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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit.
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In der Medizintechnik spielt die Ausfallsicherheit von Geräten eine große Rolle, da z. B. während einer Operation diese nicht unterbrochen werden kann, nur weil ein medizinisches Gerät ausfällt. Daher sind teilredundante Beleuchtungssysteme bekannt, bei denen mehrere Lichtquellen vorgesehen sind, wobei bei Ausfall einer Lichtquelle auf eine andere Lichtquelle umgeschaltet werden kann. Dies ist in der Regel damit verbunden, dass sich der Strahlengang des Lichtes ändert, wodurch auch die Lichtstärke sich verändert und somit eine andere Wahrnehmung des beleuchteten Bereiches erfolgen kann. Alternativ sind auch Beleuchtungssysteme bekannt, bei denen die Teilredundanz dadurch erreicht wird, dass eine Ersatzlichtquelle an die Stelle einer anderen Lichtquelle geschwenkt werden kann.
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Nachteilig an diesen teilredundanten Beleuchtungssystemen ist, dass die Ausfallsicherheit nur bei Ausfall der Lichtquelle selbst gewährleistet ist. Fallen dagegen andere Baueinheiten des Beleuchtungssystems, die für die Funktion des Beleuchtungssystems unerlässlich sind, beispielsweise die Kühlung der Lichtquelle und/oder die Stromversorgung aus, kann das Beleuchtungssystem nicht weiter betrieben werden.
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Um dieses Problem zu lösen sind Beleuchtungssysteme bekannt, bei denen zwei vollkommen separate Beleuchtungseinheiten vorgesehen sind, d. h. dass nicht nur zwei oder mehr Lichtquellen sondern auch alle anderen Einheiten doppelt vorgesehen sind. Hierbei bilden jeweils eine Lichtquelle und die anderen zugeordneten Elemente eine autonome Einheit. Nachteilig an solchen Beleuchtungseinheiten ist es, dass diese sehr aufwendig gebaut sind und auch nur so lange funktionieren, wie innerhalb einer dieser autonomen Einheiten alle Elemente funktionsfähig sind. Fällt beispielsweise innerhalb einer Einheit die Lichtquelle und in der anderen Einheit die Kühlung aus, kann auch dieses Beleuchtungssystem nicht weiter verwendet werden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungseinheit anzugeben, die eine hohe Ausfallsicherheit und insbesondere eine volle Redundanz gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß umfasst die Beleuchtungseinheit einen Kanal, in dem eine erste und eine zweite Lichtquelle aufgenommen sind, wobei diese beiden Lichtquellen im Kanal hintereinander angeordnet sind. An einem ersten Ende des Kanals ist eine erste Kühleinheit zum Kühlen der ersten und der zweiten Lichtquelle und an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende des Kanals eine zweite Kühleinheit zum Kühlen der ersten und der zweiten Lichtquelle angeordnet. Ferner ist in dem Kanal eine Lichtaustrittsöffnung vorgesehen, wobei im Kanal ein verstellbares Reflektionselement angeordnet ist, mit dessen Hilfe je nach Stellung des Reflektionselements wahlweise von der ersten oder der zweiten Lichtquelle abgestrahltes Licht durch die Lichtaustrittsöffnung zur Beleuchtung eines Beleuchtungsbereiches gelenkt wird.
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Unter dem hintereinander Anordnen der Lichtquellen in dem Kanal wird insbesondere verstanden, dass die beiden Lichtquellen seriell angeordnet sind, d. h., dass die beiden Lichtquellen bezogen auf die Längsachse des Kanals hintereinander angeordnet sind.
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Durch das verstellbare Reflektionselement wird gewährleistet, dass bei Ausfall einer der beiden Lichtquellen durch entsprechendes Verstellen des Reflektionselementes Licht von der anderen Lichtquelle zur Beleuchtung genutzt werden kann.
