DE102008013454B4 - LED-Baueinheit für Beleuchtungszwecke - Google Patents

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Abstract

LED-Baueinheit (1) zu Beleuchtungszwecken mit einem Gehäuse (2) in Gestalt eines Profilkörpers, der einen länglichen, an mindestens einer Seite offenen Innenraum (7) mit einem im Wesentlichen ebenen Boden (5) sowie zwei von dem Boden (5) aufragende Wände (3, 4) aufweist, wobei der Profilkörper ein Metallprofilkörper mit entlang seiner Längserstreckung (6) unveränderlichem Querschnitt ist, mit Verschlussstücken (10), die an den Enden des Gehäuses angeordnet sind, mit einer streifenförmigen flexiblen Leiterplatte (16), die auf einer Kunststoff-Isolationsfolie (26) angeordnet ist, welche ohne Haft- oder Klebstoff durch Adhäsion an dem Gehäuse (2) haftet, und auf der mindestens mehrere Leuchtdioden (17, 18, 19, 20) angeordnet sind, und mit einer lichtdurchlässigen Vergussmasse (8), die die flexible Leiterplatte (16) vollständig bedeckt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine LED-Baueinheit, die zu Beleuchtungszwecken, wie beispielsweise zur Raumbeleuchtung, zur Außenbeleuchtung und zur Effektbeleuchtung sowie ähnlichen Zwecken geeignet ist.
  • LEDs (Licht emittierende Dioden) werden klassischerweise als Signallichtquellen eingesetzt. Nachdem aber immer lichtstärkere Typen entwickelt werden, dringen LEDs zunehmend in den Bereich der Beleuchtungstechnik vor. Dies wird durch den im Vergleich zu Glühlampen höheren Wirkungsgrad, verbesserte Möglichkeiten der Einstellung der Lichtfarbe und die hohe Lebensdauer von LEDs gefördert. Selbst bei Betrieb mit hoher Leistung werden Betriebsdauern von einigen Zehntausend Stunden bis zu Hunderttausend Stunden und mehr erreicht. Der Anwendung förderlich ist auch der Betrieb der LEDs mit niedrigen Spannungen zumindest hinsichtlich der Aspekte der elektrischen Sicherheit. Andererseits erfolgt die Lichterzeugung bei LEDs in Halbleiterchips, die vor Feuchtigkeit, Sauerstoff und aggressiver Umgebung geschützt werden müssen. Die Empfindlichkeit elektrischer Schaltungen gegen Feuchtigkeit ist genormt. Die elektrischen Geräte werden in Schutzklassen eingeteilt. Je höher die Schutzklasse, desto weniger empfindlich ist das betreffende elektrische Gerät gegen Feuchtigkeit. Wird eine langfristige verlässliche Betriebsfähigkeit in widriger Umgebung gewünscht, wird häufig beispielsweise die Schutzklasse IP 67 gefordert. Diese bei LED-Beleuchtungen zu erreichen, ist nicht einfach. Die gewünschten Lichtstärken und Lichteffekte lassen sich meist nur erzielen, wenn eine große Anzahl einzelner Leuchtdioden zu einer Baueinheit zusammengefasst werden. Wegen der bei LEDs auftretenden elektrischen Verluste, setzt jeder LED-Chip erhebliche Wärmemengen frei. Werden die LEDs beispielsweise zu einer linearen stabartigen Baueinheit zusammengefasst, sind über die Länge dieser Baueinheit Wärmequellen in Gestalt der LEDs verteilt, die zu einer erheblichen jeweils punktuellen Erwärmung des Stabs führen. Sind die LEDs in eine Vergussmasse eingebettet, kann diese zu lokalen Wärmestaus führen, die letzendlich zu einer Verminderung der Lebensdauer der Leuchtdiode führen. Es muss sicher gestellt werden, dass die sich ergebenden thermischen Spannungen, Ausdehnungen und Schrumpfungen nicht zu Materialalterung und Mikrorissen führen, die letztendlich einen Diffusionsweg für Sauerstoff und Wasserdampf von der Umgebung zu einem oder mehreren LED-Chips hin öffnen könnten.
