Neues Licht für das Leitz SM-Lux

Stephan Hiller · Januar 27, 2012, 19:55:47 NACHMITTAGS

In letzter Zeit erreichten mich mehrere Anfragen das Leitz SM-Lux auf LED Beleuchtung umzurüsten. Die in diesem Stativ verwendete Beleuchtung - ein über einen seitlichen Steckhalter im Fuß eingebautes 6V/5W Lämpchen (Fahrradlämpchen) - wird der mechanischen und optischen Ausführung dieses Mikroskops sicherlich nicht gerecht, speziell dann nicht, wenn man mit diesem Stativ Licht-intensive Untersuchungen im Phasenkontrast oder Dunkelfeld durchführen möchte. Diese Beleuchtung stellt quasi die Achilles-Ferse des Systems dar, was mir vermutlich alle SM-Lux Besitzer bestätigen werden.
Hinzu kommt, dass die eingebaute 6V/5W Lampe (ähnlich wie bei den Umstecktrafos der alten Zeiss Standard Mikroskope) nur über 4 Helligkeitsstufen geregelt werden kann und bereits nach relativ kurzer Zeit auf der Innenseite des Glaskolbens schwarze Ablagerungen auftreten, welche die ohnedies schon geringe Lichtausbeute weiter herabsetzen.

Im Folgenden möchte ich den Umbau auf LED Beleuchtung kurz beschreiben.
Zur Übersicht sei nachstehend aus der Bedienungsanleitung der mechanische Aufbau mit einem eingezeichneten Strahlengang des Leitz SM-Lux wiedergegeben:

Der Lampenhalter des SM-Lux, welcher seitlich am rechten Stativfuß eingesteckt wird und das Leuchtmittel (6V/5W) aufnimmt, ist im nachstehenden Bild zu sehen (man beachte die Schwärzung des Glaskolbens).

Die originale Steuerelektronik im Fuß des Mikroskops besteht aus einem Trafo, der vier Sekundärspannungen liefert, einer überaus aufwändig gestalteten Fassung für den Lampenhalter und einem Drehschalter. Die ganze Elektronik wird über Netzspannung (!) aus einer Kaltgerätebuchse gespeist.

Der ausgebaute Kollektor mit abgeschraubtem Hohlspiegel:

Da nur relativ wenig Platz für die Positionierung des Leuchtmittels in der Öffnung des Lampenkollektors vorhanden ist und zudem keine optimale Lüftung an dieser Stelle gegeben ist empfiehlt sich keine Nachrüstung mit einer Halogenlampe.

Die Wahl fiel auf eine Cree XR-E LED mit 4750K, geregelt über eine von 0 bis 100% dimmbare lineare Konstantstromquelle mit umschaltbarem Ausgangsstrom. Die Umschaltung erlaubt eine absolut lineare Regelung des LED Stroms in zwei Bereichen: Low von 0 ... 40 mA und High von 0 ...700 mA. Auf diese Weise erreicht man auch für normale Hellfeld Durchlicht Untersuchungen, wo die LED zu viel Helligkeit abgeben würde und man ständig im untersten Bereich der Regelung arbeiten müsste, eine optimale Spreizung über den gesamten Drehbereich des Potentiometers.

Um den Emitter der LED exakt an die Position der Glühwendel zu bringen wurde ein spezieller Kühlkörper gedreht, welcher an Stelle des Hohlspiegels in das Kollektorrohr eingeschraubt wird und an seiner Vorderseite die LED aufnimmt. Die Kabel zur LED werden nach Einschrauben des Kühlkörpers seitlich aus der Durchführung, durch welche zuvor die Glühlampe eingeführt wurde, herausgeführt. Am Rande bemerkt: das Gewinde ist kein Standardgewinde – es besteht aus 4 überlagerten Gewinden der Steigung 4 und man benötigt eine speziell ausgerüstete Drehbank um es zu schneiden.

Die folgende Abbildung zeigt den LED Spezialkühlköper, welcher an Stelle des Hohlspiegels in den Kollektor des SM-Lux eingeschraubt wird:

Einbau & Veränderungen gegenüber dem Originalzustand:

Die komplette originale Elektronik incl. Dem Lampenhalter und der Kaltgerätedose wird aus dem Stativfuß ausgebaut, was problemlos möglich ist, da alle Befestigungen mit Schrauben ausgeführt sind.
Die Kaltgerätedose wird durch eine runde Plastikplatte ersetzt welche die Niedervolt Versorgungsbuchse und den Ein / Aus Schalter aufnimmt (die original Schrauben / Gewinde der Kaltgerätebuchse werden übernommen – siehe Abbildung weiter unten).
Die Einschuböffnung für die 6V/5W Niedervoltlampe an der rechten Stativfußseite wird mit einem Blinddeckel verschlossen. Der Drehschalter wird durch ein Potentiometer ersetzt. Die LED Steuerelektronik wird über eine kleine Hilfsplatte an den im Stativfuß bereits vorhandenen Gewindebolzen des Original Lampenhalters befestigt.

