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(11) | EP 2 743 564 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Beleuchtungseinrichtung und Beleuchtungsanordnung zum Beleuchten des Innenraumes eines Turmes oder Tunnels |
| (57) Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung (2) für einen Turm oder Tunnel,
insbesondere einen Windkraftanlagenturm, aufweisend ein Gehäuse (5), das jedenfalls
teiltransparent ausgelegt ist, wobei in dem Gehäuse (5) wenigstens zwei Leuchtmittel
(19, 20) vorgesehen sind, welche ihr Licht in jeweils ganz oder im wesentlich voneinander
abgewandte Richtungen abstrahlen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Beleuchtungsanordnung
(1) für einen Turm oder Tunnel, insbesondere einen Windkraftanlagenturm, mit einer
oder vorzugsweise mehreren, zueinander beabstandet angeordneten derartigen Beleuchtungseinrichtungen
(2), die durch ein Kabel oder mehrere Kabelabschnitte (4) mit elektrischen Leitungsadern
elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
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[0001] Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten des Innenraums eines Turmes oder Tunnels, insbesondere eines Windkraftanlagenturmes. Die Erfindung betrifft weiter eine Beleuchtungsanordnung mit solchen Beleuchtungseinrichtungen.
[0002] Derartige Beleuchtungseinrichtungen und -anordnungen z.B. für den Turm einer Windkraftanlage sind zwar an sich bekannt. Die bekannten Ausführungen werden aber der Anforderung nach einer zufriedenstellenden Beleuchtung des Turminneren nur eingeschränkt gerecht, zumal bei bestehenden Beleuchtungsanordnungen oftmals relativ viele Leuchteinrichtungen benötigt werden, was den Installations- und Wartungsaufwand sowie den Energieverbrauch unnötig erhöht.
[0003] Es ist daher die Aufgabe der Neuerung, die Beleuchtungseinrichtungen und Beleuchtungsanordnung der gattungsgemäßen Art derart weiterzuentwickeln, dass mit einem nur geringen apparativen Aufwand und mit nur relativ wenigen Beleuchtungseinrichtungen das Turminnere zufriedenstellend ausgeleuchtet wird.
[0004] Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtungseinrichtung gemäß Anspruch 1 und eine Beleuchtungsanordnung gemäß Anspruch 10 gelöst.
[0006] Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht einer Innenseite eines Wandsegmentes eines Windkraftanlagenturmes mit einer Beleuchtungsanordnung; und
- Fig. 2
- in Fig. 2a eine Schnittansicht einer Leuchteinrichtung der Beleuchtungsanlage längs der Linie A-A der Draufsicht auf die Leuchteinrichtung nach Fig.2b.
[0007] Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist eine bevorzugte Beleuchtungsanordnung 1 zwei oder mehrere zueinander beabstandet angeordnete Beleuchtungseinrichtungen 2 auf, die durch ein Kabel oder wie hier dargestellt durch mehrere Kabelabschnitte 4 mit elektrischen Leitungsadern elektrisch leitend miteinander verbunden sind und die an der Innenwand 3 eines Turmes, insbesondere eines Windkraftanlagenturmes, angeordnet sind.
[0008] Jede Beleuchtungseinrichtung 2 weist ein Gehäuse 5 auf, das aus einem Gehäusegrundteil 6 und einem auf das Gehäusegrundteil 6 aufgesetzten und befestigten (Befestigungsmittel 18) Gehäusedeckel 7 besteht, wobei der Gehäusedeckel 7 ganz oder jedenfalls teilweise aus einem transparenten, gut lichtdurchlässigen Material besteht. Optional kann zwischen den Gehäuseteilen ein Zwischenrahmen vorgesehen sein.
[0009] Das Gehäuse 5 weist hier in bevorzugter aber nicht zwingender Ausgestaltung eine in Draufsicht im Wesentlichen längliche, vorzugweise rechteckige Form auf.
