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BEREICH DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Erkennungs-/Anti-Kollisions- bzw.
Warnleuchten und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Verlängerung
der Lebensdauer derartiger Leuchten und/oder zur Ermittlung des
Versagens derartiger Leuchten.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Erkennungs-
bzw. Warnleuchten werden in Luftfahrzeugen zum Erzeugen heller Blitze
von für das
menschliche Auge ohne weiteres sichtbaren Lichts zur Verbesserung
der Erkennung von Luftfahrzeugen vom Boden aus oder von anderen
Luftfahrzeugen verwendet. Die FAA (Federal Aviation Administration)
fordert gegenwärtig,
dass Luftfahrzeuge derartige Lichter mit einer akzeptablen minimalen
effektiven Lichtintensität
von 100 oder 400 Candela (abhängig
vom Luftfahrzeug) besitzen, betrachtet innerhalb eines Winkels von
5° bezüglich der
horizontalen Ebene.
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Viele
Erkennungs- bzw. Warnleuchten nach dem Stand der Technik umfassen
eine Blitzröhre oder
ein Stroboskop-Licht, welches zunächst eine Lichtintensität herstellt,
welche die Regierungsrichtlinien erfüllt. Die Lichtintensität der Blitzröhre nimmt
jedoch über
die Nutzungszeit allmählich
ab und fällt schließlich unter
die Erfordernisse der minimalen Intensität, wodurch Wartung und/oder
das Ersetzen der Blitzröhre
notwendig werden. Die mittlere Zeit bis zum Ausfall (mean time Between
Failure MTBF) einer typischen Blitzröhre beträgt etwa 1500 bis 3000 Stunden.
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Antikollisionslampen
werden deshalb periodisch getestet, in einigen Fällen mit auf wändigen Ausrüstungen,
um sicherzustellen, dass sie die FAA-Anforderungen erfüllen. Eine übliche Praxis
ist es, die Leuchten auf planmäßiger Basis
auszutauschen, um sicherzustellen, dass ordnungsgemäße amtliche
Beleuchtungserfordernisse erfüllt
werden, selbst wenn viele der Leuchten die Beleuchtungsanforderungen
noch erfüllen.
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Um
die Frequenz zu verringern, bei der eine Erkennungs-/Anti-Kollisionsleuchte
der Ersetzung bedarf, wäre
es wünschenswert,
ein Anti-Kollisionsleuchte zu besitzen mit einer verbesserten (erhöhten) mittleren
Zeit bis zum Ausfall (MTBF).
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Das
US-Patent Nr. 5 705 808 A offenbart eine Blitzvorrichtung mit einer
Blitzröhre
und einem Lichtdetektor zum Überwachen
des durch die Blitzröhre
ausgestrahlten Lichts und eine Anordnung zum Einstellen der elektrischen
Energie, die der Blitzröhre zugeführt wird,
wenn eine vorgegebene Lichtmenge abgestrahlt wurde, um das Intensitätsniveau
der Blitzröhre
in einer vorgegebenen Toleranz aufrechtzuerhalten.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Nach
der Erfindung umfasst eine Erkennungs- bzw. Warnleuchte erste und
zweite Lampen, einen Lichtdetektor, der zur Ermittlung des Lichts
positioniert ist, welches von zumindest einer der Lampen ausgesandt
wird, eine Überwachungsschaltung, die
mit dem Lichtdetektor verbunden ist zur Lieferung eines Fehlersignals,
wenn ein Charakteristikum des Lichtausgangs von zumindest einer
der Lampen ein festgelegtes Kriterium nicht erfüllt; und eine Steuerschaltung,
die mit der Überwachungsschaltung
und der ersten und zweiten Lampe zum Aktivieren zunächst der
ersten Lampe und dann der zweiten Lampe als Reaktion auf den Eingang
des Fehlersignals der Überwachungsschaltung
verbunden ist.
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Nach
der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Erhöhen der nutzbaren Lebensdauer
einer Erkennungs- bzw. Warnleuchte die Zurverfügungstellung erster und zweiter
Lampen, Betreiben der ersten Lampe, Überwachung des Charakteristikums
des Lichtausgangs der ersten Lampe und Lieferung eines Fehlersignals,
wenn ein Charakteristikum des Lichtausgangs der ersten Lampe ein
festgelegtes Kriterium nicht erfüllt,
und Anhalten des Betriebs der ersten Lampe und Betreiben der zweiten
Lampe als Reaktion auf den Eingang des Fehlersignals.
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Die
vorangegangenen und andere Merkmale der Erfindung werden nachfolgend
vollständig
beschrieben und insbesondere in den Ansprüchen herausgestellt, wobei
die nachfolgende Beschreibung und die angefügten Zeichnungen im Detail
ein oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung
erläutern,
welche jedoch nur einen Hinweis auf eine oder mehrere der verschiedenen
Arten geben, in welchen die Prinzipien der Erfndung ausgeführt werden
können.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Lichtintensitäts-Überwachungssystems,
welches in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung konstruiert wurde.
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2 ist
eine perspektivische Explosionsansicht der Leuchte nach 1.
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3 ist
eine Querschnittsansicht der Leuchte nach 1.
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4 ist
eine perspektivische Explosionsansicht des Leuchtenbefestigungsaufbaus,
welcher in der Leuchte nach 1 enthalten
ist.
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5 u. 6 in Zusammenhang stehende funktionale
Blockdiagramme der elektrischen Schaltungen, welche bei der Leuchte
nach 1 verwendet werden.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG
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Nachfolgend
detailliert Bezug nehmend auf die Zeichnungen und zunächst auf
die 1 bis 3 wird eine Leuchte, welche
in Übereinstimmung mit
der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, generell mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet.
Die Leuchte 10 wurde für
die Verwendung als Luftfahrzeugerkennungs-/Anti-Kollisions- bzw. Warnleuchte entwickelt
und wird in diesem Zusammenhang hauptsächlich beschrieben. Der Fachmann
wird jedoch erkennen, dass eine Leuchte nach der Erfindung weitere
nützliche
Anwendungen hat, umfassend, aber nicht beschränkt hierauf, die Benutzung
in anderen Typen von Fahrzeugen, industriellen Anwendungen etc.
Es sollte verstanden werden, dass derartige alternative Anwendungen
als in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallend betrachtet
werden. Es soll zudem so ver standen werden, dass die Bezüge auf oben,
unten, oberer und unterer etc. hierin in Bezug auf die bezeichneten
Orientierungen der Leuchte gemacht sind, um örtliche Beziehungen zwischen
Komponenten der Leuchte zu beschreiben, aber nicht, um zu beschränken, es
sei denn, dies ist so ausgeführt. Zudem
werden die Begriffe "Erkennen" und "Anti-Kollision" bzw. "Warn" austauschbar verwendet.
