DE9311156U1 - Einrichtung zum wechselseitigen Positionieren von wenigstens zwei Lampen - Google Patents

Description

Einrichtung zum wechselseitigen Positionieren von wenigstens zwei Lampen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum wechselseitigen Positionieren von wenigstens zwei Lampen in einer vorherbestimmbaren Stellung, insbesondere in einem Brennpunkt einer einen Hohlspiegel aufweisenden Leuchte.

Es ist bekannt, in bestimmtem Leuchten, beispielsweise in Operationsleuchten neben der eigentlichen Hauptlampe eine sogenannte Ersatzlampe anzuordnen. Für den Fall des Ausfalls der Hauptlampe schaltet dabei eine geeignete Steuerung, beispielsweise über eine Fadenbrucherkennung der Hauptlampe auf die Ersatzlampe um. Zur Erhöhung der Lichtausbeute dieser Leuchten besitzen diese in der Regel einen Hohlspiegel, in dessen optischer Achse, insbesondere in dessen Brennpunkt, sich der Leuchtpunkt der Hauptlampe befindet. Durch diese Gestaltung wird eine Bündelung des Lichtes erreicht, so daß durch eine entsprechende Positionierung der gesamten Leuchte, gewünschte Bereiche unterhalb der Leuchte sehr genau ausgeleuchtet werden können. Dieses genaue Ausleuchten ist insbesondere bei Operationsleuchten zwingend erforderlich. Fällt nunmehr die Hauptlampe durch einen hier nicht weiter zu betrachtenden Fehler aus, schaltet automatisch die bereits erwähnte Ersatzlampe ein. Diese Ersatzlampe

ist in der Regel neben der Hauptlampe angeordnet und befindet sich somit nicht in der für die erwähnte Ausleuchtung besonders wichtigen optischen Achse des Hohlspiegels. Durch Umschalten von der Hauptlampe auf die Ersatzlampe erfolgt eine andere Ausleuchtung des unterhalb des Hohlspiegel liegenden Bereiches. Insbesondere kommt es zu einer Verminderung der Beleuchtungsstärke und damit zu einer schwächeren Ausleuchtung des Bereiches. Zusätzlich tritt ein der beabstandeten Anordnung der Ersatzlampe zu der Hauptlampe entsprechender seitlicher Versatz des Lichtkegels auf. Hierdurch können unverhofft Schattenbildungen auftreten, die insbesondere bei einer gerade durchgeführten Operation zu erheblichen Behinderungen führen können.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mit der bei Ausfall der Hauptlampe eine gleichmäßig starke Ausleuchtung ohne seitlichen Versatz des Lichtkegels möglich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Lampen auf einer, einen bistabilen mechanischen Lagespeicher aufweisenden Vorrichtung abgeordnet sind, die in Abhängigkeit des Eintritts eines Ereignisses, beispielsweise des Ausfalls einer Lampe, selbsttätig derart verstellbar, vorzugsweise um wenigstens einen Lagerpunkt verschwenkbar ist, daß eine erste Lampe aus dem Brennpunkt heraus und eine zweite Lampe in den Brennpunkt hinein bewegbar ist und der Vorrichtung eine die Verstellung bewirkende Schaltungsanordnung zugeordnet ist. Durch diese gefundene Anordnung ist

es sehr vorteilhaft möglich, innerhalb einer einen Hohlspiegel aufweisenden Leuchte zwei Lampen derart anzuordnen, daß beim Ausfall einer Lampe die andere Lampe sofort in den Brennpunkt des Hohlspiegels bewegt werden kann, so daß ohne die gesamte Leuchte neu auszurichten eine gleichbleibende Leuchtstärke mit einem exakt ausgerichteten Lichtkegel erhalten bleibt.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Vorrichtung eine um einen Lagerpunkt verschwenkbare Wippe ist die vorzugsweise durch einen jeder Lampe zugeordneten Elektromagneten betätigbar ist. Durch die Wahl dieser Betätigungseinrichtungen wird erreicht, daß die Elektromagnete derart mit den Lampen zusammengeschaltet werden können, daß bei Erkennen des Ausfalls einer Lampe sofort durch Umschalten mittels einer hier nicht weiter zu betrachtenden Lampenelektronik, der vorteilhafterweise in Reihe mit der einzuschaltenden Lampe liegende Elektromagnet gleichzeitig zugeschaltet wird, so daß für den Umschaltvorgang von der Hauptlampe auf die Ersatzlampe keine Zeitverzögerungen auftreten. Dies ist deshalb sehr vorteilhaft, da ein Umschalten und damit Umpositionieren der Lampen sehr schnell durchgeführt werden muß, da insbesondere bei einer Anwendung in Operationsleuchten für den gesamten Vorgang nur maximal 0,5 Sekunden verwendet werden dürfen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wippe aus elektrisch leitendem Material besteht oder einen elektrisch leitenden Bereich aufweist und bei Umschalten der

