DE4100605C2 - Beleuchtungseinrichtung mittels Lichtleiter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung eines Innenraums eines Herdes mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-GM 19 13 614 ist eine Lichtquelle über einen Reflektor und ein optisches Faserbündel mit einer in einem zweiten Reflektorgehäuse an einem schwer erreichbaren Ort angeordneten Leuchte gekoppelt. Bei Endoskopen ist die Lichtübertragung über optische Faserbündel üblich (US-PS 4 597 030).

Aus der DE 38 08 717 A1 ist ein Backofen mit einer Beleuchtungseinrichtung bekannt, deren Lichtquelle in einem Reflektorgehäuse hinter einer Öffnung in der Seitenwandung der Muffel angeordnet ist. Die Anordnung ist dabei so vorgesehen, daß das Lichtquellenlicht den Ofeninnenraum direkt ausleuchtet, und zwar derart, daß sich von der Beschickungsseite des Ofens her gesehen eine schräg in die Tiefe der Ofenmuffel gerichtete Lichtstrahlungsrichtung ergibt. Ebenso wie bei anderen bekannten Beleuchtungseinrichtungen mit direkter Garraumbeleuchtung muß die wenigstens eine Lichtquelle zu Wartungszwecken vom Garraum aus ohne großen Aufwand zugänglich sein, damit sie vom Benutzer und nicht nur von einem Wartungsfachmann ausgewechselt werden kann. Bei bekannten Mikrowellenherden tritt aber das Sicherheitsproblem hinzu, daß die Mikrowellenstrahlung allenfalls in die Lichtquellen-Aufnahmekammer, nicht aber über deren Sockel hinaus in die Geräteumgebung austreten darf. Die zur Mikrowellenisolation erforderlichen Maßnahmen sind aufwendig und beschränken - bisher unvermeidbar - die im zu beleuchtenden Innenraum verfügbare Lichtausbeute.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungseinrichtung für den Innenraum eines Herdes zur Verfügung zu stellen, die die bisherigen Vorteile hoher Lichtausbeute und guter Ausleuchtung des Herdinnenraums mit Wartungsfreundlichkeit und verbesserter Isolation und thermischer Entkopplung zwischen Lichtquelle und dem zu beleuchtenden Innenraum vereinigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der Erfindung wird, anders als bei bisher bekannten Anwendungsfällen von Lichtleitern, die Lichtquelle bereits anordnungsmäßig bewußt von dem zu beleuchtenden Innenraum bzw. Garraum des Ofens oder Herdes getrennt, um eine allgemeine Strahlungsentkopplung zu erreichen. Die Kopplung über optische Fasern stellt die hohe Lichtausbeute und guten Ausleuchtungseigenschaften herkömmlicher Anordnungen wieder her, bietet aber alle Freiheiten für eine Montagefreundlichkeit und die Strahlungseingrenzung insbesondere bei Mikrowellenherden.

Die Lichtauskopplungsstelle des Faserbündels läßt sich pro­ blemlos so gestalten und in die Muffelwand eines Herdes ein­ bauen, daß eine praktisch perfekte Feuchtigkeits- und Wärmeiso­ lation gewährleistet ist. Optische Faserbündel, insbesondere solche aus Glas, sind in den in Hausgeräten zu erwartenden Tem­ peraturbereichen thermisch unempfindlich und haben eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer. Der am Auskopplungsende des optischen Faserbündels angeordnete Kopf kann daher fest in eine Muffel­ wand installiert werden und bedarf keiner Wartungseingriffe. Andererseits kann die Lichtquelle am anderen Ende des optischen Faserbündels so angeordnet werden, daß sie von außen selbst für den unfachmännischen Benutzer einfach zugänglich ist. Eine wirksame Lichteinkopplung, verbunden mit hoher Lichtausbeute ist ebenfalls technisch problemlos realisierbar.

Eine besonders großräumige Ausleuchtung des Innenraums läßt sich in Weiterbildung der Erfindung dadurch erreichen, daß die Faserenden in dem Auskopplungskopf zur Erzeugung eines Lichtfä­ chers oder -kegels fächer- oder kegelstumpfförmig gespreizt an­ geordnet sind. Alternativ oder zusätzlich kann zu dem gleichen Zweck auch ein optisches Element, insbesondere eine Zerstreu­ ungslinse, der Faserbündel-Austrittsfläche nachgeordnet sein.

