DE68927279T2

DE68927279T2 - Schild mit elektrischer Beleuchtung aus einer Niederspannungsquelle

Info

Publication number: DE68927279T2
Application number: DE68927279T
Authority: DE
Inventors: Frederick Dimmick
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-03-31
Filing date: 1989-03-29
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: DE68927279D1; EP0341817B1; AU626839B2; CA1310186C; US5151679A; AU3179389A; EP0341817A1

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft Zeichen bzw. Schilder, die eine Nachricht bzw. eine Mitteilung oder ein Muster darstellen, wenn sie beleuchtet werden, und insbesondere Notausgangschilder.

Hintergrund der Erfindung

Nach den nationalen Bauvorschriften und den Ordnungen zur Verhinderung von Feuer ist es in den meisten Ländern erforderlich, Ausgangsschilder nahe den Hauptausgängen aus der Vorhalle von zum Beispiel Büros vorzusehen. Die meisten Ausgangsschilder, die Stand der Technik sind, werden entweder mittels Glühbirnen oder Leuchtstoffröhren betrieben, die in einem Gehäuse enthalten sind, das die Buchstaben "EXIT" bzw. "AUSGANG" eingeprägt oder in einer anderen Weise in einem ebenen Plastikelement ausgestaltet aufweist, bei welchem die Buchstaben durch die Lampen beleuchtet werden, die in dem Ausgangsschild enthalten sind und der Hintergrund für die Buchstaben ist normalerweise ausgeleuchtet und lichtundurchlässig. Darüberhinaus sind normalerweise Schlitze in dem Bodenabschnitt des Ausgangsschildes, um zu ermöglichen, daß Licht nach unten fällt, wenn die Hauptlichtversorgung des Büros entweder im Notfall oder bei Bedarf abgeschaltet ist.
Es ist ziemlich üblich, die Ausgangsschilder mittels einer Standard 110 V Wechselspannung bzw. AC-Stroms während des normalen Betriebs zu versorgen und entweder eine Batterie oder einen Notfallgenerator zur Beleuchtung des Ausgangsschildes während Notfällen vorzusehen. Bei einem Beispiel eines Ausgangsschildes werden drei Sockel innerhalb des Schildes vorgesehen, die dafür sorgen, daß die beiden äußeren Lampen während des normalen Betriebs brennen und die innere Lampe während des Notbetriebs brennt.
Der zuvor erwähnte Aufbau ist für ein Ausgangsschild bzw. für ein Notausgangsschild gemäß dem Stand der Technik typisch, bei dem der Erleuchtungspegel des Ausgangsschildes während des Bedarfs des Ausgangsschildes im Notfall im Gegensatz zu den gewünschten Eigenschaften eines wirksamen Ausgangsschildes abnimmt.
Ein Bericht, der durch den nationalen Forschungsrat "National Research Council" von Kanada im Juni 1985, Artikel Nr.24627 unter dem Titel "Photometric And Psychophysical Measurements Of Exit Signs Through Smoke" bzw. "photometrische und psychophysikalische Messungen von Ausgangsschildern durch Rauch" veröffentlicht wurde, diskutiert im Detail die Variablen, die zu der Wirksamkeit von Ausgangsschildern beitragen. Eine der Hauptempfehlungen des Berichts bzw. Reports war, daß die Erleuchtung oder Helligkeit der Schilder bzw. Zeichen eines der wichtigsten Faktoren bei der Bestimmung der Sichtbarkeit des Ausgangsschildes in mit Rauch erfüllten Räumen war. Weiter wurde gefunden, daß jegliches Licht, das nach unten fällt und das als Bestandteil der Ausgangsschilder gemäß dem Stand der Technik eingebaut war, in dem Rauch streute und eine nachteilige Wirkung während des Notfalls bezüglich des Ausgangsschildes erzeugte.
Die andere Art von Zeichen bzw. Schild gemäß dem Stand der Technik ist das selbsterleuchtete Schild, das als ein Ausgangsschild verwendet wird, wobei Betastrahlung bereitgestellt wird, die durch Chemilumineszenz eines Tritiumgases induziert wird. Jedoch wurde gefunden, daß derartige Ausgangsschilder unzureichend während eines Notfalls sind und fragwürdig bezüglich ihrer Sichtbarkeit sind, wie im einzelnen in den zuvor erwähnten Bericht des nationalen Forschungsrats aufgeführt wurde.
Abgesehen von der Wirksamkeit des Schildes bestehen Bedenken bezüglich der Strahlung und derartige Schilder bzw. Zeichen müssen genau überwacht werden, um zu gewährleisten, daß es kein Entweichen aus der Quelle gibt und somit ein reales Sicherheitsrisiko darstellt, anstatt daß es einen Teil einer arbeitenden Sicherheitsausrüstung darstellt.
US-Patent Nr.3,026,436 von Hughes ist eine derartige typische Vorrichtung. Obwohl das radioaktive Material ein phosphoreszierendes Material ist, liegen die Grundsätze sehr nah an ähnlichen Produkten, die heute erhältlich sind.
Falls ein Leistungsausfall bzw. Stromversorgungsausfall auftritt, ist es natürlich wünschenswert, daß das Notausgangsschild erleuchtet bleibt bzw. brennt, um eine Führung für die Insassen des Gebäudes zu liefern, um sicher herauszugelangen. Jedoch ist es ein gemeinsames Merkmal von Glühlampen bzw. Glühbirnen, daß diese Lampen, die ihre Lebenserwartung haben oder sich ihrer Lebenserwartung annähern, während eines derartigen Stromausfalls bzw. Leistungsausfalls ausfallen können, und zwar insbesonders wenn der Stromausfall durch eine Stoßspannung bzw. Überspannung erzeugt worden ist, die jedes Ausgangsschild nutzlos machen. Jene Lampen bzw. Birnen, die aufgrund der Überspannung während des Stromausfalls geschwächt wurden, können weiter ausfallen, wenn der Strom wieder eingeschaltet wird. Glühbirnen bzw. Glühlampen weisen ebenso das Problem auf, daß sie einen Großteil der Energie, die sie in Hitze umwandeln, verschwenden. Eine derartige Ahsammlung von Hitze in dem Gehäuse des Ausgangsschildes kann möglicherweise eine Überhitzungssituation verursachen, wobei die Elemente innerhalb des Ausgangsschildes zerstört werden oder schlimmer ein Feuer verursacht wird.
Leuchtstofflampen bzw. Leuchtstoffröhren haben auf der anderen Seite andere Nachteile, die im Stand der Technik gut bekannt sind. Zum Beispiel muß ein Balastwiderstand bzw. Vorwiderstand vorgesehen sein, um eine Leuchtstofflampe wirksam zu erleuchten. Vorwiderstände sind nicht wirksam bei einem Betrieb bei einer Temperatur von -45 ºC, wie dies der Fall sein kann, wenn das Schild in einem nicht erwärmten Gebiet plaziert wird oder im Außenbereich verwendet wird. Es wurde jedoch entdeckt, daß LEDs (lichtemittierende Dioden bzw. Light Emitting Diodes) nicht eine derartige strenge Temperaturbegrenzung aufweisen, wie die Betriebsbedingungen bei Leuchtstoffröhren.
Eine andere Überlegung ausgehend von dem praktischen Standpunkt bei Ausgangsschildern ist das Wartungsprogramm, das ausgeführt werden muß, um sie zu warten bzw. im Betrieb zu halten, insbesondere wenn man an eine große Büroanordnung oder einen großen Bürokomplex denkt. Wenn man bedenkt, daß ein Ausgangsschild nur drei Lampen darin mit einer Lebenserwartung von ungefähr jeweils vier Monaten aufweist, kann man leicht sehen, daß insgesamt neun Lampen während eines Jahres in dem Ausgangsschild verwendet werden. Diese Lampen müssen durch einen qualifizierten Techniker ausgewechselt werden und bei manchen Organisationen bzw. Einrichtungen muß ein Elektriker, aufgrund von Erfordernissen aufgrund eines Gewerkschaftsvertrags, eine ausziehbare Leiter erhalten und die ausgebrannten Lampen ersetzen. Ebenso muß man an die Gesamtkosten für die Wartung bzw. Aufrechterhaltung einer derartigen Übung sowie den Leistungsbedarf des Schildes denken, unter der Annahme von drei 15 W Glühbirnen werden die Kosten in Abhängigkeit von dem Grad der Luftfeuchtigkeit innerhalb des Gebiets der Installation variieren. Jedoch ist es gut bekannt, daß LEDs eine beträchtlich längere Lebensdauer aufweisen, als Glühlampen oder sogar als Leuchtstoffröhren, die erwartungsgemäß in der Größenordnung von 30 Jahren liegt, und sie weisen eine beträchtlich geringere Leistungsaufnahme auf, als die zuvor erwähnten Aufbauten bzw. Strukturen. Weiter sind die Bestandteile der Ausgangsschilder, die hierin beschrieben werden, wirksam widerstandsfähig gegen Schock und robust in ihrem Aufbau, wobei sie Vibrationen und Schlägen in einem Maße widerstehen, das jenseits desjenigen von Glühlampensystemen oder Leuchtstofflampensystemen liegt.
Es ist wünschenswert, nur die Buchstaben innerhalb der Struktur des Ausgangsschildes bzw. der Konstruktion des Ausgangsschildes zu beleuchten und nicht das gesamte übrige Gebiet bzw. den gesamten übrigen Bereich des Schildes zu beleuchten.
