DE3346276A1

DE3346276A1 - Notbeleuchtungssystem

Info

Publication number: DE3346276A1
Application number: DE19833346276
Authority: DE
Inventors: David Wesley Arlington Tex. Davis; George William Granbury Tex. Plumly
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-02-18
Filing date: 1983-12-21
Publication date: 1984-08-23
Also published as: NL8304025A; US4486689A; GB2135537B; GB2135537A; AU557069B2; GB8333851D0; AU2134583A; CA1208692A; JPS59154796A

Description

1. George William Plumly 20. Dezember 1983

2. David "Wesley Davis W 5043 Al/I

Beschreibung

Notbeleuchtungssystem

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Die Erfindung betrifft ein Notbeleuchtungssystem zur Verwendung in Beleuchtungsanlagen, bei denen das normale Licht durch Leuchtstofflampen geliefert wird und die , p. normale Stromversorgung der Wechselstrom des öffentlichen Netzes ist.

Es gibt verschiedene bekannte Möglichkeiten zur Lösung des Problems der Notbeleuchtung in der obengenannten Umgebung.

Einige dieser Lösungen sehen eine Mehrzahl von Gleichstromquellen vor, von denen jeweils eine an einer anderen bestimmten Stelle aufgestellt ist. Jede dieser Gleichstromquellen ist unabhängig und vollständig von den Halterungen für die Leuchtstofflampen getrennt. Jede dieser Gleichstromquellen wird durch eine oder mehrere Batterien und eine oder mehrere von diesen Batterien gespeiste Lichtquellen gebildet. Diese Gleichstromquellen können auch mit Mitteln versehen sein, durch die die Batterien in aufgeladenem Zustand gehalten werden. Solche Beleuchtungssysteme mit separaten Gleichstromquellen weisen eine Anzahl von Nachteilen auf. Es wird Installationsraum gebraucht, was zu Problemen führen kann, sowohl unter dem Gesichtspunkt der Effektivität als auch der Ästhetik. Wenn Mittel zum Aufladen der Batterien vorhanden sind, muß außerdem eine geeignete Verdrahtung vorhanden sein. Das wiederum führt zu beträchtlichen Kosten für die Planung und Ausführung einer Installation. Bei anderen Anordnungen ist eine

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Hilfsstromquelle (Batterien) innerhalb der Halterungen für die Leuchtstofflampen vorgesehen, wobei die Batterien im Notfall eine der Leuchtstofflampen der Halterung mit verringerter Helligkeit betreiben. Solche Anordnungen konnten

c nicht voll befriedigen, einerseits wegen des großen Batteriebedarfs andererseits wegen der im Notbetriebsfall erzielbaren Lichtausbeute. Als Beispiel einer solchen Anordnung sei das US-Patent 4 323 820 genannt.

TO Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein demgegenüber verbessertes Notbeleuchtungssystem anzugeben, das in Anlagen Verwendung finden kann, in denen das Normallicht durch Leuchtstofflampen geliefert wird und die Normalstromversorgung der Wechselstrom des öffentlichen Netzes ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Unter-0 ansprüche gekennzeichnet.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 Die schematische perspektivische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Notbeleuchtungseinheit, wobei einzelne der inneren Teile gestrichelt dargestellt sind.

Figur 2 Eine schematische Explosionsdarstellung der

Notbeleuchtungseinheit gemäß Figur 1, wobei die wesentlichen Bestandteile gezeigt sind. Figur 3 " Die schematische Explosionsdarstellung eines der Batteriegehäuse der Notbeleuchtungsein

heit zusammen mit den zugehörigen Batterien.

Figur 4 Die schematische perspektivische Darstellung,

teilweise als Explosionsdarstellung, der

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Figur 5
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Figur 6
Figur 7

Figur 8
Figur 9

Figur 10

Figur 11

Vorderseite einer der Lampenplatten der erfindungsgemäßen Notbeleuchtungseinheit und der den Lampenplatten zugeordneten Querwände, Die perspektivische Darstellung einer der Lampenplatten der erfindungsgemäßen Notbeleuchtungseinheit von unten. Die perspektivische Darstellung der Vorderseite der Schaltkreisplatte der erfindungsgemäßen Notbeleuchtungseinheit. Eine perspektivische Darstellung der Rückseite der Schaltkreisplatte der erfindungsgemäßen Notbeleuchtungseinheit. Den Schaltplan der elektrischen Schaltkreisplatte gemäß den Figuren 6 und 7. Eine schematische Schaltkreisdarstellung, bei der die Verbindung einer erfindungsgemäßen Notbeleuchtungseinheit mit einer üblichen Lampenfassung für zwei Leuchtstofflampen des Heißkathodentyps bestimmter Abmessungen und Leistung zusammen mit einem Schnellstarter gezeigt ist.

Die perspektivische Darstellung einer Impulsgebereinheit, die bei einigen Ausführungsformen der Erfindung Verwendung findet. Den Schaltplan der Impulsgebereinheit gemäß Figur 10.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein vorteilhaftes Notbeleuchtungssystem geschaffen, das in einer Anlage Verwendung finden soll, in der die Normalbeleuchtung durch Leuchtstofflampen geliefert wird und im Normalfall der Betriebsstrom Wechselstrom aus dem kommerziellen Elektrizitätsnetz ist. Gemäß einem Merkmal der Erfindung sind bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel alle Bestandteile, die zur Lieferung der Notbeleuchtung erforderlich sind, mit Ausnahme eines Teils des Uberwachungssystems für das Elektrizitätsnetz, in einer langgestreckten Röhre enthalten, die nachstehend als "Not-

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beleuchtungseinheit" bezeichnet wird.

Die Notbeleuchtungseinheit ist gegen eine Leuchtstofflampe in einer üblichen Leuchtstoff lampenhalterung für'40-Watt Heißkathodenleuchtstoffröhren mit den beispielsweisen Abmaßen von 3,8 cm und 122 cm austauschbar.

Die Figuren 1 bis 7 der Zeichnung zeigen eine erfindungsgemäße Notbeleuchtungseinheit.

In Figur 1 ist eine vollständig zusammengebaute Notbeleuchtungseinheit 11 gezeigt, die die Form einer zylindrischen Röhre hat, wobei einige der inneren Bestandteile gestrichelt dargestellt sind. Die Explosionsdarstellung gemäß Figur 2 zeigt die wesentlichen Bestandteile der Notbeleuchtungseinheit mit Ausnahme der Batterien. Es handelt sich dabei um zwei im wesentlichen zylindrische Batteriegehäuse 13 und 15, ein zylindrisches Gehäuse 17, zwei Lampenplatten 19, sowie eine Schaltkreisplatte 23.

Aus der Darstellung ergibt sich, daß dann wenn die beiden Batteriegehäuse 13 und 15 mit dem zylindrischen Gehäuse 17 vereinigt werden, insgesamt ein langgestrecktes zylindrisches Rohr entsteht, das in etwa denselben Durchmesser und dieselbe Länge einer üblichen 40-Watt Heißkathodenleuchtstofflampe der obengenannten Abmessungen hat und außerdem mit Anschlußstiften versehen ist, die mit den Doppelstiftkappen solcher Leuchtstofflampen vergleichbar sind. Man erkennt auch, daß wenigstens unter dem Gesichtspunkt der körperlichen Ausgestaltung eine solche Notbeleuchtungseinheit ohne weiteres gegen eine Leuchtstofflampe in einer üblichen Leuchtstofflampenhalterung ausgetauscht werden kann. Die Batteriegehäuse 13, 15 sind im wesentlichen identisch und bestehen jeweils aus einer oberen und einer unteren Hälfte 25, 27, die zueinander komplementär ausgebildet sind. Jede dieser Hälften 25 und 27 bildet eine Mulde mit halbkreisförmigem Querschnitt. Jede der Hälften 25, 27 ist außerdem mit einem