Die Gesamtansicht des Einbaus im Fuß des SM-Lux (gespeist über gefahrlose Niedervoltspannung aus einem Stecker-Schaltnetzteil):

Detail (Steuerplatine und LED Kühlkörper):

Steuerelemente und Anschlüsse:

Als weitere Steuerelemente kommt ein Low / High Umschalter auf der Stativ Rückseite und eine Kontroll - LED neben dem Potentiometer dazu. Die "Nostalgik-Puristen" mögen mir die "Schändung" des SM-Lux Stativs durch diese zwei weiteren Bohrungen verzeihen).

Dafür kann die Helligkeit jetzt kontinuierlich reguliert werden, die Betriebs LED gibt Auskunft ob die Versorgungsspannung richtig gepolt anliegt und eingeschalten ist und der Low / High Umschalter erlaubt eine gleichermaßen komfortable Helligkeitseinstellung für alle Untersuchungsmethoden egal, ob sie extrem wenig oder sehr viel Licht benötigen. Letztere (Dunkelfeld oder Phasenkontrast) sind durch die Umrüstung jetzt problemlos mit dem SM-Lux möglich. Zudem wirkt das LED Licht mit seinen 4750K sehr natürlich und eignet sich durch seinen praktisch nicht vorhandenen Infrarotanteil ideal zur Lebendbeobachtung von Planktonorganismen.

Stephan Hiller
Januar 2012

Holger Adelmann · Januar 27, 2012, 21:22:52 NACHMITTAGS

Beeindruckender und sehr sauberer Umbau für's SM-Lux. Es haucht diesem schönen Leitz Stativ wirklich neues Leben ein.

Das SM Lux war mein erstes ernsthaftes Mikroskop, dass ich mir 1972 von meinem Konfirmationsgeld geleistet habe, ich habe sehr gute Erinnerungen daran.

Glückwunsch Stephan !

Herzliche Grüsse
Holger

Dünnschliffbohrer · Januar 27, 2012, 21:42:46 NACHMITTAGS

Sieht alles sehr gelungen aus. Trotzdem kommt es für mich persönlich nicht in Frage, da das Stativ dafür irreversibel verändert ("verbastelt") wird. Auch wenn es kein seltenes Mikroskop ist. Da kaufe ich mir lieber öfters eine neue Fahrradbirne. Für eine Lösung, bei der nur der herausnehmbare originale Lampenhalter ersetzt wird, wäre ich dagegen sofort zu haben. Dabei würde ich auch ein externes Netzgerät in Kauf nehmen. - Db.

Stephan Hiller · Januar 27, 2012, 22:01:32 NACHMITTAGS

Hallo Dünnschliffbohrer,

bis auf die 2 Bohrungen, die man natürlich nicht machen muss, wenn man nicht möchte ist gar nichts "verbastelt", der Oiginalzustand kann jederzeit wieder hergestellt werden. Auf die Betriebs-LED kann man verzichten und den Leistungsumschalter kann man in die schwarze Abdeckkappe integrieren. Letztere ist passgenau gedreht und nur gesteckt (nicht geklebt). Auch die runde rückseitige Scheibe ist jederzeit wieder abschraubbar - sie wurde sogar mit den original Leitz Schrauben befestigt.

Stephan

Bastian · Januar 27, 2012, 22:48:56 NACHMITTAGS

Hallo Stephan,
das ist aber eine sehr schöne saubere Lösung die Du da für das Leitz umgesetzt hast. Als "verbastelt" empfinde ich das persönlich nicht; das Wort hat doch meist eine eher negative Konnotation. Ich finde dass der Umbau das Stativ in seiner Nutzbarkeit aufwertet. Schließlich sind Mikroskope wohl doch in erster Linie als Werkzeuge, d.h. Mittel zum Zweck, zu verstehen und erst dann als Sammlerobjekte.

