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EP2399063A1 - Steckmodul für ein modular aufgebautes leuchtmittel, leuchtmodul für das leuchtmittel sowie modular aufgebautes leuchtmittel - Google Patents

Steckmodul für ein modular aufgebautes leuchtmittel, leuchtmodul für das leuchtmittel sowie modular aufgebautes leuchtmittel

Info

Publication number
EP2399063A1
EP2399063A1 EP10705579A EP10705579A EP2399063A1 EP 2399063 A1 EP2399063 A1 EP 2399063A1 EP 10705579 A EP10705579 A EP 10705579A EP 10705579 A EP10705579 A EP 10705579A EP 2399063 A1 EP2399063 A1 EP 2399063A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
module
light
base
lighting
plug
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10705579A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Fricke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Publication of EP2399063A1 publication Critical patent/EP2399063A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/83—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks the elements having apertures, ducts or channels, e.g. heat radiation holes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/71—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks using a combination of separate elements interconnected by heat-conducting means, e.g. with heat pipes or thermally conductive bars between separate heat-sink elements
    • F21V29/713—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks using a combination of separate elements interconnected by heat-conducting means, e.g. with heat pipes or thermally conductive bars between separate heat-sink elements in direct thermal and mechanical contact of each other to form a single system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V31/00—Gas-tight or water-tight arrangements
    • F21V31/005—Sealing arrangements therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/10—Outdoor lighting
    • F21W2131/103—Outdoor lighting of streets or roads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2107/00—Light sources with three-dimensionally disposed light-generating elements
    • F21Y2107/60—Light sources with three-dimensionally disposed light-generating elements on stacked substrates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • Plug-in module for a modular light source light module for the light source as well as a modular light source
  • the invention relates to a plug-in module for a modular light source, in particular for street lighting.
  • the invention furthermore relates to a lighting module for the modular luminous means and to a modular luminous means, in particular for street lighting.
  • Bulbs especially for street lighting, old town lights or outdoor lights, have a variety of shapes and designs. At the same time, such old town lights or street lights are part of the cityscape and often have a particularly high aesthetic value.
  • old town lights, street and exterior lighting show a rather high power consumption due to the conventional incandescent lamps used.
  • old town lights, street and exterior lighting are often already executed on a municipal level in different designs. This means that maintenance and replacement of old luminaires are associated with correspondingly new, high costs and costs, since often only small quantities have to be produced for each municipal or city administration.
  • the power consumption of light bulbs for old town lights, street lighting As well as lowering outdoor lighting, the different designs of the various luminaires in the area of the cities lead to an additional expenditure on development and design costs.
  • a modular light source is proposed. This can be implemented very flexibly due to its modular design, in particular with regard to the various components light module, heat sink, electronics and electrical connection.
  • the light distribution can be freely adjusted.
  • power-saving optoelectronic components can be used to implement such modules.
  • the modules can be stacked so that any required design or height can be realized. Differently shaped modules with simultaneous use of standardized connections and mechanical connections reduce the development and production costs.
  • a plug-in module for such a modular light source in particular for street lighting, is provided.
  • the latter is designed to guide at least one light module mechanically and thus to ensure a contacting of the light module to the power guide rails.
  • a base is provided, which fits into a corresponding version of the lighting, in particular the street lighting.
  • the base is also coupled to the first and the at least one second current-carrying rail for supplying an electric current.
  • a heat sink is provided at another end of the base body.
  • the cooling in the upper region of the plug-in module, the socket is positioned facing away.
  • a lighting module for a modular built-up light source in which a module body are provided with a recess and a guide groove for receiving the mechanical guide element of the base body of the plug-in module.
  • the light module comprises a first strobe mabgreifer and a second current collector, which are configured to be coupled to one of the first and the second current-carrying rail of the base body of the plug-in module.
  • the lighting module contains a plurality of optoelectronic components, which are arranged on a side facing away from the recess and are electrically coupled by feeding with the first and the second Stromabgreifer.
  • such a lamp constructed in a modular manner also comprises a blend element, which deflect light of the optoelectronic components of the at least one light module in the direction of the base at the end of the base.
  • the lighting module may additionally have a holding element and at least one blind element connected thereto. This serves to deflect a radiation direction of light of the plurality of optoelectronic components which are arranged on the module body.
  • the various module body of the lighting modules can be provided additional sealing elements. These can be self-contained, but also part of the light module on the top or bottom. This is when plugging in the lighting modules on a corresponding plug-in module Gap between the individual lighting modules sealed, thus preventing ingress of moisture, which could possibly lead to a short circuit avoided.
  • the sealing elements in one embodiment serve for the mechanical coupling of the different lighting modules. As a result, different orientations of the lighting modules can be implemented with one another.
  • a lighting module additionally comprises a spacer element, which is arranged above or below the module body.
  • This spacer may also have a recess.
  • the spacer element may include a shape similar to the module body.
  • the first current-carrying rail and the second current-carrying rail are arranged on the outer surface of the base along the side and at a distance from each other.
  • the current collector can be arranged on the inside of the recess, so that when the lighting module is plugged onto the plug-in module, they contact the correspondingly arranged current-carrying rails and thus establish the electrical contact.
  • the different current-carrying rails can be arranged substantially opposite one another and separated by at least one guide element. This allows a structure of the lighting modules on the plug-in module in a way that which prevents wrong insertion and thus avoids a short circuit due to improper construction.
  • the base body of the plug-in module can in particular be shaped hollow cylindrical.
  • the term "hollow cylindrical” is understood to mean a base body which has an at least partially open cavity.
  • the base body can be round, oval or in the form of a polygon, depending on the desired configuration.
  • the base can be designed as Edison socket, socket, Bayonettesockel or as a special provided for street lighting socket.
  • a control module may be provided within the base body, which is designed to emit electrical energy to at least one light module electrically coupled to the plug-in module via the first and second current-carrying rail.
  • the control module is further connected to the socket for receiving electrical energy. This can be done via other power guide rails or other means.
  • control module can thus be controlled depending on external parameters such as sunlight, the light output of the individual lighting modules. Thus, different color impressions, radiation characteristics or light intensities can be realized.
  • the control module is preferably disposed within the hollow cylindrical base or at the other, the base facing away from the base in thermal contact with the heat sink.
  • control module is designed as a stand-alone module that is plugged into the plug-in module. It includes in this case current collector and Stromabgeber.
  • the current collectors are coupled via rails on the base body to the socket for supplying power to the control module.
  • the Stromabgeber supply the also plugged onto the base body of the plug-in module lighting modules.
  • the individual optoelectronic components of the lighting module are preferably connected to each other in an electrical parallel circuit and electrically connected to the first and the second current collector.
  • the optoelectronic components may comprise light-emitting semiconductor bodies or else organic light-emitting diodes.
  • the term "light-emitting semiconductor body" is understood to mean semiconductor components which emit light in a certain wavelength range in one operation. By different conversion mechanisms or arrangements of light-emitting semiconductor bodies having different wavelengths, different color impressions can be realized.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a luminous means, in particular for street lighting according to the proposed principle
  • FIG. 3 shows an embodiment in a schematic representation of a base of a plug-in module according to the proposed principle
  • FIG. 4 shows a plan view of a further embodiment of a base of a plug-in module according to the proposed principle
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a base in plan view according to the proposed principle
  • FIG. 6 is an illustration of a top view of a lighting module for a modular light source according to the proposed principle
  • FIG. 7 shows a side view through the section axis I-I 'according to FIG. 6, FIG.
  • FIG. 8 shows a plan view of a further embodiment of a lighting module according to the proposed principle
  • FIG. 9 is a plan view of a third embodiment of a lighting module according to the proposed principle.
  • FIG. 11 shows a side view of a further embodiment of a modular luminous means according to the proposed principle
  • FIG. 12 shows a top view of a lighting module according to the embodiment of FIG. 11
  • FIG. 13 shows a plan view of a glare element according to the embodiment of FIG. 11.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a modular luminous means according to the proposed principle. This is made up of several lighting modules and a plug-in module.
  • the plug-in module 2 of the luminous means 1 comprises a base 11 which is mechanically connected to a base body or a base 10.
  • a plurality of current guide rails 101 and 102 are arranged, two of which are shown schematically here.
  • a control module 50 is attached at an opposite end of the base 10.
