DE19650285B4

DE19650285B4 - Mehrfach verstellbare Lichtwand mit linienförmigen Lichtquellen

Info

Publication number: DE19650285B4
Application number: DE19650285A
Authority: DE
Inventors: Gerd Waibl; Armin Waibl
Original assignee: WAIBL GmbH
Current assignee: WAIBL GMBH, 85649 BRUNNTHAL, DE
Priority date: 1996-12-04
Filing date: 1996-12-04
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2016-12-05
Also published as: DE19650285A1

Abstract

Mehrfach verstellbare Lichtwand mit im Lichtaustrittsbereich (14) parallel zueinander verlaufenden linienförmigen Lichtquellen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Rahmen (6) mit einer Rückwand (10) abwechselnd horizontal ausgedehnte Abstandselemente (7, 7') und Lichtleiterelemente (8, 8') angeordnet sind und daß auf der Stirnseite (12) jedes Lichtleiterelementes wenigstens eine linienförmige Lampe (9) derart angeordnet ist, daß die Längsmittelachse der Lampe annähernd in der Mittelebene des Lichtleiterelements liegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrfach verstellbare Lichtwand mit an der Vorderseite parallel zueinander verlaufenden linienförmigen Lichtquellen. Die im wesentlichen rechteckförmige Lichtwand ist auf einem Fahrgestell höhenverstellbar angebracht und in jeder Höhe um ±90° schwenkbar gehalten. Auf der Vorderfläche der kastenförmigen Lichtwand sind linienförmige Lichtleiterelemente im Wechsel mit lichtundurchlässigen Abstandshaltern parallel zueinander angeordnet und im Inneren der kastenförmigen Lichtwand sind parallel zu den Lichtleitern Leuchtstofflampen angeordnet, deren Licht in die Lichtleiter eingekoppelt wird.
Lichtwände der beschriebenen Art kommen bei der optischen Beurteilung von reflektierenden Flächen, beispielsweise bei der Qualitätskontrolle von lackierten Karosserieteilen von Kraftfahrzeugen zum Einsatz. In der Praxis sind fest installierte Lichtwände und Lichtdecken mit parallel zueinander verlaufenden linienförmigen Lichtquellen, insbesondere Leuchtstofflampen mit kleinem Außendurchmesser bekannt.
Lichtwände und Prüfräume mit Lichtwänden sind aus der Patentliteratur bekannt.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 44 17 884 A1 und die frühere deutsche Patentanmeldung DE 196 16 884 A1 betreffen Lackkontrollleuchten bei denen mittels zweigeteilter Längsprismenstrukturen ein oder mehrere Kontraststreifen auf einer Prüfoberfläche abgebildet werden.

Die deutsche Patentanmeldung DE 1 149 819 A betrifft eine Leuchte mit parallel nebeneinander angeordneten stabförmigen Leuchtstofflampen, die mit diese umschließenden und um deren

Längsachse drehbar angeordneten lichtstreuenden und lichtrichtenden Hüllen versehen sind.

Die deutsche Patentanmeldung DE 38 13 239 A1 betrifft einen Prüfraum zur Überprüfung von matten, unlackierten Oberflächen von Fahrzeug-Rohbaukarosserien, der Prüfleuchten mit einer gleichmäßig ausgeleuchteten Milchglasscheibe und einem darauf angebrachten, geneigten Schwarzstreifenraster aufweist.

Die deutsche Patentschrift DE 36 13 137 C1 betrifft einen Prüfraum zur Überprüfung von glänzenden Oberflächen von Fahrzeugkarosserien, der mit parallel zueinander angeordneten, stabförmigen Leuchtstofflampen mit Reflektoren ausgerüstet ist.

Die deutsche Patentanmeldung DE 195 34 145 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Inspektion von spiegelnden und halbspiegelnden Oberflächen. An den Wänden und an der Decke eines Prüftunnels sind vor einem lichtabsorbierenden Hintergrund schaltbare, linienförmige Lichtquellen angeordnet.

