DE3245149A1

DE3245149A1 - Steuerung fuer eine lampe mit mehreren lichtquellen

Info

Publication number: DE3245149A1
Application number: DE19823245149
Authority: DE
Inventors: Richard C Bainbridge; Richard G Confer; Carl C Kriwhan; William R Miller
Original assignee: American Sterilizer Co
Current assignee: American Sterilizer Co
Priority date: 1982-03-26
Filing date: 1982-12-07
Publication date: 1983-10-06
Also published as: JPS58176898A; ZA828460B; BR8300387A; CA1197899A; US4458179A; GB2117578A

Description

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> Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für eine Lampe mit mehreren Lichtquellen. Mit der erfindungsgemäßen

Steuerung soll die Lampe räumlich entfernt von der Lampe 10

gesteuert werden können.

Lampen mit mehreren Lichtquellen sind bekannt. Sie werden insbesondere bei chirurgischen Operationen eingesetzt. Fällt eine der Lichtquellen der Lampe aus, so arbeitet

immer noch die andere Lichtquelle. Als Beispiel sei auf die US-Patentanmeldung Nr. 936,240 vom 24. August 1978 hingewiesen. Diese Patentanmeldung beschreibt eine Lampe mit mehreren Wendeln, von denen jede Wendel ein Licht erzeugt, dessen Lichtmuster von dem der anderen Lichtquellen

sich unterscheidet.

Insbesondere bei chirurgischen Operationen sind daher derartige Lampen mit mehreren Lichtquellen vorteilhaft. Die bekannten derartigen Lampen werden aber einige

Probleme auf. Es muß nämlich am Lampenkopf selbst eingestellt werden, welche der Lichtquellen gerade eingeschaltet ist. Außerdem muß von Hand bei Ausfall einer der Lichtquellen ein Schalter betätigt werden, mit dem eine andere Lichtquelle eingeschaltet wird. Bei dieser Um-

schaltung fällt das Licht aber kurzfristig aus.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung für eine Lampe mit mehreren Lichtquellen vorzuschlagen, wobei die Steuerung räumlich entfernt von der

eigentlichen Lampe angeordnet werden kann. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Steuerung soll die Auswahl getroffen werden können, welche der jeweiligen Lichtquellen gerade eingeschaltet wird. Es soll also nicht mehr notwendig

werden, daß, beispielsweise bei einer chirurgischen Operation, das betreffende Personal die Lampe hierzu von Hand umschalten muß. Mit der erfindungsgemäßen Steuerung soll bei Ausfall einer Lichtquelle die Umschaltung auf eine andere Lichtquelle selbsttätig und sofort erfolgen.

Die Verbindung der Steuerung mit der Lampe soll über lediglich zwei Anschlußleiter erfolgen.

Die Lösung der Erfindungsaufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Patentansprüche

Die Unteransprüche kennzeichnen bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Steuerung.

Die erfindungsgemäße Steuerung kann daher leicht bei bereits bestehenden Lampen eingesetzt werden, die die elektrische Spannung durch lediglich zwei Anschlußleiter erhalten. Neu hergestellte Lampen mit der erfindungsgemäßen Steuerung sind mechanisch weniger kompliziert aufgebaut und daher auch preisgünstiger herzustellen als herkömmliche derartige Lampen, wobei drei oder sogar mehr Anschlußleiter zwischen dem Lampenkopf und einer Fernsteuerung vorzusehen sind.

Die erfindungsgemäß für die Steuerung vorgesehenen Bauelemente sind vorzugsweise in einem Steuergerät untergebracht, das räumlich entfernt von der Lampe angebracht ist. Die Umkehr der Polarität des elektrischen Potentials kann durch eine brückenartige Schaltung erfolgen, die vier Schalter aufweist. Die Polarität der aufgezwängten Spannung hängt davon ab, welcher Satz dieser beiden Schaltungen gerade leitet. Die Schaltung, die ermöglicht, daß ein elektrischer Strom durch eine Lichtquelle fließt,

I— .

ist vorzugsweise eine Diode.

Wenn im vorhergehenden und im folgenden von einer Lichtquelle oder einer Wendel gesprochen wird, so werden darunter Bauelemente verstanden, durch die ein elektrischer Strom zwecks Lichterzeugung fließt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus denen sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt:

Fig. 1 - eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltung;

Fig. 2 - eine Schaltung für eine weitere Äusführungsform des erfindungsgemäßen

Steuergeräts, wobei elektromagnetische Relais anstelle von Festkörperschaltungen verwendet werden;

Fig. 3 - eine Schaltung entsprechend Fig. 2 mit

weiteren Abänderungen;

Fig. 4 - ebenfalls eine Schaltung entsprechend Fig. 2 mit abermaligen Abänderungen.

Fig. 1 zeigt eine Schaltung für die bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerung.

Eine Steuerung 10 steuert den Betrieb einer Lampe 12. Die Lampe 12 ist eine Doppelwendellampe mit Wendeln 14 und 16. Die Lampe 12 ist in einem geeigneten Lampenkopf 18 vorgesehen. Teile der Steuerung 10 sind im Lampenkopf 18 und in einem Steuergerät 20 vorgesehen. Das Steuergerät 20

steht an einer Stelle, die zur Bedienung der Lampe 12 bequem und geeignet ist.

