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Title:
LIGHTING UNIT FOR A DEVICE FOR IDENTIFYING FOREIGN PARTS DURING PREPARATION FOR THE SPINNING PROCESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/076575
Kind Code:
A9
Abstract:
The invention relates to a lighting unit (1) for a device for identifying foreign parts during spinning preparation, said lighting unit (1) comprising a plurality of light emitting diodes (10) at least indirectly arranged on at least one circuit board (11) and configured to irradiate into an inspection channel of the device through which fibre material to be cleaned can be conducted, wherein an optical element (12) is associated with each of the light emitting diodes (10) and is used to shape the beam of the light (13) emitted by said light emitting diodes (10). According to the invention, a plurality of optical elements (12) form a single-piece optical array (14), wherein a plurality of optical arrays (14) are arranged in front of the light emitting diodes (10) such that one light emitting diode (10) is associated with each optical element (12).

Inventors:
ENGELS GUIDO (DE)
DUSCHNEIT PEER (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/073974
Publication Date:
May 31, 2018
Filing Date:
October 07, 2016
Export Citation:
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Assignee:
TRUETZSCHLER GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
G01N21/89; F21K9/00; F21V1/00; G01N21/88; G02B1/04
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Claims:
Patentansprüche

1 . Beleuchtungseinheit (1 ) für eine Vorrichtung zur Fremdteilerkennung in der Spinnereivorbereitung, wobei die Beleuchtungseinheit (1 ) eine

5 Vielzahl von Leuchtdioden (10) in wenigstens mittelbarer Anordnung auf zumindest einer Platine (1 1 ) aufweist und dazu eingerichtet ist, in einen Inspektionskanal der Vorrichtung einzustrahlen, durch den zu reinigendes Fasermaterial hindurchführbar ist, und wobei den Leuchtdioden (10) jeweils ein Optikkörper (12) zugeordnet ist, der zur i o Strahlformung des von den Leuchtdioden (10) emittierten Lichtes

(13) dient, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Optikkörper (12) ein einteilig ausgeführtes Optikarray (14) bilden, wobei mehrere Optikarrays (14) vor den Leuchtdioden (10) so angeordnet sind, dass jedem Optikkörper (12) eine Leuchtdiode (10) zugeordnet ist.

15

2. Beleuchtungseinheit (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Optikarray (14) eine Trägerplatte (15) aufweist, mit der die mehreren Optikkörper (12) einteilig ausgebildet sind und mittels der die Optikkörper (12) starr miteinander verbunden

20 sind.

3. Beleuchtungseinheit (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikkörper (12) in Reihen (I, II, III, IV) in der Trägerplatte (15) aufgenommen sind, wobei mehrere Optikarrays

25 (14) derart benachbart zueinander angeordnet sind, dass sich die

Reihen (I, II, III, IV) der Optikkörper (12) in benachbarten Optikarrays

(14) fortsetzen.

4. Beleuchtungseinheit (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikkörper (12) benachbarter Reihen (I, II, III, IV) zur Erhöhung der Flächendichte versetzt zueinander angeordnet sind.

5

5. Beleuchtungseinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (15) plan ausgebildet ist und/oder dass die Optikkörper (12) in unterschiedlichen Reihen (I, II, III, IV) eine voneinander abweichende i o Strahlführungsform aufweisen.

6. Beleuchtungseinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikkörper (12) innerhalb einer Reihe (I, II, III, IV) eine zueinander gleiche Strahlführungsform aufweisen.

15

7. Beleuchtungseinheit (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikkörper (12) der Optikarrays (14) zur Fokussierung von Licht (13) in einem gemeinsamen Fokus (1 6) ausgebildet sind.

20

8. Beleuchtungseinheit (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Fokus (1 6) einen Linienfokus bildet, der sich in einer parallel zu den Reihen (I, II, III, IV) verlaufenden Richtung erstreckt und damit parallel zu einer

25 Haupterstreckungsrichtung (L) der Beleuchtungseinheit (1 ) verläuft.

9. Optikarray (14) mit einer Trägerplatte (15), in der mehrere Optikkörper (12) aufgenommen sind, wobei die Optikkörper (12) zur Fokussierung von Licht (13) in einem gemeinsamen Fokus (1 6)

30 ausgebildet sind.

10. Optikarray (14) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikkörper (12) in Reihen (I, II, III, IV) in der Trägerplatte (15) aufgenommen sind, wobei die Optikkörper (12) in unterschiedlichen Reihen (I, II, III, IV) eine voneinander abweichende

5 Strahlführungsform aufweisen und/oder die Optikkörper (12) innerhalb einer Reihe (I, II, III, IV) eine zueinander gleiche Strahlführungsform aufweisen.

