EP3172105A1 - Lichtsignal - Google Patents

Lichtsignal

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EP3172105A1
EP3172105A1 EP15760134.5A EP15760134A EP3172105A1 EP 3172105 A1 EP3172105 A1 EP 3172105A1 EP 15760134 A EP15760134 A EP 15760134A EP 3172105 A1 EP3172105 A1 EP 3172105A1
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EP
European Patent Office
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barge
electronic components
light signal
power dissipation
light
Prior art date
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EP15760134.5A
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Claus Eret
Klaus Essmann
Alexander Priebe
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Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
    • B61L5/12—Visible signals
    • B61L5/18—Light signals; Mechanisms associated therewith, e.g. blinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L5/12—Visible signals
    • B61L5/18—Light signals; Mechanisms associated therewith, e.g. blinders
    • B61L5/1809—Daylight signals
    • B61L5/1881—Wiring diagrams for power supply, control or testing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2207/00—Features of light signals
    • B61L2207/02—Features of light signals using light-emitting diodes [LEDs]

Definitions

  • the invention relates to a light signal, in particular for railway safety installations, with electronic components and a power dissipation arrangement for converting electrical power into heat, wherein the electronic components are arranged in a signal generator housing, which is connected to a barge for reducing phantom light.
  • light signals serve as signal transmitters or symbol displays, which convey certain information by driving and / or shaping a luminous area, that is to say by the emission characteristic.
  • These are often safety-relevant information that must not be falsified visually or blended by extraneous light.
  • the unwanted lighting or falsification of a light spot by the incidence of ambient light, for example sunlight or spotlight, is called a phantom effect.
  • the signal generator housings of the light signals are usually connected to a daisy-chain extension, the so-called barge.
  • a known power drain arrangement consists of resistors mounted inside the auto switch housing on a heat sink. In order to realize the required insulating properties of the circuit, the resistors must be connected to other components at a minimum distance of several millimeters. The disadvantage is in addition to this spacing, especially the heat within the transducer housing. Among other things, this heat development has a very negative influence on the degradation, ie the aging behavior, of the electronic components, for example the LEDs.
  • the relocation of the power dissipation arrangement into the housing wall is known from GB 2 390 669 A and from DE 10 2011 084 166 A1.
  • the power dissipation arrangement is associated with the optics holder.
  • a disadvantage of these variants is that at least a portion of the heat passes into the housing interior, whereby the electronic components are heated degradationsverschlechternd.
  • the invention has for its object to overcome these disadvantages and to provide a light signal of the generic type, in which heating of the electronic components is avoided by the power dissipation arrangement.
  • the object is achieved in that the power dissipation arrangement of the barge is assigned.
  • the cooling takes place by means of the free air draft on the peripheral surface of the barge.
  • the existing barge is used, so that costs can be reduced.
  • the barge and the signal generator consist of few components that can be mounted together in a compact signal shield. Neither the signal screen nor the buzzer are heated by the gun-side power dissipation arrangement.
  • the barge consists of thermally insulating material.
  • plastic is used as a scurf material according to claim 3.
  • the power dissipation device is designed as a barge heater. Targeted warming of the barge counteracts their impairment by snow and ice.
  • the barge heating according to claim 5 is preferably designed as embedded in an upper roof area of the barge heating element. This will reduce the performance of as far as possible in combination with the frost protection requirements.
  • the invention will be explained in more detail with reference to a figurative Dar- position.
  • the figure shows a schematic representation of a light signal in longitudinal section.
  • the light signal consists essentially of a signal generator housing 1 for receiving electronic components 2 and a lens assembly 3 and a roof-like barge 4 for phantom light reduction and a stabilizing compact signal screen 5.
  • the electronic components 2 inside the signal transmitter housing 1 include LEDs for light emission and their triggering signal transmitter electronics.
  • a power consumption is provided which exceeds the actual requirements of the electronic components in the illustrated embodiment.
  • the unnecessary power must be converted to heat by a power dissipation arrangement.
  • This power dissipation arrangement is arranged in the barge 4 in the form of a barge heater 7. This results in the possibility of using the power dissipation arrangement at the same time for targeted heating of the barge 4, whereby winter weather influences are reduced.
  • the heat 8 of the barge heater 7 is completely released to the ambient air.
  • the barge 4 is designed as a plastic barge.
  • the illustrated light signal is characterized above all by avoiding degradation-degrading heating of the electronic components 2 and by a simple and space-saving design.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lichtsignal, insbesondere für Eisenbahnsicherungsanlagen, mit elektronischen Bauelementen (2) und einer Leistungsabführungsanordnung zur Umwandlung elektrischer Leistung in Wärme (8), wobei die elektronischen Bauelemente (2) in einem Signalgebergehäuse (1) angeordnet sind, welches mit einer Schute (4) zur Reduzierung von Phantomlicht verbunden ist. Um eine Wärmebelastung der elektronischen Bauelemente (2) zu vermeiden, ist vorgesehen, dass die Leistungsabführungsanordnung der Schute (4) zugeordnet ist.

