DE102008051187B4

DE102008051187B4 - Universelle Leuchte zur Verwendung als Rettungszeichen- und Fluchtwegbeleuchtung

Info

Publication number: DE102008051187B4
Application number: DE102008051187A
Authority: DE
Inventors: Frank Dipl.-Phys. Ranostaj; Roland Pasedag; Reinald Pasedag
Original assignee: Rp Technik E K; RP-TECHNIK EK
Current assignee: RP-TECHNIK GMBH, DE
Priority date: 2008-07-04
Filing date: 2008-10-14
Publication date: 2010-09-23
Anticipated expiration: 2028-10-15
Also published as: DE202008008977U1; DE102008051187A1; AT507057A3; AT507057A2

Abstract

Sicherheitsleuchte (1), die wenigstens eine LED (55, 121, 123, LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6) als Leuchtmittel (87) hat, vor der eine einen Lichtstrahl deterministisch beeinflussende Einrichtung (61) zur Erzeugung von einer rotationsunsymmetrischen Lichtverteilung (17) angeordnet ist, wobei die Sicherheitsleuchte (1) sowohl zur Ausleuchtung von Rettungszeichen (7) als auch zur Beleuchtung von Fluchtwegen (21) geeignet ist, indem die Sicherheitsleuchte (1) eine Mindesthelligkeit ausstrahlt, und hierfür einen ersten Zustand (203) und einen zweiten Zustand (205) einnehmen kann,
dadurch gekennzeichnet, dass
dasselbe Leuchtmittel (87) in beiden Zuständen (203, 205) derart zu betreiben ist, dass in dem ersten Zustand (203), der durch eine Messschaltung in der Sicherheitsleuchte (1) die Detektion einer elektrischen Allgemeinversorgung (131) über die Versorgungsanschlüsse (91, 93) der Sicherheitsleuchte (1) identifiziert, das Leuchtmittel (87) eine erste Helligkeit (35) abgibt, die durch die Helligkeit (37) in dem zweiten Zustand (205), der durch eine Messschaltung in der Sicherheitsleuchte (1) die Detektion...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere eine Leuchte mit wenigstens einer LED, die dazu dient, sowohl Rettungszeichen auszuleuchten als auch als Fluchtwegbeleuchtung benutzt werden zu können. Sie erfüllt die Anforderungen bisheriger Dauerlichtleuchten und bisheriger Bereitschaftslichtleuchten.
Zwischenzeitlich gibt es zahlreiche unterschiedliche Leuchten, die dazu bestimmt sind, als Sicherheitsleuchten verwendet zu werden. Eine Art der Sicherheitsleuchten kann in der DE 20 2006 014 352 U1 (Inhaberin: Zumtobel Lightning GmbH; Anmeldetag: 19.09.2006) bzw. ihrem Äquivalent EP 1 845 396 A1 betrachtet werden. Weitere Beleuchtungseinrichtungen mit Notbeleuchtungsfunktionen können in der DE 10 2005 010 893 A1 (Anmelder: Kuo; Prioritätstag: 15.03.2004) betrachtet werden. In dieser Druckschrift werden Schaltungsrealisierungen beschrieben, die anhand des Netzstromes einen Regler steuern können. Hierzu gibt es zwei gesonderte Stromkreise für den Netzstrom. Nicht normungskonform bietet eine Notlichtbeleuchtungseinrichtung nach DE 10 2005 010 893 A1 einen Schalter zum Ein- und Ausschalten. Die Beschreibung ist vorrangig für Beleuchtungseinrichtungen mit Leuchtstoffröhren entworfen worden, jedoch entnimmt der Leser die Möglichkeit, Leuchtdioden einzusetzen. Weitere Aspekte zu dem Betrieb von Sicherheitsleuchten lassen sich der DE 100 48 904 A1 (Anmelderin: Dr.-Ing. Willing GmbH; Anmeldetag: 02.10.2000), die mit dem Ziel, die Akkumulatoren von Einzelbatterieleuchten zu minimieren, die Beleuchtungsstärke im Notbetrieb reduzieren will, und der DE 10 2006 030 655 A1 (Anmelderin TridonicAtco & Co. KG; Prioritätstag: 21.04.2006), die ausführlich Schaltungen für Notlichtbeleuchtungen diskutiert, entnehmen. Die DE 10 2006 030 655 A1 weicht von der DE 100 48 904 A1 insoweit ab, dass sie die gleiche Leistung der Leuchte in den Vordergrund rückt, während die DE 100 48 904 A1 die Leistungsreduzierung im Notbetrieb empfiehlt.