  • Die DE 20 2006 002 797 U1 offenbart eine elektrische Leuchteinrichtung, auf deren Vorderseite eine wannenartige Vertiefung vorgesehen ist, in der die Schaltung mit den Leuchtdioden angeordnet ist. Zur Erzeugung der Vertiefung ist eine spezielle Bearbeitung des Aufnahmekörpers z. B. Ausfräsen notwendig. Die flexible Herstellung beliebig langer oder variierender Längen ist so kaum möglich.
  • Die EP 1 890 332 A2 offenbart ein Beleuchtungsmodul mit LED-Chips, die auf einem Träger bzw. Gehäuse angeordnet sind. Gemäß diesem Stand der Technik werden die LED-Chips in dem wannenartigen Bereich angeordnet, der durch einen Rand umschlossen wird. Auch hier sind spezielle Maßnahmen zur Herstellung des wannenartigen Bereichs zu treffen.
  • Die DE 10 2006 031 345 A1 betrifft ein formflexibles Beleuchtungssystem. Die Leuchtdioden und die Leiterplatte sind im Innenraum der flexiblen Hohlprofilschiene aufgenommen. Dazu sind spezielle lichtdurchlässige Kunststoffprofile erforderlich.
  • Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine LED-Baueinheit für Beleuchtungszwecke sowie ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben, wobei mit einfachen Mitteln eine hohe Schutzklasse erreicht werden soll.
  • Diese Aufgabe wird mit der LED-Baueinheit nach Anspruch 1 wie auch mit dem Verfahren nach Anspruch 15 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße LED-Baueinheit weist ein Gehäuse in Gestalt eines Profilkörpers auf, wobei der Profilkörper einen länglichen, an mindestens einer Seite offenen Innenraum mit einem im Wesentlichen ebenen Boden sowie zwei von dem Boden aufragenden Wänden aufweist. Vorzugsweise wird der Boden zumindest entlang des größten Teils der Länge des Profilkörpers mit einer Isolationsschicht versehen. Diese ist vorzugsweise wärmeleitend ausgebildet. Auf die Isolationsschicht wird eine streifenförmige flexible Leiterplatte aufgebracht, die dann auf der Isolationsschicht haftet und auf der mindestens mehrere Leuchtdioden sowie gegebenenfalls weitere elektronische Bauelemente, die der Betrieb der Leuchtdioden erfordert, angeordnet sind. Die Isolationsschicht kann auch an der flexiblen Leiterplatte angebracht werden. Wenn die Leiterplatte bodenseitig keine Leiterzüge aufweist kann auf die gesonderte Isolationsschicht verzichtet werden, denn sie wird durch das Leiterplattenträgermaterial ersetzt bzw. gebildet.
  • Der Innenraum des Profilkörpers wird dann mit einer lichtdurchlässigen Vergussmasse verschlossen, die die flexible Leiterplatte vollständig bedeckt. Mit diesem Grundkonzept lassen sich hohe elektrische Schutzgrade erzielen. Der Profilkörper ist über die elektrische Isolationsschicht sowohl mit der Leiterplatte als auch mit der Vergussmasse unmittelbar verbunden. Damit entstehen keinerlei Fugen, durch die Feuchtigkeit in die Baueinheit eindringen könnte.
  • Es ist auch möglich, die Montagereihenfolge umzukehren. Dazu kann die flexible Leiterplatte an ihrer dem Boden des Metallprofils zugewandten Seite mit einer Isolierschicht, z. B. in Gestalt einer haftenden oder klebenden elektrisch isolierenden Folie versehen und danach in das Metallprofil eingebracht werden. Der Umriss der Folie oder sonstigen Isolierschicht stimmt vorzugsweise mit dem Umriss der Leiterplatte überein. Die Leiterplatte ist unabhängig von der Montagereihenfolge etwas kürzer als das Metallprofil, so dass der Boden an den Enden des Metallprofils frei bleibt.
