EP2593712A2 - Leuchtfeuer, insbesondere für ein windrad - Google Patents

Leuchtfeuer, insbesondere für ein windrad

Info

Publication number
EP2593712A2
EP2593712A2 EP11817261.8A EP11817261A EP2593712A2 EP 2593712 A2 EP2593712 A2 EP 2593712A2 EP 11817261 A EP11817261 A EP 11817261A EP 2593712 A2 EP2593712 A2 EP 2593712A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
led units
leds
led
different
beacon according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11817261.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lars Hohaus
Vincent Kessler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Quantec Networks GmbH
Original Assignee
Quantec Networks GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Quantec Networks GmbH filed Critical Quantec Networks GmbH
Publication of EP2593712A2 publication Critical patent/EP2593712A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F21V5/045—Refractors for light sources of lens shape the lens having discontinuous faces, e.g. Fresnel lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2111/00—Use or application of lighting devices or systems for signalling, marking or indicating, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2111/00—Use or application of lighting devices or systems for signalling, marking or indicating, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00
    • F21W2111/06—Use or application of lighting devices or systems for signalling, marking or indicating, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00 for aircraft runways or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2113/00—Combination of light sources
    • F21Y2113/10—Combination of light sources of different colours
    • F21Y2113/13—Combination of light sources of different colours comprising an assembly of point-like light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a beacon which can be used as obstruction lighting, in particular on a windmill or, for example, on a windmill. a tall rack or tall building can be attached. Such a beacon can thus emit light as a warning to flying objects.
  • beacons are governed by different national or international standards, such as: B. the ICAO Annex 14 set.
  • B. the ICAO Annex 14 set are fire with different color values, eg. As white or red, set different flashing frequencies and intensity distributions.
  • the intensity distributions can furthermore be defined by lower and upper limit values in the horizontal plane and for different vertical deviation angles with respect to the horizontal plane, in order to ensure sufficient intensities for obstacle detection and, secondly, excessive glare of e.g. B. surrounding buildings or people in a vicinity to avoid.
  • DE 10 2007 009 896 B4 describes a beacon with a plurality of arranged on a circle and radially outwardly directed LEDs (LEDs).
  • the plurality of LEDs is associated with a common Fresnel lens which is circumferentially provided circumferentially and concentric with the LED array.
  • Ancillary lenses are arranged in front of the individual LEDs in order to direct the light from the LEDs to the Fresnel lens so that the LEDs assume a radially inwardly offset virtual image with respect to the Fresnel lens, which is also opposite the focus of the Fresnel lens. Lens is offset.
  • the DE 20219037 U1 describes a beacon with multiple LEDs.
  • LEDs can be compared to previous bulbs, such as halogen lights, a significant Stromerspam is achieved.
  • the optical properties of the LEDs can be modified accordingly.
  • beacons are generally only suitable for specific types of fire.
  • DE 202007 005 003 U1 describes a beacon in which a plurality of light sources are arranged in different Lichtabstraariaen, wherein the different levels are formed by LEDs of different colors.
  • the several Lichtabstraariaen each own lens elements are assigned, whose transitions are separated by aperture rings.
  • beacons are common practice for the formation of different fire types.
  • the different light emission levels are switched on and the respective non-relevant light emission levels are switched off.
  • the Lichtabstralander parallel to each other and are arranged one above the other.
  • a plurality of light-emitting levels for white LEDs and a light-emitting level for red LEDs are arranged one above the other.
  • the complex wiring is generally done by additional wiring boxes that are mounted outside the light assembly.
  • Lamps such as DE 100 59 844 A1 are multicolor traffic lights with different colored LEDs known to output different colors without further optical alignment of the light radiation by optical means, etc.
  • the invention has for its object to provide a beacon that can be formed with little effort and used for different fire types.
  • different LED units are arranged alternately in the circumferential direction, preferably in a common horizontal plane.
  • the various LED units differ at least in their spectral composition, in particular, they can represent white and red LED units or spend alternately white and red light.
  • the different LED units can be controlled separately, in particular, the first LED units can be controlled together and accordingly the second LED units are controlled together.
  • more than two different LED units can be arranged alternately in the circumferential direction.
  • the alternating arrangement may be strictly alternating, i. subsequently
  • first LED unit - second LED unit - first LED unit - .. etc In principle, however, deviations from this strict consequence may also exist with other periodic arrangements; It is relevant that in the different directions of the horizontal plane, a superimposition of the light cones of each of the first LED units and each of the second LED units occurs in such a way that the desired or required light intensities result.
  • the individual LED units can each be formed by a single LED, z. B. a white LED for white light.
  • an LED unit can also have a plurality of individual LEDs, which are arranged next to one another and also vertically above one another. These LEDs of a common LED unit can in particular be arranged with the same radius or distance from the common linear lens and thus be arranged compactly next to each other. Compared to the formation of a plurality of vertical LED rows, which each extend circumferentially around the support structure, this can be done on the one hand a much more compact training.
  • multiple LED's may share a common LED unit, i. with common, circumferential linear lens, which has only a single focus ring, reaches different luminous intensity distributions with different control and thus different fire types are formed. These differences may be in the luminous intensity in the horizontal direction, and also in the vertical luminous intensity distribution, i. the luminous intensity distributions at vertical angles to the horizontal plane.
  • Plane are arranged and other LEDs vertically offset this something.
  • the vertically offset LEDs thus contribute more to light intensity distributions at an angle to the horizontal plane.
  • a desired light intensity distribution in the vertical direction can thus be formed by superimposing LEDs at different distances from the horizontal plane. Due to the separate controllability and different energization of the individual LEDs of an LED unit thus different emission characteristics can be achieved with high variability and high accuracy.
  • the linear lens is preferably a linear Fresnel lens. Its focus ring is concentric with the axis of symmetry.
  • the different LED units may, according to a particularly advantageous embodiment, differ not only in their spectral composition but also in a further parameter.
  • this parameter can be a different defocusing, which can be formed in particular by a different distance from the common lens. It is recognized that due to the different defocusing, a common circumferential lens can be used for different vertical light intensity distributions and thus different types of fire.
  • the different radial distances can be formed, for example, by forming vertical ribs or projections and grooves, which extend alternately in the circumferential direction of the support structure.
  • support elements of the individual LEDs can be formed differently thick or stacked on a cylindrical surface, so that the support structure is in several parts with the cylindrical body and the attached support elements, for.
  • the formation of radial grooves and However, projections in a one-piece support structure results in a higher manufacturing accuracy and the possibility that they each have a flat surface and thus the boards or support elements of the LED units can be applied as planar elements surface and thus clearly positioned.
  • a metal cylinder can be milled suitable.
  • z. B. also a multi-part support structure can be used.
  • a different defocusing can also be achieved by attachment optics in front of individual LED units, z. B. only in front of the first or second LED units.
  • the radial offset or the different radial distances can be omitted.
  • the circumferentially alternating training in particular alternately both in the spectral composition as well as in the different defocusing, synergistically complemented with the formation of one of the two LED units with a plurality of vertically offset individual LEDs.
  • This combination takes into account in a special way that the different fire types also require different vertical light intensity distributions, sometimes with upper and lower limits.
  • These particular requirements may be met by a single linear lens, i. with a single focus ring, can be achieved in a particularly advantageous manner by combining the different defocusing with the vertical offset.
  • the support structure may in particular be a support tube or a cylindrical inner housing.
  • This support tube can also be used to connect the cover and floor, between which the Fresnel lens is received. men is.
  • a transparent tube of z As plastic or glass to seal against the outside space may be provided, wherein the transparent tube may be provided outside the Fresnel lens and the metal cylinder, in particular directly outside the Fresnel lens. This results in a compact, narrow-building, preferably cylindrical block.
  • the electronic control device (s) may be used e.g. be provided on the cover or bottom on a circuit board or other circuit board, so that this compact unit can be connected directly to a power supply.
  • the circuit carrier can be z. B. extend over the entire cross section of the bottom or lid, so that short cable paths to the LED units are possible.
  • the control device by several components or individual, cooperating control devices, for. B. two control devices for the different colored, LEDs are formed.
  • the various LED units and in particular also individual LEDs within the LED units can be advantageously controlled by separate channels.
  • the control can be carried out in particular via PWM (pulse width modulation), as this different light intensities can be formed without polarity change.
  • PWM pulse width modulation
