-
Die Erfindung betrifft eine Außenlichtanordnung für ein Schienenfahrzeug.
-
Außenlichter von Schienenfahrzeugen weisen üblicherweise einen Scheinwerfer zum Beleuchten des Fahrweges und eine Signalleuchte zum Kennzeichnen des Schienenfahrzeuges auf. Bei den Signalleuchten unterscheidet man insbesondere zwischen weißen und roten Signalleuchten, je nachdem ob das Außenlicht als Front- oder Heckleuchte des Schienenfahrzeuges verwendet werden soll.
-
Während für die Signalleuchten Lichtstärken im Bereich von etwa 600 bis 700 cd ausreichen, besitzen Scheinwerfer Lichtstärken im Bereich von etwa 70.000 cd und mehr. Sowohl die Signalleuchten als auch die Scheinwerfer können mit Leuchtdioden (LEDs) bzw. LED-Feldern aufgebaut sein. Außerdem sind Außenlichter bekannt, in denen Scheinwerfer und Signalleuchte kombiniert vorgesehen sind. Hierzu wird beispielhaft auf die
DE 102 61 008 A1 und die
DE 10 2009 041 430 A1 verwiesen.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Außenlichtanordnung zu schaffen, die eine zuverlässige Funktionsweise der Außenleuchte(n) erlaubt.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Außenlichtanordnung für ein Schienenfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruches 1. Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Die erfindungsgemäße Außenlichtanordnung für ein Schienenfahrzeug hat wenigstens eine Außenleuchte, die wenigstens eine Lichtleiteinrichtung zum Abstrahlen von Licht aufweist, und wenigstens ein Leuchtmittel, welches mit der wenigstens einen Lichtleiteinrichtung der wenigstens einen Außenleuchte verbunden ist, um das von dem Leuchtmittel abgestrahlte Licht in die Lichtleiteinrichtung einzukoppeln.
-
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, für eine Außenlichtanordnung eines Schienenfahrzeuges anstelle der herkömmlicherweise verwendeten direkten Lichtabstrahlung von elektrischen Leuchtmitteln in den Außenleuchten eine indirekte Lichtabstrahlung von einer Lichtleiteinrichtung einzusetzen. Dieses „Zwischenschalten” einer Lichtleiteinrichtung bietet im Vergleich zu den herkömmlichen Außenlichtanordnungen verschiedene Vorteile.
-
So können die eigentlichen Leuchtmittel, welche das abzustrahlende Licht erzeugen und in die Lichtleiteinrichtung einkoppeln, an Positionen in der Außenlichtanordnung bzw. im Schienenfahrzeug untergebracht werden, die besser geschützt und einfacher zugänglich sind. Die im Vergleich zu der Lichtleiteinrichtung empfindlicheren elektrischen Leuchtmittel können so besser vor Umwelteinflüssen (z. B. Feuchtigkeit, Hitze, Kälte, Temperaturwechsel, etc.) geschützt werden, sodass ihre Lebensdauer erhöht werden kann. Auch besteht die Möglichkeit, defekte Leuchtmittel einfacher auszutauschen.
-
Bei der erfindungsgemäßen Außenlichtanordnung kann damit eine dauerhafte und zuverlässige Funktionsweise gewährleistet werden.
-
Da die Außenleuchte durch die Lichteinrichtung im Wesentlichen unabhängig von dem eigentlichen Leuchtmittel ist, können zum Beispiel Signalleuchten für den Frontbereich und den Heckbereich (weißes bzw. rotes Licht) im Wesentlichen identisch aufgebaut werden und müssen lediglich mit unterschiedlichen Leuchtmitteln gekoppelt werden.
-
Durch die Verwendung der Lichtleiteinrichtung erhöht sich zudem die Flexibilität in der Gestaltung der Außenleuchten und des gesamten Außenlichts. Die Lichtleiteinrichtungen können vorzugsweise in vielfältiger Gestaltung (Formgebung, Dimensionierung, etc.) bereitgestellt und vorzugsweise auch einfach und vielfältig weiter bearbeitet werden. Es kann somit schneller und einfacher auf Designwünsche der Hersteller von Schienenfahrzeugen reagiert werden.
-
Eine „Außenleuchte” bezeichnet in diesem Zusammenhang jede außen an einem Schienenfahrzeug angebrachte und/oder wahrnehmbare Leuchtenvorrichtung. Zu den Außenleuchten zählen in diesem Zusammenhang insbesondere Scheinwerfer und Signalleuchten (für Front, für Heck, Bremsleuchte, etc.) für Schienenfahrzeuge.
