AT516127B1 - Profilelement mit darin aufgenommenen Leuchtmitteln - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement, umfassend ein Hohlprofil (1), welches zwei beabstandete Schenkel (1.1, 1.2) und einen diese verbindenden Grundkörper (1.3) aufweist, wobei zwischen den beabstandeten Schenkeln (1.1, 1.2) eine sich in Längsrichtung des Hohlprofil (1) erstreckende Ausnehmung gebildet ist, in der mehrere Leuchtmittel (2), insbesondere LEDs, und deren elektrischen Leitungen aufgenommen sind, wobei die Ausnehmung in Längsrichtung des Hohlprofils (1) am freien, dem Grundkörper (1.3) abgewandten Ende der Schenkel (1.1, 1.2) durch eine Folie (4) verschlossen ist, wobei sich die Folie (4) über zumindest einen Teil der äußeren Mantelfläche des Hohlprofils (1), umfassend zumindest einen Teilbereich jedes der beiden Schenkel (1.1, 1.2), erstreckt.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Profilelement mit darin aufgenommenen Leuchtmitteln, zur Ausbildung eines robusten Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelements In Leichtbauweise, insbesondere zur Verwendung als Teil einer großflächigen Anzeigevorrichtung.

[0002] Bei einer Anzeigevorrichtung mit einem Leuchtdioden (LED) Display ist es aus der DE 202006013704 Ul bekannt auf einem Gestellrahmen mehrere quadratische und vollflächige Module nebeneinander vorzusehen, die eine Vielzahl an LED-Leuchtmitteln tragen. Der die Leuchtmittel tragende Gestellrahmen kann auch zur Führung der elektrischen Zuleitung zu den LED-Leuchtmitteln dienen. Derartige Anzeigevorrichtungen können zwar eine geringe Bautiefe bieten und eine einfache Montage ermöglichen, nachteilig sind derartige Anzeigevorrichtungen jedoch konstruktiv vergleichsweise aufwendig, bzw. schwer ausgeführt, damit diese von Wind verursachten Belastungen standhalten können, wodurch auch ein sehr robustes Fundament benötigt wird.

[0003] Die US 2007/0097015 AI zeigt ein Fassaden Display, welches aus vielen parallelen Profllelementen besteht. Jedes lang gestreckte Profilelement weist eine sich in Längsrichtung des Profilelements erstreckende Ausnehmung auf, wobei eine Vielzahl von Leuchtdiodengruppen an mehreren Platinen montiert sind, wobei die mehreren Platinen jeweils in einer Schutzmasse integriert sind und die mehreren Platinen in die Ausnehmung derart eingesetzt sind, dass die Vielzahl der Leuchtdiodengruppen zumindest teilweise aus den Ausnehmungen heraus ragen oder wenigstens der Außenseite bzw. der Öffnung des jeweiligen Profilelements zugewandt sind. Nachteilig ist, dass die Ausnehmung des Profilelements völlig durch die Schutzmasse ausgefüllt ist. Nachteilig ist zudem, dass das Profilelement zumindest so stark dimensioniert sein muss, dass die beiden die Ausnehmung begrenzenden Schenkel nicht auseinander gedrückt werden, was ein Herausfallen der Schutzmasse samt Platinen zur Folge haben kann, wenn diese nur durch Presspassung oder Klemmung in der Ausnehmung gehalten wird. Würde die Schutzmasse die Ausnehmung nicht vollständig ausfüllen, ergibt sich das Problem, dass die Ausnehmung abgedichtet werden muss, um das Eindringen von Schmutz und größeren Mengen Wasser zu verhindern. Eine solche, nur teilweise Ausfüllung der Ausnehmung und Lösungen der damit verbundenen Probleme sind in der US 2007/0097015 AI nicht gezeigt.

[0004] Die DE 202005018149 Ul zeigt eine Weiterentwicklung der US 2007/0097015 A bei welcher die Vorrichtung ein zusätzliches transparentes Profilelement umfasst, welches als Abdeckung für das Profilelement dient. Dadurch das transparente Profilelement der Abdeckung wird die Ausnehmung des tragenden Profilelements verschlossen, die LEDs befinden sich im so gebildeten Hohlraum zwischen den beiden Profilelementen. Nachteilig sind unter anderem der komplexere Aufbau und die zusätzliche Gewichtserhöhung durch das Profilelement der Abdeckung.

[0005] Die US2002126064 (AI) zeigt den Aufbau einer Videowall mit LED-Röhren. In transparenten Röhren sind dazu Platinen mit LEDs befestigt. Die Platinen und LEDs sind somit allseitig von der Röhre umschlossen. Nachteilig ist unter anderem das Gewicht des geschlossenen Rohres, die erschwerte Zugänglichkeit, bzw. Montage der Platinen im Rohr und damit die begrenzte Länge eines durchgehenden Rohrabschnitts.

[0006] Die EP 2166276 AI zeigt ein Profilelement, welches im Inneren einer Ausnehmung eine Lentikularfolie aufweist. Die Lentikularfolie ist mit ihren Längsseiten in die Ausnehmungen des Aluminiumprofils eingeklemmt. Die Lentikularfolie hat eine optische Funktion und dient nicht zum Schutz oder der Stabilität des Profilelements.

[0007] Die DE20315543 Ul zeigt ein Profilelement, welches im Inneren eine Diffusorfolie aufweist. Die Diffusorfolie ist in einer Ausnehmung des Profilelements befestigt. Die Diffusorfolie hat eine optische Funktion und dient nicht zum Schutz oder der Stabilität des Profilelements.