inneren Endbereich 29 mit reduziertem äußeren Durchmesser versehen, der o-Ringrillen 31 aufweist. Diese Bereiche verringerten Durchmessers werden im Paßsitz von den Innenflächen der Endbereiche des zylindrischen Gehäuses 17 aufgenommen und sind mit Hilfe von Schrauben 33 gegen eine Längsbewegung gesichert. O-Ringe 35, die sich in den Rillen 31 befinden, sorgen für eine entsprechende Abdichtung. Jedes Batteriegehäuse 13, 15 ist dazu bestimmt, zwei Batterien geeigneten Typs und zylindrischer Form aufzunehmen. Durch den verringerten Durchmesser der inneren Endbereiche 29 werden Schultern 37 gebildet, die eine Bewegung der innenliegenden Batterie 3 9 in Richtung nach innen hin begrenzen. An den Innenflächen der Hälften 25, 27 der Batteriegehäuse befinden sich Ansätze 41, die eine Bewegung der innenliegenden Batterie 39 in Richtung nach außen hin und eine Bewegung der außenliegenden Batterie 43 nach innen hin begrenzen. Die Hälften 25, 27 der Batteriegehäuse weisen gestufte Stirnwandteile 45, 47 auf, die jeweils in eine rechteckige ebene Außenwandfläche 49, 51 übergehen. Die Außenwandfläche 51 ist länger als die Außenwandfläche 49, so daß die Innenfläche 53 des unteren äußeren Wandbereichs 45 als Anschlag dienen kann, der die Bewegung der äußeren Batterie 4 3 in Richtung nach außen hin begrenzt und außerdem für das Entstehen eines Zwischenraums zwischen dem äußeren Ende der äußeren Batterie 43 und der Innenfläche 55 des oberen äußeren Stirnwandbereichs 55 sorgt, und zwar aus Gründen die weiter unten erläutert werden. Jede Hälfte 25, 27 des Batteriegehäuses ist mit einer Querwand 57 versehen, die dem äußeren Stirnwandteil 47 nach innen hin um eine kurze Strecke beabstandet ist. In den komplementären Flächen der Stirnwandbereiche 47 und der Querwände 57 sind zwei Paare in Längsrichtung fluchtender halbkreisförmiger Schlitze vorgesehen, die dann wenn die Hälften 25 und 27 des Batteriesgehäuses zusammengesetzt sind, aufeinander zu liegen kommen. In jedem der Schlitzpaare 59 ist ein Anschlußstift 61, 63 angeordnet und sind zwei zusammengefügten Hälften 25 und 27 festgeklemmt. Die Anschlußstifte 61, 63 weisen Teile 65 mit vergrößertem Durchmesser auf, die von dem Zwischenraum zwischen den End-

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wandteilen 47 und den Querwänden 57 aufgenommen werden und damit eine Bewegung der Stifte 61, 63 in Längsrichtung verhindern. Die Anschlußstifte 61, 63 entsprechen den Anschlußstiften einer vorgenannten 4 0-Watt-Heißkathodenleuchtstofflampe und sind dementsprechend angeordnet und voneinander beabstandet. Von der Innenseite der rechteckigen ebenen Fläche 51 der unteren Hälfte 27 des Batteriegehäuses aus erstreckt sich ein zylindrischer Ansatz 67 nach innen. Er ist mit einer ersten Bohrung 69 und mit einer Gegenbohrung versehen.

Die Lampenplatten 19, 21 sind im wesentlichen identisch ausgebildet. Jede von ihnen weist ein Basisteil 77, eine Vielzahl von Miniaturlämpchen 79, eine Vielzahl von Leiterbahnen 81 sowie einen Satz von Stecker st if en 83 für jede Leiterbahn auf. Der Basisteil 77 besteht aus für gedruckte Leiterplatten üblichem Material, also aus nichtleitendem Material, das mit einer dünnen leitenden Schicht bedeckt ist, die so geätzt ist, daß die gewünschten elektrischen Verbindungen stehen bleiben, die in diesem Falle die erwähnten Leiterbahnen 81 sind. Der Basisteil 77 hat die Form eines länglichen Rechtecks mit einer Breite die etwa dem Innendurchmesser des zylindrisch« Gehäuses 17 gleicht und einer Länge, die der gewünschten Anzahl von Miniaturlämpchen 79 entspricht und die in den Zwischenraum zwischen dem inneren Ende der Batteriegehäuse 13, 15 und den äußeren Enden der Schaltkreisplatte 23 paßt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel nimmt jede der Lampenplatten 19, 21 sechs Miniaturlämpchen 79 auf. Die Miniaturlämpchen 79 sind an der Vorderseite des Basisteils 77 mit Hilfe ihrer Anschlußdrähte 89 befestigt, die durch Löcher 91 im Basisteil 77 hindurchreichen und an die betreffenden Leiterbahnen 81 angelötet sind, und zwar derart, daß sie in Parallelschaltung mit dem mittigen Paar der Leiterbahnen 81 verbunden sind. Die verbleibenden Leiterbahnen 81 dienen als Durchgangsleitungen.

die jeweils zwei der Steckerstifte 83 miteinander verbinden.

Die Miniaturlämpchen 79 sind gestaffelt angeordnet, so daß die ν innenseitigen Anschlußdrähte 89 der einen Hälfte der einen

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Leiterbahn 81 und diejenigen der anderen Hälfte mit der anderen Leiterbahn verbunden sind. Jeder der Steckerstifte ist an der Vorderseite des Basisteils befestigt und mit einem Paar einstückig mit ihm verbundener Zinken versehen, die durch Öffnungen im Basisteil 77 hindurchragen und mit dem Endstück einer betreffenden Leiterbahn 81 verlötet sind. Die außenseitigen Steckerstifte 83 sind in entsprechend geformten nicht dargestellten Anschlußklemmen aufgenommen, die sich innerhalb der Batteriegehäuse 13, 15 an deren innenseitigen Enden befinden. Die innenseitigen Stecker 83 werden von entsprechenden Anschlußklemmen 95 aufgenommen, die am außenseitigen Ende der Schaltkreisplatte 23 angeordnet sind.

An jedem Ende der Lampenplatten 19, 21 sind halbkreisförmige

¹-> Zwischenwandstücke 97 angeordnet, zwischen denen der Basisteil 77 der Lampenplatte eingeklemmt ist und die gegen eine Längsbewegung durch einen Haltestift 9 9 gesichert sind, der durch ein Loch im Basisteil 77 hindurchragt und von entsprechenden Bohrungen in diesen Zwischenwandstücken aufgenommen wird. Der Basisteil 77 der Lampenplatte ist an seinem äußeren Ende in der Breite verringert, so daß er von der Innenwandung des einen reduzierten Durchmesser aufweisenden inneren Endteils 29 des Batteriegehäuses aufgenommen werden kann. Im Bereich des inneren Endes ist die Innenfläche des Endteils 99 des Batteriegehäuses mit einem in Längsrichtung verlaufenden Ansatz 101 versehen, der in einen Schlitz 103 in der Außenfläche des unteren Zwischenwandstückes 97 am äußeren Ende des Basisteils 77 der Lampenplatte paßt, so daß die Lampenplatten 19, 21 leicht ausge- richtet werden können und an jeglicher Drehbewegung gehindert sind. Die Fläche der Vorderseite 85 des Basisteils 77 der Lampenplatte ist lichtreflektierend, vorzugsweise durch Verwendung geeigneter weißer Farbe.

Die Schaltkreisplatte 23 weist einen Basisteil 105, Anschlußsteckerbuchsen 95 sowie verschiedene elektrische Bauteile auf, die weiter unten näher erläutert werden. Der

Basisteil 105 besteht aus für gedruckte Leiterplatten geeignetem Material, also aus nichtleitendem Material, das auf beiden Seiten mit einer leitenden Schicht' versehen ist, die entsprechend geätzt ist, so daß die gewünschten elektrischen Verbindungen zurückbleiben. Der Basisteil 105 hat die Form eines länglichen Recktecks, dessen Breite etwa dem Innendurchmesser des Gehäuses 17 gleicht und dessen Länge groß genug ist, daß die verschiedenen elektrischen Bauteile aufgenommen werden können, und daß der Basisteil in den Zwischen-

-₀ raum zwischen die inneren Enden der Lampenplatten 19, 21 paßt, wenn diese in der Notbeleuchtungseinheit 11 zusammengebaut sind. Die verschiedenen elektrischen Bauteile wie Widerstände, Kondensatoren, Transistoren, Dioden, integrierte Schaltkreise, elektronische Relais usw. sind an der Vorderseite 107 des Basisteils 105 befestigt. Die verschiedenen gewünschten elektrischen Verbindungen sind sowohl auf der Vorderseite 107 als auch auf der Rückseite 109 des Basisteils 105 hergestellt.

Die Hälften 25, 27 der Batteriegehäuse sind vorzugsweise im Spritzgußverfahren unter Verwendung lichtundurchlässigen Kunststoffs hergestellt, beispielsweise aus Polyphenyloxcid wie er von der Firma General Electric Company unter der Bezeichnung NORYL HS2000 hergestellt wird. Das zylindrische Gehäuse 17 ist vorzugsweise durch Extrusion unter Verwendung eines derartigen Kunststoffs und einer derartigen Technik hergestellt, daß sich ein Vorderteil ergibt, der durchsichtig oder durchscheinend ist, wogegen der übrige Teil lichtundurchlässig weiß ist. Als geeignetes Material kommt PoIycarbonatkunststoff in Frage wie LEXAN der Firma General Electric Company. Das zylindrische Gehäuse 17 ist vorzugsweise über 220° des Kreisguerschnitts weiß und lichtundurchlässig.

