Title:
Sicherheits-Handleuchte für Industrieeinsätze
Kind Code:
U1
Abstract:

Sicherheits-Handleuchte für Industrieeinsätze, insbesondere Kesselreinigung von Kraftwerkskesseln, mit a) einem Lampengehäuse (20), das einen Handgriff (22) und einen Teller (24) ausbildet, mit b) einer mit diesem Lampengehäuse (20 lösbar verbundenen, lichtdurchlässigen Kunststoffglocke (36), wobei der Teller (24) einen Randbereich aufweist, der über einen Rand (34) der Kunststoffglocke (36) stülpbar ist, mit c) einem Kühlkörper (32), der auf einer der Kunststoffglocke (36) zugewandten Kreisfläche des Tellers (24) angeordnet ist, mit d) einer Leuchtanordnung (40), die eine Vielzahl von LED Elementen (42) aufweist und die auf der Oberseite des Kühlkörpers (32) befestigt ist, und mit e) einem Spannungswandler (28), der elektrisch auf einer Ausgangsseite mit den LED Elementen (42) verbunden ist, der in einem Hohlraum des Handgriffs (22) untergebracht ist und der elektrisch auf seiner Eingangsseite mit einem Anschlusskabel (26) verbunden ist, das aus einem freien Ende des Handgriffs (22) herausgeführt ist.



Application Number:
DE202017100330U
Publication Date:
02/01/2017
Filing Date:
01/23/2017
Assignee:
Buchen KraftwerkService GmbH, 44653 (DE)
International Classes:
Attorney, Agent or Firm:
Patentanwälte Bauer Vorberg Kayser Partnerschaft mbB, 50968, Köln, DE
Claims:
1. Sicherheits-Handleuchte für Industrieeinsätze, insbesondere Kesselreinigung von Kraftwerkskesseln, mit a) einem Lampengehäuse (20), das einen Handgriff (22) und einen Teller (24) ausbildet, mit b) einer mit diesem Lampengehäuse (20 lösbar verbundenen, lichtdurchlässigen Kunststoffglocke (36), wobei der Teller (24) einen Randbereich aufweist, der über einen Rand (34) der Kunststoffglocke (36) stülpbar ist, mit c) einem Kühlkörper (32), der auf einer der Kunststoffglocke (36) zugewandten Kreisfläche des Tellers (24) angeordnet ist, mit d) einer Leuchtanordnung (40), die eine Vielzahl von LED Elementen (42) aufweist und die auf der Oberseite des Kühlkörpers (32) befestigt ist, und mit e) einem Spannungswandler (28), der elektrisch auf einer Ausgangsseite mit den LED Elementen (42) verbunden ist, der in einem Hohlraum des Handgriffs (22) untergebracht ist und der elektrisch auf seiner Eingangsseite mit einem Anschlusskabel (26) verbunden ist, das aus einem freien Ende des Handgriffs (22) herausgeführt ist.

2. Sicherheits-Handleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff (22) aus einem Polymeren, insbesondere Industriekautschuk gefertigt ist.

3. Sicherheits-Handleuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff (22) aus zwei baugleichen Teilen zusammengesetzt ist.

4. Sicherheits-Handleuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffglocke (36) aus Polystyrol oder Polycarbonat gefertigt ist.

5. Sicherheits-Handleuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffglocke (36) in Gegenrichtung zum Handgriff (22) weisende Vorsprünge hat, die auf einer Unterlage aufliegen, wenn die Sicherheits-Handleuchte mit dem Handgriff (22) nach oben auf einer Unterlage aufliegt.

6. Sicherheits-Handleuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (32) eine runde Scheibe ist, die einen Durchmesser aufweist, der im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Randes (34) der Kunststoffglocke (36) entspricht.

7. Sicherheits-Handleuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtanordnung (40) eine Leiterplatte und eine Vielzahl von einzelnen LEDs (42) aufweist, die auf die Leiterplatte verteilt angeordnet sind.

8. Sicherheits-Handleuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte einen Durchmesser von 20–70, insbesondere 30–50 und im speziellen etwa 40 % des Innendurchmessers des Tellers (24) aufweist.

9. Sicherheits-Handleuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs (42) über eine Fläche verstreut angeordnet sind, die größer ist als 5 und insbesondere als 10 % der freien Innenfläche des Tellers (24).

