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EP 0 915 451 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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20.07.2005 Patentblatt 2005/29 |
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Anmeldetag: 07.10.1998 |
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Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung für selbstleuchtende Anzeigen
Traffic signalling device for selfilluminated display
Dispositif de signalisation de circulation pour affichage autoluminant
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE FI LI NL SE |
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Priorität: |
06.11.1997 DE 19749129
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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12.05.1999 Patentblatt 1999/19 |
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Patentinhaber: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT |
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80333 München (DE) |
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Erfinder: |
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- Hahn, Ulrich
82515 Wolfratshausen (DE)
- Fillinger, Manfred
50259 Pulheim (DE)
- Beringer, Stefan
82538 Geretsried (DE)
- Wurzenberger, Richard
81377 München (DE)
- Meng, Georg
6030 Eibikon (CH)
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Entgegenhaltungen: :
DE-A- 19 528 459 US-A- 4 851 832
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US-A- 4 398 240 US-A- 5 640 407
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung
für selbstleuchtende Anzeigen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
[0002] Für verkehrstechnische Signalisierungseinrichtungen mit selbstleuchtenden Anzeigen,
wie Lichtsignalanlagen an Kreuzungspunkten oder Wechselverkehrszeichen werden heutzutage
Glühlampen oder Halogenlampen verwendet.
[0003] Aus EP 0 467 034 ist beispielsweise eine Anzeigevorrichtung für ein Wechselverkehrszeichen
bekannt, bei dem beliebige Anzeigen, die aus mindestens einem nicht veränderbaren
Anzeigenteil und einem beliebig wählbaren Anzeigenteil zusammensetzbar sind, dargestellt
werden. Dabei sind für jeden nicht veränderbaren Anzeigenteil getrennte, beleuchtbare
Bündel von Lichtleitfasern vorgesehen, deren freie Enden entsprechend dem zugeordneten,
nicht veränderbaren Anzeigenteil verteilt in einer Anzeigetafel angeordnet sind. Der
beliebig wählbare Anzeigenteil ist mittels eines prozessorgesteuerten Matrixfeldes
von Anzeigenelementen darstellbar, wobei jedes Anzeigeelement durch eine beleuchtete
Lichtleitfaser ausgeführt ist. Die beleuchteten Lichtleitfasern werden dabei durch
Halogenlampen beleuchtet. Nachteilig bei diesem Verfahren ist zum einen die geringe
Lebensdauer von Halogenlampen und zum anderen deren hoher Energieverbrauch.
[0004] Daher sind vereinzelt auch bereits Leuchtdioden für den Einsatz in verkehrstechnischen
Signalisierungseinrichtungen vorgesehen.
[0005] Aus EP 0 694 894 ist eine Signalleuchte bekannt, die zumindest teilweise mit Leuchtdioden
versehen ist, die innerhalb der Signalleuchte von einer ersten zu zumindest einer
zweiten Abstrahlrichtung abkippbar gelagert sind und durch Verstellscheiben gruppenweise
positioniert werden können. Die vorgesehene Haltevorrichtung ist allerdings recht
kompliziert und nicht für eine einfache Montage geeignet.
[0006] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung
anzugeben, die gegenüber den bekannten Signalisierungseinrichtungen einen robusteren
Aufbau und eine längere Lebensdauer aufweist.
[0007] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Signalisierungseinrichtung der eingangs
genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
[0008] Durch eine an die Leuchtdioden angepaßte Haltevorrichtung wird zum einen eine gute
Wärmeableitung erreicht, und zum anderen ergeben sich durch die angepaßten Bohrungen
in der Frontplatte der Signalisierungseinrichtungen eine einfache Montage und ein
einfacher Wechsel von defekten Leuchtdioden.
[0009] In einer bevorzugten Ausgestaltung nach Patentanspruch 2 ergibt sich ein besonders
einfacher Wechsel oder eine besonders einfache Montage durch ein Gewinde der Haltevorrichtung,
welches in ein entsprechend vorgeformte Bohrung der Frontplatte eingepaßt wird.