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Wie
dies in den 1 bis 3 gezeigt
ist, umfasst die Anti-Kollisionsleuchte 10 ein Gehäuse 12,
welches aus einem oberen Gehäuseteil
oder Abdeckung 14, einem unteren Gehäuseteil oder Behälter 16 und
einer Montageplatte 18, welche zwischen der Abdeckung und
dem Behälter 16 angeordnet
ist, ausgebildet ist. Die Abdeckung 14 ist transparent
und besitzt vorzugsweise eine Fresnel-Linse 20, welche hierin
einstückig
ausgebildet ist. Die Abdeckung, welche zudem mit einem herkömmlichen
Ablassstopfen 22 ausgebildet sein kann, ist auf der Oberseite
der Montageplatte 18 durch einen Niederhaltering oder eine
Linseneinfassung 24 befestigt. Der Behälter 16 ist an der
Unterseite der Montageplatte 18 durch Befestigungselemente
(nicht gezeigt) oder andere geeignete Mittel befestigt. Gemeinsam
begrenzen die Abdeckung 14, der Behälter 16 und die Montageplatte 18 eine
innere Region 26 zur Aufnahme der internen Komponenten
der Leuchte 10, wobei die internen Komponenten generell
einen Blitzröhren-Befestigungsaufbau 28,
eine Vorrichtungsbasis 30 und elektrische Schaltkomponenten 32 zur
Lieferung von Energie zu und Steuerung der Blitzröhren-Befestigung 28 umfassen.
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Wie
in 3 dargestellt ist, umfasst der Blitzröhren-Befestigungsaufbau 28 zwei
Blitzröhren 34 und 36 und
einen herkömmliche
spulenförmigen
Reflektor 38. Der Reflektor 38 umfasst obere und
untere Reflektorhalbspulenbauteile 40 und 42,
welche axial fluchten und aneinandergekoppelt sind. Der Reflektor 38 ist
an die Befestigungsbasis 30 gekoppelt, welche wiederum
an der Montageplatte 18 befestigt ist.
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Die
Blitzröhren 34 und 36,
welche nachfolgend als Haupt- oder Erstblitzröhren bezeichnet werden, und
eine Reserve- oder Zweitblitzröhre 36 sind jeweils
konventionelle kreisförmige
(umlaufende) Blitzröhren,
welche umlaufend um die Taille (Abschnitt des kleinsten Durchmessers)
des spulenförmigen
allgemeinen Reflektors 38 in im Wesentlichen paralleler
Anordnung zueinander angeordnet sind. Die Hauptblitz röhre (oder
Reserveblitzröhre) 34 kann entweder
die obere oder die untere Blitzröhre,
welche in dem dargestellten Licht gezeigt ist, sein. Die Blitzröhren 34, 36 werden
vorzugsweise in einem beabstandeten parallelen Verhältnis zueinander
wie durch jeweilige Zentrierungsabstandshalter 44 gehalten.
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Mit
zusätzlichem
Bezug auf 4 besitzen die Zentrierabstandshalter 44 mittige
Scheibenabschnitte 46, von denen Tragarme 48 nach
außen
vorstehen. Wie dies gezeigt ist, können vier umfänglich und
gleich voneinander beabstandete Tragarme 48 für jeden
Abstandshalter vorgesehen sein. Die radialen äußeren Enden 50 der
Tragarme 48 sind so ausgeformt, dass sie die korrespondierenden
Blitzröhren 34, 36 tragen,
und jeder Arm 48 kann ein Loch 52 und einen Schlitz 54 zur
Aufnahme eines Drahtes (nicht gezeigt) haben, welcher um die Blitzröhren 34, 36 gewickelt
ist, um sie an den Tragarm 48 und dadurch an dem Zentrierabstandshalter 44 zu
halten. Jeder Zentrierabstandshalter 44 ist an dem schmaleren
Ende eines korrespondierenden der oberen und unteren Reflektorhälften 40 und 42 durch
geeignete Befestigungsmittel wie Schrauben 60 befestigt.
Andere oder alternative Typen von Abstandshaltern können zum Tragen
und Erhalten einer beabstandeten Beziehung zwischen der Hauptblitzröhre 34 und
Reserveblitzröhre 36 eingesetzt
werden.
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Die
obere und untere Reflektorhälfte 40 und 42 nehmen
im Durchmesser (Weite) von den axial äußeren Enden zu den axialen
inneren Enden ab, welche zusammengesetzt sind im Bereich der Taille 66 des
Stundenglas-förmigen
Reflektors 38. Jedes Reflektorbauteil 40, 42 besitzt
einen inneren ringförmigen
Bereich (Kammer) 68, 70, welche zwischen einer
radialen äußeren Wandung 72, 74 und
einer inneren zentralen Säule 76, 78 angeordnet
ist. Die innere ringförmige
Kammer 68, 70 ist am axialen inneren Ende des
Reflektorbauteils 40, 42 durch eine axiale Abschlusswand 80, 82 geschlossen,
während
das andere Ende des Reflektorbauteils 40, 42 eine Öffnung 84, 86 besitzt,
durch welche eine Ansteuerinduktionsvorrichtung 88, 90 (4)
in den inneren Bereich 68, 70 eingesetzt werden
kann. Die Ansteuerinduktionsanordnung 88, 90 umfasst
ein PTFE-Induktorgehäuse 96, 98,
enthaltend einen Ansteuerinduktur 100, 102. Der
Ansteuerinduktor 100, 102 ist durch Leitungen
(nicht gezeigt) an Anschlussenden 104, 106 der
korrespondierenden Blitzröhre 34, 36 elektrisch
angeschlossen. Die Anschlussendbereiche 104, 106 erstrecken
sich senkrecht zu der Ebene der anderen umlaufenden Blitzröhren 34, 36.
Die Anschlussend bereiche 104, 106 erstrecken sich
durch eine Öffnung 108 (von
der nur eine gezeigt ist) in der radialen äußeren Wand 110, 112 der
Reflektorhälfte 40, 42 und
in den inneren Bereich 68, 70. Nachdem die elektrischen
Verbindungen hergestellt sind, werden vorzugsweise die Anschlussenden 104, 106 und Ansteuerinduktionsanordnungen 88, 90 in
ihrem jeweiligen inneren Bereich 68, 70 mit einer
geeigneten Vergussmasse eingegossen.
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Jede
Blitzröhre 34, 36,
Reflektorhälfte 40, 42 und
Ansteuerinduktionsanordnung 88, 90 bilden gemeinsam
ein jeweiliges Leuchtmodul 114, 116. In der dargestellten
Ausführungsform
sind die Leuchtmodule 114 und 116 im Wesentlichen
identisch mit Ausnahme ihrer elektrischen Anschlüsse. Das Ansteuerinduktionsmittel 90 und
die Blitzröhre 36 des
unteren Leuchtmoduls 116 sind mit einer gedruckten Schaltplatine 118 verbunden,
welche auf dem Boden- (axial äußeren) Ende
der Reflektorhälfte 42 befestigt
ist. Die bodenseitige gedruckte Schaltungsplatine 118 ist mit
Kontaktstiften 120 ausgebildet, um einen Stecker zu bilden,
der zu einer korrespondierenden Buchse (nicht gezeigt) in der Befestigungsbasis 30 passt.
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Die
bodenseitige gedruckte Schaltungsplatine 118 besitzt zudem
durchgehende Stifte, welche mit einer oberen gedruckten Schaltungsplatine 126 am
axialen inneren Ende des unteren Leuchtenmoduls 116 verbunden
sind. Die obere gedruckte Schaltungsplatine 126 ist mit
Stiften 128 ausgebildet, um mit Buchsen zusammenzuwirken,
welche an einer gedruckten Schaltungsplatine 132 ausgebildet
sind, welche an dem Boden (axial inneren) Ende des oberen Leuchtenmoduls 114 befestigt
ist. Die Buchsen sind mit dem Ansteuerinduktormodul und der Blitzröhre 34 elektrisch
verbunden, und jeder andere unterstützende elektrische Schaltkreis
kann auf einer gedruckten Schaltungsplatine 134 vorgesehen
sein, welche an dem oberen (axial äußeren) Ende des oberen Leuchtenmoduls 114 befestigt
ist.