Die deutsche Patentschrift DE 195 01 129 C2 betrifft eine Scheibenleuchte mit einem scheibenförmigen Lichtleiter und einer Vorrichtung zur Einkopplung von Licht in die Scheibe. Das eingekoppelte Licht wird an Strukturen an der Oberfläche des scheibenförmigen Lichtleiters ausgekoppelt und dient beispielsweise der Beleuchtung von Hinweisschildern.

Nachteil der bekannten, fest installierten Lichtwände ist, daß zur Beurteilung von stark gewölbten Flächen, z. B. im Dach- und Schwellerbereich von Kraftfahrzeugen der Beobachtungspunkt in einer Höhe über dem Boden der Prüfhalle liegt, die ohne Hilfsmittel (z. B. Arbeitsbühne) oder nur durch eine unbequeme Körperhaltung (z. B. dann, wenn der Beobachtungspunkt nur wenige Zentimeter über dem Boden liegt) für das Auge des Beobachters erreicht werden kann. Ferner weisen die bekannten Beleuchtungssysteme mit langen, parallel verlaufenden Lichtquellen den Nachteil auf, daß bei den hintereinander in einer Linie angeordneten Lichtquellen durch die Anschlußstücke der einzelnen Lampen Bereiche entstehen, in denen die linienförmige Lichtquelle unterbrochen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lichtwand mit parallel verlaufenden, linearen Lichtquellen zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist und die oben genannten Nachteile nicht aufweist.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß auf einem Wagen 1 mit Rollen 2, 2' zwei senkrechte Führungsschienen 3, 3' angebracht sind, auf denen jeweils ein Schlitten 4, 4' höhenverschiebbar geführt ist. Die beiden Schlitten tragen jeweils einen Zapfen 5, 5' an denen der Rahmen 6 der Lichtwand drehbar gelagert angebracht ist. Die Schlitten 4, 4' sind gegenüber den Führungsschienen 3, 3' mit einer Bremse arretierbar; ebenso ist die Drehbewegung des Rahmens um die Zapfen 5, 5' durch Anschläge auf ±90° begrenzt und wenigstens an einem der beiden Schlitten durch eine Bremse arretierbar. Die Höhenverstellung der Schlitten kann durch Muskelkraft, wobei in diesem Fall vorzugsweise ein Gegengewicht an der Führungsschiene beweglich angeordnet ist, oder motorisch erfolgen. Im letzteren Fall ist vorzugsweise der Antriebsmotor für den Hubmechanismus im Inneren der Lichtwand angeordnet. Eine durchgehende Achse trägt dabei im Bereich der Schlitten jeweils ein Ritzel, das von einem Zahnriemen teilweise umschlungen ist. Der Zahnriemen ist jeweils an der Ober- und der Unterseite der Führungsschienen angebracht und wird im Bereich des Schlittens mit Führungsrollen am Ritzel gehalten. An den Stellen des Rahmens, an denen die Achse den Rahmen durchstößt, sind Buchsen vorgesehen, die ein Kippen des Rahmens um die Achse ermöglichen. Die Arretierung der Kipp- Bewegung des Rahmens erfolgt vorzugsweise durch eine zwischen dem Rahmen und dem Schlitten wirkenden Bremse. Der Hubmotor im Inneren der Lichtwand ist vorzugsweise über ein Ritzel und einem Endloszahnriemen mit einem auf der Achse angebrachten Ritzel verbunden. Anstelle des Zahnriemens kann auch eine starre Zahnstange an der Führungsschiene angebracht sein. In 2 sind zwei Schnitte durch die Lichtwand gezeigt. In 2a ist ein horizontaler Schnitt durch die Lichtwand im Bereich eines Lichtleiters gezeigt. Der Rahmen besteht aus einem im wesentlichen u-förmigen Profil 6 und weist insbesondere in den senkrechten Teilen jeweils einen Schenkel 11 auf, der die Lichtwand in zwei