Led als Ersatz für 100 W Halegenlampe

  • Liebe Kollegen!

    Bei meinem Wild Herrbrugg Hell- Dunkelfeld Stativ für das Stemi sind die Lager des Lüftermotors kaputt. Das immer wiederkehrende heulende, ohrenbetäubende Geräusch ist einfach nicht mehr zu ertragen.

    Ich habe nun vor eine Led anstelle der 100W Halogenlampe einzubauen. Die Led soll wassergekühlt werden.
    Einen kleinen runden Metallblock mit Kühleitung sowie eine kleine Wasserpumpe habe ich bereits.

    Platz für den Kühlblock kann ich mir mittels Metallsäge schaffen.

    Leider habe ich keine Erfahrung mit Led's.

    Kann mir jemand einen Tipp geben, welche LED ich mit welcher Leistung und Abstrahlwinkel ich mir kaufen soll?

    Schönen Gruss
    Walter

  • Hallo Walter,

    bevor du die Säge anwirfst, erkläre doch bitte erstmal, wofür du soviel Licht am Stemi brauchst und zeige uns, wo die Leuchte eingebaut werden soll. Evtl kannst Du dir den Aufwand mit der Wasserkühlung sparen. Ich habe an meinen Mikroskopen mehrere Cree XML-T6 im Einsatz, diese LED reicht auch für lichtschluckende Kontrastverfahren wie Dunkelfeld bei starker Vergrößerung.

    Herzliche Grüße aus dem Bergischen Land,
    Hugo

  • Hallo Bernd!

    Ich habe ein paar Bilder vom Hell- Dunkelfeld Stativ gemacht.
    Die Apertur der verwendeten Objektive beträgt zwischen 0,08 bis 0,225.


    Bild 1: Übersichtfoto


    Bild 2: Blick von oben in das Gerät bei Dunkelfeldstellung und abgenommener Glasauflage


    Bild 3: Blick von oben in das Gerät bei Hellfeldstellung und abgenommener Glasauflage


    Bild 4: 50% umgeschalten zu Hellfeldstellung (keine Betriebsstellung) dadurch ist die 12V 100W Halogenlampe zu erkennen.


    Bild 5: Mit abgenommener Abdeckhaube, sodass der Mechanismus der Umschaltung von Hellfeld zu Dunkelfeld erkennbar ist (auf dem Bild in Hellfeld Stellung).


    Bild 6: Umschaltmechanismus bei 50% des Weges zur Dunkelfeldstellung.


    Bild 7: Blick von unten bei abgenommenen unteren Gehäusedeckel. Das Lüfterrad und der Zuluftkanal, sowie die 100 W Lampe ist zu sehen.
    Unterhalb des Lüfterrades ist im Deckel eine Zuluftöffnung.


    Bild 8: Steckachse des Lüftermotors


    Bild 9: Lüftermotor von oben

    Geplant ist nun den Lüftermotor sowie die 100W Lampe zu entfernen und eine LED einzubauen.
    Die LED kommt auf eine runde Stahlscheibe in der Kühlwasser geleitet werden kann. Das Kühlwasser wird mittels zwei Schläuchen von ausshalb des Gehäuses mit einer Miniwasserpumpe aus einem kleinen Behälter zugeführt.
    Eventuell muss der derzeit vorhanden Lüfterkanal teilweise entfernt werden um Platz für die Kühlscheibe zu bekommen.

    Für die LED dürfte ein relativ großer Abstrahlwinkel erforderlich sein, um den eckigen Spiegel für das Dunkelfeld auszuleuchten.
    Eigenartigerweise ist bei der derzeitigen Konfiguration eine Vorrichtung für einen Filter (?) direkt oberhalb der 100W Lampe vorgesehen (siehe Bild 7 - unterhalb der Lampe ist eine Einkerbung mit 3 Schrauben).
    Es ist aber kein Filter vorhanden. Ich vermute, dass dort ursprünglich ein Wärmeschutzfilter war.

    Schönen Gruß
    Walter

    2 Mal editiert, zuletzt von Walter p. (12. Juni 2017 um 09:47)

  • Hallo Büroamöbe (bitte schreib deinen Vornamen dazu, ich komme mir etwas komisch vor jemanden so anzusprechen).

    Ich habe getested, ob für das Dunkelfeld auch weniger Licht ausreichend wäre.
    Bereits bei einer Reduktion auf 10 Volt ist eine deutliche Verschlechterung des Dunkelfeldbildes zu erkennen.
    Ich kann dazu derzeit leider keine Bilder einstellen, da ich gerade die Fotoadaption abgebaut habe um sie zu erneuern.

    Schönen Gruß
    Walter

    • Offizieller Beitrag

    Hallo Walter,

    anhand der Fotos läßt sich schon sehen, was man unternehmen könnte. Wie von Büroamöbe (Vorname soll er dir selber sagen) vorgeschlagen wurde könnte man eine Cree XML-T6-LED bzw. ein noch leistungsstärkeres Nachfolgemodell an die Stelle der Halogenlampe platzieren. Der Einbauraum würde einigen Platz für einen Kühlkörper bieten. Die Wasserkühlung kann man zwar vorsehen, aber in Anbetracht der Leistungsaufnahme zur Halogenlampe erscheint sie mir eher übertrieben. Auf die Belüftung über den Ventilator könnte man ggf. auch noch verzichten, die Geräusche lassen sich ggf. sogar durch einen Tropfen Öl an die richtige Stelle in den Griff bekommen. Es wäre dann nur noch die elektrische Anpassung für die Stromversorgung der LED vorzunehmen. die ja teilweise von der Halogenlampe vorhanden ist.