Obwohl der Stand der Technik bezüglich dieser Erfindung im Zusammenhang mit Ausgangsschildern diskutiert wird wird man verallgemeinern und sagen, daß Schilder bzw. Zeichen, die allgemein Informationen oder eine Richtung für die Öffentlichkeit anzeigen, wie zum Beispiel "NICHT RAUCHEN", "KEIN AUSGANG", "EINGANG" oder "EXIT/AUSGANG", und zwar in irgendeiner Sprache, sei es "OFFEN", "GESCHLOSSEN" oder Hausnummern oder Hausnamen, relevant bzw. anwendbar wären, wenn man deren Wartung bzw. Aufrechterhaltung betrachtet, und zwar in Beziehung mit der Erfindung des Anmelders. Es ist deshalb nicht die Absicht des Anmelders, die Erfindung nur auf Ausgangsschilder zu beschränken, jedoch stellen die Ausgangsschilder bzw. Notausgangsschilder die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.
US-Patent Nr. 2,354,367 offenbart ein Anzeigeschild, das am besten in den Figuren 1 und 4 gesehen werden kann und das in der Spalte 2, Zeile 73 bis Spalte 4, Zeile 24 beschrieben ist, bei welchem die Seitenfläche der Buchstaben geschnitten ist, um eine Diffusion des Lichts zu erlauben, das durch die Stäbe hindurchgelangt, und die Stäbe weisen einen Strang bzw. einen Strich von Methylmethacryl auf. Jedoch ist die Lichtquelle weder in der Stange eingelassen noch handelt es sich bei der Lichtquelle um eine lichtemittierende Diode, die eine große Verläßlichkeit im Gegensatz zu einer Glühlampe, wie in der Figur 1 erläutert, aufweist.
US-Patent Nr. 2,448,244 von Arnold offenbart eine erleuchtete Anzeigevorrichtung, bei der an einem ihrer Enden ähnlich wie bei einem Blitzlicht eine Lampe 100 eingeführt ist, wie am besten in der Figur 3 gezeigt ist, die benachbart zu dem Ende einer Lichtröhre ist, die in der Spalte 2, Zeile 30 beschrieben ist, die aus wasserklarem Methylmethacrylharz hergestellt ist, das insbesondere einen relativ hohen Brechungsindex und einen niedrigen kritischen Winkel und eine geringe Absorption sichtbaren Lichts aufweist. Jedoch weist eine derartige Lichtröhre nicht eine LED auf, die in deren Ende eingebracht ist, um Licht zu ermöglichen, durch ihre Seiten hindurchzugelangen, sondern das Licht scheint hindurch ähnlich wie bei einer optischen Faser, und zwar zu dem Ende 103 in der Figur 3.
US-Patent Nr. 3,578,973 offenbart eine selbstleuchtende Lichtquelle, die die Quelle in einem Ende eines Mediums vom faseroptischen Typ eingebettet aufweist, in welchem das Licht zu dem Ende der optischen Faser wandert, wie am besten in den Figuren 2 und 3A gezeigt ist. Da weiter die Quelle eine radioaktive Quelle ist, wird es bevorzugt, daß eine Biegung in dem Lichtpfad vorgesehen wird, um die Radioaktivität in der Quelle zu halten. In Notfallsituationen ist deren Betrieb fragwürdig, wie in Bezug auf US-Patent Nr. 3,026,436 beschrieben wurde.
Ein anderes Beispiel einer selbsterleuchtenden lichtabgebenden Einheit ergibt sich aus US-Patent Nr. 3,409 770, bei welchem die Quellen sich innerhalb einer Rille bzw. Rinne innerhalb eines Plastikkörpers 13 befinden, der aus transparenten Polymethylmethacryl hergestellt wurde, was in Spalte 3, Zeile 65 beschrieben ist. Ein transparentes elastomeres Gießmaterial 17 wird dann in die Rille bzw. Rinne 14 um die Röhre 10 und die elastomeren Dämpfer bzw. Polster 16 gefüllt. Ein bei niedrigen Temperaturen aushärtendes transparentes Silicongel ist besonders als Gießmaterial geeignet. Der gesamte äußere Flächenkörper 13 wird mit einer lichtreflektierenden weißen Farbe 20 überzogen, deren praktischer Effekt es ist, die Einheitlichkeit und Wirksamkeit der Verteilung des Lichts innerhalb der Einheit zu erhöhen. Die Funktion der weißen Farbe ist es, einen lichtundurchlässigen Überzug um den gesamten Körper der Einheit bereitzustellen, der soviel von dem Licht wie möglich zurück in den Körper reflektiert und möglicherweise es ihm erlaubt, unvermindert durch die Fensterbereiche übertragen zu werden. Die Lichtquelle ist eine besondere Phosphorschicht, die mit dem Phosphorsäurefilm zusammehängt bzw. an diesem anhaftet und auf diesem freiliegt, und ein radioaktives Gas, das Betastrahlen emittiert, innerhalb des Elements. Das Licht wird bei 20, wie in der Figur 2 gezeigt ist, in einer linearen Beziehung mit der Quelle innerhalb des Hohlraumes übertragen.
US-Patent Nr.3,972,139 von Slomkowski offenbart eine Vorrichtung zur Anzeige von Zahlen, die Lampen bei 60 und eine Verkleidung bzw. Verblendung 64 verwendet, bei welcher das Licht entlang einer reflektierenden Oberfläche 34 reflektiert wird, wie am besten in Figur 3 gezeigt ist.
US-Patent Nr. 2,507,909 beschreibt eine Werbeanzeige, die Lichtröhren verwendet, bei welchen das Licht zu dem Ende der Röhre, aber nicht an eine ihrer Seiten übertragen wird.
Die französische Veröffentlichung Nr. 2,431,659 beschreibt, wie am besten unter Bezugnahme auf Figuren 7 und 13 zu erläutern ist, eine Vorrichtung, die als Anzeigeschild verwendet werden kann, bei welcher Licht zu dem Ende der optischen Faser übertragen wird.
DE-A-3 541 953 offenbart eine Lichtröhre, wie in dem Oberbegriff des Anspruches 1 beansprucht. LED-Licht wird in die bekannte Lichtröhre an den gewinkelten Enden eingekoppelt. Die Lichtdispersion könnte gleichmäßiger und effizienter sein.
Es ist deshalb ein Ziel bzw. eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Ausgangsschild und Bestandteile davon bereitzustellen, die alle zuvor erwähnten Probleme des Standes der Technik überwinden, wobei die Wartungs- und Betriebskosten der Schilder bzw. Zeichen verringert werden und ihre Lebensdauer erhöht wird.
Es ist weiter eine Aufgabe bzw. ein Ziel dieser Erfindung, Leuchtelemente bereitzustellen, die innerhalb von Anzeigeschildern verwendet werden, die drastisch die Sicherheitsrisiken und die Energieverschwendung durch Wärme, die innerhalb herkömmlicher Anzeigeschilder erzeugt wird, verringert.
Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, ein Ausgangsschild bereitzustellen, das in Verbindung mit Sicherheits- oder Feuersystemen verwendet werden kann, die innerhalb von Gebäuden eingebaut bzw. installiert sind, um spezielle Funktionen oder Eigenschaften auszuführen, die durch das Schild verkörpert werden bzw. in diesem eingebaut sind.
Weitere und andere Ziele der Erfindung werden einem Fachmann klar, wenn die folgende Zusammenfassung der Erfindung und die genauere Beschreibung der bevorzugten Ausführungen hierin beschrieben werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Zu diesen Zwecken wird gemäß der Erfindung folgendes bereitgestellt:
Lichtröhre eines lichtübertragenden Materials zur Verwendung als eine Lichtquelle in einem Schild bzw. Zeichen, wobei die Lichtröhre eine Längsachse der Ausdehnung aufweist und wenigstens eine lichtemittierende Diode wenigstens in der Nähe eines Endes davon beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode in Richtung auf das andere Ende der Lichtröhre in der Richtung der Längsachse der Ausdehnung der Lichtröhre gerichtet ist, wobei die Lichtröhre aus einem Material ist, das eine im wesentlichen gleichförmigen Brechungsindex aufweist, eine Einrichtung innerhalb der Lichtröhre bereitgestellt ist, um etwas von dem Licht innerhalb der Lichtröhre bei einem Winkel zu streuen, der größer ist, als der kritische Winkel der totalen internen Reflexion für das Lichtröhrenmaterial und ein Abschnitt nur der äußeren Oberfläche der Lichtröhre lichtdurchlässig ist und Licht erlaubt davon auszutreten, wodurch, wenn Licht in der Lichtröhre übertragen wird, das Licht davon durch die lichtdurchlässigen äußeren Oberflächenabschnitte der Lichtröhre austritt.
Die Erfindung beinhaltet ebenso ein Schild mit wenigstens einer Lichtröhre, wie in irgendeinem der vorherigen Ansprüche beansprucht, mit einer elektrischen Schaltungseinrichtung, um die wenigstens eine lichtemittierende Diode mit Energie zu versorgen, und mit einer Einrichtung, um die wenigstens eine Lichtröhre anzubringen bzw. zu befestigen, um eine vorbestimmte Nachricht oder ein vorbestimmtes Zeichen darzustellen; wobei das Versorgen der Lichtquelle mit Energie verursacht, daß Licht in die Lichtquelle übertragen wird, Licht davon durch die lichtdurchlässige äußere Oberfläche der Lichtröhre zum Anzeigen der vorbestimmten Nachricht oder der vorbestimmten Zeichens austritt.