  • the pulse rate of the PWM is not significant for a beacon.
  • the typical clock rates of PWM are significantly higher or higher-frequency than the flashing frequencies, the z. B. lie in the Hertz range.
  • the linear lens preferably has a single focus ring or an annular focus, which runs concentrically to the axis of symmetry of the beacon.
  • the linear lens extends annularly completely circumferentially around the support structure in the circumferential direction and the beacon preferably emits light in 360 ° of the horizontal plane; if necessary, a part of the LEDs can be switched off, for. B. at corners of a wind field or buildings.
  • FIG. 1 shows a beacon according to an embodiment of the invention in cross-section or axial section
  • Fig. 2 is a side view of the beacon
  • 3 is a perspective view of the beacon.
  • 5 is a highly schematic representation of the vertical emission angle of the beacon.
  • Fig. 7 is a side view of the inner cylinder with adjacent
  • Fig. 8 is a graph of the luminous intensity distribution versus the vertical angle for an example of a fire fire W Red-ES);
  • ICAO Annex 14 medium power type A; the vertical intensity distribution for a red fire according to ICAO Annex 14, medium type B or type C.
  • a beacon 1 serves as obstacle lighting and may be e.g. be mounted on a windmill.
  • the beacon 1 has a substantially cylindrical inner casing 2 of preferably metal, e.g. Aluminum, a lid 3 fixed on the inner casing 2 of e.g. Aluminum, and a base 4 fixed to the underside of the inner casing 2 of e.g. Aluminum on.
  • the inner housing 2 has an axis of symmetry A and surrounds a housing interior 5.
  • a linear Fresnel lens 7 is circumferentially arranged circumferentially about the axis of symmetry A.
  • Fresnel lens 7 is thus arranged concentrically to the inner housing 2.
  • the Fresnel lens 7 is attached to the lid 3 and the bottom 4.
  • a gap 8 is formed between the inner housing 2 and the Fresnel lens 7, wherein the gap 8 is connected to the inner space 5 and can pass into these and thus there is a pressure equalization between them. Up and down the space 8 is limited by the lid 3 and the bottom 4.
  • between the interior 5 and the beacon 1 surrounding outer space allows pressure equalization, z. B. via a membrane.
  • Radially outside the Fresnel lens 7 can advantageously be a tube 6 made of transparent plastic, z. As acrylic glass, or glass as a transparent cover and sealing against the outside space to be arranged circumferentially.
  • the linear Fresnel lens 7 may be made of an acrylic glass or transparent
  • LED units 10, 12 are mounted on the outer circumference of the inner housing 2 .
  • the LED units 10, 12 are distributed in the circumferential direction and regularly spaced from each other.
  • two different LED units namely a white LED 10 as a first LED unit and a red LED array 12 as a second LED unit are arranged alternately in the circumferential direction and advantageously substantially on a common horizontal plane H through the axis A.
  • FIG. 1 by way of example, two white LEDs 10 are shown, in FIG. 4 by way of example some of the white LEDs 10 and red LED arrangements 12. An alternating, uniformly spaced arrangement results in the circumferential direction.
  • each white LED 0 and each red LED array 12 may each be assigned a segment in the horizontal plane H.
  • the LED units 10 and 12 radiate over a larger angular range in the horizontal direction, so that there is a superimposition of the respective luminous LED units 10 or 12 to the outside.
  • the LED units 10 and 12 may differ in different parameters or even a combination of different parameters.
  • the frequency spectrum is different: the white LEDs 10 emit white or broadband light over a larger wavelength range.
  • the red LED arrays 12 comprise, for example, according to Fig. 7 a plurality of individual red LEDs, according to the illustrated embodiment six LEDs 14a, 14b, 14c, 14d, 14e 14f t.
  • the red LEDs 14c and 14d are mounted in the center, and thus substantially on the horizontal plane H with the white LEDs 0, the vertically adjacent red LEDs 14b, 14e and the outer LEDs 14a, 14f respectively vertically and axially offset therefrom at intervals rd1 and rd2 from the horizontal plane H.
  • a single Fresnel lens 7 with a single focus ring 9 is provided.
  • the position or radius of the focus ring 9 in FIGS. 1 and 4 is purely exemplary in this case.
  • the inner housing 2 is formed on its outside with axially extending projections 16 and grooves 18.
  • the projections 16 and grooves 8 thus extend parallel and in the axial direction A.
  • the white LEDs 10 are arranged on the projections 16, the red LED arrangements 12 in the grooves 18.
  • the radial distances R1 of the white LEDs 10 to the axis A are slightly larger than the radial distances R2 of the red
  • the spacings d1 of the white LEDs 10 with respect to the Fresnel lens 7 are slightly smaller than the distances d2 of the red LED arrays 12.
  • different defocusing of the different LED units 10 and 12 can be achieved To achieve desired optical properties, in particular to allow a desired vertical fanning.
  • the grooves 18 and projections 16 allow this larger and more accurate differences in the radii as z. B. glued carrier platelets.
  • the projections 16 and grooves 18 can advantageously with planner
  • Outer surface may be formed to receive the LED carriers 20 and 22 of the white LEDs 10 and red LEDs 14a to 14f each surface.
  • the LEDs can-in a manner known per se-each be designed as die or semi-conductor die having a spreader 23, 24 influencing the optics on the LED carrier 20 or 22, with supplementary connection contacts and optionally also already a drive circuit.
  • the white LEDs 10 may have, for example, luminous surfaces of 3 ⁇ 3 mm 2 at 0.9 mm in height, for example at a dominant wavelength of 550 nm. They may in principle be designed as pure surface radiators, wherein their spreader 23 already determines a certain focus, which is further determined by the optical properties of the Fresnel lens 7.
  • the red LEDs 14a to 14f may each have luminous surfaces of 1x1 mm 2 area at a height of 0.6 mm, their dominant wavelength being, for example, 617 nm.
  • the Fresnel lens 7 common to the LED units 10 and 12 is linear, i. it has in known manner in the axial direction A (vertical direction) on a plurality of lens sections with different curvature, which thus optically emulate a larger lens or thicker-bodied lens, in particular a thicker convex plan lens.
  • the single focus ring 9 of the Fresnel lens 7 is coaxial with the axis of symmetry A and lies in the horizontal plane H.
  • the plan side of the Fresnel lens 7 is inside and the structured side outside.
  • the construction height and thus aperture of the Fresnel lens 7 is e.g. 110 mm.
  • the transparent tube 6 may e.g. an outer radius of 170 mm at e.g. have a thickness 5.
  • forty-eight LED units 10, 12 may be arranged, ie, twenty-four white LEDs 10 each and twenty-four red LED arrays 12, so that each LED unit 10 or 12 corresponds to a segment of 7.5 °.
  • the white LEDs 10 and the red LED arrays 12 may be energized independently and with different patterns, three types of fire being shown in FIGS. 8-10.
  • the light intensity L, unit Candela cd is plotted as a function of the vertical emission angle V (in degrees or °), that is to say in accordance with FIG. 5 the angle with respect to H.
  • Fig. 8 shows the light intensity distribution Fire-W-Red-ES (FWR-ES) for red flashing fire, which represents red flashing light at a power of 150 cd in the horizontal H.
  • FWR-ES light intensity distribution
  • ES stands for extended specification
  • a narrow band results, which is defined by the upper, in the diagram substantially trapezoidal boundary og and the lower limit ug and for each vertical angle value only a relatively narrow band of eg about 85 cd, at even higher angles above 10 ° or below minus 10 ° even lower.
  • These narrow standards are also achieved.
  • all six LEDs 14a to 14f of the red LED arrangement 12 are actuated, without driving the white LEDs 10, e.g. in the following control:
  • the limit values are shown as bars.
  • ICAO, Annex 14, Medium Power Type C can also be used
  • the vertical luminous intensity distribution according to Fig. 8 and Fig. 10 is thus determined by first the vertical arrangement of the individual red LEDs 14a to 14f, i. in particular also the vertical distances rd1 of the red LEDs 14b, 14e and the vertical distances rd2 of the red LEDs 14a, 14f, furthermore by the spreader 24 of the red LEDs 14a to 14f, the radial distance d2 of the entire red LED array 12 from the Fresnel Lens 7 and the optical properties of the Fresnel lens. 7
  • LEDs 14a to 14f of an LED array 12 are energized differently can, furthermore, the radii R1, R2 and distances d1, d2 to the common Fresnel lens 7, as well as the spectral distribution or pitch lengths.
  • additional optics can be placed on the LEDs 10 and / or 14a to 14f, whereby the different defocusing can be achieved.
  • cooling fins 31, 32 are advantageously formed, which, however, have no supporting functions in the embodiment shown.
  • the light 30 emitted by the right-hand white LED 10 is drawn.
  • the Fresnel lens acts 7.
  • the inner surfaces 26, 27 on the underside of the lid 3 and the top of the bottom 4 are advantageously coated with a Fichtabsorb Schlden material, so as not to influence the radiation characteristics.
  • a controller 33 is e.g. formed by a circuit substrate, in particular a printed circuit board with recorded components and is used to control the LED units 10 and 12.
  • the control device 33 may in particular be attached to the bottom 4 or 3 on the lid.
  • the controller 33 extends substantially over the entire cross-section, i. via the housing interior 5 and the gap 8, so that the lines for contacting the LED units 10, 12 are short.
  • the Bestro- mung for the different types of fire are stored.
  • control device 33 does not circulating all white or red LED units 10 and 12 controls, but only within an angle less than 360 ° in the horizontal plane H, z. B. for corner positions in a wind turbine field.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Leuchtfeuer (1), insbesondere für ein Windrad, wobei das Leuchtfeuer (1) mindestens aufweist: eine Tragstruktur (2) mit mehreren, in Umfangsrichtung angeordneten und nach außen gerichteten LED-Einheiten (10, 12), und eine radial außerhalb der LED-Einheiten (10, 12) angeordnete und in Umfangsrichtung verlaufende, lineare Linse (7) zum Bündeln des von den mehreren LED-Einheiten (10, 12) ausgegebenen Lichts, wobei die lineare Linse (7) gemeinsam für die mehreren LED- Einheiten (10, 12) vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zwei oder mehr verschiedene LED-Einheiten (10, 12) in Umfangsrichtung alternierend an der Tragstruktur (2) angebracht sind, wobei erste LED-Einheiten (10) und zweite LED-Einheiten (12) unterschiedliche Spektralzusammensetzungen ihres ausgegebenen Lichts aufweisen, wobei die ersten LED-Einheiten (10) und die zweiten LED-Einheiten (12) separat voneinander ansteuerbar sind.