[0010] Eine bevorzugte Ausgestaltung ergibt sich nach Patentanspruch 3 durch eine Verzahnung
an der Haltevorrichtung, die ebenfalls eine besonders einfache Montage der Haltevorrichtung
gewährleistet.
[0011] Eine weitere Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit der Haltevorrichtung wird dadurch
erzielt, daß nach Patentanspruch 4 die Leuchtdiode durch eine aushärtbare Wärmeleitpaste
in der Haltevorrichtung befestigt ist.
[0012] Nach Patentanspruch 5 ergibt sich eine Verbesserung der optischen Abstrahlungseigenschaften
durch eine optische Abbildungseinrichtung, die in der frontseitigen Öffnung der Haltevorrichtung
vorgesehen ist.
[0013] Eine besonders preiswerte Ausgestaltung ergibt sich durch eine optische Abbildungseinrichtung
aus einem transparenten Kunststoff wie beispielsweise Polymethacrylat (PMMA, Handelsname
Plexiglas) oder Polycarbonat (PC, Handelsname Makrolon) nach Patentanspruch 6.
[0014] Besonders gute Wärmeleiteigenschaften werden dadurch ausgenutzt, daß nach Patentanspruch
7 die Haltevorrichtung und die Frontplatte aus metallischen Materialien hergestellt
sind.
[0015] Dadurch ergibt sich auch nach Patentanspruch 8 die bevorzugte Ausführungsform, in
der nur ein Anschluß der Leuchtdiode direkt kontaktiert wird, und der andere Anschluß
(beispielsweise der Masseanschluß) elektrisch leitend mit der Haltevorrichtung verbunden,
die Haltevorrichtung elektrisch leitend mit der Frontplatte verbunden sowie die Frontplatte
über eine Kabelverbindung mit dem Steuergerät verbunden ist. Dadurch wird der Verdrahtungsaufwand
reduziert.
[0016] Besondere Ausführungsformen sind in den Figuren der Zeichnung dargestellt. Dabei
zeigen
Figur 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Haltevorrichtung mit einer optische
Abbildungseinrichtung,
Figur 2 einen schematischen Querschnitt durch eine Haltevorrichtung, wobei ein Anschluß
der Leuchtdiode mit der Haltevorrichtung kontaktiert ist,
Figur 3 einen schematischen Querschnitt durch eine Haltevorrichtung ohne optische
Abbildungseinrichtung und
Figur 4 einen schematischen Querschnitt durch eine Haltevorrichtung für eine Leuchtdiode,
die auf einem Chip angebracht ist, mit entsprechend angepaßter optische Abbildungseinrichtung.
[0017] In Figur 1 ist ein Ausschnitt einer Frontplatte 1 (beispielsweise aus Aluminium)
einer Signalisierungseinrichtung, beispielsweise eines Wechselverkehrszeichens oder
einer Lichtsignalanlage dargestellt, wobei durch eine Bohrung 2 in der Frontplatte
1 eine Leuchtdiode 3 ihr Licht emittiert. Die Leuchtdiode 3 ist dabei in einer erfindungsgemäßen
rohrförmigen Haltevorrichtung 4 derart befestigt, daß zwischen den Seitenwänden der
Leuchtdiode 3 und der Haltevorrichtung 4 eine guter Kontakt zur Wärmeableitung sichergestellt
ist. Die Haltevorrichtung 4 kann beispielsweise aus einem metallischen Material oder
auch aus einem Kunststoff mit guten Wärmeleiteigenschaften gefertigt sein. Die Leuchtdiode
3 ist dabei derart in der Haltevorrichtung 4 befestigt, daß das von der Leuchtdiode
3 emittierte Licht durch eine erste Öffnung (Lichtaustrittsöffnung 5) der Haltevorrichtung
4 durch die Frontplatte 1 abgestrahlt wird und die Leuchtdiode 3 durch eine zweite
Öffnung der Haltevorrichtung 4 (Kontaktierungsöffnung 6) kontaktiert wird. Der Kathodenanschluß
7 und der Anodenanschluß 8 der Leuchtdiode 3 sind dabei über Kabelverbindungen 10
an ein Steuergerät 11 angeschlossen, welches entsprechend der anzuzeigenden Anzeigen
die Leuchtdioden 3 ein- und ausschaltet. Der Anodenanschluß 8 und der Kathodenanschluß
7 sind gemeinsam mit den Kabelverbindungen 10 mit Hilfe einer aushärtbaren Wärmeleitpaste
12 fest verbunden, wobei die Wärmeleitpaste 12 sowohl einen gute Wärmeableitung als
auch eine sichere Befestigung der Leuchtdiode 3 in der Haltevorrichtung 4 sicherstellt.