Description

Beschreibung
Lichtsignal Die Erfindung betrifft ein Lichtsignal, insbesondere für Eisenbahnsicherungsanlagen, mit elektronischen Bauelementen und einer Leistungsabführungsanordnung zur Umwandlung elektrischer Leistung in Wärme, wobei die elektronischen Bauelemente in einem Signalgebergehäuse angeordnet sind, welches mit ei- ner Schute zur Reduzierung von Phantomlicht verbunden ist.
Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich im Wesentlichen auf Lichtsignale zur Darstellung von Signalbegriffen bei schienengebundenen Verkehrswegen, ohne dass der beanspruchte Gegenstand auf diese Anwendung beschränkt ist. Vielmehr ist eine Anwendung für jegliche signalgesteuerte Verkehrswege sowie auch im industriellen Bereich denkbar.
Prinzipiell dienen Lichtsignale als Signalgeber oder Symbol- anzeiger, die durch Fahrt- und/oder Formgebung einer Leucht- fläche, das heißt durch die Abstrahlcharakteristik, bestimmte Informationen vermitteln. Dabei handelt es sich häufig um sicherheitsrelevante Informationen, die keinesfalls optisch verfälscht oder durch Fremdlicht überblendet sein dürfen. Das unerwünschte Aufleuchten beziehungsweise Verfälschen eines Lichtpunktes durch Einfall von Umgebungslicht, zum Beispiel Sonnenlicht oder Scheinwerferlicht, wird als Phantomeffekt bezeichnet. Um Phantomlicht entgegenzuwirken, sind die Signalgebergehäuse der Lichtsignale üblicherweise mit einer da- chartigen Verlängerung, der sogenannten Schute, verbunden.
Häufig müssen Lichtsignale aus Kompatibilitätsgründen eine bestimmte Leistungsaufnahme gewährleisten. Falls diese Leistungsaufnahme eigentlich nicht erforderlich ist, beispiels- weise bei LED-Signalgebern, ist zur Leistungsanpassung ein zusätzlicher Verbraucher, der die Restleistung in Wärme umsetzt, erforderlich. Eine bekannte Leistungsabfuhrungsanordnung besteht aus Widerständen, die innerhalb des Signalgebergehäuses auf einem Kühlkörper montiert sind. Um die geforderten Isoliereigenschaften des Stromkreises zu realisieren, müssen die Wider- stände in einem Mindestabstand von mehreren Millimetern zu anderen Bauelementen angeschlossen werden. Nachteilig ist neben dieser Beabstandung vor allem die Wärmeentwicklung innerhalb des Signalgebergehäuses. Diese Wärmeentwicklung hat unter anderem einen sehr negativen Einfluss auf die Degradation, das heißt das Alterungsverhalten, der elektronischen Bauelemente, beispielsweise der LEDs.
Um eine bessere Wärmeabführung zu erreichen, ist aus der GB 2 390 669 A sowie aus der DE 10 2011 084 166 AI die Verlagerung der Leistungsabführungsanordnung in die Gehäusewandung bekannt. Gemäß der DE 10 2012 205 052 AI ist die Leistungsab- führungsanordnung dem Optikhalter zugeordnet. Nachteilig auch bei diesen Varianten ist, dass zumindest ein Teil der Wärme in das Gehäuseinnere gelangt, wodurch die elektronischen Bauelemente degradationsverschlechternd aufgeheizt werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und ein Lichtsignal der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei dem eine Aufheizung der elektronischen Bauelemente durch die Leistungsabführungsanordnung vermieden wird. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Leistungsabführungsanordnung der Schute zugeordnet ist.
Auf diese Weise wird die gesamte, durch die zu hohe Leistungsaufnahme des Lichtsignals verursachte Wärmemenge nach außen abgeführt. Zusätzliche Kühlkörper im Gehäuseinneren können entfallen. Dadurch verringert sich die Einbautiefe des Signalgebergehäuses. Das Abstandsproblem der Leistungswiderstände auf dem Kühlkörper besteht bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Leistungsabführungsanordnung nicht mehr. Dadurch entfällt auch die aufwendige Montage der Widerstände. Die Kosten für Kühlkörper und besonders präziser Montage der Widerstände entfallen. Besonders vorteilhaft ist die Vermei- dung der Erwärmung der elektronischen Bauelemente bei der Verwendung von Kompaktsignalschirmen .
