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Die
Erfindung betrifft eine Warnleuchtsäule zur optischen Anzeige von
wenigstens einem Betriebszustand nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Warnleuchtsäulen, die
im Fachjargon auch vielfach als sogenannte Signalsäulen bezeichnet werden,
umfassen im Allgemeinen mehrere Signalelemente bzw. Wechselmodule,
die unterschiedliche Farben aufweisen. So wird beispielsweise in
der Druckschrift
DE 195 13 983 eine
Signalsäule
beschrieben, bei der die einzelne Signalelemente mittels eines Bajonettverschlusses
miteinander verbunden werden, wobei beim mechanischen Verbinden zugleich
die elektrische Kontaktierung realisiert wird. Eine derartige Signalsäule zeichnet
sich durch eine relativ hohe Flexibilität für verschiedenste Anwendungsbereiche
auf, da je nach Bedarf die einzelnen Signalelemente miteinander
kombinierbar und einfach zu verbinden sind.
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Nachteilig
hierbei ist jedoch, dass der Anwender sich bereits beim Kauf festlegen
muss, welche Farben er benötigt.
Sollte im Laufe der Lebensdauer der Signalsäule der Anwender eine andere bzw.
weitere Signalfarbe benötigen,
so muss dieser ein weiteres Signalelement bzw. Wechselmodul beim Hersteller
einkaufen und hoffen, dass beispielsweise nach Jahren noch ein entsprechend
passendes Signalelement erhältlich
ist und mit seiner bereits vor langem gekauften Signalsäule kompatibel
ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es demgegenüber, eine
Warnleuchtsäule
vorzuschlagen, die noch flexibler ist.
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Diese
Aufgabe wird, ausgehend von einer Warnleuchtsäule 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 Warnleuchtsäule möglich.
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Dementsprechend
zeichnet sich eine Warnleuchtsäule
gemäß der Erfindung
dadurch aus, dass die Leuchtelemente als RGB-Leuchtdioden ausgebildet sind und dass
eine RGB-LED-Einzelansteuereinheit
zum einzelnen bzw. gruppenweisen Ansteuern der RGB-LED vorgesehen
ist.
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Im
Sinn der Erfindung wird unter einer RGB-LED eine Leuchtdiode bzw.
ein Bauelement verstanden, die/das sich aus drei einzelnen Leuchtdioden
zusammensetzt und es sich hierbei um eine rote, grüne und eine
blaue LED handelt. Das bedeutet, dass die drei einzelnen, unterschiedlich
gefärbten LEDs
in einem Bauelement untergebracht und dieses auf der Leiterplatte
montierbar bzw. elektrisch kontaktierbar ist. In Fachkreisen werden
derartigen RGB-LED auch als sogenannte „Vollfarb-LED" oder „Full Color-LED" bezeichnet.
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Die
RGB-LED sind derart ausgebildet, dass diese den sogenannten RGB-Farbraum
realisieren können,
wobei sich die Grundfarben der drei einzelnen LEDs zu weiß addieren.
Eine Farbe, die mit einer RGB-LED realisiert werden kann, wird durch
drei Werte beschrieben, den Rot-, den Grün- und den Blauanteil. Jeder
Farbanteil kann zwischen 0% und 100% variieren. Hiermit können alle
Farben generiert werden, die dass menschliche Auge wahrnehmen kann.
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Die
Kombination von RGB-LED und einer entsprechenden Einzelansteuereinheit
gemäß der Erfindung
ermöglicht
es, mit einer standardisierten Warnleuchtsäule alle Farben für den jeweiligen
Farbbereich zu realisieren. Das bedeutet auch, dass alle möglichen
Farben für
die wenigstens zwei unterschiedlichen Farbbereiche der Warnleuchtsäule in beliebiger
Weise miteinander kombinierbar sind. Beispielsweise kann gemäß der Erfindung
ein erster Farbbereich als grüner
Farbbereich in Abhängigkeit des
Betriebszustands des technischen Gerätes leuchten. Ein zweiter Farbbereich
kann in Abhängigkeit
des Betriebszustandes des technischen Gerätes rot oder mit einer anderen
Farbe leuchten. In vorteilhafter Weise kann zusätzlich gegebenenfalls auch der
erste Farbbereich bei diesem Betriebszustand ebenfalls mit der gleichen
Farbe bzw. rot leuchten, so dass der mit rot bzw. dieser Farbe signalisierte
Betriebszustand des technischen Gerätes besser von entsprechenden
Personen wahrnehmbar ist.