Ein weiteres Einsatzgebiet für Leuchten mit Anforderungen an die Leuchtkraft bzw. Helligkeit ist aus der Kinobeleuchtung bekannt. Im Filmvorführbetrieb sollen die Fluchtwegsanzeigen mit einer anderen Lumenzahl als in den Phasen zwischen den Filmvorführungen leuchten.
Eine besondere Art und Weise, wie Leuchtdioden eingesetzt werden können, kann der DE 29917 241 U1 (Schutzrechtsinhaber: Tilman Jürgen Henckell; Anmeldetag: 30.09.1999) entnommen werden. Die Gebrauchsmusteranmeldung spricht sehr viele Schwierigkeiten, die den Einsatz von LEDs mit sich bringen, an, z. B. die erzielbare Helligkeit, die Reichweite, die abgegebene Lichtleistung und die möglichen Strahlungswinkel. Trotz alledem überzeugen LEDs inzwischen wegen ihres Licht-Strom-Verhältnisgrades. Auch in der Fügetechnik und der Befestigungstechnik der LEDs sind in der letzten Zeit Fortschritte zu beobachten. So schlägt die WO 2007 074 086 A1 (Anmelderin: Ems-Chemie AG; Prioritätstag: 23.12.2005) Polyamide vor, die als LED-Linsen genutzt werden können und die so temperaturfest sind, dass sie auch ein Lötbad überstehen können.
Als Produkte sowohl eines finnischen als auch eines deutschen Unternehmens sind flache LED-Leuchten bekannt, die mit einer Hochleistungs-LED und einer davor angeordneten Linse einen länglich verbreiterten Lichtkegel der Art aussenden können, dass diese als Notlichtbeleuchtungen mit erweiterten Zwischenräumen an Decken von Fluchtwegen installiert werden können. Durch die gerichtete Lichtstrahlführung lässt sich die Lichtausbeute vorteilhaft in der bevorzugten Richtung fokussieren, sodass in einer Fluchtwegrichtung die erforderlichen Grenzwerte trotz zu den sonst üblichen Installationszwischenräumen vergleichbar größeren Zwischenräumen zwischen den Leuchten eingehalten werden können. Ähnliche Gedanken lassen sich auch aus der DE 201 18 684 U1 (Anmelder: Bartenbach; Prioritätstag: 20.11.2000) entnehmen, in der vorgeschlagen wird, eine möglichst bodennah wirkende Lichtverteilung durch eine Verteilung mit einem Winkel zwischen zwei Bereichen zu ermöglichen, wenn das Beleuchtungsmittel mit einem Band aus LEDs in oder an einem Boden zu montieren ist. Eine Linse soll den Lichtstrahl aufweiten. Die Verwendung einer konkaven Linse zum Aufweiten des Lichtstrahls, die als Streulinse zu verwenden ist, der aus LEDs stammt, kann auch der EP 1 521 031 A2 (Anmelderin: Toshiba Lighting & Technology Corp.; Prioritätstag: 30.09.2003) entnommen werden. Statt Linsen geschickt einzusetzen, schlägt die US 2004 062 055 A1 (Anmelder: Rozenberg et. al.; Prioritätstag: 24.08.2000) vor, möglichst viele LEDs räumlich anzuordnen, um aus einer Lichtfläche mit vielen LEDs Lichtverteilungen zu ermöglichen. Ein weiteres Problem in dem Zusammenhang mit LEDs wird in der DE 10 2004 053 680 A1 (Anmelderin: Teknoware 0y; Prioritätstag: 07.11.2003) ausführlich erörtert, nämlich die Notwendigkeit, die Wärme von der LED möglichst gut abzuleiten. Hierzu wird die Anordnung von Kühlflächen besonders ausführlich erörtert.
