DE102012023190A1

DE102012023190A1 - Signalsäule

Info

Publication number: DE102012023190A1
Application number: DE102012023190.3A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Gutekunst; Viktor Virág; Kristof Simon; Henrik Ruf
Original assignee: Balluff GmbH
Current assignee: Balluff GmbH
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2032-11-29
Also published as: US9863611B2; WO2014082616A1; CN104798118A; CN104798118B; DE102012023190B4; US20150300606A1

Abstract

Eine Signalsäule mit einem stabförmigen, transparenten Gehäuse, in dessen Innerem ein stabförmiger Signalgeber (300) angeordnet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse zwischen Signalgeber (300) und transparentem Gehäuse wenigstens ein Lichtverteilelement (200) angeordnet ist, welches Licht ebenenförmig von Lichtquellen (400) des Signalgebers (300) zur Gehäusewand (105, 106, 107) leitet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Signalsäule mit einem stabförmigen transparenten Gehäuse, in dessen Innerem ein stabförmigen Signalgeber angeordnet ist.
Stand der Technik
Derartige Signalsäulen, auch als „Stacklight” bekannt, dienen der optischen Anzeige von wenigstens einem Betriebszustand, insbesondere der Anzeige von mehreren, unterschiedlichen Betriebszuständen von technischen Geräten, wie beispielsweise einer Maschine, einer Anlage, eines Fahrzeugs oder dergleichen. Solche Leuchtsäulen gehen beispielsweise aus der DE 10 2009 051 412 A1 , der US 2005/0129204 A1 , der DE 20 2009 018 539 U1 hervor.
Die DE 2 2011 801 offenbart eine Leuchtsäule aus wenigstens teilweise transparenten Leuchtelementen, die jeweils eine Glühbirne umfassen und stapelförmig übereinander angeordnet sind und auf einem Sockel sitzen. Die Leuchtelemente sind durch Leitungen miteinander verbunden.
Aus der DE 159 13 983 A1 ist eine Signalsäule bekannt geworden, die aus mehreren, ihrer Bauart nach gleichen und übereinander angeordneten Signalelementen besteht. Um eine einfache und wirksame mechanische und elektrische Verbindung zu erzielen, ist eine Bajonett-Verschlussanordnung zwischen den Signalelementen bzw. dem elektrischen Anschlusssockel vorgesehen, wobei über U-förmige Verbindungsbrücken eine Verbindung zu einem L-förmigen Verbindungssteg jeweils benachbarter Teile erfolgt. Hierdurch sind die Signalelemente an jeder beliebigen Stelle der Signalsäule leicht auftrennbar, damit ein Austausch von Signalgebern oder ein Austausch einzelner, in ihrer Farbgebung unterschiedlicher Signalelemente möglich ist. Als Leuchtmittel kommen hier auch sogenannte LED-Säulen zum Einsatz, um eine Art Rundum-Kennleuchte zu erzeugen. Dabei werden mehrere, zum Beispiel vier, LEDs senkrecht übereinander angeordnet, um zum Beispiel sechs LED-Säulen zu bilden, die nach Art eines Hexagons angeordnet sind. Es werden LEDs mit kleinem Abstrahlwinkel verwendet, damit ein gebündelter Lichtstrahl erzeugt wird.
Die LEDs sind dabei jeweils in einem Signalelement angeordnet.
Bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten Signalsäulen werden mehrere Signalelemente miteinander verbunden und elektrisch kontaktiert. Diese Signalelemente können unterschiedliche Farben, unterschiedliche Leuchtstärken und dergleichen aufweisen. Problematisch hierbei ist zum einen, dass unterschiedliche Signalelemente mechanisch und elektrisch miteinander verbunden werden müssen. Dies erhöht nicht nur den Montageaufwand, sondern birgt auch Fehlerquellen, zum Beispiel elektrische Fehlkontaktierungen, Eintritt von Schmutz bei demontierten Signalelementen und dergleichen in sich. Darüber hinaus ist die Art der Gestaltung derartiger Signalleuchten limitiert durch die übereinander angeordneten stapelförmigen Signalelemente („Stacklight”).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Signalleuchte der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, dass bei einfachem Aufbau eine große Vielzahl von unterschiedlichen Signalanzeigemöglichkeiten realisierbar ist.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Signalsäule weist den Vorteil auf, dass in dem Gehäuse zwischen Signalgeber und transparentem Gehäuse wenigstens ein Lichtleitelement angeordnet ist, welche das Licht im Wesentlichen ebenenförmig von Lichtquellen des Signalgebers zur Gehäusewand leitet.