In Richtung der Lichtaustrittsöffnung 5 ist die Haltevorrichtung 4 außen mit einem
Gewinde 13 versehen, welches in ein entsprechendes Gewinde in der Bohrung 2 der Frontplatte
1 eingesetzt ist. Dadurch wird eine besonders gut montierbare, gegebenenfalls wieder
lösbare Verbindung zwischen der Frontplatte 1 und der Haltevorrichtung 4 erzielt.
Zur Verbesserung der Abstrahlcharakteristik ist in der Haltevorrichtung 4 eine optische
Abbildungseinrichtung 14 vorgesehen, mit deren Hilfe die Abstrahlungscharakteristik
an die örtlichen Gegebenheiten anpaßt, damit die Anzeige von allen Verkehrsteilnehmern
gut erkannt wird. Die optische Abbildungseinrichtung 14 ist dabei aus Glas oder aus
einem preiswerten transparenten Kunststoff gefertigt wie beispielsweise Polymethacrylat
(PMMA, Handelsname Plexiglas) oder Polycarbonat (PC, Handelsname Makrolon).
[0018] In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der der Anodenanschluß
8 eine leitende Verbindung mit der Haltevorrichtung 4 aufweist, die in diesem Beispiel
aus metallischem Material gefertigt ist. Durch eine leitende Verbindung zwischen der
Haltevorrichtung 4 und der ebenfalls aus einem metallischen Material bestehenden Frontplatte
1 läßt sich eine besonders einfache Kontaktierung der Leuchtdiode 3 erreichen, indem
eine Kabelverbindung 15 zur Frontplatte 1 vom Steuergerät 11 aus gelegt ist. Dadurch
läßt sich der Verkabelungsaufwand um einen Faktor zwei reduzieren. Ein Anschluß (beispielsweise
der Masseanschluß) aller in der Signalisierungseinrichtung vorgesehenen Leuchtdioden
3 ist somit gemeinsam über die Frontplatte 1 und die Haltevorrichtung 4 mit dem Steuergerät
11 verbunden. Die Haltevorrichtung 4 weist eine Verzahnung 9 auf, die eine besonders
einfache Montage mit der Frontplatte gewährleistet.
[0019] In Figur 3 ist schematisch und vereinfacht dargestellt, wie eine Haltevorrichtung
4 ohne optische Abbildungseinrichtung angeordnet ist.
[0020] Figur 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der anstelle der Leuchtdiode 3 eine Leuchtdiode
16 auf einem Halbleiterchip in einer Haltevorrichtung 4 angeordnet ist. In der Lichtaustrittsöffnung
5 der Haltevorrichtung 4 ist dabei eine speziell an die Leuchtdiode 16 auf dem Halbleiterchip
angepaßte optische Abbildungseinrichtung 17 vorgesehen. Die Kontaktierung erfolgt
wie bei den vorangegangenen Ausführungsformen über den Kathodenanschluß 7 und den
Anodenanschluß 8 und Kabelverbindungen 10 zum Steuergerät 11. Auch bei dieser Ausführungsform
ist es möglich, einen Anschluß durch einen elektrischen Kontakt über die Haltevorrichtung
4 zur Frontplatte 1 auszuführen, um eine verringerte Anzahl an Kabelverbindungen zu
erzielen.