10. Sicherheits-Handleuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs (42) in einer Ebene angeordnet sind.

11. Sicherheits-Handleuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs (42) in einer Ebene angeordnet sind, die um maximal plusminus 10 mm, insbesondere maximal plusminus 5 mm von der Ebene beanstandet sind, in der sich der Rand (34) der Kunststoffglocke (36) befindet.

12. Sicherheits-Handleuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (34) der Kunststoffglocke (36) in Kontakt mit dem Kühlkörper (32) ist.

13. Sicherheits-Handleuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenstoffglocke (36) eine Höhe von 30–50 mm, insbesondere etwa 40 mm aufweist.

14. Sicherheits-Handleuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (34) der Kunststoffglocke (36) einen Durchmesser von 80–110 mm, insbesondere etwa 100 mm aufweist.

15. Sicherheits-Handleuchte nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teller (24) eine nach innen offene Nut aufweist, die Abmessungen, insbesondere eine axiale Höhe hat, sodass sie den Rand (34) der Kunststoffglocke (36) und zugleich einen Rand (34) des Kühlkörpers (32) aufnimmt.

Description:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitshandleuchte für Industrieeinsätze. Sie ist insbesondere für Arbeiten in Kraftwerkskesseln bestimmt, sie dient dann der Beleuchtung, wenn diese Kessel gereinigt werden müssen. Sie wird auch als Handleuchten bezeichnet. Sie soll dazu dienen, irgendwo abgestellt zu werden, um Räume zu beleuchten. Sie ist für den Einsatz unter erschwerten Bedingungen, zum Beispiel in Behältern, Silos und engen Räumen bestimmt. Sie wird mit einer Spannung betrieben, die ein Mensch berühren kann, beispielsweise einer Spannung von 42 V in Deutschland, in anderen Ländern gelten Bestimmungen, die teilweise noch niedrigere Spannungen vorschreiben.

Derartige Handleuchten werden beispielsweise von der Firma Erso angeboten. Die eingesetzten Leuchtmittel sind Glühfadenlampen, zum Beispiel 60 W bei 42V mit Sockel E27, siehe auch EU-Verordnung 1194/2012. Derartige Leuchtmittel werden kaum noch produziert, sie sind relativ teuer. Bei ihnen ist die Wolframwendel zwar aufgrund der geringen Betriebsspannung relativ dick, dennoch sind diese Leuchtmittel ausgesprochen schockempfindlich, die Wolframwendel bricht in der Regel bei einem Stoß, insbesondere wenn sie heiß und damit weich ist. Auch ist der Wirkungsgrad bei derartigen Glühfadenlampen gering, der absolut überwiegende Anteil der elektrischen Energie wird in Wärme umgesetzt. Wenn aber in industriellen Einsätzen, beispielsweise bei Arbeiten in einem Kraftwerkskessel, der nur durch ein Mannloch zugänglich ist, die Handlampe ausfällt, ist der Ersatz aufwendig und haben die im Kessel arbeitenden Mitarbeiter ein Problem. Es ist die Regel, dass die Leuchtmittel mehrmals am Tag ausgewechselt werden müssen.

Hier setzt nun die Erfindung ein. Sie hat sich zum Ziel gemacht, unter Beibehaltung wesentlicher Bauteile der vorbekannten Handlampe diese dahingehend weiterzuentwickeln, dass das Leuchtmittel bei möglichst geringerer elektrischer Eingangsleistung mehr Licht, also mehr Lumen, liefert, deutlich weniger stoßempfindlich ist und eine möglichst große Lebensdauer, beispielsweise mindestens ein halbes Jahr und mehr, aufweist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Sicherheits-Handleuchte für Industrieeinsätze, insbesondere Kesselreinigung von Kraftwerkskesseln, mit a) einer lichtdurchlässigen Kunststoffglocke, mit b) einem Lampengehäuse, das einen Handgriff und einen elastischen Teller ausbildet, wobei der Handgriff einen Hohlraum aufweist, und der Teller elastisch einen Rand der Kunststoffglocke aufnimmt, mit c) einem Kühlkörper, der auf oberhalb des Tellers angeordnet ist, mit d) einer Leuchtanordnung, die eine Vielzahl von LED Elementen aufweist und die auf der Oberseite des Kühlkörpers befestigt ist, und mit e) einem Spannungswandler, der elektrisch auf einer Ausgangsseite mit den LED Elementen verbunden ist, der in dem Hohlraum des Handgriffs untergebracht ist und der elektrisch auf seiner Eingangsseite mit einem Anschlusskabel verbunden ist, das aus einem freien Ende des Handgriffs herausgeführt ist.

