DE2126905B2 - Anordnung zur Überwachung und/oder Prüfung von Geräten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Überwachung und/oder Prüfung von Geräten mit auf einem Anzeigefeld angeordneten Kontrolleuchten. die "aus in Durchlaßrichtung betriebenen und hinter Streulichtscheiben angeordneten Leuchtdioden bestehen, welche bei einer Störung in einem zugeordneten Gerät aufleuchten und/oder blinken.

Zur Überwachung und/oder Prüfung von Geräten ist es bekannt, Kontrolleuchten zu benutzen, die bei einer Störung sowohl dauernd aufleuchten als auch blinken können. Bei derartigen Anordnungen ist es üblich, die beschrifteten Kontrolleuchten zu einem Lampenfeld zusammenzufassen und durch eine ent sprechende Steueranordnung zu steuern.

Für alle Zwecke der Überwachung oder Prüfung lassen sich derartige Anordnungen aber nicht ve: wenden, da die beim Aufleuchten entstehende Wärme sich nachteilig auf die zulässige Betriebstemperatur auswirkt. Diese Tatsache ist besonders bei der Unterbringung derartiger Anordnungen in relativ kleinen Räumen, wie beispielsweise im Cockpit eines Flugzeuges, unangenehm. Im Cockpit eines Flugzeuges können nämlich - unabhängig vom Betrieb derartiger Pruf- oder Überwachungsanordnungen, z. B. Bodenpiufungen -, Temperaturen herrschen, welche die Höhe der hierfür zulässigen Betriebstemperatur erreichen oder gar überschreiten.

Es ist deshalb notwendig, Maßnahmen für eine erhöhte Wärmeabfuhr zu treffen, die aber zusätzlichen Aufwand erfordern, der sich bei Flugzeugen weiterhin durch eine ungewünschte Gewichtserhöhung auswirken würde. Da einerseits zusätzlicher Aufwand als Nachteil angesehen wird und bei Flugzeugen andererseits eine Gewichtserhöhung grundsätzlich unerwünscht ist, läßt sich die Maßnahme der erhöhten Wärmeabführung nur selten anwenden. Das bedeutet aber, daß die Betriebssicherheit bei den bekannten Anordnungen nicht immer gewährleistet werden kann.

Zur Anzeige von Zeichen ist es auch bekannt, Dioden oder Diodenschichten zu verwenden. So zeigt z. B. das DT-GM 7028004 eine monolitische Festkörperanzeigevorrichtung, bei der matrixförmig angeordnete Halbleitersegmente die Anzeigeelemente bilden. Derartige Anzeigeelemente zeichnen sich durch einen geringen Strombedarf und eine gute Zuverlässigkeit aus, so daß sie sich für Überwachungsaufgaben in Luftfahrzeugen eignen

Fs ist auch bekannt, Elektrolumineszenzelemente für die Zeichenanzeigevorrichtungen zu verwenden, wie es z. B. aus der DT-AS 1111 736 und der DT-OS 2 035433 hervorgeht. Eleklrolumineszenzelemente lassen sich aber nur in begrenzter Dichte zusammenfassen und erfordern darüber hinaus relativ hohe Betriebsspannungen, so daß sie sich praktisch für Luftfahrzeuge nicht verwenden lassen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Überwachung und/oder Prüfung von Geräten mit Leuchtdioden als Kontrolleuchten

vorzusehen, die sich durch eine kompakte Bauweise und ein geringes Gewicht auszeichnet. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daii die Leuchtdiode jeder Kontrolleuchte mil einem Transistor einen bei Störungen mit Betriebsspannung versorgter. Leuchtbaustein bildet, in dem die Diode den Arbeitswiderstand des Kollektorstromkreises und zwei abwechselnd einschaltbare Widerstände den Emitterstromkreis des Transistors bildet, dessen Basis an einem aus einer Zenerdiode und einem Widerstand bestehenden festen Spannungsteile«- liegt.

Die erfindungsgemäße Maßnahme bietet die Möglichkeit, den erfo-derlichen Raum und das Gewicht für eine Anordnung zur Überwachung und/oder Prüfung von Geräten beträchtlich zu verringern. Weiterhin wird durch die vorgeschlagene Transistorsteuerung der Strom für die Leuchtdioden begrenzt, was sich positiv auf die Lebensdauer und damit auf die Zuverlässigkeit auswirkt. Die Umschaltung der Emitterwiderstände gestattet darüber hinaus eine HeIl-Dunkel-Steuerung der Leuchtdioden, wodurch eine Anpassung an die Lichtverhältnisse der Umgebung möglich ist.