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Das Anordnen der beiden Lichtquelle hintereinander in einem Kanal, an dessen Enden jeweils eine Kühleinheit vorgesehen ist, bietet den Vorteil, dass bei Ausfall einer der beiden Kühleinheiten beide Lichtquellen über die andere Kühleinheit gekühlt werden können.
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Somit wird insgesamt eine vollredundante Beleuchtungseinheit erreicht, d. h. dass sowohl bei Ausfall einer Lichtquelle als auch beim Ausfall einer Kühleinheit nach wie vor die Beleuchtungseinheit betrieben werden kann. Insbesondere hat die zuvor beschriebene Anordnung den Vorteil, dass keine Zuordnung zwischen den Kühleinheiten und den Lichtquellen erfolgt, so dass keine in sich geschlossenen unabhängigen Untereinheiten gebildet sind, sondern eine möglichst große Ausfallsicherheit erreicht wird.
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Die erste und die zweite Kühleinheit sind insbesondere identisch ausgebildet, so dass ein besonders einfacher Aufbau erreicht wird. Hierdurch wird ferner die Teilevielfalt reduziert, so dass die Kosten minimiert werden und Montagefehlern vorgebeugt wird.
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Die erste und/oder zweite Kühleinheit umfassen vorzugsweise jeweils einen Ventilator. Insbesondere haben beiden Kühleinheiten jeweils mehrere Ventilatoren. Auf diese Weise kann eine zuverlässige, sichere Kühlung einfach erzeugt werden.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn in einem planmäßigen Betriebszustand die Ventilatoren beider Kühleinheit mit einer ersten Drehzahl betrieben werden. Beim Ausfall einer der Kühleinheiten wird der Ventilator bzw. werden die Ventilatoren der anderen Kühleinheit mit einer zweiten Drehzahl betrieben, wobei die zweite Drehzahl größer als die erste Drehzahl ist. Vorzugsweise ist die zweite Drehzahl doppelt so groß wie die erste Drehzahl.
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Die durch die beiden Kühleinheiten erzeugten Kühlströme sind insbesondere in die gleiche Richtung gerichtet, so dass sie sich addieren und zusammen zu einer optimalen Kühlung beider Kühleinheiten beitragen.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn die beiden Kühleinheiten derart ausgelegt sind, dass mithilfe nur einer Kühleinheit eine beliebige der beiden Lichtquellen ausreichend kühlbar ist. Unter einem ausreichenden Kühlen wird hierbei insbesondere verstanden, dass die Lichtquelle zumindest soweit gekühlt werden kann, dass sie eine konstante Temperatur im Betrieb hat und somit keinen Schaden nimmt. Hierdurch wird erreicht, dass auch beim kompletten Ausfall einer Kühleinheit die aktivierte Lichtquelle durch die andere Kühleinheit gekühlt werden kann. Da keine Zuordnung zwischen den Kühleinheiten und den Lichtquellen besteht, kann somit beim Ausfall einer Kühleinheit unabhängig davon, welche der beiden Lichtquellen betrieben ist, diese gekühlt werden, so dass auch beim Ausfall einer Lichtquelle die andere immer genutzt werden kann.
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Ferner ist vorteilhaft, wenn in einem planmäßigen Betriebszustand nur eine der Lichtquellen aber beide Kühleinheiten aktiviert sind. Durch das Betreiben beider Kühleinheiten wird erreicht, dass diese jeweils nur weniger Kühlleistung aufbringen müssen und im Fall der Verwendung von Ventilatoren somit möglichst geräuscharm sind. Insbesondere sind die Drehzahl der einzelnen Ventilatoren der beiden Kühleinheiten derart angepasst, dass eine minimale Geräuschentwicklung entsteht.
