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Title:
UNIDIRECTIONAL LIGHTING DEVICE FOR ILLUMINATING OBJECTS AND/OR FOR MARKING LANES, PREFERABLY IN THE AIRPORT AREA
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/000679
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a unidirectional lighting device (10) for illuminating objects and/or for marking lanes, preferably in the airport area. Said device comprises a base (20) having an external housing (22) for placing and fastening the lighting device (10). and optical components which comprise at least one light source (32), one reflector (34) and one front glass (36) and which produce a light beam along an optical axis (O). The external housing (22) does not consist of metal and the optical components (32, 34, 36) are disposed in an optical module (30) to be added on to the base (20), thereby providing a lighting device (10) which is easy to maintain.

Inventors:
VANDEVOORDE JEAN-CLAUDE (BE)
WILLEMS LOUIS (BE)
LAENEN GUY (BE)
Application Number:
PCT/EP2004/006623
Publication Date:
January 06, 2005
Filing Date:
June 18, 2004
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
VANDEVOORDE JEAN-CLAUDE (BE)
WILLEMS LOUIS (BE)
LAENEN GUY (BE)
International Classes:
B64F1/20; F21V17/10; F21V19/04; F21V21/30; (IPC1-7): B64F1/20; F21V17/10; F21V19/04
Foreign References:
US4920468A1990-04-24
US5584574A1996-12-17
US1871205A1932-08-09
US3991905A1976-11-16
US5988833A1999-11-23
US4722032A1988-01-26
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Unidirektionale Leuchtvorrichtung (10) zum Beleuchten von Objekten und/oder Markieren von Fahrbahnen, vorzugsweise im Flughafenbereich, mit einem ein Außengehäuse (22) aufweisen den Grundkörper (20) zum Aufstellen und Befestigen der Leuchtvorrichtung (10) und mit mindestens eine Lichtquelle (32), einen Reflektor (34) und ein Frontglas (36) umfassenden optischen Komponenten zum Erzeugen eines Lichtbündels längs einer optischen Achse (O), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Au ßengehäuse (22) nichtmetallisch ausgebildet ist und die opti schen Komponenten (32,34, 36) in einem an den Grundkörper (20) ansetzbaren Optikmodul (30) angeordnet sind.
2. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Op tikmodul (30) über Schwenkmittel (40) drehbar (D) am Grund körper (20) angelenkt ist.
3. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Op tikmodul (30) vom Grundkörper (20) lösbar ausgebildet ist.
4. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein den Optikmodul (30) aufnehmender Oberteil (24) des Grundkörpers (20) gegen einen den Oberteil (24) tragenden Unterteil (26) des Grundkörpers (20) um eine horizontale Achse (H) kippbar und um eine vertikale Achse (V) drehbar ausgebildet ist.
5. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zum Ein stellen und Fixieren der Kippposition des Oberteils (24) re lativ zum Unterteil (26) des Grundkörpers (20) Stellmittel (50) vorgesehen sind.
6. Stellmittel nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zum Fi xieren der Drehposition des Oberteils (24) relativ zum Unter teil (26) des Grundkörpers (20) Arretiermittel (60) vorgese hen sind.
7. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das nichtmetallische Außengehäuse (22) des Grundkörpers (20) als Kunststoffteil, vorzugsweise als Spritzgussteil, ausgebildet ist.
Description:
Beschreibung Unidirektionale Leuchtvorrichtung zum Beleuchten von Objekten und/oder Markieren von Fahrbahnen, vorzugsweise im Flughafen- bereich Die Erfindung bezieht sich auf eine unidirektionale Leucht- vorrichtung zum Beleuchten von Objekten und/oder Markieren von Fahrbahnen, vorzugsweise im Flughafenbereich, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der Druckschrift"Approach, Threshold Runway End High In- tensity Elevated Light", veröffentlicht von ADB, a Siemens Company, 4/11.97, Bestellnummer E10001-T95-A61-V1-7600, ist eine unidirektionale Leuchtvorrichtung zur Markierung des An- näherungs-und Schwellenbereiches sowie der Start-und Lande- bahnbegrenzungen von Flughäfen bekannt. Die Leuchtvorrichtung weist einen Grundkörper mit einem Außengehäuse auf, der auf dem Boden, einem Pfosten oder einem Mast aufstell-und befe- stigbar ist. Die Leuchtvorrichtung weist ferner optische Kom- ponenten, nämlich eine Lichtquelle, einen Reflektor und eine Frontscheibe, zum Erzeugen eines parallelen Lichtbündels auf.