Teilbereiche teilt. In dem Bereich zwischen der Rückwand 10 und dem Schenkel 11 sind die röhrenförmigen Lampen 9 sowie die notwendige Elektronik zur Ansteuerung der Lampen und im Fall der motorischen Höhenverstellung der Hubmotor angeordnet. Im vorderen Bereich der Lichtwand sind Lichtleiterelemente 8, 8' im Wechsel mit vorzugsweise u-Profil-förmigen Abstandshaltern 7, 7' angeordnet. Die Abstandshalter als auch die Lichtleiterelemente erstrecken sich durchgehend von einem senkrechten Rahmenteil bis zum anderen. Die Lichtleiterelemente haben einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt, wobei die der Lampe 9 zugewandte Seite zur Verbesserung des Lichteintritts in die Stirnseite 12 des Lichtleiterelements 8 einen verbreiterten Lichteintrittsbereich 13 aufweist. An der Vorderseite der Lichtwand ragen die Lichtleiter über die durch die Abstandshalter 7 definierte Fläche vorzugsweise um einige Millimeter hinaus. Ferner ist der Lichtaustrittsbereich 14 unter Bildung von zwei Absätzen 1–3 mm dicker ausgeformt. Die Ausformungen im Lichtaustrittsbereich 14 und im Lichteintrittsbereich 13 des Lichtleiterelements 8 sind derart gestaltet, daß jeweils ein Schenkel zweier benachbarter u-Profile 7, 7' das Lichtleiterelement halten. Insbesondere bei sehr breiten (bis zu 6 m) Lichtwänden kann es bei längerem Betrieb der Lichtwand zu einer Erwärmung und damit zu einer Längsausdehnung der Lichtleiterelemente kommen. Die Enden der Lichtleiterelemente weisen daher im Inneren Bereich des Rahmens einen Ausdehnungsspalt 15 auf, der bei Längenausdehnung des Lichtleiterelementes veränderlich ist. Die Lichtleiterelemente 8 bestehen vorzugsweise aus extrudierten transparenten Kunststoffprofilen mit polierten Grenzflächen, um im Inneren der Lichtleiterelemente optimale Bedingungen für die Totalreflexion und damit für die Leitung des Lichtes vom Lichteuntrittsbereich 13 zum Lichtaustrittsbereich 14 zu gewährleisten. Übersteigt die Breite der Lichtwand die verfügbaren Längen der Lampen 9, so müssen zwei oder mehr Lampen hintereinander angeordnet werden, deren Längsmittelachsen zusammenfallen. Im Bereich der Enden der Lampen weist die Leuchtdichte an der Stirnseite des jeweiligen Lichtleiterelements einen deutlichen Einbruch auf, der jedoch an der Lichtaustrittsfläche im Lichtaustrittsbereich 14 durch Totalreflexion des Lichtes im Innern des Lichtleiterelements 8 deutlich geringer ist und mit bloßem Auge nicht erkennbar ist. Als Material für die Lichtleiterelemente kommt vorzugsweise Polymethylmethacrylat (PMMA) zum Einsatz, wobei zur Erzielung von im wesentlichen monochromatischen Licht das Material mit Fluoreszenzfarbstoffen eingefärbt werden kann. Farbiges Licht an der Vorderseite der Lichtwand kann auch durch Verwendung von farblosen Lichtleiterelementen und Lampen erzeugt werden, die farbiges Licht emittieren (z. B. Leuchtstofflampen mit geeigneter Leuchtstoffbeschichtung oder Gasentladungslampen mit geeigneter Gasfüllung). Es ist vorgesehen, daß die Lampen 9 einzeln schaltbar sind, um nur bestimmte Lichtleiterelemente auszuleuchten. Hierdurch ist es möglich, die Abstände der beleuchteten, linienförmigen Lichtleiterelemente über den gesamten Bereich der Lichtwand oder in bestimmten Bereichen der Lichtwand zu vergrößern, beispielsweise um an stark gekrümmten Flächen ein Zusammenlaufen der Reflexionslinien zu vermeiden.