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Die Beleuchtungseinheit weist insbesondere ein Gehäuse auf, durch das der Kanal gebildet ist. Die Lichtaustrittsöffnung ist insbesondere als eine lichtdurchlässige Stelle innerhalb dieses Gehäuses ausgebildet. Die Lichtaustrittsöffnung ist insbesondere mittig zwischen den beiden Lichtquellen angeordnet.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Reflektionselement einen Spiegel und/oder ein Prisma umfasst, wodurch ein besonders einfach ausgebildetes und sicher funktionierendes Reflektionselement erreicht wird. Das Reflektionselement ist insbesondere zwischen einer ersten Stellung, in der es Licht von der ersten Lichtquelle durch die Lichtaustrittsöffnung lenkt, und einer zweiten Stellung, in der das Licht von der zweiten Lichtquelle durch die Lichtaustrittsöffnung lenkt, verschwenkbar. Somit kann durch einfaches Verschwenken des Reflektionselements die benutzte Lichtquelle umgeschaltet werden. Das Verschwenken kann wahlweise manuell als auch automatisch, d. h. maschinell, erfolgen.
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Das Reflektionselement ist insbesondere mittig zwischen den beiden Lichtquellen angeordnet, wobei es somit den gleichen Abstand zu den beiden Lichtquellen hat, so dass beim Umschalten von einer Lichtquelle auf die andere Lichtquelle das aus der Lichtaustrittsöffnung ausgesandte Licht die gleiche Lichtstärke hat. Insbesondere haben sowohl in der ersten als auch in der zweiten Stellung des Reflektionselements die abgelenkten Lichtstrahlen der ersten bzw. der zweiten Lichtquelle den gleichen Brennpunkt.
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Die Lichtquellen sind insbesondere identisch ausgebildet. Bei den Lichtquellen handelt es sich insbesondere um Lampen.
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Beschrieben ist ferner eine Energieversorgungseinheit zur Versorgung einer Beleuchtungseinheit mit elektrischer Energie. Bei der Beleuchtungseinheit handelt es sich insbesondere um eine der zuvor beschriebenen Beleuchtungseinheiten.
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Die Energieversorgungseinheit umfasst einen Kanal, in dem eine erste und eine zweite Energiequelle zur Versorgung der Lichtquellen der Beleuchtungseinheit mit elektrischer Energie angeordnet sind, wobei diese beiden Energiequellen im Kanal hintereinander angeordnet sind. An einem ersten Ende des Kanals ist eine erste Kühleinheit zum Kühlen der ersten und zweiten Lichtquelle und an einem zweiten Ende des Kanals eine zweite Kühleinheit zum Kühlen der ersten und zweiten Lichtquelle angeordnet.
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Unter dem Hintereinanderanordnen wird insbesondere verstanden, dass die Energiequellen seriell angeordnet sind, d. h., dass sie bezogen auf eine Längsachse des Kanals hintereinander angeordnet sind.
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Durch den zuvor beschriebenen Aufbau ist ebenfalls wieder eine volle Redundanz erreicht. Dadurch dass beide Lichtquellen über beide Energiequellen mit elektrischer Energie versorgt werden können, kann die notwendige Energie auch beim Ausfall einer Energiequelle aufgebracht werden. Durch das Vorsehen zweier Kühleinheiten an den Enden des Kanals und dem seriellen Anordnen der Energiequellen innerhalb des Kanals wird ferner erreicht, dass auch bei Ausfall einer Kühleinheit die jeweils betriebene Energiequelle, unabhängig davon, ob dies die erste oder zweite Energiequelle ist, gekühlt werden kann. Somit erfolgt insbesondere auch hier keine Zuordnung von Kühleinheiten zu Energiequellen und auch keine Zuordnung von Energiequellen zu den Lichtquellen, so dass bei beliebiger Kombination der Ausfälle von einzelnen Elementen das System solange betrieben werden kann, wie von jeder Elementart zumindest ein Element noch funktionsfähig ist.
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Die erste und/oder zweite Kühleinheit umfassen auch hierbei jeweils vorzugsweise einen, insbesondere mehrere, Ventilatoren, so dass ein besonders einfacher effektiver Aufbau erreicht ist.
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Die beiden Kühleinheiten sind insbesondere identisch ausgebildet.