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Mit
der vorgenannten bevorzugten Konstruktion der Beleuchtungsvorrichtung 28 wird
die Beleuchtungsvorrichtung 28 durch das Zusammenstecken
der oberen und unteren Module 114, 116 und des
unteren Moduls 116 in die Vorrichtungsbasis 30 zusammengesetzt.
Derart zusammengesetzt, können
die oberen und unteren Leuchtmodule 114 und 116 sicher
aneinander und an der Vorrichtungsbasis 30 durch einen
Bolzen (nicht gezeigt) gehalten werden, der sich durch die zentrale Röhre 76, 78 erstreckt
und dessen unteres Ende in die Vorrichtungsbasis 30 eingeschraubt
ist, wie in einem Mutternbefestiger, welcher an der Unterseite 136 der
oberen Wandung 138 der Vorrichtungsbasis 30 eingeschraubt
ist, oder durch jede andere geeignete Mittel.
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Im
Hinblick auf das Vorgenannte kann man erkennen, dass die modulare
Konstruktion der Leuchte 10 das Austauschen eines defekten und/oder
verbrauchten Moduls 114, 116 erleichtert, sowie
der Zusammenbau der Beleuchtungsvorrichtung 28 im ersten
Beispiel. Gemeinsam bilden die zusammengesetzten oberen und unteren
Leuchtenmodule 114, 116 den Reflektor 38,
der dadurch aufgeteilt ist und daher gemeinsam benutzt wird durch
die beiden Blitzröhren 34 und 36.
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Der
Reflektor 38 besitzt eine äußere ringförmige konkave reflektierende
Oberfläche 140 zur
Reflexion von Licht, welches durch eines der Blitzröhren 34, 36,
im Wesentlichen radial (horizontal) nach außen ausgesandt wird, um eine
360° horizontal
konzentrierte Beleuchtung zu erreichen. Die reflektive Oberfläche 140 besitzt
obere und untere semiparabolisch geformte Halboberflächenabschnitte 142 und 144,
welche jeweils auf den oberen und unteren Reflektorhälften 40, 42 gebildet
sind. Die Brennpunkte der Halbbereiche 142, 144 sind
axial voneinander beabstandet, so dass die Hauptblitzröhre 34 in
einem Brennpunkt und die Reserveblitzröhre 36 in dem anderen
Brennpunkt angeordnet werden kann. Wegen der umlaufenden Eigenschaft
des Reflektors 38 und der Blitzröhren 34, 36 sind
die Brennpunkte eigentlich Brennlinien, mit denen die ringförmigen Achsen
der Blitzröhren 34, 36 zusammenfallen.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die semiparabolisch geformten Halboberflächenbereiche 142 und 144 sich
jeweils ein wenig über
die Zentrumsebene 146 des jeweiligen Paraboloids erstrecken,
aber nicht soweit, dass sie irgendeine der reflektierenden Oberflächen von Licht
abschatten, welches von einer von beiden Blitzröhren 34, 36 ausgesandt
wird. Obwohl die Brennpunkte der zwei Halboberflächenbereiche 142, 144 voneinander
beabstandet sind, sind sie ausreichend nah, um Licht, welches nicht
nur von der am nächsten
angeordneten Blitzröhre 34, 36 sondern
auch von der am weitesten entfernten weiteren Blitzröhre 34, 36 emittiert
wird, zu reflektieren und zu bündeln,
bzw. zu fokussieren.
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Wie
dies gewünscht
ist, werden Lichtstrahlen, welche von einer Blitzröhre 34, 36 zu
dem nächstliegenden
Halboberflächenabschnitt 142, 144 des
Reflektors 38 gelangen, so reflektiert, dass sie im Wesentlichen
radial von dem Reflektor 38 weg gelangen, um ein horizontal
konzentriertes Lichtmuster zu liefern. Die Lichtstrahlen, die von
einer Blitzröhre 34, 36 zum
entfernteren halben Oberflächenabschnitt 142, 144 gelangen,
werden jedoch nach außen
von der Horizontalen divergieren, da die Blitzröhre 34, 36 gegenüberliegend
beabstandet von dem Brennpunkt einer solchen weiter entfernten Halboberfläche 142, 144 ist.
Bei den Anwendungen, bei denen es gewünscht ist, die Lichtintensität innerhalb
eines spezifizierten Winkels von der Horizontalen zu konzentrieren,
wie z.B. 5° für eine Luftfahrzeug-Erkennungs-/Antikollisionslampe,
kann die Abdeckung 14 mit einer Fresnel-Linse 20 (anderen
geeigneten Linsenmitteln oder Äquivalenten)
ausgebildet sein, um die anderen "Ausreißer-"Strahlen in das gewünschte horizontale Fenster
abzulenken.
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Wie
dies in 3 gezeigt ist, weicht die Fresnel-Linse 20 von
der klassischen Fresnel-Linse dadurch ab, dass sie zwei konvexe
Linsen 148, 150 in der Mitte mit Prismen 152, 154 oberhalb
und unterhalb besitzt. Die zwei konvexen Linsen 148, 150 sind jeweils
mit den Blitzröhren 34, 36 horizontal
ausgerichtet. Zusammengefasst ist jeder Blitzröhre 34, 36 ein
zugehöriger
parabolischer Reflektor 142, 144 und eine Fresnel-Linse 20 zugeordnet,
ausgenommen, dass der Abschnitt jeder dieser Reflektoren 142, 144 und
Linse 20, welcher mit der anderen in Wechselbeziehung steht,
entfernt wird, und die zwei entlang einer Mittelebene 146 zusammengeführt werden,
welche gleich beabstandet ist von den horizontalen Ebenen der Blitzlampen 34, 36.
Anders geformte Reflektoroberflächen 140 und/oder
Linsen 20 können durchaus
verwendet werden, um andere Lichtmuster zu erzeugen, die für verschiedene
Anwendungen gewünscht
sind.
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Wie
in 2 gezeigt wird, ist die Blitzröhrenvorrichtung 28 mit
einem Lichtleiter (oder anderen geeigneten Lichtübertragungsmitteln) 156 ausgestattet,
welcher sich aus einer Öffnung 158,
welche in der Wand 74 des Reflektors 38 angeordnet
ist, heraus und durch eine Öffnung 160 in
die obere Wandung 138 der Vorrichtungsbasis 30 erstreckt.
Innerhalb der Basis 30 erstreckt sich der Lichtleiter 156 zu
einem Lichtdetektor 162, wie z.B. eine Photodiode, die
auf eine gedrückte
Schaltungsplatine aufgedruckt ist, welche einer der elektrischen
Schaltungskomponenten 32 (3) bildet.
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Die
Lichtleitung 156 dämpft
und fördert
Licht, welches durch jede Blitzröhre 34, 36 ausgesandt wird,
zu der Photodiode 162 zum Überwachen der Lichtintensität in der
nachfolgend beschriebenen Weise. Die Lichtintensität wird zum
Zwecke des Steuerns des Betriebs der Leuchte in der nachfolgend
bevorzugten Weise überwacht.
Vorzugsweise dient der Lichtleiter 156 dazu, die Lichtdämpfung für einen
linearen Betrieb der Photodiode 162 zu kalibrieren.