  • Der Profilkörper ist vorzugsweise ein Metallprofilkörper, vorzugsweise ein gerades Aluminiumprofil. Es wird ein Wärmeausgleich entlang der Baueinheit geschaffen. Die einzelnen LEDs, die ein- oder mehrreihig auf der flexiblen Leiterplatte angeordnet sind, können ihre Wärme auf kurzem Weg an den Boden des Profilkörpers abgeben. Der Wärmefluss muss lediglich die flexible Leiterplatte und die elektrische Isolationsschicht durchdringen. Sowohl die flexible Leiterplatte als auch die elektrische Isolationsschicht können sehr dünn ausgebildet werden, so dass der Wärmefluss kaum gehindert wird. Sie können auch durch eine dünne Vergussschicht gebildet werden. Die LEDs erhalten so eine gute Kühlung, was ihrer Lebensdauer zu Gute kommt. Die Wärme kann sich in dem Aluminiumkörper verteilen, der die Vergussmasse dreiseitig umgibt. Der Boden und insbesondere auch die seitlichen Wände des Profilkörpers können der Wärmeabstrahlung und der Kühlung durch Konvektion dienen. Damit werden die Ausbildung thermischer Spannungen und darauf zurückgehende Mikrorissbildung minimiert oder unterbunden.
  • Auch wird die Kühlung der LEDs wegen des Wegfalls von Vergussschichten zwischen dem Boden und der Leiterplatte verbessert. Als Profilkörper können auch gekrümmte Metallprofile eingesetzt werden. Die Vergussmasse kann durch geeignete Verfahren, z. B. Schleuderguss eingebracht werden, die eine Füllung nicht linearerer Profile gestatten.
  • Die Isolationsschicht wird vorzugsweise in Form einer Folie, beispielsweise einer PET-Folie (Polyethylenfolie) ausgebildet. Diese kann mit einem Haftstoff oder einem Klebstoff auf dem zuvor entfetteten Boden des Profilkörpers aufgebracht werden. Es ist aber auch möglich, eine geeignete Kunststofffolie, beispielsweise eine PET-Folie, auf den Boden aufzuwalzen oder aufzustreichen und dabei allein auf die Adhäsion zwischen der Kunststofffolie und der Innenseite des Bodens zu vertrauen. Dies vereinfacht die Fertigung und kann außerdem thermische Spannungen minimieren. An Stelle einer PET-Folie können auch andere Isolationsschichten, wie beispielsweise geeignete Lackschichten, vorgesehen werden, die z. B. auf die dem Innenraum zugewandte Seite des Bodens und gegebenenfalls auch auf Bereiche der Wände aufgetragen werden. Vorzugsweise bleiben jedoch die Enden des Bodens auf einer Länge von beispielsweise 15 mm oder mehr frei. Dieser Bereich dient der Aufnahme von Endstücken, die vor dem Einfüllen der Vergussmasse in den Profilkörper eingesetzt werden, um die Enden zu schließen und einen wannenförmigen Innenraum zur Aufnahme der Vergussmasse zu bilden.
  • Nach dem Einfügen der PET-Folie wird die flexible Leiterplatte in vorgegebener Länge in den Profilkörper geklebt. Gegebenenfalls wird sie mit einem geeigneten Werkzeug, wie beispielsweise einer Schaumstoffwalze, einem Kunststoffspachtel oder dergleichen, angedrückt, um mögliche Luftblasen zwischen der flexiblen Leiterplatte und dem Boden des Profilkörpers oder der Isolationsschicht zu beseitigen.
  • Als Vergussmasse kann beispielsweise eine wasserklare Vergussmasse, wie beispielsweise eine PU-Vergussmasse Anwendung finden. Diese wird vorzugsweise bündig bis zur Oberkante der Wände eingefüllt. Es bildet sich eine großflächige Verklebung zwischen der Vergussmasse und den Wänden sowie den stirnseitigen Endstücken, so dass das LED-Modul hermetisch eingeschlossen ist.
