Da es bei mir in der Wohnung im Sommer doch auch mal recht warm wird, hat die Touch-Funktion meiner aktuellen Schreibtischlampe immer wieder Aussetzer gehabt (warum habe ich nicht herausfinden können). Daher bin ich auf die Idee gekommen, eine Schreibtischlampe selbst zu konstruieren und zu bauen.
Bei der Konstruktion hatte ich ein paar Kriterien, die ich realisieren wollte. Die Lampe sollte recht hoch sein, da ich bei mir die Monitore meines PC’s an der Wand montiert habe und die Lampe über diese hinweg kommen soll. Außerdem sollte der Fuß der Lampe sehr schwer werden, damit man den Lampenkopf auch ohne den Fuß festzuhalten verstellen kann. Das Leucht mittel sollte eine LED sein, im Idealfall eine LED mit hoher Leuchtkraft, falls ich diese mal brauchen sollte. Daher wäre es auch wünschenswert, dass die Lampe in der Helligkeit dimmbar ist. Da auch LED’s bei höherer Leistung gekühlt werden müssen, sollte der Kühlkörper so groß sein, dass keine aktive Kühlung mit einem Lüfter nötig ist, da das Lüftergeräusch bei konzentriertem Arbeiten störend sein könnte. Da ich die Optik eines Schwanenhalses ansprechend finde, habe ich mich für einen solchen als Lampenhals entschieden.
Die Höhe der Lampe wird im wesentlichen durch die Länge des Schwanenhalses bestimmt. Im Bereich der Bühnentechnik bin ich fündig geworden. Der Schwanenhals ist sehr solide gefertigt, 60cm lang und schwarz lackiert. Außerdem besitzt er im innern eine Seele, durch welche ein Kabel geführt werden kann. Leider ist das Gewinde, welches der Schwanenhals besitzt etwas ungewöhnlich, aber dazu später mehr.
Den Fuß der Lampe wollte ich aus Beton bzw. Zementmörtel fertigen, einfach weil es recht schwer ist und ich damit arbeiten wollte. Laut meinem Entwurf im CAD-Programm hat der Fuß ein Volumen von 2375cm³. Das ist rein rechnerisch bei einer Dichte von 2,2g/cm³ ein Gewicht von ca. 5,2kg. Ich bin der Meinung, dass das für eine Lampe reicht.
Für die LED habe ich mich für eine COB-LED entschieden. Diese haben wesentlich höhere Leistungen, als einzelne LED’s und sin durch die Keramikplatte leichter an einem Kühlkörper zu befestigen. Bei den COB-LED’s kann man mittlerweile aus einem reichhaltigen Sortiment auswählen, jedoch wollte ich eine LED von einem nahmhaften Hersteller. Meine Wahl ist auf Nichia gefallen. Die LED hat eine Maximalleistung von 30W, welche ich jedoch mit meiner geplanten Ansteuerung nicht erreichen werde. Dadurch kann ich die Lebensdauer, welche bei LED’s schon recht beachtlich ist, noch weiter erhöhen. Bei der Lichfarbe habe ich mich für 5000K entschieden, da das Licht zum Arbeiten gedacht ist. Die maximale Leuchtkraft der LED liegt bei ca. 3000 Lumen.
Der Kühlkörper muss durch die Wahl der LED eine Wärmeleistung von ca. 25W abführen können. Da ich ein wenig Spielraum wollte, habe ich mich nach einem möglichst großen Prozessorkühler umgesehen, der allerdings auch nicht zu schwer werden durfte, da er am Ende des Schwanenhalses montiert werden soll. Die Wahl fiel auf einen CPU-Kühler von Arctic, welcher eigentlich für AMD Prozessoren gedacht ist und eine maximale TDP von 35W passiv abführen kann. Bei einem Gewicht von ca. 250g ist er aber auch noch leicht genug.
Nachdem ich die einzelnen Komponenten organisiert hatte, ist mir aufgefallen, dass mir noch eine gute Möglichkeit zur Befestigung des Schwanenhalses am Kühlkörper fehlt. Nach längerem Überlegen an einem Wochenende kam mir die Idee, aus einem Plexiglasrest eine Halterung zu bauen. Dieser wirkt zusätzlich als kleiner Blendschutz für die LED.
