Hi Theresa,
ich lass' mal einfach sprudeln, was mir dazu so durch den Kopf geht. Bei Fachbegriffen und Abkürzungen
bitte googeln.
Lux ist eine Helligkeitsangabe in Bezug auf eine Fläche (lx=lm/m^2). Wie viel Lumen man braucht
um 300 Lux zu erreichen hängt also vom Abstand und vom Winkel ab. Bei einem Meter und 30 Grad
braucht man rund 70 Lumen um 300 Lux auf der Zielfläche (1m^2) zu erreichen. Bei 50 cm und 30
Grad sind es gar nur 17 Lumen. Du musst also A. den Abstrahlwinkel mit berücksichtigen und dann
B. eine max. Helligkeit festlegen. Da die Lampe gedimmt werden kann, und sicher auch universeller
eingesetzt werden soll, als zum Lesen, sind 200-300 Lumen schon angebracht. Für 300 Lux(!) muss
man sie stark dimmen, aber das macht ja nix.
Es ist sehr wichtig, ob man mit Netzspannung oder mit Niederspannung arbeitet. Bei Netzspannung
gibt es hohe und schwierige Anforderungen an die Sicherheit. Und man benötigt ein Netzteil, welches
daraus Niederspannung macht, die man für die LED braucht. Dazu muss diese Elektronik im Stecker,
im Schlauch oder im Kopf integriert sein. Das wird schwierig und wahrscheinlich sogar eine Eigenent-
wicklung nötig machen. Sehr viel einfacher wäre es mit 12 V zu arbeiten und das Netzteil auszugliedern.
Dann gibt es aber zwischen Steckdose und Lampe eine Unterbrechung und der Aufbau kann nicht wie
gewünscht realisiert werden. Das müsste man vorher klären, da es jede weitere Überlegung stark
beeinflusst.
LED werden über den Strom gesteuert, nicht über eine Spannung. Deshalb braucht man eine sog. KSQ
zwischen LED und Netzteil, die den Strom steuert. Das ist in Bezug auf Lebensdauer und Sicherheit hier
schon zwingend. Diese Elektronik muss mit in den Kopf und ist in Aufbau und Dimensionierung von den
gewählten LED abhängig.
Das was mit CRI gemeint ist, spielt hierbei keine große Rolle. Zwischen warm- und kaltweiss wählen
ist sehr gut und ausreichend. Du sprichst zwar von schalten, besser wäre aber ein fliessender Übergang,
der automatisch zwischen warm- und kalt- noch neutralweiss bieten würde. In diesem Falle braucht
man die doppelte Menge an LED und dazu einen PWM-Dimmer, also ein weiteres Stück an Elektronik.
Aber egal ob Schalten oder Übergang, die Bedienelemente dafür scheinen noch zu fehlen.
A pro pos Bedienelemente: Die Tasten gehören keinesfalls auf die Unterseite, man müsste die Lampe
erst verbiegen und ins Licht schauen, um die Tasten zu sehen. Seitlich verbietet sich, weil die Lampe
dafür zu flexibel ist, die Tasten lägen dann schonmal auf der abgewandten Rückseite. Ergonomisch
und logisch dürfen die Tasten bei diesem Körper nur auf die Oberseite. Berücksichtige überhaupt die
besonderen Umstände wie hohes Alter und starke motorische Einschränkungen bei den Bedienern.
Über Größe und Form der Tasten, sowie über die Symbole, würde ich noch mal nachdenken.
Aber zurück zum Licht: Je weniger LED man verwendet, desto härter werden Licht und Schatten, umso
unangenehmer gerade in diesem Fall. Hier muss das Licht möglichst weich sein. Dazu kommt, dass sich
die erzeugte Hitze auf einen sehr kleinen Punkt konzentriert, was eine Kühlung notwendig macht. Das
ist gerade bei den Platzverhältnissen schwierig. Je mehr LED man verwendet, umso weicher wird das
Licht und umso größer wird die Anzahl der Punkte an denen sich Hitze bildet. Würde man 10 oder 20
entsprechend ausgewählte LED nehmen, bräuchte man bei 200-300 Lumen gesamt gar keine Kühlung
mehr, das Gehäuse würde dann schon reichen.
Ich würde zwei Reihen mit je 12 LED empfehlen, diagonal abwechselnd warm- und kaltweiss, und den
Lichtaustritt fast über die ganze Länge des Körpers ziehen. In Sachen Herstellung wäre anzumerken,
dass die Verjüngung hinten und der Abschnitt vorne, schwieriger und teurer sind, als ein Einschnitt in
einen zylindrischen Körper. Zumal ein Lichtaustritt über die Kopffläche wie in der Zeichnung weder
leicht zu realisieren ist, noch sonderlich sinnvoll scheint. Ich würde den Zylinder als Urform nutzen,
rechts und links Seitenscheiben von wenigstens 5 mm frei lassen und über die gesamte Mittelstrecke
über Viertelkreis die "Milchglasrundung" (den Diffusor) laufen lassen. Der Diffusor muss abnehmbar
sein, zum Reinigen und um Schäden zu vermeiden, die Fläche darunter muss geschlossen bleiben, es
ist also noch eine Zwischenwand zu berücksichtigen.
Empfehlenswerte LED für diesen Zweck wären z.B. Nichia NS2W757AT und NSL757AT. Man müsste eine
kleine Platine entwerfen, die die LED trägt und gleich die KSQ, den Dimmer und die Logik für die
Funktionen der Tasten enthält. Einen Prototypen kann man durchaus selbst zu Hause anfertigen.
Hm, was noch... Ah, ja, Schwanenhals. Aus der Erfahrung heraus, wird der typische Schwanenhals
nach spätestens 40-60 cm nicht mehr halten. Also durch sein Eigengewicht nahe der Befestigung
abknicken und nach unten sinken. Bei 70 cm erst recht und dann fehlt ja noch der ganze Kopf, ich
denke das wird nicht klappen.
Prinzipiell: Zuerst technische und praktische Eckpunkte festlegen, dann den gesamten elektrischen
und funktionalen Aufbau konzipieren. Erst dann, am Besten in 3D, sämtliche Bauteile simulieren und
dann das Gehäuse gestalten. Zum Schluss einen Prototypen herstellen.
Ich hoffe es war was Nützliches dabei