Die Polarität der den Leitungen 22 und 24 zugeführten Spannung bestimmt, welche der Wendel 14 oder 16 mit Energie versorgt wird. Wird die Leitung 20 bezüglich der Leitung 24 positiv, so wird die Wendel 16 mit Anzeigelampe 2 6 mit Energie versorgt. Ist umgekehrt die Leitung 24 positiv bezüglich der Leitung 22, so wird die Endel 14 mit ihrer Anzeigelampe 28 mit Energie versorgt. Eine Umschaltung der Polarität der den Leitungen 22, 24 zugeführten Spannung bewirkt also, daß die Wendel 14 oder erlöscht und die andere Wendel Licht aussendet. Eine Diode 30 bewirkt, daß die Wendel 16 mit Anzeigelampe nur dann an Spannung liegt, wenn die Leitung 22 bezüglieh der Lampe 24 positiv ist. Eine Diode 32 bewirkt, daß die Wendel 14 mit Anzeigelampe 28 nur dann an Spannung leigt, wenn die Leitung 24 bezüglich der Leitung 22 positiv ist.

Ein normalerweise offener Berührungsschalter 34 befindet sich im Lampenkopf 18 und ist elektrisch in Serie mit einer Relaiswindung 36 geschaltet. Der Schalter 34 und die Windung 36 werden durch eine Spannung mit Energie versorgt, die dem Lampenkopf 18 durch ein Steuergerät 2 zugeführt wird. Die Wendeln 14 und 16 und die Anzeigelampen 26 und 28 werden über das Steuergerät 20 und über eine Schalttafel 38 mit Spannung versorgt. Die Schalttafel 38 schließt eine normalerweise geschlossenen Kontakt 40, der in der Leitung 22 vorgeshen ist, ferner einennormalerweise geschlossenen Kontakt 42, der in der Leitung 24 vorgesehen ist, weiterhin einen normalerweise offenen Kontakt 44, der zwischen den Leitungen 22 und 24 vorgesehen ist, sowie einen normalerweise offenen

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> Kontakt 46, der ebenfalls zwischen den Leitungen 2 4 und vorgesehen ist. Alle Kontakte werden von der Relaiswindung 36 betätigt. Die Kontakte 40 und 42 sind offen und die Kontakte 44 und 46 sind geschlossen, wenn Spannung an der Relaiswindung 36 anliegt. Ein nicht polarisierter Kondensator 52 ist parallel zu jedem Kontakt vorgesehen, der von der Windung 3 6 betätigt wird, um die Funkenbildung an den Kotakten bei deren Schaltung zu unterdrücken. Die Kontakte 40 und 42 arbeiten zusammen, um die Wendel 14 oder 16 einzuschalten und die Kontakte 44 und 46 arbeiten zusammen, um die Wendel 14 oder 16 einzuschalten. Welche der Wendel 14 oder 16 durch das Kontaktpaar 40, 4 2 bzw. 44, 46 eingeschaltet wird, hängt von der Polarität der den Eingangen·5 4 und 5 6 des Lampenkopfs zugeführten Spannung ab. Ist der Eingang 54 bezogen auf den Eingang positiv, so bewirkt eine Schließung der Kontakte 40, 42, daß die Wendel 16 mit Anzeigelampe 26 über die Diode an Spannung liegen. Schließen die Kontakte 44, 46, so wird die Wendel 16 mit Anzeigelampe 28 über die Diode 32 an Spannung gelegt.

Ist der Eingang 56 bezogen auf den Eingang 54 positiv, so werden bei Schließung der Kontakte 40, 42 die Wendel mit Anzeigelampe 32 über die Diode 32 eingeschaltet. Schließen die Kontakte 44 und 46, so wird die Wendel mit Anzeigelampe 26 über die Diode 30 eingeschaltet. Die Lage des Schalters 34 bestimmt dasjenige Paar der Kontakte 40,42 bzw. 44,46, welches geschlossen ist. Ist der Schalter 34 offen, so sind auch die Kontakte 44 und 46 offen und die Kontakte 40 und 42 sind "geschlossen. Ist der Schalter 34 geschlossen, so sind die Kontakte 40, offen und die Kontakte 44, 46 geschlossen. Angenommen, daß die Polarität der an den Eingängen 54 und 56 anliegenden Spannung konstant bleibt, so wird bei einer

Änderung der Lage des Schalters 34 diejenigen Kontakte geöffnet, die vorher geschlossen waren bzw. diejenigen Kontakte dieses Schaalters schließen, die vorher offen waren. Folglich wird die vorher eingeschaltete Wendel abgeschaltet bzw. die vorher ausgeschaltete Wendel eingeschaltet. Ein Widerstand 58 ist gegebenenfalls in Serie mit den Anzeigelampen 26 und 28 vorgesehen, um die an diesen Lampen anliegende Spannung auf deren Nennspannung zu reduzieren.

Vom Steuergerät 20 wird Energie über Leitungen 60, 62 dem Lampenkopf 18 zugeführt, um die Lampe 12 zu betreiben. Die Polarität dieser den Leitungen 60, 62 zugeführten Spannung hängt davon ab, welches Paar Kontakte 64, 66 oder 68, 70, die von einer Relaiswindung 72 betätigt werden, leitet. Das Steuergerät 20 erhält seine Spannung von einer Wechselspannungsquelle - beispielsweise 220 Volt - über Anschlußklemmen 74, 76. Ein Transformator erhält die Eingangsspannung über Unterbrecherkontakte 75, 77 und erzeugt fünf Spannungen, von denen jede ein Niveau hat, das zum Betreiben der Lampe 12 geeignet ist. Ein Schalter 80 ist an den Ausgang des Transformators angeschlossen und wird verwendet, um das jeweils der Lampe 12 zuzuführende Spannungsniveau auszuwählen. Die Intensität des von der Lampe 12 ausgesendeten Lichtes wächst mit der Spannung. Eine Brücke 82 nimmt die Spannung vom Transformator 78 über den Schalter 80 auf und wandelt diese in eine Gleichspannung geeigneter Größe um. Der Ausgang der Brücke 82 wird einer Schalttafel 84 über Leitungen 86, 88 zugeführt. Die Schalttafel 84 besteht aus normalerweise geschlossenen Kontakten 64, 66 und normalerweise offenen Kontakten 68, 70. Alle Kontakte werden über eine Relaiswindung 72 be-