Wippe ein Schenkel der Wippe den die Bewegung verursachenden Elektromagneten überbrückt und damit kurzschließt. Hiermit wird sehr vorteilhaft erreicht, daß keine zusätzlichen Leitungen zu oder von der Lampenelektronik erforderlich sind und keine zusätzlichen Steuerimpulse erzeugt werden müssen. Weiterhin wird erreicht, daß der Elektromagnet tatsächlich nur in dem Moment von dem gesamten Lampenstrom durchflossen wird, indem die Umschaltung der Wippe erfolgt. Somit wird einerseits ein Durchbrennen des Elektromagneten verhindert und andererseits kann der gesamte Lampenstrom ohne großen Spannungsverlust fließen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbespiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 - Schematisch die Anordnung einer Wippe;

Figur 2 - in einer schematischen Ansicht das Wirkprinzip der Wippe und

Figur 3 - eine Schaltungsvariante der gesamten Anordnung .

Figur 1 zeigt eine allgemein mit 10 bezeichnete Wippe, die aus zwei Schenkeln 12 und 14 besteht. Jeder der Schenkel 12 und 14 trägt eine Fassung 16 bzw. 18, in denen jeweils eine Lampe 20 bzw. 22 angeordnet ist. Die Lampen 20 bzw. 22 können dabei

beispielsweise eingedreht oder eingesteckt sein. Die Wippe 10 ist auf einem Lagerpunkt 24 gelagert, um den diese verschwenkbar ist. Die Schenkel 12 und 14 sind dabei derart zueinander winklig angeordnet, daß eine gedachte Mittellinie 26 durch die Lampe 20 direkt durch einen Brennpunkt 28 einer hier nicht dargestellten, einen Hohlspiegel aufweisenden Leuchte verläuft. Eine Mittellinie 30 der Lampe 22 verläuft in etwa parallel zu einer gedachten Verlängerung zwischen dem Brennpunkt 28 und dem Lagerpunkt 24. Die Lampen 20 bzw. 22 besitzen hier mit einem Kreis angedeutete Leuchtmittel. Dies können beispielsweise Leuchfäden oder bei Entladungslampen Leuchtgase sein. Im weiteren werden diese als idelle Leuchtpunkte 32 bzw. 34 benannt. Auf die Darstellung weiterer Einzelheiten, wie beispielsweise elektrischer Anschlüsse, wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.

Die in Figur 1 gezeigte Anordnung übt folgende Funktion aus:

In der gezeigten Darstellung befindet sich der Leuchtpunkt 32 der Lampe 20 direkt im Brennpunkt 28 der nicht dargestellten Leuchte. Ist die Lampe 20 nunmehr eingeschaltet, erzeugt die Leuchte einen optimalen genau ausrichtbaren Leuchtkegel. Dies geschieht auf Grund der hier nicht weiter zu betrachtenden optischen Gesetzmäßigkeiten, daß die im Brennpunkt 28 der Leuchte bzw. des Hohlspiegels erzeugten Lichtstrahlen von dem Hohlspiegel reflektiert und gerichtet ausgesandt werden. Für den Fall des Ausfalls der Lampe 20, wird durch eine weiter unten beschriebene Anordnung die Wippe 10 derart um den Lagerpunkt 24 verschwenkt, daß der

Schenkel 12 nach unten und der Schenkel 14 nach oben bewegt wird. Durch diese Bewegung wird der Leuchtpunkt 32 der Lampe 20 aus dem Brennpunkt 28 herausbewegt. Gleichzeitig wird durch die Schwenkbewegung der Leuchtpunkt 34 der Lampe 22 in den Brennpunkt 28 hineinbewegt. Da mit dem Ausfall der Lampe 20 ein sofortiges Umschalten auf die Lampe 22 erfolgt, sendet die nicht dargestellte Leuchte trotz des Umschaltens von einer Lampe 20 auf die andere Lampe 22 einen etwa gleichbleibend hellen und ausgerichteten Lichtkegel aus. Das Umschalten der Lampen 20 und 22 sowie das Bewegen des Leuchtpunktes 34 der Lampe 22 in den Brennpunkt 28 geschieht dabei in einer sehr kurzen Zeitspanne, vorzugsweise in weniger als 0,5 Sekunden, so daß nur eine kurzzeitige unwesentliche Beeinträchtigung des gesamten ausgeleuchteten Bereiches unterhalb der Leuchte eintritt.