[0008] Die DE102008019084A1 zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung, welche kein Profilelement aufweist, da die Leuchtstreifen und optischen Elemente direkt auf einer Platine platziert sind. Die Folie der Beleuchtungsvorrichtung ist eine Hologramm- oder Diffusorfolie, erfüllt somit wiederum eine optische Funktion, wodurch selbiges wie für die Lentikularfolie und die Diffusorfolie der beiden vorgenannten Schriften gilt.

[0009] Die EP1862726 AI zeigt eine flexible „LED-Schlange", welche durch eine äußere Schicht im Extrudierverfahren überzogen ist, diese „Schlange" stellt kein Hohlprofil im Sinn der gegenständlichen Erfindung dar, bzw. ist die extrudierte Schicht keine Folie.

[0010] Die W02004070262A2 zeigt einen flexiblen Wellenleiter-Körper, in welchen LED-Streifen integriert sind. Eine reflektierende Folie kann auf einem Teilbereich dieses Wellenleiter-Körpers angebracht sein, um Licht in diesen zurück zu reflektieren. Der flexible Wellenleiterkörper stellt kein Hohlprofil im Sinn der gegenständlichen Erfindung dar, bzw. ist dieser kein Hohlprofil, da dieser durch Vergussmasse einen massiven Körper aufweist.

[0011] Zusammengefasst sind nach dem Stand der Technik drei Varianten zur Herstellung von länglichen LED-Beleuchtungskörpern bekannt. Das erste besteht in der Verwendung von Röhren, in welchen die Platinen mit den LEDs eingebracht sind. Bei der zweiten und dritten Variante wird ein einseitig offenes Profilelement verwendet, in dessen Ausnehmung die Platinen angebracht sind, wobei die Platinen und LEDs entweder durch eine gießfähige Schutzmasse oder durch ein starres transparente Abdeckelement gegenüber Umwelteinflüssen geschützt sind.

[0012] Alle bislang bekannten Varianten haben den gemeinsamen Nachteil, dass die resultierenden Beleuchtungskörper bzw. Anzeigeelemente relativ schwer sind, bzw. leichtere LED-Elemente für spezielle Anwendung wünschenswert wären. Zudem gibt es nach dem Stand der Technik keine zufriedenstellende Lösung, um Im Falle einer mechanischen Beschädigung eines Elements Passanten vor herunterfallenden Teilen zu schützen.

[0013] Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelemente mit mehreren einzelnen Leuchtmitteln, insbesondere LEDs nicht nur kompakt, sondern auch konstruktiv einfach und mit geringerem Eigengewicht auszubilden. Dabei soll die Anzeigevorrichtung eine zumindest vergieichbare Standfestigkeit hinsichtlich seiner Leuchtmittel aufweisen.

[0014] Eine weitere Teilaufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden, die Beleuchtungs-bzw. Anzeigeelemente sicherer zu gestalten, in der Hinsicht, dass im Fall einer mechanischen Beschädigung keine Bruchstücke der Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelemente herunterfallen und dadurch Passanten verletzen können.

[0015] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, indem ein Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement vorgeschlagen wird, umfassend ein in Längsrichtung formstabiles Hohlprofil, welches zwei beabstandete Schenkel und einen diese verbindenden Grundkörper aufweist, wobei zwischen den beabstandeten Schenkeln eine sich in Längsrichtung des Hohlprofil erstreckende Ausnehmung gebildet ist, in der mehrere Leuchtmittel, insbesondere LEDs, und deren elektrischen Leitungen aufgenommen sind und wobei die Ausnehmung in Längsrichtung des Hohlprofils am freien, dem Grundkörper abgewandten Ende der Schenkel durch eine Folie verschlossen ist, wobei sich die Folie über zumindest einen Teil der äußeren Mantelfläche des Hohlprofils, umfassend zumindest einen Teilbereich jedes der beiden Schenkel, erstreckt.

[0016] Dabei kann eine Folie die Ausnehmung über die gesamte Länge des Hohlprofils verschließen, oder aus mehreren sich in Längsrichtung der Ausnehmung überlappenden Foliensegmenten gebildet sein.

[0017] Die Leuchtmittel sind bevorzugt LEDs, insbesondere Hochleistungs-LEDs, da diese gegenüber anderen bekannten Leuchtmitteln wie z.B. (Glüh-) Lampen energieeffizienter, schneller schaltbar und kleiner sind. Jede LED ist bevorzugt je in ein eigenes transparentes Kunststoff- oder Glasgehäuse eingebettet, wobei dieses Gehäuse bevorzugt am unteren Ende einen Bereich mit vergrößertem Querschnitt aufweist.

[0018] Bevorzugt ragen die LED-Leuchtmittel durch Löcher in der Folie teilweise aus der Ausnehmung des Hohlprofils hervor.

[0019] Bevorzugt ist die Folie matt schwarz. Bevorzugt ist die Folie selbstklebend ausgeführt. Bevorzugt umschließt die Folie die gesamte Mantelfläche des Hohlprofils. Besonders bevorzugt überlappt die Folie sich selbst in einem Teilbereich.

[0020] Bevorzugt verlaufen die elektrischen Zuleitungen als Leiterbahnen auf einer Platine. Bevorzugt sind die Platinen mit einem Bussystem und Treiberstufen versehen, welche zur Steuerung der LEDs dienen. Besonders bevorzugt besteht die Platine aus mehreren Segmenten, die untereinander mit flexiblen elektrischen Leitungen insbesondere mit Flachbandkabeln verbunden sind.

[0021] Bevorzugt weist das Hohlprofil einen U-förmigen Querschnitt auf. Das Hohlprofil kann aus einem beliebigen Material aber bevorzugt aus einem Kunststoffwerkstoff insbesondere PEEK (Polyetheretherketon), oder Metallwerkstoff, insbesondere aus Aluminium, bestehen.