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Ferner sind die beiden Kühleinheiten vorzugsweise derart ausgebildet, dass die durch sie erzeugten Kühlströme in die gleiche Richtung gerichtet sind, so dass sich die Kühlleistungen addieren und somit von jeder Kühleinheit eine geringere Kühlleistung erbracht werden muss.
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Hierbei sind die Kühleinheiten vorzugsweise derart ausgelegt, dass mithilfe nur einer Kühleinheit eine beliebige der beiden Energiequellen ausreichend kühlbar ist. Somit wird erreicht, dass die Energieversorgungseinheit bei dem kompletten Ausfall einer der beiden Kühleinheiten weiter betrieben werden kann und zwar unabhängig davon, welche der beiden Energiequellen der Energieversorgungseinheit betrieben ist.
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In einem planmäßigen Betriebszustand ist insbesondere nur eine der Energiequellen, aber beide Kühleinheiten aktiviert, so dass die von den Kühleinheiten jeweils aufzubringende Kühlleistung reduziert wird.
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Die Energieversorgungseinheit weist insbesondere ein Gehäuse auf, durch das der Kanal gebildet ist.
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Bei einer besonders bevorzugen Ausführungsform umfassen sowohl die erste als die zweite Energiequelle jeweils einen Transformator, durch die insbesondere eine Spannungswandlung erfolgt.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn die erste und die zweite Energiequelle identisch ausgebildet sind, so dass beim Ausfall einer der Energiequellen durch das Umschalten auf die andere Energiequelle keine Veränderungen an der Leistung des Systems bewirkt wird.
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Die erste und/oder zweite Energiequelle haben vorzugsweise jeweils in einem Abstand zueinander angeordnete Kühlrippen, über die eine effektive Kühlung der Energiequelle möglich ist. Durch Anordnen der Kühlrippen in einem Abstand zueinander ist zwischen den Kühlrippen jeweils ein Spalt ausgebildet, durch den Kühlluft geführt werden kann. Hierbei sind die Kühlrippen derart angeordnet, dass ein durch die Kühleinheiten erzeugter Kühlstrom zwischen den Kühlrippen hindurch gerichtet ist, so dass der Kühlstrom möglichst ungestört durch die Kühlrippen hindurch verlaufen kann und somit eine effektive Kühlung ermöglicht.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Energieversorgungseinheit einen gemeinsamen Ausgangsanschluss zur Ausgabe sowohl von der ersten als auch von der zweiten Energiequelle abgegebener elektrischer Energie an die Beleuchtungseinheit vorgesehen ist. Hierdurch wird erreicht, dass keine Zuordnung der Energiequellen zu den Lichtquellen der Beleuchtungseinheit erfolgt, sondern beide Lichtquellen über beide Energiequellen wahlweise mit elektrischer Energie versorgt werden können. Hierdurch wird wiederum eine volle Redundanz sichergestellt.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn die erste und/oder zweite Kühleinheit der Energieversorgungseinheit jeweils einen Ventilator, vorzugsweise jeweils mehrere Ventilatoren, umfassen, und wenn in einem planmäßigen Betriebszustand die Ventilatoren beider Kühleinheit mit einer ersten Drehzahl betrieben werden. Beim Ausfall einer der Kühleinheiten wird der Ventilator bzw. werden die Ventilatoren der anderen Kühleinheit mit einer zweiten Drehzahl betrieben, wobei die zweite Drehzahl größer als die erste Drehzahl ist. Vorzugsweise ist die zweite Drehzahl doppelt so groß wie die erste Drehzahl.
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Beschrieben ist ferner ein Beleuchtungssystem, das eine zuvor beschriebene Beleuchtungseinheit sowie eine zuvor beschriebene Energieversorgungseinheit umfasst, wobei die Energieversorgungseinheit mit dem Beleuchtungssystem zur Versorgung des Beleuchtungssystems mit elektrischer Energie verbunden ist.