  • Es ist möglich, optisch aktive Elemente, wie z. B. Linsen, Prismen, Beugungsgitter Spiegel oder dergleichen vorzusehen, um die Lichtabstrahlcharakteristik gezielt zu beeinflussen. Diese Elemente können in die Vergussmasse eingebettet werden.
  • Die Vergussmasse kann bedarfsweise mit farblosen oder farbigen Streukörpern versehen sein, um das austretende Licht zu streuen. Dies kann vorteilhaft sein, wenn diffuse Lichtabgabe gewünscht ist.
  • Außerdem kann in die Vergussmasse ein Leuchtstoff eingebracht sein. Es kann sich um einen organischen oder anorganischen Leuchtstoff handeln. Es ist sowohl möglich, den Leuchtstoff in der Vergussmasse gleichmäßig zu verteilen als auch verschiedene Vergussmasseschichten vorzusehen, von denen z. B. lediglich eine einen Leuchtstoff enthält. Der Leuchtstoff kann beispielsweise dazu genutzt werden, einen Teil des erzeugten Lichts in eine andere Lichtfarbe umzuwandeln. Es kann sowohl ein Leuchtstoff, der von kurzwelligem zu langwelligem Licht umsetzt, als auch Leuchtstoff verwendet werden, der von langwelligem zu kurzwelligem Licht umsetzt.
  • Die Vergussmasse kann selbsthärtend oder abhängig von einer Aktivierung härtend ausgebildet sein. Z. B. kann sie UV-härtend ausgebildet sein und durch eine externe UV-Lichtquelle oder UV-Strahlung der LEDs gehärtet werden. Andere Aushärteverfahren sind möglich.
  • Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der Figurenbeschreibung und Ansprüchen. Die Figurenbeschreibung beschränkt sich auf wesentliche Aspekte der Erfindung und sonstiger Gegebenheiten. Die Zeichnung offenbart weitere Details und ist ergänzend heranzuziehen. Es zeigen:
  • 1 die erfindungsgemäße LED-Baueinheit in schematisierter Perspektivansicht,
  • 2 die Baueinheit nach 1 in einem anderen Maßstab und geschnitten entlang einer vertikalen Längsebene,
  • 3 einen Ausschnitt aus 2 in einer anderen Größendarstellung,
  • 4 die Baueinheit nach 1, geschnitten in einer längs und horizontal verlaufenden Ebene (Draufsicht),
  • 5 und 6 verschiedene Querschnittsprofile zur beispielhaften Veranschaulichung möglicher Gehäuseformen
  • 7 ein Endstück in schematisierter Darstellung,
  • 8 bis 11 Montage- und Verbindungsmöglichkeiten der LED-Baueinheiten.
  • In 1 ist eine LED-Baueinheit 1 veranschaulicht, die als gerader langer Stab von beispielsweise einer Länge von mehr als einem Meter (z. B. 1,7 m) ausgebildet ist. Die LED-Baueinheit 1 weist ein Gehäuse 2 in Gestalt eines Profilkörpers, beispielsweise Metallprofilkörpers auf. Z. B. kann der Profilkörper durch ein Aluminiumwalzprofil, ein Aluminiumstrangpressprofil oder ein anderes geeignetes Profil gebildet sein, das einen in Längsrichtung durchgehenden Innenraum umschließt. Das Gehäuse 2 ist dreiseitig geschlossen. Es weist Wände 3, 4 und einen Boden 5 auf. Die Wände 3, 4 ragen von dem Boden 5 vorzugsweise rechtwinklig auf. Sowohl der Boden 5 als auch die Wände 3, 4 sind vorzugsweise unterbrechungsfrei, d. h. geschlossen ausgebildet und in Längsrichtung 6 (Pfeil in 1) gerade.
