DE1091008B

DE1091008B - Device for light-dark switching of optical signal transmitters

Info

Publication number: DE1091008B
Application number: DES62521A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinrich Schreiber; Heinrich Otto
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-04-10
Filing date: 1959-04-10
Publication date: 1960-10-13

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Hell-Dunkel-Schaltung von aus dem Wechselstromnetz betriebenen Glühlampen optischer Signalgeber, vorzugsweise für Straßenverkehrssignalanlagen. Die Glühlampen optischer Signalgeber werden in der Regel so bemessen, daß ihre Lichtstärke bei Tage ein sicheres Erkennen der einzelnen Signale gewährleistet. Bei Dunkelheit sind diese Signalgeber dann meist zu hell und blenden die Verkehrsteilnehmer; außerdem verbrauchen sie dann eine unnötig hohe Leistung. Dieses bekannte Problem besteht auch im Eisenbahnsignalwesen mit seinen den Lichtsignalanlagen im Straßenverkehr ähnlichen Verhältnissen, doch können dort die Lampen ohne weiteres bei Dunkelheit mit niedrigerer Spannung und dadurch geringerer Leuchtstärke als bei Tage betrieben werden, weil Stromquellen mit unterschiedlicher Spannung zur Verfügung stehen.The invention relates to a device for light-dark switching from the alternating current network operated incandescent optical signal transmitter, preferably for road traffic signal systems. The light bulbs of optical signal transmitters are usually dimensioned so that their light intensity is on during the day reliable detection of the individual signals guaranteed. In the dark, these signal heads are usually closed bright and blind the road users; in addition, they then consume an unnecessarily high amount of power. This known problem also exists in the railway signaling system with its light signal systems in the Road traffic similar conditions, but there the lamps can easily be used in the dark lower voltage and therefore lower luminosity than during the day, because power sources are available with different voltages.

Für optische Signalgeber mit ihren aus dem örtlichen Wechselstromnetz betriebenen Glühlampen, wie es bei Straßenverkehrssignalanlagen üblich ist, steht nur eine Spannung zur Verfugung, und andere Spannungen sind nur durch Zwischenschaltung entsprechender Transformatoren zu erhalten. Durch diese würden sich aber die Erstellungskosten der Anlage beträchtlieh erhöhen, und weiterhin würden diese Transformatoren unzulässig viel Raum beanspruchen. Man könnte auch an Vorwiderstände im Lampenstromkreis, die am Tage kurzgeschlossen sind, denken, doch würde durch diese eine unerwünschte Erwärmung der Steuergeräte eintreten, und außerdem beanspruchen sie viel Raum und verhindern eine Leistungseinsparung, so daß ein wesentlicher Vorteil der Hell-Dunkel-Schaltung gar nicht zum Tragen kommt. Auch an eine Verwendung von Kondensatoren an Stelle der Vorwiderstände wurde schon gedacht, da sie keine Leistungsverluste verursachen. Doch bringen sie keine Vorteile, nachdem sie auch viel Platz beanspruchen und die Erstellungskosten der Anlage stark vergrößern. Bei Kraftfahrzeugleuchten, die normalerweise auch mit einer Gleichspannung zwischen 6 und 24 Volt betrieben werden, besteht zwar grundsätzlich die gleiche Problemstellung wie bei Lichtsignalgebern für den Straßenverkehr, doch sind die Leuchtstärke und die Brenndauer dieser Signalleuchten wesentlich geringer als bei Verkehrssignalanlagen, so daß wesentlich kleinere Schaltleistungen bewältigt werden müssen. Deshalb ist es zur Hell-Dunkel-Schaltung von Kraftfahrzeugen schon üblich, diese mit zerhacktem Gleichstrom zu betreiben, der einer Unterbrechereinrichtung entnommen wird. Infolge der großen Störanfälligkeit durch seine beweglichen Kontakte und das Kontaktfeuer und wegen des doch erheblichen Leistungsverbrauchs sind diese Unterbrechereinrichtungen bei Vorrichtung zur Hell-Dunkel-Schaltung
optischer SignalgeberFor optical signal transmitters with their incandescent lamps operated from the local alternating current network, as is usual with road traffic signal systems, only one voltage is available, and other voltages can only be obtained by interposing appropriate transformers. However, this would increase the construction costs of the system considerably, and these transformers would continue to take up an inadmissible amount of space. One could also think of series resistors in the lamp circuit that are short-circuited during the day, but this would cause undesirable heating of the control units, and they also take up a lot of space and prevent power savings, so that a significant advantage of the light-dark circuit even does not come into play. The use of capacitors instead of the series resistors has also been considered, since they do not cause any power losses. But they do not bring any advantages, since they also take up a lot of space and greatly increase the construction costs of the system. With motor vehicle lights, which are normally operated with a DC voltage between 6 and 24 volts, there is basically the same problem as with light signal generators for road traffic, but the luminosity and the burning time of these signal lights are much lower than with traffic signal systems, so that much smaller switching capacities have to be mastered. For this reason, it is already common practice for motor vehicles to be switched between light and dark to operate them with chopped direct current, which is taken from an interrupter device. As a result of the high susceptibility to failure due to its movable contacts and the contact fire and because of the considerable power consumption, these interrupter devices are used in the device for light-dark switching
optical signal transmitter