Beim Betrieb einer mit Leuchtdioden ausgerüsteten Überwachungs- und/oder Prüfanordnung ist die Betriebssicherheit durch die Wärmeentwicklung der Leuchtdioden in keiner Weise gefährdet, da Leuchtdioden eine im Vergleich zu herkömmlichen Lampen vernachlässigbare Wärme erzeugen. Es ist daher möglich und auch zweckmäßig, mehrere Leuchtdioden, z. B. drei in einem Leuchtbaustein, parallel zu schalten, damit eine bessere Ausleuchtung des Leuchtfeldes erreicht werden kann. Zusätzlich kann auch zwischen der als Leuchtfeld eingesetzten Streulichtscheibe und den Leuchtdioden ein auf die Bandbreite des abgestrahlten Lichtes angepaßtes Farbfilter eingesetzt werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den räumlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Kontrolleuchte und

Fig. 2 ein Schaltbild zur Steuerung eines als Warnanlage dienenden Lampenfeldes.

Die in Fig. 1 dargestellte Abbildung zeigt eine Leuchttaste in einer Explosionsdarstellung. Die Leuchttaste besteht aus einem Tastschalter 10 mit einer Fassung 11 zur Aufnahme eines Kontaktsockels 12. Auf den Kontaktsockel 12 ist eine Steckfassung 13 aufsteckbar, in welche eine gedruckte Schaltungsplatte 14 einlegbar ist. Auf der Oberseite dtr gedruckten Schaltungsplatte 14 sind drei Gallium-Arsenid-Dioden 15 angeordnet. In einer parallelen Anordnung zur gedruckten Schalungsplatte 14 ist eine weitere gedruckte Schaltungsplatte 14' dargesieilt, welche die Möglichkeit zeigt, nur eine Gallium-Arsenid-Diode IS zu verwenden.

Nach dem Einsetzen der gedruckten Schaltungsplatte 14 ist auf die Steckfassung 13 ein Farbfilter 16 aufgelegt, an das sich eine Streulichtscheibe 17 anschließt. Auf diese Anordnung ist zum Zusammenhalt eine Überkappe 18 aufsteckbar.

In der Leuchttaste 10 kann bei der Verwendung dieser Anordnung als Hauptwarnleuchte gleichzeitig ein Arbeitskontakt angebracht werden, der heim Drücken auf den zusammengebauten Tastschalte·, schließbar ist. Damit ist es möglich, die eingeschaltete Hanntwarnleuchte zu löschen. Beim Betrieb dicso Tastschalters werden die punkiförmigen Lichtquellen der drei Dioden 15 durch die Sireulichtscheibe 17 auf das gesamte Leuchtfeld verteilt. Das Farbfilter 16 ist dabei so bemessen, daß seine Bandbreite der Wellenlänge des von den Dioden abgestrahlten Lichtes entspricht. Das abgestrahlte Licht der Dicden leuchtet rot, so daß der Durchlaßbereich des Farbfilters auf eine Wellenlänge von 650 nrp bemessen ist.

Fig. 2 zeigt in einem Schaltbild die Steueranordnung für eine Warnanlage eines Flugzeuges. Diese Warnanlage besitzt z. B. zehn zur Vorwarnung dienende Kontrolleuchten 20, denen eine Hauptwarnleuchte 21 zugeordnet ist. Die Kontrolleuchte bildet dabei mit einem Transistor 22 einen Leuchtbaustein

23. In diesem Leuchtbaustein 23 liegen die parallel geschalteten Dioden 15 der Kontrolleuchten 20, 21 im Kollektorstromkreis und zwei abwechselnd einschaltbare Widerstände 24, 25 im Emitterstromkreis des Transistors 22, dessen Basis an einem aus einer Zenerdiode 26 und einem Widerstand 27 gebildeten festen Spannungsteiler liegt.

Die Kathode der Zenerdiode Ki hierbei mit der Ba sis des Transistors verbunden. Durch diese Art der Transistorsteuerung ergibt sich für die Leuchtelemente 15 eine Strombegrenzung, während die Umschaltung der Emitterwiderstände eine Hell-Dunkel-Schaltung für die Warnlampen 20, 21 bedeutet.

Die Leuchtbausteine 23 werden durch je ein zugeordnetes Relais 28 eingeschaltet, dessen Arbeitskontakt 29 in der Stromzuführung für den jeweiligen Leuchtbaustein liegt. Die Relais 28 liegen mit einer Seite an positiver Betriebsspannung, während ihre andere Seite bei einer Störung in einem zugeordneten Gerät an negative Betriebsspannung geschaltet werden.