Beleuchtungsanlagen für Gebäude mit öffentlichem Charakter umfassen Leuchten in Dauerlichtschaltung. Damit ist gemeint, dass die Sicherheitsbeleuchtung wenigstens eine Schaltstellung hat. Bei Dauerschaltung der Sicherheitsbeleuchtung sind deren Lampen in der Schaltstellung „betriebsbereit” dauernd wirksam. Weiter umfassen Beleuchtungsanlagen für Gebäude mit öffentlichem Charakter Leuchten in Bereitschaftsschaltung. Bei Bereitschaftsschaltung der Sicherheitsbeleuchtung werden deren Lampen in der Schaltstellung „betriebsbereit” bei Störung der Stromversorgung der allgemeinen Beleuchtung selbsttätig wirksam. Leuchten in Dauerlichtschaltung werden zur Be- oder Hinterleuchtung von Rettungszeichen eingesetzt. Diese Leuchten erfüllen in der Regel nicht die normungsgemäßen Anforderungen als Sicherheitsbeleuchtung für Fluchtwege, Antipanikleuchten oder Sicherheitsleuchten für Arbeitsplätze mit besonderer Gefährdung. Die Helligkeit ist normiert, beispielsweise nach DIN EN 1838 mit 1 Lux entlang von Fluchtwegen und mit 0,5 Lux in Antipanikbereichen. Diese Norm stellt auch Anforderungen an die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung, die durch Anordnung und Ausführung der Leuchten sichergestellt werden müssen.
Für allgemeine Grundsätze sind – zwar je nach Anwendungsterritorium unterschiedlich – z. B. für die Funktionssicherheit und Einbindung der Rettungszeichenleuchten in die Sicherheitsbeleuchtungsanlagen in Deutschland die DIN EN 60598-2-22, die DIN VDE 0108-1 und die DIN EN 50172 (VDE 0108 Teil 100) heranzuziehen. Die Auffälligkeit eines Rettungszeichens und das Erkennen der Zeichenaussage sind maßgeblich bestimmt durch Farbe und Helligkeit des Zeichens und durch Größe und Form des graphischen Symbols. Dieser Zusammenhang ist in der DIN 4844-1 unter anderem auch mit Formeln festgehalten. In anderen Territorien gelten vergleichbare Normen. Die benannten Normen gelten durch ihre Referenzen als vollumfänglich in die Erfindungsbeschreibung integriert, um die grundlegenden Begriffe der Sicherheitslichttechnik nicht noch einmal vollumfänglich darlegen zu müssen.
Die DE 10 2005 019 278 A1 (Anmelderin: LG Philips LCD Co., Ltd.; Prioritätstag: 29.04.2004) beschreibt einen besonderen Typ LED, der bei dem Aufbau von Flüssigkristalldisplays zu verwenden ist. Die Oberfläche jeder einzelnen LED ist besonders sphärisch geformt, um ungleichförmige Lichtverteilungen entlang eines vertikalen und eines horizontalen Winkels vor der LED zu ermöglichen. In der Druckschrift wird zudem grundsätzlich dargelegt, dass einzelne LEDS zu Lampeneinheiten zusammengeschaltet werden können. Wie solche Lampeneinheiten aussehen, lässt sich beispielhaft der WO 2007/036 185 A1 (Anmelderin: Osram Opto Semiconductors GmbH; Prioritätstag: 30.09.2005) entnehmen. Damit die Ungleichförmigkeiten im Sinne einer Vergleichmäßigung bei den Lichtstrahlen genutzt werden können, wird in der Druckschrift vorgeschlagen, mit wenigstens zwei Reflektorschichten zu operieren. Durch diese Maßnahmen sollen so genannte hot spots reduziert werden können, d. h., das Licht soll diffuser werden.