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Im
Betrieb blitzt die Hauptblitzröhre 34 zunächst mit
einer bevorzugten Frequenz, wie z.B. 42 Blitze pro Minute, welches
innerhalb eines Blitzratenbereichs (40–100 FPM) liegt, wie dies durch
die FAA-Bestimmungen für
den Betrieb von Luftfahrzeugen gefordert wird. Die Intensität der Blitzröhre 34 wird überwacht,
vorzugsweise kontinuierlich durch die Photodiode 162 und
den angeschlossenen Überwachungsschaltkreis 32.
Wenn die gemessene Intensität
als nicht in Übereinstimmung
mit einem vorbestimmten Kriterium vorgefunden wird, beispielsweise
die gemessene Intensität
unterhalb eine minimale spezifizierte Lichtintensität fällt, wie
die 100 Candela, welche durch die FAA-Vorschriften vorgeschrieben
werden, wird die Energie zur Hauptblitzröhre 34 verstärkt. Dieser "Energieverstärkungs"-Modus bewirkt, dass
die Hauptblitzröhre 34 oberhalb
der minimalen effektiven Intensität der FAA blitzt. Obwohl dieser
Prozess mehrfach wiederholt werden kann, wird die Energie zur Hauptblitzröhre 34 lediglich
einmal anstelle von stufenweise verstärkt.
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Während des
Energieverstärkungsmodus der
Hauptblitzröhre
wird das kontinuierliche Überwachen
der Intensität
der Hauptblitzröhre 34 fortgeführt, bis
die gemessene Intensität
wiederum als nicht in Übereinstimmung
mit einem vorbestimmten Kriterium vorgefunden wird, z.B. dass die
gemessene Intensität
unter eine minimale spezifizierte Lichtintensität fällt, wie die 100 Candela, die
durch die FAA-Bestimmungen vorgeschrieben sind. An diesem Punkt wird
das Blitzen der Hauptblitzröhre 34 beendet
und an ihrer Stelle die Reserveblitzröhre 36 gezündet. Nun
wird die Intensität
der Reserveblitzröhre 36 überwacht.
Wenn die gemessene Intensität
unter den minimalen Lichtintensitäts-Grenzwert fällt, wird
die Energie zu der Reserveblitzröhre 36 verstärkt. Dieser "Energieverstärkungs"-Modus bewirkt, dass
die Reserveblitzröhre 36 weiter
oberhalb der minimalen effektiven Intensität der FAA blitzt.
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Während des
Energieverstärkungsmodus der
Reserveblitzröhre
wird das kontinuierliche Überwachen
der Intensität
der Reserveblitzröhre 36 fortgesetzt,
bis wiederum die gemessene Intensität als nicht in Übereinstimmung
mit einem vorbestimmten Kriterium vorgefunden wird. An diesem Punkt
wird die Reserveblitzröhre 36 dazu
veranlasst, mit einer unterschiedlichen Rate zu blitzen, um eine
Anzeige zu liefern, dass die Leuchte nahe am Ende ihrer nutzbaren
Zeit ist. Die Reserveblitzröhre 36 wird
beispielsweise dazu veranlasst, beim Doppelten ihrer normalen Frequenz
zu blitzen. Obwohl das Verändern
der Blitzrate auf effektive Weise den Wartungs-Bedarf der Leuchte
anzeigt, können
andere Anzeigemittel eingesetzt werden, wie das Vorsehen eines Anzeigelichts
in der Leuchteneinheit, Lieferung eines Warnsignals an das Luftfahrzeug-Kontrollsystem
für eine
angemessene Weiterbehandlung, wie die Anzeige auf einer Anzeigeeinrichtung
oder einem Schirm im Cockpit, die Speicherung einer Warnanzeige
im Speicher zum Auslesen durch Diagnoseeinrichtungen etc.
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Das
Vorangegangene beschreibt eine bevorzugte Betriebsabfolge der Haupt-
und Reserveblitzröhren 34 und 36.
Es muss jedoch angemerkt werden, dass die Sequenz variiert werden
kann und/oder Teile hiervon, welche im Zusammenhang mit einem Licht
mit mehr oder weniger Blitzröhren
verwendet wird. Das Energieverstärkungsmerkmal
kann z.B. mit einem einzigen Blitzröhrenlicht verwendet werden, um
die nutzbare Zeit der Leuchte zu verlängern. Die ersten und zweiten
Blitzröhren 34, 36 können zudem abfolgend
zyklisch zuerst ihre Normalenergiemodi und dann ihre Energieverstärkungsmodi
durchlaufen. Zudem können
die ersten und zweiten Blitzröhre 34, 36 abwechselnd
entsprechend eines spezifizierten Kriteriums blitzen, beispielsweise
abwechselnd für eine
bestimmte Periode oder Anzahl von Blitzen. Beispielsweise kann die
Blitzröhre 34 für 1000 Blitze
gezündet
werden, dann die Reserveröhre
für 1000
Blitze, dann die Hauptröhre
für 1000
Blitze usw. Sollte die Ausgangslichtintensität einer der Röhren unterhalb
des Minimums fallen, kann sie im Energieverstärkungsmodus betrieben werden,
nicht weiter betrieben werden oder mit einer unterschiedlichen Rate gezündet werden,
um den Wartungsbedarf anzuzeigen.
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Der
oben beschriebene Betrieb der Anti-Kollisionsleuchte 10 wird
durch den elektrischen Schaltkreis 32 bewirkt, wobei die
funktionalen Bestandteile desselben durch das funktionale Blockdiagramm
der 5 und 6 gezeigt sind.
Der elektrische Schalt kreis 32 nach einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst im Allgemeinen einen Spannungsversorgungsschaltkreis,
welcher allgemein mit den Bezugszeichen 164 in 5 bezeichnet
ist, und Kontroll- und Überwachungsschaltkreise,
welche allgemein mit 166 in 6 jeweils
bezeichnet sind.
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Prinzipiell
Bezug nehmend auf 5 umfasst der Spannungsversorgungsschaltkreis 164 einen
EMI-Filter 168, zu dem die Eingangsenergie geführt ist,
wie 115 VAC, welche in einem Luftfahrzeug zur Verfügung gestellt
werden. Der EMI-Filter 168 dämpft Rauschen, welches in einer
Spannungsversorgung 176 gebildet wird, und verhindert,
dass es auf die Luftfahrzeug-Energieleitung aufgeschaltet wird.
Der EMI-Filter 168 unterdrückt zudem Rauschen in der Energieleitung,
das den Betrieb der Spannungsversorgung beeinträchtigen könnte. Der EMI-Filter 168 kann
in einer EMI-Dose 172 aufgenommen sein, welche in dem Gehäuse 12 vorhanden ist,
und mit einem externen Energieverbinder 174 ausgebildet
sein, wie dies in 3 gezeigt ist.