Zum Zusammenbau der Notbeleuchtungseinheit 11 werden erst die 35. Batteriegehäuse 13, 15 zusammengesetzt, dann wird zwischen den mit den aufgesetzten Zwischenwandstücken 97 versehenen Lampenplatten 19, 21 und der Schaltkreisplatte 23 eine Steckverbindung hergestellt und schließlich werden die solcher Art zusammengesetzten Teile in das zylindrische Gehäuse 17 einge-

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schoben. Dann werden die Stecker 83 an den äußeren Enden der Lampenplatten 19, 21 in die nicht dargestellten Anschlußbuchsen gesteckt, die mit den Batteriegehäusen 13, 15 in Verbindung stehen und ein Endbereich des zylindrischen Gehäuses 17 wird auf den inneren Endbereich 29 eines der Batteriegehäuse 13, 15 aufgeschoben. Es sei darauf hingewiesen, daß die mit der Schaltkreisplatte 23 zusammengebauten Lampenplatten 19, 21 wegen des Eingriffs des Ansatzes 101 in den Schlitz 103 in der gewünschten Weise bezüglich der Batteriegehäuse 13, 15 ausgerichtet sind. Das zylindrische Gehäuse 17 wird nun auf dem betreffenden der Batteriegehäuse 13, 15 solange gedreht bis dessen Öffnung 111 mit dem zur Aufnahme einer Schraube vorgesehenen Loch 113 in der unteren Hälfte 27 des Batteriegehäuses fluchtet, in welchem Falle dann das zylindrische Gehäuse 17 die richtige Ausrichtung bezüglich der Lampenplatten 19, 21 hat. Es wird dann eine Halteschraube 33 eingesetzt und festgeschraubt. Als nächstes werden die äußeren Stecker 83 der anderen der beiden Lampenplatten 19, 21 in die nicht dargestellten Anschlußbuchsen, die dem anderen der beiden Batteriegehäuse 13, 15 zugeordnet sind, eingesteckt und das andere Ende des zylindrischen Gehäuses 17 wird auf den inneren Endbereich 29 des anderen der Batteriegehäuse 13, 15 aufgeschoben. Das zylindrische Gehäuse wird nun bezüglich des Batteriegehäuses so lange gedreht bis die Öffnung 111 mit der Schraubenaufnahmeöffnung 113 der unteren Hälfte 27 des Batteriegehäuses fluchtet, in welchem Falle dann das andere der Batteriegehäuse 13, 15 richtig ausgerichtet ist. Schließlich wird die Halteschraube 33 eingesetzt und festgeschraubt.

Es sei darauf hingewiesen, daß sich am äußeren Endbereich des Batteriegehäuses 13 ein Sicherheitsschalter 115 und an der entsprechenden Stelle des anderen Batteriegehäuses ein Prüfschalter 117 befindet. Die beiden Schalter werden nachstehend noch näher erläutert. Das Betätigungselement sowohl des Sicherheitsschalters 115 als auch des Prüfschalters ragt von der rechteckigen ebenen Außenfläche 51 nach außen,

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wogegen der übrige Teil der Schalter sich in dem Zwischenraum zwischen dem äußeren Ende der äußeren Batterie 43 und der Innenfläche 55 des oberen äußeren Stirnwandteils 45 befindet.

Wie vorstehend erläutert wurde kann die Notbeleuchtungseinheit 11 von den strukturellen Gegebenheiten her ohne weiteres gegen eine Leuchtstofflampe in einer üblichen Halterung für solche Leuchtstofflampen ausgetauscht werden. Es wird nun erläutert, warum die Notbeleuchtungseinheit 11 auch unter dem Aspekt der elektrischen Eigenschaften ohne weiteres gegen eine solche Leuchtstofflampe ausgetauscht werden kann.

Um eine derartige Austauschbarkeit gegen eine Notbeleuchtungseinheit zu gewährleisten müssen eine Reihe von Forderungen erfüllt sein. Innerhalb der Notbeleuchtungseinheit 11 muß eine Notstromquelle in Form von geeigneten Batterien enthalten sein. Die Notbeleuchtungseinheit 11 muß ferner eine geeignete Notlichtquelle enthalten, die von den Batterien gespeist wird. Die Batterien müssen wiederaufladbar sein und der von ihnen lieferbare Strom muß an den Anschluß-Steckerverbindungen der Halterung für die Leuchtstofflampe zur Verfügung stehen. Es ist ferner erforderlich, daß an den Anschlußverbindungen der Lampenhalterung geprüft werden kann, ob der im Normalfall verwendete Wechselstrom zur Verfügung steht. Wenn es sich bei der Leuchtstofflampenhalterung um einen Typ handelt, der zwei oder mehr Leuchtstoffröhren aufnimmt, muß es möglich sein, daß die in der Halterung verbleibende wenigstens eine Leuchtstofflampe weiterhin im Normalbetrieb arbeitet. Der elektrische Schaltkreis und die Bauelemente, die erforderlich sind, um das Laden der Batterien den Schutz der Batterien, das Prüfen der normalerweise wirksamen Wechselstromquelle und die entsprechende Steuerung der Notlichtquelle zu bewirken, müssen sich ebenfalls innerhalb der Notbeleuchtungseinheit 11 befinden.

Erfindungsgemäß wird der Strom zum Laden der Batterien von einem üblichen Schnellstarter geliefert, wie er normalerweise bei Lampenhaiterungen für 40-Watt-Heißkathodenleuchtstofflampen der angegebenen Größe vorhanden ist. Wie die Figur 9 als Beispiel zeigt ist ein solcher Schnellstarter 119 für zwei Leuchtstofflampen mit einem Paar schwarz/weißer Eingangsleitungen versehen, die an eine übliche Wechselstromquelle von z. B. 115 Volt bzw. an das Netz angeschlossen sind, er weist ferner gelbe Ausgangsleitungen auf, die mit den Anschlußstiften am einen Ende einer üblichen Leuchtstofflampe 121 und einer Notbeleuchtungseinheit 11 in Verbindung stehen, ferner ein Paar blauer Ausgangsleitungen, die mit den Anschlußstiften am anderen Ende der Leuchtstofflampe 121 verbunden sind und schließlich ein Paar roter Ausgangsleitungen, die rnit den Anschlußstiften am anderen Ende der Notbeleuchtungseinheit 11 verbunden sind. Die Wechselspannung zwischen jedem Paar der gelben, blauen und roten Ausgangsleitungen liegt normalerweise im Bereich von 3,25 bis 4 Volt und wird normalerweise dazu verwendet, die Kathoden der Leuchtstofflampen, die in die Halterung eingesetzt sind, zu heizen. Das bedeutet, daß zwischen den Anschlußstiften 61, 63 an jedem Ende der Notbeleuchtungseinheit 11 ein Wechselstrom von ungefähr 3,25 bis 4 Volt anliegt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich bei den Batterien 39, 43 um zylindrische abgedichtete Blei-Säure-Zellen des "D"-Tyos von 2-Volt-Sr>annunq und einer Kapazität von 2,5 Ah, die einen Durchmesser von ungefähr 3,5 cm und eine Länge von ungefähr 6,35 cm aufweisen.

Diese Batterien sind wiederaufladbar, nicht orientj.erungsabhängig und haben geeignete körperliche Abmessungen. Darüber hinaus sind diese Batterien, was ihre Spannung anbelangt, mit der zur Verfügung stehenden Ladespannungsguelle und mit den zur Verfügung stehenden Lichtquellen kompatibel. Was ihre Ladekapazität anbelangt so sind sie auf den Stromverbrauch einer vorgesehenen Anzahl von Lichtquellen während einer vorgesehenen Zeitspanne angepaßt.

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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden als Lichtquellen Niedervoltminiaturlampen 79 mit hoher Lichtausbeute verwendet. Diese Lampen 79 arbeiten bei 4 Volt und 200 mA und einer Temperatur von ungefähr 2077⁰C, wobei die Mindestlebensdauer ungefähr 200 Stunden beträgt. Die Kolben sind ungefähr 1,9 cm lang und weisen einen Durchmesser von ungefähr 0,6 3 cm auf. Die Glühfäden sind ungefähr 1,2 cm lang und die Anschlußdrähte verlaufen axial.

Der Strom, der durch den Schnellstarter 119 an die Anschlußstifte 61, 63 am einen Ende der Notbeleuchtungseinheit 11 geliefert wird, reicht nicht aus, um mehr als zwei der Batterien 39, 4 3 in der erforderlichen Zeit im notwendigen Ausmaß aufzuladen. Es sind daher an jedem Ende der Notbeleuchtungseinheit 11 zwei Batterien 39, 43 angeordnet und jedes solches Paar von Batterien wird getrennt von einer an dem betreffenden Ende der Notbeleuchtungseinheit angeordneten Energiequelle aufgeladen. Das bedeutet, daß im Hinblick auf die Notbeleuchtung zwei Gleichstromquellen vorhanden sind, von denen an jedem Ende der Notbeleuchtungseinheit 11 eine angeordnet ist.