Somit kann das Zeichen folgendes aufweisen: Ein Gehäuse, eine Schaltungseinrichtung und eine Anzahl von Lichtröhren, wie oben dargelegt, die die Beschriftung bzw. Legende des Schildes ausbilden; wobei die Schaltungseinrichtung eine Wechselspannungs-Leistungs-Eingangseinrichtung aufweist, die mit einer Gleichrichtereinrichtung und einer Regeleinrichtung verbunden ist, die die Lichtröhren während des normalen Betriebs des Zeichens versorgen, eine Notfall-Leistungsversorgungseinrichtung in Verbindung mit einer Gleichrichtereinrichtung aufweist, die die Lichtröhren während Notfallssituationen mit Energie versorgt, aufweist, eine Steuereinrichtung, die fernsteuerbar ist, um die Notfall-Schaltungseinrichtung auszulösen bzw. zu betreiben, wobei die Schaltungseinrichtung innerhalb des Gehäuses angebracht ist; wobei das Gehäuse einen Rahmen aufweist, indem die Schaltungseinrichtung beinhaltet ist und die in der Nähe der Lichtröhren eine Schicht eines Materials aufweist, durch das die Legende bzw. die Buchstaben gelesen werden können.
Die Lichtröhren können eine im wesentlichen rechteckige Gestalt aufweisen und eine vorbestimmte Achse aufweisen, die an ihren jeweiligen Enden angeordnete lichtemittierende Dioden aufweisen, die in die Lichtröhre eingelassen bzw. eingebettet sind, indem zuerst ein Loch innerhalb des Endes der Lichtröhre gebohrt wird, in das eine lichtemittierende Diode angeordnet wird, die Späne, die durch das Bohren des Loches erzeugt wurden, mit einer Lösung bzw. einem Lösungsmittel (vorzugsweise Methylenchlorid) gemischt werden, wodurch eine Gießflüssigkeit bereitgestellt wird, die Gießflüssigkeit zurück in die Öffnung eingeführt wird, in die die lichtemittierende Diode eingelassen ist und ihr erlaubt wird auszuhärten. Vorzugsweise wird die Fläche in der rechteckigen Lichtröhre, die sich entfernt von der Schaltungseinrichtung befindet, mit einer Lösung bzw. einem Lösungsmittel (vorzugsweise Methylenchlorid) bemalen und dann einen Dampf ausgesetzt, wodurch die Oberfläche lichtdurchlässig wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den Lichtstreueinrichtungen um Blasen, von denen einige innerhalb eines vorbestimmten Musters um die lichtemittierende Diode ausgebildet sind.
Die Lichtröhren können aus Acryl- oder Epoxy-Plastikmaterialien hergestellt werden, bei welchen der Brechungsindex eine im wesentliche innere Gesamtreflexion jeglichen Lichts erlaubt, das auf eine andere Oberfläche trifft, als die lichtdurchlässige Oberfläche der Lichtröhre.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform unterstützen Blasen die Dispersion des Lichts, bei denen es sich vorzugsweise um Gasblasen handelt, die in einer Höhlung um eine konische Öffnung herum, in die die LED (lichtemittierende Diode) eingelassen ist, erzeugt werden. Derartige Blasen unterstützen die Dispersion des Lichts, wobei dessen Hauptanteil durch die lichtdurchlässige Oberfläche bzw. Fläche hindurchgelangen wird, und zwar aufgrund der Gestaltung der Lichtröhren, die einen Vorteil aus der im wesentlichen totalen internen Reflexion des auf alle Oberflächen fallenden Lichts mit Ausnahme der lichtdurchlässigen Fläche zieht.
Das Zeichen bzw. das Schild kann eine Schaltungseinrichtung aufweisen, die Hilfs- Blitzmerkmale aufweist, bei welchen das Schild während Notsituationen blitzen kann.
Das Zeichen kann eine Schaltungseinrichtung aufweisen, die eine Einrichtung aufweist, um die Erleuchtung der Leuchtröhren zu verstärken, die damit während Notfallsituationen befaßt sind.
Die Schaltungseinrichtung kann weiter eine Tonausgabeeinrichtung aufweisen, bei welcher Tonsignale bereitgestellt werden können, und zwar in Verbindung mit einer zunehmenden Erleuchtung oder eines Blitzens des Lichtes.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Leuchtröhre gemäß der Erfindung umfaßt das Ausbilden eines Loches bei wenigstens einem Ende der Leuchtröhre (vorzugsweise weist das Loch einen Konus an seinem Ende auf), das Erfassen der Späne, die erzeugt werden, wenn das Loch ausgebildet wird, das Mischen der Späne mit einer Lösung bzw. einem Lösungsmittel (vorzugsweise Methylenchlorid), wodurch eine Gießflüssigkeit bereitgestellt wird, das Einführen der Lichtquellen in das ausgebildete Loch (vorzugsweise handelt es sich bei den Lichtquellen um lichtemittierende Dioden), das Einführen der Gießflüssigkeit um die lichtemittierende Diode und dem Ermöglichen, daß die Gießflüssigkeit aushärtet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Innenwände der Lichtröhre, die an die Löcher angrenzen, trübe, wenn die Löcher ausgebildet werden, und sie werden Licht davon abhalten, dort hindurchzugelangen, aber indem eine Gießflüssigkeit, die auf einer Lösung bzw. emem Lösungsmittel basiert (vorzugsweise Methylenchlorid), bereitgestellt wird, werden die Löcher transparent, wenn die Gießflüssigkeit aushärtet.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Lichtröhren, bevor ein 100 %iges Aushärten der Gießflüssigkeit erlaubt wird, vertikal für eine vorbestimmte Zeitdauer geneigt, um einige Gasblasen, die während des Aushärtprozesses erzeugt wurden, zu erlauben, sich an dem Ende des Loches in der Nähe der Lichtquelle zu sammeln, um dadurch eine Lichtstreueinrichtung innerhalb der Lichtröhre bereitzustellen.
Das Schild bzw. das Zeichen kann als Beschriftung "Ausgang" in irgendeiner Sprache (z.B. "SORTIE") oder eine andere Nachricht bzw. Mitteilung, z.B. "NICHT RAUCHEN"("NO SMOKING"), "OFFEN"("OPEN"), "GESCHLOSSEN" oder irgendeine andere Mitteilung bzw. Nachricht in irgendeiner Sprache enthalten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen erläutert, die die Ausführungsformen der Erfindung zeigen, in denen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausgangsschildes in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Figur 2 eine Explosionsdarstellung eines Ausgangsschildes gemäß Figur 1 in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Figur 2A eine Explosionsdarstellung einer alternativen Ausführungsform der Erfindung darstellt, und zwar perspektivisch gezeigt.
Figuren 2B und 2C Ausschnitts- bzw. Vergrößerungsansichten eines Trägerelements 40 mit diamentähnlich geformten Abschnitten 51 und 50 bei alternativen Ausführungsformen der Erfindung darstellen.
Figur 3 eine Vergrößerungs- bzw. Ausschnittsansicht der Leiterplatte 60 darstellt, die die Lichtröhre bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Figur 4 eine Ausschnitts- bzw. Vergrößerungsansicht des Endes E&sub1; der Lichtröhre darstellt, die in Figur 3 gezeigt ist, wobei jede Anordnung in einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung gezeigt ist.
Figur 5 eine Querschnitts-Draufsichtsansicht entlang der Achse AA in Figur 4 bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung darstellt.
Figur 6 einen Querschnitt der Lichtröhre 80, die in Figur 3 gezeigt ist, entlang der Achse AA gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Figur 7 bis Figur 9 ähnlich der Figur 6 schematisch alternative Betriebsweisen der vorliegenden Erfindung bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellen.
Figur 10 eine Illustration einer Anzahl alternativer Ausführungsformen der Erfindung ist.
Figur 11A ist ein schematisches Blockschaltbild, das die Funktionsweise der Leiterplatte 60 und die darin programmierten Merkmale bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erläutert.
Figuren 12A und 12B Schaltbilder sind, die eine detaillierte Aufgliederung der elektrischen Bauelemente darstellen, die benötigt werden, um die Funktionen zu erleichtern, die im einzelnen in den Figuren 11 und 11A bei einer bevorzugten und alternativen Ausführungsform gemäß der Erfindung aufgeführt sind.
Figur 13 eine Leiterplatte darstellt, die die Schaltung darstellt, die in den Figuren 12, 12A und 12B bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gezeigt sind.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Erfindung