[0010] An zwei voneinander abgewandten Enden des Gehäuses, hier des Gehäusegrundteiles, ist das Gehäuse mit Steckverbindern 8, 9 (Fig. 2) versehen, welche dazu ausgelegt sind, mit an den gegenüber liegenden Enden der Kabelabschnitte 4 angeschlagenen Steckverbindern 10, 11 (Fig. 1) eines korrespondierenden Typs zusammengesteckt zu werden.
[0011] Von den beiden Steckverbindern 8, 9 am Gehäuse 5 sind direkt oder über hier nicht dargestellte zwischengeschaltete Bauelemente Leiter 12, 13 bis zu einer Leiterplatte 14 geführt, mit welcher sie leitend verbunden sind.
[0012] Alternativ könne auch ein Kabel direkt an eine Klemme im Gehäuse angeschlossen werden oder es könnten an einem durchgehenden Kabel Abgriffe erfolgen.
[0013] Die wenigstens eine Leiterplatte 14 ist in einer Ebene ausgerichtet, die sich in beiden die Ebene definierenden Richtungen senkrecht oder nahezu senkrecht zur Axialrichtung X des Turmes bzw. zum Gehäusegrundteil erstreckt.
[0014] Dabei sind auf voneinander abgewandten Seiten der wenigstens einen Leiterplatte 14 jeweils eines oder mehrere Leuchtmittel 19, 20 angeordnet, die derart ausgerichtet sind, dass sie ihr Licht im Wesentlichen in um 180° voneinander voneinander abgewandte Richtungen abstrahlen.
[0015] Die Beleuchtungseinrichtungen 2 bzw. deren Gehäuse 5 werden mit geeigneten Mitteln wie Schrauben oder dgl. derart an der Innenwand 3 des Turmes angeordnet, dass das Licht der Leuchtmittel 19, 20 auf der einen Seite im vertikalen Turm nach oben und auf der anderen Seite nach unten scheint.
[0016] Als die Leuchtmittel 19, 20 sind insbesondere LEDs geeignet, welche bei kompakter Bauweise und niedrigem Energieverbrauch dennoch einen gut fokussierbaren intensiven Lichtstrahl erzeugen.
[0017] Es ist vorteilhaft, den Leuchtmitteln 19, 20 jeweils optische Einrichtungen wie z.B. Kollimatoren 15, 16 zuzuordnen, mit welchen das Licht fokussiert und/oder gebündelt wird, so dass der Lichtstrahl im Wesentlichen gut gebündelt in den Turminnenraum hinein strahlt. Diese optischen Einrichtungen können vorteilhaft direkt in den Gehäusedeckel 7 integriert werden.
[0018] Zu erwähnen ist noch, dass hier im Gehäusedeckel in vorteilhafter Weise ein vorspringender Dom 17 (im Sinne eines senkrecht aus der Gehäusedeckelkontur vorspringenden Ansatzes) ausgebildet ist, in welchen die Leiterplatte 14 mit den Leuchtmitteln 19, 20 hineinragt, wobei die Leuchtmittel 19, 20 mit den Kollimatoren 17, 18 jeweils kurz unterhalb der jedenfalls abschnittsweise lichtdurchlässigen Wände dieses Domes liegen
[0019] Eines oder mehrere der Kabelstücke 4 werden elektrisch an eine geeignete Spannungsversorgung des Windkraftanlagenturmes angeschlossen, beispielsweise an einem Schaltschrank. Insgesamt wird derart ein geeigneter elektrischer Schaltkreis realisiert, zu dem die Leuchteinrichtungen und die Kabelstücke gehören.
[0020] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Beleuchtungseinrichtung 2 weist diese einen integrierten und den Leuchtmitteln 19, 20 vorgeschalteten Spannungswandler auf, der einen Betrieb der Beleuchtungseinrichtung 2 in einem weiten Eingangsspannungsbereich zulässt. Besonders vorteilhaft reicht der Eingangsspannungsbereich von etwa 24 V (Volt) bis etwa 280 V, wobei eine Versorgung mit Gleich- und/oder Wechselspannung vorgesehen sein kann.
