DE8904446U1

DE8904446U1 - Batteriebetriebene Warnleuchte

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Publication number: DE8904446U1
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Priority date: 1989-04-08
Filing date: 1989-04-08
Publication date: 1989-06-15

Description

Batteriebetriebene Harniucücüte

Die Neuerung befaßt sich mit einer batteriebetriebenen Warnleuchte gemäß dem Gattungsbegriff des ersten Schutzanspruches.

Moderne Warnleuchten dieser Gattung, z.B. Baustellenlampen,können nach erfolgter Aufstellung unbewacht bleiben, weil selbsttätige Ein- und Ausschalter dafür sorgen, daß die Lampen unter Schonung der Batteriekapazität nur während der Dunkelheit brennen, Sogersamste Dämmerungsschalter - meist mit bekannten Fotowiderständen bestückt sorgen bei aufkommender Dunkelheit für automatisches Einschalten «er LaiBpe &eegr;&eegr;&aacgr; ??iederausschalfcen in der Morgendämmerung ohne jR&nsch -liehe Einwirkung . Ein vorheriger Funktionstest solcher Lampen erfolgt - falls überhaupt - durch kurzes Einschalten des Lichtes von Hand. Ein Testen der Batteriekapazität ist. nicht vorgesehen, und vrarde auch bei vielen aufsnsteileuden Lampen zu aufwendig sein. Um eine korrekte Aassage über <xie Lebensdauer der Batterie im voraus erhalten zu können, müßte man die Batteriespannung unter Be lastung messen. Nur so kann man sicher feststellen, ob eine Batterie noch für den nächsten Einsatz ohne Bewachung - besonders über Wochenende " anshält oder ob mit Ausfall wegen verbrauchter oder auch nur schwacher Batterien zu rechnen ist. Einschlägige Vorschriften schreiben zwar eine turnusmäßige Wartung solcher Lampen vor, sowie ihre einwandfreie Funktion, vom einem notwendigen Batterietest vor dem Einsatz ist jedoch nicht ausdrücklich die Rede. Man verläßt sich eben auf die moderne technische Perfektion solcher Stromquellen, obgleich eine exakte Kontrolle·,ins besondere bei Langzeiteinsatz besser wäre. Ein Lampenausfall,be - sonders bei unbewachten Baustellen über Wochenende.kann Ordnungs hörden zum Einschreiten veranlassen. Behebung der ausgefallenen Beleuchtung durch Störungsdienste kann erhebliche Kosten verur Sachen. Schlimmer als Kosten durch Lampenausfall sind aber noch Unfälle mit Haftpflicht für den für vorschriftsmäßige Beleuchtung Verantwortlichen.

Der Neuerung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine Warnleuchte mit Mitteln zur Funktionskontrolle auszurüsten.

Die Neuerung löst diese Aufgabe durch technische Mittel, wie sie im kennzeichnenden Teil des ersten Schutzanspruches festgehalten sind. Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausführungsformen der Neuerung.

Die Neuerung löst die gestellt*e· fceeftrii seife". Aufgabe in besonders

vorteilhafter und zweckangepaßter Weise. 'Es wird eine Funktionskontrolle geboten, die für solche Lampen angemessen preisgünstig • erstellbar ist. Es gibt natürlich heute Prüf-und Diagnoseeinricht tungen für elektrische Geräte und ihre Bauteile, die jedoch ihres hohem Aufwandes wegen trotz preiswert gewordener Elektronik mehrfach teurer wären als die relativ billige Warnlampe, die als Massenartikel in größeren Mengen, z.B. auf Großbaustellen, Anwendung - findet. Die einfache-, aber sehr wirkungsvolle Funktionsprüfein -heit,. mit der sich vorhandene War &eegr; lampen auch nachträglich leicht ausrüsten lassen, benötigt nur wenige einfache gängige Bauteile, die nur einen Bruchteil der Lampenkosten ausmachen. Eine große Lampenzahl, die alle mit der neueruxgsgemäßen Funktionskontrolleinheit ausgerüstet sind, können durch eine einzelne Person schnell und ohne Zeitaufwand kontrolliert werden. Man sieht auf einen Blick, ob eine Anzeigelampe drohenden Batterieausfall oder ein Schwächerwerden anzeigt,aber auch sofort gleichzeitig schon vor einem Defekt oder drohenden Ausfall der Batterien, ob die Lampe allgemein funktionstüchtig ist. Eine Baustellenaufsicht kann auf einen Blick und aus größerer Entfernung prüfen, ob alles in Ordnung oder Einschreiten notwendig ,ist. Die exakte Batterieprüfung verlangt weder besondere Kenntnisse noch Handhabung,' sie erfolgt automatisch.

