selbstbau Lampe

[Mr. Terror]

Hey Leute,

ich habe mir mal ein paar Gedanken zu ner selbstbau Lampe gemacht. Dabei ist mir ne Idee gekommen, die ich bisher noch in keiner Fahrradlampe umgesetzt gesehen habe. Könnte natürlich sein das es daran liegt, dass es einfach schelcht funktioniert....
Aber jetzt zur Idee:
Scheinbar ist ja eines der Hauptprobleme der Leutdiodenlampen, die Wärmeabfuhr zu realisieren. Dadurch weichen die Lumen-Angaben der Hersteller recht schnell von den in Realität erzielbaren Werten ab. Dieses Problem in den Griff zu bekommen wird mit steigender Zahl der in einem Gehäuse verwendeten Dioden immer schwerer. Um dem Abhilfe zu schaffen, könnte man doch den Lichtstrom der verwendetren LED's in ein Glasfaserkabel umleiten(z.B. dieses http://de.farnell.com/fibre-data/ompf3000/glasfaserkabel-3mm-bare-5-mtr/dp/5014888) und damit das Lich dorthin befördern, wo man es braucht (am Lenker oder am Helm). Dadurch hätte man die Möglichkeit z.B. den Fahrradrahmen selbst als Kühlkörper zu verwenden. Man würde also die LED's am Rahmen befestigen und das Licht von dort mit den Lichwellenleitern zum Lenker befördern.
Das von mir verlinkte Kabel hat den Durchmesser von 3mm. Wenn man als LED's z.B. diese verwendet (http://www.led-tech.de/de/High-Power-LEDs-Cree/CREE-XP-Serie/CREE-XP-G-R4-Emitter-LT-1565_120_138.html) sollte man ja annähernd das komplette emitierte Licht in das Kabel bekommen. Falls das so klappen würde, könnte man sich z.B. 10 XP-G's an den Fahrradrahmen bappen und hätte am Lenker nur nen Lichtfaserbündel von 2cm Durchmesser mit vielleicht 2000-3000 Lumen.... naja jedenfalls wenn man die Verluste im Kabel vernachlässigt und die Kühlung am Rahmen wirklich so toll funktioniert. Was meint ihr dazu ? Könnte das klappen ?

Grüße

Sascha

 

[Onkel Manuel]

Coole Idee! Aber a) finde mal ne 100% plane Fläche am Rad und b) muß ja auch ein entsprechender Knickschutz für die Glasfasern realisierbar sein und c) wird es sicher nicht jedem gefallen, sich LEDs an Fahrrad zu kleben...

Zumal d) in den meisten Fällen die Lackierung des Rahmens unförderlich für den Wärmeübergang sein dürfte. Und e) ist es ja auch ne Frage, wie man die Glasfasern zur Zusammenarbeit mit einer Optik/Reflektor bewegt...


Manuel

 

[ZBike]

Ja, wirklich gute Idee!!!

Aaaaaber ich hatte schon mal eine ähnliche Anwendung im Kopf und bin wirklich kein Experte

Soweit ich weiß ist das Problem die Ein- und Auskopplung in den Lichtleiter. In der Faser sollte das Licht durch Totalreflektion ziemlich Verlustarm transportiert werden.
Zum Einkoppeln kann man versuchen 'ne Soul zu 'nacktisieren', indem man die Silikonlinse mit einem Flächenschneider abhebelt. Dabei kann aber das PhosphorWasWeißIchFürNeVerbindungs-Coating beschädigt werden...
Auf die plane Fläche des Die's sollte man vielleicht mit einem optischen Klebstoff a' la Norland 61 den Lichleiter kleben (kennt dafür irgendjemand 'ne Bezugsquelle in D?).

Für mich die entscheidende Frage: Wie koppelt man die Faser(n) am Besten in ein Linsen- o. ähnliches System zur Projektion??!?