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Die Beleuchtungseinheit und die Energieversorgungseinheit sind insbesondere derart miteinander verbunden, dass die beiden Lichtquellen zuordnungsfrei über die beiden Energiequellen mit elektrischer Energie versorgt werden können.
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Unter „zuordnungsfrei” wird insbesondere verstanden, dass jede Lichtquelle wahlweise über beide Energiequellen mit der notwendigen elektrischen Energie versorgt werden kann. Somit wird nicht nur eine volle Redundanz der Energieversorgungseinheit und eine volle Redundanz der Beleuchtungseinheit für sich, sondern auch eine volle Redundanz des durch diese beiden Einheiten gebildeten Beleuchtungssystems erreicht.
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Insbesondere wird hierdurch erreicht, dass auch beim gleichzeitigen Ausfall einer Energiequelle, einer Kühleinheit der Energieversorgungseinheit, einer Lichtquelle und einer Kühleinheit der Beleuchtungseinheit, unabhängig davon, um welche der jeweiligen doppelt vorgesehenen Einheiten es sich jeweils handelt, das Beleuchtungssystem nach wie vor voll funktionsfähig ist. Hierdurch wird mit möglichst wenigen Einheiten und einem sehr einfachen Aufbau eine volle Redundanz und somit eine größtmögliche Ausfallsicherheit erreicht.
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Die Beleuchtungseinheit und die Energieversorgungseinheit sind insbesondere über eine Schaltvorrichtung miteinander verbunden, wobei sowohl die von der ersten als auch von der zweiten Lichtquelle abgegebene elektrische Energie über die Schaltvorrichtung sowohl der ersten als auch der zweiten Lichtquelle zuführbar ist. Bei der Schaltvorrichtung handelt es sich insbesondere um eine Schaltplatte.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Beleuchtungseinheit in einem ersten Betriebszustand;
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2 eine schematische Darstellung der Beleuchtungseinheit nach 1 in einem zweiten Betriebszustand;
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3 eine schematische Darstellung einer Energieversorgungseinheit zur Versorgung der Beleuchtungseinheit nach den 1 und 2 mit elektrischer Energie; und
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4 eine schematische Darstellung eines Beleuchtungssystems mit einer Beleuchtungseinheit nach den 1 und 2 und einer Energieversorgungseinheit nach 3.
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In 1 ist eine schematische Darstellung einer Beleuchtungseinheit 10 in einem ersten Betriebszustand gezeigt. 2 zeigt die Beleuchtungseinheit 10 nach 1 in einem zweiten Betriebszustand.
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Die Beleuchtungseinheit 10 umfasst ein Gehäuse 12, durch das ein Kanal 14 gebildet ist. Innerhalb des Kanals 14 sind eine erste Lichtquelle 16, eine zweite Lichtquelle 18 sowie ein Reflektionselement 20 angeordnet. Die beiden Lichtquellen 16, 18 sind hierbei bezogen auf die Längsachse des Kanals 14 hintereinander und somit seriell angeordnet.
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Das Reflektionselement 20 ist derart ausgebildet, dass mit seiner Hilfe von den Lichtquellen 16, 18 abgestrahltes Licht durch eine Lichtaustrittsöffnung 22 des Gehäuses 12 hindurchgelenkt werden kann. Das Reflektionselement 20 weist hierfür insbesondere einen Spiegel und/oder ein Prisma auf und ist um eine Achse 24 verdrehbar angeordnet. Bei der in 1 gezeigten ersten Stellung des Reflektionselements 20 im ersten Betriebszustand ist das Reflektionselement 20 derart angeordnet, dass von der ersten Lichtquelle 16 ausgestrahltes Licht durch die Lichtaustrittsöffnung 22 gelenkt wird. In der in 2 gezeigten zweiten Stellung dagegen ist das Reflektionselement 20 derart in eine zweite Stellung verschwenkt, dass von der zweiten Lichtquelle 18 ausgestrahltes Licht durch die Lichtaustrittsöffnung 22 gelenkt ist.