Nachdem ich die LED fetgelegt hatte, konnte ich nach einem passenden LED-Treiber suchen. Dabei bin ich wie schon so oft bei Mean Well hängen geblieben. Der Treiber ist speziell für LED’s und kann in seinem maximalen Ausgangsstrom angepasst werden. Zusätzlich hat er eine Dimmfunktion, welche mittels eines Potentiometers realisiert werden kann. Der Treiber hat eine Maximalleistung von 40W.
Das zusammenfügen der Komponenten habe ich mit dem Kühlkörper begonnen. Da dieser auf der Kühlfläche, auf der später die LED montiert werden soll, eine erhöhung hat und diese mit der geplanten Halterung kollidieren würde, wollte ich diese entfernen. Begonnen habe ich mit Schleifpapier, jedoch habe ich schnell gemerkt, dass es mit Schleifpapier extrem lange dauern wird. Daher habe ich versucht, mit einer Ständerbohrmaschine und einem Oberfräser eine Fräse zu improvisieren, was aber eher schlecht als recht funktionierte. Daraufhin habe ich einen Bekannten kontaktiert, der mir mit seiner Fräse aus der Patsche geholfen hat. Vielen Dank nochmal an dieser Stelle! Danach habe ich die Oberfläche noch mit Nassschleifpapier optimiert.
Daraufhin konnte ich den Halter fertigen. Diesen habe ich aus einem größeren Stück 20mm Plexiglas ausgeschnitten und mit dem Banschleifer auf Maß gebracht. Danach habe ich die Löcher für die vorhanenen Montagelöcher im Kühlkörper gebohrt und danach das Loch in der Mitte mit einer Lochsäge gefertigt. In diesem Loch wird später die LED ihren Platz finden. Durch exzessiven Gebrauch von Öl beim Bohren war das Schleifen der Seitenwand des großen Lochs nicht nötig.
Da ich den Schwanenhals seitlich in das Plexiglas schrauben wollte, musste ich ein Passendes Gewinde hineinschneiden. Aus Ermangelung eines 3/8 Zoll Gewindebohrers und nach einer recht unergiebigen Besorgungsfahrt zu mehreren Werkzeughändlern, habe ich den benötigten Bohrer Bestellt.
Als dieser eingetroffen ist, war ich positiv über die Qualität des Gewindes überrascht. Der Schwanenhals passt perfekt in das Gewinde.
Nach dem oberen Teil der Lampe habe ich mich dem Lampenfuß angenommen. Dafür war es nötig, zuerst eine Form zu bauen, die den gewünschten Fuß abbildet. Diese Form habe ich aus Styropor gefertigt. Zum Zuschneiden des Styropors habe ich die Dekupiersäge benutzt, welche ein sehr gutes Ergebnis geliefert hat.
Die Außenform und die Form für die Aussparungen im innern des Fußes habe ich auf eine Plastikplatte mit Silikon befestigt. Danach habe ich mithilfe meines Vaters eine eher flüssige Mischung des Zementmörtels angerührt und in die Form gefüllt. Nach etwas rütteln, um Luftblasen an die Oberfläche zu treiben, war erst einmal abwarten und Tee trinken angesagt.
Von der Verarbeitung des Betons habe ich keine Bilder, da das Arbeiten mit Beton Neuland für mich und meinen Vater war. Daher habe ich mich auch auf das Anmischen des Betons konzentriert und vergessen, die noch unbefüllte Form abzulichten. Das folgende Foto ist etwas später entstanden, als der Beton schon etwas ausgehärtet war.
Im Nachhinein habe ich festgestellt, dass ich mit dem Außformen viel zu ungeduldig war. Ich habe den Beton nach einer Woche aus der Form genommen, jedoch benötigt Beton bei diesem Volumen ca. einen Monat bis er komplett ausgehärtet ist. Außerdem habe ich den frischen Beton nicht vor dem Austrocknen geschützt. Diese Hinweise habe ich natürlich erst nach dem Gießen des Betons im Internet gefunden und konnte es nicht mehr ändern. Der Beton ist an der Oberseite etwas ausgetrocknet, bevor er richtig aushärten konnte, daher war sie auch nach einer Woche noch krümelig.
Die oberste Schicht, welche nicht richtig ausgehärtet war, habe ich mit einer Drahtbürste und ordentlich Krafteinsatz entfernt, was zu einer sehr rauhen Oberfläche geführt hat. Diese habe ich, damit die Ecken der Steinchen nicht ganz so spitz sind, mit einem Schwingschleifer und 80-er Schleifpapier etwas geschliffen. Die Seite habe ich nur per Hand geschliffen, da diese aufgrund von Paketband, welches ich zuvor Hauptsächlich zur Abdichtung in die Form geklebt hatte, schon sehr glatt war.