-
Zu den „Leuchtmitteln” als eigentliche Lichtquellen der Außenlichtanordnung zählen alle Leuchtmittel, die Licht in einem gewünschten Wellenlängenbereich, vorzugsweise in einem sichtbaren Wellenlängenbereich, erzeugen und abstrahlen. Geeignete Leuchtmittel sind in diesem Zusammenhang insbesondere Leuchtdioden, LED-Felder, Halogenlampen, Xenon-Lampen und dergleichen.
-
Unter einer „Lichtleiteinrichtung” soll im Sinne der Erfindung jede Art von Einrichtung verstanden werden, mit welcher Licht, bevorzugt Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich, übertragen werden kann. Lichtleiteinrichtungen sind vorzugsweise starre oder flexible Körper mit wenigstens einer Lichteinkoppelfläche, von welcher das eingekoppelte Licht zu wenigstens einer Lichtauskoppelfläche transportiert werden kann. Die Lichteinkoppel- und Lichtauskoppelflächen sind vorzugsweise mit Optiken zur gezielten Beeinflussung der Einkopplung bzw. Auskopplung von Licht in die bzw. aus der Lichtleiteinrichtung ausgebildet oder versehen. Von einer Lichtleiteinrichtung ist in diesem Zusammenhang zum Beispiel eine bloße Lichtlenkeinrichtung zu unterscheiden, welche zum Verändern einer Ausbreitungsrichtung des Lichts ausgebildet ist (z. B. Reflektor, Linse, etc.).
-
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Lichtleiteinrichtung mehrere Lichtleitfasern auf, deren Stirnseiten nebeneinander angeordnet sind und das von dem wenigstens einen Leuchtmittel eingekoppelte Licht abstrahlen. Die mehreren Lichtleitfasern der Lichtleiteinrichtung sind vorzugsweise mit einem oder mit mehreren Leuchtmitteln gekoppelt. Die Stirnseiten der Lichtleitleitfasern, welche die Auskoppelflächen der Lichtleiteinrichtung bilden, werden vorzugsweise ähnlich der Anordnung von mehreren Leuchtdioden in einem LED-Feld nebeneinander in der Außenleuchte angeordnet. Die Stirnseiten der Lichtleitfasern werden vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene oder in mehreren Ebenen zueinander angeordnet. Die Stirnseiten der Lichtleitfasern werden vorzugsweise für eine im Wesentlichen parallele Lichtauskopplung zueinander oder für eine Lichtauskopplung mit unterschiedlichen Winkeln zueinander angeordnet. Der Begriff „Lichtleitfaser” soll in diesem Zusammenhang sowohl einzelne Lichtleitfasern als auch Lichtleitfaserbündel mit mehreren einzelnen Lichtleitfasern umfassen, wobei die Lichtleitfaser auch als Glasfaser oder Faseroptik bezeichnet werden kann. Die Lichtleitfasern sind bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Die Lichtleitfasern sind bevorzugt flexibel oder sehr flexibel.
-
Vorzugsweise sind die Stirnseiten der Lichtleitfasern der Lichtleiteinrichtung in einer Halterung der jeweiligen Außenleuchte aufgenommen und ausgerichtet. Die oben beschriebenen Anordnungen in einer oder mehreren Ebenen und für eine parallele oder winklige Lichtabstrahlung können so auf einfache Weise durch eine entsprechend ausgebildete Halterung realisiert werden. Die Lichtleitfasern bzw. deren Enden sind vorzugsweise einzeln und unabhängig voneinander in der Halterung aufgenommen und ausgerichtet. Die einzelnen Lichtleitfasern müssen so vorzugsweise nicht verändert werden.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Lichtleiteinrichtung wenigstens einen Lichtleitkörper auf, dessen Hauptfläche das von dem wenigstens einen Leuchtmittel eingekoppelte Licht abstrahlt. Der Lichtleitkörper bzw. dessen Hauptfläche bildet somit eine großflächige Lichtauskoppelfläche, welche vorzugsweise auch die gesamte Lichtabstrahlfläche der jeweiligen Außenleuchte bildet. Der Lichtleitkörper ist vorzugsweise ein starrer Körper oder zumindest teilweise flexibel ausgestaltet. Der Lichtleitkörper ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Die Lichtleiteinrichtung der Außenleuchte kann einen, zwei, drei oder mehr Lichtleitkörper aufweisen, die vorzugsweise nebeneinander angeordnet sind. Der Lichtleitkörper weist eine, zwei oder mehr Lichteinkoppelflächen oder -stellen auf. Das wenigstens eine Leuchtmittel ist direkt oder indirekt (z. B. über Lichtleiter) mit dem Lichtleitkörper zur Lichteinkopplung verbunden.