Statt die Oberfläche der LEDS selbst, so wie z. B. in der DE 10 2005 019 278 A1 , zu formen, können alternativ natürlich auch prismatische Gegenstände, siehe z. B. US 2008/112 156 A1 (Erfinder: Min-Hsun Hsieh; Prioritätstag: 24.09.2004), oder durch großflächige Lichtführungsflächen, siehe z. B. WO 2007/087 710 A1 (Anmelderin: TIR Systems Ltd.; Prioritätstag: 01.02.2006), gebildete Diffusoren verwendet werden. Solche optischen Maßnahmen können nicht nur zu einer Streuung des Lichtes verwendet werden, sondern es können auch Farbmischungen von Licht unterschiedlichster Wellenlänge von verschiedenen LEDS erzeugt werden. Weil LEDS temperaturabhängige Eigenschaften aufweisen, schlägt die US 2008/005 944 A1 (Anmelderin: Advanced Optical Technologies, LLC; Anmeldetag: 17.01.2007) vor, in Abhängigkeit der Temperatur Stromsteuerungen der einzelnen LEDs durchzuführen.
Erfindungsbeschreibung
Im Ergebnis kann behauptet werden, dass die meisten Sicherheitsleuchten in Bereitschaftslichtschaltungen nicht den Erfordernissen zur Be- oder Hinterleuchtung von Rettungszeichen entsprechen. In der Regel sind Leuchten in Dauerlichtschaltung zur Fluchtwegsbeleuchtung schlecht geeignet. Auf der anderen Seite ist die Verwendung von LEDs so verlockend, dass eine Möglichkeit gesucht werden müsste, wie LEDs vernünftigerweise in Sicherheitsleuchten eingesetzt werden können. Die LEDs sollten in Fluchtwegs- und Rettungszeichenausleuchtungseinrichtungen eingesetzt werden können.
Die erfindgsgemäße Aufgabe wird durch eine Sicherheitslichtleuchte nach Anspruch 1 gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen lassen sich den abhängigen Ansprüchen entnehmen. Die Erfindung wird durch die unabhängigen Ansprüche bestimmt, die allgemeine Erfindungsbeschreibung, die Figurenbeschreibung und die abhängigen Ansprüche beschreiben darüber hinaus vorteilhafte Weiterbildungen.
Vereinfacht wird nachfolgend von Optik gesprochen, wenn damit ein System oder eine Anordnung mit wenigstens einem der nachfolgenden Bauteile gemeint ist, nämlich eine Linse, eine Fresnellinse, eine konkave Linse, ein Spiegel, ein Reflektor oder eine sonstige den Lichtstrahl beeinflussende Vorrichtung gemeint ist.
Die Sicherheitsleuchte hat wenigstens eine LED. Es ist eine Hochleistungs-LED. Es kann auch eine Hochvolt-LED sein. Die einzelne LED liefert zumindest einen Lichtstrom von 15 Lumen, vorzugsweise von mehr als 60 Lumen. Werden mehr als eine LED in der Sicherheitsleuchte verbaut, so erhöht sich die Helligkeit in einem der Zustände entsprechend grob veranschlagt um das Vielfache, das der Anzahl der LEDs entspricht. Die Sicherheitsleuchte ist mit einem Leuchtmittel ausgestattet. Vor der LED ist eine Einrichtung angeordnet. Die Einrichtung ist dazu bestimmt, den Lichtstrahl von der LED als Leuchtmittel deterministisch zu beeinflussen, im Gegensatz bspw. zu einer aufgerauten oder milchigen Glasfläche. Eine deterministische Beeinflussung ist hierbei die gezielte Änderung der Lichtabstrahlungscharakteristik durch eine bestimmte Anzahl von Flächen in einer vorgegebenen Anordnung, welche den Lichtstrahl brechen. Diese deterministische Beeinflussung führt zu einer rotationsunsymmetrischen Lichtverteilung. Die Sicherheitsleuchte Lässt sich sowohl an Stelle von bisher als Dauerlichtleuchten als auch an Stelle von bisher als Bereitschaftslichtleuchten benutzten Leuchten