Da jede der Gleichstromquellen 39, 43 eine Kapazität von 2,5 Ah aufweist, da ferner jede der Miniaturlämpchen 79 ungefähr 200 mA Strom zieht und da schließlich die Zeitspanne, während der die Lampen im Notbeleuchtungsfall brennen müssen, wenigstens 1,5 Stunden beträgt, kann jede der Gleichstromquellen 39, 43 ohne weiteres sechs solcher Lämpchen 79 versorgen. Es sind also sechs Lämpchen 79 auf jeder der Lampenplatten 19, 21 angeordnet.

Die elektrische Schaltkreisplatte 23 trägt die elektronischen Bauelemente und Schaltkreisteile, die benötigt werden, um die Batterien durch die Gleichstromquellen 39, 43 zu laden, den Ladungszustand der Batterien zu überprüfen und dementsprechend reagieren zu können, und um den Zustand der normaler Wechselstromquelle zu überwachen und entsprechende Schritte einleiten zu können.

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Zum Zwecke der eindeutigen Zuordnung ist es vorteilhaft, denjenigen Teil der Schaltkreisplatte 23, der für die obengenannten Uberwachungs- und Anzeigefunktionen und das Laden der Batterie 39, 4 3 durch eine der Gleichstromquellen verantwortlich ist, als den "A"-Teil und den verbleibenden Teil, der dazu dient, die Batterien 39, 43 durch die andere Gleichstromquelle aufladen zu lassen, als den "B"-Teil zu bezeichnen. Der "A"-Teil der elektrischen Schaltkreisplatte steht mit den Anschlußstiften 61, 63 ("A"-Anschlußstifte)

am einen Ende der Notbeleuchtungseinheit 11 in Verbindung, das als das "A"-Ende bezeichnet wird. Der "B"-Teil der elektrischen Schaltkreisplatte 23 ist mit den Anschlußstiften 61, 63 ("B"-Anschlußstifte)am anderen Ende der Notbeleuchtungseinheit 11 verbunden, das als das "B"-Ende bezeichnet wird.

Die Gleichstromquelle 39, 43, die von dem "A"-Teil der elektrischen Schaltkreisplatte 23 in Anspruch genommen wird, ist als "A"-Qi eile bezeichnet und befindet sich in der Nachbarschaft des "A"-Endes der Notbeleuchtungseinheit 11. Die Lampenplatte 19, die unmittelbar innerhalb der "A"-Gleich-

stromquelle angeordnet ist, wird als "A"-Lampenplatte bezeichnet. In entsprechender Weise ist die Gleichstromquelle 39, 43, die von dem "B"-Teil beansprucht wird, als "B"-Quelle bezeichnet und in der Nachbarschaft des "B"-Endes der Notbeleuchtungseinheit 11 angeordnet. Die Lampenplatte

21, die unmittelbar innerhalb der "B"-Gleichstromquelle angeordnet ist, wird als "B"-Lampenplatte bezeichnet. Wie die Figur 1 zeigt kann die linke Seite (die links von der Mitte befindliche Seite) der Notbeleuchtungseinheit 11 als die "A"-Seite und die rechte Seite als die "B"-Seite bezeichnet

werden.

Die elektrischen Bauelemente und Schaltkreisteile für die Notbeleuchtungseinheit 11, die in erster Linie gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit der elektrischen Schaltkreisplatte 23 verbunden sind, sind in Figur 8 dargestellt. Im Zusammenhang mit der Erläuterung werden die Bauelemente und Schaltkreisteile der Figur 8 als

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Bestandteil eines Detektors, eines Ladeteils für die "A"-Stromquelle eines Ladeteils für die "B"-Stromquelle und eines Uberwachungsteils betrachtet.

Der Detektor muß einen von drei möglichen Zuständen der normalen Wechselstromquelle bzw. der "Systemversorgung" anzeigen: 1) Die Systemversorgung ist in Betrieb und der Lampenstromkreis (für die Gruppe der Leuchtstofflampenhalterungen, von denen eine oder mehrere eine Notbeleuchtungseinheit 11 enthalten, gesteuert durch den Schalterteil eines nachstehend noch näher erläuterten Impulsgebers)ist in Betrieb ("EIN"-Zustand) , 2) die Systemversorgung ist iri Betrieb und der LampenStromkreis ist außer Betrieb ("AUS"-Zustand) , und 3) die Systemversorgung ist außer Betrieb (Not- oder "FEHLER"-Zustand). Der Detektor muß entsprechend diesen drei Zuständen reagieren. Der Detektor läßt ein Brennen der Miniaturlämpchen 79 nur während des "FEHLER"-Zustands zu. Während des "EIN"-Zustands hält die Versorgungsspannung, die an den Schnellstarter 119 angelegt wird, den Detektor im zurückgesetzten Zustand. Während des "AUS"-Zustands wird der Detektor durch die von dem Impulsgeber 123 (siehe Figuren 10 und 11) gelieferten Signale im rückgesetzten Zustand gehalten. Der Impulsgeber liefert periodisch Impulse an den Lichtstromkreis . Nur wenn ein Fehler auftritt wird der Detektor in den gesetzten Zustand gebracht, in dem er die Miniaturlämpchen aktiviert.

Der Ladeteil ist ein Nebenschlußregler, der die Maximalspannung an den Ausgangsklemmen der Batterien der betreffenden "A"-Versorgung (B₁ und B„ in Figur 8) bzw. "B"-Versorgung (B₁₀₁ und B₁₀₂ in Figur 8) auf 4,7 Volt begrenzt. Die Eingangsspannung an den "A"-Stiften und "B"-Anschlußstiften der Notbeleuchtungseinheit 11, die von der Einheit 119 geliefert wird, ist eine Wechselspannung von ungefähr 3,7 Volt, die nach einer Gleichrichtung eine Gleichspannung von ungefähr 5,2 Volt ergibt. Statt die überschüssige Energie durch Umwandlung in Wärme zu verbrauchen, wird der Überschuß (entsprechend der

Differenz zwischen 5,2 Volt und der Ausgangsspannung der Batterie) dazu verwendet eine Anzeigelampe L₁, L ₀₁ zu betreiben. Der Grad der Helligkeit der Anzeigelampe ist ein Indikator für den Ladezustand der Batterie, während

des ersten Teils des Aufladezyklus, dann nämlich wenn die Batterien stark entladen sind, dient der größte Teil der anfallenden Energie dazu, die Batterien aufzuladen und nur ein kleiner Teil wird dazu verwendet, die betreffende Anzeigelampe L₁, L_1ni zu betreiben, die dementsprechend nur glimmt. Wenn die Batterien den Zustand der vollen Ladung erreicht haben, liefert der Ladekreis den größten Teil der anfallenden Energie zum Betrieb der Anzeigelampe, die dementsprechend hell leuchtet, wodurch die Batterien vor einer überladung geschützt werden. Während des "AUS"-Zustands werden die Batterien gegen ein Entladen durch den Nebenschluß mit Hilfe eines Transistors Q geschützt, der nur dann leitend ist, wenn die Systemversorgung an den Anschlüssen der Leuchtstofflampenhalterung anliegt.

Der Überwachungskreis überwacht die Ausgangsspannung der "A"-Versorgung während des Notbeleuchtungsfalls und trennt dann wenn diese Spannung schließlich unter 3,2 Volt fällt sowohl die Miniaturlämpchen 79 ("A"- und "B"-Leiterplatten 19, 21) als auch den elektrischen Schaltkreis der Schalt-

kreisplatte von den "A"- und "B"-Versorgungen ab, wodurch die Batterien vor einer Zerstörung durch zu starkes Entladen geschützt werden. Dieser Betriebszustand, der auch als "Stilllegung" bezeichnet werden kann, läßt sich manuell durch extern veranlaßte Betätigung eines Magnetschalters RS her-

beiführen, der auf der elektrischen Schaltkreisplatte 23 angeordnet ist. Der Überwachungsteil enthält auch einen "Kickstart" Schaltkreis, der eine im Zustand der "Stillegung" befindliche Notbeleuchtungseinheit 11 nach Anlegen der Systemversorgung wieder in den aktiven Zustand versetzt. Dieser Kick-starter wird auch dazu verwendet, den Nebensclilußregler in dem betreffenden Ladeteil zu aktivieren.