Grüße,
Martin

 

[Mr. Terror]

Also die Dioden sollten auch nicht einfach so auf den Rahmen geklebt werden. Ich habe da schon über ne vernünftige Kupplung nachgedacht, vielleicht ein kleiner Kupferblock, der auf der Oberseite plan ist und auf der Unterseite die Geometrie des Oberrohrs im jeweiligen Abschnitt abbildet. Da bleibt natürlich trotzdem das Problem mit der Beschichtung des Rahmens. In meinem Fall ne Pulverbeschichtung. Ich habe leider keine Ahnung wie stark sich dadurch die Wärmeleitung zwischen dem angesprochenen Kupferblock und Aluminium gegenüber Kupfer/dünne Pulverbeschichtung/Aluminium ändert. Aufjedenfall sollte das ganze System schon leicht demontierbar sein, sonst macht's ja irgendwie keinen Sinn. Das die Glasfasern gegenüber mechanischen Belastungen geschützt sind, sollte auch beachtet werden, sollte aber durch z.B. eine geeigente Kunststoffhülse möglich sein.

Wie man das Licht der LED am besten in den Lichwellenleiter bekommt, ist meiner Meinung nach auch das größte Problem. Ich habe da über unterschiedliche Varianten nachgedacht. Ich habe irgendwo im Netz asphärische Linsen für ne Seoul P4 gefunden gehabt, die nen Abstrahlwinkel von ich glaube 1° realisieren. Dahinter könnte man denn ja ne gewöhnliche Kollimatorlinse packen und in den Fokus dann nen Lichtwellenleiter. Ich denk da sollte nicht allzuviel Licht verloren gehen. Dann würde mann auch mit einem Lichtwellenleiter mit geringerem Durchmesser zurande kommen. Allerdings würde das ganze dann ein ziemlich großer Aufbau werden und so günstig sind diese asphärischen Linsen jetzt auch wieder nicht...
Ne andere Möglichkeit wäre, den Lichtwellenleiter direkt (also ohne externe Optik) an die Diode zu koppeln. Dafür könnte man diese wie schon angesprochen naktisieren (wobei ich nicht weiß ob das bei den XP-G's auch geht) und dann einfach den Lichtwellenleiter draufkleben (z.B. mit Epoxid). Oder ich hatte überlegt, ein Ende der Glasfaser so zu bearbeiten, dass es ungefair die Form der Linse der LED hat. Nach der Formgebung wird dass dann poliert und auf die Linse geklebt. Da der verlinkte Lichtwellenleiter nen Durchmesser von 3mm hat (müsste die Linse der LED ja auch etwa haben), sollte auf diese Weise eigentlich kein Licht mehr am Leiter vorbeigehen. Weiß einer ob die Linse der XP-G's aus Silikon besteht ? Dieses könnten sich ja durch Anpressen des Lichwellenleiters während des Klebevorgangs eventuellen Abweichungen zwischen der Form des Lichtwellenleiters und der Linsen Form anpassen. In einem Datenbalatt von nem anderen Lichtwellenleiter, habe ich gesehen, dass diese einen Abstrahlwinkel von etwa 20° haben. Zu den verlinken Lichtwellenleitern gibt es leider kein Datenblatt, also weiß ich nicht wie es da aussieht, aber 20° wären doch eingentlich ganz okay.

Grüße

Sascha

 

[rob1111]

Zuviel Aufwand und viel zu unpraktisch würde ich sagen...

Und 4-6 MC-Es oder P7 bekommst du auch so gekühlt. Und wer mehr als das braucht sollte nachts nicht Fahrrad fahren

Aber wie gesagt, nur meine Meinung

 

[Siam]

Gute LED-Lampen haben so um die 50 lm/W. Durch das Lichtleiter-System wirst Du -wenn es gut funktioniert- mindestens 50 % des Lichtstromes verschenken. Macht einen Wert <25 lm/W.

Und das geht mit einer IRC an LiIon-Zellen auch. Ohne jeden Kühlaufwand, extrem billig und simpel.

Von daher würde ich in dieses Projekt weder Zeit noch Geld stecken, auch wenn die Idee technisch interessant klingt (es gab für Kfz-Anwendungen tatsächlich Entwicklungen in diese Richtung, wurden aber auch alle eingestampft soviel ich weiß).

Gruß
Thomas

 

[derhanfi]

Tut mir leid dir das zu sagen, aber vergiss es!

Wenn du das sehr diffuse Licht einer Diode in eine Faser leiten willst ist schon mal sehr kompliziert.

Dann sind die Fasern sehr klein (Schau mal den Produktsheet an!) Wenn du nun also mit deinen Fahrrad fährst dann wackelt alles und mit Wackeln meine ich Wackeln für die Faser.

Deine Einkopplung wird also immer für den Arsch sein.

Wir arbeiten hier mit Fasern im Labor also wirklich super Bedingungen. Da freut man sich, wenn man aus einer fasergekoppelten Laserdiode 95% und mehr in eine andere Faser einkoppelt.

