-
Die Erfindung betrifft eine Verkehrsschildanordnung zur wechselweisen Anzeige von Lichtzeichen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
-
Derartige Verkehrsschildanordnungen zur wechselweisen Anzeige von Lichtzeichen, insbesondere von Verkehrszeichen und/oder Texten, dienen der Information und Beeinflussung von Verkehrsteilnehmern des Straßenverkehrs und sind straßenseitig an Masten oder Schilderbrücken angeordnet. Eine Verkehrsschildanordnung umfasst eine Frontplatte mit einer Vielzahl an Lichtpunkten zur Bildung der Lichtzeichen. Eine Lichtquelle ist dazu vorgesehen, Licht für eine Gruppe von gleichzeitig leuchtenden Lichtpunkten zu erzeugen. Erzeugtes Licht wird mittels einer Mehrzahl an Lichtwellenleitern von der Lichtquelle zu den Lichtpunkten geführt. Die Lichtquelle und ein gebündeltes Ende der Lichtwellenleiter sind mit einer Halterung verbunden, um erzeugtes Licht in die Lichtwellenleiter einzukoppeln.
-
Ein derartiges Wechselverkehrszeichen ist aus der Gebrauchsmusterschrift
DE 200 21 669 U1 bekannt. Dort wird eine Lampensäule mit einer würfelförmigen Halterung vorgeschlagen, an der ein Einspeisungsende eines Lichtleiterbündels und eine Halogenlampe festgehalten sind. Von der Halogenlampe erzeugtes Licht tritt durch eine Wandöffnung einer Halterungswand und wird durch einen diagonal ausgerichteten Verteilspiegel auf das Lichtleiterbündel verteilt. Das Lichtleiterbündel leitet Licht zu Teilen des Wechselverkehrszeichens, so dass das zugeordnete Symbol des Verkehrszeichens leuchtet. Wenn die als Hauptlampe betriebene Halogenlampe am Ende ihrer Lebensdauer ausbrennt, wird selbstätig oder durch manuelle Schaltung eine als Nebenlampe dienende, zweite Halogenlampe in Betrieb genommen. Deren Licht tritt durch eine Wandöffnung einer benachbarten Halterungswand und wird durch den Verteilspiegel, der Licht zu 50% reflektiert und zu 50% durchlässt, auf das Lichtleiterbündel verteilt. Hierdurch ist die Funktion des Wechselverkehrszeichens ohne Demontage einer ausgebrannten Lampe und Montage einer neuen Lampe im Wesentlichen ohne Unterbrechung gewährleistet.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Verkehrsschildanordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen, deren Betrieb möglichst ökonomisch aufrechterhalten werden kann.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine gattungsgemäße Verkehrsschildanordnung mit den Merkmalen des kennzeichnenden teils des Patentanspruches 1. Demnach weist die Lichtquelle eine LED-Leuchtfläche auf. Leuchtdioden (engl. Light Emitting Diodes, kurz LED) haben im Vergleich zu den bislang in faseroptischen Wechselverkehrszeichen eingesetzten Halogenlampen eine wesentlich längere Lebensdauer und einen viel geringeren Energieverbrauch. Die höhere Verfügbarkeit der Lichtquelle und deren längere Austauschintervalle verringern die Betriebskosten erfindungsgemäßer Verkehrszeichenanordnungen.
-
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verkehrsschildanordnung ist die Lichtquelle lösbar mit der Halterung verbunden. Hierdurch können ausgebrannte Halogenlampen zerstörungsfrei gegen Lichtquellen mit LED-Leuchtflächen ausgetauscht werden. Dazu weist die Lichtquelle eine mechanische und elektrische Schnittstelle auf, die mit derjenigen der bislang verwendeten Halogenlampen kompatibel ist. Der Betreiber einer Verkehrsschildanordnung kann hierdurch den Fortsetzungsbedarf an energetisch ineffizienten und kurzlebigen Halogenlampen unterbrechen, ohne eine komplett neue, auf LED-Lichtquellen basierende Verkehrsschildanordnung anschaffen zu müssen.
-
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verkehrsschildanordnung weist die Halterung eine Auflagefläche, an der eine Flanschplatte der Lichtquelle anliegt, und eine Klemmvorrichtung auf, mittels welcher die Flanschplatte auf der Anlagefläche festgespannt ist. Die Auflagefläche kann beispielsweise durch eine Wand der Halterung gebildet sein, an der die Flanschplatte derart anliegt, dass eine definierte Position der LED-Leuchtfläche relativ zum gebündelten Ende der Lichtwellenleiter sichergestellt ist, um Licht in die Lichtwellenleiter einzukoppeln. Mithilfe der Klemmvorrichtung ist ein schneller Wechsel von Lichtquellen ohne Werkzeug und gleichzeitig ein sicheres Fixieren der Lichtquelle an der Halterung möglich.
