Glossar – LED Industrieleuchten

FAQ — TECHNOLOGIE DER LED INDUSTRIELLEUCHTEN

Häufige Fragen.

Wir garantieren eine Lebensdauer von 60.000h für unsere LED-Leuchten. Die Lebensdauer gilt als abgelaufen, sobald die Lichtintensität unter 70% sinkt. Die Leuchte fällt nicht plötzlich aus, sondern die Lichtintensität nimmt ab. Im 3-Schicht-Betrieb über 5 Tage pro Woche garantieren wir eine Leuchtkraft von über 70% für 9,6 Jahre. Außerdem sind LEDs unempfindlich gegen Erschütterungen. In der Regel überdauern die Leuchten die Anlage, in der sie installiert sind.

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Die Lebensdauer von LEDs hängt im Wesentlichen von der Wärmeeinwirkung ab. Obwohl die Temperaturentwicklung bei LEDs viel geringer ist als bei anderen Leuchtmitteln, kann die Lebensdauer durch das richtige Wärmemanagement erhöht werden. Um dies zu gewährleisten, sind unsere Leiterplatten aus Aluminium gefertigt, um den Kopf durch das Gehäuse an die Umgebung zu führen.

Die Farbtreue ist ebenfalls ein Qualitätskriterium für LEDs. Sie zeigt die Farbwiedergabe des ausgestrahlten Lichts. Das Sonnenlicht z.B. enthält alle prismatischen Teile und alle Farben sind sichtbar. Fehlen einige prismatische Teile, können bestimmte Farben nicht gesehen werden. Anstelle dieser Farbe erscheinen dunkle oder schwarze Teile. Unsere Leuchten haben eine Farbtreue von mehr als 80%, d.h. Ra > 80 oder CRI > 80. Eine gute Farbwiedergabe. Eine Farbtreue von weniger als 60 wird als unzureichend angesehen.

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linkes Bild: Alle prismatischen Farben sind vorhanden (Farbtreue > 80
rechtes Bild: Nur die grünen und blauen Anteile des Lichts sind vorhanden (Farbtreue < 60)

Eine Glühbirne hat eine Lichtausbeute von bis zu 12 lm/W, eine Leuchtstofflampe bis zu 100 lm/W. LEDs erreichen heute eine Lichtausbeute von bis zu 180 lm/W bei deutlich längerer Lebensdauer. Die Einheit lm/W gibt das Verhältnis zwischen abgestrahltem Lichtstrom und aufgenommener Leistung des Leuchtmittels an.

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Aufgrund des Herstellungsverfahrens ist es äußerst schwierig, eine einheitliche Farbtemperatur zu erreichen. Um ein einheitliches Farberscheinungsbild zu gewährleisten, werden die Dioden in einem nach CIE genormten Farbsystem gruppiert. Dies wird als Binning bezeichnet.
Das CIE-Farbsystem umfasst alle sichtbaren Farben und zeigt die Beziehung zwischen Farbe und Farbwertigkeit. In diesem Farbsystem deckt ein ANSI-BIN-Raster den weißen
Fläche. Durch dieses Raster werden die Koordinaten der Farbtemperaturen definiert, gerastert und in den CIE-Normfarbsystemen benannt. Das ANSI-BIN-System ist in Bereiche von Q bis H unterteilt, wobei jeder Bereich in 6 Zellen unterteilt ist, außer Bereich A, der in 8 Zellen unterteilt ist. Der Bereich A beschreibt die Farbtemperatur bei 7.000K und 6.500K. H schließt den weißen Bereich mit 2.600K ab.

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Es gibt keine LEDs, die weißes Licht ausstrahlen. LEDs selbst strahlen blaues Licht aus, das durch eine Phosphorschicht geleitet wird. Diese Phosphorschicht vervollständigt die prismatischen Teile des blauen Lichts und verleiht ihm ein weißes Aussehen.