 

[Saxen-Paule]

Gute LED-Lampen haben so um die 50 lm/W.

Da fällt mir was ein. Habe letztens bei meinen Großeltern in einer Stiftung Warentest Zeitschrift geblättert, wo sie LED-lampen getestet haben. Hatten da eine für normale Lampensockel, die angeblich 67lm/W hat. Kann das sein oder haben die da mit Herstellerangaben gerechnet?

 

[Mr. Terror]

Siam sagt ja, dass man mit ner guten LED Lampe ca. 50 lm/Watt bekommt. Wenn man sich die Herstellerangaben zu den XP-G's anguckt, würde sich rein rechnerisch ca. 86 Lumen pro Watt ergeben. Ich dachte immer, dass diese Differenz mit mangelnder Kühlung zu begründen ist (wenn man mal von Verlusten durch Reflektor oder Optik absieht). Falls das so stimmt, würde das doch bedeuten, dass man mit genügender Kühlung (ob man diese mit dem Fahrradrahmen als Kühlkörper bereitstellen kann, ist ne andere Frage) dieses Lumen-Leistungsverhältnis erzielen könnte. "derhanfi" schreibt, dass sie nen optischen Wirkungsgrad von ca. 95 % unter Laborbedingungen hinbekommen. Wenn man also die Kopplung zwischen LED und Lichtwellenleiter ordentlich vornimmt, sollte doch ein Wirkungsgrad von 60 % in nicht Laborbedingungen bestimmt erreichbar sein. Dann hätte man immernoch nen gesammt Wirkungsgrad, der ein wenig über 50lm/Watt liegen würde. Allerdings verstehe ich nicht ganz, wo das Licht der LED überhaupt verloren gehen sollte, wenn der Lichwellenleiter einen größeren Durchmesser als die LED hat und diese quasi komplett umschließt. Ich würde mich freuen, wenn mich da jemand aufklären könnte.

Den Einwand mit den dünnen Lichtwellenleitern, kann ich nicht ganz nachvollziehen. Der von mir verlinkte LWL hat nen Durchmesser von 3mm das finde ich eingentlich nicht besonders dünn und wenn man die Kabel ordentlich verlegt, sollten die eingeltich auch nicht groß rumschwingen.

Grüße

Sascha

 

[yellow_ö]

Kühlung ist gelöst, also kein echtes Problem.
Schau Dir mal Taschenlampen an und die haben nicht den Vorteil der Kühlluft (auf die Du mit der Idee verzichtest)


Dass die Lampen nicht die angegebene Helligkeit bringen, hat mehrere Gründe:
1.: 90 % der Kunden würden genauere Angaben gar nicht verstehen / interessiert das nicht
2.: für die Helligkeit brauchts auch ordentlich Strom (und es soll ja auch Laufzeit interessant sein)



PS: LWL sind recht teuer, leider schade damit rumzuspielen, das Ergebnis wird Dir nicht gefallen

 

[derhanfi]

ok,

also ich habe die 3000µm leider überlesen.
Lichtwellenleiter ist hier auch ein gutes Schlagwort. Mit diesem müßtes es im Prinzip gehen. Ich habe zuhause einen rumliegen und der ist echt klasse.
Entschuldigung, wenn man den ganzen Tag mit 10µm-Kern-Fasern arbeitet, dann verliert man ein wenig den "Weitblick".

OK, ich habe alles noch einmal durchgerechnet. Der Abstrahlwinkel der cree xp-G ist 120°, weiterhin hat die Diode etwa die Abmessung der Faser. Es sollte also funktionieren. Vielleicht kann man die Diode direkt auf das Faserende kleben; dass wäre ziemlich cool.(Gibt es diverse Kleber mit unterschiedlicher Brechzahl!)
Insgesamt muß man sich also eher Gedanke über das andere Ende der Faser machen, also was wird rauskommen.
Da kommt man dann nicht um eine Linse drumherum. Habe ich leider jetzt noch nicht durchgerechnet, aber ist machbar.

 

[Pastazack]

Da gibts doch Linsen zur Lichteinspeisung
http://www.led-tech.de/de/High-Powe...o-Fiberoptik-Linse-10034-LT-1271_106_107.html
aber mach doch die LED vorne am Rahmen fest dann könntest du die Lichtleiter vielleicht weglassen.