1 1 . Optikarray (14) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, i o dass die Optikkörper (12) mit der Trägerplatte (15) einteilig und materialeinheitlich ausgebildet sind.

12. Optikarray (14) nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die die Optikkörper (12) mit der Trägerplatte

15 (15) in einem einzigen Spritzgussvorgang im

Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt sind.

20

25

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GEÄNDERTE ANSPRÜCHE beim Internationalen Büro eingegangen am 5 Januar 2017 (05.01 .217)

1. Beleuchtungseinheit (1) für eine Vorrichtung zur Fremdieüerkennung in der Spinnerelvorbersitu

aufweisend!© eine Vseteahl von Leuchtdsodeo (1ö) in wenigstens mittelbarer Anordnung auf zumindest einer Piatine (11) ,

dazu eingerichtet . In einen inspektfonskanai der Vorrieiiiung ein- zustrahlen, durch den zu reinigendes Fasermaterial hlndurchföbr- bar ist, und

wobei den Leuchtdioden (1 Q) jeweils ein Optikkörper (12) zuge- ordnet ist, der zur Strahfformung des von den Leuchtdioden {10} emittierten Lichtes (13) dient,

dadurch ßötersrsaafetoet, dass

mehrere Opiikkörper (12) ein einteig ausgeführtes Qp° tikarray (14) bilden und

mehrere Gptikarrays (14) vor den Leuchidioden (10) so angeord- net sind, dass jedem öptikkorper (12) sine Leuehtdic-de (10) zu- geordnet ist. 2. Beleuchtungseinheit (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich- net, dass das Optikarray (14) eine Trägerplatte {15} aufweist,

mit der die mehreren Opiikkörper (12) einteilig ausgebildet sind und

mittels der die Optikkörper (12) starr miteinander verbunden sind,

3. Baleuchtungseinheit (1 ) nach Anspruch 0, dadurch gekennzeich- net, dass

die Öptikkorper {12} In Reihen (i, Ii, t!i, IV) In der Trägerpiatte (15} aufgenommen sind und * mehrere Optikarrays (14) derart benachbart zueinander angeord- net sind, dass sich die Reihen (I, Ii, Hl, iV) der Optikkörper (12) in benachbarten Optik&rrays (14) fortsetzen. 4, Bdeuchtungselnhelt {1} nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich- net, dsss die Optikkörper (12) benachbarter Reihen (I, fl, Iii, iV) zur Erhöhung der Ftächendichte versetzt zueinander angeordnet sind,

5. Beleuchtungäeinheit (1 ) nach Anspruch s oder 4, dadurch gakenn- zeichnet, dass die Trägerplatte (15) plan ausgebildet ist

6, Be!euchtungseinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis B, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikkörper (12)

• in unterschiedlichen Reihen (I, II, III, IV) voneinander abweichen- de Strahlführungsformen aufweisen und/oder

innerhalb einer Reihe (I, II, III, IV) zueinander gleiche Stranlföh- rungsformen aufweisen,

7, Befeuchtungseinheit (1 } nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikkörper (12) der öp- tikarrays (14) zur Fokussierung von Licht (13) in einem gemeinsa- men Fokus (16) ausgebildet sind.

8. Befeuchtungseinheit (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeicft* net, dass der Fokus (16) einen ünianfokus bildet, der sich in einer parallel zu den Reihen (1, II, III, IV} verlaufenden Richtung erstreckt und damit parallel zu einer Haupterstreckungsriehtung (L) der Be- leuchtungseinheit (1 ) verläuft. 9. Optikarray (14) mit einer Trägerplatte (15), in der mehrere Optikkör- per (12} aufgenommen sind, dadurch genennzeichnet, dase die Optikkörper (12) zur Fokussierung von Llcht (13) in einem gemein- sarnen Fokus (18) ausgsbildet sind. 10. Optikarray (14} nach Anspmch 9, dadurch gekennzeichnet, dass- dse öptikkörper (12)

• in Reihen (I, II, III, IV) in der Trägerpiatie (15) aufgenommen sind sowie

• in unterschiedlichen Reihen (I, II, III, IV) voneinander abweichen- de Strahiführungsformen aufweisen und/oder innerhalb einer Rei- he (!, ίί, Ii!, iV) zueinander gleiche Strahlführungsformen aufwei- sen.

