Title:
Tauchlampenkopf
Kind Code:
U1
Abstract:

Tauchlampenkopf, bestehend aus einem Aluminiumbrenner mit Glasdome und LED als Leuchtmittel, dessen Emitterbasis zentriert in einer Ebene mit der Schnittebene des Durchmessers von Domehalbkugel und anschließendem Glaszylinder liegt sowie einem Reflektorkopf mit Leinenmarkermagazin und höhen- wie seitenverstellbarem Handgriff.



Application Number:
DE202015006663U
Publication Date:
11/23/2015
Filing Date:
09/22/2015
Assignee:
Hofmann, Ulrich Conrad Peter, 26725 (DE)
International Classes:
Claims:
1. Tauchlampenkopf, bestehend aus einem Aluminiumbrenner mit Glasdome und LED als Leuchtmittel, dessen Emitterbasis zentriert in einer Ebene mit der Schnittebene des Durchmessers von Domehalbkugel und anschließendem Glaszylinder liegt sowie einem Reflektorkopf mit Leinenmarkermagazin und höhen- wie seitenverstellbarem Handgriff.

2. Tauchlampenkopf nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlsystem zur Abführung der Verlustwärme von LED und Steuerungselektronik Aluminiumkühlrippen im Brenner und Umströmungsöffnungen im Reflektorhalter miteinander kombiniert.

3. Tauchlampenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Lampenkopf eine Befestigungsmöglichkeit für Leinenmarker angebracht ist.

4. Tauchlampenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verlust des Glasdomes ein Weiterbetrieb durch Versiegelung sämtlicher Kontaktflächen sichergestellt ist.

5. Tauchlampenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das System sowohl stark fokussiertes als auch durch Entfernung des Reflektors absolut homogenes Streulicht liefern kann.

6. Tauchlampenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff in Höhe und Breite unter Wasser einstellbar ist.

7. Tauchlampenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unter Berücksichtigung der Filterwirkung von Salz- und Süßwasser durch die Auswahl eines Emitters bezüglich der emmitierten Wellenlängen sowohl eine optimale Entfernungswirkung als auch eine optimale Kontrastierung zum Oberflächenlicht gewährleistet ist.

Description:

Tauchlampen üblicher Bauart bestehen entweder aus einem einteiligen Design mit Frontscheibe oder einem zweiteiligen Design, bestehend aus Lampenkopf und Akkumulatorentank, die durche in Kabel verbunden sind. Dabei sind im zweiten Fall auch Beleuchtungssysteme mit gekapseltem Brenner und nassem Reflektor ohen Frontscheibe üblich.

Bei der Erfindung handelt es sich um einen Lampenkopf mit Nassreflektor für Unterwasserbeleuchtung mit separatem Akkumulatorentank oder Kabelanbindung an Oberflächensupport, bestehend aus den folgenden zwei Hauptkomponenten:

  • 1) fluidgekühlter LED-Brenner mit spezieller optischer Anordnung
  • 2) fokussierbarer Reflektorkopf mit verstellbarem Handgriff, Daumengriff und Leinenmarker-Magazin

Ein Akkutank ist nicht Bestandteil des Gebrauchsmusters, da es durch die offene Anschlussart mit einer druckdichten Kabelverschraubung und E/O-Cord (steckbares druckfestes Kabel für Unterwasseranwendungen) oder anderen Kabelsystemen sowie die hohe Eingangsspannungsbandbreite universell nutzbar ist.

Der Lampenkopf besteht gemäß der 1, 2 und 3 aus dem Reflektorkopf (1) mit Daumengriff (4) und Leinenmarker-Magazin (3), dem LED-Brenner (2) und dem Handgriff (6). Der LED-Brenner ist im Reflektorkopf stufenlos fokussierbar durch die Fokusschraube (5). Er zeichnet sich im Zusammenwirken mit dem Reflektorkopf durch eine besondere Fokussierbarkeit (2a) und eine kombinierte Kühlung (2b) aus.