  • This control module 50 is electrically connected to the base 11, so that this in the operation of the lamp 1, d. H. in a screwed-in state, provides power to the control module 50. In the present case, this is done either by current-conducting rails (not shown here) or rails which run along an inside recess of the base 10.
  • the control module 50 is plugged in this embodiment on the base and formed as a separate module.
  • the module 50 includes a plurality of circuits and / or integrated circuits derived from the mains supply, coming from the socket, which generates the power and voltage necessary for the operation of the lighting module (s).
  • the control module 50 in turn outputs this to the current guide rails 101 and 102 on the outer upper side of the base 10.
  • the control module 50 may also include photosensors or timers, so that a control of the individual lighting modules is autonomously possible.
  • On the plug-in module 2 more lighting modules 20 are also plugged.
  • Each of the lighting modules comprises a plurality of optoelectronic components and a diaphragm which completely surrounds the components.
  • the aperture serves to evenly distribute the light emitted by the optoelectronic components and thus to produce a visually pleasing impression during operation.
  • the panels When switched off, the panels create a good aesthetic overall impression that fits into the streetscape.
  • the apertures arranged on the lighting modules 20 may include different embodiments depending on the desired design.
  • individual panels on the light modules 20 may be designed differently colored. They can be made of glass or plastic and be matt or transparent. Likewise, different shapes of the apertures are possible.
  • sealing elements 25 are arranged on the respective upper side of the individual panels of the lighting modules 20 .
  • the sealing elements 25 are designed here as a circumferential ring and prevent penetration of moisture into the space between the individual lighting modules 20th
  • spacer elements 30 are arranged between the lower end of the base and the base 11 and the first light module 20 . These generate a sufficient distance between a not shown here socket, in which the base 11 of the plug-in module is screwed, and the first light-emitting module, so that a sufficient heat dissipation is ensured. Furthermore, they are also used to design with existing, similar looking street lighting.
  • a heat sink 30 is arranged at the other end of the base above the control module 40.
  • This comprises a metallic base body and a comb 30a arranged thereon for heat emission.
  • both the control module 50 and the individual light modules 20 generate waste heat, which is released on the one hand via the base 11 and on the other hand via the heat sink 30 and the comb 30 a.
  • modular principle of lighting modules including different panels, spacers and plug-in module can be different designs, colors and shapes for different applications and needs realized.
  • modular principle it is therefore possible to maintain and, if necessary, to replace different old town lights, street and exterior lights without having to completely design and implement a new light source every time.
  • glare elements which can be mounted both on the light modules as well as independently on distance modules, allow a free design of the appearance of the light source in the off state.
  • the current-carrying rails 102 and 101 shown here deliver the required energy from the control module 50 to the lighting modules 20.
  • On the rear side of the plug-in module (not shown) in this embodiment further power-conducting rails are arranged, which electrically control the control module 50 with the lamp sensor.
  • disgust 11 and so supply the control module 50 with the necessary operating current and operating voltage.
  • FIG. 2 shows an embodiment of an old town light according to the proposed principle.
  • the old town light includes a light bar, at the upper end of a current-carrying socket is attached.
  • the lamp according to the invention is screwed on the base 11.
  • the base 11 is part of a plug-in module, which also includes the base 10.
  • different light modules 20 and a blend module 40 are attached on the plug-in module.
  • the blend module 40 is inclined downwards and comprises an inside arranged mirror surface. During operation, light from the lighting modules 20 is thus reflected downwards by the mirror surface. Thus, a street lighting is created, which generates the necessary brightness in the designated area during operation and causes a visually appealing impression when switched off.
  • FIG. 3 shows the base 10 of a plug-in module according to the proposed principle.
  • the power guide rails 101 and 102 have feeds to a control module, not shown here.
  • two guide grooves 15 are provided, one of which is arranged between the two power guide rails. The guide grooves 15 serve for the mechanical guidance of the individual lighting modules, so that on the one hand ensures good mechanical support and other- On the other hand, a short circuit is avoided by incorrectly plugging the lighting modules onto the base.
  • the guide grooves 15 may also have various configurations. This allows identification of pluggable lighting modules or a selective selection of different lighting modules, of which only some, depending on, for example, a specific operating voltage can be plugged.
  • FIG. 4 shows the plan view of a base according to a further embodiment according to the proposed principle.
  • the base with the base body 12 is again designed as a hollow cylinder, in the inner region of the control module 50 is arranged. This is on the one hand connected to the socket, not shown here for supplying electrical energy.
  • the control module 50 supplies the required energy to the current-carrying rails 101 and 102 during operation of the luminous means. These are, as shown, essentially arranged on opposite sections on the outside of the base body 12 of the plug-in module.
  • a guide rail 15 is applied to the outer surface of the base body 12.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a base body 12 of a plug-in module 10 according to the proposed principle.
  • the base body 12 On one side guide rails 15 are arranged, and on two opposite sides on the outer surface turn the current-carrying elements 101 and 102.
  • the base body 12 is designed as a hollow cuboid and has in its interior an insulating layer 120. On its interior side are also current guide rails 101b and 102b applied. These are coupled to the not shown socket of the plug-in module 10 for supplying electrical energy to a control module.
  • control modules can also be part of the corresponding light module.
  • current guide rails are provided on the base body, which are coupled via corresponding contact with a control unit of a light-emitting module.
  • the control unit of the light module is thereby supplied with the necessary energy and provides the required operating voltage for the optoelectronic components of the light module. This allows operation of individual lighting modules independently.
  • the control modules can be made easier because they each have to supply only the components of a lighting module.
  • FIG. 6 An embodiment of a lighting module in plan view is shown in FIG 6. Along the axis I-I ', the corresponding sectional view in Figure 7 is shown.
  • the lighting module 20 comprises a module body 202 in the form of a hollow cylinder with an inner recess. On the surface of this inner recess first Stromabgreifer 210 and second Stromabgreifer 211 are arranged. The arrangement takes place in such a way that, when the light module is plugged onto a corresponding plug-in module, the current pick-offs contact the current guide rails provided on the plug-in module electrically and thus establish the conductive contact.
  • the current collector can additionally be designed with spring elements, which press the current collector on the corresponding power guide rails and so make an intimate contact.
  • the inner recess comprises two guide grooves 150. These fit into the corresponding guide rails 15 of the plug-in module, whereby a "false plugging" of the light module 20 is avoided on the plug-in module. At the same time the mechanical stability of the bulb is improved.
  • the current pickups 210 and 211 are coupled via respective feeders 212 and 213 to various optoelectronic devices 200. These are arranged on the outer surface of the module body 202 and electrically interconnected in the form of a parallel connection.
  • the optoelectronic components 200 are designed, for example, as organic light-emitting diodes. Alternatively, they can also be designed as semiconductor light-emitting diodes. By choosing different material systems, different color impressions can be generated, since the optoelectronic components thus emit light of different wavelengths.
  • the optoelectronic components 200 may contain different material systems, but also conversion materials in order to generate light of different wavelengths and thus to realize mixed colors. In this way, among other things, white light with different color temperatures can be implemented. By controlling the voltage or the current to supply the individual optoelectronic components, the light intensity, but also the color temperature can be varied.
  • light distributors 201 which achieve an optically uniform light distribution of the light emitted by the components 200, are mounted on the optoelectronic components. In addition, these elements may also include conversion materials for conversion and / or generation of mixed colors.
  • the lighting modules 20 have on their upper side slight recesses 250 for receiving sealing materials or sealing rings 251.
  • the individual lighting modules can be arranged one above the other, wherein the sealing ring 251 of a lighting module engages in the recess 250 of a lighting module arranged underneath and seals it.
  • FIG. 8 shows a top view of a further lighting module according to the proposed principle.
  • this two Stromabgreifer 210 and 211 are provided in the inside recess of the hollow cylindrical module body 202.
  • the two current collectors are arranged substantially opposite and spaced by a single guide groove 250 in the inner recess.
  • a plurality of optoelectronic components 200 with conversion materials 201 arranged thereon are provided on the outer surface of the module body 202.
  • Individual leads lead from the contacts of the optoelectronic components 200 to the current pick-offs 210 and 211, respectively.
  • the leads are implemented at different heights or depths of the module body 202 with an insulation layer between the leads and in particular the crossing points.
