DE202011107964U1

DE202011107964U1 - Prüfleuchte für die Oberflächenkontrolle und Farbamusterung

Info

Publication number: DE202011107964U1
Application number: DE201120107964
Authority: DE
Original assignee: LDV SYSTEME GmbH; LDV-SYSTEME GmbH
Current assignee: Ldv Laser- und Lichtsysteme De GmbH
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-11-16
Publication date: 2012-08-28
Anticipated expiration: 2021-11-17

Abstract

Beleuchtungskörper als Flächenstrahler mit einer Aufnahme zur Bestückung mit einem stabförmigen Leuchtmittel, einem das Leuchtmittel teilweise umschließenden Abschatter und einem halbschalenartig gewölbten Reflektor dadurch gekennzeichnet, dass – der Reflektor aus einzeln drehbaren Lamellen besteht – die Reflexionsflächen der Lamellen in der Grundeinstellung im Querschnitt gesehen entlang eines Parabelabschnitts angeordnet sind – der Abschatter das Leuchtmittel zur Lichtaustrittsfläche hin abschirmt und zur Reflexionsfläche freilegt – der Abschatter in seiner Breite mindestens dem Durchmesser des verwendeten Leuchtmittels entspricht, jedoch nicht wesentlich breiter ist – Abschatter, Reflektorlamellen und die Aufnahmevorrichtung des Leuchtmittels durch Seitenbleche gehalten und verbunden werden