[0021] In einer Weiterbildung kann zudem vorgesehen sein, dass verschiedene Versorgungsspannungsanschlüsse an der Beleuchtungseinrichtung 2 vorhanden sind, denen unterschiedliche Spannungsarten (Gleich- bzw. Wechselspannung) und/oder unterschiedliche Spannungsbereiche zugeordnet sind. Gegebenenfalls sind in dem Fall mehrere Spannungswandler integriert. Die verschiedenen Versorgungsspannungsanschlüsse können mit unterschiedlichen Betriebsarten der Beleuchtungseinrichtung 2 verknüpft sein, beispielsweise ein erster Versorgungsspannungsanschluss für einen Normalbetrieb der Beleuchtungseinrichtung 2 und ein zweiter Versorgungsspannungsanschluss für einen Not- oder Sicherheitsbetrieb mit verminderter Leistungsaufnahme. Der zweite Versorgungsspannungsanschluss kann dann beispielsweise mit einer unterbrechungsfreien Stromversorgungseinheit (USV) verbunden werden.
[0022] Nach dem Stand der Technik werden Beleuchtungsanordnungen für Windkraftanlagentürme häufig mit einer Gleichspannung von 24 V betrieben, die am Turmfuß in die Beleuchtungsanordnung eingespeist wird. Bei einer Turmhöhe, die 100 m (Meter) oder mehr betragen kann, wird ein vergleichsweise großer Leitungsquerschnitt von mindestens etwa 6 mm2 (Quadratmillimetern) für die die Beleuchtungseinrichtungen verbindenden Kabel benötigt, damit trotz des Spannungsabfalls in den Kabeln auch die im oberen Bereich des Turmes angeordneten Beleuchtungseinrichtungen noch eine ausreichend hohe Spannung zu ihrem Betrieb zur Verfügung haben.
[0023] Durch den weiten Betriebsspannungsbereich bei der genannten vorteilhaften Ausgestaltung der anmeldungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung 2 kann eine Einspeisung im Turmfuß mit einer Spannung erfolgen, die in einem oberen Abschnitt des Betriebsspannungsbereichs liegt, beispielsweise mit 120 V. Aufgrund der höheren Spannung sind für den Betrieb der Beleuchtungseinrichtungen 2 bereits kleinere Ströme ausreichend als bei einer Einspeisung mit 24 V. Der Spannungsabfall in den Kabelabschnitten 4 ist also auch bei einem kleinen Leiterquerschnitt relativ gering. Zudem kann der Leiterquerschnitt für die Kabelabschnitte 4 so klein gewählt werden, dass ein Spannungsabfall bis zum unteren Ende des Betriebsspannungsbereichs (also beispielsweise 24 V) für die am oberen Turmende angeordneten Beleuchtungseinrichtung 2 unschädlich ist. So kann die Beleuchtungsanordnung 1 mit einem deutlich geringeren Leiterquerschnitt bei den Kabelabschnitten 4 voll funktionsfähig über die gesamte Turmhöhe (bzw. Tunnellänge) betrieben werden.
[0024] Durch die anmeldungsgemäße Beleuchtungsanordnung wird es möglich, mit einfachen Mitteln und nur wenigen der Beleuchtungseinrichtungen den Innenraum eines Turmes so auszuleuchten, dass er gefahrlos an einer Leiter erklommen werden kann.
[0025] Dabei erstrecken sich vorzugsweise die Lichtkegel der Leuchtmittel und die Kabelabschnitte 4 parallel zueinander, worunter im Sinne dieser Schrift verstanden wird, dass sie sich genau parallel erstrecken oder in einem Winkel, der jeweils weniger als 15° von der Parallelen (bzw. hier Vertikalen) abweicht. Ein derartiges leichtes Abweichen der Lichtkegel aus der Parallelrichtung ("etwa parallel") kann vorteilhaft sein, um eine etwaige Blendwirkung auf eine Person, welche den Turm hinauf klettert, möglichst gering zu halten.