Ein Wechsel der Lichtquelle bei dieser bekannten Leuchtvor- richtung ist zwar ohne Werkzeug, jedoch nur am Aufstellungs- ort im Feld über eine an der Rückwand des Außengehäuses ange- ordnete Tür möglich. Für eine Werkstattwartung der optischen Komponenten ist die komplette Leuchtvorrichtung abzubauen, in die Werkstatt zu transportieren und nach Wiederaufstellung neu zu justieren. Der Grundkörper der Leuchtvorrichtung be- steht aus einem Aluminiumguss-Außengehäuse sowie aus Edelme- tall-Bauteilen und ist damit schwer und nur bedingt korrosi- onsbeständig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Leuchtvorrichtung der eingangs genannten Art die erwähnten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, insbesondere

eine Leuchtvorrichtung bereitzustellen, deren Wartung verein- facht ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine gattungs- gemäße Leuchtvorrichtung mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmalen. Durch die Zusam- menfassung der zum Teil metallischen optischen Komponenten in einen separaten Optikmodul, der in den Grundkörper der Leuchtvorrichtung einsetzbar ist, und durch die Ausführung von größeren Bauteilen des Außengehäuses des Grundkörpers aus nichtmetallischen Werkstoffen wird ein geringeres Gesamtge- wicht der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung erreicht, die daher im Feld einfacher austauschbar ist. Durch die Verwen- dung nichtmetallischer Materialien für das Außengehäuse wird insbesondere eine höhere Korrosionsbeständigkeit für eine er- findungsgemäße Leuchtvorrichtung erzielt. Des Weiteren kann die Leuchtvorrichtung insgesamt mit einer kleineren Baugröße ausgeführt werden, was die Windempfindlichkeit und damit die Bruchgefahr herabsetzt. Hierdurch ist es möglich, eine erfin- dungsgemäße Leuchtvorrichtung auf höheren Masten zu befesti- gen als im Stand der Technik. Die nichtmetallische, also nichtleitende Ausführung des Außengehäuses erlaubt die iso- lierte Befestigung eines Ansteuerverstärkers der Leuchtvor- richtung, was die verlässliche Übertragung von Auslösesigna- len sogar über Kabellängen bis zu 250 m ermöglicht. Die Kunststoffausführung des Außengehäuses bringt eine höhere Ge- staltungs-und Produktionsflexibilität sowie ein besseres Reibungsverhalten mit sich. Aufgrund der geringen Wärme-und elektrischen Leitfähigkeit nichtmetallischer Werkstoffe kann ein entsprechend ausgeführtes Außengehäuse problemloser ange- fasst und gehandhabt werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung ist der Optikmodul über Schwenkmittel dreh- bar am Grundkörper angelenkt. Hierdurch kann die Leuchtvor- richtung vor Ort, d. h. am Aufstellungsort im Feld, etwa durch Aufklappen geöffnet werden, wodurch ein ungehinderter Zugriff