Der Anzeigeteil wird durch 1/4 eines integrierten Spannungsvergleicherbausteins des Typs LM339 (IC1C in Figur 8) gebildet. Der nichtinvertierende Eingang des Bausteins IC1C ■ist über den Widerstand R₁₈ an eine Bezugsspannung V _f c gelegt. Die Bezugsspannung V ^ wird am Verbindungspunkt des Widerstandes R₁₇ und der Diode D_g erhalten und .ist mit einem konstanten Betrag von 700 mV über dem Bereich der Batteriespannung von Interesse, wobei dieser Batteriespannungsbereich von 4,7 V bis 3,2 V reicht. Der invertierende

^q Eingang des Bausteins IC1C erhält von einem kondensatorgekoppelten Brückengleichrichter (C₁-C₄, D₄-D₇) seine Eingangsgröße, wobei die Bauelemente C₇, R₁₃/ ^R-j4' ^D ₁₀ ^un(^ ^Dii eine Tiefpaßfilterung und Begrenzung bewirken. Das Kollektorausgangssignal wird durch den Widerstand R.., hochgezogen und an die Basis des Transistors Q₄, den Relaisvorverstärker, und an den Transistor Q₅, den Relaistreiber ,Geliefert. Der Widerstand R₁₅ ist ein Rückkopplungswiderstand, um den Betrieb des Bausteins ICIC zu stabilisieren. In beiden Betriebszuständen "EIN" und "AUS" ist der invertierende Eingang positiv gegenüber dem nichtinvertierendem Eingang mit der Folge, daß der Ausgang des Bausteins IC1C das dem Leitfähigkeitszustand entsprechende Signal liefert und das Basispotential des Transistors Q₄ bei 0,3 V festhält und diesen damit sperrt. Wenn das Rücksetzsignal wegfällt (im Notbetriebszustand "FEHLER" der Systemversorgung) wird der invertierende Eingang negativ gegenüber dem nichtinvertierenden Eingang, wodurch das Ausgangssignal des Bausteins IC1C den dem gesperrten Zustand entsprechenden Wert annimmt, so daß das Basispotential von Q₄ auf 1,4V ansteigen kann, so daß Q₄ in den Sättigungszustand gelangt und das Lampenrelais RY1 anzieht. Beim Relais RY1 handelt es sich um ein Zweipol-Relais mit zwei getrennten Kontaktsätzen RY1-A und RY1-B zum Schalten der betreffenden "A"- und "B"-Lampenplatten 19, 20. D^₂ ist eine Uberspannungsschutzdiode, die dazu dient, beim Ausschalten des Relais RY1 entstehende induktive Spannungsspitzen zu unterdrücken.

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Der Ladeteil der "A"-Versorgung wird aus einem freischwingenden Vollwellenspannungsverdoppler (D. und D_) und aus einem Spannungsregler zur Begrenzung der maximalen Ladespannung der Batterien gebildet. Der Spannungsregler wird durch den Baustein IC1B gebildet, der 1/4 eines Spannungsvergleichers des Typs LM339 ist, ferner durch Widerstände R., Rc, R,, R₇, R₁₀ und durch eine Diode D_. Die Bezugsspannung entsteht über der Diode D_ und wird am nichtinvertierenden Eingang von ICIB durch den Widerstand R, abgenommen. Mit R_ ist ein Rückkopplungswiderstand bezeichnet, der dazu dient eine geringfügige Hysterese zu erzeugen. Die Batteriespannung wird mit Hilfe eines Spannungsteilers aus den Widerständen R. und R₅ abgegriffen. Mit R_1n ist der Widerstand für den offenen Kollektorausgang des Bausteins IC1B bezeichnet. Als Anzeigelampe für die "A"-Versorgung dient die Lampe L₁. Wenn die Eingangsspannung für die Batterien ein vorgegebenen Maximum überschreitet wird der Baustein IC1B leitend, der Transistor Q₃ wird eingeschaltet und die überschüssige Energie wird in der Lampe L₁ verbraucht. Der Widerstand R und die Diode D-. werden dazu verwendet, einen Maxiamalwert für die an die Anzeigelampe gelangende Energie festzulegen. Die "B"-Versorgung ist mit einem Ladeteil versehen, der demjenigen der "A"-Versorgung ähnelt. Dioden D₁₀₁ und D_{1 n}_ bilden einen freischwingenden Spannungsverdoppler. Die Bauelemente L₁₀₁, D₁--, R₁--, R_1n, und Q_{1 ni} weisen entsprechende Funktionen auf wie die vorerwähnten Bauelemente L₁, D₃, R-,-1 / R₁₀ und Q₃. Das vom Baustein 1C101A gelieferte für den Treibertransistor Q_1n-J bestimmte Ausgangssignal wird durch den Widerstand 106 bestimmt. Die Widerstände R₁₀₇ und R₁₀₈ bewirken eine stabilisierende Rückkoppelung an den nichtinvertierenden Eingang des Bausteins IC101A, der die durch die Widerstände R₁₀₅ und R₁₀₉ geteilte Batteriespannung überwacht. Statt der Versorgung des integrierten Bausteins durch die Batterien wird ein Mindeststrom von einem Kondensator gekoppelten Halbwellengleichrichter (C₁₀₁, C₁₀₂, D ₀_ und C₁₀₅. geliefert. D₁₁₀ ist eine Klemmdiode, die sicherstellt, daß die von dem genannten Gleichrichter be-

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lieferte Spannung größer ist als die Batteriespannung. Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Batterien für die "A"-Versorgung wie auch diejenigen für die "B"-Versorgung, 39, 43 parallel geladen werden, jedoch zu den betreffenden "A"- und "B"-Lampenplatten 19, 21 in Reihe liegen.

Der Überwachungskreis wird durch den Spannungsvergleicherteil des integrierten Schaltkreises IC1 gebildet. Während des Notversorgungs- bzw. "FEHLER"-Zustands können sich die Batterien ggfs. völlig entladen, was dadurch angezeigt wird, daß die "A"-Versorgungsspannung 3,2 V erreicht. Wenn die ¹¹A"-Versorgung (Batterien B₁ und B_ in Figur 8) auf diesen Wert von 3,2 ν abfällt wird der invertierende Eingang des Bausteins IC1D (der über die Widerstände R_{1 g} und R₂₀ versorgt wird), negativ gegenüber den nichtinvertierenden Eingang, das Ausgangssignal entspricht dem Sperrzustand und der Strom durch den Widerstand R₁ zündet den gesteuerten Gleichrichter D₁₃. Durch diesen Stromstoß sinkt die Basisspannung von Q₁ ab und versetzt Q„ (über den Widerstand R„) und damit die Bauelemente der Schaltkreisplatte in den Sperrzustand. Der Transistor Q₂ wird zu diesem Zeitpunkt durch den Widerstand R₁- im Sperrzustand gehalten. Wenn die Versorgungsspannung wieder angelegt wird, liefert der Kickstartkreis (gebildet aus R_n , R₀, R₀, C_c und D₀) einen

/ J O _> O Basisstrom an den Transistor Q₁, der den Transistor Q„ sperrt und die Notbeleuchtungseinhext 11 mit Strom versorgt. Mit R₂ ist ein Strombegrenzungswiderstand bezeichnet, der die Diode D₁₃ und den Transistor Q₂ schützt. Der Abschaltzustand kann auch manuell durch ein magnetisch betätigten Schalter RS1 herbeigeführt werden. Der Kondensator C₀ stellt ein Tiefpaßfilter dar, das verhindert, daß Schwingungsvorgänge die Notbeleuchtungsexnheit 11 abschalten.

Die übrigen Teile der in Figur 8 gezeigten Schaltungsan-Ordnung haben folgende Bedeutung. R₁ (und R₁₀₁) verhindern, daß die Notbeleuchtungseinheit 11 während der Lagerung und des Transports unfreiwillig betätigt wird. C_g ist ein Filter-

kondensator. C₂₀- ist ein Kopplungskondensator. Dieser Kondensator ermöglicht es, daß der Schnellstarter 119 eine Versorgungsspannung zum Zünden der Leuchtstofflampe 121 liefert, die sich in derselben Lampenhalterung wie die Notbeleuchtungs-_ς einheit 11 befindet. Mit PB 2 ist der Sicherheitsschalter 115 gemäß Figur 2 bezeichnet, es handelt sich um einen Drucktastenschalter, der dazu dient, den Kondensator 201 während des Transports und der Montage und während des Einsetzens der Notbeleuchtungseinheit 11 in eine für eine Lampe ausgelegte Lampenfassung abzutrennen. Es ist eine mit Innengewinde versehene Kappe 135 (siehe Figur 2) vorgesehen, die auf ein entsprechendes Gewinde des Betätigungsknopfes des Sicherheitsschalter s 115 (PB 2)geschraubt werden kann, um diesen in der Öffnungsstellung zu halten. Wenn die Kappe 135 entfernt wird nimmt der Sicherheitsschalter 115 (PB 2) seinen normalen Schließzustand ein. Der Schalter PB 1, bei dem es sich um den Prüfschalter 117 gemäß Figur 2 handelt, ist normalerweise geschlossen. Wenn er durch Drücken in seine Öffnungsstellung gebracht wird wird der Eingang des Schaltkreises der elektronischen Schaltkreisplatte 23 aktiviert, wodurch der "FEHLER"-Zustand simuliert wird mit der Folge, daß der Detektorteil gesetzt wird, so daß das Relais RY1 anspricht. Dies wiederum hat zur Folge, daß die Lampen auf den Lampenplatten 19, 21 aufleuchten. In Figur 8 sind Spannungsver- gleicher IC1A, IC101B, IC101C und IC101D gezeigt, die jedoch nicht ausgenutzt sind.