  • Der Boden 5 und die Wände 3, 4 umschließen einen Innenraum 7, der mit Vergussmasse 8 gefüllt ist. Die Enden des Gehäuses 1 sind durch Verschlussstücke geschlossen, wie in 1 anhand des an einem Ende 9 vorgesehenen Verschlussstücks 10 veranschaulicht ist. Das Verschlussstück 10 dient zugleich als Durchführungselement zur Einführung mehrerer Anschlussleitungen 11, 12, 13, 14, über die ein Leuchtdiodenmodul 15 mit Strom versorgt wird. Dieses ist, wie die 2, 3 und 4 zeigen, in dem Innenraum 7 unterhalb der Vergussmasse 8 auf dem Boden 5 angeordnet. Das Leuchtdiodenmodul 15 wird durch eine flexible Leiterplatte 16 gebildet, auf der eine Vielzahl von Leuchtdioden 17, 18, 19, 20 in einer oder mehreren Reihen angeordnet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist lediglich eine einzige Reihe von Leuchtdioden 17, 18, 19, 20 vorgesehen, die sich entlang der Mittellinie der flexiblen Leiterplatte 16 erstrecken. Die Leuchtdioden 17, 18, 19, 20 können jedoch auch im Zickzack oder in anderer Anordnung angeordnet werden. Sie sind beispielsweise im Abstand einiger Millimeter oder weniger Zentimeter angeordnet und strahlen Licht in einem mehr oder weniger gut definierten Lichtkegel ab, dessen Achse vorzugsweise senkrecht auf der Leiterplatte 16 steht. Die Leuchtdioden 17, 18, 19, 20 können gleichfarbig sein. Es ist aber auch möglich, verschieden farbige Leuchtdioden vorzusehen, beispielsweise die Kombination roter, blauer und grüner Leuchtdioden.
  • Die Leiterplatte 16 enthält außer den Leuchtdioden 17, 18, 19, 20 Leiterbahnen 21, 22, 23, die die Leuchtdioden 17, 18, 19, 20 und gegebenenfalls weitere Bauelemente 24, die mit den Leuchtdioden 17, 18, 19, 20 eine elektronische Schaltung bilden. Die Leitungen 11, 12, 13, 14 sind mit dieser elektronischen Schaltung verbunden.
  • Zwischen der flexiblen Leiterplatte 16 und dem Boden 5 ist eine elektrisch isolierende Schicht 25, vorzugsweise in Form einer Kunststofffolie 26 angeordnet. Diese Kunststofffolie 26 bewirkt eine elektrische Isolation zwischen der Leiterplatte 16 und dem Boden 5. Sie ist insbesondere dann erforderlich, wenn die Leiterplatte 16 Leiterzüge nicht nur an ihrer oberen, von dem Boden 5 abgewandten Seite sondern auch an ihrer dem Boden 5 zugewandten Seite aufweist. Sie kann aber aus Sicherheitsgründen in jedem Fall vorgesehen werden. Die Kunststofffolie 26 erstreckt sich vorzugsweise von der Wand 3 bis zu der Wand 4 ohne Unterbrechung. Sie kann bedarfsweise auch über einen Streifen jeder Wand 3, 4 gelegt werden. Vorzugsweise endet die Kunststofffolie 26 in einigem Abstand vor dem Ende 9 (1) wie auch in einigem Abstand zu dem anderen Ende des Gehäuses 2. Dieser Abstand beträgt beispielsweise 15 mm oder mehr. Dadurch wird sichergestellt, dass die Vergussmasse 8 nicht nur mit den Innenseiten der Wände 3, 4 eine innige stoffschlüssige fugenlose Klebeverbindung eingeht sondern auch mit dem Boden 5 an den Enden des Gehäuses 2, um so einen hermetischen Einschluss der Leiterplatte 16 und ihrer Bauelemente zu bewirken.
