Zaklamp

Achtergrond

Een zaklamp is een draagbaar, op batterijen werkend apparaat dat wordt gebruikt voor verlichting. Een typische eenheid bestaat uit een of meer droge celbatterijen die in een lijn zijn gerangschikt in een batterijcompartiment dat het handvat van het licht vormt. De stroom van elektriciteit van de batterijen naar de lamp aan de voorkant van het licht wordt geregeld door een schakelmechanisme dat tussen de batterijen en de lamp is geplaatst.

Geschiedenis

Door de geschiedenis heen is gezocht naar praktische, draagbare lichtbronnen. Fakkels en kaarsen waren vroege lichtbronnen, maar deze werden grotendeels vervangen door lantaarns toen mensen leerden verschillende dierlijke en minerale oliën te verbranden. Het was echter pas in de negentiende eeuw dat elektriciteit werd aangewend om licht te creëren. De moderne zaklamp op batterijen werd in 1898 gemaakt door Joshua Lionel Cowen, de oorspronkelijke eigenaar van de Amerikaanse Eveready Battery Company. Cowen ontwikkelde oorspronkelijk een idee voor een decoratieve verlichtingsarmatuur voor potplanten. Zijn armatuur bestond uit een metalen buis met een gloeilamp en een droge celbatterij. Cowen gaf zijn idee door aan een van zijn Eveready-verkopers, Conrad Hubert, die de metalen buis, gloeilamp en batterij in 's werelds eerste zaklamp veranderde en de batterijen en de zaklamp begon te verkopen. In de afgelopen honderd jaar hebben technologische ontwikkelingen geleid tot zaklampen met honderden verschillende stijlen en functies. Zo worden zaklampen nu gemaakt met oplaadbare batterijen die meerdere keren gebruikt kunnen worden. Andere lampen zijn ontworpen voor speciale werkzaamheden, zoals werken onder water of bij hoge temperaturen.

Ontwerp

Het meest voorkomende zaklampontwerp is de eenvoudige huishoudlamp die bestaat uit een buisvormig handvat dat de batterijen bevat. Deze handgreep is bevestigd aan een kop met schroefdraad waarin het lampmechanisme is ondergebracht. Deze units werken op standaard batterijen en leveren een typische lichtopbrengst. Voor industrieel of professioneel gebruik zijn speciale uitvoeringen vereist. Deze lampen zijn gemaakt van zwaardere materialen en zijn duurzamer. Ze zijn ook bedoeld om een ​​helderdere lichtstraal te produceren. Zaklampen met helderdere stralen worden gebruikt door de politie, brandweer en het leger. Kampeerlantaarns zijn grotere eenheden, meestal aangedreven door zware batterijen. Deze gebruiken vaak TL-buizen als lichtbron vanwege hun grotere energie-efficiëntie, maar dit type lamp straalt niet zo sterk of gericht een lichtstraal. Bovendien beperkt het grotere formaat en gewicht van dit type lantaarn de draagbaarheid ervan. Nieuwe zaklampen zijn ontworpen voor gebruik door kinderen. Deze zijn meestal gemaakt van lichtgewicht plastic en vallen op door hun visuele ontwerp. De behuizing van de lamp kan worden versierd met decoratieve plastic overlays die de aantrekkingskracht van het apparaat op kinderen vergroten. Hun ontwerpen zijn vaak gebaseerd op favoriete personages uit populaire tekenfilms of kinderboeken. Ten slotte is er een verscheidenheid aan speciale lampen die zijn ontworpen voor bepaalde toepassingen. Bijvoorbeeld slangenlampen, flexibele buizen die kunnen worden gebogen of gedraaid om licht te geven op moeilijk bereikbare plaatsen. Anderen zijn zo ontworpen dat ze klein genoeg zijn om aan een sleutelhanger te passen om sleutelgaten te verlichten.

Factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerpen van zaklampen zijn onder meer lichtopbrengst, duurzaamheid en het vermogen om in speciale omgevingen te werken. De levensduur van de batterij is ook een belangrijke factor, en sommige lampen zijn ontworpen om op een stopcontact te worden aangesloten om op te laden of om opgeladen te blijven totdat het nodig is. Andere lampen gebruiken speciale lampen, zoals de nieuwe generatie zaklampen die zijn gebouwd met lichtgevende diodes. Deze zijn niet zo helder als conventionele gloeilampen, maar hun stroomverbruik is zo laag dat ze honderden uren mee kunnen gaan op een set conventionele batterijen, vergeleken met enkele tientallen uren voor gloeilampen.