Es wird nun auf die Figuren bezuggenommen, die die Erfindung darstellen. Dort ist ein Ausgangsschild vorgesehen, das als eines seiner Bestandteile ein Gehäuse, eine Leiterplatte und Lichtröhren, die aus Acryl oder Epoxy in einer allgemein rechteckigen Form hergestellt sind, wobei in beide Enden der Lichtröhre lichtemittierende Dioden eingeführt sind, umfaßt. Die Leiterplatte weist Merkmale darin auf, die eine Fernbedienung bzw. eine Fernsteuerung des Ausgangsschildes erlaubt, wenn das Gebäude, in dem das Ausgangsschild installiert ist, ein Sicherheits- oder ein Feuerverhinderungssystem aufweist. Die Vorteile davon werden unter Bezugnahme auf die Beschreibungen detailliert beschrieben.
Indem die Erfindung in einem Ausgangsschild untergebracht wird, werden viele Vorteile dadurch angesammelt, daß lichtemittierende Dioden beträchtlich weniger elektrische Leistung als 15 oder 25 W Glühlampen oder 9 W Leuchtstofflampen konsumieren, die typischerweise in Ausgangsschildern vorgefunden werden. Weiter wird Wärme, die in den typischen Ausgangsschildern erzeugt wird, bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung nicht erzeugt, da lichtemittierende Dioden sehr geringe Wärme bzw. Hitze liefern und insbesondere, wenn sie in transparenten Acrylstäben untergebracht sind, die Lichtröhren darstellen bzw. verkörpern, werden nur die Lichtstäbe selbst erleuchtet und der übrige Bereich innerhalb des Zeichens sammelt sehr wenig Wärme, wodurch jegliche Sicherheitsbedenken hinsichtlich des Zusammenschmelzens des Gehäuses oder der Frontabdeckung des Ausgangsschildes verringert werden.
Die bevorzugte Ausführungsform stellt weiter ein Ausgangsschild bereit, das einfach zu installieren ist, und zwar außerhalb des Zugriffs von Demolierern und Beschädigungen. Da die Verläßlichkeit bzw. Lebensdauer der lichtemittierenden Diode auf ungefähr 30 Jahre geschätzt wird, wird es vorgeschlagen, daß die Ausgangsschilder in die Decke eingelassen angebracht werden können, so daß sie nicht zugänglich sind. Weiter können in Gebäuden mit hohen Decken die Schilder einmal an einem entfernten Ort installiert werden, ohne die Furcht zu haben, daß das Schild kontinuierlich gewartet werden muß, wie dies bei den typischen Schildern der Fall ist. Die Arbeitskosten und Materialkosten bei der ständigen Wartung der Schilder werden zum größten Teil beseitigt und der Leistungsverbrauch des Schildes wird um einen minimalen Faktor von ungefähr 6 auf 1 verringert.
Weiter ermöglicht die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Bedingungen, die innerhalb des Papiers des nationalen Forschungsrats vorgeschlagen wurden, das innerhalb des Hintergrundes der Erfindung erwähnt wurde, bei welchem festgestellt wurde, daß die Erleuchtung während eines Notfalls von vordringlicher Wichtigkeit ist.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beinhaltet erste Schaltungen und zweite Schaltungen innerhalb der Leiterplatte, die eine normale Verwendung des Ausgangsschildes unter normalen Betriebsbedingungen ermöglicht und einen Notfallmodus des Ausgangsschildes unter Notbedingungen ermöglicht. Somit existieren die zwei LEDs (lichtemittierende Dioden), die in jedes Ende der Lichtröhre eingeführt wurden, um eine derartige Funktion auszuführen. Während einer normalen Betriebsweise wird die eine lichtemittierende Diode an einem Ende der Lichtröhre leuchten und eine derartige Diode ist mit der ersten Schaltung verbunden. Jedoch während eines Notfalls wird eine zweite Schaltung dazwischengeschaltet bzw. eingeschaltet, um somit Strom bzw. Leistung sowohl an die erste LED als auch an die zweite LED am jeweiligen Ende der Lichtröhre anzulegen, um so beide zu veranlassen zu leuchten, was zu der Erscheinung führt, daß, wenn alle LEDs in das Ausgangsschild integriert sind, die Ausgestaltung der Erleuchtung während der Notfallsituation doppelt so hell sein wird. Weiterhin ist ein Tonlautsprecher oder eine Tonvorrichtung auf der Rückseite des Notfallzeichens beinhaltet, um während des Notfalls Ton abzugeben. Es wurde als geeignet gefünden, ein Blitzen innerhalb des Notfallschildes bereitzustellen, indem eine Zeitsteuerungs-Vorrichtung in einen Chip eingebracht wird, der im folgenden beschrieben werden wird, um eine Blitzen des Ausgangsschildes zu ermöglichen. Das Tonsignal kann in Verbindung mit dem Blitzen erklingen oder getrennt davon.
Die Nichtbereitstellung eines vom Ausgangsschild nach unten fallenden Lichts wurde weiterhin als dem gegenüber überlegen gefunden, daß das nach unten fallende Licht durch den Rauch bei einem Feuer gestreut wird und ein Risiko für jene erzeugt, die versuchen, die Ausgangsschilder zu finden, und in manchen Fällen völlig das Ausgangssignal bezüglich der Sicht übertüncht. Indem das nach unten fallende Licht bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beiseitigt bzw. weggelassen wird, werden jedoch nur die Buchstaben "AUSGANG" bzw. "EXIT" gesehen und deshalb kann ein sichereres Herausgelangen aus dem Gebäude erreicht werden, was durch die zusätzliche Erleuchtung des Ausgangsschildes und dem Blitzen seiner Buchstaben und seines Tonsignals unterstützt wird.
Bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung sind die Leuchtröhren aus Acrylstangen oder Epoxy hergestellt, indem eine Länge einer Acrylstange von typischerweise zwischen 1 Inch (2,54 cm) und 3 Inch (7,62 cm) in Abhängigkeit von der Größe des Ausgangsschildes genommen wird und indem ein Loch an deren beiden Enden gebohrt wird, indem eine Bohrspitze verwendet wird, die für eine konische Fläche an dem Ende des Loches sorgt. Die Späne, die durch das Bohren des Loches erzeugt werden, werden in Verbindung mit Methylenchlorid vermischt und bei der Vorbereitung eine Gießflüssigkeit verwendet. Die LEDs werden dann in das Ende der Acrylröhren eingeführt, die bezüglich der Länge im wesentlichen rechteckig sind und ungefähr quadratisch im Durchschnitt. Die Gießflüssigkeit wird dann um die LED herum plaziert. Wenn das Loch erzeugt ist, wird die Oberfläche, die das Loch umgibt, lichtundurchlässig und Methylenchlorid eliminiert so die nicht undurchlässige Qualität der Oberfläche, die das Loch umgibt, wenn die Gießflüssigkeit um die LED herum eingebracht wird und aushärtet, wodurch die Lichtundurchlässigkeit der Oberflächen verschwindet. Wenn Epoxy verwendet worden ist, verbleibt die Lichtundurchlässigkeit und deshalb wird Epoxy nicht empfohlen. Jegliches Lösungsmittel, wie zum Beispiel Methylenchlorid das die Oberfläche transparent macht, wird empfohlen. Weiter werden während der Herstellung der Lichtröhren Blasen während des Aushärteprozesses erzeugt. Wenn während des Aushärteprozesses, wenn die Gießflüssigkeit leicht fest bzw. steif ist, die Lichtröhre in einer vertikalen Richtung geneigt wird, wobei sich die LED am unteren Ende der Lichtröhre befindet, werden sich diese Blasen in einem gewissen Ausmaß um das konische Ende der Öffnung sammeln, innerhalb der die LED eingebettet ist. Die Blasen werden dann die Betriebsweise unterstützen, wonach das Licht, das von der LED, wenn sie in Betrieb ist, abgegeben wird, gestreut oder verteilt wird. Es ist nicht notwendig, daß die Blasen in einem gewissen Umfang bzw. Ausmaß organisiert bzw. angeordnet werden, aber es ist empfohlen bei der bevorzugten Ausführungsform. Nicht alle Blasen werden sich in einer organisierten Art und Weise anordnen, wenn dem oben dargelegten Verfahren gefolgt wird.
