Oktober 2016

Innovatieve magnetische bevestiging voor led-lichtbronnen

Robert Sijtsma en Gijs Kok, beiden met recente universitaire achtergrond, sloegen de handen ineen en betraden, ruim voorzien van blanco papier, vol goede ideeën nog ongebaande paden. Ze bedachten een stekercontact voor led-lichtbronnen geïntegreerd met een magnetische bevestiging.

De samenwerking tussen Robert Sijtsma en Gijs Kok verliep vanaf het eerste begin erg goed. Zo goed zelfs, dat het al snel tot resultaten leidde. Robert Sijtsma: 'Er kwam een aantal aspecten samen. De voortdurende kwaliteitsverbeteringen van led's. Denk aan de lichtstroom, denk aan de kleurweergave. Bij de lichtstroom halen we nu gemakkelijk een 100 lm/W. Dat zal de komende jaren nog flink stijgen. 150 lm/W ligt al in het nabije verschiet.'

Ingrijpende ontwikkeling

Volgens Sijtsma is dat een best wel ingrijpende ontwikkeling. 'Hoe lang geleden zaten we nog maar net op de helft? Als je het aantal lm/W verdubbelt zet je meer elektriciteit in licht om en daalt derhalve de warmteontwikkeling van de chip. Hierdoor wordt ook de koeling van de led's een minder groot probleem. En kunnen de behuizingen weer nog compacter worden ontwikkeld. Dit geeft de lichttechnisch ontwerper weer meer vrijheid om zijn ideeën praktisch te verwezenlijken.'
'Onze visie is dat het vervangen van lichtbronnen zo makkelijk moet zijn dat bij groeiende lichtopbrengst per Watt, het moment dat het economisch aantrekkelijk wordt om tot vervanging over te gaan veel sneller moet komen. Als dit dan ook veilig kan gebeuren door niet-elektrotechnisch geschoolden, snijdt het mes aan twee kanten. Energiebesparing bij beperkte montagekosten.'

Toen het magnetische concept vorm begon te krijgen startte het innovatieve duo de onderneming Magnetic Fit. Ze ontwikkelden een goed ogende uitvoering van een magnetische bevestiging en waarbij ook de elektrische verbinding direct tot stand komt. De led-lichtbronnen zijn beschikbaar vanaf 2 W in een oplopende range aan vermogens. Voor alle in de markt verkrijgbare fittingen zijn er passende verlopen ontwikkeld waarbij de feitelijke lichtbron, het led-element, magnetisch op de verlopen vastklikt en daarmee ook van elektrische voeding wordt voorzien.

Magneetbevestiging

Wat gaat er sneller dan twee componenten eenvoudig tegen elkaar aan te drukken. Zowel het verloop tussen een van de vele fittingsoorten en de aansluiting van het led-element en het led-element zelf hebben een vlak magneetje. De bijzonder vlakke oppervlaktes van deze magneten sluiten zo goed op elkaar aan dat maximale kleefkracht ontstaat. De kleefkracht is meer dan 13 kg, zodat ook wat grotere armaturen zonder aanvullende bevestiging hier aan kunnen worden opgehangen.

De oppervlaktes van de magneten zijn voorzien van een laagje coating om deze te beschermen tegen corrosie, maar wat zo flinterdun is dat de magneet- verbinding niet aan kracht inboet. Sijtsma bekijkt zijn ontwikkeling met trots. 'Wij hebben krachtige magneten gevonden van kleine afmetingen. Na tien jaar gebruik is nog maar 1 procent van de kleefkracht teruggelopen. Gegarandeerd. Dit geeft aan van welke bijzonder hoge kwaliteit de magneten zijn.'

