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Nach dem erfolgreichen Bau und Betrieb meines
Luxeon Nahscheinwerfers
wollte ich auch noch den Bisy-Halogenfernscheinwerfer meines
Flux S600
durch einen Luxeon-Scheinwerfer ersetzen.
In letzter Zeit hatte ich 3 der 5 Euro teuren 3-W-Halogenglühbirnen "verheizt" und war dies Leid. Ausserdem störte mich das gelbliche und schmale Licht. Also musste ein LED-Scheinwerfer her, dessen Licht mindestens so hell wie die des Bisy war, aber breiter strahlen sollte. Eine konstant-hellweisse Lichtfarbe ist ja prinzipiell bei LED-Licht gegeben.
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Der Lösungsansatz lautete deshalb: Doppelscheinwerfer mit zwei 3-W-Luxeons!
Ebenso kam derselbe Gleichrichter zum Einsatz: Eine Graetzbrücke aufgebaut aus 4 Schottky-Dioden SB130 (1 A / 30 V). Ein normaler Silizium-Gleichrichter hat einen zu hohen Spannungsabfall und elektrische Energie ist das letzte was man am Fahrrad zu vergeuden hat.
Die LEDs müssen in Reihe geschaltet werden (nicht parallel!) und kommen auf die Gleichstromseite des Gleichrichters..
Zur Leistungssteigerung wurde noch ein 330 µF Bipolar-Kondensator vor den Gleichrichter in Reihe geschaltet (sogenannter "Serienkondensator" - zur Theorie siehe "Fahrradlicht-Gebetsmühle" Kapitel 2.1.1 Spannungsüberhöhung).
Mit dieser Beschaltung wird auf Primärseite des Gleichrichters bis zu 9 V erreicht. Kein Problem für den SON Nabendynamo, aber eines für das Rücklicht DToplight+, das parallel dazu hängt. Das hat eine Nennspannung von 6 V und bei mehr als 8 V Dauerbetrieb brennt es durch laut Hersteller. Also habe ich es noch durch einen 49 Ohm Vorwiderstand gesichert.
Den Fernscheinwerfer schalte ich aus, indem ich ihn auf Wechselstromseite mit einem Kurzschlussschalter überbrücke, der seitlich am Liegeradsitz angebracht ist. Der Dynamo passt seine Spannung automatisch an.
Alles zusammen zeigt das Gesamt-Schaltbild.
Beim Nachbau ist darauf zu achten, dass kein Bauteil Massekontakt über den Rahmen hat, was sonst zu einem Kurzschluss führen kann!
Diese Schaltung funktioniert so wie beschrieben nur am Nabendynamo und an anderen Klauenpol-Dynamos mit Konstanstrom-Charakteristik. Ein Betrieb mit Spannungsquellen wie Akkus, Batterien, Netzteilen und dergleichen funktioniert SO NICHT und führt zur sofortigen Zerstörung der Luxeons!
Zwei Stück davon parallel mit leichter Parallaxe ergeben wiederum eine elliptische Ausleuchtung.
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Das Aluminium-Vierkantrohr als Gehäuse-Grundlage hatte sich bei meinem
Luxeon-Nahscheinwerfer sehr gut bewährt und so nahm ich für den
Fernscheinwerfer wieder ein Aluminium-Vierkantrohr, allerdings mit
rechteckigem Querschnitt. Die Aussenmaße sind 80x40 mm bei 2 mm
Wandstärke. Die MOBDAR-Optik hat einen Aussendurchmesser von 35.6 mm,
passt also perfekt rein!
Als Montage- und Kühlblech habe ich wieder ein Aluminiumblech in L-Form genommen, allerdings mit nur einem Befestigungsloch (mit Gewinde), damit der einzelne Halbscheinwerfer drehbar bleibt und somit die Ausleuchtung beim Fahrbetrieb feinjustiert werden kann. Ohne Kühlblech stirbt der Luxeon schnell den Hitzetod! |
Um das Ganze regenfest zu bekommen wird das Rohr vorne und hinten mit Isomattenschaum abgedichtet. Vorne müssen latürnich noch zwei Löcher für die Optik gestanzt werden:
Die "Stanze" ist eine Pg 21 Messing-Verschraubung der Elektriker, welche am Gewinde unten scharf angeschliffen wurde (hat genau die richtige Größe mit 29 mm Durchmesser).
Als nächster Schritt müssen die Anschlusslitzen an die Luxeons gelöetet werden, weil das später mit aufgesetzter Optik sonst zu eng wird.
Der schwarze Plastikrand auf der Luxeon wird vorsichtig mit Sekundenkleber (siehe unten, Hinweise!) bestrichen und die MOBDAR-Optik ebenso vorsichtig draufgesetzt. Der Luxeon-Acryldom darf dabei nicht benetzt werden!
Achtung: der schwarze Plastikrand ist nur aufgepresst und kann leicht abgerissen werden mitsamt der filigranen Anschlussdrähte, die direkt darunter liegen!
Am besten jetzt 1 Stunde warten, bis es ausgehärtet ist.