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Die
gefilterte Energie wird zum Betreiben der Schaltkreise der Energieversorgung 176 verwendet. Die
Energieversorgung 176 umfasst einen Transistor-AC-Schalter 177,
welcher die gefilterte AC-Energie filtert, welche verwendet wird,
die Blitzkondensatoren 178 aufzuladen. Ein bevorzugter
Schalter besteht aus zwei FET-Transistoren in einer AC-Brückenkonfiguration,
die eine langsame Einschaltzeit hat, um den Anlaufstrom zu reduzieren,
wenn die Blitzkondensatoren 178 beginnen sich aufzuladen. Die
Transistor-An-/Aussteuerung kann durch einen isolierten Schaltsteuerkreis 180 vorgesehen
sein, der Niedrigspannungsteuersignale verwendet, die auf Erde bezogen
sind, und sie in Steuersignale umwandelt, welche auf 115 VAC bezogen
sind. Ein Spannungsverdopplungs-Schaltkreis 179 wandelt
die 115 VAC in etwa +280 VDC und –280 VDC für die Verwendung als Kondensatoraufladespannungen
um. Der Spannungsverdoppler 179 ist in der Lage, 320 VDC
aus 115 VAC herzustellen. Die momentan entwickelte Spannung wird
durch den Energieregulator 190 gesteuert und kann zwischen
250 VDC und 295 VDC variieren.
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Die
Blitzkondensatoren 178 werden verwendet, um die Energie,
die von den Blitzröhren 34, 36 gebraucht
wird, zu liefern. In einer bevorzugten Ausführungsform können vier
Kondensatoren in zwei parallelen Gruppen, die in Serie verbunden
sind, angeordnet sein. Die Blitzröhre 34, 36,
welche einen Xenongas-Blitzröhre
sein kann, ist über
die Gruppe von verbundenen Kondensatoren verbunden und stellt eine
gewünschte
Spannung von etwa 500–600
Volt zur Verfügung
z.B. den Blitzröhren 34, 36.
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Insbesondere
sind die Anode und Katode jeder Blitzröhre 34, 36 mit
den Ausgängen
der Kondensatoren 178 verbunden. Bei einer bevorzugten
Anordnung ist die Katode jeder Röhre 34, 36 mit
dem Kondensator-Minus über
die Sekundänrwicklung
des Ansteuerinduktors 100, 102 (Transformator)
verbunden. Die Primärwindung
des Ansteuerinduktors 100, 102 ist mit einer jeweiligen
Blitzröhren-Ansteuergeneratorschaltung
verbunden, der ein Hauptblitzröhren-Ansteuergeneratorkreis 186 für die Hauptblitzröhre 34 und
ein Reserveblitzröhren-Ansteuergeneratorkreis 188 für die Reserveblitzröhre 36 ist.
Wenn ein Ansteuerimpuls, z.B. ein –275-Volt-Impuls, auf die Primärwindung
des Ansteuertransformators aufgebracht wird, wird ein Hochspannungsnegativpuls, z.B. –5000 Volt
bis –7000
Volt, durch die Transformatorsekundärwicklung erzeugt. Diese Spannung
veranlasst das Xenongas in der Blitzröhre 34, 36,
von einem Isolator in einen Niedrigwiderstand-Leiter umzuschlagen,
wodurch die Blitzkondensatoren 178 sich durch die Blitzröhre 34, 36 entladen
unter Bildung eines brillant-weißen Lichtblitzes. Ein geerdeter
Draht kann um die Außenseite
der Blitzröhren 34, 36 gewickelt
sein, um die Fortpflanzung des ionisierten Gases in der Blitzröhre 34, 36 zu
unterstützen
und eine EMI-Abschirmung zu bilden, die durch die Blitzröhre 34, 36 erzeugt
wird, wenn sie zündet.
Dies minimiert das Übersprechen
zwischen der Haupt- und Reserveblitzröhre 34, 36.
Dieses Verfahren des Ansteuerns der Blitzröhren 34, 36 schafft
zudem einige andere Vorteile. Insbesondere erlaubt es den Blitzröhren 34, 36,
in dichter Annäherung
zueinander in einem aufgestapelten Verhältnis montiert zu sein, was es
wiederum erlaubt, einen gemeinsamen Reflektor 38 für beide
Blitzröhren 34, 36 zu
verwenden. Als Folge hieraus ist das optische Design des Reflektors 38 und
der Linse 20 stark vereinfacht. Ein weiterer Vorteil ist,
dass serielle Ansteuerschaltkreise eine Isolation der Ansteuerspannung
zwischen den Blitzröhren 34, 36 gewährleisten,
so dass eine Ansteuerkopplung zwischen den eng beieinanderliegenden
Blitzröhren 34, 36,
welches üblicherweise
zu unregelmäßigen Blitzen
in parallelen Ansteuerkreisen führt,
verhindert wird. Der serielle Ansteuerkreis schafft zudem eine elektromagnetische
Abschirmung für
die Blitzröhren 34, 36,
welches elektromagnetische Interferenz (EMI) reduziert, der die
Blitzröhren 34, 36 ausgesetzt
sind während
der anfänglichen
Ansteuerung. Es reduziert zudem die Größe der EMI-Unterdrückung, welche
benötigt
wird, die FAA-auferlegten EMI-Erfordernisse
zu erfüllen.
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Das
Laden der Blitzkondensatoren 178 wird durch einen Energieregulator 190 gesteuert.
Nachdem eine Blitzröhre 34, 36 gezündet hat
und die Blitzkondensatoren 178 entladen sind, erhält der Regulator 190 ein
Taktsignal von einem Blitz-Zeitgeber 192 zum Beginn des
Aufladens der Kondensatoren 178. Der Regulator 190 liefert
ein Signal an die isolierte Schaltsteuerung 118, welches
dazu verwendet wird, den Transistor-AC-Schalter 179 anzuschalten,
was den Ladezyklus beginnen lässt.
Nachdem der Kondensator 178 auf die Spannung aufgeladen
wurde, die notwendig ist, die erforderliche Energie zu erhalten,
schaltet der Energieregulator 190 das Signal zu der isolierten
Schaltsteuerung 180 ab, welches die AC(Wechselstrom)Energie
zu den Blitzkondensatoren 178 abschaltet. Da die Kondensatoren 178 altern und
ihre Kapazität
sich ändert,
justiert der Energieregulator 190 die Kondensatorladespannung,
um den Energieausgang konstant zu halten, wobei der Ausgang eine
Funktion der Blitzkondensatorkapazität und der Kondensatorspannung
ist. Dies hält
die Energie auf einem minimalen Niveau und verlängert die Lebenszeit der Blitzröhren 34, 36.
Wenn die Blitzröhrenintensität unter
einen minimalen Schwellenwert sinkt, sendet ein Intensitätsüberwachungsenergieverstärkungs-Signalspeicher 194 (6) ein Signal an den Energieregulator 190,
um die Energie zu den Blitzröhren 34, 36 zu
erhöhen.
Dies erhöht
die Intensität
und schafft zusätzliche
Betriebszeit für
die Blitzröhre 34, 36,
wie dies oben bereits diskutiert wurde.
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Der
Regulator 190 besitzt vorzugsweise hiermit verbunden eine Überspannungsüberwachung 196,
welche die positiven und negativen Blitzröhrenspannungen misst. Wenn
die Ladespannung über
einen festgelegten Betrag ansteigt, z.B. + oder –300 VDC, setzt die Spannungsüberwachung 196 den
Energieregulator 190 mit einem Abschaltsignal an den isolierten
Energiesteuerkreis 180 außer Kraft. Dies passiert zum
Beispiel, wenn die Blitzröhre 34, 36 nicht
zündet.
In einem solchen Fall würde
der Energieregulator 190 versuchen, die bereits geladenen Kondensatoren 178 zu
laden, und würde,
wenn er nicht durch die Überspannungsüberwachung 196 gestoppt
wird, die Kondensatoren 178 überladen, was deren nutzbare
Lebensdauer verkürzen
könnte.