Die Kühlung erfolgt mittels des freien Luftzuges an der peripheren Oberfläche der Schute. Als Kühlkörper wird die vorhan- dene Schute verwendet, so dass Kosten reduziert werden können. Die Schute und der Signalgeber bestehen aus wenigen Bauteilen, die gemeinsam in einen Kompaktsignalschirm montiert werden können. Weder der Signalschirm noch der Signalgeber werden durch die schutenseitige Leistungsabführungsanordnung erwärmt.
Gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, dass die Schute aus thermisch isolierendem Material besteht. Dadurch wird eine noch weitergehende Freihaltung des Signalgebergehäuses und der da- rin befindlichen elektronischen Bauelemente von Wärmebelastung erreicht .
Insbesondere wird gemäß Anspruch 3 als Schutenmaterial Kunststoff verwendet. Üblicherweise bestehen Schuten aus metalli- schem Material, welches jedoch eine schlechte thermische Isolierung aufweist. Eine Kunststoffschute ist gegenüber einer metallischen Ausführung außerdem wesentlich leichter und preisgünstiger . Gemäß Anspruch 4 ist die Leistungsabführungseinrichtung als Schutenheizung ausgebildet. Durch gezielte Erwärmung der Schute wird deren Beeinträchtigung durch Schnee und Eis entgegengewirkt . Dabei ist die Schutenheizung gemäß Anspruch 5 vorzugsweise als in einem oberen Dachbereich der Schute eingebettetes Heizelement ausgebildet. Dadurch werden die Leistungsabfüh- rungsanforderungen mit den Frostschutzanforderungen weitestgehend kombiniert .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer figürlichen Dar- Stellung näher erläutert. Die Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Lichtsignals in Längsschnitt.
Das Lichtsignal besteht im Wesentlichen aus einem Signalgebergehäuse 1 zur Aufnahme elektronischer Bauelemente 2 und einer Linsenanordnung 3 sowie einer dachartigen Schute 4 zur Phantomlichtreduzierung und einem stabilisierenden Kompaktsignalschirm 5. Die elektronischen Bauelemente 2 im Inneren des Signalgebergehäuses 1 umfassen LEDs zur Lichtemission und deren ansteuernde Signalgeberelektronik.
Um wesentliche Bauteile des Lichtsignals als Substitut für andere Ausführungsformen verwenden zu können, ist eine Leistungsaufnahme vorgesehen, die dem eigentlichen Bedarf der elektronischen Bauelemente in der dargestellten Ausführungs- form übersteigt. Infolgedessen muss die nicht benötigte Leistung durch eine Leistungsabführungsanordnung in Wärme umgewandelt werden. Diese Leistungsabführungsanordnung ist in der Schute 4 in Form einer Schutenheizung 7 angeordnet. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die Leistungsabführungsanordnung gleichzeitig zur gezielten Heizung der Schute 4 zu verwenden, wodurch winterliche Witterungseinflüsse verringert werden. Die Wärme 8 der Schutenheizung 7 wird zur Gänze an die Umgebungsluft abgegeben. Um die Schutenheizung 7 thermisch gegenüber dem Kontaktsignalschirm 6 mit dem Signalgebergehäuse 1 und den elektronischen Bauelementen 2 möglichst wirkungsvoll zu isolieren, ist die Schute 4 als Kunststoffschute ausgebildet .
Das dargestellte Lichtsignal zeichnet sich vor allem durch Vermeidung einer degradationsverschlechternden Aufheizung der elektronischen Bauelemente 2 sowie durch einfache und raumsparende Bauweise aus.

Claims

Patentansprüche
1. Lichtsignal, insbesondere für Eisenbahnsicherungsanlagen, mit elektronischen Bauelementen (2) und einer Leistungsabfüh- rungsanordnung zur Umwandlung elektrischer Leistung in Wärme (8), wobei die elektronischen Bauelemente (2) in einem Signalgebergehäuse (1) angeordnet sind, welches mit einer Schute (4) zur Reduzierung von Phantomlicht verbunden ist,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Leistungsabführungsanordnung der Schute (4) zugeordnet ist .
2. Lichtsignal nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Schute (4) aus thermisch isolierendem Material besteht.
3. Lichtsignal nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Schute (4) als Kunststoffschute ausgebildet ist.
4. Lichtsignal nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Leistungsabführungsanordnung als Schutenheizung (7) gebildet ist.
5. Lichtsignal nach Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Schutenheizung (7) als in einem oberen Dachbereich
Schute (4) eingebettetes Heizelement ausgebildet ist.
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