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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von Baugruppen, umfassend ein Gehäuse mit zumindest einer Öffnung und einer in dem Gehäuse angeordneten, drehbar gelagerten Halterung, wobei die Halterung mindestens zwei Steckplätze für jeweils mindestens eine Baugruppe aufweist und wobei zum Entnehmen oder Einfügen einer Baugruppe die Steckplätze durch Drehen der Halterung mit der Öffnung zur Deckung bringbar sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Lichtsignalanlage, enthaltend eine solche Vorrichtung.
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In vielen Bereichen werden Signalsysteme verwendet, die beispielsweise Informationen, eine Warnung oder dergleichen durch ein oder mehrere Leuchtsignale anzeigen. Ein typisches Beispiel hierfür ist eine Lichtsignalanlage (Lichtzeichenanlage). Der Einsatzbereich für derartige Signalsysteme ist üblicherweise sicherheitsrelevant (Vermeidung verkehrsgefährdender Signalisierung).
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Das Signalsystem besteht üblicherweise aus mehreren Signalkammern, welche das entsprechende Leuchtmittel, beispielsweise eine LED und dessen Ansteuerung und/oder Überwachung in Form einer (elektronischen) Baugruppe enthält. Bei der Signalkammer handelt es sich grundsätzlich um ein Gehäuse, das in seinem Inneren eine Halterung für das Leuchtmittel und die Baugruppe aufweist. Ältere Leuchtmittel mit Glüh-/Halogenlampen benötigen in der Regel keine Ansteuer- oder Überwachungsbaugruppen in den Signalkammern. Bei einem Defekt des Leuchtmittels und/oder der Baugruppe muss das Gehäuse geöffnet und das defekte Element ausgetauscht werden. Die Instandsetzung erfolgt also unter Abschaltung des gesamten Systems, was zu erheblichen Eingriffen in den Straßenverkehr führen kann. Insbesondere bei einem Signalsystem mit höchstem Verfügbarkeitsanspruch ist es wünschenswert, die Instandsetzung ohne Abschaltung des Systems zu bewerkstelligen oder die Instandsetzungszeit möglichst gering zu halten.
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In diesem Zusammenhang ist es bekannt, Signalsysteme mit redundanten Signalen auszustatten. Bei einem Fehler, der als nicht verkehrsgefährdend eingestuft ist (beispielsweise ein Ausfall der Freigabe- oder Achtungssignale einer Lichtsignalanlage), kann die Lichtsignalanlage unter Umständen weiter den Verkehr steuern. Die Instandsetzung erfolgt aber in der Regel ebenfalls bei ausgeschalteter Anlage. Auch wenn keine Abschaltung der Anlage erfolgen muss, ist der Austausch eines redundanten Signals üblicherweise mit einer zumindest teilweisen Verdeckung des Lichtsignals verbunden (durch die erforderliche Öffnung des gesamten Gehäuses), woraus eine Beeinträchtigung des Straßenverkehrs resultiert.
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Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse zur Aufnahme von Baugruppen bereitzustellen, bei dem der Austausch redundanter Baugruppen ohne Abschaltung einer das Gehäuse enthaltenden Anlage und ohne Beeinträchtigung des Straßenverkehrs möglich ist. Darüber hinaus sollte der Austausch von Baugruppen einfach und schnell erfolgen können.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Aufnahme von Baugruppen, umfassend ein Gehäuse mit zumindest einer Öffnung und einer in dem Gehäuse angeordneten, drehbar gelagerten Halterung. Die Halterung weist mindestens zwei Steckplätze für jeweils mindestens eine Baugruppe auf. Zum Entnehmen oder Einfügen (Austausch) einer Baugruppe können die Steckplätze durch Drehen der Halterung mit der Öffnung zur Deckung gebracht werden. Durch die Öffnung kann auf diese Weise auf einen Steckplatz zugegriffen werden, ohne dabei das Gehäuse zu entfernen und die Halterung freizulegen.
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Die Öffnung ist vorzugsweise an einer Seite des Gehäuses angebracht, so dass ein gegebenenfalls vorhandenes Lichtsignal während dem Austausch nicht verdeckt wird.
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Vorzugsweise ist die Öffnung mit einem Deckel oder einer an dem Gehäuse angebrachten Klappe verschließbar, insbesondere staub- und/oder wasserdicht verschließbar. Für den Austausch einer Baugruppe ist eine zeitaufwändige Demontage des Gehäuses nicht erforderlich. Vielmehr ist lediglich die Klappe zu öffnen und durch Drehen der Halterung ein Steckplatz mit der Öffnung zur Deckung zu bringen, sofern sich nicht bereits ein Steckplatz in der gewünschten Position befindet.