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Die Wellenlängen jeder einzelnen LED liegen zwischen 400 und 800nm. Bei 450nm und zwischen 500 und 650nm liegen die Emissionsspitzen.

Licht kann auch zur Ergonomie beitragen. Ein Vorteil von Dioden ist die gleichmäßige und flimmerfreie Lichtemission, die eine schnelle Ermüdung am Arbeitsplatz verhindert. Zusätzliche konventionelle Leuchten haben nur eine Lichtquelle, also nur einen Schatten. Die Leuchtkraft von LEDs wird durch viele kleine LEDs erreicht. Dabei hängt es von der Konstruktion der Leuchte ab, ob dieser Umstand zu Mehrfachschatten führt. Man denke nur an Flutlicht auf einem Fußballplatz: Vier Flutlichter bedeuten vier Schatten eines Spielers. Derselbe Effekt kann bei LEDs auftreten, trotz gleicher Lichtrichtung. An Arbeitsplätzen kann der Arbeitnehmer durch mehrere Schatten seiner Hand behindert werden. Die Anzahl der Schatten hängt von der Anzahl der LEDs ab. Das richtige Design einer Leuchte kann verhindern, dass Mehrfachschatten entstehen.

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Der Abstrahlwinkel beträgt 120°, wenn nicht anders angegeben. Es gibt LED-Leuchten mit Optiken mit 30° oder 60° für eine fokussierende Beleuchtung. Eine Linse bündelt das Licht und verhindert eine normale Streuung. Der Abstrahlwinkel alpha bezeichnet den Winkel des gestreuten Lichts. Die äußeren Grenzen ergeben sich bei 50% Lichtintensität.

Alle elektrisch betriebenen inkohärenten breitbandigen Strahlungen müssen die internationalen Normen für photobiologische Sicherheit erfüllen. Also LEDs, aber nicht Laserlicht. Dabei erstreckt sich der relevante Bereich der Wellenlänge von 200nm bis 3000nm. Unsere LEDs emittieren im Bereich von 200nm bis 800nm und müssen die Norm DIN EN 62471 erfüllen. Es gibt zwei Arten von Gefährdungen: die photochemische und die thermische Netzhautgefährdung. Die entscheidenden Parameter sind die prismatische Strahldichte und die Strahlungsintensität. Zur Klassifizierung gibt es 4 Risikoklassen: die freie Klasse, Risikoklasse 1 (geringes Risiko), Risikoklasse 2 (mittleres Risiko), Risikoklasse 3 (hohes Risiko). Unsere LED-Leuchten sind der Risikoklasse 1 zuzuordnen. Unsere LEDs unterschreiten die normativen Grenzwerte.

Die Schutzart enthält zwei Kennziffern. Die erste Kennziffer beschreibt den Schutz des Produkts gegen das Eindringen von festen Fremdkörpern. Die zweite Kennziffer beschreibt den Schutz des Produkts gegen das Eindringen von Flüssigkeiten.

Für den Fall von Überspannungen und Transienten haben unsere Leuchten einen ESD-Schutz auf der Platine. Dieser zusätzliche Halbleiter schützt die Leuchten vor Beschädigungen durch eingekoppelte Außensignale und Transienten mit niedrigem Spannungsniveau.

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LED-Leuchten mit 24V Betriebsspannung sind der Schutzklasse III zugeordnet und werden daher mit Schutzkleinspannung geliefert. Die Betriebsspannung ist zu niedrig, um Lebensgefahr zu verursachen. Neben der Schutzklasse III gibt es noch die Klasse II für Schutzisoliergeräte und die Klasse I für solche mit Schutzleiteranschluss. Die Beschreibung der Schutzklassen verdeutlicht, wie eine tödliche Gefahr verhindert wird.

Alterungstest / zyklischer Test:
Die Leuchte läuft bei +10°C 240h mit einer Pause von 3h alle 21h. Gleichzeitig befindet sich die Stromversorgung im gleichen Raum wie die Leuchte. Der Test gilt als bestanden, wenn es keine Verformungen gibt, die Leuchte noch funktioniert und alle Beschriftungen noch lesbar sind.