Optikarray (14) nach Ansprüch e oder 10, dadurch geketinEetah- net, dass die Opiikkörper (12) mit der Trägerpiatte (16) einteilig und maieriaieinheitfich susgebildet sind.

Optikarray (14) nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch ge~ kennzeichnet, dass die Opiikkörper (12) mit der Trägerpiatte (15) in einem einzigen Sprätzgussvorgang im Kunsisioffspritzgussverfahren hergestellt sind.

Description:
Titel: Beleuchtungseinheit für eine Vorrichtung zur

Fremdteilerkennung für die Spinnereivorbereitung

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit für eine Vorrichtung zur Fremdteilerkennung in der Spinnereivorbereitung, wobei die Beleuchtungseinheit eine Vielzahl von Leuchtdioden in wenigstens mittelbarer Anordnung auf zumindest einer Platine aufweist und dazu eingerichtet ist, in einen Inspektionskanal der Vorrichtung einzustrahlen, durch den zu reinigendes Fasermaterial hindurchführbar ist, und wobei den Leuchtdioden jeweils ein Optikkörper zugeordnet ist, der zur Strahlformung des von den Leuchtdioden emittierten Lichtes dient. Weiterhin richtet sich die Erfindung auf ein Optikarray mit einer Trägerplatte und mehreren Optikkörpern für eine solche Beleuchtungseinheit.

Die DE 10 2013 010 468 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Fremdteilerkennung in der Spinnereivorbereitung mit einer Beleuchtungseinheit, die eine Vielzahl von Leuchtdioden in wenigstens mittelbarer Anordnung auf zumindest einer Platine aufweist und dazu eingerichtet ist, in einen Inspektionskanal der Vorrichtung einzustrahlen, durch den zu reinigendes Fasermaterial hindurchführbar ist. Dabei ist angegeben, dass die einzelnen Leuchtdioden mit zugeordneten Optikkörpern kreisförmig angeordnet sind, weiterhin ist offenbart, dass eine individuelle Ausrichtung der einzelnen Lichtquellen auf den Inspektionsort innerhalb des Inspektionskanals wünschenswert ist. Hierzu ist beschrieben, dass die Leuchtdioden segmentweise auf einer ebenen Fläche wie einer elektronischen Leiterplatte angeordnet werden. Da die Lichtquellen dann teilweise nicht auf den eigentlichen Inspektionsort gerichtet sind, wird die Beleuchtung partiell zum Beispiel mit Fresnel- Linsen ausgestattet, welche das Licht in die gewünschte Richtung lenken. Alternativ hierzu ist angegeben, dass auch holografisch abbildende Richtungsablenkungsfolien eingesetzt werden können.

Zusätzlich zu den Beleuchtungseinheiten für eine Vorrichtung zur Fremdteilerkennung werden Kameras eingesetzt, um Fremdteile im Fasermaterialstrom zu erkennen und von beispielsweise den Baumwollflocken des Fasermaterialstroms zu trennen und auszusortieren. Die hierzu notwendigen Beleuchtungseinheiten werden mit einer großen Anzahl von Leuchtdioden ausgestattet, und beispielsweise kann eine Beleuchtungseinheit einige 100 bis zu 1 .000 Leuchtdioden aufweisen, denen jeweils ein Optikkörper zugeordnet werden muss. Die Leuchtdioden werden segmentweise auf vorzugsweise mehreren Platinen angeordnet, und die Platinen werden aneinander gereiht und ergeben so eine Beleuchtungseinheit mit einer größeren Länge in einer Haupterstreckungsrichtung.

Die Fertigung der Leuchtdioden auf den einzelnen Platinen ist dabei häufig kostengünstig möglich, beispielsweise durch oberflächenmontierte Leuchtdioden, die automatisiert auf die Platine aufgebracht werden können. Allerdings müssen die Leuchtdioden zusätzlich mit den Optikkörpern ausgestattet werden, und in der Regel wird jeder Leuchtdiode ein eigener Optikkörper zugeordnet, beispielsweise ein Linsenkörper, der eine Reflektorform aufweist und in den die Leuchtdiode über eine Einstrahlöffnung einstrahlen kann. Der Optikkörper muss dabei mit Hilfe eines Halters montiert werden. Für jede Leuchtdiode muss folglich ein Halter mit einem Optikkörper montiert werden, beispielsweise mittels eines Klebevorgangs. Sollen verschiedene Abstrahlcharakteristiken der Optikkörper bestimmten Leuchtdioden zugeordnet werden, beispielsweise mit Fresnel-Linsen, so entsteht bei bis zu 1 .000 Leuchtdioden für eine Beleuchtungseinheit ein erheblicher Montageaufwand, insbesondere aufgrund von notwendigen Sortierungen.