Description

Leuchtfeuer, insbesondere für ein Windrad
Die Erfindung betrifft ein Leuchtfeuer, das als Hindernisfeuer bzw. Hin- dernisbeleuchtung insbesondere an einem Windrad oder z.B. einem hohen Gestell oder hohem Gebäude angebracht werden kann. Ein derartiges Leuchtfeuer kann somit Licht als Warnung für fliegende Objekte ausgeben.
Die von Leuchtfeuern ausgegebenen Feuer-Typen sind nach unter- schiedlichen nationalen oder internationalen Normen, z. B. der ICAO Annex 14 festgelegt. Hierbei sind Feuer mit unterschiedlichen Farbwerten, z. B. Weiß oder Rot, unterschiedlichen Blinkfrequenzen und Intensitätsverteilungen festgelegt. Die Intensitätsverteilungen können weiterhin durch untere und obere Grenzwerte in der horizontalen Ebene und für verschiedene verti- kale Abweichwinkel gegenüber der horizontalen Ebene festgelegt sein, um zum einen hinreichende Intensitäten zur Hinderniserkennung zu gewährleisten und zum anderen eine übermäßige Blendung von z. B. umliegenden Gebäuden oder Personen in einem Nahbereich zu vermeiden. Die DE 10 2007 009 896 B4 beschreibt ein Leuchtfeuer mit mehreren auf einem Kreis angeordneten und radial nach außen gerichteten Leuchtdioden (LEDs). Den mehreren LEDs ist eine gemeinsame Fresnel-Linse zugeordnet, die in Umfangsrichtung umlaufend und konzentrisch zu der LED- Anordnung vorgesehen ist. Vor den einzelnen LEDs sind jeweils Vorsatzlin- sen angeordnet, um das Licht der LEDs zu der Fresnel-Linse zu lenken, so dass die LEDs gegenüber der Fresnel-Linse eine radial nach innen versetzte virtuelle Abbildung einnehmen, die auch gegenüber dem Fokus der Fresnel- Linse versetzt ist. Auch die DE 20219037 U1 beschreibt ein Leuchtfeuer mit mehreren LEDs.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Durch den Einsatz von LEDs kann gegenüber früheren Leuchtmitteln, z.B. Halogenleuchten, eine erhebliche Stromerspam is erreicht werden.
Durch den Einsatz der Vorsatzlinsen der DE 10 2007 009 896 B4 können die optischen Eigenschaften der LEDs entsprechend abgeändert werden.
Hierbei ist es jedoch zum Teil problematisch, die verschiedenen geforderten Abstrahlcharakteristiken zu erreichen. Somit sind derartige Leuchtfeuer im Allgemeinen nur für spezifische Feuer-Typen geeignet. Die DE 202007 005 003 U1 beschreibt ein Leuchtfeuer, bei dem mehrere Leuchtmittel in unterschiedlichen Lichtabstrahlebenen angeordnet sind, wobei die unterschiedlichen Ebenen durch LEDs unterschiedlicher Farbe gebildet werden. Den mehreren Lichtabstrahlebenen sind jeweils eigene Linsenelemente zugeordnet, deren Übergänge durch Blendenringe voneinander getrennt sind.
Derartige Leuchtfeuer sind allgemein üblich zur Ausbildung der unterschiedlichen Feuer-Typen. Je nach erforderlichem Leuchtfeuer, z.B. je nach Tageszeit, werden die unterschiedlichen Lichtabstrahlebenen eingeschaltet und die jeweils nicht relevanten Lichtabstrahlebenen ausgeschaltet. Die Lichtabstrahlebenen verlaufen parallel zueinander und sind übereinander angeordnet. Hierbei können z.B. mehrere Lichtabstrahlebenen für weiße LEDs und eine Lichtabstrahlebene für rote LEDs ausgebildet sein. Durch einen derartigen Konstruktionstyp ergibt sich entsprechend eine größere vertikale Erstreckung. Die komplexe Beschaltung erfolgt im Allgemeinen durch zusätzliche Schaltungskästen, die außerhalb der Leuchtenanordnung angebracht werden. In anderen technischen Gebieten als Leuchtfeuern, z. B. bei tragbaren
Lampen wie der DE 100 59 844 A1, sind mehrfarbige Ampelschaltungen mit verschieden farbigen LEDs bekannt, um unterschiedliche Farben ohne eine weitere optische Ausrichtung der Lichtstrahlung durch optische Mittel etc. auszugeben. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Leuchtfeuer zu schaffen, das mit geringem Aufwand ausbildbar und für unterschiedliche Feuer-Typen einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Leuchtfeuer nach Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.
Somit sind verschiedene LED-Einheiten in Umfangsrichtung alternierend angeordnet, vorzugsweise in einer gemeinsamen horizontalen Ebene. Die verschiedenen LED-Einheiten unterscheiden sich zumindest in ihrer Spektralzusammensetzung, wobei sie insbesondere weiße und rote LED- Einheiten darstellen können bzw. alternierend weißes und rotes Licht ausgeben. Die verschiedenen LED-Einheiten sind separat ansteuerbar, insbesondere können die ersten LED-Einheiten zusammen angesteuert werden und entsprechend die zweiten LED-Einheiten zusammen angesteuert werden.
Grundsätzlich können auch mehr als zwei verschiedene LED-Einheiten alternierend in Umfangsrichtung angeordnet sein. Es wird jedoch erkannt, dass grundsätzlich die Ausbildung von zwei verschiedenen LED-Einheiten, z. B. eine LED-Einheit für weißes Licht und eine weitere LED-Einheit für rotes Licht, ausreichend ist, da die LED-Einheiten für verschiedene Feuer-Typen auch unterschiedlich angesteuert werden können.
Die alternierende Anordnung kann streng alternierend sein, d.h. in der Folge
erste LED-Einheit - zweite LED-Einheit - erste LED-Einheit - ..usw Grundsätzlich können jedoch auch Abweichungen von dieser strengen Folge vorliegen mit anderen periodischen Anordnungen; relevant ist, dass in den verschiedenen Richtungen der horizontalen Ebene eine Überlagerung der Lichtkegel jeweils der ersten LED-Einheiten und jeweils der zweiten LED- Einheiten derartig auftritt, dass sich die gewünschten bzw. geforderten Lichtstärken ergeben.
Die einzelnen LED-Einheiten können jeweils durch eine einzige LED gebildet werden, z. B. eine weiße LED für weißes Licht. Es kann jedoch eine LED-Einheit auch mehrere einzelne LEDs aufweisen, die nebeneinander und auch vertikal übereinander angeordnet sind. Diese LEDs einer gemeinsamen LED-Einheit können insbesondere mit gleichem Radius bzw. Abstand zu der gemeinsamen linearen Linse angeordnet und somit kompakt bauend nebeneinander angeordnet sein. Gegenüber der Ausbildung mehrerer vertikaler LED-Reihen, die sich jeweils umlaufend um die Tragstruktur erstrecken, kann hierdurch zum einen eine deutlich kompaktere Ausbildung erfolgen.
Insbesondere aber können durch mehrere LEDs einer gemeinsamen LED-Einheit, d.h. mit gemeinsamer, umlaufender linearer Linse, die nur einen einzigen Fokus-Ring aufweist, bei unterschiedlicher Ansteuerung unterschiedliche Leuchtstärkenverteilungen erreicht und somit verschiedene Feuer-Typen gebildet werden. Diese Unterschiede können in der Lichtstärke in horizontaler Richtung liegen, und weiterhin auch in der vertikalen Lichtstärkeverteilung, d.h. den Lichtstärkeverteilungen in vertikalen Winkeln ge- genüber der horizontalen Ebene.
Es wird hierbei erkannt, dass die zum Teil recht strikten Vorgaben nach unterschiedlichen nationalen und internationalen Normen für die Abstrahlcharakteristiken durch die mehreren LEDs pro LED-Einheit sehr gut ausgebildet werden können. So können z. B. ein oder zwei LEDs in der horizontalen
