[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtung
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die für den Gebrauch in explosionsgefährdeten
Bereichen geeignet ist.
[0002] Explosionsgefährdete Bereiche sind Orte, an denen bei der Herstellung, Verarbeitung
und Lagerung brennbarer Stoffe unter Umständen Gase oder Dämpfe entstehen können,
die bei einer Verbindung mit Sauerstoff ein explosionsfähiges Gemisch bilden.
[0003] Bei der Einteilung der explosionsgefährdeten Bereiche durch Gase, Dämpfe oder dergleichen
werden die Zonen 0, 1 und 2 unterschieden (siehe "Fachkunde Elektrotechnik", Verlag
Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 23. Auflage, S. 304). Die Zone 0 ist dabei als ein
Bereich definiert, in dem eine explosionsfähige Atmosphäre ständig oder zumindest
über einen längeren Zeitraum auftritt. In der Zone 0 sollten deshalb möglichst keine
elektrischen Einrichtungen und Geräte untergebracht sein. Die Zone 1 ist ein Bereich,
in dem eine explosionsfähige Atmosphäre nur gelegentlich auftritt. In der Zone 1 dürfen
Betriebsmittel eingesetzt werden, die in einer Zündschutzart nach DIN EN 60079-0 (VDE
0170/0171 Teil 1 ) ausgeführt sind. Die Zone 2 ist schließlich ein Bereich, in dem
eine explosionsfähige Atmosphäre nur selten und auch nur kurzzeitig auftritt.
[0004] Die Zone 0 verlangt hinsichtlich des Explosionsschutzes somit die strengsten, derzeit
existierenden Sicherheitsmaßnahmen. Das Innere eines Treibstoffgroßtanks, in dem große
Mengen Benzin oder.Kerosin gelagert werden, ist zum Beispiel ein explosionsgefährdeter
Bereich der Zone 0. Das Innere eines derartigen Treibstofftanks muss in regelmäßigen
Abständen gereinigt werden. Damit das Reinigungspersonal die notwendigen Reinigungsarbeiten
im Inneren eines Treibstofftanks durchführen kann, sind auf Grund der dort herrschenden
Lichtverhältnisse geeignete explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtungen erforderlich,
die für eine Verwendung in der Zone 0 geeignet sind. Ohne Verwendung einer geeigneten
Beleuchtungsvorrichtung tritt Licht nur durch die Öffnungen seitlicher Einstiege und/oder
durch geöffnete Einstiege im Dach in das Innere des Treibstofftanks ein. Viele Bereiche
im Inneren des Treibstofftanks (beispielsweise hinter den Füllstandsrohren) bleiben
dann immer noch sehr dunkel. Bei größeren Tanks gibt es darüber hinaus unausgeleuchtete
Bereiche aufgrund der großen Entfernungen zwischen den einzelnen Lichteintrittsöffnungen.
Zuviel Licht innerhalb des Treibstofftanks, das von der Beleuchtungsvorrichtung emittiert
wird, kann allerdings eine Blendung des Benutzers hervorrufen, so dass der Benutzer
gegebenenfalls seine Orientierung und den Weg zum Notausgang verliert.
[0005] Aus dem Stand der Technik ist eine Beleuchtungsvorrichtung, die für eine Verwendung
in explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 0 geeignet ist, bekannt, die eine Beleuchtungseinheit
mit einer Lichtquelle und einem Glasfaserkabel umfasst. Die Lichtquelle, die mit einer
Versorgungsspannung von 220 V betrieben werden kann, ist so ausgeführt, dass sie für
eine Anordnung in der Zone 1 geeignet ist, wohingegen das Glasfaserkabel auch in der
Zone 0 eingesetzt werden kann, um das Innere des Treibstofftanks bereichsweise auszuleuchten.
Das Glasfaserkabel ist zum Auf- und Abwickeln auf einem Ständer mit Drehkopf befestigt.
Über das freie Ende des Glasfaserkabels, aus dem während des Betriebs das von der
Lichtquelle erzeugte und durch das Glasfaserkabel transportierte Licht austritt, kann
eine für Reinigungs- und Wartungsarbeiten ausreichende Beleuchtung in der unmittelbaren
Umgebung des Arbeitsbereichs erreicht werden.
