DE20310827U1

DE20310827U1 - Beleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE20310827U1
Application number: DE20310827U
Authority: DE
Original assignee: PICHLER EGON
Current assignee: PICHLER EGON
Priority date: 2003-07-14
Filing date: 2003-07-14
Publication date: 2003-10-16
Anticipated expiration: 2013-07-15

Description

PATENT» UND RECHTSANWALTSKANZLEI Alte Ulmer Straße 2
LORENZ & KOLLEGEN D-89522 Heidenheim

25.07.2003 SF/EL
Akte: PIE 6211GM/DE

Anmelder:

Egon Pichler

St. Nikolausweg Nr. 22/A

39030 Obervintl

ITALIEN

Beleuchtungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Herkömmliche Beleuchtungsvorrichtungen bzw. -systeme bestehen grundsätzlich aus einfachen handelsüblichen Lichtquellen, wie beispielsweise Leuchtstofflampen mit verschiedenen Systemdurchmessern (26 mm, 16 mm, 8 mm, usw.). Sie sind jedoch im allgemeinen nicht als Basis von großflächigen oder endlos verlängerbaren Beleuchtungssystemen geeignet. Die Systemlängen sind festgelegt, da sie nur leistungsbezogen auf dem Markt erhältlich. Diese Einzellampen können nur separat oder höchstens vier in einem mit einem Betriebsgerät versorgt werden. Jede einzelne Leuchtstofflampe bzw. -

röhre muss über Einzellampenfassungen installiert und entsprechend verdrahtet werden, wodurch entsprechende Ausbaumöglichkeiten etwa zu großflächigen oder endlos verlängerbaren Beleuchtungssystemen erschwert werden. Des weiteren ist die Leistungsaufnahme der Leuchtstofflampe relativ hoch und beträgt in der Regel wenigstens 35 Watt pro Laufmeter. Die Lebensdauer dieser Lichtsysteme ist sehr unterschiedlich und von der Bauform der Lampengehäuse abhängig. Sie geht jedoch kaum über 12.000 Betriebsstunden hinaus. Was insbesondere bei langen endlosen Systemen, wie etwa beispielsweise beim Einsatz von Notbeleuchtungen in Tunnels, zu einer häufigen Wartungsfrequenz führt. Die nicht kompakte Bauform der Leuchtstofflampen lässt keine filigranen Lösungen zu.

Des weiteren ist die Lichtausbeute der Leuchtstofflampen, bedingt durch ihre Form, nicht optimal, da um dem Licht eine Richtung zu geben, Reflexionsspiegel oder ähnliches zusätzlich eingesetzt werden müssen. Des weiteren weisen Leuchtstoffröhren keine Sofortstarttechnik auf: sie starten erst nach einiger Zeit und haben dann auch erst nach einiger Zeit ihre Helligkeit erreicht.

Beleuchtungsvorrichtungen, wie beispielsweise Halogenlampen oder normale Glühbirnen, weisen insbesondere für den flexiblen Einsatz bei Endlosbeleuchtungssyste-

men oder großflächigen Beleuchtungssystemen zu geringe Lebensdauern oder zu geringe Wirkungsgrade auf.

Des weiteren sind einzelne oder Anhäufungen von mehreren Leuchtdioden als alternative Leuchtmittel bekannt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik: löst, insbesondere eine Möglichkeit für eine sparsame, flexible Beleuchtung mit hohem Wirkungsgrad, auch in großflächigen oder Endlosbeleuchtungssystemen, wie etwa Tunnelnotbeleuchtungen, bereitstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mehrere Beleuchtungsvorrichtungen modular längenmäßig und/oder flächenmäßig verbindbar sind, wobei die Leiterplatine in variablen Abständen mit Leuchtdioden bestückbar ist.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in einfacher und vorteilhafter Weise eine Beleuchtungsvorrichtung geschaffen, die flexibel erweiterbar ist und einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Die Beleuchtungsstärke kann in einfacher Weise mit der Bestückungsanordnung der Leuchtdioden auf den Platinen variiert werden, z.B. in Abständen von 10mm bis 100mm. D.h. der Eigenverbrauch ist stufenlos regelbar und kann je nach Wunsch von 1 Watt aufwärts frei festgelegt werden. So-