[0022] Bevorzugt ist das Hohlprofil elastisch verformbar, sodass die beiden beabstandeten parallelen Schenkel des Profils bei der Montage oder Demontage unter Kraftaufwand auseinander gedrückt werden können, solange die Folie nicht angebracht ist.

[0023] Besonders bevorzugt sind die LEDs in eine Stützleiste integriert, wobei diese Stützleiste als Abstandhalter zwischen den Schenkeln des Hohlprofils eingesetzt ist. Die Stützleiste verleiht dem Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement zudem seitliche Stabilität.

[0024] Die Stützleiste kann ebenso wie die Platine aus mehreren Segmenten bestehen, um Längenänderungen aufgrund von thermischer Ausdehnung ausgleichen zu können. Die beiden Schenkel des Hohlprofils weisen bevorzugt in Längsrichtung je eine Nut auf, welche zur Aufnahme der Stützleiste, oder eines verbreiterten Gehäuseabschnitts der Leuchtmittel dient. Der die beiden Schenkeln verbindende Grundkörper des Hohlprofils weist bevorzugt eine in Längsrichtung verlaufende Nut auf, welche zur Führung, bzw. Stützung der Platine dient.

[0025] Die Erfindung kann als Beleuchtungselement Verwendung finden. Im einfachsten Fall ist es dabei ausreichend, wenn alle Leuchtmittel dieselbe Leucht-Farbe aufweisen und parallel geschalten sind.

[0026] Besonders bevorzugt ist die Erfindung als Anzeigeelement ausgeführt, wobei jedes Leuchtmittel einzeln gesteuert werden kann. Bevorzugt sind dabei Leuchtmittel in den Farben rot, grün, blau in unmittelbarere Nähe zueinander angeordnet zur Ausbildung eines Farbpixels. Ist nur ein erfindungsgemäßes Anzeigeelement vorhanden können so diverse optische Effekte realisiert werden.

[0027] Besonders bevorzugt sind mehrere erfindungsgemäße Anzeigeelemente nebeneinander auf Abstand an einem Traggestell vorgesehen, um eine Anzeigefläche zu bilden, die gegenüber dem Stand der Technik deutlich gewichtssparender ausgeführt ist. Die beabstandeten Hohlprofile sorgen gegenüber vollflächigen Anzeigetafeln für eine verminderte Windangriffsfläche indem eine Durchströmung der Anzeigevorrichtung ermöglicht wird, sodass selbst bei einem Traggestell mit verminderten Steifigkeitswerten erhöhten Windbelastungen ausreichend standgehalten werden kann. Die Schaffung einer vergleichsweise leichten und dennoch äußerst belastbaren und standfesten Anzeigevorrichtung kann so ermöglicht werden. Hinzu kommt, dass mit einem Vorsehen der LED-Leuchtmittel in einem Hohlprofil aufgrund des thermischen Konstruktionsverbunds gleichzeitig auch für deren gleichmäßige Kühlung gesorgt werden kann. Dadurch kann sich beispielsweise ein verbessertes Betriebsverhalten der Leuchtdioden einstellen, was gerade bei Hochleistungs-LED-Leuchtmitteln, wie diese für Reklame- bzw. Anzeigedarstellung meist Verwendung finden, von Vorteil sein kann, um deren vergleichsweise hohe Verlustleistung zum Zwecke einer Erhöhung der Lebensdauer abzutragen. Da eine zusätzliche Kühlung beispielsweise durch Lüfter nicht notwendig ist, kann so der Energiebedarf der Anzeigevorrichtung reduziert werden.

[0028] Konstruktive Einfachheit ergibt sich auch dadurch, dass die Hohiprofiie auch die eiektri-schen Zuieitungen ihrer jeweiiigen LED-Leuchtmittei mindestens teiiweise führen, wodurch diese Zuieitungen vor eventueiien Beschädigungen geschützt werden können. Außerdem kann auf diese Weise der Raum zwischen den Hohiprofiien frei von Strömungswiderständen gehaiten werden, was die Windangriffsfiäche und somit die mechanische Beiastung der Anzeigevorrichtung reduzieren kann.

[0029] Um den Konstruktionsverbund zwischen LED-Leuchtmittein und Hohiprofii besonders beiastbar auszugestaiten, kann vorgesehen sein, dass die u-förmigen Hohiprofiie je mindestens einen Anschiag für den Gehäuseboden der LED-Leuchtmittei ausbiiden. Mechanische Beiastungen auf die LED-Leuchtmittei können somit vom Hohiprofii aufgefangen und von ihren eiektrischen Zuieitungen bzw. deren Ansteuerung fern gehaiten werden. Bei Erschütterungen, wie diese bei Aufsteiiung der Anzeigevorrichtung im Freien aufgrund von Windkräften eintreten können, muss somit kein Leitungsbruch befürchtet werden - seibst bei widrigen Betriebsbedingungen kann somit eine vergieichsweise hohe Standfestigkeit der Anzeigevorrichtung sicherge-steiit werden.

[0030] Stehen die Gehäusemäntei der LED-Leuchtmittei dem betreffenden Hohiprofii teiiweise vor, kann eine Beeinträchtigung ihrer Abstrahiwinkei vermieden und somit eine vergieichsweise heiie Anzeige ermögiicht werden. Außerdem kann das Hohiprofii auf diese Weise für eine verbesserte Wärmeabieitung vom Gehäuse der LED- Leuchtmittei sorgen.

[0031] Bevorzugt biiden je drei aufeinanderfoigende Leuchtmittei im Hohiprofii zusammen ein Farbpixei. Aiternativ können, jeweiis LED-Leuchtmittei eines Hohiprofiis mit LED-Leuchtmittein eines benachbarten anderen Hohiprofiis einfärbiges Pixei ausbiiden. Die Aufteiiung der drei LED-Leuchtmittei für ein Farbpixei könnte auf zwei oder drei benachbarte Hohiprofiie erfoigen.