Der in Figur 10 dargestellte Impulsgeber 123 dient dazu einen üblichen Schalter, z. B. einen Unterputzschalter zu ersetzen, wie er normalerweise zum Ein- und Ausschalten üblicher Leuchtstofflampen oder mehrerer derselben Verwendung findet. Die Impulsgebereinheit weist ein Gehäuse 125 auf, das sowohl den eigentlichen Schalterteil 127 als auch die Bauelemente und Schaltkreisteile enthält, die zur Impulserzeugung benötigt werden. Sie umfaßt ferner die üblichen Mittel zum Befestigen eines Schalters in einer Unterputzdose und hat zwei Anschlußleitungen 129, 131 zur Verbindung mit dem Lampenkreis in

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üblicher Weise. Die schwarze Leitung 131 des Schnellstarters 119 (siehe Figur 9) wird normalerweise mit der Leitung 131 des Schalters 127 verbunden und die weiße Leitung 133 ist normalerweise mit der (nicht gezeigten) gemeinsamen Leitung einer üblichen Wechselstromversorgungsquelle verbunden.

Die Impulse, die durch den Impulsgeber erzeugt werden, müssen eine ausreichende Amplitude haben, um einen ordnungsgemäßen Betrieb des Anzeigeteils der elektrischen Schaltkreisplatte 23 zu gewährleisten, und auch noch nicht das Zünden der Leuchtstofflampe 121 zur Folge zu haben,die zusammen mit der Notbeleuchtungseinheit 11 in der Lampenfassung eingesetzt ist. Der Impulsgeber muß als echte "Zweidraht"-Vorrichtung funktionieren, in dem er Ausgangsimpulse an dieselben An-

..£- Schlüsse 129, 131 liefert, an denen er seine Betriebsspannung zugeführt bekommt. Diese Besonderheiten führen zu Problemen, die durch die vorliegende Erfindung gelöst werden.

Die elektrische Schaltung des Impulsgebers 123 ist in Figur 11 dargestellt. Wenn die Systemversorgung im "EIN"-Zustand ist,nimmt der Schalter 127 seine Schließstellung ein und verbindet damit die Leitungen 129, 131, so daß der Impulsgeber 123 keinen Versorgungsstrom empfängt und dementsprechend nicht wirksam ist. Zur selben Zeit wird jedoch die System-Versorgung an den Detektorteil der elektronischen Schaltkreisplatte 23 angelegt und bewirkt ein Verbleiben im rückgesetzten Zustand. Wenn die Systemversorgung sich im "AUS"-Zustand befindet ist der Schalter 127 geöffnet und der Impulsgeber 123 erhält Betriebsstrom und erzeugt, wie nachstehend erläutert werden wird, periodische Impulse, die über den BeleuchtungsStromkreis an den Anzeigeteil der elektronischen Schaltkreisplatte 23 geliefert werden und diesen im rückgesetzten Zustand halten. Wenn die Systemversorgung den "FEHIiER"--Zu einnimmt, liegt keine Versorgungsspannung an den Anschlußleitungen 129, 139 des Impulsgebers an, so daß keine Impulse erzeugt werden. Sowohl'das Fehlen einer Systemversorgung als auch von Impulsen des Impulsgebers 123 führen dazu, daß der

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Detektorteil der elektrischen Schaltkreisplatte 23 in den gesetzten Zustand gelangt, mit der Folge, daß das Relais RY1 anzieht und ein Anschalten der Lampen auf den Lampenplatten 19, 21 der Notbeleuchtungseinheit 11 bewirkt.

Die durch den Impulsgeber 123 erzeugten Impulse sind ein ausgewählter Teil der Halbwellen der z. B. 60 Hertz der Systemversorgung bzw. des Netzes, der durch einen Halbleiterschalter für hohe Schaltgeschwindigkeiten geliefert wird. Die 60-Hertz-

IQ Wellenzüge werden einem Verzögerungsnetzwerk zugeführt, das einen Null-Durchgangsdetektor speist. Das Ausgangssignal des Null-Durchgangsdetektors wird sowohl an den einen Eingang eines "ODER"-Gliedes als auch an den Eingang eines Impulsgenerators gelegt, dessen Ausgangssignal dem anderen Eingang des "ODER"-Gliedes zugeführt wird. Der Ausgang des "ODER"-Gliedes wird als Triggersignal an den Halbleiterschalter gelegt. Es hat sich gezeigt, daß die Genauigkeit des Zündens des Halbleiterschalters innerhalb eines 3"-Bereichs (eines geeigneten Teils eines 60-Hertz-Halbwellenzuges) liegen muß, damit eine für den ordnungsgemäßen Betrieb des Detektorteils ausreichende Energie geliefert wird und doch es noch nicht zu einem Zünden der Leuchtstofflampe kommt. Der Impulsgeber gemäß der vorliegenden Erfindung erfüllt nicht nur alle der geforderten Kriterien sondern tut dies auch ohne daß teure Spezialbauelemente verwendet werden müssen.

Insbesondere aus Figur 11 ersieht man, daß die Schaltung des Impulsgebers 123 durch den Schalter 127 kurzgeschlossen werden kann. Wenn der Schalter 127 geöffnet ist wird der über die Leitung 129, 131 gelieferte Wechselstrom (z. B. 60 Hertz) gedämpft und durch das aus den Bauteilen R^,, R ., C_p-, und Cp₄ bestehende Verzögerungsnetzwerk in der Phase verschoben. Der Transistor Q_p1 wirkt als Präzisions-Nulldurchgangsdetektor, indem er in den leitenden Zustand übergeht, wenn die Basis-Emitter-Spannung 0,7 V übersteigt. Der Widerstand Rp₅ wirkt als Kollektorlastwiderstand. Der Widerstand R_pl0

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und der Kondensator C _ς wirken als Eingangsträger-Impulsformer für den Impulsgenerator bzw. das Zeitglied PRR, das aus den Bestandteilen IC₁ , Rp₁-If C , und C__ besteht. Die integrierte Schaltung IC_p1 ist vom Typ NE555 und als _ monostabiler Multivibrator mit einer Periode von 300 ms geschaltet. Das Ausgangssignal des Impulsgenerators wird zusammen mit dem Ausgangssignal des Null-Durchgangsdetektors einer "ODER"-Verknüpfung mit Hilfe des aus den Dioden D₅ und D_, gebildeten "ODER"-Gliedes unterworfen, durch die Bauelemente Q_p2' ^r _pt ^un(ä R_pß invertiert und steuert dann den für hohe Schaltgeschwindigkeiten ausgelegten Halbleiterschalter in Form des gesteuerten Gleichrichters D_p1 unter Vermittlung des Widerstandes R_p6 und des Transistors Q_p3 Der Widerstand R _g ist ein Vorspannungstransistor für den Inverter. Der Schalter D_pl wird durch die beschriebene Schaltung periodisch in Intervallen von 300 ms und in einem vorgegebenen Winkelabstand (vorzugsweise 155)vom Nulldurchgang gezündet, und erzeugt dabei harmonische Pulse niedriger Energie. Die Bauelemente R . und C_p1 bilden ein übliches Uberschwingungsbegrenzernetzwerk zum Schutz des Schalters D_p.. Der Stromversorgungsteil der Impulsgebereinheit weist die Bestandteile R_p2' ^Dp2' ^dp3 ^unc^ ^cp2 ^au^· ^Μ·^ ^dp4 Schutzdiode für den Transistor Q₁ bezeichnet. V bezeichnet einen Schaltungspunkt, an dem die Netzspannung anliegt.

Obwohl die erfindungsgemäße Notbeleuchtungseinheit 11 bei einem bevorzugen Ausführungsbeispiel insbesondere als Ersatz für eine übliche Heißkathodenleuchtstofflampe der Größenverhältnisse 3,8 cm/122 cm und 40 Watt in einer üblichen Halterung mit einem Schnellstarter für zwei Lampen beschrieben worden ist, kann sie auch in anderen Fällen Anwendung finden.

So kann sie beispielsweise auch als Ersatz für Heißkathoden-Leuchtstofflampen anderer Größen, beispielsweise einer Lampe mit der Länge 60 cm bei 20 Watt und 91 cm bei 30 Watt Verwendung finden. Ebenfalls ist es möglich, sie in Halterungen für eine einzelne Leuchtstofflampe oder drei oder vier Leuchtstofflampen einzusetzen, die Schnellstarter für die betreffende Anzahl von Lampen aufweisen.