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Weiterhin
kann der Anwender der erfindungsgemäßen Warnleuchte die Farben
der einzelnen Anzeigebereiche beliebig ändern und gegebenenfalls an
entsprechend geänderte
Bedingungen die Signalisierung somit anpassen.
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Vorteilhafterweise
ist die Anzahl der RGB-LED durch zwei oder drei teilbar. Hiermit
kann in besonders einfacher Weise z.B. eine Warnleuchtsäule mit
insgesamt drei unterschiedlich färbbaren Leuchtbereichen
generiert werden. Diese dreiteilige Warnleuchtsäule entspricht vorzugsweise
der Farbaufteilung von Verkehrsampeln, was die Interpretation der
Signalisierung bei entsprechenden Bedienpersonen besonders vereinfacht.
Beispielsweise weist die Warnleuchtsäule einen grünen, einen
gelben und einen roten Bereich auf, die entsprechend drei unterschiedlichen
Betriebszuständen
des technischen Gerätes
zuzuordnen sind.
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Weiterhin
kann in einer besonderen Weiterbildung der Erfindung eine zwei-
oder vierfarbige Warnleuchtsäule,
z.B. mit grün
und rot oder mit grün, gelb,
blau und rot etc., realisiert werden.
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In
einer besonderen Weiterbildung der Erfindung weist die RGB-LED-Einzelansteuereinheit
wenigstens einen Konfigurator zur frei konfigurierbaren Ansteuerung
der RGB-LED auf. Insbesondere umfasst der Konfigurator wenigstens
einen programmierbaren Mikroprozessor und/oder wenigstens einen
oder zwei Schalter zum Einstellen unterschiedlicher Betriebsarten
der RGB-LED. Mit Hilfe eines derartigen Konfigurators können die
unterschiedlich färbbaren
Leuchtbereiche bzw. einzelnen RGB-LED in besonders eleganter Weise
angesteuert und entweder bereits vom Hersteller vorkonfiguriert
und/oder vom Anwender selbsttätig
nach seinem Bedarf entsprechend konfiguriert werden. Auch kann die
Konfiguration der erfindungsgemäßen Warnleuchtsäule zu einem
beliebigen späteren
Zeitpunkt geändert
werden.
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Vorzugsweise
sind die RGB-LED auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet.
Beispielsweise erstreckt sich die gemeinsame Leiterplatte über die
gesamten Leuchtbereiche. Hiermit ist eine einfache bzw. kostengünstige Herstellung
und Positionierung der RGB-LED gemäß der Erfindung in der Warnleuchtsäule realisierbar.
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Vorteilhafterweise
sind die RGB-LED auf zwei gegenüberliegenden
Seiten der Leiterplatte angeordnet. Hiermit wird gewährleistet,
dass die Warnleuchtsäule
im Wesentlichen rundum beleuchtet ist. Eine derartige Rundumbeleuchtung
wird in vorteilhafter Weise durch einen entsprechend großen Abstrahlwinkel
der RGB-LED und/oder mit Hilfe einer vorteilhaften Streuung der
Kalotte der Warnleuchtsäule
gemäß der Erfindung
erreicht.
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In
einer besonderen Variante der Erfindung ist eine sich über die
Leiterplatte erstreckende gemeinsame Kalotte vorgesehen. Vorzugsweise
ist die Kalotte durchsichtig bzw. weiß ausgebildet, so dass das
ausgesendete Licht der RGB-LED durch die Kalotte nicht wesentlich
verändert
wird. Eine derartige gemeinsame Kalotte für alle Leuchtbereiche ermöglicht eine
einfache Herstellung und Montage der erfindungsgemäßen Warnleuchtsäule.