[0006] Ein Nachteil der vorstehend beschriebenen Lösung besteht darin, dass die Handhabung,
insbesondere die Auf- beziehungsweise Abrüstung, der Beleuchtungsvorrichtung relativ
aufwändig und zeitintensiv ist.
[0007] Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
[0008] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsvorrichtung
der eingangs genannten Art für die Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen zur
Verfügung zu stellen, die einfach und kostengünstig herstellbar ist, einfach bedienbar
ist und darüber hinaus eine hohe Explosionssicherheit bietet.
[0009] Diese Aufgabe wird durch eine explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtung der eingangs
genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
[0010] Gemäß Anspruch 1 zeichnet sich eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung dadurch
aus, dass die Beleuchtungseinheit eine Mehrzahl von Leuchtdioden umfasst, die in mehreren
unabhängigen Stromkreisen derart geschaltet und so betreibbar sind, dass die Leistungsaufnahme
in jedem der Stromkreise kleiner als fünf Watt ist, und dass das Gehäuse mit mindestens
einem Dichtungselement abgedichtet ist. Dadurch, dass die elektrische Leistungsaufnahme
pro Stromkreis kleiner als 5 W ist, und durch die Gehäuseabdichtung kann ein wirksamer
Explosionsschutz erreicht werden. Die elektrische Leistung ist so gering, dass eine
Zündung von Gasen im explosionsgefährdeten Bereich, in dem die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung
betrieben wird, wirksam verhindert werden kann. Mehrere unabhängige Stromkreise erhöhen
darüber hinaus in vorteilhafter Weise die Betriebssicherheit der Beleuchtungsvorrichtung.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass jeder der Stromkreise
mehrere Leuchtdiodenstränge umfasst, in denen jeweils mindestens zwei, vorzugsweise
mindestens vier der Leuchtdioden des jeweiligen Stromkreises in Reihe geschaltet sind.
Dadurch wird zum Beispiel erreicht, dass bei einem Defekt einer einzelnen Leuchtdiode
eines Leuchtdiodenstrangs nur dieser Leuchtdiodenstrang ausfällt und ausgetauscht
werden muss, so dass die Betriebssicherheit erhöht wird und die Wartung der Beleuchtungsvorrichtung
vereinfacht werden kann.
[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Beleuchtungseinheit
eine Reflektoreinheit umfasst, die den Leuchtdioden zugeordnet ist. Um die Anzahl
der Bauteile der Beleuchtungsvorrichtung zu verringern, kann die Reflektoreinheit
in einer besonders bevorzugten Ausführungsform gleichzeitig ein Leuchtmittelträger
für die Leuchtdioden sein. Die Reflektoreinheit kann beispielsweise aus einem Lochblech
bestehen, in das die Leuchtdioden eingesetzt sind. Die Reflektoreinheit kann bei freier
Verdrahtung der Leuchtdioden zur Verringerung von Kriechstrecken rückseitig luftdicht
und ohne Freiräume vergossen sein. Derjenige Bereich der Reflektoreinheit, aus dem
das von den Leuchtdioden während des Betriebs der Beleuchtungsvorrichtung erzeugte
Licht austritt, ist demgegenüber nicht vergossen. Alternativ kann auch eine Festverdrahtung
der Leuchtdioden - beispielsweise mit Hilfe von Leiterplatten - vorgesehen sein. Bei
dieser konstruktiven Variante kann auf das Vergießen der Reflektoreinheit verzichtet
werden.
[0012] Die transparente Abdeckung besteht bevorzugt aus Kunststoff. Es besteht in einer
vorteilhaften Ausführungsform die Möglichkeit, dass die transparente Abdeckung aus
Polycarbonat besteht.
[0013] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann die transparente Abdeckung
eine antistatische Strukturierung aufweisen, geeignet, eine elektrostatische Aufladung
des Gehäuses während des Betriebs der Beleuchtungsvorrichtung zu vermeiden. Durch
diese Maßnahme kann die Explosionssicherheit der Beleuchtungsvorrichtung weiter erhöht
werden, da gefährliche Funkenbildungen, die insbesondere in der Zone 0 eine Explosion
auslösen können, vermieden werden können.