In der Figur 2 ist eine mögliche Variante der in Figur 1 erwähnten Bewegung der Wippe 10 näher erläutert. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde hier auf die Darstellung der Lampen 20 und 22 verzichtet. Die Wippe 10 besitzt eine vom Lagerpunkt 24 ausgehende Betätigungseinrichtung 36. Die Betätigungseinrichtung 36 ist über eine Druckfeder 38 mit einem im Totpunkt der Wippe 10 angeordneten Gegenlager 40 verbunden. Der Betätigungseinrichtung 36 sind weiterhin beidseitig angeordnete Elektromagnete 42 und 44 zugeordnet. Die Elektromagnete 42 und 44 besitzen jeweils einen, mit der Betätigungseinrichtung 36 über eine Schaltstange 47 gelenkig verbundenen axial verschiebbaren Stoßanker 46 bzw. 48. Die Wippe 10 und damit die Schenkel 12 und 14 bestehen aus

elektrisch leitendem Material und besitzen an ihrer Unterseite angeordnete Schaltkontakte 50 bzw. 52. Den Schaltkontakten 50 bzw. 52 sind Gegenkontakte 54 und 56 zugeordnet, die jeweils mit einer Anschlußklemme 58 bzw. 60 einer nicht dargestellten Spannungsquelle verbunden sind. Der Gegenkontakt 54 ist über eine Leitung 62 mit dem Elektromagneten 44 verbunden. Der Elektromagnet 42 ist über eine Leitung 64 mit dem Gegenkontakt 56 verbunden. Die Gegenkontakte 54 und 56 sind wie hier durch die Doppelpfeile angedeutet höhenjustierbar, beispielsweise durch eine Justierschraube, angeordnet. Die Elektromagneten 42 und 44 sind weiterhin durch Leitungen 66 bzw. 68 mit der Wippe 10 elektrisch leitend verbunden, die wiederum mit einer Anschlußklemme 70 verbunden ist. In dem gezeigten Beispiel besitzt die Anschlußklemme 70 ein positives Potential, während die Anschlußklemmen 58 und 60 wahlweise ein negatives Potential besitzen können.

Die in Figur 2 gezeigte Anordnung übt folgende Funktion aus:

In der gezeigten Position der Wippe 10 befindet sich eine auf dem Schenkel 12 angeordnete Lampe mit ihrem Leuchtpunkt im Brennpunkt der nicht dargestellten Leuchte. Über die Anschlußklemme 70 bzw. die Leitung 66 sowie die Anschlußklemme 60, den Gegenkontakt 56 und die Leitung 64 liegt an dem Elektromagneten 42 eine Spannung an. Der Elektromagnet 42 ist jedoch gleichzeitig über den Schenkel 14 der Wippe 10 kurzgeschlossen, so daß kein den Anker 46 bewegendes magnetisches Feld aufgebaut werden kann. Für den Fall, daß die auf dem Schenkel