Het fabricageproces

Kunststof behuizing

• 1 De plastic componenten die worden gebruikt in de constructie van zaklampen zijn meestal spuitgegoten met polystyreen en andere duurzame polymeren. Bij dit proces worden kunststofkorrels gemengd met weekmakers en kleurstoffen. Dit mengsel wordt door verhitting vloeibaar gemaakt en vervolgens via een injectieplunjer in passend gevormde vormen gespoten. De mal wordt vervolgens onderworpen aan hoge druk om ervoor te zorgen dat de mallen volledig worden gevuld en om de mallen bij elkaar te houden tegen de kracht van geïnjecteerde vloeibare kunststoffen. De eindsluitingen zijn ook gegoten, waarbij meestal zowel interne als externe schroefdraad wordt gegoten. Drukken tot 2.500 ton kunnen worden gebruikt voor productievormers met hoge snelheid of met meerdere holtes.
• 2 Na het injectieproces wordt het gesmolten plastic gekoeld door water door kanalen in de mal te persen. Het plastic hardt uit als het afkoelt en de druk wordt opgeheven. Op dit punt worden de twee helften van de mal gescheiden en kan het plastic deel worden verwijderd voor afwerking. De plastic polymeren die in dit proces worden gebruikt, zijn thermoplastisch, wat betekent dat ze herhaaldelijk kunnen worden gesmolten, zodat de schrootstukken kunnen worden herwerkt om extra onderdelen te maken. Daarom wordt er bij dit proces heel weinig plastic verspild. Daaropvolgende bewerkingen kunnen nodig zijn om de plastic onderdelen te polijsten, snijden en af ​​te werken.

Lichtbron

• 3 Gloeilampen zijn de meest gebruikte lichtbron in zaklampen. Deze bestaan ​​uit een metalen gloeidraad verzegeld in een glazen bol. Wanneer de gloeidraad wordt blootgesteld aan een elektrische stroom, zorgt de weerstand van de draad ervoor dat deze opwarmt en licht uitstraalt in de zichtbare golflengten. De gloeidraad is gelast aan twee draden die door gaten in een cilindrische glazen kraal gaan die de basis van de lamp vormt. Deze structuur wordt in een armatuur geplaatst en een cilindrische glazen omhulling die aan één uiteinde gesloten is, wordt over het filament geplaatst. Het open uiteinde van de glazen envelop rust tegen de glaskraal.

• 4 De structuur wordt in een vacuümkamer geplaatst en er wordt warmte toegepast om de glazen omhulling aan de glasparel te verzegelen. Door de hitte wordt het glas zacht en kan het filament naar één kant worden verplaatst. Daarom moet ervoor worden gezorgd dat de gloeidraad goed is uitgelijnd, anders zal de lamp geen lichtstraal in de juiste richting projecteren.

  Andere mogelijke lichtbronnen zijn fluorescentielampen, die vaak worden gebruikt in campinglantaarns. Deze lampen zenden licht uit door de excitatie van gasmoleculen in de lamp. LED's, of light emitting diodes, worden gebruikt in sommige speciale lampen; deze zenden licht uit wanneer ze worden blootgesteld aan extreem lage niveaus van elektrische stroom. De lamp wordt vaak gemonteerd voor een gepolijste aluminium reflector die helpt om het licht te focussen tijdens het gebruik.

Schakelaar en bediening

• 5 Het elektronische circuit van een zaklamp varieert afhankelijk van het ontwerp. Eenvoudige lampen zijn afhankelijk van een aan/uit-schakelaar om de verbinding te maken tussen de draden die de batterijpolen verbinden met de draden die zich uitstrekken vanaf de basis van de lamp. Dit type schakelaar is meestal een schuiftype dat omhoog of omlaag beweegt om de juiste verbinding te maken. De schakelaarassemblage is ingewikkelder in de meer geavanceerde lichten. Een Amerikaans octrooi beschrijft een flexibele metalen strip die wordt ingedrukt om een ​​contact tussen de draden te creëren.

Montage

• 6 Afhankelijk van het ontwerp en de mogelijkheden van de fabrikant kunnen de units op een geautomatiseerde transportband of met de hand worden geassembleerd. Bij sommige modellen, vooral die met kleine horlogebatterijen, is de batterij tijdens de montage geplaatst. Anders kan het apparaat worden gemonteerd zonder de batterijen die later door de consument worden geplaatst. Bij deze handeling wordt het lampsamenstel op de schroefdraad op de behuizing geschroefd.