[0014] Um die Ausleuchtung des Arbeitsbereichs zu verbessern, wird in einer besonders bevorzugten
Ausführungsform vorgeschlagen, dass die transparente Abdeckung eine Mehrzahl von Linsenfeldern
umfasst, die integral mit der transparenten Abdeckung ausgebildet sind. Vorzugsweise
sind die Linsenfelder konvex geformt. Durch diese Maßnahme kann die transparente Abdeckung
zur Vermeidung elektrostatischer Aufladungen strukturiert werden.
[0015] Um die Gefahr elektrostatischer Aufladungen weiter zu verringern, sieht eine besonders
vorteilhafte Ausführungsform vor, dass die transparente Abdeckung eine Mehrzahl von
Rippen umfasst, die mit Abstand voneinander entlang des Außenumfangs der transparenten
Abdeckung angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Rippen im Wesentlichen orthogonal
zur Gehäuserückwand und im Wesentlichen parallel zueinander orientiert.
[0016] Es ist bevorzugt, dass das Anschlusskabel eine der Zahl der unabhängigen Stromkreise
entsprechende Anzahl von Hinleitern aufweist. Das Anschlusskabel kann in einer vorteilhaften
Ausführungsform einen Rückleiter umfassen. Vorzugsweise kann jeder der Hinleiter eine
Abschirmung aufweisen. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn auch der Rückleiter
eine Abschirmung aufweist. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann an
der Gehäuserückwand, die vorzugsweise aus Metall besteht, ein Erdungswinkel angebracht
sein, an den die Abschirmungen der Hinleiter und/oder des Rückleiters angeschlossen
sind, so dass die Abschirmungen der Leiter gleichzeitig Schutzleiter zur elektrischen
Absicherung der Beleuchtungsvorrichtung bilden.
[0017] Um die Explosionssicherheit der Beleuchtungsvorrichtung weiter zu erhöhen, sieht
eine bevorzugte Ausführungsform vor, dass das Anschlusskabel unlösbar mit der Stromversorgungseinrichtung
und der Beleuchtungseinheit verbunden ist.
[0018] Auf Grund der konstruktiven Ausgestaltung kann das Anschlusskabel eine Länge von
bis zu fünfzig Metern haben, wobei trotzdem eine ausreichende Lichtleistung und damit-verbunden
eine ausreichende Ausleuchtung des Arbeitsbereichs erreicht werden kann.
[0019] Die transparente Abdeckung, die Reflektoreinheit und die Gehäuserückwand können vorteilhaft
miteinander verklebt sein. Alternativ oder zusätzlich können die transparente Abdeckung,
die Reflektoreinheit und die Gehäuserückwand miteinander vernietet sein.
[0020] Um das Gehäuse wirksam abzudichten, kann in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform
vorgesehen sein, dass sich das Dichtungselement entlang des Außenumfangs des Gehäuses
erstreckt. Vorzugsweise weist das Dichtungselement einen im Wesentlichen U-förmigen
Querschnitt auf, so dass das Dichtungselement auf einen unteren Flansch der Gehäuseabdeckung,
der auf der Gehäuserückwand aufliegt, und auf den äußeren Rand der Gehäuserückwand
aufgesteckt werden kann. Um das Dichtungselement fest am Gehäuse anzubringen ist es
vorteilhaft, dass das Dichtungselement mit der transparenten Abdeckung und der Gehäuserückwand
verklebt ist.
[0021] Um die Beleuchtungsvorrichtung vor Beschädigungen zu schützen, sieht eine vorteilhafte
Ausführungsform vor, dass das Gehäuse einen Kantenschutz aufweist, der sich vorzugsweise
entlang des Außenumfangs des Gehäuses erstreckt. Der Kantenschutz kann insbesondere
zwei miteinander verschraubte Rahmenteile umfassen.
[0022] In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Kantenschutz
ein massives Gummielement umfasst, das mit dem Gehäuse verklebt ist. Vorzugsweise
erstreckt sich das Gummielement entlang des Außenumfangs des Gehäuses. Optional kann
das Gummielement zusätzlich mit dem Gehäuse verschraubt sein. Das Gummielement kann
bei entsprechender Ausgestaltung auch das Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung abdichten,
so dass auf ein separates Dichtungselement verzichtet werden kann.