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Grundsätzlich kann
mit Hilfe der Erfindung eine gezielte Ansteuerung der RGB-LED z.B.
durch einen vorteilhaften Mikroprozessor verwirklicht werden, wodurch
eine frei konfigurierbare Warnleuchtsäule generiert wird. Durch die
erfindungsgemäßen RGB-LED
in einer bevorzugten durchgängigen,
klaren Kalotte wird erreicht, dass diese RGB-LED durch eine entsprechende
vorteilhafte Ansteuerung beliebige Farben erzeugen können. Die
gesamte Warnleuchtsäule
kann so durch z.B. von rot auf grün wechseln.
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Gemäß der Erfindung
kann jedoch mit Hilfe der vorteilhaften RGB-LED-Einzelansteuereinheit jede
einzelne LED und/oder zu Gruppen zusammengefasste LED gezielt angesteuert
werden. So kann beispielsweise eine Rot-Gelb-Grün-Warnleuchtsäule simuliert
werden. Hierbei wird eine bestimmte RGB-LED-Anzahl beispielsweise
im oberen Bereich der Säule
rot angesteuert, ein Bereich darunter gelb und die unteren RGB-LED
grün. Die
Aufteilung der Bereiche kann flexibel verändert werden. So kann beispielsweise
bei Signal „rot" nicht nur der obere
Bereich rot werden, sondern die ganze Säule, also alle LED rot angesteuert
werden, womit die Signalwirkung deutlich erhöht wird.
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Durch
den Anwender bzw. Benutzter kann die Warnleuchtsäule beispielsweise mittels
Schalter und/oder direkter Softwareprogrammierung diese frei konfiguriert
werden. Der Anwender kann also festlegen, ob „rot" oben, in der Mitte oder unten ist.
Ebenso kann die Lage von grün,
gelb oder blau etc., festgelegt werden. Zugleich kann die Anzahl
der Stufen frei gewählt
werden. Das heißt,
ob die Warnleuchtsäule gemäß der Erfindung
ein-, zwei-, drei- oder vierstufig etc. ist. Bisher musste der Anwender
hierfür
verschiedenfarbige Leuchtelemente bzw. Wechselmodule verwenden und
diese durch umstecken konfigurieren bzw. bei Bedarf entsprechend
andersfarbige Leuchtelemente bzw. Wechselmodule nachkaufen.
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Gerade
die Verwendung von Schaltern in der erfindungsgemäßen Warnleuchtsäule ist
für die
freie Konfiguration von Vorteil. Beispielsweise können sogenannte
DIP-Schalter bzw. DIP-Schalterbänke verwendet
werden, die z.B. vierstufig ausgebildet sind. Dies ist beispielsweise
bei einer vierstufigen Warnleuchtsäule von Vorteil. Gegebenenfalls
kann pro Stufe festgelegt werden: an/aus; Farbe; Blinken ja/nein;
etc..
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Mit
der Verwendung einer PC-Schnittstelle zur Konfiguration der Warnleuchtsäule pro
Stufe, z.B. USB etc., kann das Leuchtbild ebenfalls festgelegt werden,
z.B. Blinklicht, Rundumlicht, Blitzlicht, geometrische Muster, Signalsymbole,
Buchstaben etc..
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der
Figuren nachfolgend näher
erläutert.
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Im
Einzelnen zeigt:
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1 einen
Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße Signalsäule,
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2 einen
Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Signalsäule,
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3 eine
teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer Fassung für eine Signalsäule gemäß 1 und
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4 eine
weitere Ausführungsform
einer Fassung für
eine Signalsäule
gemäß 1.
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Die
Signalleuchte 1 gemäß 1 umfasst eine
Kalotte 2 sowie einen Sockel 3. Die Kalotte 2 ist im
dargestellten Beispiel aus einzelnen Segmenten 4 zusammengesetzt,
wobei die einzelnen Segmente 4 vorzugsweise miteinander
fest verbunden, z.B. verschweißt
oder verklebt sind. Auch die Verbindung der Kalotte 2 zum
Sockel 3 ist entsprechend ausgeführt, so dass sich eine als
Ganzes handhabbare Baueinheit ergibt.
