Signalgeber zur Abgabe eines Lichtsignals

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Signalgeber (1) zur Abgabe eines Lichtsignals für den Straßen- oder Schienenverkehr. Er umfasst ein topfförmiges Innengehäuse (2) mit einer Frontöffnung (3), in welchem eine Lichtquelle mit wenigstens einer Leuchtdiode (8) und eine Treiberbaugruppe (9) zur Energieversorgung der Lichtquelle angeordnet sind. Die Frontöffnung (3) ist durch einen Optikaufsatz (4) zur Beeinflussung des von der Lichtquelle emittierten Lichtes verschlossen. Er weist eine innen liegende Fresnellinse (5) und eine außen liegende Streuscheibe (6) auf. Erfindungsgemäß ist die Fresnellinse (5) aus einem Licht streuenden Kunststoff gefertigt ist. Hierdurch wird ein Signalgeber (1) bereitgestellt, der bei einem einfachen und kostengünstigen Aufbau auch weiße Lichtsignale mit homogener Lichtverteilung abgeben kann.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Signalgeber zur Abgabe eines Lichtsignals für den Straßen- oder Schienenverkehr nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Zur Verkehrssteuerung an Verkehrswegen ist der Einsatz von Lichtsignalanlagen bekannt, die Signalgeber zur Abgabe von Lichtsignalen aufweisen. Neben der Steuerung des Schienenverkehrs dienen Lichtsignalanlagen vor allem zur Steuerung des Straßenverkehrs an innerstädtischen Knotenpunkten. Hier werden Signalgeber in bis zu drei vertikal aneinandergereihten Feldern angeordnet und auf die herannahenden Verkehrsteilnehmer ausgerichtet an Masten aufgehängt. Solche ein- oder mehrfeldige Signalgeber werden gemäß einem in einem Steuergerät ablaufenden Signalplan angeschaltet und geben zur Freigabe oder Sperrung an Verkehrsteilnehmer rote, gelbe, grüne oder weiße Lichtsignale mit oder ohne Symbol an die Verkehrsteilnehmer ab.

[0003] Ein aus der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2006 014 987 U1 bekannter Signalgeber umfasst ein topfförmiges Innengehäuse aus Kunststoff mit einer Frontöffnung. In dem Innengehäuse sind eine Lichtquelle mit wenigstens einer Leuchtdiode und eine Treiberbaugruppe zur Energieversorgung der Lichtquelle angeordnet. Die Frontöffnung wird durch einen Optikaufsatz zur Beeinflussung des von der Lichtquelle emittierten Lichtes verschlossen. Der Optikaufsatz weist eine innen liegende Fresnellinse und eine außen liegende Streuscheibe auf. Die Fresnellinse weist in einem optisch aktiven Bereich eine Reihe ringförmiger Stufen auf, bei deren Durchtritt von der punktförmigen Lichtquelle emittiertes Licht gebündelt wird. Die im optischen Pfad nachgeschaltete Streuscheibe weist ein Waben-, Spinnweb- oder Prismenmuster auf, welches für eine gleichmäßige Lichtverteilung auf der Streuscheibe sorgt. Im Zwischenraum zwischen Fresnellinse und Streuscheibe können Symbolmasken angeordnet sein, wenn das vom Signalgeber dargestellte Signalbild ein Symbol enthält, etwa einen Richtungspfeil oder eine Figur, wie Fußgänger, Radfahrer, Straßenbahn oder dergleichen.

[0004] Signalgeber für die Straßenverkehrstechnik haben bestimmte Normen bezüglich der optischen Werte, zum Beispiel Lichtstärkeverteilung, Abstrahlcharakteristik und Leuchtdichte gemäß EN 12368 beziehungsweise DIN 67527-1, und bezüglich elektrischer Werte, zum Beispiel Betriebsspannung und Leistungsaufnahme gemäß DIN VDE 0832, zu erfüllen. Insbesondere bei weißen Signalgebern ist es erforderlich, durch zusätzliche Maßnahmen die Helligkeit des weißen Lichts zu reduzieren, die Homogenität der Lichtstärkeverteilung zu erhöhen und durch die Leuchtdioden verursachte helle Lichtpunkte zu unterdrücken.

[0005] Hierzu ist es mit Verweis auf FIG 1 bekannt, in einem Optikaufsatz 4, der auf ein Innengehäuse 2 des Signalgebers 1 aufgesetzt ist, zwischen Fresnellinse 5 und Streuscheibe 6 eine Diffusorscheibe 10 anzuordnen. Diffusorscheiben 10 sind speziell geformte Kunststoffscheiben, die durch Ätzen oder Aufrauhen ihrer Oberfläche eingetrübt werden. Ein Aufrauhen der Lichtaustrittsfläche ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 100 51 464 A1 bekannt, die eine Stufenlinse zur Kollimierung des von Leuchtdioden emittierten Lichts für ein Beleuchtungssystem im Signalbereich offenbart. Die Aufrauhung wirkt als Diffusor und führt zu einer zusätzlichen Homogenisierung der Leuchtdichteverteilung, die das harte direkte Licht weicher macht und störende Lichtreflexe reduziert.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Signalgeber der eingangs genannten Art bereitzustellen, der bei einem einfachen und kostengünstigen Aufbau auch weiße Lichtsignale mit homogener Lichtverteilung abgeben kann.