Wie vorstehend erwähnt, dient der Koppelungskondensator "Ό (C201 in Figur 8) dazu, den Normalbetrieb einer oder mehrerer Leuchtstofflampen in der Halterung auch dann zu ermöglichen, wenn eine Notbeleuchtungseinheit 11 installiert ist. Die Notbeleuchtungseinheit arbeitet unabhängig vom Zustand der übrigen Leuchtstofflampen und auch selbst wenn diese nicht vorhanden sind. Der Sicherheitsschalter 115 (PB 2 in Figur 8) hat drei Aufgaben. Im ersten Fall wenn die Kappe 135 angebracht ist und der Schalter PB 2 offengehalten wird, kann die Notbeleuchtungseinheit 11 in einer Halterung für eine Einzellampe installiert werden und arbeitet dann normal, in

welchem Fall die Kappe 135 nach dem Einsetzen nicht wieder entfernt wird. Im zweiten Fall ist die Kappe während des Einsetzens der Notbeleuchtungseinheit 11 aufgesetzt, so daß der Schalter PB 2 währenddessen geöffnet gehalten wird, um zu vermeiden, daß die Bedienungsperson einen elektrischen

Schlag erhält. Im dritten Fall, dann nämlich wenn die Notbeleuchtungseinheit in eine Fassung eingesetzt wird, die zur Aufnahme von wenigstens zwei Leuchtstofflampen bestimmt ist, wird die Kappe 135 nach Einsetzen entfernt, so daß der Schalter PB 2 geschlossen ist und dann den Koppelkondensator (C 201 in Figur 8) in den Schaltkreis einbezieht.

Es sei darauf hingewiesen, daß ein Entfernen der Notbeleuchtungseinheit 11 aus der Lampenhalterung dieselbe Wirkung wie das öffnen des Prüfschalters PB 1 hat. Das heißt, daß er den Versorgungsnotfall bzw. "FEHLER"-Fall simuliert mit der Folge, daß die Lampen der Lampenplatten 19, 21 leuchten. Das bedeutet ferner, daß in jedem Fall in dem während eines

Notfalls die Notbeleuchtungseinheit 11 aus der Lampenfassung entfernt wird, die Larapen der Lampenplatten 19, 21 weiterbrennen. Die Notbeleuchtungseinheit 11 kann auch im Bedarfsfall aus der Lampenfassung entfernt werden und dann als ein tragbares Notlicht Verwendung finden.

Die Ausbildung der erfindungsgemäßen Notbeleuchtungseinheit ist derart, daß sie manuell in den AUS-Zustand versetzt werden kann, wozu bei einer bevorzugten Ausführungsform ein normalerweise geöffneter Magnetschalter RS 1 Verwendung findet. Wenn sie einmal ausgeschaltet ist, kann die Notbeleuchtungseinheit nur dadurch wieder in den normalen Betriebszustand versetzt werden, daß sie in eine Leuchtstoffröhrenfassung eingesetzt wird und über den zugehörigen Schnellstarter mit Betriebsspannung beaufschlagt wird, wodurch der Kickstart-Kreis aktiviert wird. Das bedeutet, daß nach der Herstellung und dem Prüfen eine erfindungsgemäße Notbeleuchtungseinheit 11, die mit aufgeladenen Batterien versehen ist durch Vorbeiführen eines Magnets am Magnetschalter RS 1, wodurch dieser geschlossen wird, in den AUS-Zustand versetzt werden kann, so daß es möglich ist sie dann vor ihrer eigentlichen Installation zu versenden und zu handhaben, ohne daß unbeabsichtigt das Relais RY1 zum Ansprechen kommt und damit die Lampen eingeschaltet und die Batterien entladen werden.

Andererseits wird die Notbeleuchtungseinheit 11 automatisch durch das Einsetzen in eine Lampenhalterung in ihren normalen Betriebszustand zurückversetzt.

Wie vorstehend angegeben, weisen die Miniaturlämpchen 79 eine Sonderform auf. Die Glühdrähte sind nicht gewendelt, verlaufen in Achsrichtung des Lampenkolbens und haben keine Zwischenabstützungen. Der Glühdraht der Lämpchen 79 ist im beschriebenen Beispiel vom Langtyp, was bedeutet, daß er in einem Längenbereich von 0,9 cm bis ungefähr 1,6 cm liegt. Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform sind die Miniaturlämpchen 79 in einer oder in mehreren geradlinigen Reihen angeordnet, deren Mittenachse parallel zur Längsachse des Gehäuses der Notbeleuchtungseinheit 11 verläuft. So sind, wie die Figuren

1 und 2 zeigen, die Lämpchen in zwei geradlinigen Reihen auf den Lampenplatten 19, 21 angeordnet, wobei die Mittenachsen dieser Reihen parallel zueinander und parallel zu der Längsachse des Gehäuses der Einheit 11 verlaufen. Die Lämpchen 79 müssen nicht gestaffelt angeordnet sein, wie dies die Figuren 1 und 2 zeigen, sondern können auch so ausgerichtet sein, daß die Längsachsen der Glühdrähte miteinander fluchten. Wenn bei der Notbeleuchtungseinheit 11 eine oder mehr Reihen von Miniaturlämpchen des oben erwähnten Langtyps TO installiert sind und die Lämpchen unter erschwerten Bedingungen, beispielsweise bei starker Rauchentwicklung brennen, können sie nicht nur gesehen werden sondern auch einem Betrachter eine wichtige Orientierungshilfe bieten.

wie vorstehend erläutert und in den Figuren dargestellt (siehe Figur 5) sind bestimmte elektrische Verbindungen durch durchgehende Kontaktierungen oder Spuren 81 auf den Lampenplatten 19, 21 hergestellt. Selbstverständlich können solche Verbindungen statt dessen auch durch isolierte Drähte oder Kabel hergestellt werden.

Der Impulsgeber 1-23 kann anstelle eines einpoligen Schalters 127, wie er in Figur 11 gezeigt ist, auch einen Dreiweg-Schalter enthalten, in welchem Falle er anstelle eines normalen Schalters dieser Art installiert werden kann.

Obwohl bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Impulsgeber ein "ODER"-Glied enthält, können in diesem Zusammenhang auch andere logische Verknüpfungsglieder Verwendung finden.

Die vorstehende Beschreibung betrifft, wie gesagt, lediglich Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung nicht beschränkt

ist.
35

L e e r s e i t e -

Claims

:r _r _ , PATENT- UND" RcCHT-SA AlVVALT-E¹, ." " ^ O HO Δ f

BARDEHLE, PAGENBERG, COSJ., AKXE:N.BU.R^:G.& PARTNER

HTSANWÄLTE PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

:HEN PAGENBERG or jur ll m. harvard·· HEINZ BARDEHLE dipl-ing

!NHARD FROHWITTER dipl.-ing · WOLFGANG A. DOST DR.. dipl.-chem

JTER FRHR. v. GRAVENREUTH DiPL-ing <fh)· UDO W. ALTENBURG dipl -phys

POSTFACH 86 06 20. Θ000 MÜNCHEN 8'

TELEFON (089) Θ8 03 61

TELEX 5 22 791 ped d

CABLE: PADBURO MÜNCHEN

BÜRO. GALILEIPLATZ 1, B MÜNCHEN

datum 20. Dezember 1983 W 5043 Al/I

Patentansprüche

Notbeleuchtungseinheit zum Ersatz für eine übliche Heißkathodenleuchtstofflampe in einer üblichen Lampenhalterung für solche Leuchtstofflampen, die einen üblichen Schnellstarter enthält, der dazu dient die Kathodenheizspannung für die Leuchtstofflampen zu liefern, g e k e η η zeichnet durch

a) ein langgestrecktes Gehäuse (13, 17, 15), dessen Länge derjenigen einer üblichen genannten Leuchtstofflampe gleicht, das an seinem Ende mit Anschlußstiften (61) versehen ist, die dem Doppelstiftanschluß solcher Leuchtstofflampen entsprechen, und dessen Querabmessungen ausreichend Freiraum für einen Austausch der Einheit gegen eine solche Leuchtstofflampe in der Lampenhalterung gestatten;

b) eine Gleichstromquelle in Form von innerhalb des Gehäuses angeordneten aufladbaren Batterien (39, 43);

c) eine Mehrzahl von Niedervoltminiaturlämpchen (79) hoher Leuchtdichte, die während des Notstrombetriebs von der Gleichstromquelle gespeist werden und ebenfalls • innerhalb des Gehäuses angeordnet sind;

d) durch eine innerhalb des Gehäuses angeordnete elektrisch Schaltung (23) , die die von dem genannten Schnellstarter (119) an die Anschlußstifte gelieferte, im Normalfall zum Heizen der Kathode einer solchen Leuchtstofflampe dienende Spannung zum Aufladen der wenigstens einen Batterie ausnutzt, die ferner den Ladezustand der wenigstens einen Batterie überwacjat und dementsprechend

reagiert und die schließlich den Zustand der normalen Wechselspannungsquelle aufgrund von Signalen, die an den genannten Anschlußstiften anliegen, überwacht und dementsprechende Maßnahmen einleitet.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (13, 17, 15) im wesentlichen zylindrisch ist und einen Durchmesser aufweist, der demjenigen üblicher Leuchtstofflampen entspricht, und daß die aufladbaren Batterien (39, 43) zylindrische Zellen des "D"-Größentyps sind.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (13, 17, 15) ein "A"-Ende und ein "B"-Ende auf-

