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Die
Erfindung betrifft ein Blitzlicht-Warnleuchtgerät zur Anzeige von wenigstens
einem Betriebszustand von einem technischen Gerät wie einer Maschine, einer
Anlage, eines Fahrzeugs oder dergleichen nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Stand der
Technik
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Warnleuchtgeräte, insbesondere
Blitzlicht-Warnleuchtgeräte,
sind zum Signalisieren bzw. Anzeigen von Betriebszuständen an
technischen Geräten
wie Maschinen, Anlagen oder Fahrzeugen vielfach im Einsatz. Sie
dienen vor allem dazu, Betriebsstörungen von Maschinen oder Anlagen
insbesondere optisch und/oder akustisch zu signalisieren, so dass
das Bedienpersonal in der Lage ist, diese zu erkennen und zu beseitigen.
Hierzu strahlen diese, gegebenenfalls neben einem oder mehreren
Dauerlichtern und/oder einem akustischen Signal, einen Lichtblitz
ab, der sich rundum bzw. bezogen auf die Längsachse der Leuchtsäule quer
und um 360° ausbreitet.
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Weiterhin
können
derartige Warnleuchtsäulen
auch Betriebszustände
signalisieren, von denen Gefahren für die Umgebung bzw. für Personen
in der Umgebung ausgehen.
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Für die Erzeugung
eines Blitzlichtes wurden bislang Blitzröhren, insbesondere Xenonröhren, eingesetzt.
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Nachteilig
bei derartigen Blitzröhren
ist jedoch u.a. der vergleichsweise hohe Wartungsaufwand, der durch
defekte Röhren
entsteht.
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Aufgabe und
Vorteile der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist es demgegenüber, ein
Blitzlicht-Warnleuchtgerät zur Anzeige
von wenigstens einem Betriebszustand von einem technischen Gerät wie einer
Maschine, einer Anlage, eines Fahrzeugs oder dergleichen mit einer
wenigstens einem Blitzlichtelement umfassenden Blitzlichtvorrichtung
zum Erzeugen von wenigstens einem Lichtblitz, vorzuschlagen, wobei
der Aufwand für
Wartung bzw. Reparatur deutlich verringert wird.
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Diese
Aufgabe wird, ausgehend von einem Blitzlicht-Warnleuchtgerät der einleitend genannten Art,
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch
die in den Unteransprüchen genannten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Ausführungen
und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
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Dementsprechend
zeichnet sich ein erfindungsgemäße Blitzlicht-Warnleuchtgerät dadurch aus,
dass das Blitzlichtelement als Leuchtdiode ausgebildet ist und dass
eine elektrische Kontrolleinheit zur Kontrolle einer zeitlichen Änderung
der Helligkeit der Leuchtdiode vorgesehen ist.
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Durch
die Verwendung einer Leuchtdiode als das Blitzlichtelement des Blitzlichtsignalsgerätes wird es
möglicht,
während
der Lebensdauer des technischen Gerätes das Blitzlichtelement bzw.
die Leuchtdiode nicht mehr auszutauschen bzw. zu warten.
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Beispielsweise
weist eine vorteilhafte Leuchtdiode eine Lebensdauer von ca. 50
000 Betriebsstunden auf, was weit mehr als die Lebensdauer entsprechender
technischer Geräte
wie Produktionsanlagen oder dergleichen ist. Dementsprechend kann
ein Blitzlicht-Warnleuchtgerät
gemäß der Erfindung
besonders wirtschaftlich günstig
betrieben bzw. eingesetzt werden.
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Darüber hinaus
zeichnen sich erfindungsgemäße Blitzlicht-Warnleuchtgeräte bzw.
Leuchtdioden dadurch aus, dass diese im Vergleich zu bisherigen Blitzröhren wesentlich
erschütterungsunempfindlicher
sind. Gerade bei Produktionsanlagen, Maschinen, Fahrzeugen oder
dergleichen treten sehr häufig im
Betrieb Erschütterungen
auf, was die Lebensdauer bisheriger Blitzröhren beschränkte. Bei letzteren ist der
Stromverbrauch im Vergleich zu erfindungsgemäßen Leuchtdioden deutlich höher, so
dass auch eine wirtschaftlich günstige
Energieversorgung bzw. umweltfreundliche Betriebsweise eines erfindungsgemäßen Blitzlicht-Warnleuchtgerätes realisiert
wird.