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' tätigt. Der Kontakt 64 liegt zwischen Leitungen 8 6 und 60. Der Kontakt 66 liegt zwischen Leitungen 88 und 62. Der Kontakt 68 liegt zwischen Leitungen 86 und 62. Der Kontakt 79 liegt zwischen Leitungen 88 und 60. Wenn die Kontakte 64, 66 geschlossen sind, übertragen sie eine Spannung über die Leitungen 60, 62, so daß die Leitung 60 bezüglich der Leitung 62 positiv ist. Sind die Kontakte 68, 70 geschlossen, so übertragen sie eine Spannung über die Leitungen 60, 62, so daß die Leitung 6 0 negativ bezüglich der Leitung 62 ist. Eine Sicherung 90 ist in der Leitung 6 0 vorgesehen, um die Steuerung 10 gegenüber Überströmen in der Leitung 6 0 zu schützen. Angenommen, daß die Lage des Schalters 34 nicht geändert wird, so ändert der Leitungszustand der Kontakte 64, 66, 68 und 70 die Polarität der an den Leitungen 60, 62, den Punkten 54, 5 6 und Leitungen 22, 24 anliegenden Spannung. Dadurch wird die vorher eingeschaltete Wendel 14 oder 16 ausgeschaltet und die vorher ausgeschaltete Wendel 14 oder 16 eingeschaltet. Weiter unten wird näher erläutert, daß ein Schalter 92 verwendet wird, umd as Relais 72 an Spannung zu legen bzw. abzuschalten, wodurch wiederum die Wendel 14 oder 16 ein- bzw. ausgeschaltet wird.

Wechselspannung wird von einer nicht dagestellten Wechselspannungsquelle über Leitungen 86, 88 durch die normaler-

weise geschlossenen Kontakte 98, 100 geleitet, die von einer Relaisspule 102 betätigt werden. Die Relaisspule 102 ist zwischen den Leitungen 86, 88 angeordnet und wird an Spannung gelegt, wenn nicht die Ausgangsspannung der Brücke 82 verloren ist (gleich Null ist). Ist der Ausgang der Brücke 82 gleich Null, so wird die Spule 102 entregt und die normalerweise geschlossenen Kontakte 98, 100 schließen, um die Wechselspannung dem Steuergerät 20 zuzuführen. Ein Widerstand 104 in Reihe mit der Spule 102 ge-

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schaltet, um die an der Spule anliegende Spannung auf den Nennbetrag herabzusetzen. Ein Schalter 103 ist ist vorgesehen, so daß die Wechselspannungsquelle vom Steuergerät 20 isoliert werden kann.

Eine Spule 106 ist in der Leitung 60 vorgesehen und betätigt inen normalerweise offenen Kontakt 108. Fallt eine an Spannung liegende Wendel 14 oder 16 aus, so wird die Relaisspule 106 entregt und Kontakte 108 öffnen, so daß die Spannung von der kaputten Wendel 14 oder 16 abgeschaltet wird, und zwar an die verbleibende Wendel 14 oder 16 angelegt wird, wie dies weiter unten noch näher erläutert wird. Eine Kontrollampe 110 überbrückt die Leitungen 60, 62 zwecks Anzeige, ob Leistungen an den Ausgangsleitungen 60, 62 des Steuergeräts ansteht. Ein Widerstand 112 liegt in Reihe mit der Lampe 110, so daß der Lampe die Nennspannung zugeführt wird.

Eine Spannungsquelle 114 erhält die Systemleistung über eine Leitung 116, und zwar über eine Zehnerdiode 118 und erzeugt eine Gleichspannung von 15 Volt an einer Leitung 120. Eine Flip-Flop-Schaltung 122 ist vorgesehen, daß deren Ausgänge den Zustand immer dann ändern, wenn ein Zeitimpuls dme Zeitanschluß zugeleitet wird. Die Flip-Flop-Schaltung 124 ist so angeordnet, daß der erste Zeitimpuls, den die Schaltung am Zeitanschluß erhält, nachdme Leistung an die Steuerung 10 angelegt wurde, bewirkt, daß die Ausgänge der Schaltung den Zustand ändern. Jeder weitere Zeitimpuls, der anschließend den Zeiteingängen der Flip-Flop-Schaltung 124 zugeführt werden, haben an dieser Schaltung keinen Effekt. Die Anschlüsse J und K der Flip-Flop-Schaltung 122 sind an den 15 Volt-Ausgang der Spannungsquelle 114 angeschlossen und die Anschlüsse R und S der Flip-Flop-Schaltung 122 sind geerdet. Der

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> Zeitausgang der Flip-Flop-Schaltung 122 ist über einen Schmitt-Trigger 126 an den 15 Volt-Ausgang der Spannungsquelle 114 (Leistungsspannung) angeschlossen, ferner über einen Transistor 128 und über einen Widerstand 130. Der Wahlschalter 92 für die Wendel und ein Widerstand 132 sind an den Transistor 128 und diesen überbrückend angeschlossen. Der Widerstand 134 ist zwischne dem Kollektor des Trasistors 128, dem Widerstand 132 und dem Eingang des Schmitt-Triggers 126 sowie dem Ausgang der Spannungsquelle 114 vorgesehen. Die Widerstände 132, 134 bilden einen Spannungsteiler, der an den Eingang des Schmitt-Triggers 126 eine Spannung einer Größe anlegt, die kurz unter dem Spannungsniveau liegt, das zum Auslösen des Schmitt-Triggers 126 notwendig ist. Wird der Transistor 128 abgeschnitten und der Schalter 92 momentan geöffnet, so steigt der Eingang des Schmitt-Triggers 126 auf ein Niveau aus, das ausreicht, um den Schmitt-Trigger 126 auszulösen, so daß er eine Flip-Flop-Schaltung 122 sendet, so daß dessen Ausgänge ihre Zustände ändern.