Ebene angeordnet werden und weitere LEDs vertikal hierzu etwas versetzt. Die vertikal versetzten LEDs tragen somit stärker zu Lichtstärkeverteilungen unter einem Winkel gegenüber der horizontalen Ebene bei.
Eine gewünschte Lichtstärkenverteilung in vertikaler Richtung kann so- mit durch Überlagerung von LEDs mit unterschiedlichen Abständen zur horizontalen Ebene ausgebildet werden. Durch die separate Ansteuerbarkeit und unterschiedliche Bestromung der einzelnen LEDs einer LED-Einheit können somit mit hoher Variabilität und hoher Genauigkeit unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken erreicht werden.
Die lineare Linse ist vorzugsweise eine lineare Fresnel-Linse. Ihr Fokus- Ring ist konzentrisch zur Symmetrieachse.
Die verschiedenen LED-Einheiten können sich gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform nicht nur in ihrer Spektralzusammensetzung, sondern auch in einem weiteren Parameter unterscheiden. Dieser Parameter kann insbesondere eine unterschiedliche Defokussierung sein, die insbesondere durch einen unterschiedlichen Abstand zur gemeinsamen Linse gebildet werden kann. Es wird erkannt, dass durch die unterschiedliche Defokussie- rung eine gemeinsame umlaufende Linse für unterschiedliche vertikale Lichtstärkeverteilungen und somit unterschiedlichen Feuer-Typen genutzt werden kann.
Die unterschiedlichen radialen Abstände können z.B. durch Ausbildung von vertikalen Rippen bzw. Vorsprüngen und Nuten gebildet werden, die sich alternierend in Umfangsrichtung der Tragstruktur erstrecken. Alternativ hierzu können grundsätzlich auch auf einer zylindrischen Oberfläche Trägerelemente der einzelnen LEDs unterschiedlich dick bzw. als Stapel ausgebildet werden, so dass die Tragstruktur mehrteilig ist mit dem zylindrischen Körper und den aufgesetzten Trägerelementen, z. B. Schaltungsträgern, die die Vorsprüngen bzw. Rippen ausbilden. Die Ausbildung von radialen Nuten und Vorsprüngen in einer einteiligen Tragstruktur ergibt jedoch eine höhere Fertigungsgenauigkeit und die Möglichkeit, dass diese jeweils eine plane Oberfläche aufweisen und somit die Platinen bzw. Trägerelemente der LED- Einheiten als plane Elemente flächig und somit eindeutig positioniert aufgebracht werden können. Hierzu kann z.B. ein Metallzylinder geeignet gefräst werden. Grundsätzlich kann jedoch z. B. auch eine mehrteilige Tragstruktur verwendet werden.
Eine unterschiedliche Defokussierung kann auch durch Vorsatzoptiken vor einzelnen LED-Einheiten erreicht werden, z. B. nur vor den ersten oder zweiten LED-Einheiten. Somit können der radiale Versatz bzw. die unterschiedlichen radialen Abstände entfallen.
Weitere Parameter, die zur unterschiedlichen Ansteuerung beitragen, können unterschiedliche Blinkfrequenzen oder Stromstärken sein.
Es wird erkannt, dass sich die umlaufend alternierende Ausbildung, insbesondere alternierend sowohl in der Spektralzusammensetzung als auch in der unterschiedlichen Defokussierung, in besonderer weise synergetisch ergänzt mit der Ausbildung einer der beiden LED-Einheiten mit mehreren, vertikal versetzten einzelnen LEDs. Diese Kombination berücksichtigt in besonderer Weise, dass die unterschiedlichen Feuer-Typen auch unterschiedliche vertikale Lichtstärkeverteilungen, zum Teil mit oberem und unteren Grenzwert erfordern. Diese speziellen Anforderungen können bei einer einzi- gen linearen Linse, d.h. mit einem einzigen Fokusring, auf besonders vorteilhafte Weise erreicht werden, indem die unterschiedliche Defokussierung mit dem vertikalen Versatz kombiniert wird.
Die Tragstruktur kann insbesondere ein Tragrohr bzw. ein zylindrisches Innengehäuse sein. Dieses Tragrohr kann hierbei auch zur Verbindung des Deckels und Bodens dienen, zwischen denen die Fresnel-Linse aufgenom- men ist. Hierbei kann z.B. ein transparentes Rohr aus z. B. Kunststoff oder auch Glas zur Abdichtung gegenüber dem Außenraum vorgesehen sein, wobei das transparente Rohr außerhalb der Fresnel-Linse und dem Metallzylinder vorgesehen sein kann, insbesondere direkt außerhalb der Fresnel-Linse. Somit ergibt sich ein kompakter, schmal bauender, vorzugsweise zylindrischer Block.
Die elektronische Steuereinrichtung bzw. die Steuerungskomponenten können z.B. am Deckel oder Boden auf einer Platine oder einem anderen Schaltungsträger vorgesehen sein, so dass diese kompakte Einheit direkt an eine Stromversorgung angeschlossen werden kann. Der Schaltungsträger kann sich z. B. über den gesamten Querschnitt des Bodens oder Deckels erstrecken, so dass kurze Leitungswege zu den LED-Einheiten möglich sind. Grundsätzlich kann die Steuereinrichtung auch durch mehrere Komponenten bzw. einzelne, zusammenwirkende Steuereinrichtungen, z. B. zwei Steuereinrichtungen für die verschiedenfarbigen, LEDs gebildet werden.
Die verschiedenen LED-Einheiten und insbesondere auch einzelne LEDs innerhalb der LED-Einheiten können vorteilhafterweise durch separate Kanäle angesteuert werden. Die Ansteuerung kann insbesondere über PWM (Pulsbreitenmodulation) erfolgen, da hierdurch unterschiedliche Lichtstärken ohne Polaritätswechsel gebildet werden können. Die Pulsfrequenz der PWM ist hierbei für ein Leuchtfeuer nicht erheblich. Insbesondere sind die typischen Taktraten von PWM deutlich höher bzw. hochfrequenter als die Blink- frequenzen, die z. B. im Hertz-Bereich liegen.
Weiterhin wird erkannt, dass eine Beschichtung der im Abstrahlbereich der LEDs liegenden Flächen mit einem Licht absorbierenden Material hilfreich ist, um die Abstrahlcharakteristiken einzuhalten. So können relevante Flächen am Deckel und am Boden, die im Strahlungsbereich der LEDs liegen, entsprechend beschichtet werden. Die lineare Linse weist vorzugsweise einen einzigen Fokus-Ring bzw. einen ringförmigen Fokus auf, der konzentrisch zur Symmetrieachse des Leuchtfeuers verläuft.
Die lineare Linse erstreckt sich ringförmig vollständig umlaufend in Um- fangsrichtung um die Tragstruktur und das Leuchtfeuer sendet vorzugsweise in 360° der horizontalen Ebene Licht aus; gegebenenfalls kann ein Teil der LEDs ausgeschaltet werden, z. B. an Eckbereichen eines Windfeldes oder an Gebäuden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einer Ausführungsform erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Leuchtfeuer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt bzw. Axialschnitt;
Fig. 2 eine Seitenansicht des Leuchtfeuers;
Fig. 3 eine perspektivische Aufsicht auf das Leuchtfeuer;
Fig. 4 einen Radialschnitt durch das Leuchtfeuer;
Fig. 5 eine stark schematisierte Darstellung der vertikalen Abstrahlwinkes des Leuchtfeuers;
Fig. 6 die LED-Einheiten in Vorderansicht, Seitenansicht und perspektivischer Ansicht; Fig. 7 eine Seitenansicht auf den Innenzylinder mit benachbarten