[0032] Weist die Steuerung wenigstens eine Empfangseinheit zum Empfang von Anzeigedaten und mindestens zwei mit der Empfangseinheit eiektrisch verbundene Treiberstufen auf, die jeweiis mit den LED-Leuchtmittein eines Hohiprofiis eiektrisch verbunden und in diesem Hohiprofii vorgesehen sind, kann der Verkabeiungsaufwand zu den einzeinen LED-Leuchtmittein vermindert werden.

[0033] ist die Empfangseinheit mit den Treiberstufen der jeweiiigen Hohiprofiie über eine eigene eiektrische Datenieitung verbunden, kann eine Verbindung zu je einem Hohiprofii ausreichen, um dessen LED-Leuchtmittei individueii anzusteuern. Außerdem können die Hohiprofiie vergieichsweise einfach ausgetauscht werden, so dass ein Wartungsaufwand bei eventueii defekten LED- Leuchtmittein deutiich reduziert werden kann.

[0034] Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen veranschauiicht, wobei diese beispieihaf-te, insbesondere bevorzugte Ausgestaitungsformen der Erfindung darsteiien: [0035] Fig. 1: Die Fig. 1a und 1b zeigen besonders bevorzugte Beieuch- tungs- bzw. Anzeigeeiemente, bei weichen die einzeinen Leuchtmittei aus dem Profiieiement vorstehen, im Querschnitt.

[0036] Fig. 2: Die Fig. 2a und 2b zeigen besonders bevorzugte Beieuch- tungs- bzw. Anzeigeeiemente, bei weichen die einzeinen Leuchtmittei nicht aus dem Profiieiement vorstehen, im Querschnitt.

[0037] Fig. 3: zeigt ein besonders bevorzugtes Beieuchtungs- bzw. Anzei- geeiement mit Stützieiste von vorne und im Längs- und Querschnitt.

[0038] Fig. 4: zeigt ein besonders bevorzugtes Beieuchtungs- bzw. Anzei- geeiement ohne Stützieiste von vorne und im Längs- und Querschnitt.

[0039] Fig. 5: Die Fig. 5a, 5b und 5c zeigen schematisch den Zusammen bau eines besonders bevorzugten Beieuchtungs- bzw. An-zeigeeiements.

[0040] Fig. 6: Zeigt eine aus erfindungsgemäßen Anzeigeelementen zu sammengesetzte Anzeigefläche von vorne und von oben.

[0041] Fig. 7: Zeigt die besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Verwen dung erfindungsgemäßer Anzeigeelemente an einem Helikopter.

[0042] Fig. 8: Die Fig. 8a und 8b zeigen erfindungsgemäße Beieuchtungs- bzw. Anzeigeele mente, bei welchen die Leuchtmittel in Richtung des Grundkörpers des Hohlprofils weisen, im Querschnitt.

[0043] in Fig. 1a ist ein besonders bevorzugtes beispielhaftes Beieuchtungs- bzw. Anzeigeelement gezeigt. Dieses besteht aus einem Hohlprofil 1, welches in Längsrichtung Ausnehmung aufweist, in dieser Ausnehmung befindet sich zumindest eine Platine 3, an welcher mehrere Leuchtmittel 2, bevorzugt in Form von LEDs, insbesondere ultrahellen LEDs, angebracht sind. Besonders bevorzugt sind die LEDs entlang einer Reihe an der Stirnseite der Platine angebracht, da sich so besonders schmale Beieuchtungs- bzw. Anzeigeelemente ergeben. Die LEDs sind besonders bevorzugt in zumindest einer Stützleiste 5 befestigt. Die LEDs können beispielsweise formschlüssig oder durch Presspassung oder Verklebung in der Stützleiste 5 fixiert sein und so insbesondere gegen Bewegung aus der Ausnehmung des Hohlprofils heraus (in der Fig. 1a nach oben) gesichert sein. Die Leuchtmittel 2 ragen aus der Ausnehmung des Hohlprofils 1 vor. Die beiden Schenkel 1.1 und 1.2 des Hohlprofils 1 weisen je eine Nut zur Aufnahme der Stützleiste 5 auf. Das Einsetzen der Einheit aus Platine 3, Leuchtmitteln 2 und Stützleiste 5 kann durch seitliches Einschieben in das Hohlprofil 1 erfolgen. Besonders bevorzugt können die Schenkel 1.1 und 1.2 durch das Aufbringen einer Kraft auseinander gedrückt werden, wobei diese selbst oder der die Schenkel 1.1, 1.2 verbindende Grundkörper 1.3 des Hohlprofils 1 gebogen wird.

[0044] Nachdem die Schenkel 1.1, 1.2 auseinander gedrückt wurden, kann die Einheit aus Platine 3, Leuchtmitteln 2 und Stützleiste 5 von vorne, also in einem Winkel von 90° zur Längserstreckung des Hohlprofils 1 in die Ausnehmung eingebracht werden. Lässt man die Schenkel 1.1, 1.2 in die Ausgangsposition zurückkehren, so ist die Stützleiste 5 in den beiden Nuten der Schenkel 1.1, 1.2 gegen eine Bewegung in Querrichtung des Hohlprofils 1 gesichert.