Die J-, S- und R-Anschlüsse der Flip-Flop-Schaltung 124 sind geerdet und der Zeitanschluß ist mit dem IS-Volt— Ausgang der Spannungsquelle 114 über den Schmitt-Trigger 136 und den Widerstand 130 angeschlossen. Die K- und Q-Anschlüsse der Flip-Flop-Schaltung 124 sind miteinander verbunden. Wenn Anfangsspannung an die Steuerung 10 angelegt wird, so befindet sich der Q-Anschluß der Flip-Flop-Schaltung 124 auf seinem hohen Niveau und der Q-Anschluß auf seinem niedrigen Niveau. Wenn die Relaiskontakte geschlossen sind, so ist der 15-Volt-Eingang des Zeit-" anschlusses der Flip-Flop-Schaltung 124 im wesentlichen geerdet und kann daher nicht bewirken, daß die Ausgänge der Flip-Flop-Schaltung 124 ihren Zustand ändern. Wenn

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die Relaiskontakte 108 geöffnet werden, so wird das 15-Volt-Signal von der Erdung abgezogen und an den Schmitt-Trigger 136 angelegt, so daß ein Zeitimpuls an den Zeiteingang der Flip-Flop-Schaltung 124 vom Schmitt-Trigger 136 geht. Die Ausgänge der Flip-Flop-Schaltung 124 ändern dabei ihren Zustand. Gelangen weitere Zeitimpulse an den Zeiteingang der Flip-Flop-Schaltung 124, so haben diese keine Wirkung, bis die Leistung von der Steuerung 10 weggenommen und anschließend wieder angelegt wird.

Der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 122 am Anschluß Q wird an die Basis des Transistors 138 über den Widerstand 140 und die Diode 142 angelegt. Der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 122 am Anschluß Q¹ wird an den Emitter des Transistor 138 über einen Widerstand 144 angelegt.

Wenn die Anschlüsse Q und Q¹ der Flip-Flop-Schaltung auf ihren oberen bzw. unteren Niveaus sind, so ist der Transistor 138 gesättigt und die Spule 72 liegt an Spannung. Wenn die Anschlüsse Q und Q" der Flip-Flop-Schaltung sich in ihren unteren bzw. oberen Zuständen befinden, so ist der Transistor 138 abgetrennt und die Relaisspule 72 führt keine Energie. Durch Anlage aufeinander folgender Zeitimpulse an die Flip-Flop-Schaltung 122 kann daher die Relaisspule 72 immer wieder ein- bzw. ausgeschaltet werden.

Der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 124 am Anschluß Q¹ wird an die Basis des Transistors 146 über einen Widerstand 148 und eine Diode 150 angelegt. Eine Kontrolllampe 152 für Stromausfall befindet sich zwischen dem Kollektor des Transistors 146 und dem positiven Ausgang der Brücke 82. Befindet sich der Anschluß Q¹ der Flip-

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> Flop-Schaltung 124 auf dem oberen Niveau, so ist der Transistor 146 gesättigt und die Lampe 152 liegt an Spannung. Der Ausgang Q' der Flip-Flop-Schaltung 124 ist weiterhin mit der Basis des Transistors 128 über einen Widerstand 154 und eine Diode 156 verbunden. Befindet sich der Anschluß Q¹ der Flip-Flop-Schaltung 124 auf dem oberen Niveau/ so ist der Transistor 128 gesättigt und verhindert die Betätigung des Schalters 92, so daß diese den Schmitt-Trigger 126 daran hindert, einen Zeitimpuls der Flip-Flop-Schaltung 122 zuzuleiten.

Wird anfänglich Spannung an die Steuerung (Steuerungsshcaltung) 10 angelegt, so werden die Relaisspulen 102 und 106 an Spannung gelegt, wobei angenommen sei, daß die Wendeln 14 oder 16 nicht ausgefallen sind. Die Kontakte 98 und 100 sind also offen, wodurch die Wechselspannungsquelle elektrisch vom Rest der Steuerung 10 getrennt wird. Der Kontakt 108 ist geschlossen. Daher ist der 15-Volt-Eingang an die Flip-Flop-Schaltung 124 geerdet und kann den Schmitt-Trigger 136 nicht auslösen.

Der Emitter des Transistors 128 ist fernerhin im wesentlichen geerdet und die am Transistor 128 anliegende Spannung reicht nicht aus, um den Schmitt-Trigger 126 auszulösen.

Um die am Steuergerät 20 an Spannung liegnede Wendel oder 16 zu tauschen, muß der normalerweise geschlossene Schalter 92 betätigt werden. Das bedeutet, daß er momentan geöffnet werden muß. Wenn der Schalter 92 geschlossen ist, so erzeugt der Spannungsteiler, gebildet aus den Widerständen 132, 134 am Eingang des Schmitt-Triggers 126 eine Spannung, die nicht ausreicht, um ihn auszulösen. Wird der Schalter 92 geöffnet, so wird der Widerstand 132 in den Spannungsteiler wieder eingefügt,