Diese Ausbildung ermöglicht es, die Signalsäule als ein einziges Bauteil herzustellen, wobei der Signalgeber im Inneren des stabförmigen Gehäuses gewissermaßen vom Boden des Gehäuses bis zum Deckenelement reicht. Durch das wenigstens eine Lichtverteilelement, welches das Licht ebenenförmig von den Lichtquellen des Signalgebers zur Gehäusewand leitet, ist es möglich, verschiedene Signalebenen zu realisieren, ohne dass Signalelemente mechanisch übereinander anzuordnen sind. Vielmehr ist es so, dass durch den stabförmigen Signalgeber mit säulenartig übereinander angeordneten Lichtquellen in Verbindung mit dem wenigstens einen Lichtverteilelement über die gesamte Länge der Signalsäule unterschiedliche Signalebenen realisierbar sind.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch 1 angegebenen Signalsäule möglich. Besonders vorteilhaft ist es, dass das wenigstens eine Lichtverteilelement eine Lichtverteilfolie ist.
Diese Lichtverteilfolie ist bevorzugt an der Innenseite der Gehäusewand befestigt. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Lichtverteilfolie der Form der Gehäusewandung im Wesentlichen folgt. Als Lichtverteilfolie kann beispielsweise die „IMOS Lichtverteilfolie F002” (technisches Merkblatt Nr. 74.02) der Firma IMOS Gubela GmbH, Renchen, zum Einsatz kommen.
Vorteilhafterweise ist zur Befestigung der Folie in dem Gehäuseinneren wenigstens ein ins Innere des Gehäuses ragendes Befestigungselement vorgesehen. Das wenigstens eine Befestigungselement ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung als ein Vorsprung ausgebildet, der zwei sich gegenüberliegende Nuten mit der Gehäusewand bildet, welche die Folienenden aufnimmt und hält.
Das stabförmige transparente Gehäuse kann rein prinzipiell eine unterschiedliche Gestalt aufweisen. Bevorzugt ist dieses Gehäuse ein Prisma.
Das Prisma weist bevorzugt eine polygonale, insbesondere eine dreieckförmige, Grundfläche mit ebenen oder gebogenen Seitenflächen auf.
Der Signalgeber kann auf unterschiedliche Art und Weise ausgebildet werden. Eine sehr vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Signalgeber wenigstens eine LED-Säule umfasst. Unter LED-Säule wird dabei eine säulenartige Anordnung von übereinanderliegenden LEDs verstanden. Bevorzugt umfasst der Signalgeber mehrere LED-Säulen, die so angeordnet sind, dass das von ihnen emittierte Licht in alle Raumrichtungen ausgestrahlt wird. Bevorzugt sind die LED-Säulen so angeordnet, dass ihr Licht in Richtung der Seitenflächen des Prismas mit polygonaler Grundfläche strahlt.
Besonders vorteilhaft ist es, dass die LED-Säulen durch RGB-LEDs gebildet werden. Diese RGB-LEDs ermöglichen eine praktisch beliebige Farbwahl. Hierdurch können Signalsäulen mit einer Mehrzahl von unterschiedlichsten Signalelementen realisiert werden, wobei diese Signalelemente elektronisch realisiert werden, also nicht wie aus dem Stand der Technik bekannt, durch einzelne Bauteile miteinander verbunden werden müssen.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die RGB-LEDs übereinanderliegend auf länglichen und jeweils flexibel miteinander verbundenen Platinenelementen angeordnet sind, welche vertikal in dem Gehäuse positioniert sind.
Die RGB-LEDs sind hinsichtlich ihres Leuchtzeitpunkts, ihrer Leuchtdauer, der Farbe und der Helligkeit durch eine Steuerschaltung ansteuerbar.
Die Signalsäule weist vorteilhafterweise eine IO-Link-Schnittstelle oder einen IO-Link-Adapter auf. Mittels dieser Schnittstelle oder diesem Adapter kann die Signalsäule an eine Masterbaugruppe angebunden werden.
Über den IO-Link erfolgt vorteilhafterweise auch die Energieversorgung der Signalsäule. Die Anbindung mittels IO-Links ist vorteilhaft, da hierdurch der Verdrahtungsaufwand erheblich reduziert wird. Darüber hinaus ist aufgrund der standardisierten IO-Link-Schnittstelle eine Anbindung der Signalsäule an unterschiedlichen Maschinen, Prozesse und dergleichen möglich. Es muss also keine individuelle Anpassung der Ansteuerung bzw. Energieversorgung der Signalsäule an unterschiedliche Maschinen und dergleichen erfolgen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine isometrische Darstellung einer erfindungsgemäßen Signalsäule;
2 eine Schnittdarstellung durch das Gehäuse der in 1 dargestellten Signalsäule und
3 eine isometrische Darstellung der in 1 dargestellten Signalleuchte, teilweise weggebrochen zur Verdeutlichung ihres Aufbaus.
Ausführungsformen der Erfindung