Die Neuerung soll nunmehr in einem Ausführungsbeispiel in ihren Eir-jelhoiten beschrieben werden, wobei beigegebene Zeichnungen ' helfen können.

Die Zeichnungen zeigen :

Fig.1: eine gängige Baustellenlampe mit ihren funktionswichtigen Bauteilen zum Hinstellen oder Festmachen an besonderen Ständern, z.B. an Absperrschranke-!! und dergleichen im Baustellenbereich.

Flg.2t eine Baustellenlampe, die mit eirjer Warnbake lesbar verbunden ist, wie sie an Autobahnen gebräuchlich sind; beide Lampenausführungen mit eingebauter neuerungsgemäßer Funktionskontroll einheit.

Fig.3; ein Prinzipschaltbild einer Baustellenlampe mit angeschlossener Funktionskontrolleinheit, dieselbe ebenfalls als Prinzipschaltbild.

Fig. 1 zeigt eine übliche Baüstel'ienrampe"mi*e ihren wichtigsten Bauteilen. Sie ist eine Lampe mit einem gut sichtbaren Warnlicht, das in gelber oder roter Farbe von einer üblichen Schwachstrom-Glühbirne abgestrahlt wird. Die Stromquelle bilden zwei parallel geschaltete 6 Volt-Blockbatterien 1 und 1', auch als Zeltlampenbatterien bekannt. Sie beschicken die Glühbirne 2 mit Strom, ^ine übliche Niedervolt-GlUhbirne. Glühbirne 2 sitzt im Brennpunkt eines linsenförmigen Streuscheibenpaares, Leuchtenkopf genannt, er bildet die Optik der Lampe, In Fig.l ist nur eine Streuscheibe 3 zu liehen, die mit einer bekannten Riffelung zur Erzielung eines Streueffekts versehen ist; Streuscheibe 3 ist zum Betrachter hin gewölbt und die dahinterliegende nicht sichtbare Streuscheibe ergänzt die Streuscheibe 3 zum linsenförmigen Leuchtenkopf,der durch fünf Schrauben-Mutterverbindungen lösbar zusammengehalten wird. Der Leuchtenkopf sitzt um seine Hochachse drehbar auf dem Gehäuse-Oberteil 5 der Lampe auf. Das Lampengehäuse ist zweiteilig und das Oberteil 5 sitzt auf einem wannenförnuyen Gehäuse-Unterteil f. Gehäuse-Ober-und Unterteil 5 und 6 sind mit einer Halteschraube 7 lösbar verbunden. Die Blockbatterien 1 und 1' machen mit ihren je zwei nach oben ragenden Kontaktfedern 8,8' mit nicht sichtbaren Kontaktstreifen leitende Berührung, die an der Unterseite eines Elektronik-Gehäuses 9 sind.Elektrik-Gehäuse 9 umgibt die nachstehend besprochene elektrische Ausrüstung der Lampe, von der zunächst die Leuchtdioden 10,10' und 10'" sichtbar sind, die im einge-" schalteten Zustand durch die Streuscheibe 3 hindurchleuchten. Das Elektrik-Gehäuse 9 verjüngt sich in Absätzen nach oben und ist mit dem Gehäuse-Oberteil 3 fest verbunden, z.B. kunststoff-verschweißt. Aus dem Elektrik-Gehäuse 9 ragt der säulenartige Fassungshalter 9' mit der Glühbirne 2 heraus, die im Brennpunkt der Lampenoptik sitzt. Im unteren Teil des Elektrik-Gehäuses 9 sind zwei einpolige Srhalter Sch 1 und Sch 2 untergebracht, deren Funktion noch erklärt wird und die aus Sicherheitsgründen nur mit einem besonderen Schlüssel von außen geschaltet werden können, der durch die Schlüssellöcher 11 und 11' eingeführt werden kann. In Fig.3 ist ein allgemeines Prinzipschaltbild einer Bauste11enlampe zu sehen und die Erläuterung der Funktion folgt.