indem der Transistor 128 abgeschaltet wird und die Spannung am Eingang des Schmitt-Triggers 126 auf ein Niveau ansteigt, das ausreicht, um ihn auszulösen, so daß der Schmitt-Trigger einen Zeitimpuls an die Flip-Flop-Schaltung 122 aussendet, wodurch deren Ausgänge den Zustand ändern. Wenn der Anschluß Q der Flip-Flop-Schaltung 122 auf das obere Niveau geändert ist, so wird der Transistor 138 gesättigt und die Spule 72 wird an Spannung gelegt. Die Kontakte 64, 66 öffnen und die Kontakte 68, 70 schließen, so daß die Leitung 62 bezüglich der Leitung 60 positiv wird. Nimmt man an, daß der Schalter 34 sich in der offenen Lage befindet, so wird die Relaisspule 36 entregt und die Wendel 16 und die Lampe 2 6 werden über die Diode 3 0 an Spannung gelegt. Wenn der Anschluß Q sich auf seinem niedrigen Niveau befindet, wenn die Flip-Flop-Schaltung 122 gepulst wird, so wird der Transistor 138 ausgeschaltet und die Spule 72 entregt. Die Kontakte 64, 66 sind geschlossen und die Kontakte 68, 70 sind offen, so daß die Leitung 60 bezüglich der Leitung 62 positiv ist. Nimmt man an, daß der Schalter 34 geöffnet ist/ so wird die Wendel 14 mit der Lampe 2 8 über die Kontakte 40, 4 2 an Spannung gelegt.

Die Wendel 14 oder 16, die von der Steuerung 10 an Spannung gelegt wird, kann am Lampenkopf 18 durch Betätigung des Schalters 34 geändert werden. Nimmt man an, daß der Schalter 34 geöffnet ist und der Punkt 56 bezüglich des Punkts 54 positiv ist, so werden die Wendel 14 mit Anzeigelampe 28 über die Diode 32 an Spannung gelegt. Wird der Schalter 34 geschlossen, so wird die Spule 36 an Spannung gelegt und die Kontakte 40, 42 öffnen. Die Kontakte 44, 46 schließen. Jetzt ist die Wendel 16 mit Anzeigelampe 26 über die Diode 30 an Spannung gelegt. Wird der Schalter 34 wieder geöffnet, so öffnen die Kontakte 44,

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> 46 und die Kontakte 40, 42 schließen, so daß die Wendel mit Lampe 2 8 über die Diode 3 2 an Spannung liegen.

Fällt die Wendel 14 oder 16 aus, so wird die Spule 106 an Spannung gelegt und der Kontakt 108 geschlossen. Die 15-Volt-Eingangsspannung, die an der Flip-Flop-Schaltung 124 und am Emitter des Transistors 128 anliegt, ist im wesentlichen geerdet und weder der Schmitt-Trigger 126 noch der Schmitt-Trigger 136 kann einen Zeitimpuls der Flip-Flop-Schaltung 122 oder 124 zuleiten. Wenn eine der an Spannung leigenden Wendeln 14 oder 16 ausfällt, so wird die Spule 106 ausgeschaltet und der Kontakt 108 öffnet. Die Spannung am Eingang zum Schmitt-Trigger 126 steigt jetzt auf ein Niveau an, das ausreicht, den Trigger auszulösen und dieser leitet daher einen Zeitimpuls an die Flip-Flop-Schaltung 122, die, wie vorstehend erläutert, die Relaisspule 72 entweder an Spannung legt oder abschaltet. Dadurch wird die Polarität des Signals an den Leitungen 60, 62 umgekehrt und auch die eingeschaltete Wendel 14 bzw. wird ausgetauscht. Nach einer Zeitspanne, die ausreicht, damit die Flip-Flop-Schaltung 122 die verbleibende Wendel an Spannung legt und die ausgefallene Wendel abschaltet, wird die 15-Volt-Eingangsspannung am Schmitt-Trigger 136 an diesen angelegt, so daß dieser einen Zeitimpuls der Flip-Flop-Schaltung 124 zuleitet. Der Ausgangsanschluß Q' der Flip-Flop-Schaltung 124 ändert dadurch dessen Zustand auf das hohe Niveau und sättigt den Transistor 146, wodurch wiederum die Kontrollampe 152 eingeschaltet wird. Der Transistor 128 wird ebenfalls durch den Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 124 am Anschluß Q' gesättigt, wodurch die Betätigung des Schalters 92 ineffektiv wird. Es ist also nicht möglich, daß die Steuerung 10 eine ausgefallene Wendel einschaltet, bis zunächst die Spannung von der

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Steuerung 10 weggenommen worden ist. Ein Kondensator ist zwischen dem Eingang des Schmitt-Trigger 126 und Erde vorgesehen. Ein Kondensator 160 ist zwischen dem Emitter des Transistors 128 und Erde vorgesehen, um eine Zeitverzögerung zwischen den Spannungsanstiegen, die fähig sind, die Schmitt-Trigger 126 und 136 auszulösen,und der Zeit vorzusehen, wenn diese Schmitt-Trigger tatsächlich ausgelöst werden. Die Widerstände 130 und 134 und die Kondensatoren 158 und 160 sind so groß, daß sichergestellt ist, daß die Flip-Flop-Schaltung 124 bei Ausfall einer Wendel nicht gepulst wird, bis die Flip-Flop-Schaltung 122 gepulst worden ist, um die Spannung von der ausgefallenen Wendel auf die verbleibende Wendel 14 bzw.16 umzuschalten. Es wird bevorzugt, wenn das Produkt der Werte des Widerstands 134 und des Kondensators 158 größer als ein Zehntel des Produkts des Widerstands 130 multipliziert mit dem Wert des Kondensators 160 ist.

Wechselspannung wird an die Steuerung 10 angelegt, wenn der Ausgang der Brückenschaltung 82 verloren ist (gleich Null ist) und die Relaisspule 102 wieder an Spannung liegt. Die Kontakte 98, 100 schließen, so daß Wechselspannung an die Schalttafel 84 angelegt werden kann. Wird die Relaisspule 102 abgeschaltet, so öffnen die Kontakte 101, 103, um den Rest der Steuerung 10 vom Ausgang der Brückenschaltung 82 zu isolieren.