12 angeordnete Lampe ausfällt, wir durch eine nicht dargestellte Lampenregelelektronik das negative Potential von der Anschlußklemme 60 auf die Anschlußklemme 58 umgeschaltet. In dem Momemt fließt über den mit der Anschlußklemme 58 verbundenen Gegenkontakt 54, die Leitung 62 sowie die Leitung 68 ein Strom durch den Elektromagneten 44. Infolge des Stromflusses baut der Elektromagnet 44 ein magnetisches Feld auf, welches den Anker 48 in Richtung der Betätigungseinrichtung 36 bewegt. Der Anker 48 führt dabei mit der Schaltstange 47 die Betätigungseinrichtung 36, so daß diese und damit die Wippe 10 um den Lagerpunkt 24 verschwenkt wird. Die Verschwenkung erfolgt dabei soweit, daß die Wippe 10 über ihren Totpunkt gelangt und dann durch die Druckkraft der Feder 38, in der gezeigten Darstellung nach links bis zu ihrem Anschlag geführt wird. Die Anordnung der Feder 38 stellt gleichzeitig einen bistabilen mechanischen Lagespeicher dar, so daß die Wippe 10 ohne weiteren Energieaufwand in einer ihrer zwei möglichen Zustände verbleibt. In dem die Wippe 10 ihren Endanschlag erreicht, wird über den Schenkel 12 sowie den Schaltkontakt 50 und den Gegenkontakt 54 zwischen den Anschlußklemmen 70 bzw. 58 eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt, so daß der Elektromagnet 44 gleichzeitig kurzgeschlossen wird. Hierdurch wird erreicht, daß das dort aufgebaute Magnetfeld abklingt und ein Durchbrennen der Magnetspule des Elektromagneten 44 verhindert wird. Durch Umschwenken der Wippe 10 gelangt nunmehr wie bereits in Figur 1 beschrieben - die auf dem Schenkel 14 angeordnete Lampe mit ihrem Leuchtpunkt in den Brennpunkt der Leuchte. Die Schenkel 12 und 14 der Wippe 10 bestehen vorzugsweise aus

Federblech, so daß ein harter Aufschlag der Schaltkontakte 50 bzw. 52 auf die Gegenkontakte 54 bzw. 56 abgefangen werden kann. Hiermit werden unnötige mechanische Belastungen der Lampen vermieden. In dem die Gegenkontakte 54 und 56 höhenverstellbar sind, kann eine ausreichend genaue Justage der gesamten Wippe 10 derart durchgeführt werden, daß die auf der Wippe 10 angeordneten Lampen mit ihren Leuchtpunkten tatsächlich im Brennpunkt der Leuchte zu liegen kommen.

In der in der Figur 3 gezeigten Schaltungsanordnung wird die Funktion der gesamten Vorrichtung nochmals verdeutlicht. Gleiche Teile wie in den Figuren 1 und 2 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert. Im Ausgangszustand ist die Lampe 20 einerseits mit einer Anschlußklemme 72 einer nicht dargestellten Lampenregelelektronik und andererseits über die Anschlußklemme 60 und den Schenkel 14 mit der Anschlußklemme 70 der Lampenregelelektronik verbunden. Somit fließt über die Lampe 20 ein Lampenstrom, der diese zum Leuchten bringt. Fällt die Lampe 20 aus, wird dies von der Lampenregelelektronik, beispielsweise durch eine Fadenbrucherkennung gemeldet und sofort an eine Anschlußklemme 74 der Lampenregelelektronik eine Spannung angelegt. Somit ist die Lampe 22 einerseits mit der Anschlußklemme 74 und andererseits über die Anschlußklemme 58, den Elektromagneten 44 und die Anschlußklemme 70 mit der Spannungsquelle verbunden, so daß ein Lampenstrom fließen kann und die Lampe 22 leuchtet. Da der Lampenstrom gleichzeitig über den Elektromagneten 44 fließt, wird in diesem ein Magnetfeld aufgebaut und wie bereits in

Figur 2 beschrieben, der Anker 48 derart bewegt, daß der Schenkel 12 den Gegenkontakt 54 kontaktiert. Mit Schließen des Schenkels 12 wird gleichzeitig der Elektromagnet 44 kurzgeschlossen, so daß der gesamte Lampenstrom nunmehr ungehindert, d. h. ohne einen durch den Elektromagneten 44 hervorgerufenen Spannungsverlust fließen kann. Durch das Kurzschließen des Elektromagneten 44 wird gleichzeitig ein Durchbrennen der Magnetspule verhindert. Dadurch, daß wie in der Schaltung gezeigt, die Elektromagneten 44 bzw. 42 nicht parallel zu den Lampen 22 bzw. 20 geschaltet sind, kann ein Ausfall der Lampen 22 bzw. 20 weiterhin durch eine an sich bekannte Fadenbrucherkennung detektiert werden.