  • the guide groove 150 in turn prevents incorrect plugging of the light module 20 to a corresponding plug-in module. As a result, a short circuit or an opposite polarity of the optoelectronic components is avoided.
  • FIG. 9 shows a further example in which the module body 202 of the lighting module is designed in the form of a hollow cuboid or a rectangular hollow cylinder.
  • the inner recess two guide grooves 150 are provided in the upper region, so that this light module can be plugged, for example, onto the corresponding corresponding plug-in module according to FIG.
  • the inner recess Stromabgreifer 210 and 211 are arranged. These are connected via internal, through the module body 202 passing leads 212 and 213 with corresponding planar optoelectronic devices 200 on the side surfaces of the light module.
  • the optoelectronic components 200 are executed over a large area. Feed lines lead through the insulating main body 202 of the light module 213 and thus connect the two optoelectronic components on the surface of the main body 202 with the corresponding current pickups on the inside of the recess.
  • the lighting modules can also contain additional glare elements.
  • additional glare elements can also contain spacers or spacers with such glare elements.
  • the glare elements can substantially follow the shape of a light module so that they can be slipped over the light module and covered by it.
  • Such blend elements may be colored opaque, colored translucent or partially mirrored. They can be made of transparent glass or plastic or matt translucent glass or plastic. Additional different embodiments and designs are possible to account for the sometimes quite different old town lights and street lights of different municipal areas.
  • the diaphragm is essentially circular, with the inner recess having guide grooves 150.
  • the sectional view along the axis I-I ' is shown in the two lower part figures in the form of two different blend body 40a and 40th
  • the panel 40a comprises a translucent plastic, while the panel 40 has a plurality of recesses 401 in the region of the optoelectronic components on the module body.
  • the visor body 400 further shows on a first side a recess 250, which is circular and designed to receive a corresponding sealing ring.
  • a sealing ring is inserted into the recess 250 when successively plugging different light modules and diaphragm element.
  • the illustrated panels 40 and 40a allow a free design of the appearance and protect by the sealing element between two Stacked light modules both the module body and arranged on the module body optoelectronic components.
  • FIG. 11 shows in this respect an embodiment of a luminous means which, in contrast to the embodiment of FIG. 1, is not inserted vertically into a socket but horizontally into the socket, for example along the axis I-I '.
  • This embodiment is suitable for use in old town lights or street lighting, in which the lighting means is substantially horizontal to the road.
  • the luminous means of FIG. 11 is constructed from a plug-in module, a lighting module 20 and a blend module 40.
  • the plug-in module comprises the base 11 for screwing into a corresponding socket, a base 10 with a plurality of current guide rails 101 and 102 and at the end facing away from the base 11, a control module 50 and a heat sink 30 with a comb 30a for emitting thermal energy during operation.
  • the lighting module 20 is plugged onto the plug-in module and mechanically fastened to the blend module 40.
  • FIG. 12 shows a plan view along the axis II 'according to FIG. 11 of the light module 20.
  • This is circular in the form of a hollow cylinder and contains in its inner recess a guide groove 150 as well as a plurality of current taps 210 and 211.
  • the current taps 211 and 210 are respectively opposite one another arranged one another.
  • the guide rail 150 engages in a corresponding guide groove of the base 10 of the plug-in module and serves for the mechanical fixing of the light module on the plug-in module.
  • On the outside of the module body 202 a plurality of optoelectronic components 200 are arranged. These are designed so that they emit light substantially sideways.
  • FIG. 13 shows the plan view along the axis II 'of FIG. 11 of the diaphragm element 40.
  • the diaphragm element comprises a diaphragm body 400, likewise circular, with a recess and a guide rail 150 arranged therein. The groove is seated substantially at the same position as the guide rail 150 of the lighting module 20 of FIG. 12.
  • a screen 410 is provided which spans semicircularly over the screen body 400.
  • the diaphragm screen 410 is mirrored and executed in such a way that, in conjunction with the lighting module 20, it deflects light of the components 200 in the desired direction, in the present case downwards.
  • the visor screen 410 serves to protect the luminous module 20 from rain or similar external environmental influences.
  • the screen 410 During operation of the luminous means of FIG. 11, light of the components 200, which is radiated sideways, is deflected downwards by the screen 410.
  • the screen 410 is parabolic.
  • the visor screen serves to produce a visually appealing state of the illuminant and may, for example, be similar to similar and conventional illuminants used for old town illuminations or street lighting.
  • plug-in module and light module including various panels, which may be both independent and part of the light module, a light source is created, which in a variety of old town lights and street or exterior lighting a is settable.
  • the modular principle allows the design of various designs, shapes and colors, without having to completely redevelop the bulb.
  • the proposed principle of plug and light modules allows easy maintenance of existing systems or replacement with energy efficient and economical bulbs, without disturbing the aesthetic impression ,

Landscapes

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  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Abstract

Es wird ein modular aufgebautes Leuchtmittel (1) mit einem Steckmodul (2) und wenigstens einem Leuchtmodul (20) vorgeschlagen. Zu diesem Zweck umfasst das Steckmodul eine Basis (10) mit zwei Stromführungsschienen (101, 102) sowie einem Führungselement (15, 150), geeignet zur mechanischen Führung wenigstens eines Leuchtmoduls. Das Steckmodul enthält weiterhin einen Sockel (11) an einem Ende der Basis sowie eine Wärmesenke (30) an einem anderen Ende der Basis. Das aufsteckbare Leuchtmodul umfasst einen Modulkörper (202) mit einer Aussparung und einer Führungsnut zur Aufnahme des mechanischen Führungselements. Weiterhin sind erste und zweite Stromabgreifer (210, 211) vorgesehen, welche zur Zuführung elektrischer Energie mit mehreren optoelektronischen Bauelementen (200, 201) gekoppelt sind.

Description

Steckmodul für ein modular aufgebautes Leuchtmittel, Leuchtmodul für das Leuchtmittel sowie modular aufgebautes Leuchtmittel
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2009 009 520.9, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die Erfindung betrifft ein Steckmodul für ein modular aufgebautes Leuchtmittel, insbesondere für eine Straßenbeleuchtung. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Leuchtmodul für das modular aufgebaute Leuchtmittel sowie ein modular aufgebaute Leuchtmittel, insbesondere für eine Straßenbeleuchtung.
Leuchtmittel, insbesondere für Straßenbeleuchtungen, Altstadtleuchten oder auch Außenlampen, besitzen eine Vielfalt von Formen und Designs. Gleichzeitig sind derartige Altstadtleuchten bzw. Straßenbeleuchtungen Teil des Stadtbildes und haben oftmals einen besonders hohen ästhetischen Wert.
Jedoch zeigen die bisherigen Altstadtleuchten, Straßen- und Außenbeleuchtungen einen recht hohen Stromverbrauch aufgrund der verwendeten konventionellen Glühlampen. Zudem sind Altstadtleuchten, Straßen- und Außenbeleuchtungen oftmals bereits auf kommunaler Ebene in unterschiedlichen Designs ausgeführt. Dies führt dazu, dass eine Wartung und ein Ersatz alter Leuchten durch entsprechend neue mit hohem Aufwand und Kosten verbunden sind, da oftmals für jede Kommunal- oder Stadtverwaltung nur geringe Stückmengen produziert werden müssen. Auch unter den heute vorhandenen Vorgaben, den Stromverbrauch von Leuchtmitteln für Altstadtleuchten, Straßen- sowie Außenbeleuchtungen zu senken, führen die unterschiedlichen Designs der verschiedenen Leuchten im Bereich der Städte zu einem Mehraufwand an Entwicklungs- und Designkosten.
Es besteht daher das Bedürfnis nach einem Leuchtmittel, welches in verschieden ausgeformten Altstadtleuchten, Straßen- und Außenbeleuchtungen einsetzbar ist und dabei an die individuellen Bedürfnisse der Kunden leicht angepasst werden kann .