[0023] Damit die Beleuchtungsvorrichtung auch in der besonders sensiblen Zone 0 eingesetzt
werden kann, ist es neben dem elektrischen Aufbau und der Abdichtung, die in Anspruch
1 definiert sind, erforderlich, dass die transparente Abdeckung die oben erwähnte
antistatische Strukturierung aufweist, die Hin- und Rückleiter des Anschlusskabels
abgeschirmt sind und die externe, netzgebundene Stromversorgungseinrichtung, die außerhalb
der Zone 0 angeordnet ist, mittels des Anschlusskabels untrennbar mit der Beleuchtungseinheit
verbunden ist.
[0024] Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der
nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
- Fig. 1
- eine Schnittansicht einer explosionsgeschützten Beleuchtungsvorrichtung für den Gebrauch
in explosionsgefährdete Bereichen, die gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
- Fig. 2
- eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit II in Fig. 1;
- Fig. 3
- eine Unteransicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 1.
[0025] Unter Bezugnahme auf Fig. 1 soll nachfolgend der grundlegende konstruktive Aufbau
einer explosionsgeschützten Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung näher erläutert werden. Die explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtung
ist konstruktiv so gestaltet, dass sie in explosionsgefährdeten Bereichen, insbesondere
auch in den besonders explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 0 (zum Beispiel in
großen Treibstofftanks) eingesetzt werden kann.
[0026] Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst ein tragbares Gehäuse mit einer transparenten,
im Wesentlichen haubenförmigen Abdeckung 1 und einer Gehäuserückwand 3. Die transparente
Abdeckung 1, durch die während des Betriebs der Beleuchtungsvorrichtung zur Beleuchtung/Ausleuchtung
des Arbeitsbereichs Licht einer Beleuchtungseinheit, welche eine Mehrzahl von Leuchtdioden
5 umfasst, hindurchtreten kann, besteht aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polycarbonat.
Die Gehäuserückwand 3 ist demgegenüber vorzugsweise aus Metall hergestellt. Im Inneren
des Gehäuses ist eine Reflektoreinheit 2 untergebracht, die auch als Leuchtmittelträger
dient und in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Lochblech besteht, welches mit einer
Vielzahl von Leuchtdioden 5 bestückt ist.
[0027] Die Reflektoreinheit 2 ist in einer ersten Alternative bei freier Verdrahtung der
Leuchtdioden 5 zur Verringerung von Kriechstrecken rückseitig luftdicht und ohne Freiräume
vergossen. Derjenige Bereich der Reflektoreinheit 2, aus dem das von den Leuchtdioden
5 während des Betriebs der Beleuchtungsvorrichtung erzeugte Licht austritt, ist demgegenüber
nicht vergossen. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann auch eine Festverdrahtung
der Leuchtdioden 5 - beispielsweise mit Hilfe von Leiterplatten - vorgesehen sein.
Bei dieser Variante kann auf das Vergießen der Reflektoreinheit 2 verzichtet werden.
[0028] Die Rückseite der Reflektoreinheit 2 ist an der Gehäuserückwand 3 der Beleuchtungsvorrichtung
angebracht. Die transparente Abdeckung 1, die Reflektoreinheit 2 und die Gehäuserückwand
3 sind in diesem Ausführungsbeispiel miteinander verklebt und zusätzlich vernietet.
In Fig. 3 sind mehrere entsprechende Niete 20 zu erkennen. Die zusätzliche Vernietung
ist nicht zwingend erforderlich und kann daher gegebenenfalls entfallen.
[0029] Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, weist die transparente Abdeckung 1 in einem der Gehäuserückwand
3 gegenüberliegenden Bereich eine Mehrzahl konvexer Linsenfelder 100 auf, die integral
mit der transparenten Abdeckung 1 ausgebildet sind und beim Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung
die Ausleuchtung des Arbeitsbereichs mit dem von den Leuchtdioden 5 emittierten Licht
verbessern können.