mit können nahezu alle erdenklichen Beleuchtungssysteme, ausgehend von Signalleuchten bis zu leistungsstarken Funktionsleuchten geschaffen werden. Die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung liegt bei etwa 40.000 bis 70.000 Betriebsstunden, was einem Acht- bis Zehnfachen herkömmlicher Systeme entspricht. Die Integration in ein hermetisch abgeschlossenes Gehäuse ermöglicht den Einsatz der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtungen in verschiedenen universellen Umgebungen. Es können extrem lange Endlosleuchten mit einer Länge von bis zu 100 Metern mit Einzeleinspeisung, z.B. für die Ausleuchtung von Sicherheitswegen, Fassadenbeleuchtungen, Tunnelsicherheitsbeleuchtungen, usw. geschaffen werden. Ebenso sind extrem großflächige Beleuchtungen durch das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem realisierbar, welche durch die Endlosbestückung beliebige Größe und Lichtstärke erreichen können (z.B. Stadienbeleuchtungen oder ähnliches). Die Stromversorgung bzw. Führung der Lichtquelle erfolgt über die Leiterplatine. Daher kann neben der Stromführung auch eine frei programmierbare Lichtsteuerung mitgezogen werden. Leuchtdioden sind im Unterschied zu herkömmlichen Leuchtmitteln dimmbar, haben einen Sofortstart und sind extrem leistungsstabil. Die eingesetzten Leiterplatinen sind mit einer vorgefertigten LED-Bestückungsanordnung versehen und können in den verschiedensten Ausführungen, z.B. Endlosverbindungen und beliebigen Flächenanordnungen, verwendet werden.

Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsvorrichtung ein zusätzliches Außenschutzgehäuse, in welches die Gehäuseeinrichtung mit der Leiterplatine einbringbar ist, aufweist.

Dadurch kann die Gehäuseeinrichtung mit der Leiterplatine und den darauf befindlichen Leuchtdioden nochmals vor Schmutz oder Erschütterung, d.h. Fremdeinwirkung abgeschirmt werden, um die Beleuchtungsvorrichtung für die verschiedensten Aufgaben einsetzen zu können.

Vorteilhaft kann es außerdem sein, wenn die Verbindung mehrerer Beleuchtungsvorrichtungen über Längsverbindungselemente und/oder Querverbindungselemente, welche insbesondere die Außenschutzgehäuse miteinander verbinden, herstellbar ist.

Dadurch, können die Beleuchtungseinrichtungen in einfacher und vorteilhafter Weise über zusätzliche Verbindungselemente über die Außenschutzgehäuse miteinander zu Endlosverbindungen oder Flächenanordnungen zusammengefügt werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann ferner vorgesehen, sein, dass die Leiterplatinen zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit weiteren Leiterplatinen in anderen Beleuchtungsvorrichtungen an den Längs- und/oder an den Stirnseiten angepasste Steck-

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verbindungen aufweisen, wobei jeweils zwei benachbarte Beleuchtungsvorrichtungen miteinander verbindbar sind.

Durch diese Maßnahmen wird die elektrische Verbindung der gesamten Endlosanordnung der Beleuchtungsvorrichtungen gewährleistet.

Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass die Gehäuseeinrichtung als Hohlraum-Prismenprofil aus hochtransparentem, insbesondere schlagzähem Polymetacrylat gebildet ist und dass der obere Teil des Hohlraum-Prismenprofils als Streulinse ausgebildet ist.

Durch diese Maßnahmen wird in einfacher und kostengünstiger Weise ein Gehäuse durch ein Hohlraum-Prismenprofil aus Polymetacrylat geschaffen, das transparent ist und unempfindlich gegen Fremdeinwirkung von außen. Der obere Teil des Hohlraum-Prismenprofils kann in vorteilhafter Weise als Streulinse verwendet werden, um dem von der Leiterplatine mit den Leuchtdioden ausgehenden Lichtbündel einen Abstrahlwinkel (insbesondere von 20°) zu geben.

