DE102009025468A1

DE102009025468A1 - Notbeleuchtungssystem für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE102009025468A1
Application number: DE102009025468A
Authority: DE
Inventors: Dirk Kürschner; Dietmar Dr. Czekay
Original assignee: SBF SPEZIALLEUCHTEN WURZEN GMB; SBF SPEZIALLEUCHTEN WURZEN GmbH
Current assignee: SBF SPEZIALLEUCHTEN GMBH, DE
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2010-12-16
Anticipated expiration: 2029-06-13
Also published as: DE102009025468B4

Abstract

Es wird ein Notbeleuchtungssystem für Schienenfahrzeuge vorgeschlagen, bei dem durch den Einsatz von Lichtleitern mit einer bevorzugten seitlichen Abstrahlrichtung die Beleuchtung von Fluchtwegen, wesentlichen Bedienungselementen und dergleichen erreicht wird. Bei einer Installation der Lichtleiter an den Kanten von Gegenständen und Einbauten im Schienenfahrzeug kann einerseits durch die Abstrahlung des Lichts in eine bevorzugte Richtung eine Beleuchtung erreicht werden, andererseits gestattet das Streulicht, das außerhalb der bevorzugten Richtung emittiert wird, die Identifikation der Konturen von Einbauten und Gegenständen im Dunkeln.