1. Verkehrstechnische Signalierungseinrichtung für selbstleuchtende Anzeigen, mit Leuchtdioden
(3,16), aus denen zumindest teilweise die selbstleuchtenden Anzeigen zusammengesetzt
sind, mit einer Frontplatte (1) mit Bohrungen (2) und mit in den Bohrungen (2) befestigten
rohrförmigen Haltevorrichtungen (4), in denen jeweils eine der Leuchtdioden (3,16)
so angeordnet ist, daß von den Leuchtdioden (3,16) emittiertes Licht durch eine erste
Öffnung (Lichtaustrittsöffnung (5)) der Haltevorrichtung (4) austritt und die Leuchtdiode
(3,16) durch eine zweite Öffnung (Kontaktierungsöffnung (6)) der Haltevorrichtung
(4) kontaktiert ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leuchtdioden (3,16) mit einem Steuergerät (11) verbunden sind, welches die Leuchtdioden
(3,16) ansteuert,
daß die Haltevorrichtung (4) aus einem wärmeleitenden Material besteht,
daß die Seitenflächen der jeweiligen Leuchtdiode (3,16) von der Haltevorrichtung (4)
umschlossen sind und
daß die Haltevorrichtung (4) in den Bohrungen (2) der Frontplatte (1) in einer festen
Position angeordnet ist.
2. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltevorrichtung (4) und die Frontplatte (1) durch ein Gewinde (13) miteinander
verbunden sind.
3. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltevorrichtung (4) eine Verzahnung (9) zum Verbinden mit der Frontplatte (1)
aufweist.
4. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leuchtdiode (3,16) im Bereich der Kontaktierungsöffnung (5) mit einer aushärtbaren
Wärmeleitpaste (12) mit der Haltevorrichtung (4) verbunden ist.
5. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine optische Abbildungseinrichtung (14,17) in der Lichtaustrittsöffnung angeordnet
ist.
6. Verkehrstechnische Signalisirungseinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die optische Abbildungseinrichtung (14,17) aus einem transparenten Kunststoff gefertigt
ist.
7. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltevorrichtung (4) und die Frontplatte (1) aus metallischem Material hergestellt
sind.
8. Verkehrstechnische Signalisierungseinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein elektrischer Anschluß (7,8) der Leuchtdiode (3) mit der Haltevorrichtung (4)
elektrisch leitend verbunden ist,
daß die Haltevorrichtung (4) elektrisch leitend mit der Frontplatte (1) verbunden ist
und
daß die Frontplatte (1) mit dem Steuergerät (11) durch leitend verbunden ist.
1. Traffic signalling device for self-illuminating displays, having light-emitting diodes
(3, 16) from which the self-illuminating displays are assembled at least in part,
having a front panel (1) with bore holes (2), and having tubular holding devices (4)
which are fastened in the bore holes (2) and in which in each case one of the light-emitting
diodes (3, 16) is arranged such that light emitted by the light-emitting diodes (3,
16) exits through a first aperture (light exit aperture (5)) in the holding device
(4), and the light-emitting diode (3, 16) makes contact with the holding device (4)
through a second aperture (contacting aperture (6)), characterized in that the light-emitting diodes (3, 16) are connected to a control unit (11) which drives
the light-emitting diodes (3, 16), in that the holding device (4) consists of a thermally conducting material, in that the lateral surfaces of the respective light-emitting diode (3, 16) are surrounded
by the holding device (4), and in that the holding device (4) is arranged in a fixed position in the bore holes (2) in the
front panel (1).