1: Ansicht der verstellbaren Lichtwand
2: Schnitt durch die Lichtwand
2a) Horizontalschnitt im Bereich des Rahmens
2b) Vertikalschnitt

1: Wagen
2, 2': Rollen
3, 3': Führungsschiene
4, 4': Schlitten
5, 5': Zapfen
6: Rahmen
7, 7': Abstandshalter
8, 8': Lichtleiterelement
9, 9': Lampe
10: Rückwand
11: Schenkel
12: Stirnseite des Lichtleiterelements
13: Lichteintrittsbereich
14: Lichtaustrittsbereich
15: Ausdehnungsspalt

Claims

Mehrfach verstellbare Lichtwand mit im Lichtaustrittsbereich (14) parallel zueinander verlaufenden linienförmigen Lichtquellen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Rahmen (6) mit einer Rückwand (10) abwechselnd horizontal ausgedehnte Abstandselemente (7, 7') und Lichtleiterelemente (8, 8') angeordnet sind und daß auf der Stirnseite (12) jedes Lichtleiterelementes wenigstens eine linienförmige Lampe (9) derart angeordnet ist, daß die Längsmittelachse der Lampe annähernd in der Mittelebene des Lichtleiterelements liegt.
Mehrfach verstellbare Lichtwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (7) Profile mit einem im wesentlichen u-förmigen Querschnitt sind und daß die Abstandselemente zwischen den Lichtleiterelementen (8) identisch sind.
Mehrfach verstellbare Lichtwand nach einem der Ansprüche 1–2 dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterelemente (8) aus einem durchsichtigen Kunststoffmaterial mit polierten Kanten bestehen und daß der im wesentlichen rechteckförmige Querschnitt an der Ober- und an der Unterseite des Lichtleiterelements (8) zusammen mit dem Lichteistrittsbereich (13) und dem Lichtaustrittsbereich (14) eine flache Nut bildet, in der die Schenkel der angrenzenden Abstandselemente (7, 7') eingreifen.
Mehrfach verstellbare Lichtwand nach einem der Ansprüche 1–– 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwand auf einem Wagen (1) mit Rollen (2, 2') angeordnet ist, wobei der Wagen zwei senkrechte Führungen (3, 3') trägt, auf denen höhenverschiebbar gehaltene Schlitten (4, 4') angebracht sind, zwischen denen der Rahmen (6) der Lichtwand drehbar gehalten angebracht ist, und daß die Lichtwand motorisch höhenverstellbar ist.
Mehrfach verstellbare Lichtwand nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Motor mit Ritzel im Inneren der Lichtwand angeordnet ist und über ein Ritzel und einen Endloszahnriemen mit einem auf einer zwischen den beiden Schlitten verlaufenden Achse angeordnete Ritzel kraftschlüssig verbunden ist und daß im Bereich der Schlitten (4, 4') jeweils ein auf der Achse drehstarr angeordnetes Ritzel von einem zwischen der Ober- und der Unterseite der Führungsschiene eingespannten Zahnriemens teilweise umschlungen wird und der Zahnriemen durch Führungsrollen an dem Ritzel gehalten wird.
Mehrfach verstellbare Lichtwand nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rolladenmotor im Inneren der Lichtwand angeordnet ist und über eine durchgehende Achse auf zwei Ritzel im Bereich der Schlitten (4, 4') wirkt und daß die Ritzel in Zahnstangen eingreifen, die an den Führungen angebracht sind.
Mehrfach verstellbare Lichtwand nach einem der Ansprüche 1, 3–6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Lichtleitern in einer vertikalen Richtung nach einer mathematischen Reihe schrittweise abnehmen.
Mehrfach verstellbare Lichtwand nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Lichtleiterelement (8) aus einem transparent eingefärbten durchsichtigen Kunststoff besteht.
Mehrfach verstellbare Lichtwand nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampen (9) ausgewählter Lichtleiterelemente (8) Farblichtlampen sind.
Mehrfach verstellbare Lichtwand nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampen einzelner Lichtleiterelemente einzeln abschaltbar sind.