-
In einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausgestaltung weist der Lichtleitkörper wenigstens zwei Abschnitte auf, deren Hauptflächen das von dem wenigstens einen Leuchtmittel eingekoppelte Licht in unterschiedlichen Winkeln zueinander abstrahlen bzw. auskoppeln. Dies wird vorzugsweise durch eine geometrische Gestaltung des Lichtleitkörpers (z. B. gewinkelte Abschnitte des Lichtleitkörpers) oder durch optische Strukturen im Lichtleitkörper erzielt. Mit dieser Ausführungsform kann die Abstrahlcharakteristik der jeweiligen Außenleuchte gezielt beeinflusst werden.
-
Die beiden vorgenannten Ausführungsformen der Erfindung (Lichtleitfasern und Lichtleitkörper) können optional auch beide in einer Außenlichtanordnung realisiert werden. Beispielsweise kann eine erste Außenleuchte in der Ausführungsform mit Lichtleitfasern ausgebildet sein, während eine zweite Außenleuchte in der Ausführungsform mit Lichtleitkörper ausgebildet sein kann. Ebenso ist es denkbar eine Außenleuchte zu einem Teil mit den Lichtleitfasern und zu einem anderen Teil mit einem Lichtleitkörper zu gestalten.
-
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine Leuchtmittel im Innern des Schienenfahrzeuges, vorzugsweise im Führerhaus angeordnet. Die Leuchtmittel sind auf diese Weise geschützt vor Umwelteinflüssen positioniert, wodurch ihre Betriebsdauer verlängert werden kann. Außerdem können die Leuchtmittel bei Bedarf einfach vom Zugführer ausgewechselt werden, da sie für ihn leicht zugänglich angeordnet sein können.
-
Die lichtabstrahlende(n) Fläche(n) der wenigstens einen Lichtleiteinrichtung kann/können eine Hauptleuchtfläche und/oder eine Umrandung der jeweiligen Außenleuchte bilden. Während die Hauptleuchtfläche den Hauptzweck der jeweiligen Außenleuchte (Ausleuchtung, Kennzeichnung, etc.) erfüllt, dient eine Umrandung der Außenleuchte beispielsweise einer Erhöhung des Kontrastes des jeweiligen Außenlichtes oder der Verwirklichung spezieller Designoptionen.
-
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Schienenfahrzeug, welches mit wenigstens einer Außenlichtanordnung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist.
-
Für den Frontbereich und den Heckbereich des Schienenfahrzeuges sind vorzugsweise zwei separate Außenlichtanordnungen vorgesehen, die bevorzugt von einer gemeinsamen Steuereinrichtung oder von miteinander verbundenen Steuereinrichtungen angesteuert werden
-
Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von derzeit bevorzugten, nichteinschränkenden Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen, teils stark schematisiert:
-
1 den Aufbau einer Außenlichtanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
-
2 den Aufbau einer Außenlichtanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
-
3 eine Draufsicht eines Lichtleitkörpers für eine Außenleuchte der Außenlichtanordnung von 2.
-
1 zeigt eine Außenlichtanordnung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Die Außenlichtanordnung hat ein Außenlicht 10 zum Beispiel im Frontbereich eines Schienenfahrzeuges, welches eine Signalleuchte als erste Außenleuchte 12 und einen Scheinwerfer als zweite Außenleuchte 14 aufweist. Die beiden Außenleuchten 12, 14 sind in an sich bekannter Weise in einem geeigneten Gehäuse mit einem transparenten Bereich außen am Schienenfahrzeug untergebracht.
-
Das Signallicht 12 ist durch eine Vielzahl von ersten Lichtleitfasern 16 gebildet, deren Stirnflächen, welche die Lichtauskoppelflächen bilden, nebeneinander in einer ersten Halterung 18 aufgenommen sind. Die anderen Stirnenden der Lichtleitfasern 16, welche die Lichteinkoppelflächen bilden, sind im Bereich eines ersten Leuchtmittels 20 (z. B. Halogenlampe, LED-Feld, etc.) angeordnet. Die ersten Lichtleitfasern 16 sind von dem Außenlicht 10 außen am Schienenfahrzeug in das Führerhaus des Schienenfahrzeuges geführt, wo sich an geschützter und für den Zugführer zugänglicher Position das erste Leuchtmittel 20 befindet.