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Beleuchtungseinheit für eine Vorrichtung zur Fremdteilerkennung in der Spinnereivorbereitung, die einfach aufgebaut ist und insbesondere einen verringerten Montageaufwand aufweist. Insbesondere soll der Aufbau der Beleuchtungseinheit so weitergebildet werden, dass Fehlmontagen vermieden werden. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, die Optikkörper derart weiterzubilden und insbesondere anzuordnen, dass eine verbesserte Fokussierung auf einen Inspektionsort im Inspektionskanal einer Vorrichtung zur Fremdteilerkennung in der Spinnereivorbereitung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Beleuchtungseinheit für eine Vorrichtung zur Fremdteilerkennung in der Spinnereivorbereitung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und mit einem Optikarray gemäß Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung sieht vor, dass mehrere Optikkörper ein einteilig ausgeführtes Optikarray bilden, wobei mehrere Optikarrays vor den Leuchtdioden so angeordnet sind, dass jedem Optikkörper eine Leuchtdiode zugeordnet ist.

Kern der Erfindung ist zunächst die Reduktion von zu montierenden Einzelteilen, da ein einteilig ausgeführtes Optikarray mehrere Optikkörper umfasst, sodass eine deutlich reduzierte Anzahl von Einzelteilen montiert werden muss, um die Beleuchtungseinheit zu bilden. Insbesondere müssen nicht mehr die Optikkörper einzeln zu den Leuchtdioden ausgerichtet werden, und es ist hinreichend, das gesamte Optikarray zu mehreren Leuchtdioden gleich mittels eines Montagevorgangs auszurichten. Ein weiterer Vorteil entsteht dadurch, dass die einzelnen Optikkörper eines Optikarray bereits relativ zueinander ausgerichtet sind, und das Optikarray muss schließlich nur noch zur Platine mit den aufgebrachten Leuchtdioden ausgerichtet werden, so dass diese eine geforderte Einstrahlposition in den jeweiligen Optikkörper aufweisen, wobei die Ausrichtung durch Distanzbolzen erfolgen kann, an denen das Optikarray aufgenommen wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Optikarrays weist dieses eine Trägerplatte auf, mit der die mehreren Optikkörper einteilig ausgebildet sind und mittels der die Optikkörper starr miteinander verbunden sind. Die Anordnung der Optikkörper zueinander an und insbesondere in der Trägerplatte entspricht dabei der Anordnung der Leuchtdioden auf der Platine. Wird das Optikarray über der Platine angeordnet, können mit nur einem Montageschritt sämtliche Optikkörper des Optikarrays den jeweiligen Leuchtdioden auf der Platine zugeordnet werden. Die Trägerplatte ist dabei vorzugsweise plan ausgebildet und einteilig und materialeinheitlich mit den Optikkörpern beispielsweise im Kunststoff-Spritzgussverfahren hergestellt. Auf der Abstrahlseite bildet die Trägerplatte insbesondere eine Planseite, wobei die vorzugsweise kreisrund ausgebildeten Abstrahlflächen der Optikkörper in der planen Abstrahlseite der Trägerplatte integriert sind. Die insgesamt gebildete Planfläche der Trägerplatte kann in den Abstrahlbereichen der Optikkörper Oberflächenstrukturen aufweisen, sodass die Planfläche nicht im mathematischen Sinne als vollständig ebene Fläche zu verstehen sein muss.