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Dadurch,
dass die Leuchtdiode während
der Lebensdauer des entsprechenden technischen Gerätes nicht
mehr ausgetauscht werden muss, kann beispielsweise die Leuchtdiode
derart im Blitzlicht-Warnleuchtgerät fixiert bzw. gehalten werden, dass
eine unlösbare
Fixierung, wie beispielsweise eine Verlötung oder dergleichen, umgesetzt
werden kann. Eine entsprechende Verlötung der erfindungsgemäßen Leuchtdiode
kann vorzugsweise vollautomatisch hergestellt werden, so dass sich
im Vergleich zum Stand der Technik, bei dem eine Blitzröhre in eine
lösbare,
spezielle Haltevorrichtung eingebunden wurde, eine deutlich einfachere
und kostengünstigere
Herstellung gemäß der Erfindung
ergibt.
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Gemäß der Erfindung
ist zudem eine elektrische Kontrolleinheit zur Kontrolle einer zeitlichen Änderung
der Helligkeit der Leuchtdiode vorgesehen. Hiermit ist ein vorteilhafter
Intensitätsverlauf
der Leuchtdiode während
einer Anzeige- bzw. Blitzphase realisierbar. Beispielsweise kann
eine impulsartige Änderung
der Helligkeit verwirklicht werden. Dies bedeutet insbesondere,
dass vergleichsweise kurzzeitig eine sehr hohe Intensität der Helligkeit
der Leuchtdiode realisiert wird. Mit dieser Maßnahme kann eine Erhöhung der
Wirkung der Signalisierung bzw. des Blitzlichtes erreicht werden,
wodurch der zu signalisierende Betriebszustand durch entsprechende
Personen besser wahrnehmbar wird.
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In
vorteilhafter Weise umfasst ein Warnsignal mehrere Lichtblitze.
Mit entsprechend zahlreichen Lichtblitzen, die beispielsweise kurzzeitig
hintereinander verwirklicht werden, wird die Wahrnehmbarkeit durch
bzw. Aufmerksamkeit entsprechender Personen und damit die Anzeige
des Betriebszustandes des technischen Gerätes ebenfalls bzw. weiter verbessert.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung weist die Kontrolleinheit wenigstens einen Energiespeicher
zur Speicherung wenigstens eines Teils der elektrischen Energie
für den
Lichtblitz oder für
das Warnsignal auf. Mit Hilfe des vorteilhaften Energiespeichers
kann die elektrische Energie des Lichtblitzes bzw. des Warnsignals
beispielsweise autark von einer weiteren bzw. kontinuierlichen Energiequelle
betrieben werden und/oder zusätzlich
zu einer zweiten bzw. kontinuierlichen Energiequelle verwendet werden.
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Gegebenenfalls
wird eine Batterie und/oder ein Akku als Energiespeicher verwendet.
Vorzugsweise ist der Energiespeicher als Kondensator ausgebildet.
Ein erfindungsgemäßer Kondensator
kann nahezu beliebig häufig
auf- und entladen werden, so dass eine Wartung des Energiespeichers
entfallen kann, was wiederum den Betrieb des Blitzlicht-Warnleuchtgerätes gemäß der Erfindung
verbessert.
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In
einer bevorzugten Variante der Erfindung ist vor einer den Lichtblitz
oder das Warnsignal umfassenden Anzeigephase eine den Energiespeicher auffüllende Speicherphase
vorgesehen. Gegebenenfalls ist die Speicherphase nach dem Auftreten
des anzuzeigenden Betriebszustandes des technischen Gerätes bzw.
nach dem Erfassen des zu detektierenden Betriebszustandes vorgesehen.
Dies bedeutet, dass in vorteilhafter Weise nach dem Auftreten bzw. Detektieren
des anzuzeigenden Betriebszustandes die den Energiespeicher auffüllende Speicherphase und
daran anschließend
die Anzeigephase mit dem erzeugten Lichtblitz bzw. Warnsignal vorgesehen
ist. Vorteilhafterweise wird dies mit Hilfe der elektrischen Kontrolleinheit
gemäß der Erfindung
sowie insbesondere unter Zuhilfenahme eines vorteilhaften Sensors zur
Erfassung des anzuzeigenden Betriebszustandes verwirklicht.