Die Erfindung schafft auch die Voraussetzung dafür, daß mehrere Lichtbündel zum Einstrahlen in den zu beleuchtenden In­ nenraum von einer einzigen Lichtquelle aus gespeist werden. Zu diesem Zweck sind die Eintrittsflächen mehrerer optischer Fa­ serbündel von einer gemeinsamen Lichtquelle beleuchtet, während ihre Licht-Auskopplungsköpfe an beliebigen Stellen und mit be­ liebiger Strahlrichtung in den zu beleuchtenden Raum angeordnet sein können.

Vorzugsweise ist der Lichtquelle ein Reflektor zugeordnet, der Licht auf die Eintrittsflächen aller Faserbündel richtet. Der Reflektor und die Eintrittsfläche der Faserbündel können auf einander gegenüberliegenden Seiten der Lichtquelle angeord­ net sein. Selbstverständlich können aber auch die Eintrittsflä­ chen mehrerer Faserbündel um eine zentrale Lichtquelle geeignet verteilt angeordnet sein. Die optischen Fasern sind auf der Lichteinkopplungsseite eng zusammengestellt und blockartig mit­ einander verbunden, damit möglichst wenig Licht in den Zwi­ schenräumen zwischen den optischen Fasern verloren geht.

Die von einer Lichtquelle beleuchteten optischen Fasern des eintrittsseitigen Faserblocks können in mehrere Bündel aufge­ spalten werden und an getrennten Stellen in den zu beleuchten­ den Innenraum des Geräts münden. Dabei erweist es sich als be­ sonders vorteilhaft, daß die Einzelfasern in beliebiger Vertei­ lung in die Bündel aufgeteilt werden können, d. h. keinerlei fe­ ste Zuordnung zwischen dem einkopplungsseitigen und dem aus­ kopplungsseitigen Muster erforderlich ist; denn jede Einzelfa­ ser hat keine andere Funktion als die Übertragung von Beleuch­ tungslicht, dessen Ursprung ohne Bedeutung ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht auf das Gehäuse eines Herdes, dessen Innenraum gemäß einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ausge­ leuchtet ist;

Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung der Lichteinkopplung von einer Lichtquelle in zwei optische Faser­ bündel bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 3 ein Beispiel für ein blockartig zusammengestelltes optisches Faserbündel an der Licht-Einkopplungsseite und an einer zu einem Flachband umorientierten Stelle des Faserbün­ dels.

Fig. 1 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Beleuch­ tungseinrichtung, eingebaut in einen Herd 1. Die Beleuchtungs­ einrichtung hat in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine in einem Licht-Einkoppelgehäuse 2 angeordnete Lichtquelle 3 (Fig. 2) und zwei in das Lichteinkoppelgehäuse 2 mündende op­ tische Faserbündel 4a und 4b. Die beiden optischen Faserbündel 4a und 4b münden in getrennte Auskopplungsköpfe 5a und 5b, die das Licht aus den der Lichtquelle 3 entgegengesetzten En­ den der optischen Fasern so jeweils fächer- oder kegelstumpfförmig in den zu beleuchtenden Innenraum 6 des Herdes 1 richten. Wie zu sehen ist, sind die Auskopplungsköpfe 5a und 5b in zueinan­ der rechtwinklig verlaufenden Seitenwänden 7a bzw. 7b gehal­ tert, so daß die beiden in den Innenraum 6 gerichteten Lichtke­ gel (nur der Kegel 8a ist gezeigt) zueinander rechtwinklig ver­ laufende optische Kegelachsen haben. Mit Hilfe der beiden zu­ einander rechtwinklig stehenden getrennten Auskopplungs­ köpfen 5a und 5b kann der Innenraum 6 großräumig ausgestrahlt werden, ohne daß der Benutzer von dem aus den Auskopplungsköpfen 5a, 5b austreten­ den Licht geblendet wird.