Description

Havarien an Schienenfahrzeugen zum Personentransport sind sowohl nachts, als auch bei Tunneldurchfahrten besonders gefährlich für Fahrgäste. Derartige Havarien gehen oft mit dem Ausfall des elektrischen Hauptversorgungssystems einher. Der Lichtmangel verursacht einerseits eine Desorientierung der Personen, andererseits sind Hindernisse, die sich auf dem Fluchtweg befinden bzw. der Fluchtweg selbst, nicht erkennbar. Es besteht also ein Bedarf für ein System, dass in solchen Situationen den Fluchtweg für die Fahrgäste sichtbar macht und darüber hinaus eventuelle Hindernisse erkennbar werden lässt. Auch die fest eingebauten Hindernisse wie Bestuhlung und Abteilbegrenzungen sollten sichtbar sein. Weiterhin darf ein derartiges System nur sehr wenig Energie verbrauchen, da es aus einem Energiespeicher gespeist werden muss, der während der gesamten Dauer der Notsituation voraussichtlich nicht wieder aufgeladen werden kann.
Aus Flugzeugen sind Systeme zur Kennzeichnung des Weges zum nächstgelegenen Notausstieg bekannt. Diese Systeme befinden sich nur wenige Zentimeter vom Boden entfernt und bestehen aus abschnittsweise leuchtenden Lichtlaufschläuchen. Die Evakuierung eines Flugzeugs erfolgt normalerweise innerhalb kurzer Zeit und wird von geschultem Kabinenpersonal unterstützt. Es befinden sich auch keinerlei Hindernisse außer den Sitzreihen im Flugzeug. Die Anforderungen für ein geeignetes Notbeleuchtungssystem für Schienenfahrzeuge gehen also in mancher Hinsicht über die für Flugzeuge hinaus.
In der DE 29924584U1 wird der Einsatz von Leuchtdioden als punktförmige Lichtquelle zur Notbeleuchtung in Fahrzeugen beschrieben. Die Lichtquellen sind hier zwischen den Sitzreihen angebracht. Ein Nachteil einer solchen Lösung ist, dass die Lichtquellen jeweils einzeln mit Energie versorgt werden müssen und so der Energiebedarf über den gesamten zu erleuchtenden Bereich hinweg recht hoch werden kann. Dies führt zur Verkürzung der möglichen Beleuchtungsdauer im Notfall.
Die DE10043251A1 beschreibt den Einsatz von Chemolumineszenz zur Notbeleuchtung von Flugzeugen. Dabei werden mindestens zwei Substanzen in einem Beutel getrennt durch eine zerstörbare Trennwand gehalten. Im Notfall wird die Trennwand zerstört und beim Mischen der Substanzen kommt es zu einer Chemolumineszenz. Die Bedienung dieser Notbeleuchtungseinrichtung erfordert jedoch geschultes Personal. In Schienenfahrzeugen können derartige Beleuchtungsbeutel nicht ausgelegt werden, da mit Missbrauch zu rechnen ist und geschultes Personal nicht in ausreichender Anzahl zur Verfügung steht.
Entsprechend der EP0795469A1 werden in Flugzeugen Lichtleitkabel zur Markierung des Fluchtweges genutzt. Eine direkte Beleuchtung des Fluchtweges erfolgt nicht. Die Lichtabstrahlung des eingesetzten Lichtleiters ist nicht gerichtet, so dass ein Großteil des Lichts nicht der angestrebten Markierungsfunktion zu Gute kommt.
Es stellt sich also die Aufgabe, ein energiesparend zu betreibendes Notfallbeleuchtungssystem zu schaffen, das den Fluchtweg sowie die auf diesem befindlichen Hindernisse sicher erkennbar werden lässt. Die Notfallbeleuchtung sollte dabei besonders robust und im Normalbetrieb unauffällig sein. Insbesondere sollte sie weitgehend gegen mutwillige oder fahrlässige Beschädigung geschützt sein.
Diese Aufgabe wird in der in Anspruch 1 beschriebenen Weise gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den rückbezogenen Unteransprüchen dargestellt.
Da in Schienenfahrzeugen häufig mit schweren Gepäckstücken hantiert wird, besteht eine erhöhte Gefahr der Beschädigung. Es empfiehlt sich also, die Notbeleuchtungsanlagen an Stellen, die im täglichen Verkehr nicht erreicht werden zu installieren. Dafür bieten sich unter anderem die Unterseiten von Sitzen, fest installierten Armlehnen, Gepäckablagen oder sonstigen Einbauten an. Auch sollte die Lebensdauer der in der Notfallbeleuchtung eingesetzten Leuchtmittel möglichst hoch und diese selbst mechanisch robust sein.
Bevorzugt können daher Lichtleiter eingesetzt werden, die gering beabstandet zum Boden des Fahrgastraums, z. B. an den Unterseiten von Sitzen oder fest installierten Armlehnen angeordnet sind und im Notfall den Fluchtweg der Fahrgäste beleuchten.
Im Allgemeinen werden Lichtleiter eingesetzt, um einen Lichtstrom möglichst verlustarm von seinem Erzeugungsort an den Nutzungsort zu transportieren. Lichtleiter bestehen dabei meist aus Glasfasern oder geeigneten Kunststoffen (z. B. Acrylate, Polycarbonate). Die Lichtleiter können mittels Leuchtdioden gespeist werden, die monochromatisches Licht oder Licht mehrerer Wellenlängen abgeben. Es können auch andere Lichtquellen zum Einsatz kommen.
Die Lichtweiterleitung erfolgt im Wesentlichen durch die Totalreflektion an der Lichtleiteraußenseite. Da diese nie vollständig ist, wird immer ein kleiner Anteil des Lichts lateral, d. h. seitlich zur Richtung der Hauptausdehnungsrichtung des Lichtleiters gesehen, aus diesem herausgestreut. Ein Lichtleiter kann so im Dunkeln sichtbar sein.
Da die Gestaltung der Lichtleiteraußenseite wesentlich für das Verhältnis von weitergeleitetem zu aus dem Lichtleiter herausgestreuten Licht ist, kann durch gezielte teilweise Aufrauhung oder geeignete Strukturierung der Lichtleiteroberfläche der Anteil des aus dem Lichtleiter herausgestreuten Lichts definiert erhöht werden. So Isst sich auch eine bevorzugte Richtung erreichen, in die das herausgestreute Licht abgegeben wird. Methoden für die gezielte Oberflächenbehandlung von derartigen Lichtleitern sind z. B. in der DE 4407498C2 beschrieben. Für flächige Lichtleiter ist Ähnliches in der DE 10336352B4 offenbart. Kommerziell werden derartige Produkte z. B. von der Firma 3M hergestellt.
Lichtleiter ermöglichen aufgrund ihrer zentralen Lichteinspeisung besonders robuste Konstruktionen, da sie mechanisch weniger anfällig sind als z. B. Glühlampen. Der Energiebedarf von Notfallbeleuchtungen mittels Lichtleitern ist beim Einsatz von Leuchtdioden zur Lichteinspeisung besonders niedrig, so dass die Notfallenergieversorgung eine lang andauernde Beleuchtung ermöglicht.