Herzlich,
Bastian

Werner Jülich · Januar 29, 2012, 15:08:34 NACHMITTAGS

Zur Abwechslung mal eine preiswerte Variante von uns.
Das SM-Lux wird immer noch gerne als Schulmikroskop eingesetzt. Wenn da über Beleuchtungmängel gesprochen wird, dann immer im Zusammenhang mit dem Hinweis auf den Schuletat. Die preiswerte Lösung, ist daher die Umrüstung auf eine kleine Halogenlampe 5W, wie sie in Fahrradlampen eingesetzt werden. Das bringt ungefähr einen Faktor 2 Helligkeitsgewinn bei mehrfach höherer Lampenlebensdauer.
Neben der Lampe ist noch ein kleiner, simpler Ring erforderlich. Der Umbau ist in ca. 90 Sekunden erledigt.
Kein Vergleich zur Leistungsfähigkeit einer modernen LED-Lösung, aber im AB-Vergleich zur originall verbauten Glühlampe der entscheidende Schritt nach vorne. Es werden inzwischen mehr als 200 SM-Lux sein, denen wir auf diese Weise zu mehr Licht verholfen haben.
Werner Jülich

Oecoprotonucli · Juli 19, 2012, 10:21:30 VORMITTAG

Hallo Stephan Hiller und Werner Jülich!

Ich habe "es getan" - mir jetzt ein Mikroskop gekauft, ziemlich spontan (hoffentlich ist es das Geld 300,- wert, vielleicht ein wenig zu viel für manche Geschmäcker hier für ein altes Mikroskop?), und es ist ein SM-Lux. Das Geld ist erst einmal alle, aber ich denke ganz gerne schon mal über die Beleuchtung nach. Mich würde interessieren, was denn so ein Umbau auf LED so kosten würde (bei Ebay habe ich einen Anbieter gesehen, der den Umbau wohl für ca. 200 Euro vornimmt). Kann man es überhaupt selbst machen? Wo kann man so eine LED etc beziehen (auch gerne per PN, falls "geheim")? Wäre auch ein Kühlkörper ohne kompliziert gedrehtes Gewinde denkbar, also zum Stecken oder so?

Und wenn man das Ganze erst einmal mit einer Halogenlampe verbessern kann: einfach im Fahrrad- oder Elektronikgeschäft solch eine Lampe kaufen und Einschrauben?

Ich weiß, ich stelle viele Fragen, aber "es muß raus" - ob Ihr auch etwas "rein" gebt, bleibt selbstverständlich Euch überlassen - nicht, dass es heißt, man nutze die Leute im Forum aus - natürlich ist es etwas einseitig, aber ich hoffe, auch ab und zu Hilfreiches beizutragen und auch Fragen können nützlich sein.

Ich habe noch mehr Fragen:

Wie finde ich heraus, ob das Mikroskop für die Tubuslänge 160 oder 170 mm gebaut wurde (einfach an der Farbe? Weiß = 160 mm ? siehe http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=11008.0 )?

Und wie finde ich heraus, ob es auf Phasenkontrast umrüstbar ist und welche Teile ich bräuchte. Ich habe schon eine Bedienungsanleitung im Netz gefunden und in dem obigen Link auch einiges aus dem damaligen Leitz-Programm. Aber da muß ich halt noch herausfinden, welche Teile wirklich spezifisch geeignet sind. Wenn ich das Mikroskop bekommen habe, kann ich auch Fotos senden.

Vielen Dank jetzt erstmal schon fürs Lesen...!

Sebastian

mikromeister · Juli 19, 2012, 15:32:39 NACHMITTAGS

Super gemacht.

hier gibt es noch eine weniger schöne Alternative:;

http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=7193.msg49335#msg49335

Oecoprotonucli · Juli 20, 2012, 11:03:05 VORMITTAG

Zitat von: mikromeister in Juli 19, 2012, 15:32:39 NACHMITTAGS
hier gibt es noch eine weniger schöne Alternative:;

http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=7193.msg49335#msg49335

Vielen Dank, diese Seite war mir bei der Suche noch entgangen.

Oecoprotonucli · März 01, 2016, 12:03:12 NACHMITTAGS

Hallo miteinander,

ich habe einen Ebayer entdeckt, der mittels 3D-Druck komplette LED-Sets für ältere, hier gebräuchliche Mikroskope herstellt und verkauft (Leitz, Zeiss, Wild, Nikon, Olympus etc.), so auch für das SM-Lux. Der Preis scheint "in Ordnung" zu sein, über die Qualität kann ich nichts sagen, vielleicht bestellt ja mal ein Forumsmitglied dort und berichtet.