1.1 Inhalte der Entwicklung1.1.1 optische Innovationen1.1.1.1 Positionierung von LED und Glasdome (testtube)

Durch Kombination der LED mit einem speziellen Glasdome wird eine optimale Fokussierung mit dem Nassreflektor und eine optimale Streuung ohne Reflektor erreicht. Der Radius des Domes hat dabei den gleichen Mittelpunkt wie der Linsenradius der LED (8; Nr. 2a). Die Halbkugeln von Dome und LED liegen rotationssymmetrisch in der Achse des Systems. Im Gegensatz zu herkömmlichen Testtube-Designs wurde durch diese Positionierung des Glasdomes als abgrenzendem Bauteil zwischen der LED, dem umgebenden Medium Luft und dem Einsatzmedium (Fluid) der Brechungswinkel beim Übergang von Luft auf Glas und von Glas auf das umgebende Fluid minimiert. Der Durchdringungswinkel des emmittierten Lichtstrahls der LED bei den Medienübergängen liegt dabei jeweils rechnerisch bei 90°. Eine Beugung oder Brechung des Lichts von der LED in das Einsatzmedium des Fluids findet daher kaum oder gar nicht statt.

1.1.1.2 Passendes Binning der LED für Unterwasseranwendungen

Die Auswahl der LED erfolgte unter Berücksichtigung von Abstrahlwinkel, Leistung und insbesondere dem emittiertem Lichtwellenspektrum. Rote Lichtanteile gewährleisten bei Tageslichtsituationen eine gute Kontrastierung gegen das von der Oberfläche eingebrachte Sonnenlicht, sind jedoch auf Enfernungen > 3–4 m zunehmend schlechter bis gar nicht zu sehen, da der Wellenbereich vom Wasser herausgefiltert wird (Extinktion). Weißes oder kaltweißes Licht bietet aufgrund der niedrigeren Absorptionsrate in Wasser eine wesentlich bessere Entfernungswirkung und garantiert eine hohe Leuchtkraft der Lampe in dunklem Wasser. Die Anforderung wurde dadurch erfüllt, dass sowohl Licht aus dem sichtbaren rot-gelben Bereich als auch Licht aus dem sichtbaren kaltweissen Bereich zu wesentlichen Anteilen enthalten ist. Das richtige „Binning” der LED ist daher wesentlicher Bestandteil der Entwicklung.

1.1.2 thermische Innovation

Hochleistungs-LEDs haben bauartbedingt eine hohe Wärmeentwicklung, der durch geeignete Konstruktion einer Kühlung entgegengewirkt werden muss.

Die Kombination des Brenners aus eloxiertem Aluminium mit Kühlrippen gemeinsam mit der Konstruktion von Strömungsöffnung für das umgebende Einsatzmedium (Fluid) bilden ein zweiteiliges Kühlsystem (2, 3, 4, 5 und 8; Ziff. 2a und 2b), das gewährleistet, dass die Energieabgabe der LED in Form von Wärmeenergie unter der Wärmeableitfähigkeit des Gesamtsystems liegt. Eine Aufheizung des Systems über die spezifizierten Parameter der LED und der Steuerungselektronik ist daher ausgeschlossen.

Die Innovation besteht in der gleichzeitigen Konstruktion von Kühlrippen und Strömungsöffnungen für das umgebende Fluid.

Die zwei kombinierten Komponenten der Kühlung sind:

  • 1.) Brennersockel und Gehäuse aus harteloxiertem, seewasserbeständigen Aluminium mit Kühlrippen
  • 2.) Reflektorkopf mit Strömungsöffnungen für das umgebende Fluid

1.1.3 Innovation Magazin für Leinenmarker: Verringerung der ,task load'

Bei anspruchsvollen Tauchgängen in overhead-Situationen (Tauchgänge ohne direkte Oberflächenerreichbarkeit; beispielsweise Höhle und Wrack) werden vom Taucher Markierungsleinen ausgebracht und/oder vorhandene Markierungsleinen mit eigenen Zeichen für Ausgangsrichtung und Namensmarkern versehen (sog. „cookies” & „arrows”). Diese dienen dazu, den Ausgang aus dem overhead-System sicher wiederzufinden.

Bislang werden diese Marker an einem sog. „pigtail”, einem Stück Gummiband mit Knoten und Karabiner, mitgeführt. Das neu entwickelte Magazin auf dem Lampenkopf (2, 3, 4 und 6; Nr. 3 und 3a) sorgt für eine schnelle, unkomplizierte und sortenbereinigte Verfügbarkeit von Richtungs- und Namensmarkern bei gleichzeitiger voller Nutzbarkeit beider Hände. Ein Auspacken und Stauen des „pigtails” ist nicht mehr notwendig.

Die Innovation erhöht die Sicherheit des Tauchers und verringert die notwendigen Handgriffe zur Benutzung der Leinenmarker. Relevant ist die Positionierung auf dem Lampenkopf.