LED-Einheiten; Fig. 8 ein Diagramm der Lichtstärkeverteilung gegenüber dem vertikalen Winkel für ein Beispiel eines Feuers Feuer W Rot- ES);
Fig. 9 die vertikale Lichtstärkeverteilung für ein weißes Feuer nach
ICAO Annex 14, Mittelleistung Typ A; die vertikale Lichtstärkeverteilung für ein rotes Feuer nach ICAO Annex 14, Mittelle istung Typ B oder Typ C.
Ein Leuchtfeuer 1 dient als Hindernisbeleuchtung bzw. Hindernisbefeuerung und kann z.B. auf einem Windrad angebracht sein. Das Leuchtfeuer 1 weist ein im Wesentlichen zylindrisches Innengehäuse 2 aus vor- zugsweise Metall, z.B. Aluminium, einen auf dem Innengehäuse 2 befestigten Deckel 3 aus z.B. Aluminium, und einen an der Unterseite des Innengehäuses 2 befestigten Boden 4 aus z.B. Aluminium auf. Das Innengehäuse 2 weist eine Symmetrieachse A auf und umgibt einen Gehäuseinnenraum 5. Radial außerhalb des Innengehäuses 2 ist eine lineare Fresnel-Linse 7 in Umfangsrichtung umlaufend um die Symmetrieachse A angeordnet. Die
Fresnel-Linse 7 ist somit konzentrisch zu dem Innengehäuse 2 angeordnet. Vorteilhafterweise ist die Fresnel-Linse 7 an dem Deckel 3 und dem Boden 4 angebracht. Ein Zwischenraum 8 ist zwischen dem Innengehäuses 2 und der Fresnel-Linse 7 gebildet, wobei der Zwischenraum 8 mit dem Innenraum 5 verbunden ist bzw. in diesen übergehen kann und somit ein Druckausgleich zwischen diesen vorliegt. Nach oben und unten ist der Zwischenraum 8 durch den Deckel 3 und den Boden 4 begrenzt. Vorteilhafterweise ist zwischen dem Innenraum 5 und dem das Leuchtfeuer 1 umgebenden Außenraum ein Druckausgleich ermöglicht, z. B. über eine Membran. Radial außer- halb der Fresnel-Linse 7 kann vorteilhafterweise ein Rohr 6 aus durchsichtigem Kunststoff, z. B. Acrylglas, oder auch Glas als transparente Abdeckung und Abdichtung gegenüber dem Außenraum umlaufend angeordnet sein. Die lineare Fresnel-Linse 7 kann aus einem Acrylglas bzw. transparenten
Kunststoff, z. B. P A, gebildet sein. Am Außenumfang des Innengehäuses 2 sind LED-Einheiten 10, 12 angebracht. Die LED-Einheiten 10, 12 sind in Umfangsrichtung verteilt und regelmäßig zueinander beabstandet angeordnet. Gemäß dieser Ausführungsform sind zwei verschiedene LED-Einheiten, nämlich eine weiße LED 10 als erste LED-Einheit und eine rote LED-Anordnung 12 als zweite LED-Einheit alternierend in Umfangsrichtung und vorteilhafterweise im Wesentlichen auf einer gemeinsamen horizontalen Ebene H durch die Achse A angeordnet. In Fig. 1 sind beispielhaft zwei weiße LEDs 10 dargestellt, in Fig. 4 beispielhaft einige der weißen LEDs 10 und roten LED-Anordnungen 12. Es ergibt sich in Umfangsrichtung eine alternierende, gleichmäßig beabstandete Anordnung. Somit kann jeder weißen LED 0 und jeder roten LED-Anordnung 12 jeweils ein Segment in der horizontalen Ebene H zugeordnet werden. Tatsächlich strahlen die LED-Einheiten 10 und 12 jedoch über einen größeren Winkelbereich in horizontaler Richtung aus, so dass sich nach außen eine Überlagerung der jeweils leuchtenden LED-Einheiten 10 oder 12 ergibt.
Die LED-Einheiten 10 und 12 können sich in verschiedenen Parametern oder auch einer Kombination verschiedener Parameter unterscheiden. Zunächst ist das Frequenzspektrum unterschiedlich: die weißen LEDs 10 strahlen weißes bzw. breitbandiges Licht über einen größeren Wellenlängenbe- reich aus. Die roten LED-Anordnungen 12 weisen gemäß z.B. Fig. 7 mehrere einzelne rote LEDs auf, gemäß der gezeigten Ausführungsform sechs LEDs 14a, 14b 14c, 14d, 14et 14f . Hierbei sind die roten LEDs 14c und 14d in der Mitte und somit im Wesentlichen auf der horizontalen Ebene H mit den weißen LEDs 0 angebracht, die vertikal angrenzenden roten LEDs 14b, 14e sowie die äußeren LEDs 14a, 14f entsprechend vertikal bzw. in Axialrichtung hierzu versetzt mit Abständen rd1 und rd2 gegenüber der horizontalen Ebene H. Für sämtliche roten LEDs 14a bis f ist eine einzige Fresnel-Linse 7 mit einem einzigen Fokus-Ring 9 vorgesehen. Die Position bzw. Radius des Fokus-Rings 9 in Fig. 1 und 4 ist hierbei rein beispielhaft. Das Innengehäuse 2 ist auf seiner Außenseite mit in Axialrichtung verlaufenden Vorsprüngen 16 und Nuten 18 ausgebildet. Die Vorsprünge 16 und Nuten 8 verlaufen somit parallel und in Axialrichtung A. Die weißen LEDs 10 sind auf den Vorsprüngen 16, die roten LED-Anordnungen 12 in den Nuten 18 angeordnet. Somit sind die Radialabstände R1 der weißen LEDs 10 zur Achse A etwas größer als die Radialabstände R2 der roten
LED-Anordnungen 12. Entsprechend sind die Abstände d1 der weißen LEDs 10 gegenüber der Fresnel-Linse 7 etwas kleiner als die Abstände d2 der roten LED-Anordnungen 12. Somit kann eine unterschiedliche Defokussierung der verschiedenen LED-Einheiten 10 und 12 erreicht werden, um gewünsch- te optische Eigenschaften zu erreichen, insbesondere eine gewünschte vertikale Auffächerung zu ermöglichen. Die Nuten 18 und Vorsprünge 16 ermöglichen hierbei größere und genauere Differenzen in den Radien als z. B. aufgeklebte Trägerplättchen. Die Vorsprünge 16 und Nuten 18 können vorteilhafterweise mit planer
Außenfläche ausgebildet sein, um die LED-Träger 20 und 22 der weißen LEDs 10 und roten LEDs 14a bis 14f jeweils flächig aufzunehmen. Die LEDs können - in an sich bekannter weise - jeweils als Die bzw. Halbleiter-Die mit einem die Optik beeinflussenden Spreader 23, 24 auf dem LED-Träger 20 bzw. 22 ausgebildet sein, mit ergänzenden Anschlusskontakten und gegebenenfalls auch bereits einer Ansteuerungsschaltung.
Die weißen LEDs 10 können z.B. Leuchtflächen von 3x3mm2 bei 0,9 mm Höhe aufweisen, z.B. bei einer dominanten Wellenlänge von 550 nm. Sie können grundsätzlich als reine Flächenstrahler ausgebildet sein, wobei ihr Spreader 23 bereits eine gewisse Fokussierung festlegt, die weiterhin durch die optischen Eigenschaften der Fresnel-Linse 7 festgelegt ist.
Die roten LEDs 14a bis 14f können z.B. jeweils Leuchtflächen von 1x1 mm2 Fläche bei 0,6 mm Höhe aufweisen, wobei ihre dominante Wellenlänge z.B. 617 nm beträgt.
Der Radius R2 der roten LEDs 14a bis 14f kann z.B. bei R2=99,6 mm, und der erste Radius R1 der weißen LEDs 10 bei z.B. 102 mm liegen, d.h. 2,4 mm mehr als die roten LEDs 14a bis 141
Den für die LED-Einheiten 10 und 12 gemeinsame Fresnel-Linse 7 ist linear, d.h. sie weist in an sich bekannter Weise in Axialrichtung A (vertikaler Richtung) mehrere Linsenabschnitte mit unterschiedlicher Krümmung auf, die somit eine größere Linse bzw. dickbauchigere Linse, insbesondere eine dickbauchigere Konvex-Plan-Linse, optisch nachbilden. Der einzige Fokus- Ring 9 der Fresnel-Linse 7 verläuft koaxial zur Symmetrieachse A und liegt in der horizontalen Ebene H. Indem die Fresnel-Linse 7 zwischen dem Deckel 3 und dem Boden 4 fixiert ist, z.B. durch entsprechende Nuten bzw. Ril- len oder Absätze in dem Deckel 3 und Boden 4, ist ihre Position eindeutig festgelegt. Die Fresnel-Linse 7 kann z.B. einen Radius von 166 mm aufweisen. Die Planseite der Fresnel-Linse 7 liegt innen und die strukturierte Seite außen. Die Aufbauhöhe und somit Apertur der Fresnel-Linse 7 beträgt z.B. 110 mm. Das transparente Rohr 6 kann z.B. einen Außenradius von 170 mm bei z.B. einer Stärke 5 aufweisen.