Diese Handleuchte verwendet nach wie vor den vorzugsweise elastischen Handgriff, wie er aus der Handlampe nach dem Stand der Technik bekannt ist. Die Kunststoffglocke ist nun deutlich kürzer, sie konnte um ca. 70 % in der Höhe verkleinert werden. Sie ist nach wie vor aus einem schlag- und bruchfesten Kunststoff hergestellt, der so transparent wie möglich ist. Ihr Rand, der für die Verbindung zum Teller verantwortlich ist, wurde etwas geändert, nach wie vor lässt er sich ebenso mit dem Teller verbinden, wie bei der Lampe nach dem Stand der Technik. Dabei wird der Rand von einer Nut aufgenommen, die der Teller ausbildet.

Die entscheidende Verbesserung liegt im Leuchtmittel. Hier werden nun LEDs eingesetzt. Vorzugsweise werden Weißlicht-LEDs verwendet, sie haben eine Farbtemperatur von mindestens 4000 Grad K, insbesondere mindestens 5000 Grad K. Sie geben ein hartes, aber für die Arbeiten insbesondere in Kraftwerkskesseln besonders geeignetes Licht. Grundsätzlich können auch andere LEDs, beispielsweise Warmlicht mit ca. 2700 Grad K liefernde LEDs eingesetzt werden. Der große Vorteil bei LEDs ist darin zu sehen, dass sie unempfindlich gegen Stöße sind. Die neue Lampe kann herunterfallen, auf sie kann ein Werkzeug fallen, ohne dass die LEDs verlöschen. Zudem haben sie einen wesentlich besseren Wirkungsgrad und eine deutlich höhere Lebensdauer. In Langzeitversuchen haben die Leuchtmittel bereits eine Standzeit von 180 Tagen unter Industrieeinsätzen erbracht.

Die LEDs sind deutlich kleiner als die bisher verwendeten Glühfadenlampen. Dadurch kann die gesamte Leuchte erheblich kleiner bauen. Es konnte die Kunststoffglocke deutlich verkürzt werden. Dabei konnte beibehalten werden, dass die Kunststoffglocke eine Standfläche ausbildet, so dass die Handleuchte nach wie vor Kopf über auf die Kunststoffglocke gestellt werden kann. Damit ein Verkratzen minimiert wird, hat die Kunststoffglocke nach wie vor Vorsprünge, die von der Standfläche nach oben vorspringen. Auf ihnen ruht die Handleuchte, wenn sie entsprechend abgestellt ist.

Der Vorteil der LEDs liegt auch in der deutlich größeren Fläche, von der nun Licht abgestrahlt wird. Im Gegensatz zur kleinen Fläche der Wolframwendel ist die abgestrahlende Fläche mindestens zehnmal größer, jedenfalls erheblich viel größer.

In einer besonders bevorzugten Ausbildung hat der Teller eine nach innen offene Nut, die so bemessen ist, dass sie den Rand der Kunststoffglocke und zugleich einen Rand des Kühlkörpers aufnimmt. Insbesondere hat sie eine hierfür ausreichende axiale Höhe.

Die LEDs produzieren auch erheblich weniger Wärme als die Glühfadenlampen. Dies ist zwar im industriellen Einsatz weniger beachtlich, äußert sich aber im Wirkungsgrad. Es können LEDs eingesetzt werden, die ebenso viel Lumen, vorzugsweise aber mehr als zweimal so viel Lumen wie die bisher verwendeten Glühfadenlampen liefern, wobei immer noch die Eingangsleistung deutlich kleiner ist als im Stand der Technik. Dies hat auch die Folge, dass die verwendeten Vorschaltgeräte, die die übliche Netzspannung von z.B. 220 V auf 48 V herabsetzen, nun deutlich mehr einzelne Handleuchten versorgen können als bisher.

