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Schaltelement für ein lichtelektrisches Kontrollsystem für Signallampen
in Verkehrssignalanlagen Zusatz zur Anmeldung: B 67345 IX d/74 d -Auslegeschrift
1194 295 Die Patentanmeldung B 67345 IM/74 d bezieht sich auf ein Schaltelement
für ein lichtelektrisches Kontrollsystem für Signallampen in Verkehrssignalanlagen,
welche über Steuerkontakte abwechselnd gespeist werden, wobei Kontrollrelais auf
die Speisung einwirken und wobei jeder Steuerkontakt lampenüberwacht ist und die
Lampen die lichtelektrischen Zellen bestrahlen, die auf ein gemeinsames Kontrollrelais
wirken. Die Erfindung bezweckt eine Ausbildung des Schaltelementes, welche die Schadenanfälligkeit
stark herabsetzt und außerdem einfachen Aufbau sowie billige Herstellung ermöglicht.
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Der Einbau solcher Schaltelemente, die aus verschiedenen empfindlichen
elektrischen Teilen bestehen, ist an Ort und Stelle zeitraubend und aufwendig. Außerdem
ist es schwierig, dauerhaft und wirksam zu verhindern, daß die lichtelektrischen
Zellen nicht von Lichtquellen bestrahlt werden, welche mit dem eigentlichen Kontrollsystem
nichts zu tun haben und die Funktion des Kontrollsystems stören könnten. So ist
es z. B. schwierig und kostspielig, die meist aus Blech bestehenden Gerätegehäuse,
in welchen die lichtelektrischen Zellen zusammen mit anderen elektrotechnischen
Bauelementen untergebracht werden müssen, lichtdicht schließend auszubilden. Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu überwinden.
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Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe bei einem Schaltelement der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß jeweils eine Lampe und die von ihr bestrahlte
Photodiode innerhalb eines geschlossenen lichtundurchlässigen Gehäuses vorgesehen
sind.
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Besonders vorteilhaft wird als Lampe eine Glimmlampe verwendet. Das
Gehäuse kann im wesentlichen ein längliches Rohr aus undurchsichtigem Werkstoff
sein, in dessen einem Ende die Lampe und in dessen anderem Ende die Photodiode eingesetzt
ist, wobei an dem einen Ende die Eingangsanschlüsse und an dem anderen Ende die
Ausgangsanschlüsse nach außen hin frei liegen. Für die speziellen Anforderungen
bei Verriegelungssystemen ist es weiter vorteilhaft, daß ein derartiges Schaltelement
mit wenigstens einem anderen gleichartigen Schaltelement baulich vereinigt ist,
wobei alle baulich miteinander verbundenen Schaltelemente parallel zueinander liegen,
so daß sich ein mehrere Schaltelemente enthaltender selbständiger Bauteil ergibt.
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Eine beispielsweise Ausführung der Erfindung ist nachfolgend unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
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F i g. 1 zeigt das erfindungsgemäße Schaltelement in seinem schematischen
Aufbau; F i g. 2 zeigt eine praktische Ausführungsform des Schaltelementes nach
F i g. 1 im Längsschnitt, und F i g. 3 zeigt in perspektivischer Ansicht einen mehrere
Schaltelemente enthaltenden selbständigen Bauteil.
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Gemäß F i g. 1 besteht das erfindungsgemäße Schaltelement aus einem
lichtundurchlässigen Gehäuse 1. Die Eingangsanschlüsse 2, 3 liegen nach außen hin
frei und sind im Inneren des Gehäuses 1 an eine Glimmlampe 4 angeschlossen.
Die Ausgangsanschlüsse 5, 6 liegen ebenfalls nach außen hin frei und sind im Inneren
des Gehäuses 1 an eine Photodiode 7 angeschlossen. Die Anordnung der Glimmlampe
4 und der Photodiode 7 ist derart, daß aus der Lampe 4 austretendes Licht auf die
Photodiode 7 fällt.
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In der praktischen Ausführungsform gemäß F i g. 2 ist das Gehäuse
1 ein aus lichtundurchlässiger Pappe gewickeltes Rohr. In das eine Ende 8 des Rohres
1 ist die Glimmlampe 4 eingesetzt und mittels des Vergußpfropfens 8' aus schwarzer
Vergußmasse lichtundurchlässig und fest mit dem Rohr 1 verbunden. In das andere
Ende 9 des Rohres 1 ist die Photodiode 7 eingesetzt und mit dem Vergußpfropfen 9'
lichtundurchlässig und fest mit dem Rohr 1 verbunden. Die zur Glimmlampe 4 gehenden
Eingangsanschlüsse 2, 3 laufen durch den Vergußpfropfen 8' hindurch. Die zur Photodiode
7 gehenden Ausgangsanschlüsse 5, 6 laufen durch den Vergußpfropfen 9' hindurch.
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Das erfindungsgemäße Schaltelement kann auf der Eingangsseite mit
den bei Glimmlampen üblichen und
0 verhältnismäßig hohen Spannungen
angesteuert werden, wobei die Stromaufnahme aber außerordentlich gering ist. Auf
der Ausgangsseite können elektromagnetische Relais od. dgl. ohne Zwischenschaltung
kostspieliger Verstärkereinrichtungen direkt geschaltet werden. Das Schaltelement
hat keine bewegten Teile und keine Kontakte, die verschmoren oder korrodieren können.
Die Betriebssicherheit und Betriebsdauer von Glimmlampen ist erfahrungsgemäß außerordentlich
groß, und die Wahrscheinlichkeit von Glimmlampendefekten ist demnach außerordentlich
klein.
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An Stelle der Glimmlampe kann auch eine Glühfadenlampe verwendet werden.
Jedoch ist dabei zu beachten, daß Glühfadenlampen empfindlicher sind als Glimmlampen.
Alle übrigen Vorteile des erfindungsgemäßen Schaltelements werden aber auch bei
Benutzung von Glühfadenlampen erreicht. Wenn Glühfadenlampen benutzt werden sollen,
empfiehlt es sich, eine im Vergleich zur Nennspannung niedrigere Betriebsspannung
anzulegen, damit die Temperatur des Glühfadens niedrig gehalten und dadurch die
Betriebsdauer vergrößert und die Empfindlichkeit verringert wird. Es genügt eine
Glühfadentemperatur, bei der so viel Licht emittiert wird, daß die Photodiode anspricht.
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Das erfindungsgemäße Schaltelement weist die Nachteile -der -elektromagnetischen
Relais und der Transistoren nicht auf und ist deswegen hervorragend als Schaltelement
für das V6rriegelungssystem einer Verkehrssignalanlage geeignet. Bei der Verwendung
erfindungsgemäßer Schaltelemente wird eine Betriebssicherheit des Verriegelungssystems.
und damit eine Verkehrssicherheit erreicht, die bei Verwendung bekannter Schaltelemente
bisher nicht erreichbar 'war.
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Die für ein Verriegelungssystem erforderlichen Schaltelemente werden
gemäß einer weiteren zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung zu selbständigen Bauteilen
gemäß F i g. 3- vereinigt. Vier Schaltelemente 10, 11, 12, 13 gemäß F i g. 2 liegen
parallel zueinander in einem Kasten 15, der durch einen Deckel 16 verschlossen werden
kann. Aus dem einen Ende des Kastens 15 ragen alle Eingangsanschlüsse, z. B. 2,
3, heraus, während aus dem anderen Ende des Kastens 15 alle Ausgangsanschlüsse herausragen,
die allerdings in F i g. 3 nicht sichtbar sind.