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Das Umstellen des Reflektionselements 20 zwischen der ersten und der zweiten Stellung kann sowohl manuell als auch automatisch erfolgen.
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Durch das Vorsehen zweier Lichtquellen 16, 18 und des Reflektionselements 20 wird erreicht, dass beim Ausfall einer der beiden Lichtquellen 16, 18 durch entsprechendes Verstellen des Reflektionselements 20 auf die andere Lichtquelle 16, 18 umgeschaltet werden kann, so dass dann von der anderen Lichtquelle 16, 18 abgestrahltes Licht durch die Ausgangsöffnung 22 ausgesandt wird. Insbesondere ist immer nur diejenige Lichtquelle 16, 18 aktiviert, von der momentan auch Licht durch die Lichtaustrittsöffnung 22 zum Abstahlen von Licht von der Beleuchtungseinheit 10 benötigt wird.
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Die beiden Lichtquellen 16, 18 sind insbesondere in Form von identischen Lampen ausgebildet und haben den gleichen Abstand zur Drehachse 24 des Reflektionselements 20, so dass das Reflektionselement 20 mittig zwischen den beiden Lichtquellen 16, 18 angeordnet ist und somit unabhängig davon, von welcher Lichtquelle 16, 18 gerade Licht über die Lichtaustrittsöffnung 22 ausgesandt wird, das ausgesandte Licht aufgrund des gleichen Lichtwegs auch die gleiche Lichtstärke und Brennpunkt aufweist. Somit wird beim Umschalten zwischen den beiden Lichtquellen 14, 18 nicht die abgestrahlte Lichtleistung der Beleuchtungseinheit 10 verändert, so dass unabhängig davon, welche Lichtquelle 16, 18 betrieben ist, die gleiche Beleuchtung erfolgt.
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An einem ersten Ende 26 des Kanals 14 ist eine erste Kühleinheit 30 angeordnet. An dem dem ersten Ende 26 entgegengesetzten zweiten Ende 28 des Kanals 14 ist eine zweite Kühleinheit 32 angeordnet, wobei beide Kühleinheiten 30, 32 zum Kühlen der Lichtquellen 16, 18 dienen. Insbesondere sind beide Kühleinheiten 30, 32 derart ausgebildet, dass auch beim Ausfall von einer der beiden Kühleinheiten 30, 32 die verbleibende Kühlleistung ausreicht, um eine der beiden Lichtquellen 16, 18, nämlich jeweils die betriebene Lichtquelle 16, 18, ausreichend zu kühlen.
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Durch das Vorsehen zweier Kühleinheiten 30, 32 an den beiden Enden wird erreicht, dass über beide Kühleinheiten 30, 32 beide Lichtquellen 16, 18 gekühlt werden können, so dass eine volle Redundanz erreicht wird, da beim Ausfall einer Kühleinheit 30, 32 und einer Lichtquelle 16, 18 immer noch die volle Funktionalität der Beleuchtungseinheit 10 gewährleistet ist und zwar unabhängig davon, welche Kühleinheit 30, 32 und welche Lichtquelle 16, 18 ausfällt.
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Die Kühleinheiten 30, 32 weisen vorzugsweise jeweils mehrere Ventilatoren auf, wobei die Drehzahlen der Ventilatoren der beiden Kühleinheiten 30, 32 derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Geräuschemmission minimiert wird. Insbesondere sind im normalen Betrieb, d. h. demjenigen Betrieb, bei dem keine der Kühleinheiten 30, 32 ausgefallen ist, beide Kühleinheiten 30, 32 in Betrieb, so dass die jeweils von den Kühleinheiten 30, 32 aufzubringende Kühlleistung minimiert wird und somit einen möglichst leisen Betrieb erfolgt.
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In 3 ist eine schematische Darstellung einer Energieversorgungseinheit 50 zur Versorgung der Beleuchtungseinheit 10 nach den 1 und 2 mit elektrischer Energie dargestellt.