[0030] Darüber hinaus weist die transparente Abdeckung 1 an ihrer Außenwand in Umfangsrichtung
eine Mehrzahl voneinander beabstandeter, hier nicht explizit dargestellter Rippen
auf, die sich im Wesentlichen senkrecht zur Gehäuserückwand 3 erstrecken und integral
mit der transparenten Abdeckung ausgebildet sind. Die transparente Abdeckung 1 ist
mittels der Linsenfelder 100 und der Rippen derart strukturiert, dass eine statische
Aufladung während des Betriebs der Beleuchtungsvorrichtung wirksam verhindert werden
kann. Dadurch können Funkenbildungen während des Betriebs der Beleuchtungsvorrichtung
vermieden werden.
[0031] Zusätzlich zu der hier gezeigten transparenten Abdeckung 1 kann das Gehäuse der Beleuchtungseinheit
weitere Gehäuseteile aufweisen, die vorzugsweise aus Kunststoff bestehen. Diese können
entweder aus einem leitfähigen Polyamid 12 (PA12) mit einem Oberflächenwiderstand
von etwa 10
6 bis 10
9 Ω oder alternativ auch aus Polycarbonat bestehen, welches vorzugsweise die gleiche
Stärke hat, wie das Polycarbonat, aus dem die transparente Abdeckung 1 besteht. Sofern
das Gehäuse weitere Teile aus Polycarbonat aufweist, sind diese vorzugsweise ebenfalls
mit Hilfe von Rippen derart strukturiert, dass eine elektrostatische Aufladung wirksam
verhindert werden kann. Sofern für das Gehäuse der Beleuchtungseinheit leichtmetallhaltige
Bauteile verwendet werden, werden die in den einschlägigen Normen vorgegebenen Spezifikationen
eingehalten.
[0032] Darüber hinaus weist die Beleuchtungsvorrichtung, wie insbesondere in Fig. 2 zu erkennen,
ein Dichtungselement 4 auf, das sich entlang des Außenumfangs des Gehäuses erstreckt
und dicht mit der Abdeckung 1 und der Gehäuserückwand 3 verklebt ist. Man erkennt,
dass das Dichtungselement 4, das vorzugsweise aus Gummi besteht, darüber hinaus von
zwei miteinander verschraubten Rahmenteilen 14, 15 umschlossen ist. Die beiden Rahmenteile
14, 15 dienen dabei als Kantenschutz für das Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung.
In einer alternativen Ausführungsform kann als Kantenschutz auch ein massives verklebtes
und optional zusätzlich verschraubtes Gummielement verwendet werden. In diesem Fall
können dann die in Fig. 1 gezeigten Rahmenteile 14, 15 entfallen. Das Gummielement
dichtet bei dieser konstruktiven Ausgestaltung ebenfalls das Gehäuse ab, so dass auf
ein zusätzliches Dichtungselement verzichtet werden kann.
[0033] Ferner umfasst die Beleuchtungseinheit, wie insbesondere in Fig. 3 zu erkennen, einen
Tragrahmen 12, der im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und am Gehäuse mit Hilfe
geeigneter Montagemittel 11 angebracht ist, sowie einen Haltegriff 8, der an der Unterseite
der Gehäuserückwand 3 mit Hilfe zweier voneinander beabstandeter Haltelaschen 9 angebracht
ist. Der Haltegriff 8 kann gegebenenfalls schwenkbar in den Haltelaschen 9 gelagert
sein und gegebenenfalls in der Arbeitsposition arretierbar ausgeführt sein. Am U-förmigen
Rahmen ist ferner eine Rändelschraube 13 angebracht, mittels derer das Gehäuse zum
Beispiel an einem Stativ oder dergleichen angebracht werden kann.