Diesem Bedürfnis wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche Rechnung getragen. Weiterbildungen und Ausgestaltungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird ein modular aufgebautes Leuchtmittel vorgeschlagen. Dieses lässt sich durch seinen modularen Aufbau sehr flexibel realisieren, insbesondere hinsichtlich der verschiedenen Komponenten Lichtmodul, Kühlkörper, Elektronik sowie elektrischer Anschluss. Durch die Benutzung standardisierter Module lässt sich die Lichtverteilung frei einstellen. Gleichzeitig können Strom sparende optoelektronische Bauelemente zur Implementierung derartiger Module eingesetzt werden. Die Module lassen sich stapeln, sodass jede benötigte Bauform bzw. Bauhöhe realisiert werden kann. Unterschiedlich ausgeformte Module bei gleichzeitiger Verwendung standari- sierter Anschlüsse und mechanischen Verbindungen reduziert die Entwicklungs- und Herstellungskosten.
Mit der Erfindung wird somit ein Baukastenprinzip realisiert, sodass durch geringe Modifikation einzelner Elemente verschiedene bereits bestehende Beleuchtungslösungen implementiert werden können. Durch die Nutzung moderner Strom sparender Module, insbesondere auf Halbleiterbasis, wird eine deut- lieh verbesserte Energieeffizienz erreicht. Gleichzeitig bleibt das optisch ansprechende Erscheinungsbild im ausgeschalteten Zustand der Leuchte erhalten. Somit wird insbesondere ein Ersatz für Altstadtleuchten, Straßen- und Außenbeleuchtungen möglich, die durch das vorgeschlagene Baukastenprinzip an unterschiedliche Formen angepasst werden können und so ein existierendes Stadtbild nicht verändern.
In einer Ausführungsform ist ein Steckmodul für ein derartiges modular aufgebautes Leuchtmittel, insbesondere für eine Straßenbeleuchtung, vorgesehen.
Diese enthält einen Basiskörper mit einer ersten und wenigstens einer zweiten Stromführungsschiene sowie einem weiteren Führungselement. Letzteres ist ausgestaltet, wenigstens ein Leuchtmodul mechanisch zu führen und somit eine Kontaktierung des Leuchtmoduls an die Stromführungsschienen zu gewährleisten. An einem Ende des Basiskörpers ist ein Sockel vorgesehen, der in eine entsprechende Fassung der Beleuchtung, insbesondere der Straßenbeleuchtung, passt. Der Sockel ist zudem mit der ersten und der wenigstens einen zweiten Stromführungsschiene zur Zuführung eines elektrischen Stroms gekoppelt. An einem anderen Ende des Basiskörpers ist eine Wärmesenke vorgesehen.
Mit dieser Ausführungsform wird die Kühlung im oberen Bereich des Steckmoduls, dem Sockel abgewandt positioniert.
Ebenso wird ein Leuchtmodul für ein modular aufgebautes Leuchtmittel vorgeschlagen, bei dem ein Modulkörper mit einer Aussparung und einer Führungsnut zur Aufnahme des mechanischen Führungselements des Basiskörpers des Steckmoduls vorgesehen sind. Das Leuchtmodul umfasst einen ersten Stro- mabgreifer sowie einen zweiten Stromabgreifer, die ausgestaltet sind, jeweils mit einer der ersten und der zweiten Stromführungsschiene des Basiskörpers des Steckmoduls gekoppelt zu werden. Weiterhin enthält das Leuchtmodul mehrere optoelektronische Bauelemente, die auf einer der Aussparung abgewandten Seite angeordnet und mit dem ersten sowie mit dem zweiten Stromabgreifer durch Zuführung elektrisch gekoppelt sind.
Durch den Einsatz verschiedener Leuchtmodule lässt sich so ein modular aufgebautes Leuchtmittel mit einem Steckmodul und mehreren Leuchtmodulen implementieren. Hierbei ist es möglich, dass die Modulkörper des Leuchtmoduls verschiedene Formen und Designs aufweisen, sodass unterschiedlich Implementierungen nach einem Baukastenprinzip realisierbar sind.
In einer Ausgestaltung umfasst ein derartig modular aufgebautes Leuchtmittel zudem ein Blendelement, welches Licht der optoelektronischen Bauelemente des wenigstens einen Leuchtmoduls in Richtung des Sockels am Ende der Basis ablenken.
In einer weiteren Ausgestaltungsform kann das Leuchtmodul zusätzlich ein Halterungselement sowie wenigstens ein damit verbundenes Blendelement aufweisen. Dieses dient zur Umlenkung einer Abstrahlrichtung von Licht der mehreren optoelektronischen Bauelemente, die auf dem Modulkörper angeordnet sind.
Zur Stapelung können die verschiedenen Modulkörper der Leuchtmodule zusätzliche Dichtelemente vorgesehen sein. Diese können eigenständig, aber auch Teil des Leuchtmoduls auf der Ober- oder Unterseite bilden. Dadurch wird bei einem Aufstecken der Leuchtmodule auf ein entsprechendes Steckmodul ein Zwischenraum zwischen den einzelnen Leuchtmodulen abgedichtet und so ein Eindringen von Feuchtigkeit, die eventuell zu einem Kurzschluss führen könnte, vermieden. Gleichzeitig dienen die Dichtelemente in einer Ausgestaltung zur mechanischen Kopplung der verschiedenen Leuchtmodule. Dadurch lassen sich unterschiedliche Ausrichtungen der Leuchtmodule untereinander implementieren .
In einer weiteren Ausgestaltungsform umfasst ein Leuchtmodul zusätzlich ein Abstandselement, welches oberhalb oder unterhalb des Modulkörpers angeordnet ist. Auch dieses Abstandselement kann eine Aussparung aufweisen. Insbesondere kann das Abstandselement eine zum Modulkörper ähnliche Form beinhalten. Dadurch lassen sich verschiedene Leuchtmodule übereinander stapeln, wobei die Abstandselemente einen ausreichenden Abstand der Wärme erzeugenden optoelektronischen Bauelemente der verschiedenen Leuchtmodule untereinander gewährleisten.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind bei dem Steckmodul die erste Stromführungsschiene und die zweite Stromführungsschiene auf der äußeren Oberfläche der Basis längsseitig und voneinander beabstandet angeordnet. Entsprechend können bei dem Leuchtmodul die Stromabgreifer auf der Innenseite der Aussparung angeordnet sein, sodass diese bei einem Aufstecken des Leuchtmoduls auf das Steckmodul die entsprechend angeordneten Stromführungsschienen kontaktieren und so den elektrischen Kontakt herstellen.
Alternativ können die unterschiedlichen Stromführungsschienen im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnet und durch wenigstens ein Führungselement getrennt sein. Dies ermöglicht einen Aufbau der Leuchtmodule auf das Steckmodul in einer Weise, die ein verkehrtes Einstecken verhindert und damit einen Kurzschluss durch unsachgemäßen Aufbau vermeidet.
Der Basiskörper des Steckmoduls kann insbesondere hohlzylind- risch geformt sein. Unter dem Begriff "hohlzylindrisch" wird in diesem Zusammenhang ein Basiskörper verstanden, die einen zumindest teilweise offenen Hohlraum aufweist. Der Basiskörper kann rund, oval oder in Form eines Vielecks, je nach gewünschter Ausgestaltung, gebildet sein. Der Sockel kann als Edison-Sockel, Stecksockel, Bayonettesockel oder auch als spezieller für Straßenbeleuchtung vorgesehener Sockel ausgebildet sein.
Innerhalb des Basiskörpers kann ein Steuermodul vorgesehen sein, welches zur Abgabe elektrischer Energie an wenigstens ein mit dem Steckmodul über die erste und zweite Stromführungsschiene elektrisch gekoppeltes Leuchtmodul ausgestaltet ist. Das Steuermodul ist weiterhin an den Sockel zur Aufnahme elektrischer Energie angeschlossen. Dies kann über weitere Stromführungsschienen oder andere Mittel erfolgen.
Mit dem Steuermodul lässt sich somit abhängig von äußeren Parametern wie beispielsweise Sonnenlicht die Lichtabgabe der einzelnen Leuchtmodule steuern. Somit können verschiedene Farbeindrücke, Abstrahlcharakteristiken oder auch Lichtstärken realisiert werden. Das Steuermodul ist vorzugsweise innerhalb der hohlzylindrischen Basis oder an dem anderen, dem Sockel abgewandten Ende der Basis im Wärmekontakt zur Wärmesenke angeordnet.
In einer alternativen Ausführung ist das Steuermodul als eigenständiges Modul ausgeführt, dass auf das Steckmodul gesteckt wird. Es umfasst in diesem Fall Stromabgreifer und Stromabgeber. Die Stromabgreifer sind über Schienen auf dem Basiskörper mit dem Sockel zur Zuführung von Energie an das Steuermodul gekoppelt. Die Stromabgeber versorgen die ebenfalls auf den Basiskörper des Steckmoduls gesteckten Leuchtmodule .