Ich habe einen schönen, justierbaren Halter von Joachim. Ob der Ebay-Halter von "retrodiode"/"stanton!" an die Qualität herankommt, weiß ich, wie gesagt, nicht. Ein kleiner Vorteil könnte im Falle des SM-Lux sein, dass der Halter aus Plastik ist und man sich somit wohl keine Sorgen über einen Kurzschluss oder Stromschlag bei versehentlichem Einstöpseln des Original-Trafos zu machen braucht. Andererseits dürfte mein Halter von Joachim (sowie die anderen hier gezeigten Lösungen) dafür bessere Kühleigenschaften besitzen und weniger Platz wegnehmen. Edit: Und ob der Fertig-Halter optimal justiert ist, ist die Frage - gerade beim SM-Lux könnte das ein wenig umständlich sein durch die lange, seitliche Führung.

Hier der Ebay-Link (bin nicht mit dem Verkäufer verwandt, verschwägert, befreundet oder im Geschäft):

http://www.ebay.de/itm/262236141028?ssPageName=STRK:MESINDXX:IT&_trksid=p3984.m1436.l2649

http://retrodiode.com/

Viele Grüße

Sebastian

the_playstation · März 01, 2016, 12:40:58 NACHMITTAGS

Hallo Stephan Hiller.

Sehr praktischer und ordentlicher Aufbau. So ähnlich würde ich es auch machen. Wegen Ermangelung einer Drehbank mit Gewindeschneidmöglichkeit müßte ich die LED Fassung zum Stecken ausführen und mit einer Schraube oder 3x Tropfen Klebstoff fixieren. Könnte man das kleine Netzteil nicht auch noch im Fuß unterbringen?

Liebe Grüße Jorrit.

Oecoprotonucli · März 01, 2016, 13:11:36 NACHMITTAGS

Zitat von: Safari in März 01, 2016, 12:54:56 NACHMITTAGS
Was mich daran stört, wie bei den meisten einfachen Lösungen die Original Bedien und Anzeigeelemente kann ich nicht mehr verwenden, oder haben keine Wirkung.

Hallo Safari,

das kann man aber insofern auch als Vorteil sehen, als dass das Originalgerät unverändert erhalten bleibt (für Sammler etc. vielleicht wichtig). So passgenaue integrierte Lösungen wie von Stephan Hiller muss man wohl nach wie vor selbst machen - oder womoglich sein ganzes Mikroskop zum Umbau hin- und her schicken.

Besten Gruß

Sebastian

the_playstation · März 01, 2016, 13:12:39 NACHMITTAGS

Hallo Safari.
Netzbuchse, Trafo und Poti könnte man sicher weiterverwenden. Den Trafo allerdings nur bis zu seiner Maximalbelastung (5W).

Hallo Sebastian.
Beides ist teilweise oder komplett möglich. Es ist nur eine Entscheidungsfrage.

Liebe Grüße Jorrit.

Oecoprotonucli · März 01, 2016, 14:02:40 NACHMITTAGS

Hallo Jorrit,

ich weiß ja nicht, wie klein man so einen Trafo heutzutage machen kann, aber ein bißchen Platz wäre schon noch im Fuß des SM-Lux. Nur ob man dann den Originalzustand erhalten kann? man bräuchte ja wohl mindestens ein zweites Potentiometer bzw. eine Bohrung dafür?

Besten Gruß

Sebastian

the_playstation · März 01, 2016, 14:37:31 NACHMITTAGS

Hallo Sebastian.

Als ich 17 war, lange ist es her, habe ich einen Audioverstärker mit 16000 Watt Sinus in der Größe 15x15x15cm gebaut. Ein Trafo/Netzteil selbst für 100W kann also sehr klein gebaut werden. Der Trick sind Schaltnetzteile mit sehr hoher Frequenz (MHz) und Ferritfaserkern-Trafos. Hätte ich mich damals für eine Vermarktung interessiert, wäre ich heute warscheinlich reich. Leider hat es Niemanden interessiert. Heute werden D-Versärker (mit normalen Schalt-Netzteilen) sehr häufig eingesetzt.

Das Poti könnte prinzipiell beide Regelungen übernehmen. Über einen VCA (Voltage controlled Amplifier) kann die Spannung am Halogenpoti abgegriffen werden und die kleine LED-Dimmer-Schaltung steuern. Wie gesagt. Es ist nur eine Entscheidung. Es gibt zig unterschiedliche Lösungen.

Liebe Grüße Jorrit.