Die Optikkörper können sowohl Linsen als auch Reflektoren bilden, und beispielsweise sind die Optikkörper trichterförmig ausgeführt, und das in die Optikkörper eingestrahlte Licht kann an der Grenzfläche des trichterförmigen Optikkörpers reflektieren und über die vordere Abstrahlfläche den Optikkörper verlassen. Somit wird der Optikkörper als Lichtleitkörper genutzt, der zugleich eine strahlformende Eigenschaft aufweist. Die trichterförmigen Optikkörper erstrecken sich auf der Rückseite der Trägerplatte aus dieser heraus und münden in einer Einstrahlöffnung, die zur Einstrahlung von Licht über die Leuchtdioden ausgebildet ist. Wird das Optikarray über der Platine angeordnet, können die Leuchtdioden wenigstens teilweise in der Einstrahlöffnung des jeweiligen Optikkörpers einsitzen, sodass das von den Leuchtdioden erzeugte Licht im Wesentlichen vollständig in den zugeordneten Optikkörper einstrahlen kann.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Optikkörper in Reihen in der Trägerplatte aufgenommen, wobei mehrere Optikarrays derart benachbart zueinander angeordnet sind, dass sich die Reihen der Optikkörper in benachbarten Optikarrays fortsetzen. Die Beleuchtungseinheit weist eine Haupterstreckungsrichtung auf, und mit der länglichen Ausbildung der Beleuchtungseinheit kann diese quer zur Förderrichtung des Fasermaterialstroms durch den Inspektionskanal angeordnet werden. Der Inspektionskanal ist insbesondere ebenfalls mit einer Haupterstreckungsrichtung ausgebildet, die parallel zur Haupterstreckungsrichtung der Beleuchtungseinheit verläuft. Sind die Optikkörper in Reihen an der Trägerplatte aufgenommen, können die Reihen bei mehreren nebeneinander angeordneten Optikarrays ebenfalls in der Haupterstreckungsrichtung verlaufen, sodass die Reihen der Optikkörper und damit der Lichtquellen eine Länge aufweisen, die insgesamt gemeinsam der Länge der Beleuchtungseinheit in Haupterstreckungsrichtung entspricht. Beispielsweise sind an einer Trägerplatte zwölf Optikkörper in insgesamt vier übereinander liegenden Reihen aufgenommen, sodass eine Trägerplatte zur Bildung eines Optikarrays drei Optikkörper in einer Reihe nebeneinander aufweist, und mit vier übereinanderliegenden Reihen umfasst ein Optikarray beispielhaft zwölf Optikkörper an einer Trägerplatte.

Zur Erhöhung der Flächendichte können die Optikkörper versetzt zueinander in der Trägerplatte integriert sein. Der Versatz der Optikkörper benachbarter, übereinanderliegender Reihen kann beispielsweise einer halben Überdeckung der im Wesentlichen kreisrunden Optikkörper entsprechen, wodurch die Flächendichte der Optikkörper in der Trägerplatte erhöht wird, wobei gemäß alternativer Ausführungen der Optikarrays auch eine andere Anzahl von Optikkörpern zu einem Optikarray zusammengefasst sein kann, insbesondere auch in einer alternativen Ausführung der Aufteilung von Optikkörpern in den Reihen und der Anzahl der Reihen.

Mit besonderem Vorteil ist die Trägerplatte plan ausgebildet, und es ist insbesondere vorgesehen, dass die Optikkörper in unterschiedlichen Reihen eine voneinander abweichende Strahlführungsform aufweisen. Dabei können die Optikkörper jedoch innerhalb einer Reihe eine zueinander gleiche Strahlführungsform aufweisen. Dadurch entsteht der Vorteil, dass zur Bildung eines Linienfokus durch die Beleuchtungseinheit die Optikkörper in unterschiedlichen übereinander liegenden Reihen parallel verlaufend zum Linienfokus so ausgebildet sind, dass das jeweils von den Optikkörpern in den unterschiedlichen Reihen abgestrahlte Licht in den Linienfokus fällt. Der Fokus im Sinne der vorliegenden Erfindung beschreibt dabei jede Form der Intensitätserhöhung, ohne dass ein Fokus im optischen Sinne einer Lichtbündelung tatsächlich gebildet ist. Das Licht kann über einen Abstrahlkegel die jeweiligen Optikkörper verlassen, sind jedoch die Optikkörper derart geformt, dass die Mittelachsen der Abstrahlkegel in einen gemeinsamen Punkt innerhalb des Inspektionskanals fallen, so wird der Inspektionspunkt innerhalb des Inspektionskanals besonders stark ausgeleuchtet. Die Kameras der Vorrichtung zur Fremdteilerkennung können dabei mit ihrer Hauptbeobachtungsachse ebenfalls durch den Bereich der höchsten Intensität des Lichtes schauen.

Aufgrund des Verlaufes des Linienfokus entlang der Haupterstreckungsrichtung der Beleuchtungseinheit ist es folglich von besonderem Vorteil, wenn die einzelnen Optikkörper entlang einer jeweiligen Reihe gleich zueinander ausgebildet sind, jedoch sind die Optikkörper in den übereinander liegenden Reihen wenigstens teilweise zueinander anders ausgebildet, und es können beispielsweise zwei unterschiedliche Arten von Optikkörpern vorgesehen sein.