Die einzelnen optoelektronischen Bauelemente des Leuchtmoduls sind bevorzugt in einer elektrischen Parallelschaltung miteinander und mit dem ersten und dem zweiten Stromabgreifer elektrisch verbunden. Die optoelektronischen Bauelemente können Licht emittierende Halbleiterkörper bzw. auch organische Leuchtdioden umfassen. Unter dem Begriff "Licht emittierender Halbleiterkörper" werden Halbleiterbauelemente verstanden, die in einem Betrieb Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich abstrahlen. Durch verschiedene Konversionsmechanismen oder Anordnungen von Licht emittierenden Halbleiterkörpern mit unterschiedlichen Wellenlängen lassen sich verschiedene Farbeindrücke realisieren.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Zuhilfenahme der Zeichnungen anhand verschiedener Ausführungsformen im Detail erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine erste Ausführungsform eines Leuchtmittels, insbesondere für eine Straßenbeleuchtung nach dem vorgeschlagenen Prinzip,
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel einer Straßenbeleuchtung mit einem Leuchtmittel nach dem vorgeschlagenen Prinzip,
Figur 3 eine Ausgestaltungsform in schematischer Darstellung einer Basis eines Steckmoduls nach dem vorgeschlagenen Prinzip, Figur 4 eine Draufsicht über eine weitere Ausführungsform einer Basis eines Steckmoduls nach dem vorgeschlagenen Prinzip,
Figur 5 eine weitere Ausführungsform einer Basis in Draufsicht nach dem vorgeschlagenen Prinzip,
Figur 6 eine Darstellung einer Draufsicht eines Leuchtmoduls für ein modular aufgebautes Leuchtmittel nach dem vorgeschlagenen Prinzip,
Figur 7 eine Seitenansicht durch die Schnittachse I-I' nach Figur 6,
Figur 8 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform eines Leuchtmoduls nach dem vorgeschlagenen Prinzip,
Figur 9 eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform eines Leuchtmoduls nach dem vorgeschlagenen Prinzip,
Figur 10 eine Draufsicht sowie eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Blendelements nach dem vorgeschlagenen Prinzip,
Figur 11 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines modular aufgebauten Leuchtmittels nach dem vorgeschlagenen Prinzip,
Figur 12 eine Draufsicht eines Leuchtmoduls nach der Ausführungsform der Figur 11, Figur 13 eine Draufsicht auf ein Blendelement gemäß der Ausführungsform der Figur 11.
In den folgenden Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren und die Größenverhältnisse, insbesondere auch die Größenverhältnisse einzelner Teilbereiche und Elemente untereinander, sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht zu betrachten. Vielmehr dienen sie zur Verdeutlichung einzelner Aspekte der Erfindung. Zum besseren Verständnis und/oder besseren Darstellbarkeit können diese übertrieben groß bzw. dick ausgeführt sein. Die Erfindung ist auch nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere auch jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, selbst wenn diese Merkmale oder diese Kombination nicht explizit in den Ansprüchen bzw. in den Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Neben der hier vorgestellten Basis in Form eines Hohlzylin- ders sind auch weitere Ausführungsformen als Grundlage einer Basis für ein erfindungsgemäßes Steckmodul denkbar. Ebenso wenig ist die äußere Form des Leuchtmoduls auf die hier dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere kann das Leuchtmodul je nach Designwunsch und äußeren Vorgaben unterschiedlich ausgebildet sein.
Die ebenso erläuterte Kopplung zwischen den einzelnen Modulen, insbesondere zwischen dem Steck- und dem Leuchtmodul innerhalb des modular aufgebauten Leuchtmittels kann auch anders ausgeführt sein. Beispielsweise ist auch eine Kontaktie- rung über die Dichtungsringe bzw. der Leuchtmodule unterein- ander möglich. Ebenso können Zuführungen vorgesehen sein, die von einem innerhalb des Steckmoduls angeordneten Steuermodul direkt auf entsprechende Anschlüsse der Leuchtmodule führen.
Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines modular aufgebauten Leuchtmittels nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Dieses ist aus mehreren Leuchtmodulen sowie einem Steckmodul aufgebaut. Das Steckmodul 2 des Leuchtmittels 1 umfasst einen Sockel 11, der mit einem Basiskörper oder einer Basis 10 mechanisch verbunden ist. Auf der Oberfläche der Basis 10 sind mehrere Stromführungsschienen 101 und 102 angeordnet, von denen hier zwei schematisch dargestellt sind. An einem gegenüberliegenden Ende der Basis 10 ist ein Steuermodul 50 befestigt. Dieses Steuermodul 50 ist mit dem Sockel 11 elektrisch verbunden, sodass dieser im Betrieb des Leuchtmittels 1, d. h. in einem eingeschraubten Zustand, einen Strom an das Steuermodul 50 liefert. Dies erfolgt vorliegend entweder durch hier nicht gezeigte rückseitig angeordnete Stromführungsschienen oder Schienen, die entlang einer innenseitigen Aussparung der Basis 10 verlaufen.
Das Steuermodul 50 ist in dieser Ausführung auf die Basis gesteckt und als eigenständiges Modul ausgebildet. Das Moduls 50 enthält mehrere Schaltkreise und/oder integrierte Schaltungen, die aus der Netzversorgung, vom Sockel kommend, die für den Betrieb des/ der Leuchtmodule notwendigen Strom und Spannung erzeugt. Das Steuermodul 50 gibt diesen wiederum an die Stromführungsschienen 101 und 102 auf der äußeren Oberseite der Basis 10 ab. Weiterhin kann das Steuermodul 50 zudem auch Fotosensoren oder Zeitschaltuhren umfassen, sodass eine Steuerung der einzelnen Leuchtmodule autonom möglich ist . Auf dem Steckmodul 2 sind zudem mehrere Leuchtmodule 20 aufgesteckt. Jedes der Leuchtmodule umfasst mehrere optoelektronische Bauelemente sowie eine Blende, welche die Bauelemente vollständig umgibt. Die Blende dient dazu, das von den optoelektronischen Bauelementen abgegebene Licht gleichmäßig zu verteilen und so einen optisch angenehmen Eindruck im Betrieb zu erzeugen. Im ausgeschalteten Zustand erzeugen die Blenden einen guten ästhetischen Gesamteindruck, der in das Straßenbild passt. Zu diesem Zweck können die auf den Leuchtmodulen 20 angeordneten Blenden je nach gewünschtem Design unterschiedliche Ausführungsformen beinhalten. Beispielsweise können einzelne Blenden auf den Leuchtmodulen 20 unterschiedlich farbig ausgeführt sein. Sie können aus Glas oder Kunststoff bestehen und matt bzw. durchsichtig sein. Ebenso sind auch verschiedene Formen der Blenden möglich.
Auf der jeweiligen Oberseite der einzelnen Blenden der Leuchtmodule 20 sind Vertiefungen angebracht, in denen Dichtelemente 25 angeordnet sind. Damit werden die verschiedenen Leuchtmodule 20 übereinander gestapelt und befestigt, sodass kein Zwischenraum zwischen den einzelnen Leuchtmodulen entsteht. Die Dichtelemente 25 sind hier als umlaufender Ring ausgeführt und verhindern ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Zwischenraum zwischen den einzelnen Leuchtmodulen 20.
Zwischen dem unteren Ende der Basis und dem Sockel 11 und dem ersten Leuchtmodul 20 sind weitere Abstandselemente 30 angeordnet. Diese erzeugen einen ausreichenden Abstand zwischen einer hier nicht dargestellten Fassung, in die der Sockel 11 des Steckmoduls eingeschraubt wird, und dem ersten Leuchtmodul, sodass eine ausreichende Wärmeableitung gewährleistet ist. Weiterhin werden sie auch dazu verwendet, ein einheitli- ches Design mit bereits bestehenden, ähnlich aussehenden Straßenbeleuchtungen zu gewährleisten.