[0045] Das Hohlprofil 1 ist von einer Folie 4 umschlossen, wobei die Folie 4 bevorzugt elastisch ist. Die Folie 4 erfüllt mehrere Aufgaben. Diese dient dazu, die beiden Schenkel 1.1, 1.2 durch Zugspannung zusammen und somit gegen die Stützleiste 5 zu drücken. Sobald die Folie 4 angebracht wurde, sind die Schenkel 1.1, 1.2 in ihrer Position fixiert und die Einheit aus Platine 3, Leuchtmitteln 2 und Stützleiste 5 kann auch bei auftreten einer Kraft nicht mehr aus der Ausnehmung des Hohlprofils 1 bewegt werden bzw. fallen.

[0046] Die Folie 4 ist mit Löchern versehen, durch welche die Leuchtmittel 2 ragen. Diese Löcher haben bevorzugt einen etwas geringeren Durchmesser als die Gehäuse der Leuchtmittel 2, wodurch die Folie 4 die Leuchtmittel 2 dichtend umschließt, sodass kein Schmutz und keine größeren Mengen Flüssigkeit in das Hohlprofil 1 eindringen können.

[0047] Die Folie 4 ist besonders bevorzugt so flexibel bzw. elastisch, dass bei einer Längsverschiebung der Leuchtmittel 2 aufgrund einer unterschiedlichen Wärmeausdehnung des Hohlprofils 1, der Platine 3 und/oder der Stützleiste 5, die Dichtwirkung an den Löchern der Folie 4 aufrecht bleibt.

[0048] Die Qberfläche der Folie 4 ist besonders bevorzugt matt schwarz ausgeführt. Dadurch wird die Reflexion von Licht am Beieuchtungs- bzw. Anzeigeelement minimiert, was einen besseren Kontrast zur Folge hat. Die Folie 4 kann prinzipiell auch als Laminat in allen möglichen Farben sowie mit optisch ansprechender Bedruckung ausgeführt sein, so kann die Folie 4 beispielsweise eine Holzoberfläche imitieren.

[0049] Besonders bevorzugt umschließt die Folie 4 das Hohlprofil 1 zur Gänze, dadurch werden bei einem Bruch des Hohlprofils 1 die Bruchstücke durch die Folie 4 zusammen gehalten, so-dass diese nicht herabfallen können.

[0050] Dadurch, dass die Folie 4, die beiden Schenkel 1.1, 1.2 gegeneinander drückt, und somit eine Öffnung dieser verhindert, kann das Hohlprofil 1 besonders dünnwandig und somit leicht ausgeführt sein.

[0051] In Fig. 1b werden zusätzliche Details gezeigt, so kann die Platine 3 in einer Nut im Grundkörper 1.3 geführt sein, sodass bei horizontaler Ausrichtung des Hohlprofils 1 die Platine 3 an ihrer hinteren Stirnfläche an der Seitenfläche der Nut aufliegt, sodass die Kontakte der Leuchtmittel 2 weniger auf Biegung belastet werden. Zudem dargestellt ist der Aufbau der Stützleiste 4 aus mehreren Elementen, auf welchen in der Beschreibung der Fig. 5a - 5c näher eingegangen wird.

[0052] In den Fig. 2a und 2b sind erfindungsgemäße Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelemente gezeigt, bei welchen die Leuchtmittel dem Hohlprofil 1 nicht vorstehen. In diesem Fall weist die Folie 4 keine Löcher auf. Vorteilhaft ist der einfachere Aufbau, nachteilig der eingeschränkte Abstrahlwinkel der Leuchtmittel, welcher jedoch für manche Anwendung auch gewünscht sein kann. Wie in Fig. 2a gezeigt kann die Ausnehmung des Hohlprofils 1 von einer transparenten Folie 4 verschlossen sein, welche das gesamte Hohlprofil 1 umschließt. Bei dieser Ausgestaltung kann das Hohlprofil auch transparent, oder mattschwarz ausgeführt sein, oder nur außen eine matt schwarze Beschichtung aufweisen, und im Inneren der eine Ausnehmung reflektierende Oberfläche haben.

[0053] Wie in Fig. 2b gezeigt kann eine transparente Folie 4.1 nur die Öffnung der Ausnehmung und die Stirnseite der Schenkel 1.1, 1.2 überdecken. Besonders bevorzugt ist in diesem Fall eine zusätzliche matt schwarze Folie 4 vorhanden, welche das Hohlprofil 1 umschließt und im Bereich der Leuchtmittel 2 Öffnungen insbesondere in Form von Löchern oder Langlöcher aufweist.

[0054] In Fig. 3 ist ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement in drei Schnittansichten gezeigt. Es weist eine Reihe von Beleuchtungsmitteln 2, insbesondere ultrahelle LEDs auf, welche über eine Stützleiste 5 verbunden sind und an der Stirnseite der Platine 3 befestigt sind. Die Platine 3 weist an beiden Enden ein Flachbandkabel auf, mit welchen die Platine 3 mit der folgenden Platine 3 oder mit einer Steuereinheit verbunden ist. Die Platine 3 enthält Treiberstufen, welche die digitalen Signale der Steuereinheit in Spannungswerte zur Ansteuerung der einzelnen Leuchtmittel 2 umwandeln. Die beiden Schenkel 1.2 weisen beabstandet zu ihrer Stirnfläche je einen Vorsprung auf, wodurch die beiden Vorsprünge eine Auflage bzw. einen Anschlag für die Stützleiste 5 bilden. Die Stützleiste 5 bildet mit den Stirnseiten der Schenkel 1.1, 1.2 eine bündige Fläche. Durch Anbringen der Folie 4 wird die Stützleiste 5 in der Position zwischen den beiden Schenkeln 1.1, 1.2 fixiert. Die Folie 4 ist dazu beispielsweise zumindest in jenem Bereich, in welchem sie sich selbst überlappt und im Bereich, mit welchem sie in Kontakt mit der Stützleiste 5 ist, klebend ausgeführt.