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Die Energieversorgungseinheit 50 weist ein Gehäuse 52 auf, durch das ein Kanal 54 ausgebildet ist. Innerhalb des Kanals 54 sind zwei Energiequellen 56, 58 hintereinander angeordnet, wobei die beiden Energiequellen 56, 58 zur Versorgung der Lichtquellen 16, 18 der Beleuchtungseinheit 10 mit elektrischer Energie dienen. Die beiden Energiequellen 36, 38 sind hierbei seriell angeordnet, d. h. dass sie bezogen auf die Längsachse des Kanals 54 hintereinander angeordnet sind.
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Die beiden Energiequellen 56, 58 sind insbesondere identisch ausgebildet und weisen vorzugsweise jeweils einen Transformator auf, über den eine Eingangsspannung entsprechend der benötigten Spannung der Lichtquellen 16, 18 in eine entsprechende Ausgangsspannung transformiert wird.
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An einem ersten Ende 60 des Kanals 54 ist eine erste Kühleinheit 64 angeordnet. An einem dem ersten Ende 60 entgegengesetzten zweiten Ende 62 des Kanals 54 ist eine zweite Kühleinheit 66 angeordnet, wobei die beiden Kühleinheiten 64, 66 insbesondere identisch ausgebildet sind.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn die beiden Kühleinheiten 64, 66 der Energieversorgungseinheit 50 identisch zu den beiden Kühleinheiten 30, 32 der Beleuchtungseinheit 10 ausgebildet sind, so dass die benötigte Teilevielfalt minimiert wird.
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Die beiden Kühleinheiten 64, 66 der Energieversorgungseinheit 50 weisen insbesondere jeweils mehrere Ventilatoren auf, durch die ein Kühlstrom durch den Kanal 54 erzeugt werden kann. Hierbei sind die Kühleinheiten 64, 66 derart ausgebildet, dass die beiden Kühlströme die gleiche Richtung haben, so dass sich die Leistung der beiden Kühleinheiten 64, 66 im Bereich des Kanals 54 addiert.
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Insbesondere sind die beiden Kühleinheiten 64, 66 so dimensioniert, dass jede Kühleinheit 64, 66 für sich ausreicht, um zumindest eine der beiden Energiequellen 56, 58 ausreichend zu kühlen. Unter dem ausreichenden Kühlen wird verstanden, dass die Kühlung zumindest so groß ist, dass sich die jeweilige Energiequelle 56, 58 nur in einem tolerierbaren, vorbestimmten Rahmen erwärmt und somit keine Beschädigung der Energiequellen 56, 58 erfolgt.
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Die Energiequellen 56, 58 weisen vorzugsweise jeweils mehrere Kühlrippen auf, von denen bei der Energiequelle 56 eine beispielhaft mit dem Bezugszeichen 68 bezeichnet ist.
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Die Kühlrippen 68 sind in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet und derart ausgerichtet, dass der durch die Kühleinheiten 64, 66 erzeugte Kühlstrom durch die Kühlrippen 68 hindurch verlaufen kann, so dass ein optimaler Wärmeübertrag von den Kühlrippen 68 an den Kühlstrom möglich ist.
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Die beiden Energiequellen 56, 58 sind derart dimensioniert, dass über jede Energiequelle 56, 68 eine Lichtquelle 16, 18 mit ausreichend elektrischer Energie versorgt werden kann. Somit kann auch beim Ausfall einer der beiden Energiequellen 56, 58 die betriebene Lichtquelle 16, 18 der Beleuchtungseinheit 10 mit elektrischer Energie versorgt werden, so dass eine vollständige Redundanz erreicht wird.
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Durch das Vorsehen der beiden Kühleinheiten 64, 66 an den Enden des Kanals 54 der Energieversorgungseinheit 50 wird ebenfalls eine vollständige Redundanz erreicht, da beim Ausfall einer der beiden Kühleinheiten 64, 66 durch die nicht ausgefallene Kühleinheit 64, 66 die jeweils betriebene Energiequelle 56, 58 ausreichend gekühlt werden kann. Insbesondere erfolgt auch hier keine Zuordnung der Kühleinheiten 64, 66 zu den Energiequellen 56, 58, so dass selbst beim Ausfall einer Energiequelle 56, 58 und einer Kühleinheit 64, 66 immer noch die Funktion der Energieversorgungseinheit 50 gewährleistet ist.