Vorteilhaft ist es, wenn das Hohlraum-Prismenprofil im Innenbereich zwei Führungskerbungen auf zwei Ebenen aufweist, wobei die Leiterplatine mit den Leuchtdioden in die jeweilige Ebene nach gewünschter Einstellung des Abstrahlwinkels einbringbar ist.

Dadurch kann die Leiterplatine mit den darauf befindlichen Leuchtdioden in einfacher Weise in die Gehäuseeinrichtung, d.h. das Hohlraum-Prismenprofil, eingebracht werden. Durch die Wahl zwischen zwei verschiedenen Ebenen (durch die Führungskerbungen ermöglicht) kann der Abstrahlwinkel der Beleuchtungsvorrichtung zusätzlich variiert werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass das Außenschutzgehäuse als ein vorzugsweise aus Edelstahl gebildetes Schutzrohr ausgebildet ist und dass das Schutzrohr mit einem an die Abmessungen der Gehäuseeinrichtung angepassten Schlitz derart versehen ist, dass die Gehäuseeinrichtung mit der Leiterplatine darin einschiebbar und/oder fixierbar ist.

Somit kann das Hohlraum-Prismenprofil mit der darin befindlichen Leiterplatine und den Leuchtdioden einfach und sicher in dem Schutzrohr untergebracht und fixiert werden. Die Beleuchtungsvorrichtung ist somit zusätzlich zu ihrer hermetischen Abdichtung vor Fremdeinwirkung geschützt.

Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass die Leuchtdioden verschiedenfarbig oder in RGB-Technik ausgebildet sind.

Dadurch können dien insbesondere in SMD-Technik gefertigten, Leuchtdioden in den verschiedensten Farben eingesetzt werden. Zusätzlich ist auch eine Dreikomponententechnik (RGB) möglich, wodurch die verschiedensten Farbtöne des Lichtspektrums erzeugbar sind. Die RGB-Dioden sind dann jedoch auf der Leiterplatine nur durch eine zusätzliche Steuerleitung in ihren Farbgebungen beeinflussbar.

In einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass die Leuchtdioden zur Veränderung des Abstrahlwinkels mit einer zusätzlichen Streulinse versehbar sind.

Dadurch kann der Abstrahlwinkel der Beleuchtungsvorrichtung zusätzlich verändert werden.

Vorteilhaft ist es, wenn die Leiterplatinen zusätzlich mit Reglern zur Stromkonstanthaltung versehen sind.

Durch diese Maßnahme wird eine gleichmäßige Ausleuchtung auch bei sehr langen Endlosbeleuchtungssystemen garantiert.

Vorteilhaft ist es außerdem, wenn das Hohlraum-Prismenprofil seitlich mit einem angepassten Verschlussglied zur Abdichtung versehen ist.

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Dadurch kann die Beleuchtungsvorrichtung hermetisch abgedichtet werden, wodurch sie u.a. die IP-67-Norm erfüllt.

Nachfolgend ist ein anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenes Ausführungsbeispiel angefügt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine prinzipmäßige Draufsicht einer Leiterplatine mit Leuchtdioden für den Einsatz in einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung;

Fig. 2a eine prinzipmäßige Schnittansicht durch die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung;

Fig. 2b eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung;

Fig. 3a-3c verschiedene prinzipmäßige Schnittansichten eines Verschlussglieds für eine Gehäuseeinrichtung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung; und

Fig. 4 eine prinzipmäßige Schnittansicht einer Längsverbindung von zwei erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtungen mit einer Wand-