[0034] In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Beleuchtungsvorrichtung insgesamt
524 Leuchtdioden 5 auf, wobei jeweils vier der Leuchtdioden 5 in Reihe geschaltet
und einen einzelnen Leuchtdiodenstrang bilden. Die Gesamtheit der Leuchtdioden 5 ist
dabei in drei unabhängige Stromkreise aufgeteilt. Im ersten und zweiten Stromkreis
sind jeweils 176 Leuchtdioden 5 (jeweils 44 Leuchtdiodenstränge mit jeweils vier in
Reihe geschalteten Leuchtdioden 5) vorgesehen. Der dritte Stromkreis umfasst insgesamt
172 Leuchtdioden (43 Leuchtdiodenstränge mit jeweils vier in Reihe geschalteten Leuchtdioden
5). Die Beleuchtungsvorrichtung weist also insgesamt 131 Leuchtdiodenstränge mit jeweils
vier in Reihe geschalteten Leuchtdioden 5 auf. Bei einem Ausfall einer einzelnen Leuchtdiode
5 innerhalb eines Leuchtdiodenstrangs erlischt folglich jeweils nur dieser eine der
insgesamt 131 Leuchtdiodenstränge. Durch diese Schaltung der Leuchtdioden 5 kann in
besonders vorteilhafter Weise erreicht werden, dass beim Ausfall eines einzelnen Leuchtenstrangs
nur dieser eine Strang außer Funktion ist und die übrigen Leuchtdiodenstränge eine
ausreichende Leuchtkraft zum Beleuchten des Arbeitsbereichs zur Verfügung stellen.
[0035] In der Gehäuserückwand 3 ist ein Anschluss 6 mit einer Gewindebohrung vorgesehen,
die zur Aufnahme einer Leitungseinführung beziehungsweise einer Aderleitungsdurchführung
7 geeignet ist, mittels derer die Versorgungsspannung über ein Anschlusskabel, das
eine Länge von bis zu fünfzig Metern haben kann, von einer Stromversorgungseinrichtung,
die außerhalb der Zone 0 angeordnet ist, in die Beleuchtungseinheit eingespeist und
den Leuchtdioden 5 zur Verfügung gestellt wird. Die Stromversorgungseinrichtung kann
zum Beispiel an einer Wickeleinrichtung für das Anschlusskabel, die außerhalb der
Zone 0 angeordnet ist, angebracht sein. Die Beleuchtungseinheit mit den Leuchtdioden
5 ist bei einer Eignung der Beleuchtungsvorrichtung für die Zone 0 über das Anschlusskabel
untrennbar mit der Stromversorgungseinrichtung verbunden.
[0036] Wie oben bereits erwähnt, weist die Beleuchtungsvorrichtung in dem hier gezeigten
Ausführungsbeispiel drei unabhängige Stromkreise für die Leuchtdioden 5 auf. Die Leuchtdioden
5 werden vorzugsweise an ihrem Arbeitspunkt betrieben, damit möglichst geringe Stromstärken
erreicht werden können. Die gesamte Ausgangsspannung der netzgebundenen Stromversorgungseinrichtung
beträgt in diesem Ausführungsbeispiel 3 x U
N= 12,7 V (DC) und der gesamte Nennstrom beträgt 3 x I
N= 340 mA (DC). Daraus ergibt sich eine gesamte Leistungsaufnahme P (mit der Genauigkeit
von einer Nachkommastelle) von 3 x 4,3 W = 12,9 W. Allgemein kann die gesamte Ausgangsspannung
im Intervall zwischen 12,7 V und 13,2 V (DC) liegen. Der gesamte Nennstrom kann im
Intervall zwischen 340 und 380 mA liegen. Es ist allerdings zu berücksichtigen, dass
die Leistungsaufnahme pro Stromkreis in jedem Fall kleiner als 5 W sein muss. Eine
Leistung von 5 W ist die kritische Grenze, oberhalb derer es zu einer Prüfgaszündung
kommen kann. Durch die besondere Schaltung können somit der Strom und die Spannung,
die zum Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung erforderlich sind, und damit auch die
Leistung verringert werden, so dass eine Zündung von Gasen im explosionsgefährdeten
Bereich, in dem die Beleuchtungsvorrichtung betrieben wird, verhindert werden kann.