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In 4 ist eine schematische Darstellung eines Beleuchtungssystems 100 gezeigt, das eine Beleuchtungseinheit 10 nach den 1 und 2 sowie eine Energieversorgungseinheit 50 nach 3 umfasst. Die Energieversorgungseinheit 50 und die Beleuchtungseinheit 10 sind hierbei über eine Schaltvorrichtung 102 derart miteinander verbunden, dass die elektrische Energie von der Energieversorgungseinheit 50 an die Beleuchtungseinheit 10 übertragen werden kann.
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Hierbei ist die Verschaltung über die Schaltvorrichtung 102 derart ausgebildet, dass keine Zuordnung zwischen den Energiequellen 56, 58 und den Lichtquellen 16, 18 besteht. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass über die erste Energiequelle 56 sowohl die erste Lichtquelle 16 als auch die zweite Lichtquelle 18 betrieben werden kann. Ebenso kann auch über die zweite Energiequellen 58 sowohl die erste Lichtquelle 16 als auch die zweite Lichtquelle 18 mit elektrischer Energie versorgt werden.
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Somit wird erreicht, dass das Beleuchtungssystem 100 eine vollständige Redundanz aufweist und somit eine möglichst große Ausfallsicherung sowie möglichst wenig Baueinheiten und ein möglichst einfacher Aufbau erreicht werden. Insbesondere ermöglicht die Vermeidung von Zuordnungen von den einzelnen Baueinheiten zueinander, dass selbst beim Ausfall einer Lichtquelle 16, 18, dem Ausfall einer Energiequellen 56, 58, dem Ausfall einer der Kühleinheiten 30, 32 der Beleuchtungseinheit 10 und dem gleichzeitigen Ausfall einer Kühleinheit 64, 66 der Energieversorgungseinheit 50, jeweils unabhängig davon, welche der zuvor genannten beiden Einheiten jeweils ausfällt, das Beleuchtungssystem 10 nach wie vor voll funktionsfähig ist und die benötigte vorbestimmte Lichtmenge aus der Lichtaustrittsöffnung 22 austreten kann.
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Das Beleuchtungssystem 10 wird insbesondere in medizinischen Geräten eingesetzt. Somit wird erreicht, dass selbst beim Ausfall einzelner Einheiten bei einer Operation das Beleuchtungssystem 10 nach wie vor voll funktionsfähig bleibt.
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Über die Schaltvorrichtung 102 kann insbesondere auch ein Aktivieren und Deaktivieren der Lichtquellen 16, 18 und/oder der Energiequellen 56, 58 erfolgen. Insbesondere kann hierüber ein Umschalten zwischen den Lichtquellen 16, 18 und der Energiequellen 56, 58 beim Ausfall einer Lichtquelle 16, 18 bzw. einer Energiequelle 56, 58 durchgeführt werden. Darüber hinaus kann die Schaltvorrichtung 102 auch zum Steuern der Kühlleistung der Kühleinheiten 30, 32, 64, 66 dienen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Beleuchtungseinheit
- 12
- Gehäuse
- 14
- Kanal
- 16, 18
- Lichtquelle
- 20
- Reflektionselement
- 22
- Lichtaustrittsöffnung
- 24
- Achse
- 26, 28
- Ende
- 30, 32
- Kühleinheit
- 50
- Energieversorgungseinheit
- 52
- Gehäuse
- 54
- Kanal
- 56, 58
- Energiequelle
- 60, 62
- Ende
- 64, 66
- Kühleinheit
- 68
- Kühlrippe
- 100
- Beleuchtungssystem
- 102
- Schaltvorrichtung