Eine andere wichtige Betrachtung liegt darin, zu gewährleisten, daß das Licht nur durch eine Seite der Lichtröhre hindurchgelangt und bezüglich des Hauptteiles wird dies erreicht, indem eine Seite mit Methylenchlorid überzogen wird und indem jene Seite Wasserdampf ausgesetzt wird, um somit zu bewirken, daß die Oberfläche der Lichtröhre lichtdurchlässig wird. Indem Licht durch die Lichtröhre, unterstützt durch die Blasen, gestreut wird, werden somit all die anderen Seiten der Lichtröhre wegen des kritischen Winkels der totalen inneren Reflexion bezüglich des gewählten Materials und des Brechungsindex des gewählten Materials (in der bevorzugten Ausführungsform Acryl oder Epoxy). Licht wird nur von der Seite des bezüglich Lichtdurchlässigkeit behandelten Abschnittes hindurchgelangen. Es ist empfohlen, daß ein Überzug bzw. eine Schicht angelegt bzw. verwendet wird, da dies einen enormen Vorteil mit sich bringt. Die lichtdurchlässige Seite mag vorbereitet werden, indem jene Seite mit Kerben versehen wird, aber dies ist ziemlich zeitaufwendig. Weiter können die übrigen Seiten mit einem metallisierten Band überzogen werden oder intern metallisiert werden, aber es wurde festgestellt, daß dies unnötig ist. Die LEDs können jegliche geeignete bzw. gewünschte Farben aufweisen. Typischerweise wird Rot verwendet, jedoch kann Grün ebenso weiterhin verwendet werden oder irgendeine Farbe, die am meisten gewünscht wird. Die Sicherheitsräte verschiedener Länder experimentieren nun mit Grün als der Farbe für Ausgangsschilder bzw. Notausgangsschilder, aber das hat bis jetzt bei dem Verbraucher noch nicht Fuß gefaßt.
Es ist natürlich wichtig, daß die Lichtröhren angeordnet werden, um das Wort "AUSGANG" bzw. "EXIT" auszubilden, wie in den Figuren dargestellt ist, wobei, falls eine der Lichtröhren ausfallen sollte, die übriggebliebene bzw. die übriggebliebenen Lichtröhren weiter leuchten und eine abgeschwächte Form eines Ausgangsschildes bereitstellen, was nicht herkömmlichen Ausgangsschildern gleicht, bei denen, falls die Lichter ausfallen, die Beleuchtung des Schildes um wenigstens die Hälfte herabgesetzt wird. Das Ausgangsschild kann in Verbindung mit Rauchdetektoren verwendet werden, die ausgelöst werden, um ein Signal an die zweite Schaltung bzw. Sekundärschaltungen innerhalb des Ausgangsschildes zu liefern und um das Tonsignal zu veranlassen zu erklingen, und zwar in Verbindung mit dem Blitzen des Ausgangssignals. Natürlich ist es nicht notwendig, ein Schild mit dem Wort Ausgang zu verkörpern, aber dies ist die bevorzugte Ausführungsform. Alternative Schilder bzw. Zeichen, die verkörpert bzw. ausgeführt werden können, sind "NICHT RAUCHEN", "KEIN AUSGANG", "EINGANG", "AUSGANG", "TOILETTE", "OFFEN", "GESCHLOSSEN", etc. Es wird erwartet, daß die Grenze der Leuchtröhrenkonstruktion jenseits von 8 Inch (20,3 cm) pro Lichtröhre liegt. Weiter können sie durch Schmelztechniken ausgebildet werden, die im Fachgebiet bekannt sind, und in einem Element verkörpert werden, das einstückig bzw. integral miteinander in alternativen Ausführungsformen der Erfindung verbunden ist.
Eine der Hauptvorteile der vorliegenden Erfindung ist, daß sie den Bedarf für Erzeugungseinrichtung bzw. Generatoren in öffentlichen Institutionen, wie zum Beispiel Hospitälern, öffentlichen Häusern und Altenheimen beseitigen bzw. eliminieren wird. Wenn Ausgangsschilder bzw. Notausgangsschilder installiert werden, müssen sie typischerweise wegen des Strombedarfs bzw. Leistungsbedarfs mit einer Hilfs- Notfalleistungsversorgung versehen werden, die als ein Generator ausgestaltet sein kann. Die vorliegende Erfindung beseitigt im wesentlichen das Bedürfnis nach diesen Generatoren für die Verwendung bei Ausgangsschildern.
Die Lichtröhren können in alternativen Ausführüngsformen der Erfindung in 7- Segmentanzeigen ausgebildet sein, die gemäß dem oben beschriebenen Verfahren aufgebaut sind, und sie können in Verbindung mit der Fernsteuerung der zuvor erwähnten 7-Segmentanzeige verwendet werden, bei welcher Mikrocomputer oder andere bekannte Fernsteuereinheiten auf das Schild zugreifen können und die notwendigen Elemente sichtbar machen können. Da die lichtemittierenden Dioden gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer niedrigen Spannung betrieben werden, sind logische Pegelsignale mit niedrigem Strom, wie zum Beispiel bei Eigenschaften, wie der Fernbedienung, möglich. Der Leistungsverbrauch der bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung variiert zwischen 1 bis 3 W in Abhängigkeit davon, ob die Leistungsversorgung 12 V, 6 V oder 24 V aufweist und in Abhängigkeit von dem Pegel der Erleuchtung.
Bezugnehmend auf die Figur 1 wird ein Ausgangsschild 10 gezeigt, das auf ein Grundteil oder eine Plattform 20 angebracht ist, die normalerweise an eine Decke oder ein Konstruktionselement angebracht wird, das einen Rahmenabschnitt 30 aufweist, der den Trägerabschnitt 40 umgibt, bei welchem die Worte "EXIT" 65 dargestellt sind. Das Wort "EXIT" wird durch Rahmenabschnitte 31, 33, 35 und 37 umgeben und weist dreieckförmige Abschnitte 50 als zeigende Pfeile auf, die auf der Fläche des Trägers 40 gezeigt sind.
Es wird nun auf die Figur 2 bezuggenommen. Bei dieser ist das Schild der Figur 1 in Explosionsdarstellung gezeigt, um die Bestandteile innerhalb des Ausgangsschildes 10 zu zeigen. Deshalb ist dort der Rahmenabschnitt 30 vorgesehen, innerhalb dem der Träger 40 innerhalb eines Kanals C&sub1; in den Rahmenabschnitten des Ausgangsschildes gleitet. Weiter ist eine Leiterplatte 60 vorgesehen, auf der Abschnitte 80 von Lichtröhren angebracht sind, die in einer solchen Art und Weise angebracht bzw. befestigt sind, daß das Wort "EXIT" (AUSGANG) ausgebildet wird. Die Lichtröhren 80 können integral bzw. einstückig durch Spritzgießtechniken, die im Fachgebiet bekannt sind, ausgebildet werden und werden vorzugsweise aus Acryl oder Epoxy hergestellt. Wenn somit die Lichtröhren erleuchtet werden, wie im folgenden beschrieben werden wird, werden die Buchstaben "E", "X", "I" und "T" erleuchtet werden, wobei sie auf dem Substrat bzw. Träger 40 lichtdurchlässig sind, wobei die Ausgewogenheit bzw. das Gleichgewicht auf dem Substrat bzw. Träger normalerweise schwarz oder weiß ist. Die Buchstaben "E", "X", "I" und "T" sind normalerweise rot oder grün.
Es wird nun auf die Figur 2A bezuggenommen Dort ist eine alternative Ausführungsform gemäß der Erfindung gezeigt, bei welcher ein Rahmenabschnit 30A gezeigt ist, innerhalb dem die Träger 40A und 40B eingeführt werden, und bei welchem das Wort "EXIT" auf beiden Seiten des Ausgangsschildes gezeigt wird. Deshalb werden ebenso zwei Leiterplatten 60A und 60B vorgesehen, auf denen eine Vielzahl von Lichtröhren 80 sich befinden, die als das Wort "EXIT" ausgesprochen werden. Wie unter Bezugnahme auf die Figur 2 erwähnt wurde, ist es wiederum möglich, alle Buchstaben aus Acryl oder Epoxy oder irgendeinem Plastik durch herkömmliche Verfahren zu formen bzw. zu gießen und sie auf der Leiterplatte gemäß der vorliegenden Erfindung zu befestigen.
Es wird nun auf die Figuren 2B und 2C bezuggenommen Dort ist eine vergrößerte bzw. Ausschnitts-Querschnittsansicht des Trägers 40 gezeigt, was eine alternative Ausführungsform der Erfindung zeigt, und zwar mit diamantförmigen Elementen 50 bzw. 51, bei welcher ein Stück Band, das an den Hintergrund des Trägers 5 angepaßt ist bzw. daran angebracht ist, über eine Hälfte der Diamantgestaltung plaziert wird, um die zeigenden Pfeile von einer Richtung in die andere Richtung zu verändern, wie es aufgrund der Installation des Ausgangsschildes benotigt wird.