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,Applicant:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2Berlin and Munich,
Munich 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Heinrich Schreiber und Heinrich Otto,Dipl.-Ing. Heinrich Schreiber and Heinrich Otto,

München,
sind als Erfinder genannt wordenMunich,
have been named as inventors

Wechselstrom schlechter als Transformatoren und deshalb im vorliegenden Falle ungeeignet.Alternating current worse than transformers and therefore unsuitable in the present case.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zu schaffen, welche mit einfachen Schaltmitteln bei geringem Platzbedarf und ohne Leistungsverluste aus dem Wechselstromnetz betriebene Glühlampen optischer Signalgeber, vorzugsweise solcher für Straßenverkehrssignalanlagen, von normaler Lichtstärke (hell) auf geringe Lichtstärke (dunkel) umzuschalten gestattet. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß mit den Glühlampen ein Richtleiter, vorzugsweise eine Siliziumdiode, in Reihe liegt, der bei Hellschaltung durch einen Kurzschließschalter überbrückt ist. Dabei ist es vorteilhaft, daß die Stromkreise der parallel an das Netz anzuschließenden Glühlampen einer Kreuzung über mindestens zwei Richtleiter entgegengesetzter Durchlaßrichtung derart geführt sind, daß die positiven und negativen Halbwellen des Wechselstromes durch die Glühlampen betriebsmäßig etwa gleich stark belastet werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung verwendet als Kurzschließschalter die Kontakte eines durch einen Dämmerungsschalter oder Programmschalter steuerbaren Relais oder Schaltschützes.The invention has set itself the task of creating a device which with simple switching means Incandescent lamps operated from the alternating current network with little space requirement and without loss of power optical signal transmitter, preferably those for road traffic signal systems, of normal light intensity (light) to switch to low light intensity (dark). According to the invention, this is thereby achieved achieves that a directional conductor, preferably a silicon diode, is in series with the incandescent lamps, which is bridged by a short-circuit switch when switched on. It is advantageous that the circuits the incandescent lamps to be connected in parallel to the network at an intersection via at least two Directional conductors opposite forward direction are guided in such a way that the positive and negative half-waves of the alternating current through the incandescent lamps are operationally loaded about the same. One Advantageous development of the invention used as a short-circuit switch, the contacts one by one Twilight switch or program switch with controllable relays or contactors.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von zwei in der Zeichnung schematisch dargestellten Schaltbildern zweier Ausführungsbeispiele. Es zeigtFurther details of the invention emerge from the description of two in the drawing schematically illustrated circuit diagrams of two exemplary embodiments. It shows

Fig. 1 die Glühlampen der Signalfelder Rot/Gelb/ Grün bei zwei Signalgebern mit je einem Gleichrichter für jede Glühlampe,Fig. 1 the light bulbs of the signal fields red / yellow / green with two signal transmitters, each with a rectifier for every light bulb,

Fig. 2 die Glühlampen der Signalfelder Rot/Gelb/ Grün bei zwei Signalgebern mit je einem Gleichrichter für jeden Signalgeber.Fig. 2 the light bulbs of the signal fields red / yellow / green with two signal transmitters, each with a rectifier for each signaling device.