auf die Einbauten, insbesondere die optischen Komponenten, ermöglicht wird. Damit kann beispielsweise an Ort und Stelle auf einfache Weise ein Wechsel der Lichtquelle vorgenommen werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Optikmodul vom Grundkörper der Leuchtvorrichtung lösbar aus- gebildet. Die Abtrennbarkeit des Optikmoduls erlaubt es, die- sen in einer Werkstatt zu warten, ohne dass die komplette Leuchtvorrichtung abgebaut werden muss. Beispielsweise können die Schwenkmittel derart ausgebildet sein, dass der Optikmo- dul vom Grundkörper ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen lösbar ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung ist ein den Optikmodul aufnehmender Ober- teil des Grundkörpers gegen einen den Oberteil tragenden Un- terteil des Grundkörpers um eine horizontale Achse kippbar und um eine vertikale Achse drehbar ausgebildet. Mit Hilfe dieser Ausbildung kann eine Ausrichtung der optischen Achse des vom Optikmodul ausgestrahlten parallelen Lichtbündels vorgenommen werden. Besonders vorteilhaft ist es, dass bei einer eingestellten Kipp-bzw. Drehposition das Oberteil re- lativ zum Unterteil beim Aufklappen oder Entfernen des Optik- moduls nicht verändert wird. Folglich entfällt eine zeitauf- wändige Neujustage der Leuchtvorrichtung bei einem Lampen- wechsel oder bei Wartungsarbeiten.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung sind zum Einstellen und Fixieren der Kipp- position des Oberteils relativ zum Unterteil des Grundkörpers Stellmittel vorgesehen. Hierzu ist ein Mechanismus mit zwei am Oberteil des Grundkörpers gegengleich angreifenden Stell- schrauben vorgesehen, die das Oberteil in einer eingestellten Kippposition fixieren. Zum Verändern der Kippposition wird eine der beiden Stellschrauben in dem Maße zurückgeschraubt, mit dem die andere Stellschraube vorgeschraubt wird, wobei

das Oberteil um die horizontale Drehachse gekippt wird. Durch diesen Stellmechanismus ist eine sehr genaue Ausrichtung des Winkels der optischen Achse gegen die Vertikale möglich. Die axiale Position einer Stellschraube wird vorzugsweise durch eine am Gehäuse angreifende Kontermutter fixiert. Damit ist eine Arretierung der Kippposition des Oberteils relativ zum Unterteil des Grundkörpers der erfindungsgemäßen Leuchtvor- richtung erreicht.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind zum Fixieren der Drehposition des Oberteils relativ zum Unterteil des Grundkörpers Arretiermittel vorgesehen. In ver- gleichbarer Weise kann hiermit eine eingestellte Ausrichtung der optischen Achse des Lichtbündels in Form eines Azimutal- winkels relativ zu einer Grundposition fixiert werden.

Vorzugsweise ist das nichtmetallische Außengehäuse des Grund- körpers als Kunststoffteil, insbesondere als Spritzgussteil, ausgebildet. Auf diese Weise lassen sich mit geringen Her- stellungskosten stabile nichtmetallische Außengehäuse für er- findungsgemäße Leuchtvorrichtungen bereitstellen.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung der Zeichnungen, in deren FIG 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Leucht- vorrichtung in teilweiser Schnittdarstellung, FIG 2 eine erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung mit Optik- modul in geschlossenem Zustand, FIG 3 eine erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung mit Optik- modul in aufgeklapptem Zustand, FIG 4 eine erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung mit Optik- vorrichtung in separiertem Zustand

schematisch veranschaulicht sind.

Nach FIG 1 weist eine erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung 10 einen Grundkörper 20 zum Aufstellen und Befestigen der Leuchtvorrichtung 10 sowie einen Optikmodul 30 zum Erzeugen eines Lichtbündels längs einer optischen Achse O auf. Der Grundkörper 20 ist von einem nichtmetallischen Außengehäuse 22 umgeben und setzt sich im Wesentlichen aus einem Oberteil 24, einem Zwischenteil 25 und einem Unterteil 26 zusammen. An das Oberteil 24 des Grundkörpers 20 ist der Optikmodul 30 seitlich angesetzt, außerdem beinhaltet es elektrische Kompo- nenten zur Ansteuerung und zum Betrieb des Optikmoduls 30.