-
In ähnlicher Weise ist auch der Scheinwerfer 14 durch eine Vielzahl von zweiten Lichtleitfasern 22 gebildet, deren Stirnflächen, welche die Lichtauskoppelflächen bilden, nebeneinander in einer zweiten Halterung 24 aufgenommen sind. Die anderen Stirnenden der zweiten Lichtleitfasern 22, welche die Lichteinkoppelflächen bilden, sind im Bereich eines zweiten Leuchtmittels 26 (z. B. Halogenlampe, LED-Feld, etc.) angeordnet. Die zweiten Lichtleitfasern 22 sind von dem Außenlicht 10 außen am Schienenfahrzeug ebenfalls in das Führerhaus des Schienenfahrzeuges geführt, wo sich an geschützter und für den Zugführer zugänglicher Position das zweite Leuchtmittel 26 befindet.
-
Die ersten und zweiten Leuchtmittel 20, 26 und damit auch die beiden Außenleuchten 12, 14 des Außenlichts 10 werden von einer gemeinsamen Steuervorrichtung 28 angesteuert. Die Steuervorrichtung 28 schaltet beide Außenleuchten 12, 14 im Betrieb des Schienenfahrzeuges dauerhaft ein. Im Fall des Scheinwerfers 14 kann die Steuervorrichtung 28 zudem je nach Ausführungsform zwischen Fernlicht und Abblendlicht umschalten. Im Fall der Signalleuchte 12 kann die Steuervorrichtung 28 zudem je nach Ausführungsform des Außenlichts 10 zwischen weißem und rotem Licht für den Frontbetrieb bzw. den Heckbetrieb umschalten oder zwischen einer weißen Signalleuchte und einer roten Signalleuchte wählen.
-
Die in den Halterungen 18, 24 aufgenommenen Stirnflächen der Lichtleitfasern 16, 22 bilden – ähnlich einem LED-Lichtmodul – ein Feld mit zahlreichen kleinen Leuchtflächen. Die Stirnflächen der Lichtleitfasern 16, 22 können dabei nahezu beliebig und in beliebiger Anzahl angeordnet werden, sodass sich zahlreiche verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten (Formen, Dimensionen, etc.) für die Außenleuchten 12, 14 ergeben. Die Außenleuchten 12, 14 und damit das gesamte Außenlicht 10 können auf diese Weise schnell und einfach an spezifische Designwünsche der Hersteller von Schienenfahrzeugen und an spezifische technische Anforderungen (Leuchtstärke, Abstrahlcharakteristik, etc.) angepasst werden.
-
Die Komponenten der Außenlichtanordnung, die im Bereich des Außenlichts 10 selbst angeordnet sind, d. h. die Halterungen 18, 24 und die Lichtleitfasern 16, 22, sind relativ unempfindlich gegen Umwelteinflüsse (z. B. Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit, etc.), wohingegen die empfindlicheren Komponenten, d. h. die elektrischen Leuchtmittel 20, 26 und die Steuervorrichtung 28, geschützt im Bereich des Führerstandes im Innern des Schienenfahrzeuges untergebracht sind. Auf diese Weise kann eine dauerhafte und zuverlässige Funktionsweise der Außenlichtanordnung gewährleistet werden.
-
Bezug nehmend auf 2 und 3 wird nun ein zweites Ausführungsbeispiel einer Außenlichtanordnung näher erläutert. Dabei sind gleiche oder entsprechende Komponenten der Außenlichtanordnung mit den gleichen Bezugszeichen wie im obigen ersten Ausführungsbeispiel gekennzeichnet.
-
Auch die Außenlichtanordnung dieses Ausführungsbeispiels hat ein Außenlicht 10 zum Beispiel im Frontbereich eines Schienenfahrzeuges, welches eine Signalleuchte als erste Außenleuchte 12 und einen Scheinwerfer als zweite Außenleuchte 14 aufweist. Die beiden Außenleuchten 12, 14 sind in an sich bekannter Weise in einem geeigneten Gehäuse mit einem transparenten Bereich außen am Schienenfahrzeug untergebracht.
-
Das Signallicht 12 ist durch einen ersten Lichtleitkörper 30 gebildet, dessen eine Hauptfläche die Lichtauskoppelfläche bildet. Dieser erste Lichtleitkörper 30 ist mit einem ersten Lichtleiter 32 verbunden, der wiederum mit dem ersten Leuchtmittel 20 im Innern des Schienenfahrzeuges verbunden ist. Das von dem ersten Leuchtmittel 20 abgestrahlte Licht wird in den ersten Lichtleiter 32 eingekoppelt und zum Außenlicht 10 transportiert, wo es in den ersten Lichtleitkörper 30 der Signalleuchte 12 eingekoppelt wird.