  Een zaklamp.

Verpakking

• 7 Geassembleerde eenheden kunnen in een of andere vorm van buitenverpakking worden geplaatst, zoals een doorzichtige plastic blisterverpakking of een clamshell. De plastic schaal kan dan voorafgaand aan verzending op een kartonnen displaykaart worden bevestigd of in een doos worden verpakt.

Kwaliteitscontrole

Voltooide zaklampen ondergaan een reeks kwaliteitscontroletests om ervoor te zorgen dat ze goed werken. Eerst moet de lamp worden gecontroleerd om er zeker van te zijn dat deze goed is uitgelijnd met de reflector; als het niet goed is uitgelijnd, kunnen de prestaties eronder lijden. Ten tweede wordt het schakelaarsamenstel geëvalueerd om te bepalen of het goed contact maakt met de elektrische leidingen. Ten derde moet de afdichting op het batterijcompartiment worden gecontroleerd om te bepalen of er niet per ongeluk vocht in het batterijcompartiment kan komen. Deze afdichting moet de afvoer van gassen mogelijk maken die tijdens het gebruik van de batterij kunnen ontstaan.

De lamp zelf moet aan aparte kwaliteitsnormen voldoen. Over het algemeen hebben zaklampen die door Division 2 zijn goedgekeurd een temperatuurclassificatie van TI tot T6, waarbij Tl een temperatuur is die lager is dan of gelijk is aan 842°F (450 °C) en T6 lager is dan of gelijk is aan 185°F ( 85°C). Testlaboratoria die door fabrikanten van zaklampen worden gebruikt, zijn onder meer Factory Mutual Research Corporation, Underwriters Laboratories en Demko.

Gevaarlijke omgeving

Elke zaklamp die in een gevaarlijke omgeving of besloten ruimte wordt gebruikt, moet naar behoren worden getest om er zeker van te zijn dat deze voldoet aan alle toepasselijke veiligheidsnormen voor die locaties of deze overtreft. Gevaarlijke locaties worden gedefinieerd door de National Electric Code en omvatten de volgende classificaties. Klasse I-locaties zijn gebieden waar ontvlambare gassen in voldoende hoeveelheden aanwezig kunnen zijn om explosieve of ontvlambare mengsels te produceren. Klasse II-locaties kunnen worden omschreven als gevaarlijk vanwege de aanwezigheid van brandbaar stof. Klasse III-locaties bevatten gemakkelijk ontvlambare vezels en vijlsel. Gevaarlijke atmosferen worden verder gedefinieerd door "groepen". Deze omvatten atmosferen die acetyleen, waterstof of gassen of dampen met een gelijkwaardig gevaar bevatten, zoals ethyletherdampen, ethyleen, cyclopropaan, benzine, hexaan, nafta, benzeen, butaan, propaan, alcohol, aceton, benzol, dampen van lakoplosmiddel of natuurlijk gas. Metaalstof, inclusief aluminium, magnesium en hun commerciële legeringen, kan ook een gevaarlijke atmosfeer creëren. Omgevingen die roet, kolen- of cokesstof, meel-, zetmeel- of graanstof bevatten, worden geclassificeerd door de Code. Zaklampen die zijn ontworpen voor gebruik in deze omgevingen worden individueel getest voordat ze de fabriek verlaten.

De Toekomst

Fabrikanten blijven het ontwerp van hun zaklampen verbeteren. Nieuwe modellen met verbeterde stroombronnen worden steeds populairder. De krachtcentrale van een nieuwe zelfaangedreven zaklamp is bijvoorbeeld de revolutionaire Freeplay Generator, een uniek en gepatenteerd mechanisme dat kinetische energie opslaat in een koolstofstalen veer terwijl de gebruiker aan een opwindhendel draait. Deze energie komt vrij als elektrische energie wanneer het licht wordt ingeschakeld, waardoor het licht wordt gevoed zonder enige andere externe stroombron.

Andere verbeteringen in zaklampen zijn onder meer hardere polymeren voor verbeterde duurzaamheid en slimmere computertechnologie die automatische uitschakelmechanismen mogelijk maakt om de levensduur van de batterij te verlengen. Ten slotte zullen steeds geavanceerdere giettechnieken de creatie van nieuwe zaklampen in een grotere verscheidenheid aan vormen en kleuren mogelijk maken.