Eine Signalleuchte 100, dargestellt in 1, weist ein stabförmiges transparentes Gehäuse auf, das als Prisma mit im Wesentlichen dreieckförmiger Grundfläche und gebogenen Seitenflächen 105, 106 und 107, welche die Gehäusewand bilden, ausgebildet ist. Das Gehäuse weist ein Sockelelement 110 und ein Deckelelement 120 auf, die beispielsweise aus Kunststoff oder aus Metall bestehen können. In dem Sockelelement 110 ist ein Anschlusselement 112 für beispielsweise elektrische Leitungen vorgesehen. Das Sockelelement dient ferner der Befestigung der Signalsäule auf einer Maschine und dergleichen. Das Anschlusselement 112 weist beispielsweise eine IO-Link-Schnittstelle oder einen IO-Link-Adapter auf, um die Signalsäule an eine Masterbaugruppe anzubinden. Über diese IO-Linkverbindung werden nicht nur die Ansteuersignale übertragen, sondern sie dient sehr vorteilhaft auch als Energieversorgung der Signalsäule.
Im Inneren des Gehäuses ist mit der als ein einziges Teil ausgebildeten Gehäusewand, umfassend die gebogenen Seitenflächen 105, 106, 107, beispielsweise am Übergang zweier Seitenflächen 105 und 107 ein Befestigungselement in Form eines Vorsprungs mit Nasen 170 angeordnet, der mit den Gehäusewänden 107, 105 jeweils Nuten 171, 172 ausbildet, in die die Enden einer weiter unten noch zu erläuternden Lichtverteilfolie aufgenommen werden.
In Verbindung mit 3 wird der Aufbau der Signalsäule näher erläutert, 3 zeigt die in 1 dargestellte Signalsäule in teilweise weggebrochener Darstellung. Wie der 3 zu entnehmen ist, ist die Lichtverteilfolie 200 im Gehäuseinneren so angeordnet, dass sie im Wesentlichen den Gehäusewänden folgt, oder anders ausgedrückt, entlang der Gehäusewände verläuft. Die Folie ist entweder als einstückige ausgebildete und entsprechend gebogene Folie in dem Gehäuse angeordnet oder es sind einzelne Folienelemente über flexible Verbindungselemente vorgesehen. Dabei ist hervorzuheben, dass das vorstehend beschriebene Befestigungselement 170 rein prinzipiell auch an jedem Übergang der gekrümmten Seitenflächen vorgesehen sein kann, also auch am Übergang zwischen der Seitenfläche 105 und 106 sowie 106 und 107 (siehe 2). In diesem letzteren Fall können einzelne Folienelemente entsprechend an den Innenseiten der Gehäusewand 105, 106, 107 befestigt werden. Die Folie selbst ist beispielsweise eine „IMOS Lichtverteilfolie F002” der Firma IMOS Gubela GmbH, Kniebisstr. 1, 77871 Renchen, wie sie aus deren technischem Merkblatt Nr. 74.02 hervorgeht.
Im Inneren des Gehäuses ist ein stabförmiger Signalgeber 300 angeordnet. Dieser stabförmige Signalgeber kann beispielsweise durch drei längliche Leiterplatten 310, 320, 330 gebildet werden, die nach Art eines dreiecksförmigen Prismas über flexible Verbindungen 305 miteinander verbunden sind. An den Außenseiten der Leiterplatten sind jeweils RGB-LEDs 400 übereinanderliegend angeordnet, sodass jede Leiterplatte 310, 320, 330 eine LED-Säule bildet. Das von diesen RGB-LEDs ausgesandte Licht wird durch die Lichtverteilfolie 200 ebenenförmig zu den transparenten Gehäuseseiten geleitet. Diese horizontale Lichtleitung ermöglicht ein „stapelförmig” übereinander liegendes Lichtmuster. Die RGB-LEDs sind hinsichtlich ihres Leuchtzeitpunkts, also wann sie beginnen zu leuchten und wann sie aufhören zu leuchten, ihrer Leuchtdauer, ihrer Farbe und ihrer Helligkeit durch eine (nicht dargestellte) Steuerschaltung ansteuerbar. Auf diese Weise ist auf einem rein elektronischen Wege eine praktisch beliebige Anzahl von unterschiedlichen Leuchtmustern erzielbar. So kann beispielsweise eine an sich bekannte Signalleuchte mit drei übereinanderliegenden Farben grün, gelb, rot realisiert werden, oder durch überlappendes Hintereinanderschalten der verschiedenen Leuchtdioden eine blaue Leuchte, die ein Rundumlicht erzeugt, oder ein Blinklicht oder ein auf- und ablaufendes Lichtmuster und dergleichen. Die Ansteuerung erfolgt dabei – wie oben bereits erwähnt – über eine 10-Link-Schnittstelle oder einen 10-Link-Adapter, also in standardisierter Weise. Hierdurch wird nicht nur die Vielseitigkeit der Einsatzmöglichkeiten der Signalsaule erhöht, sondern auch der Verdrahtungsaufwand und damit mögliche Störquellen erheblich reduziert.
Der große Vorteil ist, dass die verschiedenen Leuchtelemente nicht mechanisch miteinander verbunden werden müssen, was insbesondere auch hinsichtlich der Dichtheit und der Störsicherheit sehr vorteilhaft ist. Darüber hinaus können unterschiedlichste Lichtfiguren erzeugt werden.
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 102009051412 A1 [0002]
US 2005/0129204 A1 [0002]
DE 202009018539 U1 [0002]
DE 22011801 [0003]
DE 15913983 A1 [0004]