Schließlich ist am anderen Ende der Basis oberhalb des Steuermoduls 40 eine Wärmesenke 30 angeordnet. Diese umfasst einen metallischen Grundkörper sowie einen darauf angeordneten Kamm 30a zur Wärmeabgabe. In einem Betrieb des Leuchtmittels erzeugen sowohl das Steuermodul 50 als auch die einzelnen Leuchtmodule 20 Abwärme, die einerseits über den Sockel 11 und andererseits über die Wärmesenke 30 und den Kamm 30a wirksam abgegeben wird.
Mit dem in der Figur 1 dargestellten modular aufgebautem Leuchtmittel nach Baukastenprinzip aus Leuchtmodulen, einschließlich verschiedenen Blenden, Abstandselementen und Steckmodul lassen sich verschiedene Designs, Farben und Formen für unterschiedliche Anwendungen und Bedürfnisse realisieren. Mit dem Baukastenprinzip ist es daher möglich, verschiedene Altstadtleuchten, Straßen- und Außenbeleuchtungen zu warten und gegebenenfalls zu ersetzen, ohne jedes Mal vollständig ein neues Leuchtmittel entwerfen und implementieren zu müssen.
Insbesondere Blendelemente, die sowohl auf den Leuchtmodulen als auch eigenständig auf Abstandsmodulen angebracht werden können, ermöglichen eine freie Gestaltung des Erscheinungsbildes des Leuchtmittels im ausgeschalteten Zustand. Die hier dargestellten Stromführungsschienen 102 und 101 liefern die erforderliche Energie vom Steuermodul 50 an die Leuchtmodule 20. Auf der nicht gezeigten Rückseite des Steckmoduls in dieser Ausführung sind weitere Stromführungsschienen angeordnet, die das Steuermodul 50 elektrisch leitend mit dem Lampenso- ekel 11 verbinden und so das Steuermodul 50 mit dem notwendigen Betriebsstrom und Betriebsspannung versorgen.
Figur 2 zeigt eine Ausgestaltungsform einer Altstadtleuchte nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Altstadtleuchte umfasst eine Leuchtstange, an deren oberem Ende eine Strom führende Fassung angebracht ist. In diese Fassung ist über den Sockel 11 das erfindungsgemäße Leuchtmittel eingeschraubt. Der Sockel 11 ist Teil eines Steckmoduls, welches auch die Basis 10 umfasst. Auf das Steckmodul sind verschiedene Leuchtmodule 20 sowie ein Blendmodul 40 angebracht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Blendmodul 40 nach unten geneigt und umfasst eine innenseitig angeordnete Spiegelfläche. Im Betrieb wird so Licht von den Leuchtmodulen 20 von der Spiegelfläche nach unten reflektiert. Damit wird eine Straßenbeleuchtung geschaffen, die im Betrieb die notwendige Helligkeit in dem dafür vorgesehenen Bereich erzeugt und im ausgeschalteten Zustand einen optisch ansprechenden Eindruck hervorruft .
Figur 3 zeigt die Basis 10 eines Steckmoduls nach dem vorgeschlagenen Prinzip.
Diese umfasst einen Basiskörper. Auf dessen Oberseite sind zwei Stromführungsschienen 101, 102 angeordnet, mit der die auf die Basis aufsteckbaren Leuchtmodule mit elektrischem Strom versorgt werden. Zu diesem Zweck besitzen die Stromführungsschienen 101 und 102 Zuführungen an ein hier nicht gezeigtes Steuermodul. Weiterhin sind zwei Führungsnuten 15 vorgesehen, von denen eine zwischen den beiden Stromführungsschienen angeordnet ist. Die Führungsnuten 15 dienen zur mechanischen Führung der einzelnen Leuchtmodule, sodass einerseits ein guter mechanischer Halt gewährleistet und anderer- seits ein Kurzschluss durch falsches Aufstecken der Leuchtmodule auf die Basis vermieden wird.
Die Führungsnuten 15 können darüber hinaus verschiedene Ausgestaltungen besitzen. Dies erlaubt eine Identifikation aufsteckbarer Leuchtmodule bzw. eine selektive Auswahl von verschiedenen Leuchtmodulen, von denen nur einige, abhängig von beispielsweise einer bestimmten Betriebsspannung aufgesteckt werden können.
Figur 4 zeigt die Draufsicht auf eine Basis nach einer weiteren Ausführungsform nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Basis mit dem Basiskörper 12 ist wiederum als Hohlzylinder ausgeführt, in dessen innerem Bereich das Steuermodul 50 angeordnet ist. Dieses ist einerseits mit dem hier nicht gezeigten Sockel zur Zuführung elektrischer Energie verbunden. Über weitere Zuleitungsdrähte 103 und 104 liefert das Steuermodul 50 im Betrieb des Leuchtmittels die erforderliche Energie an die Stromführungsschienen 101 und 102. Diese sind, wie dargestellt, im Wesentlichen auf gegenüberliegenden Abschnitten auf der Außenseite des Basiskörpers 12 des Steckmoduls angeordnet. Um wiederum einen Kurzschluss durch falsches Aufstecken von Leuchtmodulen zu vermeiden, ist auf der äußeren O- berfläche des Basiskörpers 12 eine Führungsschiene 15 aufgebracht .
Figur 5 zeigt einer weitere Ausgestaltungsform eines Basiskörpers 12 eines Steckmoduls 10 nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Auf einer Seite sind Führungsschienen 15 angeordnet, und auf zwei gegenüberliegenden Seiten auf der äußeren Oberfläche wiederum die Stromführungselemente 101 und 102. Der Basiskörper 12 ist als Hohlquader ausgeführt und besitzt in seinem Inneren eine Isolationsschicht 120. Auf seiner Innen- seite sind ebenfalls Stromführungsschienen 101b und 102b aufgebracht. Diese sind mit dem hier nicht gezeigten Sockel des Steckmoduls 10 zur Zuführung elektrischer Energie an ein Steuermodul gekoppelt.
Anstatt der bislang gezeigten Steuermodule, angeordnet im Basiskörper, können Steuermodule auch Teil des entsprechenden Leuchtmoduls sein. In einem derartigen Fall sind Stromführungsschienen auf dem Basiskörper vorgesehen, die über entsprechende Kontaktierung mit einer Steuereinheit eines Leuchtmoduls gekoppelt sind. Die Steuereinheit des Leuchtmoduls wird dadurch mit der notwendigen Energie versorgt und stellt die erforderliche Betriebsspannung für die optoelektronischen Bauelemente des Leuchtmoduls bereit. Dies erlaubt einen Betrieb einzelner Leuchtmodule unabhängig voneinander. Zudem können die Steuermodule einfacher hergestellt werden, da diese jeweils nur die Bauelemente eines Leuchtmoduls versorgen müssen.
Eine Ausführungsform eines Leuchtmoduls in Draufsicht zeigt die Figur 6. Entlang der Achse I-I' ist die entsprechende Schnittdarstellung in Figur 7 gezeigt.
Das Leuchtmodul 20 umfasst vorliegend einen Modulkörper 202 in Form eines Hohlzylinders mit einer inneren Aussparung. Auf der Oberfläche dieser inneren Aussparung sind erste Stromabgreifer 210 und zweite Stromabgreifer 211 angeordnet. Die Anordnung erfolgt derart, dass die Stromabgreifer bei einem Aufstecken des Leuchtmoduls auf ein entsprechendes Steckmodul die auf dem Steckmodul vorhandenen Stromführungsschienen e- lektrisch kontaktieren und somit den leitenden Kontakt herstellen. Zur Verbesserung der Kontaktierung können die Stromabgreifer zusätzlich mit Federelementen ausgestaltet sein, die die Stromabgreifer auf die entsprechenden Stromführungsschienen drücken und so einen innigen Kontakt herstellen.
Weiterhin umfasst die innere Aussparung zwei Führungsnuten 150. Diese passen in die entsprechenden Führungsschienen 15 des Steckmoduls, wodurch ein "falsches Aufstecken" des Leuchtmoduls 20 auf das Steckmodul vermieden wird. Gleichzeitig wird die mechanische Stabilität des Leuchtmittels verbessert .
Die Stromabgreifer 210 und 211 sind über entsprechende Zuführungen 212 und 213 mit verschiedenen optoelektronischen Bauelementen 200 gekoppelt. Diese sind auf der äußeren Oberfläche des Modulkörpers 202 angeordnet und gegenseitig in Form einer Parallelschaltung elektrisch verschaltet.