Der Leuchtbausiein 23 der Hauptwarnleuchte 21 bildet jedoch im Gegensatz zu den Vorwarnlampen 20 einen Arbeitswiderstand fur einen Transistor 31 eines astabilen Multivibrators 30. Dieser astabile Multivibrator 30 ist mit zwei Transistoren 31, 32 aufgebaut und wird ebenfalls durch einen Arbeitskontakl 36 eines Relais 35 eingeschaltet. Das Relais 35 ist Teil eines Verzögerungsgliedes 40, das im Kollektorstromkreis eines Transistors 51 liegt. Dieser Transistör 51 bildet zusammen mit diversen Bauteilen eine Schaltstufe 50, der bei einer auftretenden Störung über einen Widerstand 60 und eine Diode 61 gleichzeitig das Steuersignal zugeführt wird, welches das der Störung zugeordnete Relais 28 erregt. Die Diode 61

bildet zusammen mit einer weiteren Diode 62 und einem Thyristor 63 ein Gatter 65, das jeder Vorwarnleuchte zugeordnet ist.

Zur Löschung der Hauptwarnleuche 21 sind zwei als Arbeitskontakte ausgebildete Tastschalter 70 bzw. 71 vorgesehen, welche parallel liegen und im Cockpit eines Flugzeuges dem Piloten bzw. dem Copiloten zugeordnet sind Die eine Seite dieser Tastschalter 70, Tl liegt an positiver Betriebsspannung, während die andere Seite mit der Anode der jeweilgien Diode 62

«<' der Gatter 65 verbunden ist. Weiterhin ist für alle als Vorwarnleuchten 20geschalteten Leuchtbausteine 23 ein Umschalter 75 zur Hell-Dunkel-Steuerung vorgesehen. Die Mittelfeder des Umschalters 75 liegt an negativem Potential, während die beiden Arbeitsfe-

■'." dein jeweils mit einem Pol der Widerstünde 24, 25 der Leuchtbauoteine 23 verbunden sind. Mit diesem Umschalter 75 ist ein weiterer Umschalter 76 mechanisch gekoppelt, der die gleiche Aufgabe beim

^euchtbaustein 23 der Hauptwarnleuchte 21 erfüllt.

Beim Auftreten einer Störung wird über den zugeordneten Kontakt das zugeordnete Relais 28 erregt und über den Arbeitskontakt 29 der Leuchtbaustein 23der zugeordneten Kontrolleuchte 20 eingeschaltet. Das Eingangssignal gelangt aber gleichzeitig über den Widerstand 60 und die Diode 61 auf die Schaltstufe 50 und über die Verzögerungsstufe 40 auf das Relais 35, so daß nach dem Schließen des Arbeitskontaktes 36 der Multivibrator verzögert zu schwingen einsetzt. Die Hauptwarnleuchte 21 fängt somit an zu blinken und signalisiert der Prüfperson eine aufgetretene Störung. Die Lokalisierung der aufgetretenen Störung ist durch das Aufleuchten der zugehörigen Warnlampe gekennzeichnet, die zusätzlich noch eine Beschriftung aufweisen kann.

Durch das verzögerte Anschalten der Hauptwarnleuchte 21 wird sichergestellt, daß kurzzeitig auftretende Störungen keinen Hauptalarm auslösen. Die Verzögerungszeit der Verzögerungsstufe 40, die mit einem Unijunktion-Transistor 41 aufgebaut ist, kann durch die Besonderheiten des Unijunktion-Transistors sehr genau bemessen werden. Nach dem Erkennen einer Störung durch das Blinken der Hauptwarnleuchte 21 kann die Hauptwarnleuchte durch Niederdrücken eines der Tastschalter 70, 71 gelöscht werden. Hierbei wird über die Diode 62 des zugeordneten Gatters 65 der Thyristor 63 in den stromführenden Zustand gesteuert. Dadurch wird die Diode 61 dieses Gatters 65 gesperrt und der Signalwcg zur Schaltstufe 50 unterbrochen. Damit wird über die Verzögerungsstufe 40 auch das Relais 35 abgeschaltet und die Stromzuführung für den astabilcn Multivibrator unterbrochen. Die Hauptwarnleuchte 21 steht damit zur Signalisierung neuer Störungen zur Verfügung.

In der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 ist die Überwachung und/oder Prüfung ve η zehn Geräten angedeutet, jedoch nicht auf diese Zahl begrenzt. Es ist möglich, diese Schaltungsanordnung mit beliebig weiteren Vorwarnleuchten zu ergänzen.