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Das Vorhandensein von zumindest zwei Steckplätzen ermöglicht die Anordnung von zwei redundanten Baugruppen. Bei einer Einzelader-Ansteuerung der Baugruppen werden eine Spannung und/oder ein Strom zu den Baugruppen geschaltet und im Falle einer Lichtsignalanlage leuchtet das Signal (ohne Spannung/Strom ist das Signal aus/dunkel). Tritt ein Defekt bei einer der Baugruppen auf, ist eine komplette Demontage des Gehäuses nicht erforderlich. Der Austausch kann mit besonderem Vorteil während des Normalbetriebs einer die Vorrichtung umfassenden Anlage erfolgen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Halterung drei oder vier, insbesondere drei, Steckplätze auf, wobei vorzugsweise jeder Einschub für genau eine Baugruppe vorgesehen ist. Wenn die Ansteuerung der Baugruppen beispielsweise über einen Bus erfolgt (zum Bespiel CAN-Bus, im Gegensatz zur Einzelader-Ansteuerung), liegt eine Dauerspannung an und es muss ein Befehl zum Ein-/Ausschalten gesendet werden. Bei nur zwei redundanten Baugruppen und einem Fehler in der Befehlserkennung einer Baugruppe, kann nicht entschieden werden, welche Baugruppe fehlerhaft und welche korrekt arbeitet. Als Folge müsste die Lichtsignalanlage sich, trotz Redundanz, ausschalten. Bei drei redundanten Baugruppen und einem Fehler, kann jedoch eine „zwei aus drei“-Mehrheitsentscheidung getroffen werden.
Ein vierter Steckplatz kann insbesondere für eine nicht redundante Baugruppe vorgesehen sein, die eine Zusatzfunktion ausübt.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Baugruppe um eine elektronische Baugruppe, insbesondere LED-Baugruppe. Darüber hinaus kann es sich um Baugruppen handeln, die den Verkehr erfassen (z.B. Anforderungstaster von Fußgängern, Detektoren) oder um Baugruppen, die zusätzliche Information bereitstellen (z.B. Rückmeldung an Fußgänger, Wechselverkehrszeichen). Weiterhin können Baugruppen zur Ansteuerung/Überwachung von taktilen oder akustischen Signalen für Sehbehinderte vorgesehen sein.
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Das Gehäuse kann ferner Leuchtmittel und/oder Leuchtmittelverstärker umfassen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Halterung und/oder das Gehäuse Rastmittel zur Arretierung der Halterung. Die Rastmittel bewirken vorzugsweise, dass die Halterung die korrekte Lage der Baugruppen im Betrieb gewährleistet. Während des Austauschs kann die Halterung für den Zugang über die Öffnung ebenfalls fixiert sein. Eine weitere Drehung der Halterung kann dann beispielsweise nur gegen einen Widerstand erfolgen oder durch manuelles Lösen eines der Rastmittel. Die korrekte Lage und der Austausch der Baugruppen werden auf diese Weise erleichtert.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auf dem Boden des Gehäuses eine Platte oder Scheibe (Ronde) aus Metall, insbesondere aus Kupfer oder Aluminium, angeordnet. Eine solche Platte oder Scheibe kann insbesondere dann vorgesehen sein, wenn das Gehäuse aus einem Kunststoff geformt ist, um Verlustleistungen zu spreizen und abzuführen.
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Vorzugsweise ist die Halterung pro Steckplatz mit zwei speziell geformten, elastischen Teilen zur Fixierung der Halterung in der z-Achse versehen. Diese Niederhalter können die Baugruppen auf den Boden des Gehäuses oder die Ronde drücken. Dadurch lassen sich beispielsweise Fertigungstoleranzen ausgleichen, so dass ein Wackeln der Baugruppe verhindert werden kann. Ferner kann ein Lichtaustritt (z.B. bei Verwendung von LED-Baugruppen) in der vorhergesehen Richtung ohne Abweichungen erfolgen. Ferner kann durch den Niederhalter der Kontakt zur Ronde und damit die Wärmeableitung verbessert werden.