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Mit
Hilfe einer der vorgenannten Maßnahmen
wird erreicht, dass beispielsweise eine kontinuierliche Energieversorgung
des Blitzlicht-Warnleuchtgerätes
mit vergleichsweise geringer Spannung und/oder geringem Strom verwendbar
ist. Durch Addition einer kontinuierlich zugeführten Energie und der zwischengespeicherten
Energie des Energiespeichers kann in der Anzeigenphase eine vergleichsweise
große
bzw. aufaddierte Energiemenge für
den Lichtblitz bzw. das Warnsignal zur Verfügung gestellt werden. Beispielsweise
kann hierdurch eine handelsübliche
Energieversorgung für
elektrische (Maschinen-) Steuerungen, wie z.B. eine SPS-Steuerung
oder dergleichen, mit beispielsweise einem maximalen elektrischen
Strom von etwa 500 mA zur Versorgung des Blitzlicht-Warnleuchtgerätes verwendet
werden. Hierbei kann erreicht werden, dass zum Beispiel mit Hilfe
der vorgenannten Maßnahme bzw.
der vorteilhaften Speicherphase bzw. dem vorteilhaften Energiespeicher
für das
Blitzlicht bzw. das Warnsignal insgesamt etwa 1,8 Ampere zur Verfügung stehen.
Dies bedeutet, dass beispielsweise für den Lichtblitz bzw. das Warnsignal,
neben dem Versorgungsstrom von etwa 500 mA, zusätzlich durch den vorteilhaften
Energiespeicher zumindest kurzzeitig ca. 1,3 Ampere bereitgestellt
werden können. Dementsprechend
kann in vorteilhafter Weise bei vergleichsweise geringer kontinuierlich
zugeführter Versorgungsenergiemenge
trotzdem ein sehr heller bzw. auffälliger Lichtblitz mit großem Energieaufwand erzeugt
werden.
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Durch
die Verwendung bereits üblicher
Versorgungsspannungen für
Steuerungen entsprechender technischer Geräte wie sie beispielsweise bei
einer SPS-Steuerung vorhanden ist, wird eine besonders einfache
Zusammenführung
des Blitzlicht-Warnleuchtgerätes gemäß der Erfindung
mit dem technischen Gerät
realisierbar. Dies führt
u.a. zu einer wirtschaftlich günstigen
Umsetzung der Erfindung.
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Vorzugsweise
weist die elektrische Kontrolleinheit eine vorteilhafte Steuerungs-
bzw. Regelungsmöglichkeit
auf, um die Speicherphase bzw. Anzeigephase vorteilhaft zu realisieren.
Ganz besonders von Vorteil ist hierbei die Verwendung eines Mikroprozessors,
um entsprechende Steuer- bzw.
Regelvorgänge
in vorteilhafter Weise umzusetzen.
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In
einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens eine
das Blitzlichtelemente fixierende und kontaktierende Leiterplatte
in Richtung der Längsachse
des Blitzlicht-Warnleuchtgerätes
angeordnet. Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass eine derartig
ausgerichtete Leiterplatte mit daran fixiertem Blitzlichtelement
besonders von Vorteil ist. Vorzugsweise ist auf beiden Seiten der
Leiterplatte wenigstens ein Blitzlichtelement vorgesehen. Dies kann
in besonders einfacher Weise ein im Wesentlichen voll umfängliches
Abstrahlen des Lichtblitzes bzw. Warnsignals ermöglichen.
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Vor
allem alternativ zur zuvor genannten Ausrichtung einer entsprechenden
Leiterplatte kann diese auch quer, insbesondere etwa um 90°, zur Längsachse
des Blitzlicht-Warnleuchtgerätes angeordnet
werden. Dies ist ganz besonders von Vorteil, wenn eine Abstrahlung
des Lichtblitzes bzw. Warnsignals (gegebenenfalls zusätzlich)
im Wesentlichen in Richtung der Längsachse des Blitzlicht-Warnleuchtgerätes gewünscht sein
sollte. Auch kann die Abstrahlung des Lichtblitzes durch vorteilhafte
Anordnung der Leuchtdiode bzw. mehrerer Leuchtdioden auch mit dieser
Leiterplattenanordnung über
den gesamten Umfang erreicht werden.
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Grundsätzlich ist
von Vorteil, eine Abstrahlung des Lichtblitzes bzw. des Warnsignals
voll umfänglich
bzw. rundum, dass heißt über ein
Winkelbereich von 360°,
zu verwirklichen. Hierdurch wird die Wahrnehmung des Lichtblitzes
bzw. Warnsignals verbessert.