Dieser Test schützt den Benutzer vor Verletzungen. Die Leuchte arbeitet daher bei maximaler Umgebungstemperatur und möglichst in einer thermisch ungünstigen Situation. Die Spannung ist konstant mit einer Toleranz von +/-1%. Wenn sich die Temperatur der Leuchtenoberfläche um nicht mehr als 1°C pro Stunde ändert, beginnt die Messung. Dies wird als stationärer Zustand bezeichnet. In der Normtabelle sind Messpunkte und Grenzwerte festgelegt. Die Prüfung gilt als bestanden, wenn die Grenzwerte um nicht mehr als 5°C überschritten werden.

Das TIR-Prinzip ist das Grundprinzip der Optik. TIR bedeutet "innere Totalreflexion" und beschreibt das physikalische Prinzip der Reflexion, wenn Lichtstrahlen auf die Oberfläche eines Mediums treffen und auf ein anderes treffen. Es gibt einen kritischen Winkel zwischen innerer Reflexion und Austrittswinkel. Trifft ein Lichtstrahl flacher auf die Grenzfläche als der kritische Winkel, tritt der Lichtstrahl nicht aus dem Medium aus und reflektiert vollständig intern. Tritt der Lichtstrahl aus dem Medium aus, beugt er sich, wenn er nicht in einem 90°-Winkel auf die Oberfläche trifft.

Nicht jede Leuchte ist für jede Anwendung geeignet. Insbesondere die Wahl des Materials für die transparente Abdeckung ist zu beachten. Eingesetzt werden die Materialien PMMA und Einscheibensicherheitsglas (ESG).
Absplitterungsprozess
Lässt sich der Kontakt zu umherfliegenden Spänen nicht vermeiden, ist es ratsam, ESG als Abdeckung zu wählen. Würde man eine Abdeckung wie PMMA wählen, könnten heiße Späne Stigmata und damit Undurchsichtigkeit verursachen.
Kühlflüssigkeiten und Schmiermittel
Für die Verwendung von Kühl- und Schmiermitteln wird eine ESG-Abdeckung empfohlen. Das Material PMMA absorbiert keine Kühl- und Schmiermittel mehr, wie es in der Vergangenheit der Fall war. Allerdings nimmt die Lichtintensität durch Stigmen ab, wenn heiße Späne auf die transluzente Oberfläche treffen.
Lebensmittel- und Getränkeindustrie
Der Einsatz von ESG ist nicht erlaubt. Es muss ein zertifiziertes PMMA verwendet werden, das laut FDA für den Kontakt mit Lebensmitteln geeignet ist. Die Hygienestandards der DIN EN 1672-2 für eine sichere und einfache Reinigung sind ebenfalls zu beachten.

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Mit den Anforderungen der Europäischen Kommission müssen Industrieleuchten den harmonisierten Normen DIN EN 55015 (EMV), DIN EN 61547 (EMV), DIN EN 60598-1 (allgemeine Anforderungen und Prüfungen) und DIN EN 62471 8photobiologische Sicherheit) entsprechen und damit die europäische Richtlinie für Niederspannung und EMV erfüllen. Durch die Verwendung der CE-Kennzeichnung verpflichten wir uns zur Einhaltung aller damit verbundenen harmonisierten Normen.

Mit den Anforderungen der Europäischen Kommission müssen Industrieleuchten den harmonisierten Normen DIN EN 55015 (EMV), DIN EN 61547 (EMV), DIN EN 60598-1 (allgemeine Anforderungen und Prüfungen) und DIN EN 62471 8photobiologische Sicherheit) entsprechen und damit die europäische Richtlinie für Niederspannung und EMV erfüllen. Durch die Verwendung der CE-Kennzeichnung verpflichten wir uns zur Einhaltung aller damit verbundenen harmonisierten Normen.

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LED MASCHINENLEUCHTEN.