Die optischen Faserbündel 4a und 4b können bekanntlich in begrenztem Umfange gebogen werden. Eine besonders starke Aus­ biegung läßt sich dann erreichen, wenn die Einzelfasern eines Bündels ohne festen Verbund, also lose nebeneinander angeordnet sind. Wegen der Verformbarkeit der Fasern der Faserbündel 4a und 4b kann die gemeinsame Lichtquelle 3 bzw. deren Licht-Einkoppelgehäuse 2 an einer praktisch beliebigen Stelle des Gehäuses derart angeord­ net sein, daß einerseits die Lichtquelle 3 zu Wartungszwecken von außen leicht zugegänglich ist und andererseits ein organischer und problemloser Übergang der Faserbündel 4a und 4b in die in Einbaustellung befindlichen Auskopplungsköpfe 5a und 5b möglich ist. Insbesondere kann die Quelle vorn oder hinten, oben oder unten am Gehäuse angeordnet werden. Entsprechendes gilt selbst­ verständlich auch für die Auskopplungsköpfe 5a und 5b und deren Lage in bezug auf die Wände des Herdgehäuses.

Die Lichtquelle 3 braucht wegen der frei wählbaren Lage des Lichteinkopplungsgehäuses 2 keinen besonderen Beanspruchungen ausgesetzt zu werden; insbesondere kann die Lampe 3 (Fig. 2) von den hohen Temperaturen im Herdinnenraum 6 wirksam isoliert werden. Entsprechendes gilt auch für Feuchtigkeitseinfluß. Im Interesse einer hohen Lichtausbeute sollte aber ein möglichst großer Anteil der in der Lampe 3 erzeugten Lichtmenge in die Fasern 50 des oder der Faserbündel 4a, 4b eingekoppelt werden. Zu diesem Zweck sollten die Zwischenräume zwischen den Fasern 50 der Lichteinkopplungsseite 10 minimiert werden, und ein möglichst großer Anteil der von der Lampe 3 - z. B. Halogen- oder Glühlampe - erzeugten Lichtmenge sollte auf die Eintritts­ fläche 11 des Einkopplungskopfes gerichtet werden. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel gelingt dies mit Hilfe eines wannenförmigen Reflektors 12, der die stabförmige Lampe 3 nach Art eines Parabolspiegels umgibt, so daß das von der Mittelachse 13 der Lampe ausgehende Licht von allen Stellen des Reflektors 12 parallel auf die Eintrittsfläche 11 ge­ richtet wird. Letztere ist in dem in Fig. 2 dargestellten Aus­ führungsbeispiel in einer allen Fasern gemeinsamen Ebene ange­ ordnet. Sie kann aber bei einem abgewandelten Ausführungsbei­ spiel auch beliebig gekrümmt sein, um die aufgefangene Licht­ menge zu optimieren. Bei anderen Formen und Ausführungen der Lichtquelle 3 sind andere Reflektorformen besser geeignet. Als Lichtquelle 3 kann eine beliebige Lampe, insbesondere eine sol­ che hoher Lichtausbeute und geringer Wärmeabgabe verwendet wer­ den. Sogenannte Kaltlichtlampen sind ebenso wie Gasentladungs­ lampen geeignet.