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halterung zur Montage in einem Tunnel als Signalleuchte.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist eine Leiterplatine 1 zum Einbau in eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung Leuchtdioden 2 auf, die Stromversorgung der Leuchtdioden 2 erfolgt über hier nur prinzipmäßig angedeutete Leiterbahnen 3, welche an den Stirnseiten der Leiterplatine 1 zu Steckverbindungen 4 führen, über die mit passenden Steckverbindungen 5 Strom zugeführt werden kann (prinzipmäßig angedeutet). Entsprechend können über die Steckverbindungen 5 entweder weitere Leiterplatinen 1 anderer Beleuchtungsvorrichtungen angeschlossen werden oder die Netzversorgung erfolgen. Die Häufigkeit bzw. der Abstand der Leuchtdioden 2 auf der Leiterplatine 1 kann je nach Einsatzbereich der Beleuchtungsvorrichtung gewählt werden. Auf der Leiterplatine 1 sind zusätzlich Regelelemente zur Konstanthaltung des Stroms vorgesehen (nicht dargestellt) .

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist eine Beleuchtungsvorrichtung 6 ein Außenschutzgehäuse 7 aus Edelstahl auf. Das Außenschutzgehäuse 7 weist eine, an eine als Hohlraum-Prismenprofil 8 ausgebildete Gehäuseeinrichtung, angepasste Aussparung 9 auf, wodurch das Hohlraum-Prismenprofil 8 in das Außenschutzgehäuse 7 eingebracht ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Hohlraum-Prismenprofil 8 transparent ausgebildet

und aus Polymetacrylat gefertigt. Ein oberer Teil 10 des Hohlraum-Prismenprofils 8 ist zur Erreichung des Abstrahlwinkels als Streulinse ausgebildet. Zur Aufnahme der Leiterplatine 1 mit den darauf befindlichen Leuchtdioden 2 weist das Hohlraum-Prismenprofil 8 Einkerbungen 11a und 11b in verschiedenen Ebenen auf, um die Einstellung von verschiedenen Abstrahlwinkeln der Leuchtdiode 2 zu ermöglichen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Leiterplatine 1 in den Einkerbungen 11a gelagert. Um den Abstrahlwinkel der Leuchtdiode 2 noch weiter zu verändern (z.B. statt 20° Abstrahlwinkel 40°), ist die Leuchtdiode 2 im vorliegenden Ausführungsbeispiel noch mit einer Streulinse 12 versehen. In Fig. 2b ist die Beleuchtungsvorrichtung 6 perspektivisch dargestellt.

In den Figuren 3a bis 3c ist ein Verschlussglied 13 zur hermetischen Abdichtung des Hohlraum-Prismenprofils 8 dargestellt. Wie aus Fig. 3a ersichtlich, weist das Verschlussglied 13 eine Frontplatte 14 mit einer Aussparung 15 zur Einführung der Elektrokabel (nicht dargestellt) in das Hohlraum-Prismenprofil 8 zur Stromversorgung der Leiterplatine 1 auf. Das Verschlussglied 13 ist ebenfalls aus Polymetacrylat gefertigt und an die Form des Hohlraum-Prismenprofils 8 angepasst. Wie weiter aus Fig. 3a ersichtlich ist die Frontplatte 15 über entsprechende Stege 16 mit einer Rückplatte 17 des Verschlussglieds 13 verbunden. Wie aus Fig. 3b ersichtlich, ist die Rückplatte 17 an die

Abmessungen des Hohlraums des Hohlraum-Prismenprofils 8 angepasst. In Fig. 3c ist die Frontplatte 14 mit der Aussparung 15 gezeigt.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, werden zwei Beleuchtungsvorrichtungen 6 (nur das Außenschutzgehäuse 7 mit der Aussparung 9 ist sichtbar) über eine Längsverbindung 18 mit zusätzlichen Verbindungselementen 18' durch Schrauben 19 verbunden. Wie weiter aus Fig. 4 ersichtlich ist, kann die relative Ausrichtung der einzelnen Beleuchtungsvorrichtungen 9 in vorteilhafter Weise separat durch Drehen von Aussparungen 20 zur Aufnahme der Schrauben 19 eingestellt werden. Über eine Wandmontageeinrichtung 21 können die Beleuchtungsvorrichtungen 6 bzw. die nur sichtbaren Außenschutzgehäuse 7 an einer Wand bzw. im Tunnel befestigt werden.