-
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verkehrsschildanordnung weist die Lichtquelle einen von der Flanschplatte abstehenden Trägersteg auf, auf dem die LED-Leuchtfläche aufgebracht ist. Der Trägersteg ragt von der Flanschplatte in die - beispielsweise würfelförmige - Halterung hinein, so dass die aufgebrachte LED-Leuchtfläche in der Nähe des gebündelten Endes der Lichtwellenleiter positioniert ist. Im Falle einer würfelförmigen Halterung weist diese eine Wandöffnung auf, durch die der Trägersteg einführbar ist, die kreisringförmige Flanschplatte aber auf der durch die Halterungswand gebildete Auflagefläche zu liegen kommt.
-
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verkehrsschildanordnung erstreckt sich die LED-Leuchtfläche parallel und in einem Abstand von mindestens 0,5 mm bis 1 mm zu einem stirnseitigen Lichteintrittsquerschnitt des gebündelten Endes der Lichtwellenleiter. Durch Einhaltung eines Mindestabstandes zwischen dem LED-Leuchtfeld und dem Lichteintrittsquerschnitt der Lichtwellenleiter im Bereich weniger Millimeter wird eine gleichmäßigere Ausleuchtung des Lichteintrittsquerschnittes erreicht als beim einem direkten Kontakt. Dadurch leuchten die von der Lichtquelle beleuchteten Leuchtpunkte mit derselben Helligkeit.
-
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verkehrsschildanordnung erstreckt sich die LED-Leuchtfläche in einem Abstand von höchstens 2 mm bis 6 mm, vorzugsweise bis 3 mm, zum Lichteintrittsquerschnitt. Damit wird der Abstand zwischen Lichtquelle und Lichteintrittsquerschnitt der Lichtwellenleiter wesentlich kürzer als bei den bekannten Halogenlampen. Dadurch werden optische Verluste verringert und es können LED-Leuchtflächen mit geringerem elektrischen Leistungsbedarf verwendet werden. Außerdem kann auf optische Elemente, die bei Halogenlampen zur Bündelung des abgestrahlten Lichts verwendet werden, verzichtet werden. Dies wiederum verringert zusätzlich die Betriebskosten der erfindungsgemäßen Verkehrsschildanordnung.
-
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verkehrsschildanordnung erstreckt sich die LED-Leuchtfläche wenigstens über den Lichteintrittsquerschnitt. Aufgrund des optimierten Abstandes zwischen LED-Leuchtfläche und Lichteintrittsquerschnitt der Lichtwellenleiter kann die LED-Leuchtfläche in ihrer Ausdehnung derjenigen des Lichteintrittsquerschnitts angepasst werden, sollten also etwa kongruent sein. Dadurch muss die LED-Leuchtfläche insbesondere nicht größer als der Lichteintrittsquerschnitt ausgelegt werden, was wiederum die Anschaffungskosten der Leuchtdioden verringert.
-
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung, in deren
- 1 eine Schilderbrücke mit erfindungsgemäßen Verkehrszeichenanordnungen,
- 2 eine Frontplatte einer Verkehrszeichenanordnung aus 1,
- 3 eine Seitenansicht eines Ausschnittes einer Verkehrszeichenanordnung aus 1,
- 4 eine Vorderansicht des Ausschnittes aus 1,
- 5 eine Seitenansicht der Lichtquelle aus 1,
- 6 eine Unteransicht der Lichtquelle aus 1 und
- 7 eine Seitenansicht der Lichtquelle aus 1 schematisch veranschaulicht sind.
-
Erfindungsgemäße Verkehrsschildanordnungen 1 können als Wechselwegweiser an Masten oder auch gemäß 1 als Wechselverkehrszeichen an Schilderbrücken 2 angeordnet sein. Die Schilderbrücke 2 umfasst zwei neben der Fahrbahn 3 aufgestellte Seitenstützen 4, die durch zwei die Fahrbahn 3 überspannende Querriegel 5 verbunden sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind an den Querriegeln 5 drei Verkehrsschildanordnungen 1 befestigt, die jeweils zur wechselweisen Anzeige von an die Fahrbahn 3 befahrende Verkehrsteilnehmer gerichteten Lichtzeichen eingerichtet sind. Ein Lichtzeichen kann ein Verkehrszeichen 6, etwa eine Geschwindigkeitsbegrenzung oder einen Gefahrenhinweis, oder auch einen Text 7, etwa Nebel oder Stau, darstellen.