Beispielsweise kann der Linienfokus in der Mitte zwischen den vier Reihen liegen, sodass Optikkörper in den inneren Reihen unmittelbar oberhalb und unterhalb der Höhe des Linienfokus eine erste optische Ausgestaltung aufweisen, und die Optikkörper in den äußeren, weiter beabstandeten Reihen relativ zum mittigen Linienfokus weisen eine zweite optische Ausgestaltung zur Strahlformung auf. Aufgrund des sich nicht ändernden Linienfokus entlang der Haupterstreckungsrichtung der Beleuchtungseinheit sind dabei die Optikkörper innerhalb einer Reihe zueinander gleich ausgebildet. Bei mehreren nebeneinander angeordneten Optikarrays sind folglich auch Optikkörper aneinander gereiht, die innerhalb einer gemeinsamen Reihe zueinander gleich sind.

Die unterschiedlichen Strahlformungscharakteristiken der Optikkörper können beispielsweise durch eine voneinander abweichende geometrische Ausgestaltung der Trichterform der Optikkörper erzeugt werden. Auch ist es denkbar, über eine Oberflächenstrukturierung der Abstrahlseite der Optikkörper auf der Planfläche der Trägerplatte die unterschiedlichen Abstrahlcharakteristiken der Optikkörper zu erzeugen. Die Erfindung richtet sich weiterhin auf ein Optikarray mit einer Trägerplatte, in der mehrere Optikkörper aufgenommen sind, wobei die Optikkörper zur Fokussierung von Licht in einem gemeinsamen Fokus ausgebildet sind. Dabei sind die Optikkörper in Reihen in der Trägerplatte aufgenommen, wobei die Optikkörper in unterschiedlichen Reihen eine voneinander abweichende Strahlführungsform aufweisen und insbesondere weisen die Optikkörper innerhalb einer Reihe eine zueinander gleiche Strahlführungsform auf.

Mit besonderem Vorteil ist das Optikarray einteilig ausgebildet, sodass die Optikkörper mit der Trägerplatte einteilig und insbesondere materialeinheitlich ausgebildet sind. Dabei können die Optikkörper gemeinsam mit der Trägerplatte in einem einzigen Spritzgussvorgang im Kunststoff spritzgussverfahren hergestellt werden. Beispielsweise weist das Optikarray einen Kunststoff auf, der optisch transparent ist, insbesondere sind die Optikarrays aus einem Polymethylmethacrylat (PMMA) hergestellt.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

Figur 1 eine Vorderansicht eines Optikarrays mit einer Trägerplatte und mit mehreren Optikkörpern,

Figur 2 eine Seitenansicht des Optikarrays mit beispielhaft gezeigtem emittiertem Licht, das in einem Fokus zusammenläuft,

Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines Optikarrays von einer

Abstrahlseite zur Abstrahlung von Licht,

Figur 4 eine Ansicht eines Optikarrays von einer Rückseite, auf der sich die Optikkörper über der Trägerplatte erstrecken,

Figur 5 eine Teilansicht einer Beleuchtungseinheit mit mehreren auf einem Kühl- und Aufnahmekörper angeordneten Platinen und Optikarrays und

Figur 6 eine Querschnittsansicht durch die Beleuchtungseinheit gemäß der Querschnittslinie A-A.

In Figur 1 ist ein Optikarray 14 dargestellt, und das Optikarray 14 weist eine Trägerplatte 15 auf, in der beispielhaft zwölf Optikkörper 12 aufgenommen sind. Die Optikkörper 12 sind beispielhaft von einer Vorderseite gezeigt, die die Abstrahlseite zur Abstrahlung von Licht des Optikarrays wiedergibt. Um das Optikarray 14 beispielsweise an mehreren Distanzbolzen zu befestigen, insbesondere zu Anordnung vor der Platine und damit am Kühl- und Aufnahmekörper der Beleuchtungseinheit, sind in der Trägerplatte 15 mehrere Montagelöcher 18 eingebracht, die beispielhaft in den Zwischenbereichen zwischen den Optikkörpern 12 in die Trägerplatte 15 eingebracht sind. Das Ausführungsbeispiel zeigt insgesamt sechs Montagelöcher 18, durch die Befestigungselemente, beispielsweise Schraubelemente hindurchgeführt werden können, um das Optikarray 14 an den Distanzbolzen zu befestigen.