[0007] Die Aufgabe wird gelöst durch einen gattungsgemäßen Signalgeber mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen. Demnach umfasst der Signalgeber zur Abgabe eines Lichtsignals für den Straßen- oder Schienenverkehr ein topfförmiges Innengehäuse mit einer Frontöffnung. Im Innengehäuse sind eine Lichtquelle mit wenigstens einer Leuchtdiode und eine Treiberbaugruppe zur Energieversorgung der Lichtquelle angeordnet. Die Frontöffnung ist durch einen Optikaufsatz zur Beeinflussung des von der Lichtquelle emittierten Lichtes verschlossen. Der Optikaufsatz weist eine innen liegende Fresnellinse und eine außen liegende Streuscheibe auf. Erfindungsgemäß ist die Fresnellinse aus einem Licht streuenden Kunststoff gefertigt. Hierdurch kann die aus dem Stand der Technik bekannte Diffusorscheibe als separates Bauteil mit einer gesonderten Halterung entfallen, was durch Einsparungen in Herstellung und Logistik den erfindungsgemäßen Signalgeber einfacher und kostengünstiger macht. Die Fresnellinse wirkt stattdessen sowohl als Kollimator als auch als Diffusor, was insbesondere bei der Abgabe weißer Lichtsignale die Helligkeit des Lichts vermindert und die Verteilung des Lichts auf der Streuscheibe homogenisiert, so dass auch störende Lichtpunkte unterdrückt werden.

[0008] In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Signalgebers weist der Kunststoff eine transparente Grundmasse und in diese eingeschlossen eine Verteilung transparenter Streuelemente auf. Die Diffusorwirkung der Fresnellinse wird durch Einlagerung von vorzugsweise sphärischen Streuelementen von etwa einem Mikrometer Durchmesser in eine lichtdurchlässige Grundmasse erzielt. Der Anteil am Gesamtgewicht der auf die Streuelemente entfällt, kann beispielsweise 1 % betragen. Die Größenverteilung der Streuelemente kann zum Beispiel einer Gaußverteilung folgen.

[0009] In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Signalgebers ist die Fresnellinse als Spritzguss- oder Extrusionsteil aus der durch ein Polycarbonat gebildeten und durch Streuelemente angereicherten Grundmasse hergestellt. Mit einer Kunststoffgrundmasse aus Polycarbonat lässt sich die erfindungsgemäße Fresnellinse kostengünstig durch Spritzgießen oder Extrudieren herstellen.

[0010] Weitere Eigenschaften und Vorteile des erfindungsgemäßen Signalgebers ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen, in deren

FIG 1

eine Querschnitt durch einen Signalgeber nach dem Stand der Technik und

FIG 2

eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Signalgebers

schematisch veranschaulicht sind.

[0011] Ein erfindungsgemäßer Signalgeber 1 umfasst gemäß FIG 2 ein topf- oder wannenförmiges Innengehäuse 2 mit einer Frontöffnung 3, welches in ein nicht dargestelltes Außengehäuse hineinragt. Die Frontöffnung 3 wird durch einen Optikaufsatz 4 dicht verschlossen. Der Optikaufsatz 4 weist eine innen liegende Fresnellinse 5' sowie eine außen liegende Streuscheibe 6 auf. Dazwischen kann eine Symbolmaske 7, hier beispielsweise ein Fußgängersymbol, angeordnet sein. Im Innengehäuse 2 ist eine Lichtquelle mit wenigstens einer, vorzugsweise drei Leuchtdiode 8 angeordnet, deren emittiertes Licht durch den Optikaufsatz 4 beeinflusst wird. Die wenigstens eine Leuchtdiode 8 ist an einer Bodenwand des Innengehäuses 2 angeordnet. Desweiteren ist im Innengehäuse 2 eine Treiberbaugruppe 9 zur Energieversorgung der wenigstens einen Leuchtdiode 8 angeordnet, die an eine schräg stehende Seitenwand des Innengehäuses 2 montiert ist. Erfindungsgemäß ist die Fresnellinse 5' aus einem Licht streuenden Kunststoff gefertigt, der eine transparente Grundmasse, vorzugsweise ein Polycarbonat, und in diese eingeschlossen eine Verteilung transparenter Streuelemente aufweist. Die Fresnellinse 5' wirkt damit sowohl als Kollimator als auch als Diffusor, was insbesondere bei der Abgabe weißer Lichtsignale die Helligkeit des Lichts vermindert und die Verteilung des Lichts auf der Streuscheibe 6 homogenisiert, so dass auch störende Lichtpunkte unterdrückt werden. Die Diffusorwirkung der Fresnellinse wird durch Einlagerung von sphärischen Streuelementen weniger Mikrometer Durchmesser in die Grundmasse erzielt. Der Gewichtsanteil der Streuelemente beträgt etwa 1 %. Die Größenverteilung der Streuelemente kann zum Beispiel einer Gaußverteilung folgen. Die Fresnellinse 5' wird als Spritzgussteil hergestellt.

Ansprüche

1. Signalgeber (1) zur Abgabe eines Lichtsignals für den Straßen- oder Schienenverkehr, umfassend ein topfförmiges Innengehäuse (2) mit einer Frontöffnung (3), in welchem eine Lichtquelle mit wenigstens einer Leuchtdiode (8) und eine Treiberbaugruppe (9) zur Energieversorgung der Lichtquelle angeordnet sind, und einen die Frontöffnung (3) verschließenden Optikaufsatz (4) zur Beeinflussung des von der Lichtquelle emittierten Lichtes, der eine innen liegende Fresnellinse (5) und eine außen liegende Streuscheibe (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fresnellinse (5) aus einem Licht streuenden Kunststoff gefertigt ist.

2. Signalgeber (1) nach Anspruch 1, wobei der Kunststoff eine transparente Grundmasse und in diese eingeschlossen eine Verteilung transparenter Streuelemente aufweist.

3. Signalgeber (1) nach Anspruch 2, wobei die Fresnellinse (5) als Spritzguss- oder Extrusionsteil aus der durch ein Polycarbonat gebildeten und durch Streuelemente angereicherten Grundmasse hergestellt ist.

Zeichnung