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Wie
dies in den 5 und 6 gezeigt
ist, umfassen die elektrischen Schaltkreise einen Synchronisationsschaltkreis 198,
der ein Synchronisationssignal, z.B. ein 400 Hz-Signal, an den Blitz-Takter 192 sendet.
Dieses Signal wird verwendet, um alle Taktfunktionen in der Energieversorgung 176 über den Blitz-Takter 192 zu
steuern, welcher die Taktsignale erzeugt, die von dem Energieregulator 190 und
den Ansteuergeneratoren 186, 188 benötigt werden.
Der Taktgeber 192 generiert zudem ein Taktsignal zur Steuerung
eines Intensitätsüberwachungsschaltkreises 200,
der nachfolgend beschrieben wird. Die Ansteuergeneratoren 186, 188 sind
in der Lage, eine Blitzröhrenansteuerung
mit einer normalen Rate von z.B. 42 Blitzen pro Minute zu geben,
und zumindest der Reserveansteuergenerator 188 ist in der
Lage, eine Blitzröhrenansteuerung
mit einer unterschiedlichen Rate wie der doppelten der normalen
Rate oder ein Doppelblitz-Ansteuersignal herzustellen.
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Die
Energie für
die Blitzröhrenansteuerungen 186, 188 wird
von einem Ansteuerenergiekreis 202 geliefert. Der Ansteuerenergiekreis 202 kann
ein positiver Spannungsverdoppler zur Lieferung von 300 VDC zu den
Blitzröhrenansteuergeneratoren 186, 188 sein.
Jeder Blitzröhrengenerator 186, 188 liefert
z.B. einen –275-Volt-Impuls,
welcher mit der Ansteuerspule des Ansteuertransformators 100, 102 für die Blitzröhren 34, 36 verbunden
ist. Der Impuls kann durch einen Kondensatorentladungs-SCR-Schaltkreis
gebildet werden, der durch den Lampenintensitätsüberwachungs-Ansteuerungssteuerschaltkreis 204, 206 gesteuert
wird. Wenn die Blitzröhre 34 nicht
zündet,
muss die Kondensatorspannung auf einem bleibenden Wert sein, entweder
niedrig oder hoch, abhängig
von der Ursache dafür,
dass der Blitz nicht zündet.
Ein Blitzdetektor 207 überwacht
das Aufladen und Entladen der Blitzkondensatoren 178. Wenn
sie eine bleibende Spannung besitzen und nicht geladen und entladen werden
für eine
vorbestimmte Zeitperiode, bildet der Blitzdetektor 207 ein
Fehlersignal, das an einen Hauptblitzröhrenfehlerschalter 208 gesendet
wird, um das Umschalten auf die Reserveblitzröhre 36 einzuleiten.
In gleicher Weise produziert der Reserveblitzröhrengenerator 180 zum
Beispiel ein –275-Volt-Impuls,
der verbunden ist mit der sekundären
Ansteuerspule des Ansteuertransformators 102 der Reserveblitzröhre 36.
Der Impuls kann durch einen Kondensatorentladungs-SCR- Kreis erzeugt werden,
der durch einen Reservelampenintensitätsüberwachungs-Ansteuersteuerschaltkreis 206 gesteuert wird.
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Wie
man in 5 weiter sehen kann, umfasst die Spannungsversorgung 176 zudem
eine Niedrigspannung-Energieversorgung 209, um eine niedrige
Gleichspannung zu dem Blitz-Energieversorgungskreis und dem Intensitätsüberwachungsschaltkreis
zu liefern. Die Niedrigspannung-Energieversorgung 209 kann
einen Transformator umfassen, der die 115 VAC auf die gewünschten
Gleichspannungen wie ±10
VDC und ±5
VDC herunterspannt. Der Transformator kann zudem eine isolierte
Wicklung haben, welche Energie an den isolierten Schaltsteuerkreis 180 liefert.
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Im
Folgenden wird im Wesentlichen Bezug genommen auf 6,
wobei der Intensitätsüberwachungs-
und Steuerschaltkreis 166 einen Photodiodenschaltkreis 210 mit
der Photodiode 162 umfasst, welche, wie bereits dargelegt,
die Lichtintensität
der betriebenen Blitzröhre 34, 36 über den
Lichtleiter 156 überwacht.
Der Photodiodenschaltkreis 210 liefert ein Ausgangssignal
an einen Integrierschaltkreis 212, das proportional der
Lichtintensität
ist, welche durch die dann betriebene Blitzröhre 34, 36 erzeugt wird.
Wie dies bevorzugt wird, ist die Photodiode 162 dazu ausgewählt, ein
Ansprechverhalten zu erzeugen, das sich dem Ansprechverhalten des
menschlichen Auges annähert
und die Lichtintensität
in Candela quantifiziert, was eine photometrische Messung ist, die
es erlaubt, die Intensität
mit den Erfordernissen für
FAA zugelassene photometrische Intensitäts-Testmessungen zu vergleichen. Die Photodiode 162 sollte
ebenso in der Lage sein, einen stabilen Ausgang über den gesamten Betriebstemperaturbereich
der Blitzröhren 34, 36 zu
gewährleisten.
Wenn der Ausgang des Photodiodenschaltkreises 210 oder ein
alternativer Lichtsensor temperaturempfindlich ist, kann eine Temperaturkompensation
vorgesehen sein, um einen normalisierten Ausgang zu gewährleisten.
Wie dies bevorzugt ist, kann die Photodiode 162 in einem
metallischen hermetisch abgedichteten Behältnis mit einem Glasfenster
zum Schutz gegen die Umgebung verpackt sein.
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Die
Integratorschaltung 212 wandelt die von dem Photodiodenschaltkreis 210 gemessene
Lichtintensität
in eine integrierte Ausgangsspannung um, welche eine Funktion der
Lichtintensität
des Blitzes ist, der von der Blitzröhre 34, 36 ausgesandt wird.
Da die Lichtintensität
der Blitze typischerweise um einen kleinen Wert schwankt, wird das
Licht von einer Mehrzahl von Blitzen integriert, um eine durchschnittliche
Intensität
zu erhalten. Das Mittel der Lichtintensität aus einer Vielzahl von Blitzen
stellt ein stabileres Signal für
die Ermittlung des momentanen Lichtintensitätsausgangs zur Verfügung und
verhindert die Generierung eines falschen Lampenausfallsignals als ein
Ergebnis eines gelegentlichen unter dem Schwellenwert liegenden
Blitzes. Jedes Mal, wenn die Blitzröhre 34, 36 blitzt,
steigt die integrierte Ausgangsspannung um einen Betrag, der proportional
zur Intensität
des Blitzes ist. Entsprechend ist die Spannung, die zu einer bestimmten
Zeit erzielt wird, gleich der Gesamtspannung aller Blitze, welche
bis zu dieser bestimmten Zeit gemessen wurden. Entsprechend ist
das Ausgangssignal des Integrators 212 eine Gleichspannung
proportional zu der durchschnittlichen Intensität des Lichtausgangs. Nachdem eine
vorbeschriebene Anzahl von Blitzen integriert wurde, wird der Ausgang
des Integrators 212 durch einen Intensitätsvergleicher 214 mit
einem Referenzwert verglichen, der von einer Referenzspannungsquelle 216 zur
Verfügung
gestellt wird, und dann wird der Integrator 212 zurückgesetzt
(auf Null) durch den Intensitätsüberwachungszähler 200,
bevor eine nächste
Serie von Blitzen gemessen wird.