Die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 in einer ge­ meinsamen Lichteinkopplungsseite 10 zusammengefaßten Fasern 50 werden hinter der Lichteinkopplungsseite 10 in zwei Faserbündel 4a bzw. 4b aufgeteilt. Die Krümmung ist aus Anschaulichkeitsgründen über das Normalmaß verstärkt dargestellt. Die Aufteilung und die Zahl der Fasern in den beiden Faserbündeln 4a bzw. 4b ist be­ liebig und kann sich nach dem jeweiligen Anwendungsfall rich­ ten. Bei Anwendung auf einen sogenannten Heißluftherd wird man das zur Seitenbeleuchtung dienende Faserbündel 4b verstärken, damit ein großer und stark gefächerter Lichtanteil durch den seitlichen Auskopplungskopf 5b in den Innenraum 6 eingestrahlt wird. Anstelle der beiden Faserbündel 4a und 4b kann eine be­ liebige Vielzahl von Bündeln aus einer Lichteinkopplungsseite 10 abgeleitet und an verschiedenen Stellen in das Herdgehäuse ge­ richtet werden. Die zwischen der Lichteinkopplungsseite und den Auskopplungsköpfen 10 bzw. 5a, 5b verlaufenden Fasern 50 sind vor­ zugsweise lose durch geeignete Mittel zusammengehalten.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Aufteilung der Fasern 50 von der Lichteinkopplungsseite 10 über ein Flachbandkabel 15 zu einem Aus­ kopplungskopf 5a, 5b in welchem die Einzelfasern 50 fächerförmig gespreizt sind, so daß sie an der Austrittsfläche 5 in einer Linie in gegenseitigem Abstand enden. Mit Hilfe des fächerför­ mig ausgebildeten Auskopplungskopfs 5a, 5b kann ein Lichtfächer in den zu beleuchtenden Raum geworfen werden, der beispielsweise von der Seite aus den Innenraum über die gesamte Höhe über­ streicht. Anderen Faserverteilungen sind jedoch aufgrund der beliebigen Anordnung der Einzelfasern in dem Auskopplungskopf 5a, 5b keine Grenzen gesetzt. Die Fasern 50 können kreisförmig, in mehre­ ren Reihen und/oder Spalten, eng gebündelt oder gespreizt in den Innenraum münden. Außerdem kann dem Auskopplungskopf 5a bzw. 5b ein geeignetes optisches Element, beispielsweise eine Zerstreuungslinsenanordnung zugeordnet sein, die bei relativ gebündelter Anordnung der Faserenden in der Austrittsfläche 5 des Lichtleiters für eine geeignete Lichtverteilung sorgt.

Die beschriebene Beleuchtungseinrichtung hat besondere Vor­ teile bei allen Hausgeräteanwendungen, bei denen der zu be­ leuchtende Raum zur Lichtquelle hin möglichst hermetisch abge­ schlossen werden muß. Dies gilt neben Öfen oder Herden auch für Spül- oder Waschmaschinen, deren Innenraum bisher nicht ge­ eignet beleuchtet werden konnte.

Claims (8)

1. Beleuchtungseinrichtung mittels Lichtleiter zur Beleuchtung eines Innenraumes eines Herdes, wobei an der Gehäuseaußenseite des Herdes (1) getrennt von dem zu beleuchtenden Innenraum (6) eine Lichtquelle angeordnet ist und ferner wenigstens ein den Lichtleiter bildendes, eine Ein- und Austrittsfläche (11, 5) aufweisendes, optisches Faserbündel (4a, 4b) so angeordnet ist, daß das Licht der Lichtquelle (3) über die Eintrittsfläche (11) in das optische Faserbündel (4a, 4b) eintritt und über wenigstens einen an einer Seitenwand (7a, 7b) des Innenraumes (6) angeordneten, die Austrittsfläche (5) bildenden Auskopplungskopf (5a, 5b) in den Innenraum (6) einstrahlt.

2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserenden in dem Auskopplungskopf (5a, 5b) zur Erzeugung eines Lichtfächers oder -kegels fächer- oder kegelstumpfförmig ge­ spreizt angeordnet sind.

3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß ein optisches Element, insbesondere eine Zerstreuungs­ linse, der Austrittsfläche (5) des Faserbündels (4a, 4b) nachgeordnet ist.

4. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsflächen (11) mehrerer opti­ scher Faserbündel (4a, 4b) von einer gemeinsamen Lichtquelle (3) beleuchtet sind.

5. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtquelle (3) ein Reflektor (12) zugeordnet ist, der Licht auf die Eintrittsflächen (11) der Faserbündel (4a, 4b) richtet.

6. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (12) und die Eintrittsflächen (11) der Faserbün­ del (41, 4b) auf einander gegenüberliegenden Seiten der Licht­ quelle (3) angeordnet sind.

7. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß alle optischen Fasern (50) auf einer Lichtein­ kopplungsseite (10) eng zusammengestellt und blockartig zusammengefaßt sind.

8. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die von einer Lichtquelle (3) beleuchteten optischen Fasern (50) eines Blocks der Licht-Einkopplungsseite (10) in wenigstens zwei Faserbündel (4a, 4b) aufgeteilt und an getrennten Stellen in den zu beleuchtenden Innenraum (6) des Herdes (1) gerichtet sind.