Bezugszeichen
1. Beleuchtungseinrichtung (2) für einen Turm oder Tunnel, insbesondere einen Windkraftanlagenturm,
aufweisend ein Gehäuse (5), das jedenfalls teiltransparent ausgelegt ist, wobei in
dem Gehäuse (5) wenigstens zwei Leuchtmittel (19, 20) vorgesehen sind, welche ihr
Licht in jeweils ganz oder im wesentlich voneinander abgewandte Richtungen abstrahlen.
2. Beleuchtungseinrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) jeweils aus einem Gehäusegrundteil (6) und einem auf das Gehäusegrundteil
(6) aufgesetzten Gehäusedeckel (7) besteht, wobei der Gehäusedeckel (7) ganz oder
jedenfalls teilweise aus einem transparenten, gut lichtdurchlässigen Material besteht.
3. Beleuchtungseinrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäusedeckel (7) ein vorspringender Dom (17) ausgebildet ist, in welchen eine
Leiterplatte (14) mit den Leuchtmitteln (19, 20) hineinragt, wobei die Leuchtmittel
(19, 20) jeweils unterhalb der jedenfalls abschnittsweise lichtdurchlässigen Wände
dieses Domes (17) liegen, so dass sie ihr Licht als Lichtkegel in entgegen gesetzten
Richtungen in das Turm- oder Tunnelinnere abstrahlen.
4. Beleuchtungseinrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Leuchtmitteln (19, 20) und dem Gehäusedeckel (7) eine oder mehrere optische
Einrichtungen zur Bündelung der von den Leuchtmitteln jeweils abgestrahlten Lichtes
ausgebildet bzw. angeordnet sind.
5. Beleuchtungseinrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäusedeckel (7) eine oder mehrere optische Einrichtungen zur Bündelung der von
den Leuchtmitteln jeweils abgestrahlten Lichtes ausgebildet bzw. angeordnet sind.
6. Beleuchtungseinrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Einrichtungen Linsen oder Kollimatoren (15, 16) sind.
7. Beleuchtungseinrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) an zwei voneinander abgewandten Enden mit Steckverbindern (8, 9)
versehen ist, welche dazu ausgelegt sind, mit an den Kabelabschnitten (4) angeschlagenen
Steckverbindern (10, 11) eines korrespondierenden Typs zusammengesteckt zu werden.
8. Beleuchtungseinrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend mindestens
einen den Leuchtmitteln (19, 20) vorgeschalteten Spannungswandler.
9. Beleuchtungseinrichtung (2) nach Anspruch 8, bei dem der Spannungswandler einen weiten
Eingangsspannungsbereich, insbesondere von etwa 24 V bis etwa 280 V, zum Betrieb der
Beleuchtungseinrichtung (2) aufweist.
10. Beleuchtungsanordnung (1) für einen Turm oder Tunnel, insbesondere einen Windkraftanlagenturm,
mit einer oder vorzugsweise mehreren zueinander beabstandet angeordneten Beleuchtungseinrichtungen
(2), die durch ein Kabel oder mehrere Kabelabschnitte (4) mit elektrischen Leitungsadern
elektrisch leitend miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtungen (2) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgestaltet
sind.
11. Beleuchtungsanordnung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtungen (2) jeweils wenigstens eine Leiterplatte (14) aufweisen,
die in einer Ebene ausgerichtet ist, die sich senkrecht oder nahezu senkrecht zur
Axialrichtung X des Turmes erstreckt.
12. Beleuchtungsanordnung (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtkegel der Leuchtmittel (19, 20) der Beleuchtungseinrichtungen (2) im Wesentlichen
in der Axialrichtung des Turmes oder etwas von dieser abweichend von den Leuchtmitteln
(19, 20) abstrahlen.
13. Beleuchtungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich Kabelabschnitte (4) im Wesentlichen parallel zu den von den Leuchtmitteln (19,
20) jeweils abgestrahlten Lichtkegeln erstrecken.