Es ist bekannt, dass die Lebensdauer von LEDs durch ausreichende Kühlung erheblich verlängert werden kann. Die Handleuchte ist mit einem Kühlkörper ausgerüstet, der vorzugsweise als flache Scheibe ausgeführt ist. Der große Vorteil liegt nun darin, dass diese flache Scheibe am gleichen Ort, nämlich in der gleichen Nut, im Teller des Handgriffs lösbar eingeklemmt werden kann, wie die Kunststoffglocke. Anders ausgedrückt ist es vorteilhaft, den Raum, der für die Aufnahme des Randes der Kunststoffglocke vorgesehen ist, zugleich für die Aufnahme des Randes der Scheibe zu verwenden. Da die Kunststoffglocke ohnehin gegenüber der Handleuchte nach dem Stand der Technik verändert wurde, konnte auch ihr Rand in axialer Richtung etwas kürzer gestaltet werden, sodass nun Platz auch für die Scheibe ist. Beim Stand der Technik ist die nach innen offene Nut des Tellers ausschließlich für die Aufnahme des Randes der Kunststoffglocke vorgesehen und ausgelegt. Nun dient sie auch der Aufnahme des Randes des Kühlkörpers.

Nun wird allerdings die Handleuchte oft bei Umgebungstemperaturen über 30° C eingesetzt, derartige Temperaturen werden zum Beispiel im Innenraum von Kesseln in der Regel sogar überschritten. Insofern kommt es auf einen möglichst großen Kühlkörper nicht an, denn er müsste seine Wärme an eine ausreichend kalte Umgebung abgeben können, um wirklich Effekt zu zeigen. Es ist daher nicht ganz abwegig, einen geringen Anteil der gegenüber dem Stand der Technik eingesparten elektrischen Energie für eine aktive Kühlung zu verwenden, zum Beispiel durch ein Peltier-Element, das unmittelbar an den LEDs oder am Kühlkörper angeordnet ist.

Vorzugsweise ist das Lampengehäuse, insbesondere der Teller, aus einem Polymeren, insbesondere Industriekautschuk gefertigt. Das Lampengehäuse ist vorzugsweise aus zwei baugleichen Teilen zusammengesetzt.

Die Kunststoffglocke ist vorzugsweise aus Polystyrol oder Polycarbonat gefertigt. Sie hat vorzugsweise in Gegenrichtung zum Handgriff weisende Vorsprünge.

Vorzugsweise ist die Leuchtanordnung als eine runde Scheibe ausgebildet. Sie kann einen Durchmesser von 20–70, insbesondere 30–50 und im speziellen etwa 40 % der größten Abmessung des Kühlkörpers bzw. des Durchmessers der Nut aufweisen. Vorzugsweise sind die LED Elemente auf der Scheibe gleichmäßig verteilt angeordnet. Dabei sind die LED Elemente vorzugsweise über eine Fläche verstreut angeordnet, die größer ist als 10 und insbesondere als 20 % der Fläche des Tellers. Vorzugsweise sind die LED Elemente in einer Ebene angeordnet. Dabei sind die LED Elemente vorzugsweise in einer Ebene angeordnet, die um maximal plusminus 10 mm, insbesondere maximal plusminus 5 mm von der Ebene beanstandet ist, in der sich die Nut bzw. der Rand der Kunststoffglocke befindet. Vorzugsweise befinden sich die LED Elemente innerhalb des Hohlraums, den der Teller ausbildet.

Vorzugsweise ist der Rand der Kunststoffglocke in Kontakt mit dem Kühlkörper. Dabei befindet sich der Rand in einer Nut des Tellers, in die auch der Kühlkörper eingreift.

Vorzugsweise hat die Kohlenstoffglocke eine Höhe von 30–50 mm, insbesondere etwa 40 mm. Vorzugsweise weist der Rand der Kunststoffglocke einen Durchmesser von 80–110 mm, insbesondere etwa 100 mm auf.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung eines nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels der Erfindung, das unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert wird. In dieser Zeichnung zeigen:

1 eine Seitenansicht der Handlampe,

2 einen Axialschnitt durch einen Teil der Handlampe entsprechend der Schnittlinie II-II in 1 und

3 eine Draufsicht auf einen Kühlkörper mit darauf befindlicher Anordnung mit LED Elementen.

Die Sicherheitsleuchte hat ein Lampengehäuse 20. Dieses ist aus zwei baugleichen Schalen zusammengesetzt. Es ist aus einem Elastomeren, beispielsweise Kautschuk, gefertigt. Es lässt sich per Hand verformen. Das Lampengehäuse 20 weist einen Handgriff 22 und einen diesen nach oben fortsetzenden Teller 24 auf. Der Handgriff 22 ist innen hohl. In ihm ist unter anderem ein elektrisches Anschlusskabel 26 untergebracht, das mit einem hier nicht dargestellten Stecker verbunden ist. Im Hohlraum ist auch ein Spannungswandler 28 untergebracht, der die über das Anschlusskabel 26 bezogene Netzspannung von zum Beispiel 42 V auf eine für LEDs geeignete Spannungsversorgung wandelt. Dieser Spannungswandler 28 ist auf einer Primärseite mit dem Anschlusskabel 26 verbunden. Der Spannungswandler 28 wird auch als Vorschaltgerät bezeichnet.