Durch die in den Figuren 1 bis 3 beschriebene Anordnung ist es sehr vorteilhaft möglich, eine vollkommen symmetrische Ausgestaltung zu erreichen, so daß keiner der Lampen 20 bzw. 22 die Funktion einer Hauptlampe bzw. einer Ersatzlampe zugeordnet ist. Je nach Stellung der Wippe 10 im Einschaltzeitpunkt der gesamten Leuchte ist gerade die sich im Brennpunkt der Leuchte befindende Lampe die Hauptlampe. Je nachdem welche der beiden Lampen 20 bzw. 22 im Einschaltzeitpunkt mit der Spannungsquelle verbunden wird, bewegt sich diese automatisch in den Brennpunkt der Leuchte. Insbesondere ist sehr vorteilhaft, daß wenn der Bewegungsvorgang der Wippe 10 einmal abgeschlossen ist, keine weitere Energie zur Aufrechterhaltung des so geschaffenen Zustandes benötigt wird. Die benötigte magnetische Erregung der Elektromagnete 44 bzw. 42 schaltet nach erreichter Zustandsänderung selbsttätig ab, so daß hier keine weitere Energie

benötigt wird und somit keine zusätzlichen Verluste auftreten können. Darüber hinaus ist es bei einem erfolgten Wechsel einer der Lampen 20 bzw. 22 gleichgültig, in welcher Stellung die Wippe 10 hinterlassen wird, da bei einem ersten Einschalten der gesamten Leuchte immer die mit der Spannungquelle verbundene Lampe 20 oder 22 in die beschriebene optimale Stellung gelangt.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel, so sind grundsätzlich auch andere Lösungen denkbar, die ein entsprechendes Kippen der dargestellten Wippe 10 ermöglichen. Darüber hinaus sind weiterhin selbstverständlich auch andere Anordnungen denkbar, die ohne die beschriebene Wippe auskommen, die jedoch das Bewegen einer als Ersatzlampe dienenden Lampe in den Brennpunkt der Leuchte für den Fall bewirken, daß eine bereits dort angeordnete Hauptlampe ausfällt. Dies können insbesondere eine entweder horizontale oder vertikale Bewegung bewirkende Schiebeanordnungen sein. Denkbar ist auch die Anordnung wenigstens zweier Lampen auf einer karusselartigen Vorrichtung, die auf geeignete Weise bei Ausfall einer Lampe soweit dreht, daß eine nächste Lampe in den Brennpunkt der Leuchte gelangt.

Claims (10)

Sohutsansprüche

1. Einrichtung zum wechselseitigen Positionieren von wenigstens zwei Lampen in einer vorherbes tinunbar en Stellung, insbesondere in einen Brennpunkt einer einen Hohlspiegel aufweisenden Leuchte, dadurch gekannzeichnet, daß die Lampen (20, 22) auf einer, einen bistabilen mechanischen Lagespeicher aufweisenden Vorrichtung angeordnet sind, die in Abhängigkeit des Eintritts eines Ereignisses selbsttätig derart verstellbar, vorzugsweise um wenigstens einen Lagerpunkt verschwenkbar ist, daß eine erste Lampe (20) aus dem Brennpunkt (28) heraus und eine zweite Lampe (22) in den Brennpunkt (28) hinein bewegbar ist und der Vorrichtung eine die Verstellung bewirkende Schaltungsanordnung zugeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Wippe (10) ist.

3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (10) durch einen jeder Lampe (20, 22) zugeordneten Elektromagneten (42, 44) betätigbar ist.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (42) in Reihe zu der Lampe (20) und der Elektromagnet (44) in Reihe zu der Lampe (22) liegt.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die Elektromagnete (42,44) mit einer gemeinsamen Anschlußklemme (70) einer Lampenregelelektronik verbunden sind.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnete (42, 44) Betätigungsorgane (46, 48) aufweisen, daß mit einer Betätigungseinrichtung (36) der Wippe (10) in Eingriff bringbar sind.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (10) oder ein Bereich der Wippe (10) aus elektrisch leitendem Material besteht und Schaltkontakte (50, 52) aufweist, die jeweils einem Schenkel (12, 14) der Wippe (10) zugeordnet sind, über die jeweils abwechselnd eine der Lampen (20, 22) mit einer Spannungsquelle verbindbar ist.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (12, 14) der Wippe (10) und/oder die Schaltkontakte (50, 52) aus einem federnden Material, vorzugsweise Federblech, bestehen.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schaltkontakten (50, 52) zugeordneten Gegenkontakte (54, 56) höhenjustierbar sind.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (12, 14) der Wippe (10) in verschwenktem Zustand, den die Verschwenkung hervorrufenden Elektromagneten (42, 44) kurzschließen.

1}.. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlageinrichtung (36) ein im Totpunkt der Wippe (10) angeordnetes Gegenlager (40) zugeordnet ist, daß mit einer Federeinrichtung (38) mit der Betätigungseinrichtung (36) verbunden ist.