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Vorteilhafterweise
ist das Blitzlicht-Warnleuchtgerät
als mehrstufiges Blitzlicht-Warnleuchtgerät mit wenigstens zwei unterschiedlichen
Signalen ausgebildet. Beispielsweise kann das Blitzlicht-Warnleuchtgerät mehrere
Anzeigestufen bzw. Anzeigevarianten aufweisen, insbesondere mit
verschiedenen Farben und/oder mit einem akustischen Ton. Gegebenenfalls
sind zusammenhängende
Stufen, insbesondere in Form einer sogenannten Kompaktsäule, realisiert.
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Vorzugsweise
ist das Blitzlicht-Warnleuchtgerät
als eine wenigstens ein, vorzugsweise mehrere Wechselmodule umfassende
Signalsäule
ausgebildet. Derartige Wechselmodule sind in vorteilhafter Weise
dafür ausgebildet,
dass diese einfach austauschbar sind.
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Beispielsweise
kann ein bereits handelsübliches
Gehäuse
für Wechselmodule
zur Aufnahme bzw. Integration der das Blitzlichtelement umfassenden
Blitzlichtvorrichtung gemäß der Erfindung
verwendet werden. Gerade diese Variante der Erfindung bietet die
Möglichkeit
besonders einfach ein Nachrüsten
bzw. Ausrüsten
bislang handelsüblicher
Warnleuchtsäulen
bzw. Signalsäulen
gemäß der Erfindung umzusetzen.
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Vorteilhafterweise
ist eine Haltevorrichtung zum insbesondere lösbaren Halten der elektrischen Leiterplatte
vorgesehen. Vorzugsweise ist die Haltevorrichtung in einem Wechselmodul
angeordnet bzw. integriert. Mit einer derartigen Haltevorrichtung
können
einerseits eine entsprechende Leiterplatte mit dem als Leuchtdiode
ausgebildeten Blitzlichtelement bzw. mit mehreren Leuchtdioden separat
vom Gehäuse
des Wechselmoduls hergestellt und danach einfach in dieses integriert
bzw. von diesem gehalten werden.
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In
einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist die Haltevorrichtung
zum Halten der elektrischen Leiterplatte und zum Halten eines Leuchtelementes
wie einer Glühbirne
oder dergleichen ausgebildet. Hierdurch wird eine sogenannten Multifassung bzw.
eine Fassung sowohl für
eine elektrische Leiterplatte als auch für eine Glühbirne oder dergleichen realisiert,
so dass die Haltevorrichtung bzw. ein derartig ausgestaltetes Wechselmodul
für unterschiedlichste
Anwendungsfälle
flexibel einsetzbar ist.
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In
vorteilhafter Weise ist eine Diagnoseeinheit zur Zustandsdiagnose
des Blitzlichtelementes bzw. der oder den Leuchtdioden vorgesehen.
Hiermit wird eine Selbstdiagnose bzw. eine Überwachung der Funktionsfähigkeit
des Blitzlichtelementes bzw. der Leuchtdiode gemäß der Erfindung realisierbar. Entsprechend
wird ein automatisches Erkennen fehlerhafter Leuchtdioden ermöglicht.
Hierdurch ist eine besonders hohe Betriebssicherheit des Blitzlicht-Warnleuchtgerätes gemäß der Erfindung
realisierbar.
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Beispielsweise
wird ein weißes
Warnsignal bzw. ein weißer
Lichtblitz erzeugt. Vorzugsweise ist der Lichtblitz oder das Warnsignal
farbig. Hierfür kann
beispielsweise die Leuchtdiode als farbige Leuchtdiode realisiert
werden, zum Beispiel als rote, grüne, blaue oder gelbe LED. Eine
Kalotte der Blitzlichtvorrichtung bzw. des Wechselmoduls kann dann z.B.
klar oder gleichfarbig ausgebildet sein.
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Bei
einem weißen
bzw. farblosen Blitzlichtelement bzw. LED wird in vorteilhafter
Weise eine entsprechend farbige Kalotte verwendet.
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Grundsätzlich wird
durch die Erzeugung eines farbigen Lichtblitzes bzw. Warnsignals
die Signalwirkung bzw. die Aufmerksamkeit für entsprechende Personen weiter
verbessert.
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Ausführungsbeispiel
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der
nachfolgenden Figuren näher
erläutert.