Figur 2 zeigt eine Seitenansicht des Optikarrays 14 gemäß Figur 1 , sodass in der Seitenansicht die plan ausgebildete Trägerplatte 15 dargestellt ist, und auf der der Abstrahlseite gegenüberliegenden Rückseite erstrecken sich die mehreren Optikkörper 12. Beispielhaft sind jedem der Optikkörper 12 Strahlengänge zugeordnet, die durch die Optikkörper 12 hindurchstrahlbares Licht 13 wiedergeben, und die Optikkörper 12 sind so ausgebildet, dass jeder Lichtstrahl des Lichtes 13 einen Fokus 16 durchläuft. Die vereinfachte Darstellung zeigt eine Fokussierung des Lichtes 13, wobei die dargestellten Strahlen des Lichtes 13 lediglich Hauptachsen bilden können, die Mittelachsen von kegelförmig abgestrahltem Licht durch die Optikkörper 12 bilden, sodass das von jedem der Optikkörper 12 abgestrahlte Licht selbst nicht im Fokus 1 6 fokussieren muss. Die Optikkörper 12 sind jedoch so ausgebildet, dass die Haupt-Abstrahlachsen des ausgesendeten Lichtes 13 durch die Optikkörper 12 den Fokus 1 6 durchwandern. Hierfür ist vorgesehen, dass die Optikkörper 12 abhängig von der Position in der Trägerplatte 15 zueinander unterschiedlich ausgebildet sind, wie in Zusammenhang mit den Figuren 3 und 4 näher dargestellt.

Die Figuren 3 und 4 zeigen in jeweils perspektivischen Ansichten ein Optikarray 14, wobei Figur 3 das Optikarray 14 von einer vorderen Abstrahlseite zeigt, und Figur 4 zeigt das Optikarray 14 von einer Rückseite. Die Ansichten zeigen jeweils die Trägerplatte 15 von der Abstrahlseite und von der Rückseite, und es sind beispielhaft zwölf Optikkörper 12 in der Trägerplatte 15 vorhanden. Auf der Rückseite weisen die Optikkörper 12 Einstrahlöffnungen 21 auf, und werden die Optikarrays 14 über den Leuchtdioden angeordnet, so kann in jede der Einstrahlöffnungen 21 von der Leuchtdiode bereitgestelltes Licht eingestrahlt werden. Die Optikkörper 12 sind massiv ausgebildet und bilden damit einen Vollmaterialkörper, sodass Licht in die kalottenförmige Vertiefung der Einstrahlöffnung 21 eingestrahlt wird, und auf der Abstrahlseite kann das Licht aus den Optikkörpern 12 über die vordere Planfläche der Trägerplatte 15 wieder austreten. Der eigentliche Optikkörper 12 mit einer Trichterform ist dabei aus massivem Kunststoff, insbesondere PMMA ausgebildet. Die Ansicht zeigt weiterhin die Montagelöcher 18, die in den Zwischenbereichen zwischen den Optikkörpern 12 in die Trägerplatte 15 eingebracht sind.

Zur Anordnung mehrere Optikarrays 14 nebeneinander weisen die Optikarrays sich gegenüberliegende seitliche Randbereiche 19 auf, die mit Vorsprüngen 20 versehen sind. Die Vorsprünge 20 passen puzzleartig in die zwischen den Vorsprüngen 20 vorhandenen Aussparungen benachbarter Optikarrays 14, sodass eine Vielzahl von Optikarrays 14 nebeneinander angeordnet werden kann, und die Reihen l-IV der Optikkörper 12 können mit der dargestellten versetzten Anordnung der Optikkörper 12 zwischen den verschiedenen Reihen l-IV von Array 14 zu Array 14 fortgesetzt werden.

Die Optikkörper 14, die sich in jeweils einer Reihe l-IV befinden, sind zueinander geometrisch gleich ausgebildet, und die Optikkörper 12 in den verschiedenen Reihen I bis IV sind zueinander unterschiedlich ausgebildet. Der zu erzeugende Fokus 16 gemäß Figur 2 liegt mit einem entsprechenden Abstand vor dem Optikarray 14 mit Bezug auf die Höhe etwa in der Mitte zwischen den Reihen II und III, sodass die Optikkörper 12 in der zweiten Reihe II und in der dritten Reihe III zueinander gleich ausgebildet sein können, und die Optikkörper 12 in der ersten Reihe I und in der vierten Reihe IV sind ebenfalls zueinander gleich ausgebildet. Jedoch sind die Optikkörper 12 der Reihen I und IV anders ausgebildet als die Optikkörper der Reihen II und III, wobei der geometrische Unterschied der Ausgestaltung der Optikkörper 12 so vorgesehen ist, dass die äußeren Optikkörper 12 in den Reihen I und IV stärker nach innen strahlen als die Optikkörper in den Reihen II und III. Im Ergebnis ergibt sich der Vorteil, dass trotz einer plan ausgebildeten Trägerplatte 15 das Licht 13 mit den jeweils in den Fokus 1 6 gerichteten Strahlengängen von allen Optikkörpern 12 aus jeder der Reihen I bis IV durch den Fokus

16 geführt werden kann, wie in Figur 2 gezeigt.