    VG
    Bernd

  • Hallo Walter,

    sag´ einfach Hugo!

    Ich würde mir bei deinem Stemi den Einsatz einer LED überlegen, denn um die 100 Watt Lichtleistung der Halogenlampe zu erreichen, brauchst Du eine sehr starke LED, die mit Kühlkörper u.U. mehr Platz benötigt wie die Halogenbirne. Ein neuer Lüfter ist da die einfachere und günstigere Lösung.

    Herzliche Grüße aus dem Bergischen Land,
    Hugo

  • Hall Bernd und Hugo!

    Das mit dem Öl habe ich bereits versucht, leider ohne Erfolg.
    Das Quietschen kam sofort wieder. Das Geräusch ist nicht immer vorhanden, aber wenn es vorhanden ist, dann ist es wirklich unerträglich.

    Der Lüfter muss weg, damit dieses Gräusch nicht mehr auftritt.

    Ich habe die genauen Abmessunge des Motors und auch die elektrischen Kennwerte sowie die Drehzahl (maximal 7000 U/min. Leider habe ich bisher keinen passenden Motor gefunden.
    Der Originalmotor ist bei Wild bzw. Leica nicht mehr zu bekommen, ich habe das bereits bei Leica in der Schweiz nachgefragt. Die konnten mir dankenswerter Weise die elektrischen Kennwerte und die maximale Drehzahl angeben.

    Da ohne Lüfter keine wesentliche Luftströmung mehr vorhanden ist, und des Gehäuse des Stativs sehr massiv ist, denke ich, dass ein einfacher Kühlkörper die Wärme der LED nicht ausreichend abstrahlen kann. Daher kam die Idee mit der Wasserkühlung.
    Ich werde mir mal die LED besorgen und mit einem einfachen Kühlkörper einen Versuch machen, bevor ich die Säge auspacke.

    Schönen Gruss
    Walter

    • Offizieller Beitrag

    Hallo Walter,

    hast du denn beide Lagerstellen des Motors nachschmieren können? Bei manchen Motoren ist es etwas schwierig. Aber im Zweifelsfall dürfte sich auch ein anderer passender Lüftermotor finden lassen bzw. einer, der anzupassen ginge.

    Bei der Halogenlampe wird immerhin eine große Menge der Leistung in Wärme umgesetzt, daher die Kühlung. Bei einer LED wäre das Wärmeaufkommen dagegen wesentlich geringer, zumal der Wirkungsgrad eben besser ist.

    VG
    Bernd

  • Hallo Bernd!

    Die Lager sind leider nicht zu öffnen. Der Motor ist beidseitig mit Kunststoffteilen verklebt.
    Ich habe versucht mit Kriechöl etwas zu erreichen, leider ohne Erfolg.

    Ich werde noch mal versuchen einen Motor zu finden.

    Schönen Gruß
    Walter

    • Offizieller Beitrag

    Hallo Walter,

    das Problem mit diesen gekapselten Motoren ist mir bekannt. Wenn sie betreffenden Stellen nicht erreichbar sind, hilft Nachschmieren wenig.
    Zwischenzeitlich ist mir noch eine weitere Möglichkeit eingefallen, wie die LED-Beleuchtung zu realisieren wäre:
    https://mikroskopie-forum.at/index.php/Thre…-im-Durchlicht/

    VG
    Bernd

  • Hallo Bernd!

    Eine schöne Lösung!
    Da mein Stativ schon für Dukelfeld vorgesehen ist möchte ich das doch nicht umbauen.
    Ich habe eine Adresse in der Schweiz für kleine Motoren gefunden.
    Ich werde da mal mein Glück versuchen.

    Schönen Gruss
    Walter

    • Offizieller Beitrag

    Hallo Walter,

    wenn du einen passenden Motor bekommst, kannst du im Zweifelsfall bei der Halogenbeleuchtung bleiben. Ansonsten muss man eben schauen, ob eine Cree XML-T6 reichen würde oder ob man ein etwas stärkeres Geschütz auffahren muß. Mittlerweile gibt es da einiges auf dem Markt...

    VG
    Bernd

  • Hallo Walter -

    Fast alle LEDs haben einen Abstrahlwinkel von etwa 110°. Bei Dir sitzt die Halogenlampe relativ tief, sodass der Abtrahlwinkel (Wendel - Reflektorring) ebenfalls in diesem Bereich liegen sollte. Bei Deiner Mattscheibenkonstruktion könntest Du sogar eine der flächigen Hochleistungs-LEDs verwenden (die für Durchlichtmikroskope mit Kollektorbeleuchtung ansonsten ungeeignet ist).

    Die LED auf einen gekühlten Stahlkörper zu montieren wäre keine gute Idee - egal ob Luft- oder Wasserkühlung! Die Wärmeleitfähigkeit von diversen (Chrom)-Stahllegierungen ist nur ein Bruchteil von Aluminium und das ist doch wesentlich einfacher zu bearbeiten und rostet nicht!
    Wenn ich nun den massiven Fuß Deines Mikroskops so anschaue, dann vermute ich, dass dieser aus Alu ist. Wenn Du die Unterlage, auf welche Du evt. die LED montieren wolltest, aus dickem Alu ausführst und dies an irgendeiner Stelle wirklich relativ großflächig und mit Wärmeleitpaste/-kleber mit dem Fuß verbinden könntest, wäre das Kühlproblem auch ohne Wasserschläuche und Windmühlen gelöst!

    Viele Grüße

    Rolf

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