Fig. 2 zeigt eine Baustellenlampe von im wesentlichen gleicher Bauart, die jedoch auf einer Warnbake 20 montiert ist, wie sie besonders an Autobahnen aufgestellt wird.

Warnbake 20 ist mit bekannten'9che*>len ·'21 Wd .22 an einem sogenannten Schaftrohr 23 befestigt, das in einer rechteckigen Bakenfußplatte

24 steckt, in der Bakenfußplatte 24 sind Blockbatterien 6 V

25 untergebracht, die über ein Kabel 25 die Baustellenleuchte mit Strom beschicken. Dies geschieht über einen Stecker 27, der in eine entsprechende nicht sichtbare Buchse der Leuchte paßt. Im Stecker 27 sind drei noch näher erklärte Leuchtdioden 28, 28' und 28''* untergebracht.Diese Baustellenlampe unterscheidet sich in der Ausrüstung von der Lampe in Fig.l nur durch die andere Stromzuführung und Anbringung an einer Warnbake, sowie durch die andere Unterbringung der Leuchtdioden 28, 28' und 28'':

11 Gt ^^ I t AJ A* JV JL ti ^ U A f *iif IvI ^T ^ J f | &iacgr;^&tgr; \^ j g jj g % ^ ^j ^^ j g w^ j g ^^ ^| ^j j^ ^| &khgr; &khgr; &khgr;, m g g ^e ^| ^j ^₉ %j ^y ^ \ \ ^j j g ^j \j^ ^g ^&psgr; \j ^- ^ ^ ^-&ggr; ^ £ ^^- leuchten soll nunmehr dJe elektrische Ausrüstung , insbesondere aber die neuerungsgemäße FunktionskontroiItinheit FKE erläutert werden. Hierzu ist Fig.3 zu Hilfe zu nehmen.

Glühbirne 32 (in Fig.l mit '2' bezeichnet) kann von der Batterie 31 (1, I¹ in Fig.l) mit Strom beschickt werden. Hierzu wird Schalter Sch 1 (auch Sch 1 in Fig.l) geschlossen und der Strom geht auch durch die Elektroeinheit 33, die mit einem üblichen nicht gezeigten Blinkgeber bestückt sein kann. Üblicherweise haben solche Baustellenlampen mit gelber Farbkennung einen Blinkgeber eingebaut, der die Glühlampe 32 in vorgegebener Taktierung mit Blinklicht leuchten läßt. Baustellenlampen mit roter Farbkennung sind dagegen Standlichtlampen; in diesem Falle fehlt der Blinkgeber und die Glühbirne 32 kann Dauerlicht geben. Beide Lampenarten - mit und ohne Blinklicht- haben einen Dämmerungsschalter in Form eines bekannten Fotowiderstandes 3 4. Solche Fotowiderstände ändern bekanntlich ihren Widerstandswert und haben bei normalem Licht einen Wert von etwa 75 bis 300 Ohm, jedoch bei Dunkelheit von einigen Megohm, wodurch man Schaltvorgänge auslösen kann. In diesem Prinzipschaltbild wird hur der Fotowiderstand 34 gezeigt,ohne die üblichen dazugehörigen Schaltelemente. Fotowiderstand 34 kann durch den Schalter Sch 2 (auch Sch 2 in Fig.l) unwirksam gemacht werden. Für Prüfzwecke kann also die Glühbirne 32 - mit oder ohne Blinkgeber - eingeschaltet werden, wenn man den Dämmerungsschalter mittels Schalter Sch 2 unwirksam macht. In diesem Falle brennt also die Glühbirne 32 nach Ein schalten von Schalter Sch 1 direkt oder bei eingebautem Blink geber im Takt der Blinkfrequenz.

Neuerungsgemäß ist eine Funktionskontrolleinheit FKE vorgesehen,

· - ·4 &tgr;

die bei geschlossenem Schal'teV'.Sth *J..'an· d'ie.^a^jtJerie 31 ange schlossen ist» Sofort leuchtet die Leuchtdiode LD 1 auf, die dann über den üblichen Vorwiderstand 35 unter Strom steht und die'oallgemeine Betriebsbereitschaft der Lampe anzeigt, d.h. eine Batte terie 31 ist polrichtig eingesetzt. Es handelt sich um zwei parallel geschaltete Blockbatterien von quadratischem Querschnitt, die falsch in das Gehäuse-Unterteil 6 eingesetzt werden können und dann nicht funktioneren, insbesondere bei polungsabhängigen LEDs.