anwenden. Die Sicherheitsleuchte ist so gestaltet, dass sie sowohl zur Ausleuchtung von Rettungszeichen, z. B. definierte Piktogramme mit einem normungsgemäß bestimmten Resorptionsfaktor, als auch zur Beleuchtung von Fluchtwegen geeignet ist. Die Sicherheitsleuchte kann unterschiedliche Zustände einnehmen. Sie kann zumindest einen ersten und einen zweiten Zustand einnehmen. Dasselbe Leuchtmittel, das zumindest eine LED umfasst, kann den ersten und den zweiten Zustand einnehmen. In dem ersten Zustand, der durch die Detektion einer elektrischen Allgemeinversorgung über die Versorgungsanschlüsse der Sicherheitsleuchte durch die Sicherheitsleuchte selber identifizierbar ist, gibt das Leuchtmittel eine erste Helligkeit ab. Die elektrische Allgemeinversorgung kann eine Spannung aus dem Versorgungsnetz sein. Die elektrische Allgemeinversorgung kann eine Spannung weitergeleitet aus einer Sicherheitsbeleuchtungsanlage sein. Auch kann die elektrische Allgemeinversorgung eine Spannung in einem Abschnitt eines Gebäudes sein. Die erste Helligkeit wird durch die Helligkeit in dem zweiten Zustand überboten. Der zweite Zustand ist durch die Detektion einer veränderten elektrischen Energieversorgung an den Versorgungsanschlüssen durch die Sicherheitsleuchte selber identifizierbar. Die Spannungsversorgung kann zum Beispiel durch ein Umschalten auf die Zentralbatterieanlage über die Anschlüsse für die Allgemeinversorgung sichergestellt werden. In dem Fall wird die Gleichspannung der Zentralbatterieanlage in der Sicherheitsleuchte detektiert. Ein Lichtstrom wird in dem zweiten Zustand aus dem Leuchtmittel durch die den Lichtstrahl beeinflussende Einrichtung durchgeleitet. Die Einrichtung kann statisch angeordnet sein. Die Einrichtung ist so gestaltet, dass sie den Lichtstrahl so beeinflusst, dass er lokal Maxima ausbilden kann. Die Maxima sollen in einem (normungskonformen) bodennahen Bereich ausgebildet werden. Wenigstens zwei Maxima sind auszubilden. Zwischen den Maxima formt sich ein Winkel aus, der in einer Ebene aufspannbar ist. Es ist ein Winkel in der Ebene, der wenigstens 90° beträgt. Die Gestaltung der Sicherheitsleuchte schafft eine universell einsetzbare Sicherheitsleuchte mit LEDs, die sowohl für Dauerbeleuchtung als auch für Bereitschaftsbeleuchtung verbaut werden kann. Weil für eine Fluchtwegsausleuchtung normungskonforme Grenzwerte in einem bodennahen Bereich, z. B. 50 cm über dem Boden, vorgeschrieben werden, kann in einem Rettungsfall die Sicherheitsleuchte selbsttätig in einen entsprechenden Zustand gelangen, sodass die ausreichenden Helligkeitsmaxima vorhanden sind. Durch die beabstandete Maximabildung lässt sich der Abstand von einer Sicherheitslichtleuchte zur nächsten Sicherheitslichtleuchte erhöhen. Es müssen weniger Sicherheitslichtleuchten verbaut werden. Weiterhin spart sich der Installateur die Installation zweier Zuleitungen ein, eine für den Dauerbeleuchtungsbetrieb und eine für den Bereitschaftslichtbetrieb. Genauso spart sich der Installateur die Installation von unterschiedlichen Leuchten für unterschiedliche Aufgaben, wie zum Beispiel eine Leuchte für die Fluchtwegsbeleuchtung und eine Leuchte für das Ausleuchten bzw. Hinterleuchten von Warn- und Rettungszeichen. Der Zustandswechsel fördert zudem die Lebenserwartung und die Betriebszeit der Beleuchtungsmittel in der Sicherheitsleuchte.