[0055] Das Hohlprofil 1 und die Stützleiste 5 bestehen bevorzugt aus PEEK (Polyetheretherketon). Die Dimensionierung kann je nach Anwendungfall unterschiedlich gewählt werden, beispielhaft wird eine bevorzugte Dimensionierung offengelegt. Das Hohlprofil 1 und die Stützleiste 5 weisen eine Wandstärke von ca. 1 mm auf. Die Breite des Hohlprofils 1 beträgt 7 mm, die Höhe ca. 20 mm, die Länge 4 m. Die Folie 4 ist ein 0,12 mm dickes Laminat, welches einseitig mit Klebstoff beschichtet ist und das Hohlprofil 1 vollständig umschließt. Die Leuchtmittel 2 sind Hochleistungs-LEDs, welche an mehreren untereinander mit Flachbandkabeln verbundenen Platinen 3 befestigt sind. Das Hohlprofil 1 ist an seinen beiden Enden durch Abschlusselemente aus PEEK verschlossen. Ein gemäß dieser Dimensionierung ausgestaltete erfindungsgemäßes Anzeigeelement wiegt nur 0,637 kg, also rund 160 g/m und ist dabei so stabil, dass es selbst dem Abwind (Down-Wash) des Rotors eines Hubschraubers, bzw. einer Windgeschwindigkeit von 100 km/h und mehr standhält.

[0056] In Fig. 4 ist ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement gezeigt, welches keine Stützleiste 5 aufweist. Die Schenkel 1.1, 1.2 weisen dabei an ihrer Stirnseite einen Steg auf, wobei die beiden Stege aneinander anliegen. Die Stege weisen korrespondierende Öffnungen, in Form von Löchern insbesondere Langlöchern auf. Durch Kraftaufwendung können die beiden Schenkel 1.1, 1.2 und dadurch die beiden Stege auseinander bewegt werden, bis die Leuchtmittel 2 samt Zuleitungen zwischen den Stegen vorbei in das Hohlprofil 1 eingesetzt werden können. Durch Wegnahme der Kraft und Anbringung der Folie 4 werden die Leuchtmittel 2 in den Öffnungen der Stege fixiert, bevorzugt mit Ausnahme von kleinen Bewegungen in Längsrichtung des Hohlprofils 1. Die Öffnungen in den Stegen können auch länger ausgeführt sein, sodass mehrere Leuchtmittel 2 pro Öffnung aus dem Hohlprofil 1 ragen. In Querrichtung weisen die Öffnungen denselben, oder einen nur geringfügig größeren Durchmesser wie die Leuchtmittel 2 auf, sodass Bewegungen der Leuchtmittel 2 in Querrichtung des Profils unterbunden sind. Die Gehäuse der Leuchtmittel 2 weisen im Bereich hinter den Öffnungen einen Abschnitt mit größerem Durchmesser auf, sodass die Leuchtmittel 2 nicht aus den Öffnungen gezogen werden können. Die Leuchtmittel 2 sind an der Stirnseite einer gemeinsamen Platine 3 befestigt, wobei die Platine 3 mit ihrer gegenüberliegenden Fläche am Grundkörper des Hohlprofils 1 anliegt, um zu verhindern, dass die Leuchtmittel 2 in das Hohlprofil hineingedrückt werden können. Gleiches kann erreicht werden, wenn parallel und beab-standet zu den Stegen weitere Stege verlaufen, welche als Auflagefläche für das untere Ende des Gehäuses der Leuchtmittel 2 dienen. Dies hat den Vorteil, dass Kräfte, welche auf die Gehäuse der Leuchtmittel 2 wirken, direkt auf das Hohlprofil 1 übertragen werden und nicht zuerst auf die Platine 3.

[0057] In den Fig. 5a, 5b und 5c ist schematisch der Zusammenbau eines besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelements gezeigt. In Fig. 5a sind die Leuchtmittel 2 bereits an die Platine 3 gelötet. Wie zu erkennen ist weist die Stützleiste 5 mehrere Langlöcher auf, welche je drei Leuchtmittel 2 aufnehmen können. Die drei Leuchtmittel 2 können in den Farben rot, grün, blau vorliegen und somit ein Farbpixel bilden.

[0058] Die Langlöcher werden von einem selbstklebenden Folienstreifen überdeckt, wobei der Folienstreifen pro Langloch drei Löcher aufweist, welche, wie in Fig. 5b gezeigt, die Leuchtmittel 2 umschließen. Dadurch, dass der Folienstreifen flexibel ist, müssen die Leuchtmittel 2 nicht allzu exakt an der Platine 3 angelötet sein. Die Arbeitsschritte um von Fig. 5a zu Fig. 5b zu gelangen, bestehen im Aufkleben des Folienstreifens auf die Stützleiste 5 und aufsetzen der Stützleiste 5 in Richtung der Stirnseite der Platine 3 sodass die Leuchtmittel 2 teilweise durch die Löcher des Folienstreifens ragen. Danach können die Langlöcher der Stützleiste 5 mit einem Vergussmaterial ausgefüllt werden, um diese an den Leuchtmitteln 2 zu fixieren.

[0059] Danach wir die Einheit aus Stützleiste 5, Leuchtmitteln 2 und Platine 5 in das Hohlprofil 1 wie bereits zuvor beschrieben eingesetzt. Sobald die besagte Einheit in der gewünschten Position ist, wird die Folie 4 mit ihren Löchern über die Leuchtmittel 2 geführt, um den gezeigten Zustand der in Fig. 5c herzustellen. Danach werden die beiden von den Löchern wegragenden Flächen der Folie 4 unter Zug von den Leuchtmitteln 2 ausgehend an das Hohlprofil 1 geklebt. Entgegen der Darstellung der Fig. 5c ist es vorteilhaft, wenn die Folie 4 die Ausnehmung des Hohlprofils 1 über dessen gesamte Länge verschließt. Die offenen Enden des Hohlprofils sind bevorzugt durch ein Abschusselement dichtend verschlossen, wobei zumindest eines dieser Abschusselement bevorzugt einen genormten Steckverbinder aufweist, über welche das Datenkabel der Platine 3 mit einer Steuereinheit verbindbar ist.