Claims

Signalsäule mit einem stabförmigen, transparenten Gehäuse, in dessen Innerem ein stabförmiger Signalgeber (300) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse zwischen Signalgeber (300) und transparentem Gehäuse wenigstens ein Lichtverteilelement (200) angeordnet ist, welches Licht ebenenförmig von Lichtquellen (400) des Signalgebers (300) zur Gehäusewand (105, 106, 107) leitet.
Signalsäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Lichtverteilelement eine Lichtverteilfolie (200) ist.
Signalsäule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtverteilfolie (200) an der Innenseite der Gehäusewand (105, 106, 107) befestigt ist.
Signalsäule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung der Lichtverteilfolie (200) in dem Gehäuseinneren wenigstens ein ins Innere des Gehäuses ragendes Befestigungselement (170) vorgesehen ist.
Signalsäule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Befestigungselement (170) ein Vorsprung ist, der zwei sich gegenüberliegende Nuten (171, 172) zur Aufnahme der Folienenden der Lichtverteilfolie (200) ausbildet.
Signalsäule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtverteilfolie (200) der Form der Gehäusewandung (105, 106, 107) im Wesentlichen folgt.
Signalsäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein Prisma ist.
Signalsäule nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Prisma eine polygonale, insbesondere dreieckförmige Grundfläche mit ebenen oder gebogen Seitenflächen (105, 106, 107), welche die Gehäusewand bilden, aufweist.
Signalsäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (200) wenigstens eine LED-Säule umfasst.
Signalsäule nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (300) mehrere LED-Säulen umfasst, die so angeordnet sind, dass das von ihnen emittierte Licht in alle Raumrichtungen ausgestrahlt wird.
Signalsäule nach Anspruch 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die LED-Säulen in Richtung der Seitenflächen des Prismas mit polygonaler Grundfläche strahlen.
Signalsäule nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die LED-Säule durch RGB-LEDs (400) gebildet wird.
Signalsäule nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die RGB-LEDs (400) übereinanderliegend auf länglichen und jeweils vorzugsweise flexibel miteinander verbundenen Platinenelementen (310, 320, 330) angeordnet sind, die im Gehäuse vertikal positioniert sind.
Signalsäule nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die RGB-LEDs (400) durch eine Steuerschaltung ansteuerbar sind hinsichtlich ihrer Leuchtzeit, ihrer Leuchtdauer, ihrer Farbe und ihrer Helligkeit.
Signalsäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine IO-Link-Schnittstelle oder einen IO-Link-Adapter aufweist.
Signalsäule nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung der Signalsäule über den IO-Link erfolgt.
Verwendung eines IO-Links zur Anbindung einer Signalsäule nach einem der Ansprüche 1 bis 16 an eine Masterbaugruppe.