Es wird nun auf die Figur 3 bezuggenommen. Dort sind eine vergrößerte Ansicht der Lichtröhre, die in einer Leiterplatte 60 installiert ist, eine Lichtröhre 80 und die zwei Enden, an denen an jedem Ende lichtemittierende Dioden 81 angebracht sind, die innerhalb der Enden der Acryllichtröhre 80 eingebettet sind, die nach dem Verfahren hergestellt wurden, wie es zuvor beschrieben wurde, gezeigt. Bei dem Ende E&sub1; befindet sich deshalb eine LED 90 mit Verbindungen 91 und 92, die mit der Leiterplatte durch herkömmliche Verfahren verbunden sind.
Es wird nun auf die Figur 4 bezuggenommen. Dort ist eine vergrößerte Ansicht bzw. eine Ausschnittsansicht in perspektivischer Darstellung des Endes E&sub1; der Lichtröhre 80 der Figur 3 gezeigt, bei welcher die LED entlang der zentralen Achse AA zu installieren ist, und zwar innerhalb einer Öffnung 81 innerhalb einer Lichtröhre 80. Die Öffnung 81 ist etwas größer als der Durchmesser der lichtemittierenden Diode 90, um für eine enge Passung zu sorgen. Das Verfahren, wonach die lichtemittierende Diode 90 in die Öffnung 81 eingeführt wird, ist oben beschrieben. Bei diesem wird eine Gießflüssigkeit um die lichtemittierende Diode gegossen, wie in Zusammenhang mit der Figur 5 beschrieben wird.
Es wird nun auf die Figur 5 bezuggenommen. Dort ist eine Querschnittsansicht durch die zentrale Achse AA der Figur 4 gezeigt, bei welcher die lichtemittierende Diode 90 innerhalb der Öffnung 81 plaziert ist, in welche die Gießflüssigkeit, die eine Mischung aus Methylenchlorid oder irgendeinem geeigneten Lösungsmittel ist, die matte Oberfläche des Loches 8 transparent bzw. lichtdurchlässig machen wird, wenn sie mit den Spänen des Acryls gemischt wird. Weiter ist das Loch so gezeigt, daß es ein konisches Ende aufweist, das entfernt von der Verbindung 92 liegt, in welchem sich Blasen sammeln 110, die bei der Verteilung bzw. Streuung des Lichts von der lichtemittierenden Diode unterstützend wirken, wenn die Lichtröhre in Betrieb ist. Eine äußere Fläche 85 wurde mit Methylenchlorid bemalt und darauffolgend Wasserdampf ausgesetzt, um eine lichtdurchlässige äußere Oberfläche bereitzustellen, durch die das Licht, das durch die Lichtröhre austritt, hindurchgelangen wird, wie zuvor erwähnt wurde.
Es wird nun auf die Figur 6 bezuggenommen. Dort ist eine Lichtröhre 80 gezeigt, die auf die Leiterplatte 60 über einen Stift 91 angebracht ist, bei welcher die lichtemittierende Diode 90 Licht LI emittiert und bei welcher das Licht von den meisten der Oberflächen innerhalb der Lichtröhre, wie oben beschrieben, derartig reflektiert wird, daß der Einfallswinkel des Lichtes LI auf all die Oberflächen innerhalb der Lichtröhre geringer ist, als der kritische Winkel der totalen inneren Reflexion für den Brechungsindex für den Acrylstab oder für das Material, das für irgendeinen Kunstoffstab gewählt wurde. Somit wird das Licht LI von der Oberfläche reflektiert und erzeugt einen reflektierten Strahl LR, der weiter von den gegenüberliegenden Oberflächen reflektiert wird, bis etwas von dem Licht durch das lichtdurchlässige Gehäuse 85 der Lichtröhre 80 hindurchgelangt. Somit gelangt das Licht LT, das einen Teil des gesamten Lichts innerhalb des Systems darstellt, in Richtung auf den Träger des Ausgangsschildes. Es wird empfohlen, daß die Schicht bzw. der Überzug 85 in allen Situationen vorhanden ist, bei welchen ein metallisiertes Band verwendet werden kann oder eine interne Metallisierung des Stabes selbst kann vorgesehen werden. Jedoch wurde gefunden, daß es nicht notwendig ist, wenn man mit den meisten Plastikmaterialien zu tun hat, die teuren Schritte der Metallisierung oder des mit einem Band-Versehens durchzuführen.
Es wird nun auf die Figuren 7 bis 9 bezuggenommen. Dort ist eine Lichtröhre gezeigt, die in Figur 7 eine LED aufweist, die an einem Ende davon angeordnet ist, in Figur 8 eine Lichtröhre mit zwei LEDs, wobei jede an einem Ende der Lichtröhre angeordnet ist, und in Figur 9 eine Lichtröhre mit zwei LEDs, die gleichzeitig erleuchtet werden. Während des normalen Betriebs des Ausgangsschildes wird die LED 90 gemäß den Details der Schaltung erleuchtet werden, wie im folgenden beschrieben werden wird, bis zu der Zeit, daß ein Notfall auftritt oder zu der Zeit, zu der eine Fernsteuervorrichtung die zweite Schaltung aktiviert, in welcher eine LED 90A in Verbindung steht, womit beide LEDs während Notfallssituationen, wie in der Figur 9 gezeigt, erleuchtet werden, die wiederum blitzen können, um somit eine der Ziele der Erfindung zu erreichen, bei welcher die Lichtröhre bei im wesentlichen dem doppelten Beleuchtungspegel während eines Notfalls erleuchtet, als sie dies unter normalen Bedingungen tut.
Es wird nun auf die Figur 10 bezuggenommen. Dort ist eine Auswahl von Anzeigeschildern in alternativen Ausführungsformen der Erfindung gezeigt, bei welchen das Schild X ein "SORTI"-Zeichen für französische oder zweisprachige Installationen, nur als ein Beispiel, darstellt. Das Zeichen Y beschreibt ein Anzeigeschild, das verwendet wird, um anzuzeigen, daß eine Kasse oder ein Geschäft geöffnet oder geschlossen ist, und schließlich ist das Zeichen Z als ein Hinweis für die Öffentlichkeit auf "NO SMOKING"(NICHT RAUCHEN) vorgesehen.
Es wird nun auf die Figuren 11 und 11A bezuggenommen. Bei diesen ist ein schematisches Diagramm der Schaltung der Leiterplatte gezeigt, die einen normalen A/C- Leistungseingang 200 mit niedriger Spannung aufweist, der die Schaltung des Ausgangsschildes unter normalen Betriebsbedingungen mit Leistung versorgt und über einen Brückengleichrichter und eine Spannungsregeleinrichtung 210 zu einem Glimmstab oder einer Leuchtröhrenanordnung 220 weiterleitet, bei welcher nur eine LED an einem Ende der Leuchtröhre, wie bezüglich der Figuren 7 bis 9 gezeigt ist, mit dem normalen Eingang 200 verbunden ist. Weiter ist ein Eingang für eine Not-D/C- Batterie vorgesehen, bei dem es sich um einen 12, 6 oder 24 V Eingang handeln kann, der über einen Brückengleichrichter hindurch zu den normalerweise betriebenen LEDs und zu den notfallbetriebenen LEDs mit jeder Leuchtröhre weiterleitet, welche wegen eines Springers bzw. Jumpers, der durch zwei Dioden 250 ausgebildet ist, leuchtet. Die zweite LED innerhalb der Leuchtröhre ist in Figuren 7 bis 9 gezeigt, sollte die Leistung ausfallen. Weiter ist eine Zeitsteuerungs-Vorrichtungs-Antriebseinrichtung 270 untergebracht, die entweder auf den Steuereingang von einem Notfallalarmbedienpult 260 oder auf die Auslösung der Dioden 250 reagieren wird und die ein Blitzen der Lichtröhren und somit das Ausgangsschild mit der doppelten Erleuchtung während eines Notfalls liefert. Weiter kann der Beleuchtungspegel erhöht werden und ein Tonsignal bereitgestellt werden, das mit der Zeitsteuerung und der Antriebseinrichtung 270 koordiniert ist.