Figur 5 zeigt eine teilweise Ansicht einer Beleuchtungseinheit 1 für eine Vorrichtung zur Fremdteilerkennung in der Spinnereivorbereitung, und die Beleuchtungseinheit 1 besitzt als wesentliches Strukturbauteil einen Kühl- und Aufnahmekörper 17. Auf einer Vorderseite des Kühl- und Aufnahmekörpers 17 sind mehrere Platinen 1 1 nebeneinander angeordnet, wobei die Anordnung der Platinen 1 1 nebeneinander in einer Haupterstreckungsrichtung L des länglich ausgeführten Kühl- und Aufnahmekörpers 17 vorgesehen ist.

Die Beleuchtungseinrichtung 1 ist zur besseren Darstellung mit dem Kühl- und Aufnahmekörper 17 nur teilweise gezeigt, auf dem nicht durchgehend über der gesamten Hauterstreckungsrichtung L Platinen 1 1 und Optikarrays 14 mit den mehreren Optikkörpern 12 angeordnet sind. Auf der Aufnahmefläche des Kühl- und Aufnahmekörpers 17 sitzen die Platinen 1 1 unmittelbar auf, auf denen die Leuchtdioden 10 angeordnet sind. Die Anordnung der Platinen 1 1 erfolgt damit derart, dass in den Leuchtdioden 10 erzeugte Wärme über den Kühl- und Aufnahmekörper

17 abgeführt werden kann. Vor den Platinen 1 1 sind die Optikarrays 14 angeordnet, wobei die flächige Erstreckung der Platinen 1 1 einen etwa gleichen Grundriss aufweist wie die flächige Erstreckung der Trägerplatten 15. Die in der Figur 4 gezeigten Vorsprünge 20 im Randbereich 19 sind so gestaltet, dass mehrere Optikarrays 14 nebeneinander angeordnet werden können, und die Reihen, in Figur 5 beispielhaft gezeigt mit der Reihe I, der Optikkörper 12 setzen sich unterbrechungsfrei von Optikarray 14 zu Optikarray 14 fort. Figur 6 zeigt eine Querschnittsansicht durch die Beleuchtungseinheit 1 gemäß der Schnittlinie A-A aus Figur 5. Im Querschnitt ist der Kühl- und Aufnahmekörper 17 mit Kühlkanälen 22 gezeigt, und durch die Kühlkanäle 22 kann ein Kühlmittel hindurchgeführt werden, um den Kühl- und Aufnahmekörper 17 zu entwärmen. Auf der Aufnahmeseite des Kühl- und Aufnahmekörpers 17 befindet sich die Platine 1 1 , die plan am Aufnahmekörper 17 anliegt, um in die Platine 1 1 eingebrachte Wärme durch den Betrieb der Leuchtdioden 10 abzuführen.

Die Querschnittsansicht zeigt weiterhin Distanzbolzen 23, die durch die Platine 1 1 hindurchgeführt und im Kühl- und Aufnahmekörper 17 eingeschraubt sind. Das Optikarray 14 ist durch Schraubelemente 24 an den freien Enden der Distanzbolzen 23 verschraubt, sodass die einzelnen Optikkörper 12 vor den Leuchtdioden 10 angeordnet sind, und sodass Licht der Leuchtdioden 10 unmittelbar in die Optikkörper 12 eingekoppelt werden kann. Die Querschnittsansicht zeigt dabei weiterhin die einteilige Ausführung der Trägerplatte 15 mit den Optikkörpern 12 mittels der durchgehenden Schraffur.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnung, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Bezugszeichen

1 Beleuchtungseinheit

10 Leuchtdioden

1 1 Platine

12 Optikkörper

13 Licht

14 Optikarray

15 Trägerplatte

16 Fokus

17 Kühl- und Aufnahmekörper

18 Montageloch

19 Randbereich

20 Vorsprung

21 Einstrahlöffnung

22 Kühlkanal

23 Distanzbolzen

24 Schraubelement

I erste Reibe

II zweite Reihe

III dritte Reihe

IV vierte Reihe

L Haupterstreckungsnchtung