Lichtleiter verlaufen bevorzugt an den Kanten von Einbauten oder sonstigen Strukturelementen der Schienenfahrzeuge in geeigneten Nuten. In diesen Nuten sind sie im Normalbetrieb mechanisch geschützt und die Gefahr einer fahrlässigen Beschädigung ist stark reduziert. Gleichfalls können die Lichtleiter in separaten Trägern eingelassen sein. Die dann diese Nut zur Verfügung stellen und gleichzeitig die Lichtquelle tragen. Der Träger schützt dann die gesamte Einheit aus Nut, Lichtleiter und Lichtquelle. Der Träger kann als flexibles Trägerband oder als starres Material ausgeführt sein. Die Befestigung des Trägers an seinem Einsatzort erfolgt z. B. durch unlösbare Verbindungen wie Kleben oder Nieten oder vorteilhaft mittels lösbarer Verbindungen wie Haften mittels dauerelastischem lösbaren Klebstoff, Klettbändern, magnetischer Halterung oder Verschrauben. Dadurch, dass die Lichtleiter in einer Nut kaum erkennbar sind, werden sie vor vorsätzlicher Beschädigung bewahrt. Der Lichtleiter wird so in die Nut eingebaut, dass die bevorzugte Richtung des Lichtaustritts der Öffnung der Nut entspricht.
Vorteilhaft werden die Nuten in einem spiegelnden Material ausgeführt bzw. mit einer reflektierenden Oberfläche versehen, so dass nicht nur das in die bevorzugte Richtung abgestrahlte Licht sondern auch das Licht, das in andere Richtungen abgestrahlt wird, in die bevorzugte Richtung reflektiert wird.
Vorteilhaft werden die Nuten in einem lichtdurchlässigen Material ausgeführt, so dass nicht nur das in die bevorzugte Richtung abgestrahlte Licht sondern auch das Licht, das in andere Richtungen abgestrahlt wird, sichtbar ist.
Beim Einsatz von Lichtleitern, die in eine bevorzugte Richtung verstärkt Licht emittieren, wird diese Lichtabstrahlung vorteilhaft zur Beleuchtung von Bedienelementen, z. B. Türgriffen, Notbremsgriffen, Notrufeinrichtungen oder sonstigen Kommunikationseinrichtungen, aber auch zur Beleuchtung von Fluchtwegen und Stufen genutzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden derartige Lichtleiter an den Kanten bzw. in der Nähe von Kanten von Einbauten angebracht. So wird im Notfall die bauartbedingte oder gezielt erhöhte Lichtemission des Lichtleiters auch in andere als der bevorzugten Richtung dazu genutzt, die Konturen von Einbauten im Schienenfahrzeug oder von Hindernissen auf dem Fluchtweg sichtbar zu machen und zu kennzeichnen.
Die Konturierung von Kanten von Einbauten erfolgt vorzugsweise in einer anderen Farbe, als der Farbe der Beleuchtung des Fluchtweges. Auch die Beleuchtung von Bedienelementen wird vorteilhaft in unterschiedlichen Färbungen durchgeführt. Dies ermöglicht den Fahrgästen eine bessere Orientierung. Die unterschiedliche Färbung des emittierten Lichtes kann beispielsweise durch die Speisung der Lichtleiter mit Licht aus Leuchtdioden, die monochromatisches Licht in der jeweils benötigten Wellenlänge und damit Färbung abstrahlen, erreicht werden. So können in Abhängigkeit von der Art des beleuchteten Gegenstandes beispielsweise wesentliche Bedienungselemente rot, der Boden des Fluchtweges weiß und Einbauten und Hindernisse blau beleuchtet sein.
An Stellen wie z. B. der Unterseite von Sitzen, die nicht ohne weiteres von den Fahrgästen erreicht werden, werden die Lichtleiter vorteilhaft auch direkt auf der Oberfläche durch Kleben oder sonstige geeignete Befestigungen wie z. B. mittels Trägern angeordnet.
Da es wichtig sein kann, bestimmte Bereiche besonders gut auszuleuchten, kann es sein, dass das Licht, das ein einzelner Lichtleiter in die bevorzugte Richtung abstrahlt, nicht ausreicht. Hier werden vorteilhaft mehrere Lichtleiter nebeneinander oder in einem geeigneten Muster angebracht und deren bevorzugte Abstrahlrichtung so ausgerichtet, dass der erhöhte Lichtbedarf gedeckt wird. Es ist beispielsweise notwendig, den Boden des Fahrgastraums des Schienenfahrzeugs im Notfall besonders gut auszuleuchten. Dazu werden an den Unterseiten der Sitze, mindestens aber an den Unterseiten der gangseitigen Sitze, mehrere Lichtleiter parallel oder in einem geeigneten Muster angeordnet, die gemeinsam den Boden des Fahrgastraums des Schienenfahrzeugs, insbesondere auf dem bevorzugten Fluchtweg, besonders gut ausleuchten. Vorteilhaft wird eine einzelner Lichtleiter in Schleifen, Spiralen, Mäandern oder einem sonstigen geeigneten Muster verlegt, um eine erhöhte Lichtabstrahlung in die gewünschte Richtung zu erzielen und einen Bereich mit einem erhöhten Lichtbedarf besonders gut auszuleuchten.
Durch geeignete Verlegemuster wird auch zwischen den Lichtleitern eine gleichmäßige Ausleuchtung erreicht. Die Oberflächen der Lichtleiter werden vorteilhaft durch geeignete Bearbeitung ihrer Oberfläche, wie z. B. Ätzung oder Schliff bzw. gezielte Aufrauhung, so gestaltet, dass auch zwischen den Lichtleitern eine gleichmäßige Ausleuchtung erzielt wird. Dazu trägt weiterhin eine geeignete Ausrichtung der bevorzugten Abstrahlungsrichtung der Lichtleiter bei. All diese Maßnahmen sind besonders vorteilhaft einzusetzen, um unter Sitzen eine gleichmäßige Ausleuchtung des Fahrzeugbodens, auch zwischen den Sitzen, zu erreichen.
Es kann sein, dass die Beleuchtung eines Bereichs, der besonders guter Ausleuchtung bedarf, nicht von einer Stelle aus erfolgen kann. Hier werden vorteilhaft, die bevorzugten Abstrahlrichtungen der Lichtleiter, die an verschiedenen Stellen angebracht sind, so ausgerichtet, dass sie gemeinsam einen Bereich beleuchten.
Es kann sein, dass Bereiche, die im Notfall beleuchtet werden müssen, keine geeignete Installationsmöglichkeit für einen Lichtleiter in unmittelbarer Umgebung aufweisen. Hier werden vorteilhaft, an einem Ort mehrere Lichtleiter installiert, deren bevorzugte Abstrahlrichtungen zu jeweils unterschiedlichen Beleuchtungszielen einzeln oder gruppenweise gerichtet sind. Vorteilhaft wird ein Lichtleiter in Schleifen, Mäandern, Spiralen oder einem sonstigen geeigneten Muster so verlegt, dass er in jeder Windung bzw. in einer Gruppe von Windungen des Musters leicht verdreht wird und so mehrere Beleuchtungsziele erhellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 29924584 U1 [0003]
- DE 10043251 A1 [0004]
- EP 0795469 A1 [0005]
- DE 4407498 C2 [0012]
- DE 10336352 B4 [0012]