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Ferner kann es bevorzugt sein, dass das Gehäuse an einer Außenseite wenigstens ein Befestigungsmittel umfasst, mit dem es an einem Tragelement angebracht werden kann. Das Tragelement kann dann beispielsweise an einem Masten und/oder einer Wand oder dergleichen befestigt werden. Bei dem Befestigungsmittel kann es sich im einfachsten Fall beispielsweise um eine Bohrung im Gehäuse handeln, durch welche eine Schraube geführt werden kann. Vorzugsweise handelt es sich allerdings um einen Vorsprung an der Außenseite des Gehäuses, dessen Form insbesondere an die Art des Tragelements angepasst sein kann. Der Vorsprung kann einteilig mit dem Gehäuse ausgeführt sein.
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Vorzugsweise ist das Gehäuse aus einem UV-stabilen und wetterfesten Kunststoff geformt, beispielsweise aus PVC (Polyvinylchlorid), PE (Polyethylen), PP (Polypropylen) oder PET (Polyethylenterephthalat). Auch die Halterung besteht bevorzugt aus einem derartigen Kunststoff. Besonders bevorzugt ist/sind das Gehäuse und/oder die Halterung durch Spritzgussverfahren herstellbar. Ferner ist es bevorzugt, wenn auch das Befestigungsmittel durch Spritzguss herstellbar ist. Insbesondere bilden das Gehäuse und das Befestigungsmittel ein Spritzgussteil. Eine Herstellung von Gehäuse und/oder Halterung mittels 3D-Druck ist ebenfalls denkbar.
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Vorzugsweise handelt es sich bei der Vorrichtung um eine Signalkammer einer Lichtsignalanlage, insbesondere Verkehrssignalanlage.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Signalanlage, insbesondere Lichtsignalanlage, umfassend zumindest eine der vorstehend beschriebenen Vorrichtung. Vorzugsweise handelt es sich um Signalkammern, die einen Kraftfahrzeug-Signalgeber (drei Vorrichtungen) oder einen Fußgänger-Signalgeber (zwei Vorrichtungen) bilden.
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1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer Explosionsdarstellung. Bei gezeigter Vorrichtung 1 handelt es sich um eine Signalkammer einer Lichtsignalanlage. Die Vorrichtung 1 umfasst ein mittels Spritzguss hergestelltes im Wesentlichen zylindrisches Gehäuse 2 aus einem wetterfesten Kunststoff. Das Gehäuse weist seitlich eine Öffnung 3 auf, die mit einem abnehmbaren Deckel 4 verschlossen werden kann. Auf einer Innenseite 5 des Gehäuses 2 (Gehäuseboden) ist eine runde Aluminiumscheibe 6 angebracht, um gegebenenfalls entstehende Wärme abzuführen. Im Inneren des Gehäuses 2 ist eine um ihre Achse (z-Achse) drehbare Halterung 7 angeordnet, die vier Steckplätze 8 für jeweils eine elektronische Baugruppe 9 aufweist, wobei nur zwei der Steckplätze 8 sichtbar sind. Die Halterung 7 besteht aus demselben Material wie das Gehäuse 2 und ist ebenfalls mittels Spritzguss hergestellt. Die Halterung 7 weist einen hohlen Kegelstumpf-Abschnitt 11 auf, welcher die Reflexion einfallenden Lichts minimiert. Bei der Baugruppe 9 handelt es sich um eine LED-Baugruppe, die mit in Richtung des Abschnitts 11 ausgerichteten LEDs 10 versehen ist. Die Halterung 7 ist mit einem aufsteckbaren Exzenter-Ring 12 versehen, der die Halterung 7 im Gehäuse 2 in zwei Richtungen fixiert (x- und y-Achse) und gleichzeitig eine Verschiebung der optischen Achse ermöglicht. In der Halterung 7 sind für die Fixierung in der z-Achse speziell geformte, elastische Niederhalter 13 vorhanden. Den vorderen Abschluss des Gehäuses (Lichtaustritt) bilden eine Fresnel-Linse und eine Streuscheibe (beide nicht dargestellt).
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Zum Austausch einer der Baugruppen 9 ist lediglich der Deckel 4 zu öffnen und die Halterung händisch so zu drehen, dass der Steckplatz 8, der die zu tauschende Baugruppe 9 enthält, durch die Öffnung 3 zugänglich ist. Handelt es sich bei den Baugruppen 9 in den Steckplätzen um redundante Baugruppen, ist ein Abschalten der die Signalkammer 1 umfassende Anlage nicht erforderlich.