Es können z.B. achtundvierzig LED-Einheiten 10, 12 angeordnet sein, d.h. je vierundzwanzig weiße LEDs 10 und vierundzwanzig rote LED- Anordnungen 12, so dass jede LED-Einheit 10 oder 12 einem Segment von 7,5° entspricht. Die weißen LEDs 10 und die roten LED-Anordnungen 12 können unabhängig voneinander und mit unterschiedlichen Mustern bestromt werden, von denen in Fig. 8 bis Fig. 10 drei Feuer-Typen gezeigt sind. Hierbei ist jeweils die Lichtstärke L, Einheit Candela cd, als Funktion des vertikalen Abstrahl- Winkels V (in Grad bzw. °) eingezeichnet, d.h. gemäß Fig. 5 der Winkel gegenüber H.
Fig. 9 zeigt ein Weiß blinkendes Feuer, einschließlich der mit den Balken gl , g2, g3, g4 bezeichneten Grenzwerte der Lichtverteilung gemäß der hierfür relevanten gesetzlichen Norm ICAO, Annex 14, Typ A Mittelleistung, Farbe weiß, Blinklicht mit 20 bis 60 Blinkvorgängen pro Minute, 20 000 cd/in2 oder 2 000 cd/m. Diese Feuer können somit ausschließlich mit den weißen LEDs 10 erreicht werden, und zwar für 20 000 cd/in2 oder 2 000 cd/m mit unterschiedlicher Stromstärke.
Fig. 8 zeigt die Lichtstärkeverteilung Feuer-W-Rot-ES (FWR-ES) für rot blinkendes Feuer, die rotes Blinklicht bei einer Leistung von 150 cd in der Horizontalen H darstellt. Auch diese Lichtstärkeverteilung ist eng normiert. Für die Spezifkation FWR-ES, wobei ES für erweiterte Spezifikation steht, ergibt sich ein schmales Band, das durch die obere, im Diagramm im wesentlichen trapezförmige Begrenzung og und die untere Begrenzung ug festgelegt ist und für jeden vertikalen Winkelwert nur ein relativ schmales Band von z.B. etwa 85 cd zulässt, bei höheren Winkeln oberhalb von 10° bzw. unter minus 10° sogar noch geringer. Auch diese engen Normen werden er- reicht. In Fig. 8 werden hierfür sämtliche sechs LEDs 14a bis 14f der roten LED-Anordnung 12 angesteuert, ohne Ansteuerung der weißen LEDs 10, z.B. in folgender Ansteuerung:
14a mit 6,1 Im (lumen), 14b mit 7,8 Im, 14c, 14d mit je 3,3 Im, 14e mit 7,1 Im, 14f mit 6,5 Im, zusammen somit einem Gesamt-Lichtstrom von 34 Im. In Fig. 8 liegt der Wirkungsgrad z.B. bei 57% und entspricht damit dem Wert für RbT der Fig. 10. Für das rote Feuer gemäß Fig. 10 nach ICAO, Annex 14, Mittelleistung Typ B (blinkend) Blinklicht 20 bis 60 Blinkvorgänge pro Minute, Spitzenleistung 2 000 cd/m werden bei der roten LED-Anordnung 12 nur die mittleren vier roten LEDs 14b, 14c, 14d, 14e, nicht jedoch die äußeren roten LEDs 14a, 14f angesteuert. Hierbei tragen z.B. die mittleren LEDs 14c, 14d bei entsprechender Ansteuerung 38 Im und die angrenzenden roten LEDs 14b, 14e jeweils 4,5 Im bei, so dass die vier LEDs 14b bis 14d zusammen 85 Im ergeben. Mit gn1 bis gn4 sind die Grenzwerte als Balken eingezeichnet. Wei- terhin lässt sich hierdurch auch ICAO, Annex 14, Mittelleistung Typ C
(Dauerlicht) erfüllen.
In den Messkurven der Fig. 8 und Fig. 10 sind insbesondere im mittleren Bereich mehrere Peaks zu erkennen, die von den einzelnen roten LEDs stammen. Die Gesamtkurve ergibt sich als Überlagerung der Intensttätsver- teilungen sämtlicher LEDs, d.h. in Fig. 10 der LEDs 14b, 14c, 14d, 14e und in Fig. 8 sämtlicher LEDs 14a bis 14f.
Die vertikale Lichtstärkeverteilung gemäß Fig. 8 und Fig. 10 wird somit bestimmt durch zunächst die vertikale Anordnung der einzelnen roten LEDs 14a bis 14f, d.h. insbesondere auch der vertikalen Abstände rd1 der roten LEDs 14b, 14e sowie der vertikalen Abstände rd2 der roten LEDs 14a, 14f, weiterhin durch den Spreader 24 der roten LEDs 14a bis 14f, den radialen Abstand d2 der gesamten roten LED-Anordnung 12 von der Fresnel-Linse 7 sowie die optischen Eigenschaften der Fresnel-Linse 7.
Es können somit folgende Parameter variiert werden:
Zahl der LEDs je LED-Anordnung 12, Bestromung bzw. Lichtstärke der einzelnen LEDs 14a bis 14f sowie 10, wobei insbesondere verschiedene
LEDs 14a bis 14f einer LED-Anordnung 12 unterschiedlich bestromt werden können, weiterhin die Radien R1 , R2 bzw. Abstände d1 , d2 zur gemeinsamen Fresnel-Linse 7, sowie die Spektralverteilung bzw. Weilenlängen.
Als weitere Parameter können statt oder ergänzend zu den Vorsprün- gen 16 und Nuten 18 auch Vorsatzoptiken auf die LEDs 10 und/oder 14a bis 14f aufgesetzt werden, wodurch die unterschiedliche Defokussierung erreicht werden kann.
An dem Deckel 3 und dem Boden 4 sind vorteilhafterweise Kühlrippen 31 , 32 ausgebildet, die bei der gezeigten Ausführungsform jedoch keine tragende Funktionen aufweisen.
In der Figur 1 ist das von der rechten weißen LED 10 ausgesandte Licht 30 eingezeichnet. Als Apertur wirkt die Fresnel-Linse 7. Die Innenflächen 26, 27 an der Unterseite des Deckels 3 und der Oberseite des Bodens 4 sind vorteilhafterweise mit einem fichtabsorbierenden Material beschichtet, um die Abstrahlcharakteristik nicht zu beeinflussen.
Eine Steuereinrichtung 33 ist z.B. durch einen Schaltungsträger, insbe- sondere eine Leiterplatte mit aufgenommenen Komponenten ausgebildet und dient zur Ansteuerung der LED-Einheiten 10 und 12. Die Steuereinrichtung 33 kann insbesondere am Boden 4 oder auch am Deckel 3 befestigt sein. Vorzugsweise erstreckt sich die Steuereinrichtung 33 im wesentlichen über den gesamten Querschnitt, d.h. über den Gehäuseinnenraum 5 und den Zwischenraum 8, so dass die Leitungen zur Kontaktierung der LED-Einheiten 10, 12 kurz sind. In der Steuereinrichtung 33 sind unter anderem die Bestro- mungen für die verschiedenen Feuer-Typen gespeichert.
Es ist es auch möglich, dass die Steuereinrichtung 33 nicht umlaufend sämtliche weißen oder roten LED-Einheiten 10 und 12 ansteuert, sondern nur innerhalb eines Winkels kleiner 360° in der horizontalen Ebene H, z. B. für Eckpositionen in einem Windrad-Feld.
Bezuqszeichenliste
1 Leuchtfeuer
2 zylindrisches Innengehäuse
3 Deckel
4 Boden
5 Gehäuseinnenraum
6 transparentes Rohr
7 lineare Fresnei-Linse
8 Zwischenraum
9 Fokus-Ring
10 weiße LED als erste LED-Einheit
12 rote LED-Anordnung als zweite LED-Einheit
14a, 14b 14c, 14d, 14e, 14f rote LEDs
16 Vorsprünge
18 Nuten
20, 22 LED-Träger
23, 24 Spreader
26, 27 Innenflächen des Zwischenraums 8
30 Licht
31 , 32 Kühlrippen
33 Steuereinrichtung
A Symmetrieachse
d1 Abstände der weißen LEDs 10 gegenüber Fresnel-Linse 6 d2 Abstände der roten LED-Anordnungen 12
gl , g2, g3, g4 Grenzwerte der Lichtverteilung
gn1 bis gn4 Grenzwerte als Balken H horizontale Ebene
og obere Begrenzung
ug untere Begrenzung
rd1 und rd2 Abstände gegenüber der horizontalen Ebene H. R1 Radialabstände der weißen LEDs 10
R2 Radialabstände der roten LED-Anordnungen 12
V vertikaler Abstrahlwinkel