Claims

Anordnung zur Notfallbeleuchtung des Fluchtweges in Schienenfahrzeugen mittels einem oder mehreren Lichtleitern, dadurch gekennzeichnet, dass diese lateral Licht auskoppeln und dieses überwiegend in bevorzugte Richtungen emittieren und die bevorzugten Richtungen der Lichtemissionen wenigstens eines Teils der Lichtleiter auf den Boden des Fahrgastraums des Schienenfahrzeugs und damit auf den Fluchtweg der Fahrgäste weisen.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Lichtleiter entlang der Kanten fester Einbauten in den, den Fahrgästen zugänglichen Bereichen angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bevorzugte Richtung der Lichtemission eines Teils der Lichtleiter zu wesentlichen Bedienungselementen weist.
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wesentlichen Bedienungselemente Türen, Fenster, Türgriffe, Notbremsgriffe, Stufen und Kommunikationseinrichtungen sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Lichtleiter an den Unterseiten der Fahrgastsitze angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Lichtleiter vorzugsweise an den Unterseiten der gangseitigen Fahrgastsitze angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Lichtleiter an den Unterseiten der gangseitigen Armlehnen der Fahrgastsitze angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Lichtleiter an den Unterkanten der Gepäckablagen angeordnet ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lichtleiter dicht beabstandet angeordnet sind, deren bevorzugte Richtungen identisch sind.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiter Licht unterschiedlicher Färbung in Abhängigkeit von der Art des beleuchteten Gegenstandes abgeben.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lichtleiter dicht beabstandet angeordnet sind, deren bevorzugte Abstrahlrichtungen einzeln oder gruppenweise unterschiedlich voneinander sind.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lichtleiter an verschiedenen Stellen angebracht sind, deren bevorzugte Abstrahlrichtungen so ausgerichtet sind, dass sie einen gemeinsamen Bereich beleuchten.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtleiter schleifenförmig, mäanderförmig, spiralförmig oder in einer sonstigen geeigneten Form so angeordnet ist, dass er von einem Installationsort aus in eine bevorzugte Richtung oder in mehrere bevorzugte Richtungen abstrahlt.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiter durch die Bearbeitung ihrer Oberfläche und/oder die Anordnung in einem geeigneten Verlegemuster der Raum zwischen den Lichtleitern gleichmäßig ausleuchten.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiter unter Fahrgastsitzen angeordnet sind und die Lichtleiter aufgrund der Bearbeitung der Oberflächen und/oder geeignete Ausrichtung der bevorzugten Abstrahlungsrichtung und/oder geeignete Verlegemuster den Fahrzeugboden gleichmäßig ausleuchten.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtwellenleiter durch Leuchtdioden mit Licht einer Wellenlänge oder einer Mehrzahl von Wellenlängen beaufschlagt werden.