[0060] In Fig. 6 ist eine erfindungsgemäße Anzeigefläche gezeigt, welche aus erfindungsgemäßen Anzeigeelementen zusammengesetzt ist. Dazu sind viele erfindungsgemäße Anzeigeelemente beabstandet zueinander an einem nicht dargestellten Rahmen angebracht. Die verwendeten Hohlprofile 1 sind dabei zur Gänze mit einer schwarzen matten Folie 4 umschlossen bzw. umklebt. Die Hohlprofile 1 weisen eine Höhe h auf, die bevorzugt ein Vielfaches deren Breite b und dem Abstand zwischen den Hohlprofilen 1 beträgt. Dadurch kann erreicht werden, dass wie in Fig. 6 dargestellt, bei einer leichten Neigung der Hohlprofile 1, die Anzeigefläche von vorne betrachtet als eine durchgehende Fläche ohne Lücken zwischen den einzelnen erfindungsgemäßen Anzeigeelementen wahrgenommen wird. Hintergrundlicht gelangt daher nicht auf direktem Weg durch die Anzeigefläche zum Betrachter und Reflexion des Hintergrundlichts zwischen den benachbarten Flächen der erfindungsgemäßen Anzeigeelemente wird durch die matt schwarze Folie verhindert. Da die erfindungsgemäße Anzeigefläche dennoch luft- bzw. winddurchlässig ist, eignet sich diese untere anderem hervorragend als freistehende Anzeigefläche, welche nicht an einer Hauswand oder einem vergleichbaren Hintergrund montiert werden muss.

[0061] Besonders vorteilhat ist eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung aufgrund des geringen Gewichts und der erhöhten Sicherheit bei mobilen bzw. teilmobilen Anwendungen. Zu diesen zählen Videowalls bei Konzerten, veränderbare Hinweisschilder oder Werbeflächen auf Straßenfahrzeugen, Luftfahrzeugen und Wasserfahrzeugen.

[0062] Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Anzeigefläche an einem Helikopter einsetzbar, da die erfindungsgemäßen Anzeigeelemente in sicherer Leichtbauweise eine solche Anwendung erstmals sinnvoll ermöglichen. Wie bereits erwähnt, wird durch die Ausgestaltung des Hohlprofils mit einer größeren Höhe h als Breite b verhindert, dass Hintergrundlicht, wie insbesondere das helle Leuchten des Himmels an einem sonnigen Tag, die Anzeigequalität mindert, bzw. das anzuzeigende Bild überstrahlt. Dazu sind die einzelnen erfindungsgemäßen Anzeigeelemente wie in Fig. 7 gezeigt radial an einem gebogenen Gestell montiert. Durch die luftdurchlässige Ausgestaltung wird der durch den Rotor erzeugte Abwind (Down Wash) durch die Anzeigefläche hindurch geleitet, sodass der Helikopter trotz Anbringung der Anzeigefläche unterhalb des Rotors flugfähig ist. Durch die radiale Anordnung der einzelnen Hohlprofile 1 wird erreicht, dass die Anzeigefläche nicht wie eine Tragfläche wirkt und so beim Vorwärtsflug nicht für zusätzlichen, unerwünschten Auftrieb sorgt. Besonders vorteilhaft sind die einzelnen Hohlprofile 1 je zur Gänze von der Folie 4 umschlossen, sodass selbst bei einer schweren Beschädigung der Anzeigefläche, wie sie etwa bei Kollision mit einem Vögel auftreten könnte, die Bruchstücke der Hohlprofile 1 von der Folie 4 zusammengehalten werden.

[0063] In den Fig. 8a und 8b sind weitere beispielhaft erfindungsgemäße Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelemente gezeigt. Bei diesen weisen die Leuchtmittel 2 nicht in Richtung der Öffnung der Ausnehmung des Hohlprofils 1, sondern in Richtung des Grundkörpers 1.3 des Hohlprofils 1. Die Öffnung der Ausnehmung ist wiederum durch eine Folie 4 verschlossen.

[0064] Wie in Fig. 8a gezeigt, können die Schenkel 1.1, 1.2 des Hohlprofils 1 wiederum Vorsprünge zur Aufnahme eines breiteren Gehäuseteils der Leuchtmittel 2 aufweisen. Die durch die zwei Vorsprünge gebildete Nut kann auch zur Aufnahme einer Stützleiste 5 dienen. Da die Leuchtmittel 2 in Richtung des Grundkörpers 1.3 gerichtet sind, ist dieser oder das gesamte Hohlprofil 1 durchsichtig, oder durchscheinend ausgeführt. Die Ausnehmung des Hohlprofil 1 sowie ein Teil der äußeren Seitenflächen der Schenkel 1.1, 1.2 kann wie dargestellt von einer undurchsichtigen, bevorzugt matt schwarzen Folie 4 überdeckt sein, oder alternativ, je nach Anforderung an die Transparenz des Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelements kann die Folie 4 auch transparent ausgeführt sein.