Fig. 2 zeigt eine Schaltung 210, die denjenigen Teil der Steuerung 10 ersetzen kann, der sich innerhalb des Steuergeräts 20 befindet. Bei dieser Schaltung nach Fig. 2 sind magnetische Relais anstelle der Festkörperschaltungen vorgesehen. Die Schaltung 210 hat die Wendel 14 oder 16 in Leitungen 212 bzw. 214. Wie bei der Steuerung 10 kann

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' die Spannung von einer Wendel 14 zur anderen Wendel 16 umgeschaltet werden, indem die an den Leitungen 112, anliegende Polarität geändert wird. Dies erfolgt durch Änderung des Leitungszustandes von Kontakten 217, 219, und 223. Eingangs-Wechselspannung wird einem Transformator 216 über Unterbrecherkontakte 218 zugeführt. Eine Relaisspule 220 ist zwischen Leitungen 222 und 224 vorgesehen und wird eingeschaltet, wenn der Transformator 216 an Spannung liegt. Wird eine Leistungsspannung von beispielsweise 220 Volt an den Transformator 216 angelegt, so befindet sich ein Widerstand 226 in Serie mit einer Relaisspule 220, um die an die Spule 220 angelegte Spannung auf 110 Volt zu reduzieren. Eine Spannung mit fünf Niveaus kann zur Anlage an eine Brückenschaltung ausgewählt werden, und zwar unter Verwendung eines Schalters 230, der zwischen dem Ausgang des Transformators 216 und dem Eingang der Brückenschaltung 228 vorgesehen ist. Die Brückenschaltung richtet den sinusförmigen Ausgang des Transformators 216 gleich. Eine Relaisspule 234 ist mit dem positiven Ausgang der Brückenschaltung 228 verbunden. Ein Kondensator 232 ist am Ausgang der Brücke 228 vorgesehen, um ein Prellen der Reedkontakte der Relaisspule 234 zu verhindern, das entstehen würde, wenn eine nicht stabilisierte Vollwelle der Gleichspannung an die Brückenschaltung 228 angelegt würde. Der Kondensator 232 verstärkt auch den Effektivwert der Gleichspannung, die der Lampe 12 zugeführt wird, um diese auf die Nennspannung zu bringen. Eine Wechselspannungsquelle 236 ist am Ausgang der Brücke 228 vorgesehen, um dem Rest der Schaltung 210 Leistung zuzuführen, wenn der Transformator 216 am Eingang keine Leistung mehr erhält. Die Kontakte 238, 240 sind normalerweise geschlossen und öffnen, wenn am Eingang des Transformators 216 Leistung

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ansteht. Wenn die Eingangsleistung abfällt, so fällt auch die Relaisspule 220 von Spannung ab und Kontakte 238, 240 schließen, um Leistung dem Rest der Schaltung 210 zuzuführen. Ein Schalter 242 ist vorgesehen, so daß die Wechselspannungsquelle 236 vom Rest der Schaltung 210 isoliert werden kann.

Eine Relaisspule 244, ein normalerweise geschlossener Kontakt 272 einer Relaisspule 270 und ein normalerweise offener Drucktastenschalter 246 sind in Reihe zwischen Leitungen 248,"250 geschaltet. Ein Kondensator 264, ein Widerstand 266 und ein normalerweise geschlossener Kontakt 262 der Relaisspule 234 sind ebenfalls in Reihe zwischen den Leitungen 248 und 250 vorgesehen. Eine Diode 258 ist an einem Punkt zwischen Kontakten 272 und der Relaisspule 244 und an einem Punkt zwischen einem Widerstand 266 und einem Kondensator 264 verbunden. Eine Ausfall-Anzeigelampe 256, ein Widerstand 254 und ein normalerweise offener Kontakt 276 einer. Relaisspule sind in Reihe zwischen den Leitungen 248 und 250 geschaltet. Ein Kondensator 278 überbrückt den Widerstand 254 und die Anzeigelampe 256. Ein normalerweise geschlossener Kontakt 27 4 der Relaisspule 270 ist zwischen einem Punkt zwischen dem Widerstand 266 und dem Kondensator und einem Punkt zwischen den Kontakten 276 und dem Widerstand 254 geschaltet. Die Relaisspule 270 überbrückt auch den Widerstand 254 und die Anzeigelampe 256.

Kontakte 217 der Relaisspule 244 sind zwischen den Leitungen 248 und 214 verbunden. Kontakte 219 der Relaisspule 244 sind zwischen den Leitungen 248 und 212 verbunden. Kontakte 223 der Relaisspule 244 sind zwischen den Leitungen 250 und 214 verbunden. Kontakte 221 sind

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' zwischen den Leitungen 250 und 212 verbunden. Kontakte und 221 schließen zusammen, wenn die Relaisspule 244 entregt wird, um eine Spannung an die Leitungen 212, 214 anzulegen, die die Leitung 214 positiv bezüglich der Leitung 212 macht. Die Kontakte 219 und 223 werden zusammen durch die Relaisspule 244 geschlossen, um eine Spannung an die Leitung 212 und 214 zu legen, die die ' Leitung 212 positiv bezüglich der Leitung 214 macht. Wird die Polarität der an den Leitungen 212, 214 anliegenden Spannung dadurch geändert, daß die Relaisspule 244 erregt oder entregt wird, so wird die eingeschaltete Wendel 14 oder 16 entregt und die andere Wendel erregt.