Die den Lichtstrahl beeinflussende Einrichtung hat mindestens einen konkaven Linsenabschnitt. Der konkave Linsenabschnitt liegt so zwischen zwei weiteren Abschnitten, die für die Erzeugung von jeweils einem Maximum da sind, dass der Lichtstrahl in zwei Lichtströme mit jeweils einem Maximum und in einen Lichtstrom mit Auffächerung zerlegt wird. Die Maxima werden auseinander gezogen. Der Lichtstrom wird zwischen den Maxima oberhalb des durch die einschlägigen Normen vorgeschriebenen Mindesthelligkeitswerts gehalten. Die den Lichtstrahl beeinflussende Einrichtung ist in einer Ausgestaltung eine mehrfach unterteilte Linse. Die Linse ist in ihrer Formgebung auf eine Hochleistungsdiode auf Galliumnitridbasis abgestimmt. Die Hochleistungsdiode, die eigentlich Licht mit einer Wellenlänge des blauen Lichtes ausstrahlt, wird durch Phosphoren in weißes Licht umgewandelt. Die Phosphoren können Teil der Beleuchtungsmittel sein. Die Phosphoren können Teil der den Lichtstrahl beeinflussenden Einrichtung sein. Die Linse ist so gestaltet, dass die Maxima im Projektionszielraum ausgebildet werden. Die kurze Wellenlänge des ausgestrahlten Lichts der Beleuchtungsmittel lässt eine kompakte Sicherheitsleuchte entstehen. Gleichzeitig können die normungsgemäßen Anforderungen an das Farbspektrum erfüllt werden. Die Maxima lassen sich auffächern. Eine gute Fluchtwegausleuchtung kann sichergestellt werden. Der Abstand zwischen den zu installierenden Leuchten lässt sich erhöhen, ohne dass die Mindestbeleuchtungshelligkeit in dem Zwischenraum unterschritten wird.
Die Sicherheitsleuchte hat eine Einrichtung, die den Lichtstrahl beeinflussen kann. Der Lichtstrahl kommt wenigstens zum Teil von einer oder mehreren LEDs. Weitere lichtaussendende Bauteile, wie Leuchtstoffröhren, können innerhalb der Sicherheitsleuchte vorgesehen sein und der Allgemeinbeleuchtung dienen. Die Einrichtung kann wenigstens ein spiegelndes Bauteil umfassen. Ein solches spiegelndes Bauteil kann ein Reflektor sein. Vorteilhaft ist es, wenn der Reflektor von der LED (bzw. den LEDs) abgesetzt ist.
Die LED arbeitet mit solchen Wellenlängen, dass insgesamt weißes Licht emittiert wird. Die LED kann in einer Silikonvergussmasse gehalten sein. Die beschriebenen Ausführungen tragen zu einer robusten Sicherheitsleuchte bei. Die Sicherheitsleuchte ist durch die gewählten Maßnahmen langlebig.
Die Sicherheitsleuchte kann, wenn sie mehr Licht ausstrahlen soll, mehrere LEDs haben. Jeder LED der Sicherheitsleuchte ist eine ihr zugeordnete den Lichtstrahl beeinflussende Einrichtung vorgesehen. Die Einrichtung wirkt als Linse. Die Einrichtung wirkt für die jeweilige LED wie eine Linse, weil sie auf der Seite vormontiert bzw. an der Seite angeordnet ist, in die der Lichtstrahl von der LED aus mit seinem größten Photonenstrom abgestrahlt wird. Die den Lichtstrahl beeinflussende Einrichtung kann in prismatischer Bauform ausgeführt sein. Sie kann auch mehrere LEDs überspannen. Die Einrichtung hat eine Wirkung wie ein Prisma bzw. eines Prismas: Das abstrahlende Licht lässt sich so vorteilhaft in die Richtungen bündeln, die einer besonderen Ausleuchtung bedürfen.