  • Die Kunststofffolie 26 kann durch Adhäsion oder wie in 3 dargestellt durch einen Klebe- oder Haftstoff 27 an der Innenseite des Bodens 5 befestigt werden. Die Kunststofffolie 26 ist vorzugsweise so dünn bemessen, dass sie einerseits eine gute elektrische Isolation und andererseits eine gute Wärmeübertragung zwischen der Leiterplatte 16 und dem Boden 5 sicherstellt. Sie kann insbesondere dünner als die flexible Leiterplatte 16 ausgebildet sein.
  • Die flexible Leiterplatte 16 ist vorzugsweise mittels eines Kleb- oder Haftstoffs 28 auf die Kunststofffolie 26 aufgebracht. Der Kleb- oder Haftstoff 27, 28 ist vorzugsweise ein thermisch gut leitender Kleb- oder Haftstoff, um die Wärmeübertragung von der Leuchtdiode 17, 18, 19, 20 auf den Boden 5 des Gehäuses 2 zu erleichtern.
  • Bei der bisherigen Beschreibung ist von einer Gehäuseform nach 5 ausgegangen worden. Das Gehäuse wird dann durch ein Metall-U-Profil gebildet. Es sind aber andere Gehäuseformen möglich, wie 6 beispielhaft veranschaulicht. Auch dieses Gehäuse 2' nach 6 weist zwei längs verlaufende, zueinander vorzugsweise parallele Wände 3, 4 und einen Boden 5 auf. Jedoch erstreckt sich dieser nach außen über die Wände 3, 4 hinaus. Diese Vorsprünge können der Verbesserung der Wärmeabfuhr und gegebenenfalls auch zur Befestigung der Baueinheit 1 an anderen Elementen dienen.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die Wände 3, 4 anders als dargestellt, auch nicht parallel, z. B. divergierend ausgebildet sein können, um die Lichtaustrittsfläche gezielt zu gestalten, beispielsweise zu vergrößern. Die Wände 3, 4 können auch gekrümmt, beispielsweise voneinander gekrümmt ausgebildet sein, um mit ihren lichtreflektierend ausgebildeten, dann gewölbten Innenseiten bestimmte optische Effekte zu erzielen.
  • 7 veranschaulicht das Verschlussstück 10, das an dem Ende 9 (4) angeordnet ist und den Innenraum 7 endseitig abschließt. Das Verschlussstück 10 ist vorzugsweise aus einem durchsichtigen Kunststoff als Kabeldurchführung ausgebildet, der mit der Vergussmasse eine haftende Verbindung eingeht. Das Verschlussstück 10 weist mehrere, vorzugsweise zueinander parallele und in einer Reihe angeordnete Durchgangsbohrungen 29, 30, 31, 32 auf, die als Kabeldurchführungen für die Leitungen 11, 12, 13, 14 dienen. Die äußeren Abmessungen des Verschlussstücks 10 und der Durchgangsbohrungen 29 bis 32 sind vorzugsweise so bemessen, dass das Verschlussstück 10 dicht in dem Ende 9 des Gehäuses 2 sitzt und flüssige Vergussmasse weder an der Fuge zwischen den Wänden 3, 4 und dem Boden 5 sowie dem Verschlussstück 10 noch an den Durchgangsbohrungen 29 bis 32 austreten kann, wenn die Anschlussleitungen 11 bis 14 durch diese Bohrungen gefädelt sind.
  • Anstelle des Verschlussstücks 10 kann auch ein Verbindungselement in Gestalt eines Buchsenkörpers oder Steckerkörpers vorgesehen werden. Die Verbindungselemente können gegebenenfalls direkt auf die Leiterplatten montiert, mit diesen verlötet oder über Kabel mit diesen verbunden und mit den Leiterplatten vergossen werden. Durch starre oder flexible Muffen oder Verbindungsstücke 33, 34, 35 nach 8 bis 11 können leicht elektrische Verbindungen zwischen zwei LED-Baueinheiten 1 hergestellt werden. Die LED-Baueinheiten 1 sind dadurch leicht aneinander anreihbar. Winkelige Verbindungsstücke 34 können so gestaltet sein, dass alternativ LED-Baueinheiten 1' oder Kabel anschließbar sind. Das Verbindungsstück 33 ist eine Alternative. Es weist zwei Stecker 36, 37 auf, die durch ein Kabel 38 miteinander verbunden sind.