Es wird nun auf die Figuren 12, 12A und 12B bezuggenommen. Dort ist ein schematisches Schaltbild des Blockdiagramms bereitgestellt, das in den Figuren 11 und 11A gefünden wird, die genau den Betrieb der elektrischen Schaltung zeigen, bei welchem ein alternierender Stromeingang bzw. AC-Eingang bei den Anschlüssen 6 und 7 gezeigt wird, der durch einen Gleichrichter BR&sub1; durchgelangt und durch eine Spannungsregulierungseinrichtung 78XX durch eine Anzahl Dioden hindurchgelangt, die in dieser bevorzugten Ausführungsform als 3 gezeigt sind, und der dann weitergeführt wird, um in Serie geschaltete Paare lichtemittierender Dioden zu erleuchten, die mit kompatiblen Widerständen R&sub1; bis R&sub7; versehen sind, wenn die lichtemittierenden Dioden LED 1 bis 17 normales Licht innerhalb des Glimmstabes, wie in der Figur 7 gezeigt, abgeben. Ein D/C-Eingang bzw. Gleichstromeingang bei 3 und 4 gelangt weiter durch den Brückengleichrichter BR&sub2; hindurch und wird beide normalen lichtemittierenden Dioden LED 1 bis LED 17 sowie LED A bis LED 0 in Notfallsituationen, wie unter Bezugnahme auf die Figuren 9 erläutert, erleuchten. Damit dies erreicht wird, ist eine Erd-Schaltung mit einem Jumper "X" vorgesehen, der wiederum mit einer zweiten Schaltung verbunden ist, die eine Zeitsteuerung und eine Antriebseinrichtung aufweist, die in einem Mikrochip untergebracht ist, der wiederum mit zwei Mosfets Qa und Qb (Metalloxid- Halbleiter-Feldeffekttransistoren, die eine hohe Impedanz und eine niedrige Steilheit aufweisen) verbunden ist, bei welchem nur Qa freigestellt ist, während eines normalen Betriebs und Qb freigestellt ist, während des Notfallbetriebs, um die lichtemittierenden Dioden zum Leuchten zu bringen, um somit zu ermöglichen, daß die lichtemittierenden Dioden während Notfallsituationen blitzen, falls eine derartige Eigenschaft wünschenswert ist. Natürlich ist es nicht notwendig, das Blitzen bei jeder alternativen Ausführungsform der Erfindung mit aufzunehmen. Nimmt man an, daß der normale Pegel des Betriebes ein Pegel I des Betriebes ist und beim Notfallbetrieb der Pegel II des Betriebes ist, so werden die Details der Schaltung nun beschrieben.
Es wird auf die Figur 12B bezuggenommen, unter normalen Betriebsbedingungen werden 6,3 V Wechselspannung über die Eingangsanschlüsse 6 und 7 an den Brückengleichrichter BR1 und den Eingangskondensator C1 angelegt. BR1 liefert eine DC-Spannung über den Eingangskondensator C1 und an die Festspannungs-Regeleinrichtung für 5 V der Serie 78XX mit drei Anschlüssen.
Eine Spannung von 5 V Gleichstrom aus der Regeleinrichtung fällt auf 4,3 V Gleichspannung bei D1 ab, welche ebenso die Regeleinrichtung vor umgekehrten elektromagnetischen Kräften von dem DC- bzw. Gleichspannungseingang BR2 bewahrt.
Bei Pegel 1 Beleuchtung bedient eine Spannung von 4,3 V auf dem positiven Bus "A"- Schaltungen, 8 begrenzende Widerstände R1 - R8 mit in Serien geschalteten Paaren von LEDs (1 - 16) und einem einzigen Widerstand R9 mit LED 17 mit einer Endkathode einer jeden Schaltung, die an den negativen Bus "A" für die Pegel 1 Beleuchtung angeschlossen ist.
Falls Pegel II (optional) Beleuchtung auf ständiger Basis nötig ist, werden "B"- Schaltungen, 8 weitere Ra - RH Begrenuungswiderstände mit 7 Serienpaaren von LEDs (A-L und N und O) plus einem einzigen Rg mit einer LED M an den negativen Bus "B" angeschlossen. Ein optionaler Jumper von dem Punkt B1 zu dem Punkt A der Leiterplatte bzw. der Schaltplatte, muß dann plaziert werden, um die B-Schaltungen freizugeben.
Das Blitzen wird erzeugt, indem die "FL"-Spur auf der Leiterplatte unterbrochen wird und indem 2 N-Kanal-Powermosfets Qa und Qb und ein IC1-Zeitsteuerungsnetzwerk eingebaut werden, das R10, R11, C2, C3 und den 555-Zeitsteuerchip aufweist. R10, R11 und C2 bestimmen das Tastverhältnis, während C3 das Einschwingen der Powermosfests dämpft. Während des normalen Betriebs werden IC1 und Qb durch die Abwesenheit der Erdung auf 1 des Anschlußstreifens disabled bzw. geerdet. Der Stift bzw. Anschluß 3 des IC1 ist auf hoch und A1 ist aufgemacht bzw. bezüglich des Gates auf Ein, was jede Schaltung, die mit dem Punkt "A" verbunden ist, enabled bzw. freigibt. Wenn 1 des Anschlußstreifens geerdet wird, werden IC1 und Qb enabled bzw. freigegeben, IC1 beginnt dann sowohl Qa als auch Qb in die Leitung und aus der Leitung zu schalten, wobei die Blitzsequenz erzeugt wird.
Für umgerüstete Installationen kann ein Blitzen bei Leistungsausfallsituationen im Notfall bereitgestellt werden, ohne daß eine Neuverdrahtung nötig ist, indem Dioden D3 und D4 und ein Jumper "X" plaziert wird. Wenn die Leistung versagt hat, versorgt die Notfall-Leistungsversorgung den DC-Eingang zu dem Zeichen mit Energie. Die Dioden D3 und D4 lenken negatives Potential auf den Stift 1 von 555, wodurch ein Blitzen veranlaßt wird, bis die Leistung zu der Notfallversorgung wieder zurückgebracht worden ist.
Die Fernsteuerung der Blitzschaltung kann von einem Feueralarm oder einer Rauchfeststellausrüstung erzielt werden, indem der Anschluß #5 (GND bzw. ERDE) der Leiterplatte schleifenmäßig an den Anschluß #1 (CONTROL bzw. STEUERUNG) angeschlossen wird oder indem der Anschluß #1 geerdet wird und der Anschluß #5 bei dem Schild geerdet wird.
Wenn es ausgerüstet ist, falls der "Z"-Punkt auf einem BUZ-Anschluß des Schaltungskreises mit einem "Z"-Punkt von Qb über einen Jumper verbunden wird, wird ein Tonsignal der Blitzfrequenz folgen. Falls erwünscht ist, daß nur ein Blitzen bei einem Leistungsausfall im Notfall stattfindet und nur ein Tonsignal und Blitzen bei Feuer- und Rauchalarm, dann werden die Dioden D3, D4 und der Jumper "X" plaziert und der Tonsignaljumper "Z" wird von dem Punkt "Z" des BUZ-Anschlusses der Leiterplatte zu der Anschluß-#1-Seite der Diode D1 verbunden. Falls ein Tonsignal die einzige benötigte Option ist, dann wird der "Z"-Punkt des BUZ-Anschlusses der Leiterplatte mit dem #1 des Anschlußstreifens verbunden und die Fernsteuerung oder der Abfall der Leistung auf Erde wird es aktivieren.
Während des Leistungsabfalls im Notfall tritt 6 V Gleichstromleistung über die Anschlüsse 3 und 4 bei dem Anschlußstreifen aus der Notfallbatterieversorgung aus. Der Brückengleichrichter BR2 gewährleistet die Polarität der DC-Versorgung, während die Spannung auf +4,6 V DC bzw. Gleichstrom zu dem positiven Bus abfällt. Dies hat eine tatsächliche Zunahme in den Beleuchtungspegeln anfänglich zur Folge, die durch einen 0,3 V-Schritt nach oben in der Versorgungsspannung zu den LEDs verursacht wird. Die Erleuchtung wird leicht über Normal gehalten, bis die Notfallversorgungsspannung um mehr als 5 % abfällt.
Die meisten herkömmlichen Schilder, die von Notfallbatterieversorgungen betrieben werden, weichen auf eine Glühlampe mit Niedrigwatt aus, was zu einem beträchtlichen Abfall bei der Beleuchtung während des Notfalles führt.
Falls die Beleuchtung gemäß Pegel II nur während Leistungsausfall im Notfall oder Alarmbedingungen benötigt wird, verbinde man Punkt B1 auf der Leiterplatte mit Punkt B.
Für 12 oder 24 V Betrieb sind die Schaltfunktionen dieselben, abgesehen davon, daß die begrenzenden Widerstände und die LEDs neu konfiguriert werden und daß es sich bei der Spannungsreguliereinrichtung um eine 7812 handelt.
Begrenzende Widerstandswerte variieren mit der Betriebsspannung und LED-Strom und Spannungserfordernissen und Reihenparallelanordnungen.
Der Leistungsverbrauch ist so ausgestaltet, daß er 20 mA pro Schaltungszweig beträgt. Ungefähr 60 mA/12 V DC für die Pegel 1 Beleuchtung und 120 mA/12 V DC für Pegel II Beleuchtung oder weniger als 1 bzw. 2 W. 6 V-Betrieb führt zu etwas über 1 und 2 W für Pegel I und Pegel II Beleuchtung, 24 V-Betrieb führt zu ungefähr 1,5 und 3 W- Verbrauch.
Es wird nun auf die Figur 13 bezuggenommen. Dort ist ein grafische Darstellung der Leiterplatte gezeigt, die die Merkmale der Figuren 12A und 12B verkörpert, für den Fachmann wird deren Verwendung Anschluß klar werden, wenn er das Diagramm der Leiterplatte mit den Details der Figuren 12 bis 12B vergleicht.
Viele Änderungen können bezüglich der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung gemacht werden, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Die bevorzugten Ausführungsformen sind nur beispielhaft.