Nach dem Schleifen stand das Entfernen des Polystyrol-Kern an, was ich im Wesentlichen mit einem Schraubenzieher erledigt habe. Ich habe mich gegen das thermisache Entfernen des Ker.ns entschieden, da das doch sehr stinkt und ich dann die Reste an den Innenwänden des Fußes gehabt hätte.
Nachdem ich den Kern dann nach etlichen Minuten endlich entfernt hatte, konnte ich es mir nicht verkneifen, die LED endlich mal an den Treiber zu hängen und an den Kühlkörper zu schrauben. Ich hatte die LED zwar schon vorher an ein Labor-Netzgerät angeschlossen, da ich aber keine Lust hatte, die LED richtig an einen Kühlkörper zu befestigen, konnte ich sie natürlich nur ganz kurz betreiben.
Man kann erkennen, dass mein Handy nicht ganz mit der Helligkeit der LED klarkommt.
Nach dem Test der LED habe ich mich dem Innenleben der Lampe gewidmet. Bevor ich die Elektrik in den Lampenfuß eingebaut habe, habe ich die Kanten des Betons mit Sekundenkleber etwas benetzt, da auch die Kanten im Innern nicht ganz ausgehärtet waren.
Danach musste ich noch die Löcher für die Montageplatte für den Schwanenhals und die Löcher für die Befestigung des Treibers bohren. Das habe ich zunächst mit einem Steinbohrer versucht, jedoch ist dieser aufgrund der etwas rauhen Oberfläche immer wieder von dem beabsichtigten Punkt weggelaufen. Auf den Vorschlag meines Vaters, ich soll es doch mal mit einem Metallbohrer versuchen, habe ich es mit einem solchen versucht und siehe da, ein perfektes Loch ohne weglaufen des Bohrers. Vermutlich ging das Bohren so gut, weil ich wie bereits erwähnt, den Beton schon nach einer Woche aus der Form genommen hatte und er noch nicht ganz ausgehärtet war. Der Bohrer hat das ganze auch recht gut überstanden.
Die Elektrik habe ich dann in einer Marathonaktion am Esstischerledigt, weil ich es kaum noch erwarten konnte, die Lampe endlich fertig zu bekommen. Daher habe ich diesen Schritt nicht mit der Kamera festgehalten. Außerdem möchte ich keinen Laien in Sachen Elektrik anleiten, so etwas selbst zu machen.
Arbeiten mit Netzspannung können Lebensgefährlich sein und sollten nur von Fachpersonen durchgeführt werden!
Naja, was soll ich noch sagen, dann war sie spät Abends endlich fertig und ich konnte sie endlich mal testen.
Der Schwanenhals ist extrem steif und die Lampe bleibt in jeder Position, in der man sie biegt, stabil. Der Kühlkörper hätte wahrscheinlich noch etwas schwerer sein können. Die LED ist wie bereits im ersten Test recht hell, was man jedoch gar nicht so sehr wahrnimmt, da sie eine exzellente Farbwiedergabe erreicht. Außerdem empfinde ich das neutrale Weiß der LED als recht passend für den Schreibtisch. Der Betonfuß, welcher meine größte Sorge bei diesem Projekt war, wiegt ohne Innereien über 5kg, ist also schwer genug, damit man die Lampe verstellen kann, ohne den Fuß dabei festahlten zu müssen. Außerdem habe ich festgestellt, dass der beleuchtete Netzschalter, welchen ich ausgewählt habe, recht praktisch ist, wenn die Lampe mal aus ist.
Nachdem sie jetzt auch bei mir auf dem vorgesehenen Platz steht, muss ich sagen, dass ich sie im normalen Gebrauch auf geschätzten 20% Leuchtkraft betreibe. Sollte ich allerdings mal etwas mehr Licht benötigen, hat diese Lampe auf jeden Fall noch was übrig.
Zum Schluss möchte ich noch anfügen, dass ich darüber nachdenke, diese Lampe nochmal zu bauen und eventuell dann auch z.B. eine Silikonform für den Lampenfuß anzufertigen. Und natürlich gibt es an einigen Stellen noch Optimierungsmöglichkeiten. Sollte Interesse bestehen, kontaktiert mich einfach.