Description

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Oberflächenkontrollleuchte, die in der Qualitätskontrolle und in der gewerblichen Farbabmusterung eingesetzt werden kann. Durch eine einfache Umlenkung und ein speziell zur Lichtaustrittsfläche hin abgeschattetes Leuchtmittel wird ein gleichmäßig verteiltes, blendfreies Licht von hoher Schattigkeit erzeugt. So können Oberflächenunebenheiten und Farbunterschiede schnell und sicher erkannt werden. Eine Leuchte ähnlichen Prinzips ist bereits aus DE 10 2008 003 215 A1 bekannt. Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Herstellung dieser Leuchte zu vereinfachen und den Betriebswirkungsgrad (insbesondere bei Verwendung von Leuchtstofflampen des Typs T5) zu erhöhen.
Die erfindungsgemäße Leuchte ist ein Flächenstrahler und besteht im Wesentlichen aus einer Aufnahme für ein stabförmiges Leuchtmittel (beidseitig durch Fassungen gehalten), einem das Leuchtmittel teilweise umschließenden Abschatter, einem Reflektor sowie aus zwei Seitenblechen, die an den Stirnseiten die Aufnahme für die vorgenannten Bauteile liefern. Dazu kommen die notwendigen Betriebsgeräte für das Leuchtmittel, die im Gehäuse untergebracht und nach den einschlägigen Normen montiert und verdrahtet werden müssen.
Der Reflektor bildet im Prinzip die Form einer Parabolrinne. Er wird in vorteilhafter Weise aus einzeln drehbaren Lamellen gebildet, deren Reflexionsflächen dann im Querschnitt gesehen entlang eines Parabelabschnittes liegen. Die Lamellen werden an den Enden jeweils durch Verschraubung mit den stirnseitigen Seitenblechen gehalten. Dies bietet den Vorteil der leichten Verstellung, sicheren Arretierung, aber auch einer gewissermaßen selbsttragenden Bauweise, da je nach Lamellenaufbau ohne weitere Verstrebungen und Versteifungen gearbeitet werden kann. Wenn die Lamellen exzentrisch verschraubt werden, dann ergibt sich an den Seitenblechen ein entsprechendes Lochbild mit leicht veränderter Parabelform. Die Seitenbleche werden mit einer zusätzlichen Abkantung versehen, so dass die Möglichkeit besteht, über Bohrungen eine direkte Deckenverschraubung zu ermöglichen oder aber eine Abpendelung mithilfe von Ketten.
Das stabförmige Leuchtmittel wird in seinem Querschnittsmittelpunkt axial entlang der Brennlinie des Reflektors angeordnet. Es kann sich dabei zum Beispiel um eine Leuchtstoffröhre der gängigen Typen T5 (16 mm Durchmesser) oder T8 (26 mm Durchmesser) handeln. Die schlankere der beiden Bauformen ist grundsätzlich zu bevorzugen, da hier die Eigenabschattung des Leuchtmittels und die durchmesserbedingten Aberrationen noch gering ausfallen. Das typischerweise zweiseitig gesockelte Leuchtmittel wird dann also beidseitig durch an den Seitenblechen befestigten Fassungen gehalten.
Das Leuchtmittel wird in Richtung der Lichtaustrittsfläche durch ein Profil abgeschirmt (Anspruch 1). Damit gewährleistet ist, dass nur über den Reflektor gerichtetes Licht die erfindungsgemäße Leuchte verlässt und der Bediener nicht vom Leuchtmittel geblendet wird.
Zur Vermeidung von Streulicht wird dieser Abschatter außenseitig in mattschwarz ausgeführt. Er soll möglichst eng am Leuchtmittel anliegen, damit der Strahlengang nach der Reflexion an den Lamellen möglichst wenig unterbrochen wird.
Im Gegensatz zur Abschirmblende aus DE 10 2008 003 215 A1 wird der Abschatter innenseitig nicht in mattschwarz ausgeführt, sondern mit hochreflektierendem Material (z. B. silberveredeltes Aluminiumblech) ausgekleidet.
Ein solcher Abschatter ist bereits u. a. aus DE 298 14 498 U1 bekannt (dort als „Primärreflektor” bezeichnet). Dort hatte er ursprünglich die Aufgabe, Leuchten mit kompakteren als bislang technisch sinnvollen Abmessungen zu ermöglichen, indem der bis damals übliche Primärreflektor, an dem das Licht zwangsläufig vorbeigeführt werden musste, auf ein absolutes Mindestmaß reduziert wurde, so dass auch der Sekundärreflektor kleiner werden konnte.
Da sowohl bei DE 298 14 498 U1 als auch bei der vorliegenden Erfindung der Abschatter möglichst schmal ausgeführt werden soll, so dass praktisch kaum noch Licht am Leuchtmittel vorbei auf den Hauptreflektor zurückgeworfen wird, wird an dieser Stelle bewusst auf die Bezeichnung „Primärreflektor” verzichtet.
Vielmehr wird durch eine solche Konstruktion der Leuchtenbetriebswirkungsgrad erhöht, da dadurch der zunächst verloren gegangene Lichtstrom wieder ins Leuchtmittel zurückgeleitet und von dort aus neu verteilt wird. Andererseits wird auch die Wärme wieder zurückgestrahlt, so dass hier ein künstlicher Wärmestau im Umfeld des Leuchtmittels geschaffen wird.
Nach dem Stand der Technik haben handelsübliche Leuchtstofflampen des Typs T5 ihr Wirkungsgradoptimum bei etwa 35°C Umgebungstemperatur. Im Gegensatz zu Lampen des Typs T8 (optimale Umgebungstemperatur etwa 25°C) sollten sie daher üblicherweise – vor allem in vergleichsweise kühlen Produktionshallen – nur in geschlossenen Leuchten eingesetzt werden, da ansonsten Lichtausbeute und Lebensdauer stark zurückgehen.
Durch den innenseitig reflektierenden Abschatter wird nun erreicht, dass T5-Lampen auch in offenen Leuchten optimal betrieben werden können. Schon kurz nach dem Einschalten ist die Betriebstemperatur im Vergleich zur Umgebung so weit angestiegen, dass die maximal mögliche Lichtausbeute voll ausgeschöpft wird. Dabei ist die offene Bauform bei der erfindungsgemäßen Bauform wesentlich eleganter und kostengünstiger zu realisieren.
Bei Leuchtmitteln mit abweichendem Temperaturverhalten (T8 oder T5 mit indium-Amalgam-Technologie) ist die Art der innenseitigen Oberfläche des Abschatters individuell zu prüfen. Während Indium-Amalgam-Lampen nicht nur im unteren, sondern auch im oberen Temperaturbereich lichtstromkonstant sind und man somit von den lichtstromrückführenden Eigenschaften der spiegelnden Auskleidung des Abschatters Gebrauch machen kann, ohne dass der Wärmestau dabei störend wirkte, kann es bei T8-Lampen sinnvoll sein, darauf zu verzichten, wenn ansonsten ihre Betriebstemperatur zu hoch würde.
Trotz der genannten Vorteile der T5-Lampen wird man nach dem derzeitigen Stand der Technik nicht umhinkommen, in einzelnen Fällen T8-Lampen einzusetzen. So sind T5-Lampen z. B. noch nicht in der Normlichtart D50 verfügbar, welche jedoch bei der Farbabmusterung benötigt wird.
Im Gegensatz zu DE 298 14 498 U1 kann der Abschatter nach Anspruch 6 entlang beider Längsseiten unterschiedlich hoch ausgeführt werden. Leuchtstoffröhren strahlen aufgrund ihres opalenen Kolbens diffus ab und nicht wie Lampen mit klarem Kolben annähernd idealtypisch linienförmig und teilweise gerichtet. Daher könnte es zu direktem Lichtaustritt und damit zu Blendung führen, wenn der Abschatter nur bis zur gedachten Linie vom Querschnittsmittelpunkt bis zum Rand des Reflektors reichen würde. Wenn also der Bedienerstandpunkt an einer der beiden Längsseiten definiert ist, dann muss der Abschatter auch zumindest auf dieser Seite bis zur Tangente vom Umfang des Leuchtmittels auf den Rand des Reflektors reichen. Dadurch wird die Lichtverteilung leicht asymmetrisch und es entsteht – bezogen auf den Bedienerstandpunkt – tendenziell eine Hellfeldbeleuchtung, welche insbesondere die Oberflächenstrukturen von beschichteten Materialen sichtbar macht.
Da bei Verwendung des beschriebenen Abschatters das Umfassen des Leuchtmittels nur noch eingeschränkt möglich ist, soll die erfindungsgemäße Leuchte mit einem sog. Leuchtmittelrotor nach Anspruch 7 ausgestattet werden. Hierbei handelt es sich um eine der eigentlichen Fassung vorgelagerten Scheibe, welche über eine Aussparung für die Kontakte und einen kleinen Hebel für die Drehung verfügt. Dadurch wird der Lampenwechsel erleichtert.
Die genaue Ausgestaltung des Abschatters hat einen erheblichen Einfluss auf den Leuchtenbetriebswirkungsgrad und auf die Blendungsgefahr, wobei hier ein Interessenkonflikt besteht Möglichst kleine Seitenwandungen ergeben einen hohen Wirkungsgrad, wobei dabei das Leuchtmittel auch sehr weit freigelegt wird, so dass bei ungünstiger Position direkter Einblick möglich ist. Umgekehrt führt maximaler Blendungsschutz durch hohe Seitenwandungen dazu, dass nur noch ein geringer Teil des Lichts genutzt werden kann, der Wirkungsgrad mithin also stark gemindert ist. Der beste Kompromiss muss hier im jeweiligen Einzelfall individuell geprüft werden, wobei die Vertikalverschiebemöglichkeit nach Anspruch 5 dazu dient, dies auch nachträglich noch anzupassen. Die asymmetrische Ausgestaltung des Abschatters kommt dagegen dann in vorteilhafter Weise zur Geltung, wenn der Betrachter seine Position vor einer Längsseite der erfindungsgemäßen Leuchte einnimmt, so dass auf der ihm zugewandten Seite keine Blendung entstehen kann, während gegenüber maximaler Lichtaustritt stattfinden kann.
Der Einsatz eines dimmbaren elektronischen Vorschaltgeräts nach Anspruch 3 ermöglicht bei entsprechender Ansteuerung die Anpassung der Lichtleistung an Mensch und Material.
1 ist eine stirnseitige Schnittansicht, während 2 eine perspektivische Abbildung der erfindungsgemäßen Leuchte darstellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008003215 A1 [0001, 0007]
DE 29814498 U1 [0008, 0009, 0015]