1.1.4 Innovation Breitenverstellbarkeit des Handgriffs

Zur optimierten Anpassung des Handgriffs (Goodman-Handle) an unterschiedliche Taucher und die Einsatzsituation (Kalt- oder Warmwasser, mit unterschiedlichen Handschuhen oder ohne) wurde das Goodman-Handle verstellbar (3, 6 und 7; Ziff. 6 und 6a) gestaltet.

Herkömmliche Handgriffe haben die Möglichkeit, die Höhe des Griffstücks an Land per Schraubverbindung im Langloch anzupassen. Das Griffstück ist dort nur mit Werkzeug zu verändern.

Eine flexible Höhenverstellung wurde bereits mit durchgehendem oder geöffneten Handgriff (Langlochverschraubung beidseits des Reflektorkopfes oder nur rechts) eingeführt.

Neu ist die Breitenverstellung (6 und 7; Ziff. 6a) des Handgriffs. Diese gewährleistet einen festen, passgenauen Sitz des Handgriffs an jeder Taucherhand.

1.1.5 Innovation Dichtsystem: Gewährleistung der Funktion bei Teilwassereinbruch

Alle elektrischen Komponenten der Lampe sind dergestalt gegen Flüssigkeitskontakt gesichert, dass ein Teilwassereinbruch in die Lampe die Funktion nicht beeinträchtigt. Selbst beim Totalverlust des Glastubus zum Schutz des Leuchtmittels ist die Funktion des Systems aufrechterhalten. Erst nach Versagen mehrerer Druckbarrieren kommt es zum Ausfall. Teilaspekte dieses Systems sind:

  • • Vergießen/Abdichten aller Kontaktflächen an der LED sowie der Kabel und Kabeldurchführungen
  • • Vergießen der inneren Cinch-Kupplung und des -steckers
  • • Vergießen der Elektronik
  • • Vergießen der Lötstellen
  • • Versiegeln geklemmter Kabelverbindungen
  • • Doppelte O-Ring-Dichtungen zwischen Glastube und Brennerkorpus sowie zwischen Brennerendkappe und Brennerkorpus

1.1.6 Innovation modularer Aufbau: Reparatur und unterschiedliche Nutzung

Das System ist für die meisten denkbaren Fehlerquellen direkt vom Nutzer nach dem Tauchgang vor Ort reparabel und kann durch geringe Änderungen an verschiedene Einsatzszenarien angepasst werden. Dabei ist die Lampe sowohl Arbeits- als auch Sicherheitsausrüstung, da mit dem integrierten SOS-Modus über einen langen Zeitraum an der Oberfläche und unter Wasser auf eine Notsituation hingewiesen werden kann. Die modularen Merkmale sind:

1.1.6.1 Ersatz bei Beschädigung

Das komplette System ist so aufgebaut, dass beim Ausfall von Komponenten diese schnell und mit Bordmitteln ausgetauscht werden können. Dies betrifft insbesondere den Reflektor, den Glastubus und die Elektronik.

  • • Der Reflektor ist nicht verklebt, sondern durch O-Ring geklemmt.
  • • Der Glastubus ist gesteckt.
  • • Die Elektronik kann entnommen und ohne Werkzeug getauscht werden

1.1.6.2 Optionale Nutzung

Die Lampe soll für unterschiedliche Einsatzbereiche nutzbar sein. Hierfür wurden verschiedene Optionen offengehalten:

  • • Magazinstifte (3a) für Leinenmarker sind demontierbar
  • • Tauschbare Elektronik mit unterschiedlicher Ansteuerung der LED
  • • Nutzung des Brenners ohne Reflektorkopf zur Videobeleuchtung. Der Brenner ist so konstruiert, dass er ohne Reflektor für den Anwender blendfrei als homogenes, nicht fokussiertes Videolicht genutzt werden kann. Homogenität ist für Video- und Fotoaufnahmen besonders relevant.
  • • SOS-Funktion des Brenners als Notsignalmittel
  • • Der weite Eingangsspannungsbereich ermöglicht den Einsatz unterschiedlichster Akkutanks

Bezugszeichenliste

1
Reflektorkopf
2
LED-Brenner
2a
Positionierung der LED
2b
kombiniertes Kühlsystem
3
Leinenmarkermagazin
3a
Magazinstifte
4
Daumengriff
5
Feststellschraube für Fokussierung 45°
6
verstellbarer Handgriff
6a
ausziehbare Breitenverstellung