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Jedes
Segment 4 ist mit einem Quersteg 5 versehen, der
bei der zusammengesetzten Kalotte 2 als Zwischenboden bzw.
als Blend- und/oder Reflexionshilfe dient.
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Durch
eine zentrale Ausnehmung 6 der Querstege bzw. der Zwischenböden 5 ist
eine vorzugsweise einen Mikroprozessor umfassende Leuchtdioden-Leiterplatte 7 eingeführt. Sie
trägt mehrere
RGB-Leuchtdioden 8, die gruppenweise jeweils einem Segment 4 zugeordnet
sind und sich dementsprechend zwischen den beiden, das entsprechende
Segment 4 begrenzenden Querstegen bzw. Zwischenböden befinden.
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Die
LED-Leiterplatte 7 ist beim dargestellten Beispiel streifenförmig ausgebildet
und in eine quer verlaufende Steckplatine 9 eingesteckt,
wodurch in nicht näher dargestellter
Weise die Kontaktierung der erforderlichen elektrischen Leitungen
vorgenommen wird. Die Steckplatine 9 trägt die erforderliche Steuereinheit,
die aus Gründen
der besseren Anschaulichkeit in 1 nicht
im Einzelnen dargestellt ist.
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An
der Oberseite der Kalotte 2 befindet sich ein Abschlussdeckel 10,
der ebenfalls fest mit den Segmenten 4 verbunden, beispielsweise
verschweißt
oder verklebt ist. Innenseitig ist im Abschlussdeckel 10 ein
Piezo-Summer 11 schwingfähig aufgehängt. Steckkontakte 12 sorgen
für den
Anschluss des Piezo-Summers 11 an die nicht im Einzelnen
dargestellte Steuereinheit auf der Steckplatine 9.
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In
dem Querschnitt gemäß 2 ist
erkennbar, dass die Ausnehmung 6 zwei seitliche Führungsschlitze 13 aufweist,
in denen die LED-Leiterplatte 7 geführt ist. Die Führungsschlitze 13 dienen
der einfachen Positionierung und zugleich der Stabilisierung der
Leiterplatte 7. Die Breite B der Ausnehmung 6 ist entsprechend
der Größe der RGB-LED 8 zu
wählen, so
dass ein freies Einführen
der LED-Leiterplatte 7 durch die Querstege 5 gewährleistet
ist.
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Über die
Steckplatine 9, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel
am Sockel 3 befestigt ist, findet die Kontaktierung über Kontaktstifte 14 nach
außen hin
statt. Der Sockel 3 kann wie im dargestellten Ausführungsbeispiel
offen oder aber auch verschlossen ausgebildet werden, beispielsweise
zur Abdichtung des Innenraums der Signalsäule 2. In jedem Fall
dienen die Kontaktstifte 14 zur Kontaktierung in einer
zugehörigen
Fassung 15 bzw. 15' (vgl. 3 und 4)
bei der Fixierung des Sockels 3 und somit der gesamten
Signalsäule 1 auf
der Fassung 15.
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In
der Fassung 15 gemäß 3 ist
eine entsprechende nicht näher
dargestellte Kabeldurchführung
vorgesehen, um den Anschluss der Signalleuchte 7 herzustellen.
In der Fassung 15' gemäß 4 ist
ein Stecker 16 angebracht, so dass die elektrische Verbindung
durch Aufstecken einer entsprechenden Buchse stattfindet. Die Fassung 15' könnte auch
dementsprechend eine Buchse tragen, die mit einem entsprechenden
kabelseitigen Stecker verbindbar ist.
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Verschiedene
umfangsseitige Rastnasen 17, 18 an der Fassung 15 bzw. 15' dienen für einen
sicheren Verschluss mit dem Sockel 3 nach Art eines Bajonettverschlusses.