Das Oberteil 24 stützt sich über einen längs einer horizonta- len Drehachse H ausgerichteten Gelenkbolzen auf das Zwischen- teil 25 und ist damit um die Drehachse H, die sich in FIG 1 senkrecht zur Blattebene erstreckt, kippbar gelagert. Das Zwischenteil 25 des Grundkörpers 20 ist um eine vertikale Achse V drehbar auf dem Unterteil 26 gelagert. Hierzu ist das Zwischenteil 25 über einen Lagerzapfen 27 in der Tragsäule 28 des Unterteils 26 zentriert. Damit ist die aus Zwischenteil 25, Oberteil 24 und Optikmodul 30 gebildete Baueinheit dreh- bar um die vertikale Drehachse V bezüglich dem rotationsfe- sten Unterteil 26 ausgebildet. In der Tragsäule 28 des Unter- teils 26 ist eine radiale Einschnürung 29 angeformt, die bei einer Bodenaufstellung der erfindungsgemäßen Leuchtvorrich- tung 10 als Sollbruchstelle dient.

Der Optikmodul 30 weist ein an den Seitenquerschnitt des Au- ßengehäuses 22 angepasstes Gehäuse 37 auf, in das ein para- bolförmiger Reflektor 34 und etwa zentrisch eine als Halogen- lampe ausgebildete Lichtquelle 32 angeordnet sind. An einer für den Lichtaustritt vorgesehenen Vorderseite ist das Gehäu- se 37 durch ein Frontglas 36 abgedeckt, das mittels eines am Umfang des Frontglases 36 verlaufenden Frontringes 39 am Ge- häuse 37 befestigt ist. Je nach gewünschter Farbe des austre-

tenden Lichtbündels ist die Frontscheibe 36 klar oder rot bzw. grün gefärbt ausgebildet.

Der Optikmodul 30 ist über als Scharnier ausgebildete Schwenkmittel 40 drehbar am Oberteil 24 des Grundkörpers 20 angelenkt. Hierdurch lässt sich der Optikmodul 30 zu einem Wechsel der Lichtquelle 32 oder zu sonstigen Wartungsarbeiten nach unten klappen, um Zugriff auf die Rückwand des Gehäuses 37 bzw. zum Inneren des Gehäuses 22 zu erlangen. Am Ende der Arbeiten wird der Optikmodul 30 wieder hochgeschwenkt, bis eine am Gehäuse 37 umlaufende Dichtung 38 bündig am Außenge- häuse 22 des Oberteils 24 anliegt und das federnde Schließ- blech 23 in einer eingerasteten Verschlussposition in der Rückwand des Gehäuses 37 den Optikmodul 30 festhält. Zum Wie- deraufklappen muss die Federkraft des Schließblechs 23 über- wunden werden.

Am Aufstellungsort, sei es über die Tragsäule 28 im Boden eingelassen oder auf einem Pfosten oder Mast über dem Boden aufgestützt, muss die Ausrichtung der optischen Achse 0 ein- gestellt werden. Über die horizontale bzw. vertikale Drehach- se H bzw. V können Polar-und Azimutalwinkel eingestellt wer- den. Zur Einstellung des Polarwinkels, also der Neigung der optischen Achse O gegen die Vertikale, sind Stellmittel 50 vorgesehen, die als ein Paar schräg von unten in das Zwi- schenteil 25 eingeschraubten Stellschrauben ausgeführt sind.