Die optoelektronischen Bauelemente 200 sind beispielsweise als organische Leuchtdioden ausgeführt. Alternativ können sie auch als Halbleiterleuchtdioden ausgebildet sein. Durch die Wahl verschiedener Materialsysteme lassen sich unterschiedliche Farbeindrücke erzeugen, da die optoelektronischen Bauelemente somit Licht unterschiedlicher Wellenlänge ausstrahlen. Die optoelektronischen Bauelemente 200 können verschiedene Materialsysteme, aber auch Konversionsmaterialien enthalten, um Licht verschiedener Wellenlängen zu erzeugen und somit Mischfarben zu realisieren. Auf diese Weise lässt sich unter anderem weißes Licht mit verschiedenen Farbtemperaturen implementieren. Durch eine Steuerung der Spannung bzw. des Stroms zur Versorgung der einzelnen optoelektronischen Bauelemente kann die Lichtstärke, aber auch die Farbtemperatur variiert werden. In dieser Ausführungsform sind auf den optoelektronischen Bauelementen Lichtverteiler 201 angebracht, die eine optisch gleichmäßige Lichtverteilung des von den Bauelementen 200 abgestrahlten Lichts erreichen. Zusätzlich können diese Elemente auch Konversionsmaterialien zur Umwandlung und/oder Erzeugung von Mischfarben beinhalten.
Die Leuchtmodule 20 besitzen auf ihrer Oberseite leichte Vertiefungen 250 zur Aufnahme von Dichtmaterialien bzw. Dichtungsringen 251. Dadurch lassen sich die einzelnen Leuchtmodule übereinander anordnen, wobei der Dichtungsring 251 eines Leuchtmoduls in die Vertiefung 250 eines darunter angeordneten Leuchtmoduls greift und dieses abdichtet.
In Figur 8 ist eine Draufsicht eines weiteren Leuchtmoduls nach dem vorgeschlagenen Prinzip dargestellt. Bei diesem sind zwei Stromabgreifer 210 und 211 in der innenseitigen Aussparung des hohlzylindrischen Modulkörpers 202 vorgesehen. Die beiden Stromabgreifer sind im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnet und durch eine einzelne Führungsnut 250 in der inneren Aussparung beabstandet.
Auch hier sind auf der äußeren Oberfläche des Modulkörpers 202 mehrere optoelektronische Bauelemente 200 mit darauf angeordneten Konversionsmaterialien 201 vorgesehen. Einzelne Zuleitungen führen von den Kontakten der optoelektronischen Bauelemente 200 zu den Stromabgreifern 210 bzw. 211. Die Zuleitungen sind in unterschiedlicher Höhe bzw. Tiefe des Modulkörpers 202 ausgeführt mit einer Isolationsschicht zwischen den Zuleitungen und insbesondere den Kreuzungspunkten. Die Führungsnut 150 verhindert wiederum ein falsches Aufstecken des Leuchtmoduls 20 auf ein entsprechendes Steckmodul. Dadurch wird ein Kurzschluss bzw. eine gegenläufige Polung der optoelektronischen Bauelemente vermieden.
Neben den hier dargestellten kreisrunden Leuchtmodulen können auch andere Designs und Ausführungsformen realisiert werden. Figur 9 zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem der Modulkörper 202 des Leuchtmoduls in Form eines Hohlquaders bzw. eines rechteckförmigen Hohlzylinders ausgeführt ist. In der inneren Aussparung sind im oberen Bereich zwei Führungsnuten 150 vorgesehen, sodass dieses Leuchtmodul beispielsweise auf das entsprechende korrespondierende Steckmodul gemäß Figur 5 aufsteckbar ist. Auf den beiden Querseiten der Innenaussparung sind Stromabgreifer 210 und 211 angeordnet. Diese sind über interne, durch den Modulkörper 202 hindurchgehende Zuleitungen 212 und 213 mit entsprechenden flächigen optoelektronischen Bauelementen 200 auf den Seitenflächen des Leuchtmoduls verbunden. In der Ausführung sind die optoelektronischen Bauelemente 200 großflächig ausgeführt. Zuleitungen führen durch den isolierenden Grundkörper 202 des Leuchtmoduls 213 und verbinden so die beiden optoelektronischen Bauelemente auf der Oberfläche des Grundkörpers 202 mit den entsprechenden Stromabgreifern auf der Innenseite der Aussparung.
Die Leuchtmodule können zudem zusätzliche Blendelemente beinhalten. Alternativ ist es auch möglich, Distanzscheiben bzw. Abstandselemente mit derartigen Blendelementen auszuführen. Hierbei können die Blendelemente im Wesentlichen der Form eines Leuchtmoduls folgen, sodass diese über das Leuchtmodul gestülpt und von diesem umfasst werden können. Zusätzlich ist es möglich, Blendelemente mit entsprechenden Vertiefungen und Dichtelementen vorzusehen, sodass die optoelektronischen Bau- elemente sowie die Leuchtkörper des Leuchtmoduls vollständig von einem Blendelement umschlossen sind.
Derartige Blendelemente können farbig opak, farbig translu- zent oder auch teilweise verspiegelt sein. Sie können aus durchsichtigem Glas oder Kunststoff bzw. matt transluzentem Glas oder Kunststoff bestehen. Zusätzliche verschiedene Ausführungsformen und Designs sind möglich, um den teilweise recht unterschiedlichen Altstadtleuchten und Straßenbeleuchtungen verschiedener kommunaler Gebiete Rechnung zu tragen.
Auf diese Weise lassen sich verschiedene Blendelemente mit den Modulkörpern und den optoelektronischen Bauelementen kombinieren und so unterschiedlich designte und ausgestaltete Leuchtmodule realisieren. In der in Figur 10 dargestellten Ausführungsform ist die Blende im Wesentlichen kreisrund ausgeführt, wobei die innere Aussparung Führungsnuten 150 aufweist. Die Schnittansicht entlang der Achse I-I' ist in den beiden unteren Teilfiguren in Form zweier verschiedener Blendkörper 40a und 40 dargestellt.
Die Blende 40a umfasst einen transluzenten Kunststoff, während die Blende 40 im Bereich der optoelektronischen Bauelemente auf dem Modulkörper mehrere Aussparungen 401 besitzt. Der Blendenkörper 400 zeigt weiterhin auf einer ersten Seite eine Aussparung 250, die kreisrund ausgeführt und zur Aufnahme eines entsprechenden Dichtungsrings ausgestaltet ist. Beim Zusammenbau des Leuchtmoduls, einschließlich des Blendelements 40 bzw. 40a, wird beim Aufeinanderstecken verschiedener Leuchtmodule und Blendelement jeweils ein Dichtungsring in die Vertiefung 250 eingesetzt. Die dargestellten Blenden 40 und 40a ermöglichen eine freie Gestaltung des Erscheinungsbildes und schützen durch das Dichtelement zwischen zwei auf- einander gestapelten Leuchtmodulen sowohl den Modulkörper als auch die auf dem Modulkörper angeordneten optoelektronischen Bauelemente .
Neben den dargestellten kreisrunden Blendelementen der Figur 10 sind auch andere Ausgestaltungsformen denkbar. Figur 11 zeigt diesbezüglich eine Ausführungsform eines Leuchtmittels, welche im Gegensatz zu der Ausgestaltungsform der Figur 1 nicht senkrecht in eine Fassung, sondern waagerecht in die Fassung, beispielsweise entlang der Achse I-I' eingesetzt wird. Diese Ausführungsform eignet sich zum Einsatz in Altstadtleuchten bzw. Straßenbeleuchtungen, bei denen das Leuchtmittel im Wesentlichen waagerecht zur Straße liegt.
Das Leuchtmittel der Figur 11 ist aus einem Steckmodul, einem Leuchtmodul 20 und einem Blendmodul 40 aufgebaut. Das Steckmodul umfasst den Sockel 11 zum Einschrauben in eine entsprechende Fassung, eine Basis 10 mit mehreren Stromführungsschienen 101 und 102 sowie am vom Sockel 11 abgewandten Ende ein Steuermodul 50 und eine Wärmesenke 30 mit einem Kamm 30a zur Abgabe von thermischer Energie im Betriebsfall. Das Leuchtmodul 20 ist auf das Steckmodul aufgesteckt und mechanisch an dem Blendmodul 40 befestigt.