AC en DC

Vooralsnog is het concept ontwikkeld voor 230 V AC. De led-elementen hebben op zich geen aarde nodig. Bij de plafondplaten die, voorzien van magneet en elektrische contacten, aan de centraaldozen kunnen worden geschroefd en die daarbij de plaats van de centraaldoosdeksels innemen is veelal wel een aarding nodig. In het hart van de magneten is een contact in de vorm van een metalen vlakje ontworpen dat als voorijlende aardverbinding fungeert.
Via de adapter, waaraan een armatuur in welke vorm dan ook is te monteren, wordt het metalen gestel geaard. De centraaldoosdeksels zijn er in ronde en vierkante vorm, natuurlijk met bevestigingsgaten afgestemd op het centraaldoostype.
Kijkend naar de toekomst, nu er steeds meer stemmen opgaan om ook gelijkspanning in woningen en utiliteit te gaan gebruiken, hebben de ontwikkelaars van Magnetic Fit met vooruitziende blik hun maatregelen genomen. De elektrische verbinding tussen de lichtbron en het voedende element wordt aangepast en krijgt een beveiliging om verwisseling met een AC-uitvoering te voorkomen en tevens om de juiste polariteit van de gelijkspanning te verzekeren. Bij toepassing van DC ontstaat gemakkelijk corrosie op de elektrische contacten. Hierop zijn deze contacten afgestemd.

Kleurtemperatuur

De lichtbronnen zijn leverbaar met een kleurtemperatuur tussen 2.500 en 4.000 K, waardoor de lichtbronnen breed toepasbaar zijn. De warmere kleuren voor in de woning en bijvoorbeeld in restaurants en de koelere kleuren in kantoren en scholen. Bedenk wel dat de koelere kleuren met een wat hogere verlichtingssterkte moeten worden toegepast omdat de verlichting anders als onnatuurlijk wordt ervaren. Bij lagere verlichtingssterktes moeten warmere kleuren worden toegepast. Afhankelijk van het doel van de verlichting kan een aangepaste kleurweergave worden gekozen.

Uitvoeringsvormen

Alle lichtbronnen hebben dezelfde magneetgrootte. Tussen de bestaande fittingen en de magnetische bevestiging zijn verlopen vervaardigd. Denk aan E14 en E27, maar ook B15 en B27. Verder zijn er wat insteekbare voeten, zoals bekend van lampjes als G4 en G9. Zelfs aan PL-fittingen aangepaste verlopen zijn al in het programma opgenomen. Hierbij moet wel het voorschakelapparaat worden verwijderd of overbrugd. Ook een waterdichte variant is al van de ontwerptafel afgerold.

Recycling

Sijtsma: 'Bedenk eens wat een milieutechnisch voordeel met deze ontwikkeling wordt behaald. Alleen het kale led-element komt in de recyclekring terecht. De rest van het armatuur en behuizing kan namelijk mogelijk veel langer mee. Onze visie is dat wij zelf de oude lichtbronnen inzamelen. De hoogwaardige magneten worden daarna gedemonteerd en zijn direct geschikt voor hergebruik. Geen recycleslag met lange omsmelttrajecten, maar direct na demontage hergebruiken in een nieuw product.'

EMC

Een product mag niet op de Europese markt worden gebracht zonder CE-markering. Het geeft aan dat aan elementaire veiligheidseisen is voldaan. Voor elektrische producten is de laagspanningsrichtlijn van toepassing. CE kijkt niet naar de functionaliteit, CE richt zich vooral op de elektrische veiligheid. NEN 1010 is daarbij dominant aanwezig, maar ook naar EMC moet worden gekeken als er sprake is van hogere frequenties. Bij het magnetische contact speelt vooral een rol of de contacten op enigerlei wijze kunnen worden aangeraakt en of bij de contacten geen overmatige warmteontwikkeling kan ontstaan, ook niet bij ongunstige omstandigheden. Een zorgvuldige risicoanalyse vormt de basis voor het opstellen van een CE-constructiedossier.

Het innovatieve duo Sijtsma en Kok heeft al over verdere ontwikkelingen van hun magnetische bevestiging nagedacht. Zij zijn op zoek naar partners die deze oplossing in hun verlichtingsproducten willen toepassen zodat zij zich kunnen richten op datgene waarin zij echt goed zijn: producten ontwikkelen met extra's. Een lijstje onderwerpen is al in gedachten.

Demofilm
Het verhaal van Magnetic Fit wordt begrijpelijk toegelicht in een demofilmpje, te bekijken via www.magneticfit.nl. Verbazend is het gemak waarmee de lichtbronnen kunnen worden vastgeklikt en kunnen worden losgenomen. Zelfs een trapje is voor het vervangen van de wat hoger aangebrachte lichtbronnen overbodig.

Tekst: Bob Verheul
Fotografie: Industrie