Damit die Optik nachher gut im Gehäuse sitzt und kein Spiel hat, wird am inneren Gehäuserand Gewebeband angebracht. Um den Einbau der Optik zu erleichtern wird eine provisorische Spreizschraube eingesetzt und dazu ein Loch mit Gewinde ins Gehäuse gebohrt. Die Montagebleche werden eingeschraubt und die Luxeon-MOBDAR-Einheiten lose draufgesetzt:
Wenn alles passt wird die Rückseite des Luxeons mit Sekundenkleber bestrichen und die Luxeon-MOBDAR-Einheiten auf den Montageblechen fixiert. Es empfiehlt sich vorher alle Klebestellen mit 500 Schleifpapier aufzurauhen und mit Ethanol oder Isopropanol zu reinigen.
Am besten wieder 1 Stunde warten, bis es ausgehärtet ist.
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Nach dem Wiederausbau kommt der schwierigste Schritt des gesamten Projekts: Kühlblech, Luxeon und Optik müssen mit Zweikomponenten-Epoxidkleber dauerhaft verbunden werden. Der Sekundenkleber diente nur zur Fixierung. Dazu geht man am besten folgendermassen vor: Der Kleber wird auf den Rand Luxeon/Montageblech gegeben und mittels Zahnstocher extrem vorsichtig in den Spalt zwischen Luxeon und Optik gestrichen, wobei zu achten ist, dass der MOBDAR nur am untersten Ende Kontakt zum Kleber bekommt. Die MOBDAR-Optik funktioniert aufgrund von Totalreflexion an der Grenzschicht Acrylglas/Luft. Wird die Luft durch Kleber ersetzt, hat man an der Stelle Nullreflexion statt Totalreflexion. Ebenso sollten Fingerabdrücke, Staub oder Kratzer auf den Optiken vermieden werden, die sind da sehr empfindlich! Am besten also mit Seiden- oder Baumwollhandschuhen anfassen. |
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Wieder warten, bis alles ausgehärtet ist.
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Wie bekommt man nun den vorderen Abdichtschaumstoff mit den
ausgestanzten Löchern über die Optik? Lösung: mit Schere jeweils einmal
in den Kreis einschneiden (siehe auch Bild weiter oben "Hier Schnitt").
Der Schaumstoff wird später dann vom Gehäuse
wieder zusammengepresst.
Nun das Ganze vorne reinschieben und verschrauben; die provisorische Spreizschraube wieder entfernen. |
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| Auf der Rückseite wird die Elektronik (Gleichrichter+Kondensator) in Schaumstoff verpackt eingelegt und angelötet. Eine Zugentlastung des Anschlusskabels ist empfehlenswert (im Bild als weißer Kunststoffwinkel erkennbar)! |
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Die hintere Isomatten-Abdeckung wird eingeklemmt und schon sind wir fertig! :-)
Und das Resultat fertig montiert am Fahrrad
Die Ausleuchtung ist phänomenal! Etwa doppelt so hell und breit wie beim Bisy aber ohne harte Hell/Dunkel-Grenzen. Wieder wurden meine Erwartungen übertroffen!
Die Blendwirkung ist allerdings auch phänomenal :-)
Bei Gegenverkehr sollte daher der Fernscheinwerfer ausgeschaltet werden - wie man es beim KFZ auch gewohnt ist. Ein alleiniger Betrieb ohne Abblendscheinwerfer sollte nicht erfolgen!!
Mit SON-Nabendynnamo kann ich bereits ab 8 km/h sowohl den Luxeon-Nahscheinwerfer als auch den neuen Luxeon-Fernscheinwerfer (insgesamt 3 Luxeons!) betreiben. Sie leuchten zwar schon im Schiebebetrieb gemeinsam, aber unter 8 km/h gibt der Nahscheinwerfer alleine mehr Licht. Im Alltagsbetrieb bedeutet das also, dass ich alle Scheinwerfer durchgehend an habe. Nur bei (Radfahrer-)Gegenverkehr schalte ich den Delgado aus.
Mir bekannt sind Nachbauten von:
Diese und andere innovative Fahrradscheinwerfer werden auf der [Rad-Licht] Mailingliste diskutiert.
Die deutsche Strassenverkehrszulassungsordnung schreibt für Fahrräder genau einen dynamobetriebenen 2.4 W Frontscheinwerfer vor (es gibt eine komplizierte Ausnahme speziell für Rennräder), der vom Kraftfahrtbundesamt zugelassen sein muß.
Bei PKWs sind vorne dagegen bis zu 10 Lampen mit insgesamt 330 W erlaubt, bei LKWs noch mehr. Redundante oder gar helle Fahrradbeleuchtung ist also im Geltungsbereich der StVZO verboten. Jeder möge sich seinen Teil dazu denken.
Der hier beschreibene LED-Scheinwerfer darf also in Deutschland nicht auf öffentlichen Straßen verwendet werden. Ich fahr deshalb damit auch nur im Ausland oder auf Privatgelände herum ;-)
LEDs verhalten sich elektrisch völlig anders als klassische Glühbirnen.
Wer sich nicht mit LEDs auskennt, sollte try-and-error-Experimente damit tunlichst unterlassen. Mir sind inzwischen 4 Fälle von Nachbauern bekannt, die ihren Scheinwerfer zerstört haben, weil sie sich nicht an meine Anleitung gehalten haben und andere Stromversorgungen als einen Nabendynamo benutzt haben.
Ein Betrieb mit Akkus ist zwar prinzipiell möglich, ich habe es auch selber an meinem Winter-Spass-Rad so im Einsatz. Die Gefahr damit die LEDs zu zerstören ist aber derart hoch, dass ich die Anleitung dazu offline genommen habe. Wer sich auskennt, für den ist es aber kein Problem, Akku-Betrieb zu realisieren.