Schaltet man jetzt auch noch den-Dämmerungs -

schalter (mit Fotowiderstand 34) aus, indem man Schalter Sch 2 öffnet, so kann man auch noch prüfen, ob die Glühbirne 32 brennt, &Lgr; . h . hol 1 1 of U n/3 nonoKonon Falle. HaR rlej r- RIi nirnoKor Falle &agr; i nrtu

baut in Ordnung ist. In jedem Falle kann man schon von weitem erkennen, ohne in Lampennähe zu sein : Diode Dl leuchtet, z.B. mit grünem Licht, d.h. allgemeine Betriebsbereitschaft der Lampe oder erste Funktionskontrolle, die jedoch nichts über die Kapazität der Stromquelle aussagt. Es könnte also sein, daß die Batterie 31 zu schwach ist, um die nächste Einsatzzeit zu überstehen. Hierzu kommen die Leuchtdioden LD 2 und LD 3 zum Einsatz, die durch Unterspannungswächter getriggert werden, wenn die Kapazität der Batterien kritische Werte annimmt, die einen Batterieausfall nahelegt.

Beide an sich bekannten Schaltungen als Unterspannungswächter mit Leuchtdiodenanzeige sind mit dem gleichen IC LM 741 , einem allgemein bekannten und gebräuchlichen Operationsverstärker bestückt, der hier als Komparator mit bekannter Pin-Belegung geschaltet ist. Aus Vereinfachungsgründen werden die Widerstände R1,R2,R3 und R4 sowie die Zenerdiode nur einmal mit Bezugszeichen versehen. Der obere Spannungswächter wird eingestellt, um einen abgesunkenen Spannungswert der Batterie 31 anzuzeigen, der nur noch ausreicht, um die Lampe etwa eine Nacht über in Betrieb zu halten. Bei 6 V Nennspannung könnte die Batteriespannung auf etwa 5,2 V gesunken sein. Dieser Zustand löst durch entsprechende Einstellung des oberen Unterspannungswächters ein Aufleuchten der Diode LD 2,z.B. mit gelbem Licht, aus. Das bedeutet praktisch, daß die Batterie gewechselt werden muß, wenn ein unüberwachtes Wochenende für die Baustelle bevorsteht, daß die Batterie aber noch genügend Kapazität hat, um die Nacht nach einem gewöhnlichen Wochentag durchzustehen. Gelbes Licht bedeutet also : Vorsicht, eventueller, aber nicht immer notwendiger Wechsel, wenn nur eine Nacht unbewacht zu überbrücken ist. (z.B. gelbe Farbe der Diode LD 2).

Der untere Unterspannungswädhitfe'r.'mit,^eujch\d_ai«bd&|«LD 3 (z.fl. rote Farbe) dient dazu einen drohenden Ausfall der Batterie 31 anzu zeigen, weil die Spannung ihren Tiefstwert bald erreicht hat. Wenn die Batterie etwa durch einen Akku ersetzt ist, könnte Tiefentladung und Zerstörung des Akkus drohen. Das Aufleuchten der z.3. roten Leuchtdiode LD 3 heißt also sofortiges Handeln : Batterie oder Akku sofort wechseln bzw. Nachladung erforderlich.

Die an sich bekannte Schaltung der Unterspannungsdetektoren soll nunmehr erklärt werden. Die Widerstände Rl und R2 bilden einen Spannungsteiler; die Zenerdiode ZD und Widerstand P3 bilden eine KonstantspannungsquelIe. Ist die Spannung des Spannungsteilers größer als die der Konstantspannungsquelle, so ist der Ausgang des Komparators positiv und die Leuchtdiode LD 2 oder LD 3 (gelb oder rot) kann nicht leuchten. Sinkt die Betriebsspannung der Batterie 31, so sinkt auch die Spannung am Spannungsteiler (Rl, R2), die Spannung an der Zenerdiode ZD bleibt annähernd konstant. Wird die Zenerspannung unterschritten, d.h. Pin 3 negativer als Pin 2, so kippt der Ausgang des Komparators und wird negativ. Die ange schlossene Leuchtdiode LD 2 bzw.LD 3 leuchtet jetzt auf. R2 ist ein Spindeltrimmer und läßt eine Feineinstellung des Spannungsteilers zu. R4 ist der übliche Vorwiderstand von LD 2, LD3.