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Im
Einzelnen zeigt:
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1 schematisch
in Draufsicht ein Wechselmodul mit einem LED-Blitzlichtelement gemäß der Erfindung,
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2 eine
schematische Schnittdarstellung längs der Linie A-A gemäß 1 und
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3 ein
schematisches Bockschaltbild mit LED-Blitz gemäß der Erfindung.
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In 1 und 2 ist
ein Wechselmodul 1 mit insgesamt vier Leuchtdioden bzw.
Blitzelementen bzw. LED-Blitze D1 bis D4 aufgeführt. Neben einer Kalotte 2 umfasst
das Wechselmodul 1 eine elektrische Leiterplatte 4,
die die LED-Blitze D1 bis D4 umfasst bzw. an denen die LED-Blitze
D1 bis D4 fest fixiert sind. Gemäß der Erfindung
geben die Leuchtdioden D1 bis D4 insbesondere zusammen bzw. gemeinsam
den Lichtblitz bzw. das Warnsignal ab.
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Die
Leiterplatte 4 erhält
ihre elektrische Energie mittels Kontakte 3. Die Kontakte 3 sind
vorzugsweise bei einem entsprechenden Wechselmodul 1 als
zu weiteren Wechselmodulen kompatiblen Steckkontakte ausgebildet,
so dass in bereits üblicher
Weise von einem Wechselmodul 1 zu einem weiteren an diesem
angesteckten Wechselmodul sowohl die elektrische Energie- als auch
die elektrische Signalübertragung
bzw. -durchführung
erfolgt.
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Weiterhin
weist das Wechselmodul 1 im dargestellten Beispiel eine
Halterung 5 für
die elektrische Leiterplatte 4 und eine Glühbirne oder
dergleichen auf, so dass das Wechselmodul 1 universell zum
Halten der Leiterplatte 4 und zu einem nicht näher dargestellten,
vorzugsweise eine zylindrische Fassung umfassenden Glühelement
oder dergleichen ausgebildet ist. Mit einem derartig flexibel an unterschiedlichste
Komponenten, dass heißt
elektrische Leiterplatten 4 oder Glühbirnen etc., anpassbaren Wechselmodul 1 vereinfacht
sich die Herstellung als auch die Lagerhaltung etc. entsprechender
Kalotten 2 bzw. Wechselmodule 1.
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Darüber hinaus
ist in den 1 und 2 ein Kondensator
C1 zu entnehmen, der als Zwischenspeicher zur Zwischenspeicherung
elektrischer Energie für
den zu erzeugenden Lichtblitz bzw. ein zu erzeugendes Warnsignal
mit mehreren kurz hintereinander folgenden Lichtblitzen verwendet
wird.
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In 3 ist
beispielhaft eine elektronische Schaltung gemäß der Erfindung dargestellt.
Die Kontakte 3 bzw. Eingangsklemmen sind in nicht näher dargestellter
Weise beispielsweise an bereits handelsübliche Maschinensteuerungen,
wie zum Beispiel SPS-Steuerungen oder dergleichen, anschließbar. Eine
Stromversorgung 6 umfasst beispielsweise einen Gleichrichter
und insbesondere eine Versorgungseinheit für ein Steuerteil 7.
Das Steuerteil 7 ist insbesondere zur Steuerung der Zeitdauer
und/oder Intensitätshöhe und/oder
Diagnose ausgebildet. Dies bedeutet, dass mit Hilfe des Steuerteils 7 einerseits die
Zeitdauer des Lichtblitzes bzw. des mehrere Lichtblitze umfassenden
Warnsignals, die Helligkeit bzw. Intensität des einzelnen Lichtblitzes
sowie der Verlauf der Intensität
als auch eine Selbstdiagnose der Schaltung bzw. der LED-Blitze D1
bis D4 veränderbar/einstellbar
bzw. realisierbar ist.
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Weiterhin
ist der Kondensator C1 als Speichereinheit gemäß der Erfindung zur Speicherung wenigstens
eines Teils der Lichtblitzenergie bzw. Warnsignalenergie für die Leuchtdioden
D1 bis D4 ausgebildet.
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Eine
Schalt- bzw. Steuereinheit 8 ist in vorteilhafter Weise
vor allem zur Strombegrenzung bzw. Regelung mit einem vorteilhaften
elektronischen Schalter für
die Leuchtdioden D1 bis D4 dargestellt. Beispielhaft ist in 3 lediglich
die Diode D1 und D2 aus Gründen
der Übersichtlichkeit
dargestellt.