[0065] Wie in Fig. 8b gezeigt, können im Grundkörper 1.3 des Hohlprofils 1 auch Löcher, insbesondere Langlöcher für den Durchtritt der Leuchtmittel 2 vorhanden sein. Die Folie 4 umschließt das gesamte Hohlprofil 1 und schließt einerseits die Leuchtmittel 2 ein, und andererseits die Ausnehmung des Hohlprofils 1. Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn die Gehäuse der Leuchtmittel 2 einen breiteren Bereich aufweisen und dieser breitere Bereich innen am Grundkörper 1.3 anliegt und die Leuchtmittel 2 in dieser Position fixiert werden, indem die Folie 4 über das hintere Ende der Platine 3 gespannt wird. Eine elastische Folie 4 kann dabei Stöße, welche auf die Leuchtmittel 2 wirken, abfedern.

[0066] Es sei noch bespielhaft auf folgende Verallgemeinerungen hingewiesen, welche im Rahmen der Erfindung Anwendung finden können: [0067] In den Figuren sind die erfindungsgemäßen Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelemente mit dem bevorzugten abgerundet-rechteckigen bis längsovalen äußeren Umfang dargestellt. Erfindungsgemäß können die erfindungsgemäßen Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelemente bzw. die einseitig offenen Hohlprofile 1 auch eine andere symmetrische oder unsymmetrische Querschnittsform aufweisen, beispielsweise rund, rundlich, oval oder polygonal.

[0068] Die erfindungsgemäßen Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelemente sind in der bevorzugten Ausführung in Längsrichtung gerade ausgeführt, erfindungsgemäß können diese in Längsrichtung auch beliebig gebogen, bzw. gewölbt ausgeführt sein.

Claims (18)

1. Patentansprüche

   1. Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement, umfassend ein in Längsrichtung formstabiles Hohlprofil (1), welches zwei beabstandete Schenkel (1.1, 1.2) und einen diese verbindenden Grundkörper (1.3) aufweist, wobei zwischen den beabstandeten Schenkeln (1.1, 1.2) eine sich in Längsrichtung des Hohlprofil (1) erstreckende Ausnehmung gebildet ist, in der mehrere Leuchtmittel (2), insbesondere LEDs, und deren elektrischen Leitungen aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung in Längsrichtung des Hohlprofils (1) am freien, dem Grundkörper (1.3) abgewandten Ende der Schenkel (1.1, 1.2) durch eine Folie (4) verschlossen ist, wobei sich die Folie (4) über zumindest einen Teil der äußeren Mantelfläche des Hohlprofils (1), umfassend zumindest einen Teilbereich jedes der beiden Schenkel (1.1, 1.2), erstreckt.
2. 2. Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (1) ausschließlich aus zwei parallelen beabstandeten Schenkeln (1.1, 1.2) besteht, die durch einen Grundkörper (1.3) verbunden sind.
3. 3. Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (1) durch Löcher in der Folie (4) hindurchragen und dem Hohlprofil (1) teilweise vorstehen.
4. 4. Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (4) das Hohlprofil (1) vollständig umschließt.
5. 5. Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (4) mattschwarz ist.
6. 6. Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (2) der Öffnung der Ausnehmung des Hohlprofils (1) zugewandt sind, dem Hohlprofil (1) nicht vorstehen und die Folie (4) zur Gänze oder zumindest im Bereich vor den Leuchtmitteln (2) transparent oder transluzent ausgeführt ist.
7. 7. Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (2) dem Grundkörper (1.3) des Hohlprofils (1) zugewandt sind, wobei zumindest der Grundkörper (1.3) des Hohlprofils transparent, oder transluzent ist.
8. 8. Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (2) durch Löcher, insbesondere Langlöcher im Grundkörper (1.3) hindurch ragen.
9. 9. Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (1.1, 1.2), je einen vom Grundkörper (1.3) entfernt liegenden Steg aufweisen, wobei diese Stege aneinander anliegen und durch Aufbringen einer Kraft auseinanderbewegbar sind, wobei die beiden Stege korrespondierende Aussparungen aufweisen, welche Löcher, insbesondere Langlöcher zum Durchtritt der Leuchtmittel (2) bilden.
10. 10. Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Leuchtmittel (2) durch eine Stützleiste (5) verbunden sind, welche sich in Längsrichtung des Hohlprofils (1) erstreckt.
11. 11. Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Leuchtmittel (2) ein eigenes Gehäuse aufweist, wobei das Gehäuse bevorzugt einen Abschnitt mit einem gegenüber dem restlichen Gehäuse vergrößerten Querschnitt aufweist.
12. 12. Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Schenkel (1.1, 1.2) des Hohlprofils (1) einen Anschlag für die Stützleiste (5), oder die Gehäuse der Leuchtmittel (2) aufweist.
13. 13. Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkeln (1.1, 1.2) des Hohlprofils (1) je eine Nut, beziehungsweise zwei Vorsprünge zur Aufnahme der Stützleiste (5), oder eines Gehäuseabschnitts der Leuchtmittel (2) aufweisen.
14. 14. Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leitungen für die Leuchtmittel (2) auf einer oder mehreren Platinen (3) angebracht sind, wobei die Platinen (3) ein Bussystem und Treiberstufen aufweisen, über welche die Leuchtmittel (2) einzeln ansteuerbar sind.
15. 15. Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Platinen (3) untereinander und am Ende des Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelements mit einer Steuereinheit mit flexiblen elektrischen Verbindungen, insbesondere Flachbandkabeln verbunden sind.
16. 16. Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 ausgebildete Anzeigeelemente nebeneinander auf Abstand angeordnet sind und so eine Anzeigefläche bilden.
17. 17. Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Anzeigeelemente der Anzeigefläche freistehend an einem Rahmengestell montiert sind.
18. 18. Beleuchtungs- bzw. Anzeigeelement nach einem der Ansprüche 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass Anzeigefläche an einem Land-, Wasser- oder Luftfahrzeug insbesondere einem Helikopter befestigt ist.