Claims

Beleuchtungskörper als Flächenstrahler mit einer Aufnahme zur Bestückung mit einem stabförmigen Leuchtmittel, einem das Leuchtmittel teilweise umschließenden Abschatter und einem halbschalenartig gewölbten Reflektor dadurch gekennzeichnet, dass – der Reflektor aus einzeln drehbaren Lamellen besteht – die Reflexionsflächen der Lamellen in der Grundeinstellung im Querschnitt gesehen entlang eines Parabelabschnitts angeordnet sind – der Abschatter das Leuchtmittel zur Lichtaustrittsfläche hin abschirmt und zur Reflexionsfläche freilegt – der Abschatter in seiner Breite mindestens dem Durchmesser des verwendeten Leuchtmittels entspricht, jedoch nicht wesentlich breiter ist – Abschatter, Reflektorlamellen und die Aufnahmevorrichtung des Leuchtmittels durch Seitenbleche gehalten und verbunden werden
Beleuchtungskörper nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Abschatter innenseitig mit hochreflektierendem Material ausgekleidet ist
Beleuchtungskörper nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel mit einem dimmbaren elektronischen Vorschaltgerät betrieben wird
Beleuchtungskörper nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mit Ausnahme der Reflexionsflächen alle Bauteile im Inneren in mattschwarz ausgeführt werden
Beleuchtungskörper nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Abschatter in Richtung Lichtaustrittsfläche verschiebbar ist
Beleuchtungskörper nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Abschatter längsseitig zwei unterschiedlich hohe Wandungen aufweist
Beleuchtungskörper nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Fassungen mit einer Vorrichtung ausgestattet ist, die die notwendige Drehbewegung des Leuchtmittel ohne An- oder Umfassen desselbigen ermöglicht