Durch Zusammenfügen mehrerer Beleuchtungsvorrichtungen 6 kann somit in vorteilhafter Weise eine Tunnelsicherheitsbeleuchtung geschaffen werden. In anderen Ausführungsbeispielen könnten statt Signalleuchten auch Funktionsleuchten hergestellt werden (z.B. großflächige Stadienbeleuchtungen, Außenlampen aber auch Büroleuchten o.a.), wobei die Beleuchtungsvorrichtungen 6 im wesentlichen nebeneinander statt hintereinander angeordnet würden. Die erfindungsgemäßen Endlos-Einzelkammerleuchten in Niedrigenergietechnik sind dementsprechend in vorteilhafter Weise universell einsetzbar.

Claims

1. Beleuchtungsvorrichtung mit:

- einer Gehäuseeinrichtung; und

- einer in der Gehäuseeinrichtung angeordneten, mit Leuchtdioden (LED) bestückten Leiterplatine als Leuchtmittel,

dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Beleuchtungsvorrichtungen (6) modular längenmäßig und/oder flächenmäßig verbindbar sind, wobei die Leiterplatine (1) in variablen Abständen mit Leuchtdioden (2) bestückbar ist.

2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zusätzliches Außenschutzgehäuse (7), in welches die Gehäuseeinrichtung (8) mit der Leiterplatine (1) einbringbar ist.

3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung mehrerer Beleuchtungsvorrichtungen (6) über Längsverbindungselemente (18) und/oder Querverbindungselemente, welche insbesondere die Außenschutzgehäuse (7) miteinander verbinden, herstellbar ist.

4. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatinen (1) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit weiteren Leiterplatinen (1) in anderen Beleuchtungsvorrichtungen (6) an den Längs- und/oder an den Stirnseiten angepasste Steckverbindungen (4, 5) aufweisen, wobei jeweils zwei benachbarte Beleuchtungsvorrichtungen (6) miteinander verbindbar sind.

5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Anspruch 1, bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseeinrichtung als Hohlraum-Prismenprofil (8) ausgebildet ist.

6. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlraum-Prismenprofil (8) aus hochtransparentem, insbesondere schlagzähem Polymetacrylat gebildet ist.

7. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil (10) des Hohlraum-Prismenprofils (8) als Streulinse ausgebildet ist.

8. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlraum-Prismenprofil (8) im Innenbereich zwei Führungskerbungen (11a, 11b) auf zwei Ebenen aufweist, wobei die Leiterplatine (1) mit den Leuchtdioden (2) in die jeweilige Ebene je nach gewünschter Einstellung des Abstrahlwinkels einbringbar ist.

9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenschutzgehäuse als ein vorzugsweise aus Edelstahl gebildetes Schutzrohr (7) ausgebildet ist.

10. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzrohr (7) mit einem an die Abmessungen des Hohlraum-Prismenprofils (8) angepassten Schlitz (9) derart versehen ist, dass das Hohlraum-Prismenprofil (8) mit der Leiterplatine (1) darin einschiebbar und/oder fixierbar ist.

11. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (2) verschiedenfarbig oder in RGB-Technik ausgebildet sind.

12. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (2) zur Veränderung des Abstrahlwinkels mit einer zusätzlichen Streulinse (12) versehbar sind.

13. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatinen (1) zusätzlich mit Reglern zur Stromkonstanthaltung versehen sind.

14. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlraum-Prismenprofil (8) seitlich mit einem angepassten Verschlussglied (13) zur Abdichtung versehen ist.

15. Tunnelbeleuchtung, insbesondere Tunnelsicherheitsbeleuchtung, wobei mehrere Beleuchtungsvorrichtungen (6) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 in der Längsrichtung miteinander verbunden sind.