-
In ähnlicher Weise ist auch der Scheinwerfer 14 durch einen zweiten Lichtleitkörper 34 gebildet, dessen eine Hauptfläche die Lichtauskoppelfläche bildet. Dieser zweite Lichtleitkörper 34 ist mit einem zweiten Lichtleiter 36 verbunden, der wiederum mit dem zweiten Leuchtmittel 26 im Innern des Schienenfahrzeuges verbunden ist. Das von dem zweiten Leuchtmittel 26 abgestrahlte Licht wird in den zweiten Lichtleiter 36 eingekoppelt und zum Außenlicht 10 transportiert, wo es in den zweiten Lichtleitkörper 34 des Scheinwerfers 14 eingekoppelt wird.
-
Die ersten und zweiten Leuchtmittel 20, 26 und damit auch die beiden Außenleuchten 12, 14 des Außenlichts 10 werden von der gemeinsamen Steuervorrichtung 28 angesteuert.
-
Der Lichtleitkörper 30, 34 bildet eine großflächige Lichtauskoppelfläche 38 und kann nahezu beliebig geformt und dimensioniert sein. Wie in 3 veranschaulicht, hat der Lichtleitkörper 30, 34 vorzugsweise Abschnitte mit unterschiedlichen Lichtabstrahlwinkeln (z. B. etwa 30–60° oder 45° zueinander). Während diese Abschnitte in 3 durch abgewinkelte Abschnitte des Lichtleitkörpers 30, 34 gebildet sind, können sie alternativ oder zusätzlich auch durch entsprechende optische Strukturen innerhalb des Lichtleitkörpers 30, 34 erzielt werden. Es sind zahlreiche weitere Formen von Lichtleitkörpern 30, 34 mit unterschiedlich geformten Lichtauskoppelflächen 38 möglich, beispielsweise auch mehrfach abgewinkelte oder gebogene Formen. Die Außenleuchten 12, 14 und damit das gesamte Außenlicht 10 können auf diese Weise schnell und einfach an spezifische Designwünsche der Hersteller von Schienenfahrzeugen und an spezifische technische Anforderungen (Leuchtstärke, Abstrahlcharakteristik, etc.) angepasst werden.
-
Die Komponenten der Außenlichtanordnung, die im Bereich des Außenlichts 10 selbst angeordnet sind, d. h. die Lichtleitkörper 30, 34 und die Lichtleiter 32, 36, sind relativ unempfindlich gegen Umwelteinflüsse (z. B. Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit, etc.), wohingegen die empfindlicheren Komponenten, d. h. die elektrischen Leuchtmittel 20, 26 und die Steuervorrichtung 28, geschützt im Bereich des Führerstandes im Innern des Schienenfahrzeuges untergebracht sind. Auf diese Weise kann eine dauerhafte und zuverlässige Funktionsweise der Außenlichtanordnung gewährleistet werden.
-
In 3 ist ferner angedeutet, dass alternativ oder zusätzlich zu der indirekten Einkopplung des von den Leuchtmitteln 20, 26 abgestrahlten Lichts über die Lichtleiter 32, 36 in die Lichtleitkörper 30, 34 auch die Möglichkeit besteht, zum Beispiel in eine Stirnseite des Lichtleitkörpers 30, 34 direkt Licht von einem Leuchtmittel 40 einzukoppeln. Dieses Leuchtmittel 40 ist dann ebenfalls mit der Steuervorrichtung 28 verbunden.
-
Die oben erläuterten Ausführungsbeispiele können im Rahmen der Erfindung außerdem beliebig miteinander kombiniert werden. Ferner sind auch Außenlichtanordnungen denkbar, welche ein Außenlicht mit nur einer Außenleuchte oder mit mehr als zwei Außenleuchten aufweisen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Außenlicht
- 12
- erste Außenleuchte, Signalleuchte
- 14
- zweite Außenleuchte, Scheinwerfer
- 16
- erste Lichtleitfasern
- 18
- erste Halterung
- 20
- erstes Leuchtmittel
- 22
- zweite Lichtleitfasern
- 24
- zweite Halterung
- 26
- zweites Leuchtmittel
- 28
- Steuervorrichtung
- 30
- erster Lichtleitkörper
- 32
- erster Lichtleiter
- 34
- zweiter Lichtleitkörper
- 36
- zweiter Lichtleiter
- 38
- Lichtauskoppelfläche von 30, 34
- 40
- Leuchtmittel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10261008 A1 [0003]
- DE 102009041430 A1 [0003]