Schwierigkeiten hinsichtlich der zulässigen Betriebstemperatur ergeben sich nicht, da die Verlustleistung einer Kontrolleuchte sehr gering ist. Dies wird auch noch durch die Tatsache begünstigt, daß Steuei kreis und Anzeigekreis galvanisch voneinander getrennt sind.

Zum Betrieb der erfindungsgemäßen Anordnung ist es natürlich zweckmäßig, insbesondere in Flugzeugen stabilisierte Versorgungsspannungen zu benutzen, da die angebotenen Versorgungsspannungen in Flugzeugen nach den bestehenden Vorschriften relativ stark schwanken dürfen. Auch die Umschaltung der Kontrolleuchten von hell auf dunkel und umgekehrt ist besonders für Flugzeuge vorteilhaft, da die äußeren Lichtverhältnisse, insbesondere zwischen Tag und Nacht, dies manchmal erfordern.

Für die in dem Schaltbild dargestellten Relais 28 ist es zweckmäßig, Mikro-Reed-Relais, zu verwenden, so daß der Raumbedarf dieser Anordnung sehr gering wird. Diese Mikro-Reed-Relais haben eine relativ hohe Lebensdauer, so daß sich für die Gesamtanlage eine hohe Fehlerausfallzeit und damit entsprechend lange Lebensdauer ergibt.

Da die erfindungsgemäße Anordnung praktisch wärmeunempfindlich ist, ist sie für Bodenprüfungen an Flugzeugen, die sich manchmal über mehrere Stunden erstrecken, hervorragend geeignet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Überwachung und/oder Prüfung von Geräten mit auf einem Anzeigefeld angeordneten Kontrolleuchten, die aus in Durchlaßrichtung betriebenen und hinter Streulichtscheiben angeordneten Leuchtdioden bestehen, welche bei einer Störung in einem zugeordneten Gerät aufleuchten und/oder blinken, dadurch gekennzeichnet,daß die Leuchtdioden (15) jeder Kontroüeuchte (20,21) mit einem Transistor (22) einen bei Störungen mit Betriebsspannung versorgten Leuchtbaustein (23) bilden, in dem die Dioden (15) den Arbeitswiderstand des Kollek- ¹S torstromkreises und zwei abwechselnd einschaltbaie Widerstände (24,25) den Emitterstromkreis des Transistors (22) bilden, dessen Basis an einem •us einer Zenerdiode (26) und einem Widerstand

(27) bestehenden festen Spannungsteiler liegt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der als Leuchtfeld dienenden Streulichtscheibe (17) und den Leuchtdioden (15) ein Farbfilter (16) angeordnet ist, dessen Durchlaßbereich der Wellenlänge des von den Dioden (15) abgestrahlten Lichtes angepaßt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehreren auf einem Lampenfeld zur Vorwarnung vorgesehenen Kontrol!- leuchten (20) eine über ein Verzögerungsglied (40) angesteuerte blinkende Hauptwarnleuchte (21) zugeordnet ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis

J, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtbau-•tein (23) der Hauptwarnleuchte (21) in einem Tastschalter (10) eingebaut und durch Niederdrücken löschbar ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Blinklichtes ein aus zwei Transistoren (31,32) be-•tehender astabiler Multivibrator (30) vorgesehen fet, bei dem der Leuchtbaustein (23) der Hauptwarnleuchte (21) einen Arbeitswiderstand eines Transistors (31) bildet.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis $, dadurch gekennzeichnet, daß jedem als Vor- »varnleuchte (W) vorgesehenen Leuchtbaustein (23) eine Schaltstufe (28) zugeordnet ist, die durch das bei einer Störung eingehende Steuersignal angesteuert wird und die Betriebsspannung für den tugeordneten Leuchtbaustein durchschaltet.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstufe

(28) zur Durchscha'tung der Betriebsspannung tus einem mit einem Arbeitskontakt (29) versehenen Mikro-Reed-Relais (28) besteht.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bei einer Störungeingehende Steuersignal gleichzeitig über ein Diodengatter (65) einer Schaltstufe (50) zugeleitet ist, die über ein Verzögerungsglied (40) den Multivibrator (30) zur Steuerung der Hauptwarnleuchte (21) einschaltet.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Löschung der in dem Tastschalter (10) untergebrachten Haupiwamleuchtc (21) ein als Arbeitskontakt (70, 71) ausgebildeter Schalter vorgesehen ist der in der Arbeitsstellung das emsprechendeDiodengatter (65) zur Durchschaltung des bei einer Störung eingehenden Steuersignals sperrt.