Figur 12 zeigt eine Draufsicht entlang der Achse I-I' gemäß Figur 11 des Leuchtmoduls 20. Dieses ist kreisrund in Form eines Hohlzylinders ausgeführt und enthält in seiner inneren Aussparung neben einer Führungsnut 150 auch mehrere Stromabgreifer 210 und 211. Die Stromabgreifer 211 und 210 sind jeweils gegenüberliegend einander angeordnet. Die Führungsschiene 150 greift in eine entsprechende Führungsnut der Basis 10 des Steckmoduls und dient zur mechanischen Fixierung des Leuchtmoduls auf dem Steckmodul. Auf der äußeren Seite des Modulkörpers 202 sind mehrere optoelektronische Bauelemente 200 angeordnet. Diese sind derart ausgeführt, dass sie Licht im Wesentlichen seitwärts abstrahlen.
Figur 13 zeigt die Draufsicht entlang der Achse I-I' der Figur 11 des Blendelements 40. Das Blendelement umfasst einen Blendenkörper 400, ebenfalls kreisrund, mit einer Aussparung und einer darin angeordneten Führungsschiene 150. Di Nut sitzt im Wesentlichen an der gleichen Position wie die Führungsschiene 150 des Leuchtmoduls 20 der Figur 12. Weiterhin ist ein Blendenschirm 410 vorgesehen, der sich halbkreisförmig über den Blendenkörper 400 spannt. Der Blendenschirm 410 ist verspiegelt und derart ausgeführt, dass er im Zusammenhang mit dem Leuchtmodul 20 Licht der Bauelemente 200 in die gewünschte Richtung, vorliegend nach unten, ablenkt. Gleichzeitig dient der Blendenschirm 410 einem Schutz des Leuchtmoduls 20 vor Regen oder ähnlichen äußeren Umwelteinflüssen.
Im Betrieb des Leuchtmittels der Figur 11 wird Licht der Bauelemente 200, welches seitwärts abgestrahlt wird, durch den Blendenschirm 410 nach unten abgelenkt. Zu diesem Zweck ist der Blendenschirm 410 parabelförmig ausgestaltet. Im ausgeschalteten Zustand dient der Blendenschirm zur Erzeugung eines optisch ansprechenden Zustands des Leuchtmittels und kann beispielsweise bereits verwendeten ähnlichen und herkömmlichen Leuchtmittels für Altstadtbeleuchtungen oder Straßenbeleuchtungen ähneln.
Durch das vorgeschlagene Baukastenprinzip aus Steckmodul und Leuchtmodul, einschließlich verschiedener Blenden, die sowohl eigenständig als auch Teil des Leuchtmoduls sein können, wird ein Leuchtmittel geschaffen, welches in einer Vielzahl von Altstadtleuchten und Straßen- bzw. Außenbeleuchtungen ein- setzbar ist. Das Baukastenprinzip ermöglicht die Ausgestaltung verschiedener Designs, Formen und Farben, ohne das Leuchtmittel vollständig neu entwickeln zu müssen. Gerade im Bereich von Gemeinden und Städten, deren Altstadtleuchten und Straßenbeleuchtungen an das jeweilige Straßenbild angepasst sind, erlaubt das vorgeschlagene Prinzip aus Steck- und Leuchtmodulen eine einfache Wartung bereits bestehender Systeme bzw. einen Austausch durch energieeffiziente und sparsame Leuchtmittel, ohne den ästhetischen Eindruck zu stören.

Claims

Patentansprüche
1. Steckmodul (2) für ein modular aufgebautes Leuchtmittel (1), insbesondere für Straßenbeleuchtung, umfassend: eine, insbesondere hohlzylindrisch geformte, Basis (10) mit einer ersten und einer zweiten Stromführungsschiene (101, 102) und mit wenigstens einem Führungselement (15, 150) geeignet zur mechanischen Führung wenigstens eines Leuchtmoduls (20); einen Sockel (11) an einem Ende der Basis (10), mit der ersten und der zweiten Stromführungsschiene (101, 102) zur Zuführung elektrischen Stromes gekoppelt ist; eine Wärmesenke (30) an einem anderen Ende der Basis (10) .
2. Das Steckmodul nach Anspruch 1, bei dem die erste Stromführungsschiene (101) und die zweite Stromführungsschiene (102) auf der äußeren Oberfläche eines Basiskörpers (10) längsseitig und voneinander beabstandet angeordnet sind.
3. Das Steckmodul nach Anspruch 2, bei dem die erste Stromführungsschiene (101) und die zweite Stromführungsschiene (102) im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnet und durch das wenigstens eine Führungselement (15) beabstandet sind.
4. Das Steckmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter umfassend: ein Steuermodul (50), welches zur Abgabe elektrischer E- nergie an wenigstens ein Leuchtmodul (2) mit der ersten sowie der zweiten Stromführungsschiene (101, 102) gekoppelt und an den Sockel (11) zur Aufnahme elektrischer E- nergie angeschlossen ist.
5. Das Steckmodul nach Anspruch 4, bei dem das Steuermodul (50) innerhalb eines hohlzylindrischen Basiskörpers (12) oder an dem anderen Ende der Basis (10) in Wärmekontakt zur Wärmesenke (30) angeordnet ist.
6. Leuchtmodul (20) für ein modular aufgebautes Leuchtmittel, insbesondere für Straßenbeleuchtung, umfassend: eine Modulkörper (202) mit einer Aussparung und einem Führungselement (15, 150) zur Aufnahme des mechanischen Führungselementes (15, 150) der Basis (10) des Steckmoduls
(2); einen ersten Stromabgreifer (210) und einen zweiten Stromabgreifer (211), die ausgestaltet sind, jeweils mit einer der ersten und der zweiten Stromführungsschiene (101, 102) der Basis (10) des Steckmoduls (2) gekoppelt zu werden; mehrere optoelektronische Bauelemente (200, 201), die auf einer der Aussparung abgewandten Seite des Modulkörpers
(202) angeordnet und mit dem ersten Stromabgreifer (210) sowie mit dem zweiten Stromabgreifer (210) durch Zuführungen (212, 213) elektrisch gekoppelt sind.
7. Leuchtmodul nach Anspruch 6, bei dem die optoelektronische Bauelemente (200, 201) in elektrischer Parallelschaltung miteinander verschaltet und mit der ersten und der zweiten Stromabgreifer (210, 211) verbunden sind.
8. Leuchtmodul nach einem der Ansprüche 6 bis 7, bei dem die optoelektronischen Bauelemente (200), lichtemittierende Halbleiterkörper und/oder organische Leuchtdioden umfassen .
9. Leuchtmodul nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem der Modulkörper (202) einen Hohlzylinder aufweist, auf dessen Außenseitefläche die mehrere optoelektronische Bauelemente (200, 201) angeordnet sind.
10. Leuchtmodul nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem der Modulkörper (202) einen Hohlzylinder aufweist, auf dessen Innenseitenfläche der erste Stromabgreifer (210) sowie der zweite Stromabgreifer (211) angeordnet ist.
11. Leuchtmodul nach einem der Ansprüche 6 bis 10, weiter umfassend: ein Abstandselement (30), welches oberhalb oder unterhalb des Modulkörpers (202) angeordnet ist.
12. Leuchtmodul nach einem der Ansprüche 6 bis 11, weiter umfassend: ein Halterungselement (400); wenigstens ein Blendelement (40, 40a, 410), welches an dem Halterungselement (400) befestigt ist, zur Umlenkung einer Abstrahlrichtung von Licht der mehreren optoelektronischen Bauelemente (200) .
13. Leuchtmodul nach einem der Ansprüche 11 oder 12, bei dem das Halterungselement (400) an dem Abstandelement oder an dem Modulkörper (202) befestigt ist.
14. Modular aufgebautes Leuchtmittel, insbesondere für Straßenbeleuchtung, umfassend: ein Steckmodul (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5; wenigstens ein Leuchtmodul (20) nach einem der Ansprüche 6 bis 13.
15. Modular aufgebautes Leuchtmittel nach Anspruch 14, bei dem wenigstens ein Blendelement (40, 40a) vorgesehen ist, welches Licht der optoelektronische Bauelemente des wenigstens einen Leuchtmoduls (20) in Richtung des Sockels (11) an dem Ende der Basis (10) ablenkt.
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