¹^ weist, daß die Gleichstromquelle durch Batterien gebildet werden, die als "A"-Stromversorgung und als "B"-Stromversorgung angeordnet und geschaltet sind, daß die Miniaturlämpchen (79) in zwei Gruppen als "A"-Lichtquelle und als "B"-Lichtquelle angeordnet sind, wobei jede Gruppe

²^ gleich viele solcher Lämpchen umfaßt, daß die elektrische Schaltung (23) einen ersten Teil umfaßt, der die von dem Schnellstarter (119) an die Anschlußstifte (61) des ^"-Endes gelieferte Spannung ,um im Normalfall eine Kathode einer solchen Leuchtstofflampe zu heizen, dazu ausnützt, die

^α Batterien der "A"-Versorgung aufzuladen, ferner den Ladezustand der Batterien zu überwachen und dementsprechende Maßnahmen einzuleiten, und den Zustand der normalen Wechselstromquelle in Abhängigkeit von an den"A"-Anschlußstiften anliegenden Signalen überwacht und bei einem Ausfall der normalen Wechselspannungsquelle in der Form reagiert, daß die "A"-Versorgung an die "A"-Lichtquelle und die "B"-Versorgung an die "B"-Lichtquelle gelegt wird und einen zweiten Schaltungsteil umfaßt, der die

von dem Schnellstarter (119) an die Anschlußstifte (61) 35

des "B"-Endes im Normalfall zum Heizen einer Kathode der Leuchtstofflampe gelieferte Spannung dazu ausnützt, die Batterien der "B"-Versorgung aufzuladen.

BAD ORIGINAL
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtstofflampe eine 30-Watt-Lampe mit den Größenverhältnissen 3,8/91 cm ist.
5. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtstofflampe eine 40-Watt-Lampe mit den Größenverhältnissen 3,8/122 cm—ist.
6. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterien (39, 43) gekapselt sind, und daß die Miniaturlämpchen (79) parallel geschaltet sind.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterien gekapselte Säure/Bleibatterien sind.
8. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Miniaturlämpchen (79) der "A"-Lichtquelle und der ¹¹B"-Lichtquelle in geradlinigen Reihen angeordnet sind,
deren Mittenachsen parallel zur Längsachse des langge-

streckten Gehäuses (13, 17, 15) verlaufen.
9. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterien (39, 43) jeweils eine Batteriespannung von

2 V und eine Kapazität von 2,5 Ah aufweisen, und daß die ^° elektrische Schaltung Mittel aufweist, durch die die
Batterien in Parallelschaltung geladen und in Serienschaltung mit den Lämpchen (79) verbunden werden.
10. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die

Miniaturlämpchen (79) einen relativ langen, axial

verlaufenden und nicht gewendelten Glühdraht aufweisen, der ohne Zwischenabstützung gehalten ist-.
11. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die

"A"-Lichtquelle und die "B"-Lichtquelle jeweils auf einer langgestreckten mit einer Licht reflektierenden Oberfläche versehenen Platte (19, 21) angebracht ist.

-Α Ι
12. System nach Anspruch 13/ dadurch gekennzeichnet, daß die an den Anschlußstiften (61, 63) anliegenden Signale periodisch auftretende Impulse sind, und daß der Anzeigeteil der elektrischen Schaltung (23) einen Fehlbetrieb bei der normalen Wechselstromversorgung dann anzeigt, wenn eine vorgegebene Anzahl der Impulse in der periodischen Aufeinanderfolge ausgeblieben ist.
13. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwachungsteil der elektrischen Schaltung (23) Mittel aufweist, durch die die Notbeleuchtungseinheit (11) dann in den Abschaltzustand versetzt wird, wenn die Batterien der betreffenden Stromversorgung durch Entladung ein vorgegebenes Spannungsniveau erreicht haben.
14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich manuell betätigbare Mittel (RS 1) aufweist, durch¹ die die Notbeleuchtungseinheit (11) in den Abschaltzustand versetzt werden kann.
15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zum manuellen Abschalten ein normalerweise geöffneter magnetisch betätigbarer Schalter (RS 1) verwendet wird.
16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis (23) Mittel aufweist, durch die bewirkt wird, daß die Notbeleuchtungseinheit (11) nur dann vom Abschaltzustand in den normalen Betriebszustand zurückkehren kann, wenn die Notbeleuchtungseinheit in eine übliche Lampenhalterung eingesetzt wird, so daß sie von dem Schnellstarter (119) mit Spannung beaufschlagt wird.

°
17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, durch die die Notbeleuchtungseinheit (11) vom Abschaltzustand in den normalen Betriebszustand gebracht wird, in Form eines Stoßstromkreises (R 2,

BAD ORIGINAL

- 5 R3,R8,C5,D8) realisiert sind.
18. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Stromversorgung eine Anzeigelampe (L 1, L 101) vorgesehen ist und daß vom Schnellstarter (119) über das für das Aufladen der Batterien der Stromversorgung zu einer bestimmten Zeit erforderliche Ausmaß hinausgehende Energie dazu verwendet wird, die jeweilige Anzeigelampe zu betreiben, wobei der Helligkeitsgrad dieser Anzeige optisch das Ausmaß des Ladezustandes der Batterien der betreffenden Stromversorgung anzeigt.
19. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß drei Betriebszustände der normalen Wechselstromquelle

¹^ unterschieden werden, nämlich ein "EIN"-Zustand ein "AüS"-Zustand und ein "FEHLER"-Zustand, und daß der Anzeigeteil des elektrischen Schaltkreises (23) Mittel aufweist, durch die er in den Betriebszuständen "EIN" und "AUS" im Rücksetzzustand und im Betriebszustand "FEHLER" im Setzzustand gehalten wird.
20. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die periodischen Impulse durch eine Impulsgebereinheit

(123) erzeugt werden.
25
21. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis (23) einen normalerweise geschlossenen Prüfschalter (117) umfaßt, durch dessen Öffnungsstellung der "FEHLER"-Zustand simuliert vird, so daß

zu Prüfzwecken die Lämpchen (79) der Lampenplatten (19,

21) zum Leuchten gebracht werden.
22. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß

der Anzeigeteil bei einem Abtrennen der Notbeleuchtungs-35

einheit (11) von der Lampenfassung selbsttätig den Setzzustand einnimmt, in dem die Lämpchen (79) der Lampenplatten (19, 91) leuchten.
23. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem der "A"-Anschlußstifte und dem entsprechenden "B"-Anschlußstift ein Koppelkondensator (C 201) liegt.
24. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppelkondensator (C 201/ in Reihe zu-einevi normalerweise geschlossenen Sicherheitsschalter (PB 2) geschaltet ist, der zwischen einem der "A"-Anschlußstifte und dem entsprechenden "B"-Anschlußstift liegt.
25. System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein lösbares Element zum Arretieren des Sicherheitsschalters (PB 2) in der Öffnungsstellung vorgesehen ist.
26. System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (123) Eingangsanschlüsse (129, 131) aufweist, über die seine Betriebsstromversorgung erfolgt und die mit Ausgangsanschlüssen identisch sind, über die die impulsförmigen Ausgangssignale abgegeben werden.
27. System nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß an die Eingangsanschlüsse (129, 131) die Netzspannung angelegt wird und an ein Verzögerungsnetzwerk (RP 3, RP 4, CP 3, CP 4) gelangt, das einen Nulldurchgangsdetektor (QP 1) speist, dessen Ausgangssignal an den einen Eingang eines logischen Verknüpfungsgliedes und den Eingang eines Impulsgenerators (ICP 1, RP 11, CP 6, CP 7) gelangt, dessen Ausgangssignal dem anderen Eingang des logischen Verknüpfungsgliedes (DP 5, DP 6) zugeführt wird, und daß das Ausgangssignal des logischen Verknüpfungsgliedes als Triggersignal für einen Halbleiterschalter (DP 1) für hohe Schaltgeschwindigkeiten herangezogen wird, der zu den Eingangsanschlüssen (129, 131) in Reihe geschaltet ist.
28. System nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß

_M *7 o»

1 das Verknüpfungsglied ein "ODER"-Glied ist.
29. System nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß

der Impulsgeber (123) einen Schalterteil sowie einen

5 Schaltkreis zur Erzeugung der erforderlichen Impulse aufweist und so ausgebildet ist, daß er anstelle eines üblichen Unterputzschalters eingebaut werden kann.