-
Damit eine Verkehrsschildanordnung 1 unterschiedliche Lichtzeichen anzeigen kann, umfasst es gemäß 2 eine gelochte Frontplatte 8 mit einer Matrix aus vielen Lichtpunkten 9. Die Matrix ergibt sich aus der Überlagerung von gerastert darstellbaren Verkehrszeichen 6 und/oder Texten 7. Die zugehörige Gruppe oder Gruppen von Lichtpunkten 9, die zur Anzeige eines Verkehrszeichens 6 und/oder Texts 7 gemeinsam aufleuchten muss, wird durch ein an sich bekanntes Steuergerät angesteuert.
-
Das Licht für eine solche Gruppe von Lichtpunkten 9 wird gemäß 3 und 4 durch eine Lichtquelle 10 erzeugt und durch eine Mehrzahl an biegsamen Lichtwellenleitern 11 zu den Lichtpunkten 9 dieser Gruppe geführt. Hierzu sind die Lichtwellenleiter 11 an einem Ende mittels einer Hülse 12 gebündelt und an einer würfelförmigen Halterung 13 befestigt, während die freien Enden der Lichtwellenleiter 11 in Lichtpunkten 9 der Gruppe münden. Am gebündelten Ende bilden die Lichtwellenleiter 11 stirnseitig einen Lichteintrittsquerschnitt 14, in den von der Lichtquelle 10 erzeugtes Licht einkoppelt.
-
Die Lichtquelle 10 weist unter Verweis auch auf 6 bis 7 eine LED-Leuchtfläche 15 auf, die auf einem von einer kreisförmigen Flanschplatte 16 abstehenden Trägersteg 17 aufgebracht ist. Auf der dem Trägersteg 17 abgewandten Seite der Flanschplatte 16 ist ein Gehäuse 18 mit einer Treiberschaltung zur elektrischen Versorgung der LED-Leuchtfläche 15 verbunden. Zur Spannungsversorgung führen elektrische Leitungen 19 zu elektrischen Anschlüssen 20. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die LED-Leuchtfläche 15 rechteckförmig ausgestaltet und erstreckt sich über eine Breite von 17 mm und eine Länge von 21 mm bei einem Durchmesser des Lichteintrittsquerschnittes 14 der Lichtwellenleiter 11 von 16 mm. Durch diese Überdeckung wird eine gute Ausleuchtung des Lichteintrittsquerschnitts 14 erreicht. Die kreisförmige Flanschplatte 16 der Lichtquelle 10 weist einen Außendurchmesser von etwa 50 mm auf und liegt im montierten Zustand auf einer durch die Außenseite einer Halterungswand 21 gebildeten Auflagefläche 22 auf, damit die LED-Leuchtfläche 15 optimal relativ zum Lichteintrittsquerschnitt 14 der Lichtwellenleiter 11 positioniert ist. In dieser Position erstreckt sich die LED-Leuchtfläche 15 parallel zum Lichteintrittsquerschnitt 14 in einem Abstand 23 von mindestens 0,5 mm bis 1 mm und höchstens von 2 mm bis 6 mm, vorzugsweise bis 3 mm. Durch den Mindestabstand wird eine gleichmäßige Ausleuchtung des Lichteintrittsquerschnittes 14 erreicht, während es die Einhaltung des Höchstabstandes erlaubt, die Leuchtdioden der LED-Leuchtfläche 15 mit möglichst geringem Leistungsverbrauch zu dimensionieren.
-
Die Lichtquelle 10 ist lösbar mit der Halterung 13 verbunden, so dass eine Montage beziehungsweise ein Austausch der Lichtquelle 10 einfach zu bewerkstelligen ist. Hierzu wird die Lichtquelle 10 mit dem Trägersteg 17 voran durch eine Öffnung in der Halterungswand 21 in das Innere der würfelförmigen Halterung 13 geführt, bis die Flanschplatte 16 plan auf der Auflagefläche 22 zu liegen kommt. In dieser Position wird die Lichtquelle 10 durch eine Klemmvorrichtung 24 in Form eines Federklammer festgespannt.
-
Ein Kern der Erfindung ist darin zusehen, dass die Lichtquelle 10 hinsichtlich ihrer mechanischen und elektrischen Schnittstellen kompatibel zu bislang in solchen Verkehrsschildanordnungen eingesetzten Halogenlampen 10' ist. Eine solche Halogenlampen 10' ist in 3 durch Strichlinien angedeutet. Dies ermöglich den Betreibern der Vielzahl an noch im Feld befindlichen, faseroptischen Wechselverkehrszeichen und Wechselwegweisern anstelle der Anschaffung neuer LEDbasierter Anordnungen einfach ausgebrannte Halogenlampen 10' durch Lichtquellen 10 zu ersetzen und damit eine erfindungsgemäße Verkehrsschildanordnung 1 zu betreiben.
-
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
-