009 627/154009 627/154

Fig. 1 zeigt eine Schaltung der Glühlampen RtI (Rot), Gel (Gelb) GnI (Grün) usw. für zwei nicht weiter dargestellte Signalgeber I und II. Die Glühlampen werden aus dem Wechselstromnetz N gespeist und können durch verschiedene Schaltmittel beeinflußt werden. Durch die Kontakte rrtl, rgel, rgnl können mittels der hier nicht dargestellten entsprechenden Relais die gewünschten Signalbilder örtlich an der Kreuzung oder von einer gemeinsamen Zentrale eingestellt werden. In Reihe mit den einzelnen Glühlampen/?;I für das Signal Rot, Gel für das Signal Gelb usw. liegt jeweils eine Siliziumdiode GrII, Gr21 usw., von denen jede durch einen Kurzschließkontakt αϊ, öl usw. überbrückt ist. Dabei wurde Vorsorge getroffen, daß die Durchlaßrichtungen der einzelnen Dioden miteinander abwechseln, also bei geöffneten Kurzschließkontakten beispielsweise die Glühlampe RtI nur von den positiven Halbwellen und die Glühlampe Gi? I nur von den negativen Halbwellen, die Glühlampe GmI wiederum von den positiven Halbwellen des Wechselstromes durchflossen wird und dieses sinngemäß so weiter. Dadurch wird das Netz auch bei Dunkelschaltung symmetrisch belastet. Ein Dämmerungsschalter DS, der durch eine Fotozelle F und ein Hilfsrelais HR schematisch angedeutet wurde, schaltet in Abhängigkeit von der Tageshelligkeit mit seinem Kontakt ds die Stromzufuhr für die Relais AI, BI usw. ein, welche die Kurzschließkontakte al, bl usw. steuern. Bei genügender Tageshelligkeit ist der Kontakt ds geöffnet, die Relais AI, BI usw. sind also abgefallen und damit die Kurzschließkontakte a I, b I usw. geschlossen. Die Glühlampen Rt I, Ge I usw. erhalten ihre volle Leistung, brennen also in Hellschaltung. Nachts, wenn der Dämmerungsschalter DS seinen Kontakt ds schließt, werden die Kurzschließkontakte al, bl geöffnet, und nun stehen den Glühlampen Rt I, Ge I usw. entweder nur die positiven oder nur die negativen Halbwellen zur Verfügung. Die Lampen erhalten etwa nur 60% der Nennleistung, brennen also wesentlich dunkler (Dunkelschaltung).Fig. 1 shows a circuit of the incandescent lamps RtI (red), gel (yellow) GnI (green) etc. for two signal transmitters I and II, not shown. The incandescent lamps are fed from the alternating current network N and can be influenced by various switching means. Through the contacts rrtl, rgel, rgnl , the desired signal patterns can be set locally at the intersection or from a common control center by means of the corresponding relays (not shown here). In series with the individual incandescent lamps / ?; I for the red signal, gel for the yellow signal, etc., there is a silicon diode GrII, Gr 21, etc., each of which is bridged by a short-circuiting contact αϊ, oil, etc. In doing so, provision was made that the forward directions of the individual diodes alternate with one another, i.e. when the short-circuit contacts are open, for example, the incandescent lamp RtI only receives the positive half-waves and the incandescent lamp Gi? I only carry the negative half-waves, the incandescent lamp GmI in turn is traversed by the positive half-waves of the alternating current, and so on. As a result, the network is loaded symmetrically even in the case of dark switching. A twilight switch DS, which was indicated schematically by a photocell F and an auxiliary relay HR , switches on the power supply for the relays AI, BI , etc., which control the short-circuiting contacts al, bl , etc., depending on the daylight with its contact ds. When there is sufficient daylight, the contact ds is open, the relays AI, B I etc. have dropped out and thus the short-circuiting contacts a I, b I etc. are closed. The incandescent lamps Rt I, Ge I etc. receive their full power, so they burn in light-on mode. At night, when the twilight switch DS closes its contact ds , the short-circuiting contacts al, bl are opened, and now the incandescent lamps Rt I, Ge I etc. either only the positive or only the negative half-waves are available. The lamps only receive about 60% of the nominal power, so they burn much darker (dark switching).

Die Schaltung gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 durch die Verwendung eines einzigen Schaltschützes S zum Steuern der Kurzschließkontakte $I, $11 an Stelle mehrerer Relais AI, BI usw., welches der Kontakt ds des Dämmerungsschalters DS steuert. Weiterhin liegen die Glühlampen RtI, Gel, GnI bzw. RtII usw. eines Signalgebers gemeinsam mit einem Gleichrichter Gr I bzw. Gr II in Reihe, und jeder Gleichrichter ist normalerweise (bei Hellschaltung) durch einen Kurzschließkontakt si bzw. ill überbrückt. Dabei weisen die Gleichrichter unterschiedliche Durchlaßrichtungen auf, so daß in Dunkelschaltung beispielsweise die Glühlampen des Signalgebers I nur von den positiven Halbwellen und die des Signalgebers II nur von den negativen Halbwellen des Wechselstromes durchflossen werden.The circuit according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 by the use of a single contactor S for controlling the short-circuiting contacts $ I, $ 11 instead of several relays AI, BI , etc., which the contact ds of the twilight switch DS controls. Furthermore, the incandescent lamps RtI, Gel, GnI or RtII etc. of a signal generator are connected in series together with a rectifier Gr I or Gr II, and each rectifier is normally bridged (when switched on) by a short-circuit contact si or ill. The rectifiers have different transmission directions, so that in dark switching, for example, the incandescent lamps of the signal generator I only have the positive half-waves and those of the signal generator II only the negative half-waves of the alternating current.

Claims

Patent claims:

1. Device for light-dark switching of Incandescent lamps operated from the AC power supply system, preferably for Road traffic signal systems, characterized in that a directional guide, preferably a silicon diode, which is connected in series with a short-circuit switch when switched on is bridged.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the circuits of the parallel Incandescent lamps to be connected to the network at an intersection via at least two directional conductors opposite one another Forward direction are guided in such a way that the positive and negative half-waves of the alternating current through the incandescent lamps are operationally loaded about the same.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the short-circuit switch contacts of relays or contactors that can be controlled by a twilight or program switch are.

Considered publications:
German interpretative document No. 1 051174.

1 sheet of drawings

I 009 627/154 10.60I 009 627/154 10.60