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LED SIGNALLEUCHTEN.

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LED ARBEITSPLATZLEUCHTEN.

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Blog / News.

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Windenergie

WIR HABEN DEN DREH RAUS.

AUSGANGSSITUATION.

Die regenerative Energieerzeugung gewinnt immer mehr an Bedeutung, besonders die Windkraftanlagen. Mit 60 Metern Nabenhöhe und 1,5 Megawatt Leistung sind diese ursprünglichen Monsteranlagen inzwischen Standard und werden weltweit mit Technologie aus Deutschland errichtet. Damit die Anlagen perfekt und lukrativ arbeiten können, muss der optimale Kompromiss aus Drehmoment und Geschwindigkeit gefunden werden. Dazu ist es nötig, die Rotorblätter verstellen zu können. Es genügt nicht, den Kopf der Anlage in den Wind oder aus dem Wind zu drehen. Im Falle von zu hohen Windgeschwindigkeiten ist die Rotorblattverstellung eine zusätzliche wirksame Bremse und ein wichtiger Sicherheitsaspekt.

PROBLEMSTELLUNG.

Alle drei Rotorblätter müssen stets synchron ausgerichtet sein, weil sonst zu hohe Kräfte auf ein einzelnes Blatt wirken können. Daher muss es eine zentrale Steuerung für die Rotorblattverstellung geben, deren Funktion auch bei Stromausfall sichergestellt ist. Erschwerend kommt hinzu, dass die Zugänglichkeit der Nabe nur von außen möglich ist. An der Welle zum Rotor stehen nur wenige Kontakte auf dem Schleifring zur Anbindung bereit. Eine Steuerung über die Nabe und die Unterbringung von Rotorblatttechnik im Maschinenhaus ist deshalb ausgeschlossen. Eine Installation vor Ort in der Nabe ist durch die Höhe und erschwerte Zugänglichkeit nicht praktikabel und wirtschaftlich.

LÖSUNG.

Die gesamte Rotorblattverstellung wird lediglich über die Schleifringe mit Energie versorgt, so werden nur wenige Kontakte des Schleifringes benötigt. Eine zentrale Steuerbox koordiniert die Blattpositionen, die über je eine eigene Antriebssteuerung verstellt werden. Dazu gehört ein Batteriepack, um bei Netzausfall steuerungsfähig zu bleiben. Alles ist modular aufgebaut und steckfertig vorbereitet. Alle Verbindungen sind auf einem eigens dafür konzipierten Prüfplatz mit Kontaktkraftüberwachung vorgeprüft. So werden Fehler ausgeschlossen und eine schnelle Inbetriebnahme ist garantiert.

Das zentrale Steuermodul verbindet mit je einem Verbindungskit die einzelnen Antriebsregelungen. Diese richten über einen Servomotor das Rotorblatt aus. Die vorgefertigte Installation kann am Boden in kürzester Zeit in die Nabe eingebracht werden. Versorgung, Signale und Bus sind in nur einem einzigen robusten Steckverbinder zusammengefasst. Das Rotorblatt ist im Handumdrehen vollständig elektrisch installiert.

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Hannover Messe 22.04. – 26.04.2024

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Nur noch wenige Tage bis zum Start der Hannover Messe 2024.

Ketten, Kabel und Konfektionen aus einer Hand – das ist das Motto der HELUKABEL Gruppe bei der diesjährigen Hannover Messe. Als Tochtergesellschaft sind wir mit unseren hochwertigen, industrietauglichen Kabelkonfektionen für den Maschinen- und Anlagenbau dabei.

Was Sie auf dem Messestand erwartet?

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Neugierig geworden? Dann besuchen Sie uns auf der Hannover Messe 2024. Unser Messestand befindet sich in Halle 13, Stand D88.

Wir freuen uns Sie auf unserem Messetand, Halle 13, Stand D88 begrüßen zu dürfen und wünschen Ihnen einen erfolgreichen Messebesuch!