Claims

Patentansprüche
1. Leuchtfeuer (1), insbesondere für ein Windrad, wobei das Leuchtfeuer (1) mindestens aufweist:
eine Tragstruktur (2) mit mehreren, in Umfangsrichtung angeordneten und nach außen gerichteten LED-Einheiten (10, 12), und
eine radial außerhalb der LED-Einheiten (10, 12) angeordnete und in Umfangsrichtung verlaufende, lineare Linse (7) zum Bündeln des von den mehreren LED-Einheiten (10, 12) ausgegebenen Lichts (30), wobei die lineare Linse (7) gemeinsam für die mehreren LED- Einheiten (10, 12) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwei oder mehr verschiedene LED-Einheiten (10, 12) in Umfangsrichtung alternierend an der Tragstruktur (2) angebracht sind,
wobei erste LED-Einheiten (10) und zweite LED-Einheiten (12) unterschiedliche Spektralzusammensetzungen ihres ausgegebenen Lichts (30) aufweisen,
wobei die ersten LED-Einheiten (10) und die zweiten LED-Einheiten (12) separat voneinander ansteuerbar sind.
2. Leuchtfeuer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die ersten LED-Einheiten (10) weißes Licht und die zweiten LED- Einheiten (12) rotes Licht aussenden.
3. Leuchtfeuer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten LED-Einheiten (10) und die zweiten LED-Einheiten (12) sich weiterhin in mindestens einem der folgenden Parameter unterscheiden:
Anzahl der LEDs (10, 14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f) pro LED-Einheit (10, 12), Lichtstärke. Leuchtfeuer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten LED-Einheiten (10) und die zweiten LED-Einheiten (12) sich weiterhin in mindestens einem der folgenden Parameter unterscheiden:
radialer Abstand (R1 , R2) zur Symmetrieachse (A) des Leuchtfeuers (1) und/oder radialer Abstand (d1 , d2) zur linearen Linse (7).
Leuchtfeuer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet dass die Tragstruktur (2) alternierend radiale Vertiefungen (18), z.B. vertikale Nuten (18), und radiale Vorsprünge (16) aufweist zur Ausbildung der unterschiedlichen radialen Abstände (R1 , R2) der ersten und zweiten LED-Einheiten (10, 12) zur Symmetrieachse (A) und/oder der unterschiedlichen Abstände (d1 , d2) der ersten und zweiten LED-Einheiten (10, 12) zu der gemeinsamen linearen Linse (7).
Leuchtfeuer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die weißen LED-Einheiten (10) auf den Vorsprüngen (16) und die roten LED-Einheiten (12) in den Vertiefungen (18) angeordnet sind.
Leuchtfeuer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (2) als zylindrisches Innengehäuse (2) ausgebildet ist, an dessen Stirnseiten ein Boden (4) und ein Deckel (3) angebracht sind, wobei die lineare Linse (7) zwischen dem Boden (4) und dem Deckel (3) aufgenommen ist.
Leuchtfeuer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zwischenraum (8) zwischen der Tragstruktur (2) und der linearen Linse (7) ausgebildete Innenflächen (26, 27) des Deckeis (3) und des Bodens (4) mit einer lichtabsorbierenden Beschichtung versehen sind.
9. Leuchtfeuer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder die zweiten LED-Einheiten (12) mehrere einzelne LEDs (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f) aufweisen, von denen zumindest einige separat voneinander ansteuerbar sind.
10. Leuchtfeuer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der mehreren LEDs (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f) der LED-Einheit (12) vertikal übereinander angeordnet sind,
wobei die vertikale Lichtstärkeverteilung der die mehreren einzelnen LEDs (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f) aufweisenden LED-Einheit (12) abhängig ist von:
den vertikalen Abständen zwischen den einzelnen LEDs (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f) und der Bestromung der einzelnen LEDs (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f) und der individuellen vertikalen Lichtstärkeverteilung der einzelnen LEDs (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f).
11. Leuchtfeuer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikal beabstandeten einzelnen LEDs (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f) der LED-Einheit (12) bei mindestens zwei verschiedenen Feuer-Typen mit unterschiedlichen Stromverteilungen bestromt sind.
12. Leuchtfeuer nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass in einem der beiden Feuer-Typen ein Teil der einzelnen LEDs (14b, 14c, 14d, 14e) der LED-Einheit (12) bestromt und die anderen LEDs (14a, 14f) unbestromt sind, z.B. für ein rot blinkendes Feuer.
13. Leuchtfeuer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine zentrale Steuereinrichtung (33) zur Ans- teuerung der ersten und zweiten LED-Einheiten (10, 12) aufweist, wobei in der zentralen Steuereinrichtung (33) Ansteuermuster für mindestens zwei verschiedene Feuer-Typen gespeichert sind, wobei min- destens ein Feuer-Typ zur Bestromung der roten LED-Einheiten (12) und mindestens ein Feuer-Typ zur Bestromung der weißen LED- Einheiten (10) vorgesehen ist. 14. Leuchtfeuer nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuereinrichtung (33) an dem Innengehäuse (2) oder dem Deckel (3) oder dem Boden (4) angebracht ist. 15. Leuchtfeuer nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet dass mindestens zwei Feuer-Typen sich in einem oder mehreren der folgenden Parameter unterscheiden:
Blinkfrequenz, Lichtstärke in der horizontalen Ebene, Spektralzusammensetzung, vertikale Lichtstärkeverteilung.
EP11817261.8A 2010-07-16 2011-07-06 Leuchtfeuer, insbesondere für ein windrad Withdrawn EP2593712A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010027529A DE102010027529A1 (de) 2010-07-16 2010-07-16 Leuchtfeuer, insbesondere für ein Windrad
PCT/DE2011/001429 WO2012025078A2 (de) 2010-07-16 2011-07-06 Leuchtfeuer, insbesondere für ein windrad