Um die Schaltung 210 zu betreiben, wird eine Wechselspannung von 110 oder 220 Volt an den Transformator 216 angelegt und der Schalter 230 wird in eine der fünf Positionen nach Fig. 2 gelegt. Erhöht sich die an der Brückenschaltung 228 anliegende Spannung, so erhöht sich auch die Intensität des von den Wendeln 14 oder 16 ausgesendeten Lichts. Abhängig von der Lage des Schalters 3 4 im Lampenkopf 18 wird die Wendel 14 oder 16 durch die Leitung 212 erregt und die Spule 234 wird an Spannung gelegt. Ist dies der Fall, so sind die normalerweise geschlossenen Kontakte 262 offen und die Relaisspule 270 kann nicht erregt werden. Bei Ausfall einer der erregten Wendeln 14 oder 16 wird die Relaisspule 234 entregt und die Kontakte 262 schließen, um die Relaisspule 270 zu erregen. Dies öffnet die Kontakte 272, 274 und schließt die Kontakte 276. Das Schließen der Kontakte 276 stellt sicher, daß die Relaisspule 270 erregt wird, bis Leistung vom Transformator 216 abgezogen wird. Das Schließen der Kontakte 262 bewirkt auch, daß die Relaisspule 244 über die Diode 258 an Spannung gelegt wird. Erregung der

» Relaisspule 244 veranlaßt, daß deren Kontakte 217, 219, 221 und 223 ihren Zustand ändern und Leistung von der ausgefallenen Wendel zur anderen Wendel 14 bzw. 16 umschalten. Das Öffnen der Kontakte 272 bewirkt, daß eine weitere.Betätigung des Schalters 246 ineffektiv wird und stellt sicher, daß die Schaltung 210 nicht die ausgefallene Wendel an Spannung legen kann, bis zunächst Leistung vom Transformator 216 abgeschaltet worden ist. Schließen der Kontakte 276 erregt die Anzeigelampe 256 über den Widerstand 254 und stellt sicher, daß die Relaisspule 270 erregt wird, bis Leistung von der Schaltung 210 abgestellt wird. Die Relaisspulen 234, 270 sollen so gewählt werden, daß beim Ausfall einer Wendel die Spule 234 den Kontakt 262 nicht öffnet, bis Leistung von der Relaisspule 270 zur verbleibenden Wendel 14 oder 16 geschaltet worden ist.

Ist keine Wendel ausgefallen, so kann die Leistung von einer zur anderen Wendel 14 bzw. 16 dadurch umgeschaltet werden, daß momentan der normalerweise offene Drucktastenschalter 246 betätigt wird. Dadurch wird die Relaisspule 244 über Kontakte 272 erregt. Dadurch wiederum kehren die Kontakte 217, 219, 221 und 223 ihre Zustände um und entregen die vorher erregte Wendel und erregen die verbleibende Wendel.

Ein Kondensator 288 verbindet die Kontakte 217, 219, 221 und 223, um beim Schalten dieser Kontakte Funken zu unterdrücken. Der Kondensator 278 gibt einen Impuls an die Relaisspule 270 bei Ausfall der Wendel 14 oder 16 ab, so daß die Kontakte 276 vollständig schließen. Der Kondensator 264 verhindert, daß die Relaisspulen 244, 270 erregt werden, wenn anfänglich die Schaltung 210 eingeschaltet wird. Die Diode 258 verhindert, daß die Relaisspule 270 erregt wird, wenn der Schalter 246 betätigt wird.

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' Fig. 3 zeigt eine Schaltung 310, die ähnlich wie die Schaltung 210 nach Fig. 2 aufgebaut ist, mit der Ausnahme, daß der Schalter 246 der Schaltung 210 durch einen Schalter 312 in der Schaltung 310 ersetzt worden ist. Der Kontakt 262 ist aus der Leitung 248 entfernt worden und mit dem Schalter 312 verbunden worden. Dadurch ist es möglich, eine Betriebsbedingung zu heilen, bei der bei der ersten Einschaltung der Schaltung eine ausgefallene Wendel ausgewählt worden ist. Ansonsten ist der Aufbau der Schaltung 310 identisch mit dem Aufbau der Schaltung 210.

Fig. 4 zeigt eine Schaltung 410, die ebenfalls identisch zu derjenigen nach Fig. 2 ist mit der Ausnahme, daß die Relaisspule 270 durch ein Klinkenrelais ersetzt worden ist. Wird dieses erregt, so bewirkt die Relaisspule 412 des Klinkenrelais, daß Kontakte 416, 418 öffnen und Kontakte 420, 422 schließen. Wird eine Rückstellspule 414 erregt, so werden dadurch die Kontakte 416, 418 geschlossen und die Kotnakte 420, 422 geöffnet. Eine Erregung der Spule 412,wenn die Kontakte 416 und 418 offen und die Kontakte 420 und 422 geschlossen sind, hat keine Wirkung. Wird somit Leistung vom Transformator 216 anschließend an den Ausfall einer Wendel abgezogen und an-, schließend an den Transformator 216 wieder angelegt, so bleiben die Kontakte 416 offen und der Schalter 246 kann nicht betätigt werden, um die Relaisspule 244 zu erregen zwecks Schaltung der Leistung an die ausgefallene Wendel. Nach Ersetzen der ausgefallenen Wendel kann ein Rücksteil-Druckschal ter 424 betätigt werden, um die Rückstellspule 414 über Kontakte 422 zu erregen, zwecks Schließung der Kontakte 416 und 418 und zwecks Öffnung der Kontakte 4 20 und 422. Dadurch kann die Spule 244 durch Betätigung eines

⁵ Schalters 246 erregt werden. Eine Anzeigelampe 226 ist in Reihe mit den Kontakten 420 geschaltet, um anzuzeigen, daß der Schalter 246 nicht betätigt ist. Wird der Rückstell-Druckschalter 424 betätigt, so wird die Relaisspule erregt und die Kontakte 420 öffnen, um die Anzeigelampe

¹⁰ 426 und die Relaisspule 412 zu entregen, wodurch angezeigt wird, daß der Schalter 246 in Betriebsstellung ist.