Die Sicherheitsleuchte hat wenigstens eine LED. Die LED hat einen LED-Halbleiter als Licht erzeugendes Mittel, mit anderen Worten als Leuchtmittel. Die LED umfasst daneben noch weitere Elemente, wie zum Beispiel Kontaktfahnen und eine Vergussmasse. Auch gehört zur LED eine oberflächenbildende Schicht, die den Lichtstrahl, der aus dem LED-Halbleiter austritt, fokussieren kann. Die Sicherheitsleuchte wird für die LED optimiert betrieben. Das Betriebsverfahren der Sicherheitsleuchte ist auf eine möglichst gleichmäßige Lichtausbeute über die Lebensdauer der LED ausgelegt. Dazu wird die Sicherheitsleuchte auf eine solche Art betrieben, dass ein elektrischer Strom für die LED über die Betriebsdauer ansteigend ist. Mit steigender Betriebsdauer steigt auch der an die LED gelieferte elektrische Strom an. Der elektrische Strom steigt an, wenn die LED der Sicherheitsleuchte in einem ersten Zustand ist. Der erste Zustand wird an Hand der anliegenden Dauerphasenamplitude an der Sicherheitsleuchte identifiziert. Die Sicherheitsleuchte hat eine elektronische Schaltung, damit sie erkennen kann, ob über einen längeren Zeitraum die erwartungsgemäße Phase, z. B. mit einem Spitzenwert von 232 V, anliegt. Die Amplitude beträgt dann 232 V. Die Amplitude ist während des regulären Betriebs dauernd anliegend. Im Laufe der Betriebszeit der Sicherheitsleuchte wird der elektrische Strom für die LED erhöht. Die Erhöhung des elektrischen Stroms korreliert mit der Betriebszeit, insbesondere der Gesamtbetriebszeit, wobei nur der erste Zustand in die Betriebszeitberechnung eingeht. Weitere Messwerte können in die Berechnung der Stromhöhe eingehen. Zumindest auf einen Messwert greift die Sicherheitsleuchte zurück, um den tatsächlichen Strom an die LED einzustellen. Geeignete Messwerte sind der Messwert, durch den eine Temperatur in der Leuchte bestimmt wird, der Messwert durch den eine Sperrschichttemperatur des LED-Halbleiters bestimmt wird und ein Messwert, der einer Beleuchtungsstärke der Sicherheitsleuchte entspricht. Durch ein lichtmessendes Bauteil, wie ein Phototransistor oder ein Lichtsensor, wird die Helligkeit der Sicherheitsleuchte erhoben. Wenigstens ein Messwert wird als ein Maß für die Erhöhung des elektrischen Stroms verwendet. Die Erhöhung des elektrischen Stroms setzt sich somit aus der Betriebszeit, wobei vorzugsweise nicht alle Zeiten in den Betriebszeitenzähler eingehen, sondern nur Zeiten des ersten oder des zweiten Betriebszustands, und einem weiteren Messwert zusammen. In einer geeigneten Ausführungsform gehen auch mehr als nur ein Messwert in die Einstellung des notwendigen Betriebsstroms für die LED ein. Jede Kombination aus den zuvor dargelegten Stromberechnungen ist vorteilhaft, so kann in einer Ausgestaltung die Betriebsdauer, die Helligkeit und die Temperatur eingehen. In einer weiteren Ausgestaltung kann die Helligkeit, die Temperatur in dem Gehäuse und die Temperatur der LED-Halbleitersperrschicht ermittelt werden. Die Temperatur der LED-Halbleitersperrschicht wird dabei anhand ihres Spannungsabfalls und ihres Betriebsstroms berechnet. Die Temperatur in dem Gehäuse wird durch einen temperaturaufnehmenden Widerstand (PTC oder NTC) ermittelt. Die Alterung der LED wird durch einen ansteigenden Strom kompensiert. Auch nach mehreren hundert Betriebsstunden leuchtet die