Die Dimensionierung der Bauteile in Hinblick auf die gewünschte Unterspannungsanzeige ist von jedem Fachmann leicht zu erstellen." Der obere Unterspannungsdetektor mit Leuchtdiode LD 2 (gelb) hat andere Widersi-andswerte und auch auch andere Werte der Zene» diode ZD, ansonsten sind die Schaltungen in der Wirkungsweise gleich.

Es qenügen wenige Millivolt, um den Komparator anzusteuern, sodaß sich eine sehr sichere Auslösung der betreffender; .Leuctdiode LD oder LD 3 erreichen läßt.

Im Rahmen der Schutzansprüche sind auch andere Ausführungsformen der Neuerung möglich.

So können statt üblicher Leuchtdioden auch andere Ausführungen mit Vorteil eingesetzt werden. Es bietet sich für die Leuchtdiode LD eine stromsparende Ausführung (low current) an, die z.B. statt der üblichen 20 Milliampere nur etwa 2 Milliampere verbraucht, die die Batteriekapazität nur unwesentlich belastet. Aus Gründen der Raumersparnis können auch mit Vorteil sogenannte Duo-Leuchtdioden eingesetzt werden, die drei ss,att zwei Anschlüsse haben.

Es bieten sich auch anderefünrcerspannungswifchter sowie andere Anzeigemittel als in diesem Ausführungsbeipiel an. So kann z.B. die ' ünterspannungserfassung durch ein ständig eingeschaltetes Voltmeter
-elektro-mechanischer oder elektronischer Bauart- erfolgen und bei
erfaßtem ünterspannungswert wird selbsttätig ein Alarmsignal aus- : | gelöst, das auf größerer Entfernung menschlicher Wahrnehmung zu- _y gänglich ist. sS

Schutzansprüche ±

Claims

• St. · &diams; » ·Schutzansprüche ; *····..**·,,'"'·''

1. Batteriebetriebene Warnleuchte
dadurch gekennzeichnet,

daß die Batterie der Warnleuchte mit einer Funktionskontrolleinheit (FKE) verbunden ist, die aus einer bei Lampenbetrieb ständig eingeschalteten Leuchtdiode (LD 1) besteht.

2. Batteriebetriebe Warnleuchte
dadurch gekennzeichnet,

daß die Batterie der Warnleuchte mit einer Funktionskontroi Reinheit (FKE) verbunden ist, &aacgr;&khgr;&udigr; aus einer Leuchtdiode (LD 2) besteht,die über eine aa sicn bekannte Unterspannungswächterschaltung mit der batterie der Warnleuchte verbunden ist.

3. Batteriebetriebene Warnleuchte gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Funktionskontrolleinheit (FKE) vorgesehen ist, mit wenigstens einer Leuchtdiode (LD 1), die bei Lampenbetrieb ständig mit der Batterie verbunden ist sowie eine zweite Leuchtdiode (LD 2) mit einer ersten Unterspannungswächter-Schaltung für einen kleineren Unterspannungswert und eine dritte Leuchtdiode (LD 3) mit einer zweiten Unterspannungswächter-Schaltung für einen größeren Unterspannungswert. .

4. Batteriebetriebene Warnleuchte gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß wenigstens eine Leuchtdiode der Funktionskontrolleinheit (FKE) in stromsparender low current Ausführung ist.

5. Batteriebetriebene Warnleuchte gemäü den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß wenigstens eine Leuchtdiode der Funktionskontrolleinheit (FKE) eine Leuchtdiode in Duo-Leuchtdioden-AusfUhrung ist.

7. Batteriebetriebene Warnleuchte gemäß den Ansprüchen 1 bis 3_f , dadurch gekennzeichnet,

daß wenigstens eine leuchtdiode der Funktionskontrolleinheit (FKE) eine Blinkleuchtdiode ist.

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