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Der
Intensitätsvergleicher 214 überwacht den
Ausgang des Integrators 212 und produziert einen Ausgangshinweis,
ob der Integrator-212-Ausgang das Vergleichskriterium erfüllt oder
nicht erfüllt. In
der gezeigten Ausführungsform
produziert der Vergleicher 214 ein "GO"-
oder "NOGO"-Signal, basierend
auf dem Vergleich des Integrator-212-Ausgangssignal mit
einer Referenzspannung, welche vorzugsweise durch die Referenzspannungsquelle 216 zur
Verfügung
gestellt wird, welche ein stabiler Temperatur-kompensierter Spannungsschaltkreis sein
kann. Das Referenzspannungsniveau kann eingestellt werden im Verhältnis zu
den minimalen effektiven Lichtintensitätserfordernissen der FAA, um
zum Beispiel mit den minimalen effektiven Lichtintensitätsanfordernissen
der FAA zu korrespondieren oder leicht oberhalb dieser minimalen
Erfordernisse zu liegen. Wenn die Integrator-212-Ausgangsspannung geringer
ist als die Referenzspannung, gibt der Vergleicher 214 ein "NOGO"-Signal aus. Wenn
die Integrator-212-Ausgangsspannung größer ist als die Referenzspannung,
gibt der Vergleicher 214 ein "GO"-Signal
aus.
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Anfänglich wird
die Integrator-212-Ausgangsspannung unterhalb der Vergleicherreferenzspannung
sein und der Vergleicher 214 ein "NOGO"-Signal
ausgeben. Da aufeinanderfolgende Lichtblitze gemessen werden, wird
die integrierte Ausgangsspannung schrittweise ansteigen von 0 Volt
zu der letzten Spannung, die für
die voreingestellte Anzahl von Blitzen gemessen wird. Wenn die Integrator-212-Ausgangsspannung über die
Referenzspannung wächst,
gibt der Vergleicher 214 ein "GO"-Signal
aus. Wenn die Intensität
der Blitzröhren 34, 36 unter
ein minimales Niveau sinkt, verbleibt der Vergleicherausgang im "NOGO"-Zustand.
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Nachdem
ein Satz von Blitzen gemessen wurde, wird der Zustand des Vergleicherausgangs
in einem Intensitätsstatus-Signalspeicherschaltkreis 220 gespeichert,
welcher durch den Intensitätsüberwachungszählschaltkreis 200 gesteuert
wird. Der Intenstitätsüberwachungszähler 200 wird
durch den Blitzertakte 192 getaktet und stellt Taktsignale
nicht nur für
den Intensitätsstatussignalspeicher 220,
sondern auch für
den Integrator 212, einen Lichterwärmungsunterdrückungsschalter 222 und
einen Intensitätsintegratorausfallzähler 226 zur
Verfügung.
Beim Einschalten der Energie wird der Zähler auf Null durch eine Anschalt-Drucksetzschaltkreis 225 gesetzt
und synchronisiert den Betrieb der Zähler.
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Nachdem
der Intensitätsüberwachungszähler 200 die
vorbestimmte Anzahl von Blitzen für einen Satz von Blitzen zählt, die
für den
Vergleich mit dem Referenzwert integriert werden sollen, sendet
der Zähler 200 ein
Taktsignal an den Intensitätsstatussignalspeicher 220,
so dass dieser den "GO"-/"NOGO"-Status des Intensitätsvergleicherausgangs speichert.
Dieses findet statt kurz bevor der Zähler 200 den Integrator 212 zurücksetzt,
diesen so setzend, dass er eine weitere Reihe von Blitzen misst. Der
Signalspeicher 220 ignoriert dann den Vergleicherausgang,
bis der nächste
Satz von einer Mehrzahl von Blitzen gemessen ist und ein weiteres
Taktsignal durch den Zähler 200 zu
dem Intensitätsstatussignalspeicher 220 gesendet
wurde.
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Vorzugsweise
wird der Intensitätsstatussignalspeicher 220 für eine voreingestellte
Zeitperiode daran gehindert, ein "NOGO"-Signal
auszusenden, wenn die aktive Blitzröhre 34, 36 angeschaltet
wurde. Dieses erlaubt der Blitzröhre 34, 36 sich
auf ihre Betriebstemperatur aufzuwärmen. Bei bestimmten Niedrigtemperatur bedingungen
kann die Lichtintensität
der Blitzröhren 34, 36 unter
der erforderlichen Intensität
sein, in welchem Fall ein "NOGO"-Signal durch den
Vergleicher 214 ausgegeben würde und von dem Intensitätsstatussignalspeicher 220 aufgefangen
würde,
wenn, nach eine Aufwärmzeit,
die Lichtintensität
auf der anderen Seite über
das erforderliche Minimum steigen würde. Ein Unterdrückungssignal
kann von einem Schalter 222 zu dem Intensitätsstatussignalspeicher 22 für die vorgeschriebene
Periode gesandt werden, überwacht
von dem Intensitätsüberwachungszähler 200,
was bedeutet, dass die Zeitperiode basiert auf einer Anzahl von
Blitzen, die benötigt
werden, die Blitzröhren 34, 36 auf
ihre Betriebstemperatur zu bringen.
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Der "GO"-/"NOGO"-Status des Intensitätsstatussignalspeichers 220 wird
durch einen Intensitätsintegratorausfallzähler-Schaltkreis 226 überwacht.
Der Intensitätsintegratorausfallzähler 226 verhindert
das vorzeitige Umschalten der Hauptblitzröhre 34 auf die Reserveblitzröhre 36,
wenn die Lichtintensität
der Hauptblitzröhre 36 die
minimale Lichtintensität
erreicht. Da der Abfall in der Lichtintensität üblicherweise stufenweise ist,
kann der Lichtausgang mit Unterbrechungen unterhalb der spezifizierten
minimalen Lichtintensität
fallen. Der Intensitätsintegrationsausfallzähler 226,
der durch den Intensitätsüberwachungszähler 200 getaktet
wird, überwacht
den Intensitätsstatussignalspeicher 226 für eine vorbestimmte
Anzahl von aufeinanderfolgenden "NOGO"-Ausgangssignalen, korrespondierend zu
einer aufeinanderfolgenden Mehrzahl von Sätzen von Blitzen. Wenn die
vorgeschriebene Anzahl von aufeinanderfolgenden Messungen "NOGO" ergibt, liefert der
Intensitätsintegrationsausfallzähler 226 ein
Fehlersignal in Form eines Energieverstärkerstellsignals an den Energieverstärkerschalter 194,
welches den Energieverstärkungsmodus
des Energieregulators 190 ermöglicht. In Antwort hierauf
erhöht
der Energieregulator 190 die Spannung, auf die die Blitzkondensatoren 178 geladen
werden. Die erhöhte
Spannung korrespondiert mit einer Erhöhung in der Lichtintensität der Hauptblitzröhre 34.
Dieses verlängert
in der Tat die nutzbare Zeit der Hauptblitzröhre 34. Zudem verlängert dies
die Lebenszeit der Hauptblitzröhre 34 über die
Lebensdauer, die die Hauptblitzröhre 34 auf
der anderen Seite haben würde, wenn
sie mit einer höheren
Spannung betrieben würde,
da die Lebenszeit einer Blitzröhre
typischerweise abnimmt mit einer steigenden Betriebsspannung.