Die Enden der Stellschrauben berühren Flächen des um die ho- rizontale Drehachse H drehbar angeordneten Oberteils 24, wo- bei nur die rechte der beiden Stellschrauben in FIG 1 darge- stellt ist. Ein Einschrauben der einen Stellschraube ist da- bei nur möglich, wenn die andere Stellschraube herausge- schraubt wird. Durch die derart ausgebildeten Stellmittel 50 ist eine sehr feine Justierung der Kippposition des Oberteils 24 relativ zum Unterteil 26 des Grundkörpers 20 möglich. Eine eingestellte Kippposition ist durch Kontermuttern arretier- bar. Die Einstellung des Azimutalwinkels, also die Orientie- rung bezüglich einer Himmelsrichtung, erfolgt durch Drehen

der sich auf das Unterteil 26 abstützenden Baueinheit um die vertikale Drehachse V. Zur Fixierung einer eingestellten Drehposition sind als Spannring ausgebildete Arretiermittel 60 vorgesehen, die das Außengehäuse des Zwischenteiles 25 um- greifen und dieses beim Festspannen gegen die Tragsäule 28 pressen.

Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung 10 dient beispielswei- se als Signaleinrichtung für die Luftfahrt oder für andere Verkehrsbereiche, insbesondere für den Annäherungsbereich, den Schwellen-und Endmarkierungen von Landebahnen eines Flugplatzes. Die nichtmetallische Kunststoffausführung des Außengehäuses 22 des Grundkörpers 20 hat ein geringeres Ge- wicht, was den Wechsel einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrich- tung 10 im Feld erleichtert, sowie eine höhere Korrosionsbe- ständigkeit zur Folge, was die Lebensdauer der Leuchtvorrich- tung 10 verlängert. Außerdem ermöglicht diese Bauweise klei- nere Abmessungen, mit denen eine geringere Windempfindlich- keit einhergeht, und damit die Zerbrechlichkeit einer erfin- dungsgemäßen Leuchtvorrichtung 10 verbessert. Außerdem ist es möglich, die Leuchtvorrichtung 10 mit kleineren Außenmaßen auf höheren Befestigungsmasten anzubringen. Der Kippmechanis- mus befindet sich bei einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrich- tung 10 im Inneren des Grundkörpers 20 und ist damit ge- schützt angebracht. Ein und derselbe Grundkörper 20 ist für Optikmodule sowohl im Dauer-als auch im Blinklichtbetrieb geeignet. Die Leuchtvorrichtung 10 ist über Dichtungen gegen Wasser-oder Staubeintritt geschützt. Starkstromkabel verlau- fen komplett innerhalb des Grundkörpers 20 und sind dadurch ebenfalls geschützt.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Leuchtvorrich- tung 10 bezieht sich auf die erhöhte Wartungsfreundlichkeit und ist nachfolgend in den FIG 2 bis FIG 4 veranschaulicht.

FIG 2 zeigt eine Leuchtvorrichtung 10 mit einem Grundkörper 20, an den der Optikmodul 30 über Schwenkmittel 40 angelenkt ist, wobei der Optikmodul 30 hochgeklappt am Grundkörper 20

ansetzt und sich damit in Betriebsstellung befindet. Etwa zum Auswechseln der Lichtquelle 32 wird der Optikmodul 30 ent- sprechend dem Richtungspfeil D nach unten geschwenkt, so dass freier Zugriff auf die Rückwand des Optikmoduls 30 besteht.

Nach dem Lichtquellenwechsel oder nach anderen vor Ort durch- führbaren Wartungsarbeiten wird der Optikmodul 30 über die als Scharnier ausgebildeten Schwenkmittel 40 nach oben ge- klappt, bis das Schließblech 23 in seine Schließstellung ge- schnappt ist. Sollte ein kompletter Wechsel des Optikmoduls 30 oder eine eingehendere Wartung desselben in der Werkstatt vorgenommen werden, so ist gemäß FIG 4 der Optikmodul 30 vom Grundkörper 20 völlig lösbar. Hierfür können die an Halteble- chen des Optikmoduls 30 angeordneten Stifte aus einem schnek- kenförmigen Stützblech des Grundkörpers 20 herausgeführt wer- den, ohne dass dazu ein Demontagewerkzeug nötig ist.