  • Das Verschlussstück 10 ist, wie 4 ebenfalls zeigt, in Axialrichtung kürzer als der Abstand, den die Kunststofffolie 26 oder eine sonstige isolierende Schicht zu der Stirnfläche 33 des Gehäuses 2 einhält. Dadurch erstreckt sich die Vergussmasse 8 an den Enden über die Kunststofffolie 26 hinaus und verklebt unmittelbar mit dem Boden 5. Außerdem verklebt die Vergussmasse mit dem Verschlussstück 10, so dass die LED-Baueinheit eine mechanisch, thermisch und elektrisch belastbare und stabile Einheit mit hoher Lebensdauer und Robustheit ist.
  • Die Vergussmasse 8 kann glasklar ausgebildet sein. Sie kann außerdem fein verteilte Streukörper, beispielsweise in Gestalt von Pigmentkörpern enthalten. Diese können lichtabsorbierend, lichtreflektierend oder gegebenenfalls auch nach Art eines Leuchtstoffs lichtumsetzend ausgebildet sein. Derartige Streukörper oder Leuchtstoffe können in der gesamten Vergussmasse 8 verteilt sein. Es ist auch möglich, Streukörper oder Leuchtstoff lediglich in den Leuchtdioden 17, 18, 19, 20 nahen Zonen der Vergussmasse 8, beispielsweise einer unteren Schicht derselben, anzuordnen. Es ist auch möglich, Leuchtstofffolien, lichtbeugende, lichtbrechende oder lichtreflektierende Elemente oder dergleichen in die Vergussmasse 8 einzuschließen oder auf diese aufzubringen.
  • Die Herstellung der LED-Baueinheit 1 geht wie folgt:
    Zunächst wird ein geeigneter Abschnitt eines Metallprofilkörpers von beispielsweise 1,7 m Länge bereit gestellt. Dieser wird dann zumindest an der Innenseite des Bodens 5 gründlich entfettet, wonach die isolierende Schicht 25 beispielsweise in Gestalt der Kunststofffolie 26 aufgebracht wird. Diese Folie kann eingeklebt oder lediglich eingelegt werden, wenn sie selbsttätig haftet. Sie wird beispielsweise mit einem Rakel oder einer Schaumstoffwalze an den Boden 25 angedrückt.
  • Im nächsten Schritt wird das Leuchtdiodenmodul 15 in Gestalt der Leiterplatte 16 mit den Leuchtdioden 17 bis 20 sowie weiteren elektronischen Bauelementen 24 und den Anschlussleitungen 11 bis 14 in den Innenraum 7 eingebracht. Die flexible Leiterplatte 16 wird dabei fest an die Kunststofffolie 26 angedrückt. Durch Vermittlung des Haft- oder Klebstoffs 28 bleibt das Leuchtdiodenmodul 15 in dem Innenraum 7 positioniert. Es werden dann die Verschlussstücke 10 eingesetzt und die Vergussmasse 8 wird eingefüllt. Nach Aushärten derselben ist die LED-Baueinheit 1 betriebsbereit.
  • Es ist eine LED-Baueinheit 1 geschaffen, die einen hohen elektrischen Schutzgrad (IP 67) bei einfachem und robustem Aufbau ermöglicht. Die Baueinheit weist ein längliches dreiseitig geschlossenes Gehäuse auf. Ein Leuchtdiodenmodul 15 ist auf die Innenseite des Bodens gegebenenfalls unter Zwischenlage einer Isolierschicht 25 geklebt. Der Innenraum 7 des Gehäuses 2 ist dann mit Vergussmasse 8 vergossen, wobei der sich ausbildende Vergussmassekörper in Längsrichtung länger ist als die flexible Leiterplatte 16 des Leuchtdiodenmoduls sowie als die Schicht 25.