In der vorliegenden Ausführungsform
wird der Kontakt zwischen den Kontaktstiften 14 und entsprechenden
Federkontakten 19 während
des Einsteckens des Sockels 3 in die Fassung 15 bzw. 15' und der anschließenden Arretierung
geschlossen.
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Erfindungsgemäß sind die
LED auf der LED-Leiterplatte 7 als RGB-LED 8 ausgebildet,
so dass die gegebenenfalls einzelnen Segmente 4 mit unterschiedlichen
Farben leuchten können.
Auf diese Weise ist ein und dieselbe LED-Leiterplattenausbildung
für unterschiedliche
aufgebaute Kalotten 2 verwendbar.
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In
anderer Ausführung
können
jedoch die RGB-LED 8 gruppenweise je nach dem zugeordneten
Segment 4 eine unterschiedliche oder auch gleiche Farben
aufweisen. Es ergibt sich hierbei die Möglichkeit einer einfarbigen
bzw. transparenten Kalotte 2 mit entsprechenden Fertigungsvorteilen,
insbesondere dann, wenn die Kalotte 2 einstückig mit oder
ohne Blend- und Reflexionshilfen ausgebildet wird. Im Falle einer
durchgehend farblos transparenten Kalotte 2 besteht weiterhin
die Möglichkeit,
mit Hilfe unterschiedlich farbiger RGB-LED 8 ein und derselben
LED-Gruppe im jeweiligen Segment 4 einzelnen Segmenten 4 zwei
oder mehrere Farben zuzuweisen, die je nach Anwendungsfall angesteuert werden.
Grundsätzlich
sind auch Mischfarben durch entsprechende Ansteuerung der RGB-LED 8 denkbar.
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Alternativ
zur dargestellten Kalotte 2 können die Querstege gegebenenfalls
entfallen, so dass die Kalotte 2 im Wesentlichen als Zylinderrohr
ausgebildet ist.
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Lediglich
aus Gründen
der Übersichtlichkeit ist
in 4 schematisch eine DIP-Schalterbank 20 mit
vier einzelnen DIP-Schaltern
sowie eine USB-Schnittstelle 21 als Anschluss zur freien
Konfiguration der RGB-LED 8 der einzelnen Segmente 4 angedeutet.
Gegebenenfalls kann mittels der Schalter pro Stufe festgelegt werden:
an/aus; Farbe; Blinken ja/nein; etc..
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Mit
der Verwendung einer PC-Schnittstelle bzw. der USB-Schnittstelle 21 zur
Konfiguration der Warnleuchtsäule
pro Stufe, kann das Leuchtbild ebenfalls festgelegt werden, z.B.
Blinklicht, Rundumlicht, Lauflicht, Blitzlicht, geometrische Muster,
Signalsymbole, Buchstaben etc..
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Gerade
für relativ
komplexe Muster bzw. Leuchtbilder ist es grundsätzlich von Vorteil, deutlich mehr
RGB-LED 8, insbesondere pro Segment 4, zu verwenden
als in den Figuren dargestellt sind. Beispielsweise können nicht
nur wie dargestellt, eine vertikale LED-Zeile, sondern mehrere vertikale LED-Zeilen
vorgesehen werden. Eine matrizenartige Anordnung und/oder Ansteuerung
der RGB-LED 8 ermöglicht
in eleganter Weise die Verwirklichung von komplexeren Leuchtbildern.
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- 1
- Signalsäule
- 2
- Kalotte
- 3
- Sockel
- 4
- Segment
- 5
- Quersteg
- 6
- Ausnehmung
- 7
- LED-Leiterplatte
- 8
- LED
- 9
- Steckplatine
- 10
- Abschlussdeckel
- 11
- Piezo-Summer
- 12
- Steckkontakte
- 13
- Führungsschlitz
- 14
- Kontaktstift
- 15
- Fassung
- 16
- Stecker
- 17
- Rastnase
- 18
- Rastnase
- 19
- Federkontakt
- 20
- Schalter
- 21
- Schnittstelle