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Nachdem
die Energie der Hauptblitzröhre 34 verstärkt wurde,
setzt der Intensitätsintegrationsausfallzähler 226 die Überwachung
des "GO"-/"NOGO"-Status des Intensitätsstatussignalspeichers 220 fort.
Wenn mehrere aufeinanderfolgende Messungen "NOGO" sind,
liefert der Intensitätsausfallzähler 226 ein
Hauptlampenausfallsignal an einen Hauptlampenausfallschalter 208 zum
Einleiten der Umschaltung auf die Reserveblitzröhre 36. Der Hauptlampenausfallschalter 208 liefert
ein Unterdrückungssignal an
die Hauptlampenansteuersteuerung 204 und ein Ansteuerungssignal
an die Reservelampenansteuerungssteuerung 206 (während des
Betriebes der Hauptblitzröhre 34 gibt
der Hauptlampenfehlerschalter 208 ein Unterdrückungssignal
an die Resenrelampenansteuerung 206, um das Blitzen der
Reserveblitzröhre 36 zu
verhindern). Der Hauptlampenausfallschalter 208 liefert
zudem ein Rücksetzsignal
an den Energieverstärkungsschalter 194,
was den Energieregulator 190 dazu veranlasst, die Blitzkondensatoren 178 mit
den originalen oder normalen Energieeinstellungen aufzuladen. Die
Reserveblitzröhre 36 blitzt
nun anstelle der Hauptblitzröhre 34.
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Während des
Blitzens der Reserveblitzröhre 36 setzt
der Intensitätsintegrationsfehlerzähler 226 die Überwachung
des "GO"-/"NOGO"-Status des Intensitätsstatussignalspeichers 220 fort,
wobei der Ausgang des Intensitätsintegratorfehlerzählers 226 zu
einem Reservelampenfehlersignalspeicherschaltkreis 228 gesendet
wird. Wenn einige aufeinanderfolgenden Messungen "NOGO" sind, liefert der
Intensitätsintegrationsfehlerzähler 226 ein
Lampenausfallsignal an den Energieverstärkungsschalter 194,
welches den Energieverstärkungsmodus
des Energieregulators 190 ermöglicht. In Antwort hierauf
erhöht
der Energieregulator 190 die Spannung, mit der die Blitzkondensatoren 178 geladen
werden. Die erhöhte Spannung
korrespondiert mit einer Erhöhung
der Lichtintensität
der Reserveblitzröhre 36.
Dieses erhöht
in der Tat die nutzbare Lebensdauer der Reserveblitzröhre. Zudem
erhöht
dies die Lebenszeit der Reserveblitzröhre über die Lebensdauer, die Reserveblitzröhren haben
würden,
wenn sie mit einer höheren
Spannung betrieben werden.
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Nachdem
die Energie zur Reserveblitzröhre 36 verstärkt wurde,
setzt der Intensitätsintegrationsfehlerzähler 226 die Überwachung
des "GO"-/"NOGO"-Status des Intensitätsstatussignalspeichers 220 fort.
Wenn einige aufeinanderfolgende Messungen "NOGO" sind,
sendet der Intensitätsfehlerzähler 226 ein
Reservelampenausfallsignal an den Reservelampenfehlerschalter 228,
welcher ein Doppelblitzeinschaltsignal an die Reservelampenansteuerung 206 schickt.
Die Reserveblitzröhre 36 blitzt
dann doppelt, um eine sichtbare Anzeige an die Besatzung und/oder
das Bodenpersonal zu liefern, dass die Intensität des Lichts nahe dem FAA-Minimumniveau ist.
Bei der bevorzugten Ausführungsfom
blitzt die Reserveblitzröhre 36 mit
84 Blitzen pro Minute, welches das Doppelte der 42 Blitze pro Minute
bei normalem Betrieb ist. Vorzugsweise wird während des Doppelblitzens jeder
andere Blitz mit einer reduzierten Energie gebildet, um die totale
Energie zu der Blitzröhre
auf einem Niveau zu halten, das die Blitzröhre nicht dazu veranlasst,
sich zu überhitzen
und auszubrennen. Es ist anzumerken, dass sowohl die normale (42
FPM) und die doppelte (84 FPM) Blitzraten innerhalb des von der
FAA akzeptierten Blitzratenbereichs liegen. Die doppelte Blitzrate
alarmiert das Luftfahrzeug-Wartungspersonal,
dass die Lichtintensität
des Antikollisionslichts 10 nahe der minimalen erforderlichen
effektiven Intensität
ist und dass eine Wartung des Anti-Kollisionslichts 10 nötig ist.
Die Reserveblitzröhre 36 setzt
das Doppelblitzen fort, bis sie repariert oder ausgetauscht ist.
Wie dies bevorzugt ist, wird Batterieenergie geliefert, wenn das
Licht 10 ausgeschaltet ist, um den Niedrigintensitätsstatus
zu erhalten, bis Energie wieder aufgebracht wird.
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Nachdem
beide Lampen ihr Lebensende erreicht haben, kann es wünschenswert
sein, beide Lampen gemeinsam blitzen zu lassen, um einen ausreichenden
Lichtausgang von der Beleuchtungsvorrichtung auszugeben. Dies kann
einige Redundanzen erfordern, wie zwei Sätze von Blitzkondensatoren.
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Ein
Betriebsstundenzählerschaltkreis 230 zählt die
Anzahl der Blitze, die bei den Blitzröhren 34, 36 aufgelaufen
sind. Der Zähler 230 wird
durch den Blitztakter 192 getaktet und inkrementiert jedes
Mal, wenn eine Blitzröhre 34, 36 zündet. Es
ist bevorzugt, dass der Zähler 230 aus
Batterieenergie gespeist wird und seine Zählung beibehält, wenn
das Licht 10 nicht betrieben wird. In einer bevorzugten
Ausführungsform
ist der Zähler 230 in
der Lage, etwa 26.000 Betriebsstunden (etwa 67 Mio. Blitze) aufzuzeichnen, und
dass er nur zurückgesetzt
werden kann während der
Wartung, wenn die Blitzröhren 34, 36 ausgetauscht
werden.
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Obwohl
die Erfindung mit Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, werden dem Fachmann beim Lesen und Verstehen
dieser Patentbeschreibung und der beigefügten Zeichnungen äquivalente Änderungen
und Modifikationen begegnen, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen,
wie er in den unabhängigen Ansprüchen definiert
ist. In bestimmtem Hinblick auf die verschiedenen Funktionen, die
durch die oben beschriebenen Zahlen (Bestandteile, Baugruppen, Vorrichtungen,
Zusammensetzungen, etc.) ausgeführt
werden, sollen die Begriffe (einschließlich einem Bezug auf eine "Anordnung"), die verwendet
werden, um solche Zahlen zu beschreiben, einer beliebigen Zahl entsprechen,
wenn nicht anders angezeigt, die die spezifische Funktion der beschriebenen
Zahl (d.h., die funktionell äquivalent
ist) ausführt,
selbst wenn sie zur offenbarten Struktur, die die Funktion im hier
dargestellten beispielhaften Ausführungsbeispiel oder den Ausführungsbeispielen
der Erfindung ausführt,
nicht strukturell äquivalent
ist. Zusätzlich
kann, während
ein besonderes Merkmal der Erfindung oben mit Bezug auf nur eines
der verschiedenen, dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde,
solches Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen
Ausführungsbeispiele
kombiniert werden, die für
eine beliebige vorgegebene oder besondere Anwendung gewünscht und
vorteilhaft sein kann.