2. Traffic signalling device according to Claim 1, characterized in that the holding device (4) and the front panel (1) are connected to one another by a
thread (13).
3. Traffic signalling device according to Claim 1, characterized in that the holding device (4) has a tooth system (9) for connection to the front panel (1).
4. Traffic signalling device according to one of Claims 1, 2 or 3, characterized in that the light-emitting diode (3,16) is connected to the holding device (4) in the region
of the contacting aperture (6) with the aid of a hardenable heat transfer compound
(12).
5. Traffic signalling device according to one Claims 1 to 4, characterized in that an optical imaging device (14, 17) is arranged in the light exit aperture.
6. Traffic signalling device according to Claim 5, characterized in that the optical imaging device (14, 17) is produced from a transparent plastic.
7. Traffic signalling device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the holding device (4) and the front panel (1) are produced from metallic material.
8. Traffic signalling device according to Claim 7, characterized in that an electrical terminal (7, 8) of the light-emitting diode (3) is connected to the
holding device (4) in an electrically conducting fashion, in that the holding device (4) is connected to the front panel (1) in an electrically conducting
fashion, and in that the front panel (1) is connected to the control unit (11) in an electrically conducting
fashion.
1. Dispositif de signalisation en matière de circulation pour des affichages autoluminescents,
comprenant des diodes (3, 16) luminescentes, dont sont composés au moins en partie
les affichages autoluminescents, une plaque (1) avant ayant des trous et des dispositifs
(4) tubulaires de maintien fixés dans les trous (2) et dans lesquels l'une des diodes
(3, 16) luminescentes est disposée respectivement de façon à ce que de la lumière
émise par les diodes (3, 16) luminescentes sort par une première ouverture (ouverture
5 de sortie de la lumière) du dispositif (4) de maintien et la diode (3, 16) luminescente
est mise en contact par une deuxième ouverture (ouverture 6 de contact) du dispositif
de fixation,
caractérisé en ce que les diodes (3, 16) luminescentes sont reliées à un appareil (11) de commande qui
commande les diodes (3,16) luminescentes,
en ce que le dispositif (4) de maintien est un matériau conducteur de la chaleur,
en ce que les surfaces latérales des diodes (3, 16) luminescentes sont entourées par le dispositif
(4) de maintien et montées en position fixe dans les trous de la plaque (1) avant.
2. Dispositif de signalisation en matière de circulation, suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que le dispositif (4) de maintien à la plaque (1) avant sont reliées entre elles par
un filetage (13).
3. Dispositif de signalisation en matière de circulation, suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que le dispositif (4) de maintien a une denture d'assemblage à la plaque (1) avant.
4. Dispositif de signalisation en matière de circulation, suivant l'une des revendications
1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la diode (3, 16) luminescente est reliée dans la zone de l'ouverture (5) de contact
par une pâte (12) durcissable et conductrice de la chaleur au dispositif (4) de maintien.
5. Dispositif de signalisation en matière de circulation, suivant l'une des revendications
1 à 4,
caractérisé en ce qu'un dispositif (14, 17) de reproduction optique est monté dans l'ouverture de sortie
de la lumière.
6. Dispositif de signalisation en matière de circulation, suivant la revendication 5,caractérisé en ce que le dispositif (14, 17) de reproduction optique est en une matière plastique transparente.
7. Dispositif de signalisation en matière de circulation, suivant l'une des revendications
1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif (4) de maintien à la plaque (1) avant sont en un matériau métallique.
8. Dispositif de signalisation en matière de circulation, suivant la revendication 7,
caractérisé
en ce que la borne (7, 8) électrique de la diode (3) luminescente est reliée d'une manière
conductrice d'électricité au dispositif (4) de maintien,
en ce que le dispositif (4) de maintien est reliée d'une manière conductrice de l'électricité
à la plaque (1) avant et,
en ce que la plaque (1) avant est reliée de manière conductrice à l'appareil (11) de commande.