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2593712A2 true EP2593712A2 (de) 2013-05-22

Family

ID=45402873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP11817261.8A Withdrawn EP2593712A2 (de) 2010-07-16 2011-07-06 Leuchtfeuer, insbesondere für ein windrad

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20130279162A1 (de)
EP (1) EP2593712A2 (de)
DE (1) DE102010027529A1 (de)
WO (1) WO2012025078A2 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3114402A4 (de) * 2014-03-03 2018-03-07 Whitebear Innovations Ltd. Bakenobstruktionsbeleuchtungssystem
DE102015118028A1 (de) * 2015-10-22 2017-04-27 Quantec Grund GmbH & Co. KG Überwachung tieffliegender Luftfahrzeuge
DE202015105908U1 (de) * 2015-11-05 2017-02-07 Quantec Grund GmbH & Co. KG Hindernisfeuer zur Absicherung eines Luftfahrthindernisses
DE102017103219A1 (de) * 2017-02-16 2018-08-16 Osram Oled Gmbh Beleuchtungseinrichtung, Verfahren zur Beleuchtung und Beleuchtungsanlage

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5929788A (en) * 1997-12-30 1999-07-27 Star Headlight & Lantern Co. Warning beacon
DE10059844A1 (de) * 2000-11-30 2002-06-13 Karl Kapfer Mehrfach-Warnleuchte für verschiedenfarbige Signallichter
DE20219037U1 (de) 2002-12-08 2003-04-24 Uckerwerk Energietechnik Gmbh LED-Gefahrenfeuer
US20070164875A1 (en) * 2003-11-21 2007-07-19 Fredericks Thomas M LED aircraft anticollision beacon
US7416312B1 (en) * 2006-10-07 2008-08-26 Mcdermott Kevin Multi-color light
DE102007009896B4 (de) 2007-02-28 2009-05-07 Bernd Ballaschk Leuchtfeuer
DE202007005003U1 (de) 2007-04-03 2007-07-19 Aqua Signal Aktiengesellschaft Leuchte, insbesondere Gefahrenfeuer für Windkraftanlagen
EP2090820A3 (de) * 2008-02-15 2010-08-25 Opto Technology Inc. Hochintensives auf abgestuften LEDs basiertes Licht
US20100091507A1 (en) * 2008-10-03 2010-04-15 Opto Technology, Inc. Directed LED Light With Reflector

Also Published As

Publication number Publication date
US20130279162A1 (en) 2013-10-24
WO2012025078A3 (de) 2012-06-07
WO2012025078A2 (de) 2012-03-01
DE102010027529A1 (de) 2012-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2288843B1 (de) Lese- oder spotleuchte
EP3140591B1 (de) Erzeugen eines lichtabstrahlmusters in einem fernfeld
EP2492585A2 (de) Leuchteneinsatz, insbesondere für eine Bodenleuchte
DE102005030374A1 (de) Leuchte mit einer Vielzahl von Leuchtdioden in dezentraler Anordnung
EP1649212A1 (de) Raumleuchteneinrichtung
DE10349266B4 (de) Verwendung einer Vorrichtung zur optischen Signalanzeige, bei der mindestens zwei Lichtquellen als Leuchtdioden (LED) vorhanden sind
DE102008013049A1 (de) Leuchte, insbesondere zur Erzielung eines tageslichtähnlichen Lichtspektrums
DE102007009896B4 (de) Leuchtfeuer
EP2593712A2 (de) Leuchtfeuer, insbesondere für ein windrad
DE102010008359A1 (de) Beleuchtungsanordnung
DE202007005003U1 (de) Leuchte, insbesondere Gefahrenfeuer für Windkraftanlagen
EP1288561B1 (de) Leuchtanlage, insbesondere als Gefahrenfeuer, sowie Windrotoranlage mit Leuchtanlage
EP2273185A1 (de) LED-Leuchteneinsatz mit Lichtlenkelement
DE102017213103A1 (de) Beleuchtungssystem und scheinwerfer
EP0905439A2 (de) Signalgeber mit mehreren Lichtquellen
EP2431252A2 (de) LED-Leuchte insbesondere für Schienenfahrzeuge, insbesondere LED-Leuchte zur Verwendung als Signalleuchte und/oder Scheinwerfer, sowie optisches Bauelement für LED-Signalleuchten und LED-Scheinwerfer
DE102010027527A1 (de) Leuchtfeuer, insbesondere für ein Windrad
WO2015007737A1 (de) Leuchtvorrichtung mit halbleiterlichtquellen und umlaufendem damm
DE102008017271A1 (de) Leuchtvorrichtung und Leuchte
EP3388741B1 (de) Mehrfachlinsenanordnung für eine beleuchtungsvorrichtung
EP2250433B1 (de) Leuchte, insbesondere downlight
EP2265860B1 (de) Leuchte zum beleuchten von gehwegen, fussgänger-überwegen oder plätzen
EP3081855B1 (de) Scheinwerfer
EP3686480B1 (de) Anordnung zur lichtabgabe mit veränderbarer lichtabstrahlcharakteristik
EP3045950A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20130118

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: F21Y 101/02 20060101ALN20150122BHEP

Ipc: F21W 111/00 20060101ALN20150122BHEP

Ipc: F21W 111/06 20060101ALN20150122BHEP

Ipc: F21V 5/04 20060101AFI20150122BHEP

Ipc: F21Y 113/00 20060101ALN20150122BHEP

Ipc: F21S 8/00 20060101ALI20150122BHEP

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20150223

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20150707