwender umlaufender elektrischer Maschinen, das auf je einer kreisrunden Printplatte jeweils an der Aussenseite der beiden Seitenscheiben 13, 14 des Lampenträgers 8 angeordnet ist. Auf deren Darstellung wird hier aus Platzgründen verzichtet. The power supply to the positioned lamp 5 is preferably carried out with the aid of a commutator-like system known per se, similar to the power inverter of rotating electrical machines, which is arranged on a circular printed circuit board on the outside of the two side windows 13, 14 of the lamp holder 8. For reasons of space, they are not shown here.

Zweckmässig sieht man ferner mechanische oder elektrische Mittel zu einer an der Aussenfläche des Signalleuchtkörpers 1 zu tätigenden Anzeige der Positionsnummer jeweils der eingeschalteten Lampe 5 vor. Die Feststellung der fraglichen Positionsnummer könnte besonders vorteilhaft durch eine Fernabtastung erfolgen. It is also expedient to provide mechanical or electrical means for displaying the position number of the lamp 5 which is switched on in each case on the outer surface of the signal lamp 1. The position number in question could be determined particularly advantageously by remote scanning.

Gegebenenfalls kann der Signalleuchtkörper 1 mit Mitteln zur Ansteuerung eines Lampenwechsels von Hand von ausserhalb derselben versehen sein. Insbesondere im Falle ausgedehnter Lichtsignalnetze ist es von Vorteil, wenn der Wechslermechanismus 11 über eine Fernsteuerung betätigbar sind. If necessary, the signal filament 1 can be provided with means for controlling a lamp change by hand from outside it. In the case of extensive light signal networks in particular, it is advantageous if the changer mechanism 11 can be actuated via a remote control.

Es empfiehlt sich des weiteren, in der Steuerung des Wechslermechanismus 11 auch eine Schaltung zur Unterdrückung des Wechselvorganges bei Blinkbetrieb der Lampe 5 vorzusehen. It is also advisable to provide a circuit in the control of the changer mechanism 11 for suppressing the changing process when the lamp 5 is flashing.

Alternativ könnte schliesslich auch ein linearver-schiebliches Magazin als Lampenträger zur Verwendung gelangen. Alternatively, a linearly displaceable magazine could ultimately also be used as a lamp holder.

Claims

1. Lamp changer for a luminous element, with a reflector and in the focal point of the electric lamp, characterized by an automatic change mechanism (11) equipped with a number of identical lamps (5).

2. Lamp changer according to claim 1, characterized in that the automatic changing mechanism (11) has a drive (9, 10) consisting of an engine (9) and transmission (10) and a lamp carrier (8) designed in the manner of a turntable, the latter is coupled to the transmission (10) by means of a quick-release coupling (17).

3. Lamp changer according to claim 2, characterized in that the lamps (5) are distributed symmetrically on the circumference of the lamp holder (8) and are arranged radially from the same, the pins (6) of their base in corresponding sockets (7) of the lamp holder ( 8) intervene.

4. Lamp changer according to claim 3, characterized in that a lamp holder (8) with six sockets (7) is provided.

5. lamp changer according to claim 4, characterized in that an electric motor as the engine (9) of the drive (9, 10) is arranged.

6. lamp changer according to claim 5, characterized in that an electrical supply part (20) is housed within the filament (1).

7. lamp changer according to claim 6, characterized in that the lamp holder (8) has two side windows (13, 14), one of which (13) is formed with a control ring (15), each for precise positioning of a new lamp to be used (5) in focus (F) of

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Reflector (2) cooperates with an ON / OFF switch (16) for the drive (9,10).

8. Lamp changer according to claim 7, characterized by an optoelectronic light detector, which is arranged for the purpose of monitoring the lamp failure and causing a lamp change on or in the vicinity of the electrical supply part (20).

9. lamp changer according to claim 8, characterized in that for determining the failure of a switched on lamp (5) and for controlling the drive (9, 10) of the lamp holder (8) a measuring instrument is provided for monitoring the lamp (5) through-current .

10. Lamp changer according to claim 8 or 9, characterized by mechanical or electrical means for displaying the position number of the switched on lamp (5) on the outer surface of the filament (1).

11. Lamp changer according to claim 8 or 9, characterized by a device for remote sensing of the position number of the lamp in use (5).

12. Lamp changer according to claim 10, characterized by the outside on the lamp body (1) provided, manually operable means for controlling the changing mechanism (11).

13. lamp changer according to claim 11, characterized by remote controllability of the changing mechanism (11).

14. Lamp changer according to claim 8 or 9, characterized in that a circuit for suppressing the lamp change process in the blinking operation of the lamp (5) is provided.

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