Claims

1. Lichtröhre (80) eines lichtübertragenden Materials zur Verwendung als eine Lichtquelle in einem Schild bzw. Zeichen, wobei die Lichtröhre eine Längsachse der Ausdehnung aufweist und wenigstens eine lichtemittierende Diode (90) wenigstens in der Nähe eines Endes davon beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (90) in Richtung auf das andere Ende der Lichtröhre (80) in der Richtung der Längsachse der Ausdehnung der Lichtröhre gerichtet ist, wobei die Lichtröhre aus einem Material ist, das eine im wesentlichen gleichförmigen Brechungsindex aufweist, eine Einrichtung (10) innerhalb der Lichtröhre bereitgestellt ist, um etwas von dem Licht innerhalb der Lichtröhre bei einem Winkel zu streuen, der größer ist, als der kritische Winkel der totalen internen Reflexion für das Lichtröhrenmaterial und nur ein Abschnitt (85) der äußeren Oberfläche der Lichtröhre lichtdurchlässig ist und Licht erlaubt davon auszutreten, wodurch, wenn Licht in der Lichtröhre übertragen wird, das Licht davon durch den lichtdurchlässigen äußeren Oberflächenabschnitt der Lichtröhre austritt.

2. Lichtröhre nach Anspruch 1, die jeweilige lichtemittierende Dioden (90) an beiden Enden davon enthält.

3. Lichtröhre nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Streueinrichtung Blasen (110) umfaßt.

4. Lichtröhre nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüchen, bei welcher die Lichtstreueinrichtung um die wenigstens eine lichtemittierende Diode (90) konzentriert ist.

5. Lichtröhre nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüchen, bei welcher die Lichtröhre (80) aus Acryl- oder Epoxyplastmaterial hergestellt ist, bei welchem der Brechungsindex ermöglicht, daß jedes Licht, das auf irgendeine Oberfläche trifft, die sich von der lichtdurchlässigen Oberfläche der Lichtröhre unterscheidet, im wesentlichen total intern reflektiert wird.

6. Lichtröhre nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Lichtröhre (80) ein im wesentlichen rechteckiger Abschnitt ist.

7. Schild bzw. Zeichen mit wenigstens einer Lichtröhre (80), wie in irgendeinem der vorherigen Ansprüche beansprucht, mit einer elektrischen Schaltungseinrichtung (Figur 11, 11a), um die wenigstens eine lichtemittierende Diode mit Energie zu versorgen, und mit einer Einrichtung (30, 40, 60), um die wenigstens eine Lichtröhre anzubringen bzw. zu befestigen, um eine vorbestimmte Nachricht oder ein vorbestimmtes Zeichen darzustellen; wobei das Versorgen der Lichtquelle mit Energie verursacht, daß Licht in die Lichtquelle übertragen wird und Licht davon durch die lichtdurchlässige äußere Oberfläche der Lichtröhre zum Anzeigen der vorbestimmten Nachricht oder des vorbestimmten Zeichens austritt.

8. Schild bzw. Zeichen nach Anspruch 7, bei welchem die Schaltungseinrichtung (270), um die wenigstens eine lichtemittierende Diode intermittierend mit Leistung zu versorgen, bei welcher das Schild veranlaßt wird zu blitzen.

9. Schild bzw. Zeichen nach Anspruch 7 oder 8, bei welchem die Schaltungseinrichtung eine Einrichtung (230) umfaßt, um die Lichtausgabe von der wenigstens einen lichtemittierenden Diode zu verstärken, wenn dies benötigt wird.

10. Schild bzw. Zeichen nach Anspruch 9, bei welchem die Schaltungseinrichtung weiter eine Tonausgabeeinrichtung (270) aufweist, bei welcher Tonsignale in Verbindung mit dem Blitzen des Schildes und/oder mit der erhöhten Ausgabe bzw. Helligkeit der wenigstens einen lichtemittierenden Diode verbunden ist.

11. Erleuchtetes Schild bzw. Zeichen mit einem Gehäuse (30), einer Schaltungseinrichtung und einer Anzahl von Lichtröhren, wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6 beansprucht, die die Beschriftung bzw. Legende des Schildes ausbilden; wobei die Schaltungseinrichtung eine Wechselspannungs-Leistungs-Eingangseinrichtung (200) aufweist, die mit einer Gleichrichtereinrichtung und einer Regeleinrichtung (210) verbunden ist, die die Lichtröhren während des normalen Betriebs des Zeichens versorgen, eine Notfall-Leistungsversorgungseinrichtung (230) in Verbindung mit einer Gleichrichtereinrichtung (230) aufweist, die die Lichtröhren während Notfallssituationen mit Energie versorgt, eine Steuereinrichtung (250), die fernsteuerbar ist, um die Notfall- Schaltungseinrichtung auszulösen bzw. zu betreiben, wobei die Schaltungseinrichtung innerhalb des Gehäuses (30) angebracht ist; wobei das Gehäuse einen Rahmen (35) aufweist, in dem die Schaltungseinrichtung beinhaltet ist, und in der Nähe der Lichtröhren angeordnet eine Schicht eines Materials (40) aufweist, durch das die Legende bzw. die Buchstaben gelesen werden können.

12. Schild nach Anspruch 11, bei welchem die Steuereinrichtung eine Einrichtung (270) aufweist, um intermittierend die wenigstens eine Lichtquelle intermittierend anzutreiben, um so ein Blitzen des Schildes zu verursachen.

13. Schild nach Anspruch 11 oder 12, bei welchem die Steuereinrichtung eine Einrichtung (270) aufweist, um den Beleuchtungspegel des Schildes zu erhöhen.