Der Spannungswandler 28 ist im Hohlraum des Handgriffs 22 ausreichend fest angeordnet bzw. fixiert. Er ist beispielsweise über Schaumstoffelemente (nicht dargestellt) fixiert.

Der Teller 24 ist im Profil gesehen U-förmig. Er hat einen flachen Boden und einen äußeren umlaufenden Tellerrand. In diesem Tellerrand ist eine nach innen offene, umlaufende Nut 30 ausgebildet. Auf dem flachen Boden befindet sich ein als Scheibe ausgeführter Kühlkörper 32. Sein Rand 34 greift in die Nut 30 ein. Durch diesen Eingriff wird er fixiert. Er kann durch Verformen des Tellers 24, insbesondere des Tellerrandes montiert und demontiert werden. Weiterhin greift in die Nut 30 ein Rand 34 einer Kunststoffglocke 36 ein. Auch sie kann entsprechend durch Verformen des Tellers 24 montiert und demontiert werden. Die Nut 30 ist so ausreichend bemessen, dass sie den Rand 34 und randseitig den Kühlkörper 32 aufnimmt. Der Außendurchmesser des Randes 34 hat im Wesentlichen denselben Wert wie der Außendurchmesser des Kühlkörpers 32.

Die Kunststoffglocke 36 ist im Wesentlichen becherförmig bzw. zylindrisch. Sie bildet eine im Wesentlichen ebene Standfläche, von der kleine Vorsprünge 38 nach oben wegstehen, und einen zylindrischen Mantel aus. Der Mantel hat an seinem unteren, freien Ende den Rand 34. Die Kunststoffglocke 36 ist so transparent wie möglich. Sie ist aus einem bruch- und schlagfesten Material hergestellt. Vorzugsweise ist sie im Spritzguss gefertigt.

Auf dem Kühlkörper 32 ist eine Leuchtanordnung 40 befestigt. Sie hat eine Leiterplatte und eine Vielzahl von einzelnen LEDs 42, die auf die Leiterplatte aufgelötet sind oder anderweitig mit ihr verbunden sind. Die Leiterplatte ist rund, sie ist als Scheibe ausgeführt. Die LEDs 42 sind gleichmäßig über die Fläche der Leiterplatte verteilt, sie sind regelmäßig angeordnet. Die einzelnen LEDs 42 haben eine Fläche von 3 × 5 mm. Es sind mindestens 10, vorzugsweise mindestens 16 LEDs 42 vorgesehen. Die LEDs 42 sind baugleich. Sie sind in einer Ebene angeordnet. Sie befinden sich alle unterhalb einer Oberkante des Handgriffs 22, nämlich des oberen Endes des Tellerrandes. Sie befinden sich somit innerhalb eines Innenraums des Tellers 24. Die Leuchtanordnung 40 befindet sich in dem Raum, der von dem Teller 24 begrenzt ist.

Das Lampengehäuse 20 und die Kunststoffglocke 36 sind im Wesentlichen drehsymmetrisch zu einer Achse 44. Auf dieser Achse 44 tritt das Anschlusskabel 26 aus dem Lampengehäuse 20 aus. Die Leuchtanordnung 40 und der Kühlkörper 32 haben jeweils ein zentrales Loch, siehe 2 und 3, das jeweils im Wesentlichen zentrisch zu dieser Achse 44 angeordnet ist. Durch die Löcher sind zwei Zuleitungen 46 geführt, die einerseits an der Leuchtanordnung 40 und andererseits an der Sekundärseite des Spannungswandlers 28 angeschlossen sind.

Der Energiebedarf der Handleuchte liegt bei 12 W. Er ist damit deutlich kleiner als die bislang verwendete 60 W Lampe. Der Lichtstrom in Lumen ist jedoch mindestens doppelt so hoch wie bei der 60 W Lampe.

Bezugszeichenliste

20
Lampengehäuse
22
Handgriff
24
Teller
26
Anschlusskabel
28
Spannungswandler
30
Nut
32
Kühlkörper
34
Rand
36
Kunststoffglocke
38
Vorsprung
40
Leuchtanordnung
42
LED
44
Achse
46
Zuleitung