[0037] Das Anschlusskabel zwischen der externen Stromversorgungseinrichtung und der Beleuchtungsvorrichtung,
das für eine einfache Handhabung auf einer Wickeleinrichtung angeordnet ist, an der
sich vorzugsweise auch die Stromversorgungseinrichtung befindet, weist in diesem Ausführungsbeispiel
für jeden unabhängigen Stromkreis einen Hinleiter (insgesamt also drei Hinleiter)
sowie einen Rückleiter auf. Je nach Anforderung kann das Anschlusskabel textil- oder
metallbewehrt sein. Die drei Hinleiter sowie der eine Rückleiter des Anschlusskabels
sind abgeschirmt, wobei jeder Leiter vorzugsweise einzeln abgeschirmt ist. Die Abschirmungen
der Leiter des Anschlusskabels sind mit einem Erdungswinkel 17, der mittels einer
Montageschraube 18 und eines Federrings 19 an der Gehäuserückwand 3 angebracht ist,
verbunden, so dass die Abschirmungen der Leiter gleichzeitig Schutzleiter zur elektrischen
Absicherung der Beleuchtungsvorrichtung sind.
1. Explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtung, geeignet für den Gebrauch in explosionsgefährdeten
Bereichen, umfassend
- ein Gehäuse mit einer transparenten Abdeckung (1) und einer Gehäuserückwand (3),
- eine Beleuchtungseinheit, die im Gehäuse untergebracht ist,
- eine externe, netzgebundene Stromversorgungseinrichtung, an der die Beleuchtungseinheit
mittels eines Anschlusskabels angeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit eine Mehrzahl von Leuchtdioden (5) umfasst, die in mehreren
unabhängigen Stromkreisen derart geschaltet und betreibbar sind, dass die Leistungsaufnahme
in jedem der Stromkreise kleiner als fünf Watt ist, und dass das Gehäuse mit mindestens
einem Dichtungselement (14) abgedichtet ist.
2. Explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Stromkreise mehrere Leuchtdiodenstränge umfasst, in denen jeweils mindestens
zwei, vorzugsweise mindestens vier der Leuchtdioden (5) des jeweiligen Stromkreises
in Reihe geschaltet sind.
3. Explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit eine Reflektoreinheit (2) umfasst, die den Leuchtdioden (5)
zugeordnet ist und vorzugsweise als Leuchtmittelträger für die Leuchtdioden (5) ausgebildet
ist.
4. Explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektoreinheit (2) aus einem Lochblech besteht, in das die Leuchtdioden (5)
eingesetzt sind.
5. Explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Abdeckung (1) aus Kunststoff, insbesondere aus Polycarbonat, besteht.
6. Explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Abdeckung (1) eine antistatische Strukturierung aufweist, geeignet,
eine elektrostatische Aufladung des Gehäuses während des Betriebs der Beleuchtungsvorrichtung
zu vermeiden.
7. Explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Abdeckung (1) eine Mehrzahl von Linsenfeldern (100) umfasst, die
integral mit der transparenten Abdeckung (1) ausgebildet sind und vorzugsweise konvex
geformt sind.
8. Explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Abdeckung (1) eine Mehrzahl von Rippen umfasst, die mit Abstand
voneinander entlang des Außenumfangs der transparenten Abdeckung (1) angeordnet sind.
9. Explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusskabel eine der Zahl der unabhängigen Stromkreise entsprechende Anzahl
von Hinleitern und einen Rückleiter aufweist.
10. Explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Hinleiter und/oder der Rückleiter eine Abschirmung aufweist.
11. Explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gehäuserückwand (3) ein Erdungswinkel (17) angebracht ist, an den die Abschirmungen
der Hinleiter und/oder des Rückleiters angeschlossen sind.
12. Explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Abdeckung (1), die Reflektoreinheit (2) und die Gehäuserückwand
(3) miteinander verklebt und/oder miteinander vernietet sind.
13. Explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Dichtungselement (4) entlang des Außenumfangs des Gehäuses erstreckt und
vorzugsweise mit der transparenten Abdeckung (1) und der Gehäuserückwand (3) verklebt
ist.
14. Explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen Kantenschutz aufweist, der sich vorzugsweise entlang des Außenumfangs
des Gehäuses erstreckt.
15. Explosionsgeschützte Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kantenschutz zwei miteinander verschraubte Rahmenteile (14, 15) oder ein massives
Gummielement, das mit dem Gehäuse verklebt ist, umfasst.