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Claims

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Ansprüche

Steuerung für eine Lampe mit mehreren Lichtquellen, gekennzeichnet durch ~ ein räumlich von der Lampe (12) getrenntes Steuergerät (20), das an eine primäre elektrische Spannungsquelle (74, 76) anschließbar ist und in zwei an die Lampe (12) angeschlossenen Leitungen (60,62) ein elektrisches Potential hervorrufen kann, das d ie Lichtquellen (14,16)

-15 mit Spannung versorgt, wobei das Steuergerät (20) eine Schaltung zur Stromrichtungsumkehr für die an den Lichtquellen (14,16) anliegende Spannung aufweist, indem die Polarität des elektrischen Potentials umgekehrt wird, eine an der Lampe (12) vorgesehene Richtungsschaltung (30,32), über die, abhängig von der Stromrichtung, eine der Lichtquellen (14,16) an Spannung gelegt wird,

und durch eine Umkehrschaltung, mit der die Polarität des elektrischen Potentials selbsttätig bei Ausfall einer der Lichtquellen (14,16) umgekehrt wird.

2. Steuerung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (20) eine Schaltung enthält, die verhindert, daß die Umkehrschaltung die Polarität des elektrischen Potentials umkehrt, wenn eine funktionsunfähige Lichtquelle (14,16) eingeschaltet werden würde.

Steuerung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Wechselspannungsquelle vorgesehen ist, mit der die Lichtquellen (14,16) betrieben werden können und daß bei einem Ausfall der primären Spannungsquelle Leistung von dieser Wechselspannungsquelle der Steuerung zugeleitet wird.

4. Steuerung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß getrennt von der Lampe (12) eine Schaltung vorgesehen ist, mit der die Intensität des von den Lichtquellen (14, 16) erzeugten Lichts verändert werden kann.

5. Steuerung für eine Lampe mit mehreren Lichtquellen, gekennzeichnet durch

ein räumlich von der Lampe (12) getrenntes Steuergerät (20),

¹S - eine Schaltung (78) im Steuergerät (20), mit der das Niveau der Wechselspannung, die dem Steuergerät zugeleitet wird, auf wenigstens ein Niveau verringert wird, das für die Lichtquellen (14,16) geeignet ist, - durch einen Gleichrichter zum Umwandeln der reduzierten Wechselspannung in eine Gleichspannung mit im wesentlichen konstanter Amplitude, die einen elektrischen Strom hervorruft, der für die Lichtquellen (14,16) geeignet ist, und durch

eine Brückenschaltung (82) mit einer Schaltungsanordnung, die den elektrischen Strom zur Erzeugung der Gleichspannung in den beiden Leitungen (60,62), die an die Lampe (12) angeschlossen sind, weiterleiten bzw. blockieren kann, wobei die Polarität der dabei aufgezwängten Spannung davon abhängt, welche der Schaltungsanordnungen leitend ist,

weiterhin durch eine Schaltung, die selbsttätig bewirkt, daß die Schaltung die Polarität der aufgezwängten Spannung bei einem Ausfall einer Lichtquelle, an der die aufgezwängte Spannung anliegt, umkehrt, und - durch eine mit jeder Lichtquelle (14,16) in Wirkverbindung stehende Schaltung, die den Strom durch diese Lichtquelle in lediglich einer Richtung gestatten, wobei eine Umkehr der Polarität der aufgezwängten Spannung be-

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j wirkt, daß die Strömungsrichtung des elektrischen Stroms durch die Lampe umgekehrt wird, wobei eine Lichtquelle erlischt und eine zweite Lichtquelle eingeschaltet wird.

6. Steuerung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Wechselspannungsquelle vorgesehen ist, mit der die Lichtquellen (14,16) betrieben werden können, Und daß eine Schaltung vorgesehen ist, mit der Leistung von der Wechselspannungsquelle dem Schalter bei Ausfall der zugeführten Spannung zugeleitet werden kann.

7. Steuerung für eine Lampe mit zwei Sätzen von Lichtquellen, wobei jeder Satz wenigstens eine Lichtquelle umfaßt, gekennzeichnet durch - ein räumlich von.der Lampe (12) getrenntes Steuergerät (20), das an eine primäre elektrische Spannungsquelle (74, 76) anschließbar ist und in zwei an die Lampe (12) angeschlossenen Leitungen (60,62) ein elektrisches Potential hervorrufen kann, das die Lichtquellen (14,16) mit Spannung versorgt, wobei das Steuergerät (20) eine Schaltung zur Stromrichtungsumkehr für die an den Lichtquellen (14,16) anliegende Spannung aufweist, indem die Polarität des elektrischen Potentials umgekehrt wird,

- durch eine an der Lampe (12) vorgesehene Schaltung, mit deren Hilfe der Strom durch einen Satz der Lichtquellen möglich ist, welcher Satz durch diese Schaltung mit Energie versorgt wird, und zwar abhängig von der Strömungsrichtung dieses Stroms,

- durch eine von der Lampe (12) räumlich getrennte

Schaltung zwecks automatischer Umkehr der Polarität des elektrischen Potentials bei Ausfall einer Lichtquelle, die von diesem Leistungsstrom mit Spannung versorgt wird,

5 - durch eine Schaltung zur Verhinderung der Umkehr der Polarität des elektrischen Potentials, das eine ausgefallene Lichtquelle an Spannung legen will,

durch eine elektrische Wechselspannungsquelle, die die Lichtquellen (14,16) mit Energie versorgen kann, 10 - durch eine Schaltung für die Zufuhr von Leistung von der Wechselspannungsquelle zur Steuerung bei Ausfall der primären Spannungsquelle und

durch eine räumlich von der Lampe (12) getrennte Schaltung zur Änderung der von den Lichtquellen (14,16) 15 erzeugten Lichtintensität.

²⁰ Der Patentanwalt

Dr. DLf Gudel

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