  • Bezugszeichenliste
  • 1, 1'
    LED-Baueinheit
    2
    Gehäuse
    3, 4
    Wände
    5
    Boden
    6
    Längsrichtung
    7
    Innenraum
    8
    Vergussmasse
    9
    Ende
    10
    Verschlussstück
    11, 12, 13, 14
    Anschlussleitungen
    15
    Leuchtdiodenmodul
    16
    Leiterplatte
    17, 18, 19, 20
    Leuchtdioden
    21, 22, 23
    Leiterbahnen
    24
    elektrische/elektronische Bauelemente
    25
    Schicht
    26
    Kunststofffolie
    27, 28
    Kleb- oder Haftstoff
    29, 30, 31, 32
    Durchgangsbohrungen
    33, 34, 35
    Verbindungsstücke
    36, 37
    Stecker
    38
    Kabel

Claims (15)

  1. LED-Baueinheit (1) zu Beleuchtungszwecken mit einem Gehäuse (2) in Gestalt eines Profilkörpers, der einen länglichen, an mindestens einer Seite offenen Innenraum (7) mit einem im Wesentlichen ebenen Boden (5) sowie zwei von dem Boden (5) aufragende Wände (3, 4) aufweist, wobei der Profilkörper ein Metallprofilkörper mit entlang seiner Längserstreckung (6) unveränderlichem Querschnitt ist, mit Verschlussstücken (10), die an den Enden des Gehäuses angeordnet sind, mit einer streifenförmigen flexiblen Leiterplatte (16), die auf einer Kunststoff-Isolationsfolie (26) angeordnet ist, welche ohne Haft- oder Klebstoff durch Adhäsion an dem Gehäuse (2) haftet, und auf der mindestens mehrere Leuchtdioden (17, 18, 19, 20) angeordnet sind, und mit einer lichtdurchlässigen Vergussmasse (8), die die flexible Leiterplatte (16) vollständig bedeckt.
  2. Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilkörper ein U-Profil ist.
  3. Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Boden (5) des Profilkörpers die Isolationsfolie (26) aufgebracht ist.
  4. Baueinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Isolationsfolie (26) auf dem Boden (5) von Wand (3) zu Wand (4) erstreckt.
  5. Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsfolie (26) in einem Abstand zu den Enden (9) des Profilkörpers endet.
  6. Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsfolie (26) in Längsrichtung des Profilkörpers länger ist als die Leiterplatte (16).
  7. Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Leiterplatte (16) und der Isolationsfolie (26) ein Kleb- oder Haftstoff (28) angeordnet ist.
  8. Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff-Isolationsfolie (26) eine PET-Folie ist.
  9. Baueinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendeten Kleb- oder Haftstoffe (27, 28) wärmeleitfähige Stoffe sind.
  10. Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (8) bündig mit den Wänden (3, 4) des Gehäuses (2) abschließt.
  11. Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (8) eine PU-Vergussmasse ist.
  12. Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (8) eine klar-transparente Vergussmasse ist.
  13. Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (8) Streukörper enthält.
  14. Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (8) Leuchtstoff enthält.
  15. Verfahren zur Herstellung einer LED-Baueinheit (1) nach dem Anspruch 1, mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines Profilkörpers (2) mit einem Boden (5) und zumindest zwei zwischen einander einen Innenraum (7) festlegenden Wänden (3, 4), Ablängen einer Isolationsfolie (26), Aufwalzen oder Aufstreichen der Isolationsfolie (26) in den Innenraum (7), so dass die Isolationsfolie (26) wenigstens den Boden (5) des Profilkörpers über einen großen Teil seiner Länge bedeckt, Bereitstellen einer flexiblen Leiterplatte (16) mit Leuchtdioden (17, 18, 19, 20), Einkleben der Leiterplatte (16) in den Profilkörper, Einsetzen von Endstücken (10) in die offenen Enden (9) des Profilkörpers, Auffüllen des Innenraums (7) mit Vergussmasse (8).
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