Sicherheitsleuchte mit den erwarteten Mindestlumen. Die Stromerhöhung wird sowohl in Abhängigkeit der Alterung als auch in Abhängigkeit des ausgestrahlten Lichts eingestellt. Die Berechnung lässt sich in einem Mikrokontroller realisieren, welcher zudem mit Referenzwerten versehen werden kann um produktionsbedingte Toleranzen auszugleichen. In einer alternativen Ausgestaltung kann die Berechnung auch rein elektronisch-hardwaremäßig, nämlich analog durch fest eingestellte Bauteile, erfolgen. Mit dem Lichtsensor, z. B. einem lichtabhängigen Widerstand, wird ein Teil des abgestrahlten Lichts erfasst. Die Betriebszeit wird in einer möglichen Ausgestaltung an Hand des mittleren elektrischen Stroms an die LED bestimmt. Je mehr Strom durch die LED geschickt worden ist, desto größer ist der Betriebsstrom einzustellen. Somit wird die für eine einwandfreie Funktion notwendige Mindestbeleuchtungsstärke auch noch zu den Betriebsendzeitzuständen sichergestellt. LEDs sind längerfristig zu gebrauchen. Sie senken den Strombedarf der Sicherheitsleuchte. Es werden keine unnötigen Ströme durch die LED geleitet, wenn Betriebsparameter wie Helligkeit oder Temperatur der LED bei dem Einstellen der Strommenge für die LED berücksichtigt werden. Das zustandsabhängige Dimmen der Sicherheitsleuchte führt darüber hinaus zu einer Energieersparnis bzw. Energieeinsparung im Dauerbetrieb.
Die Sicherheitsleuchte hat ein Gehäuse. In dem Gehäuse kann ein Schaltnetzteil, insbesondere nicht sichtbar, angeordnet sein. Das Netzteil bzw. das Schaltnetzteil dient dazu, dass die an den Versorgungsanschlüssen der Allgemeinversorgung angeschlossene Spannung der Allgemeinversorgung auf ein für die LED bestimmtes Spannungsniveau heruntersetzbar ist. Die LEDs werden je nach Ausführungsform mit Spannungen zwischen 3,3 V und 50 V betrieben. Durch diese Maßnahme ist die Sicherheitsleuchte an einen Endstromkreis, der aus einer Batterieanlage in einem Netzstörungsfall versorgbar ist, anschließbar. Das Schaltnetzteil besitzt eine Ausgangsstromregelung. Weiterhin ist in der Leuchte eine optische Rückkopplung vorgesehen, über die eine Helligkeitssteuerung der LED über ein PWM-Signal erfolgen kann. Dazu hat das Schaltnetzteil einen Mikrokontroller. Das Schaltnetzteil kann galvanisch getrennt Primär- und Sekundärseiten aufweisen. In diesem Fall kann die Stromregelung auch über eine Hilfswicklung am Übertrager des Schaltnetzteils erfolgen. Der Mikrokontroller ist durch einen Längsregler energieversorgt. Der Längsregler hängt an einer Primärseite des Schaltnetzteiles. Der Längsregler ist an der Primärseite des Schaltnetzteiles angeschlossen. Das Schaltnetzteil ist in eine Fernprüfschleife integrierbar.
In einer Ausgestaltung kann durch eine Gleichspannungsversorgung die Sicherheitsleuchte in den zweiten Zustand versetzt werden. In dem zweiten Zustand herrscht eine andere Lichtverteilung als in dem ersten Zustand. Weiterhin ist die Sicherheitsleuchte durch diese Maßnahmen fernwartbar. Sie kann aus der Ferne auf Funktionstüchtigkeit getestet werden. Es erspart ein ständiges Begehen der mit Sicherheitsleuchten ausgestatteten Gebäudeabschnitte.
Die Sicherheitsleuchte kann mit Batterien ausgestattet werden. In dieser Ausgestaltung ist in der Sicherheitsleuchte wenigstens eine elektrische Sekundärzelle vorhanden. Die Sekundärzelle besteht vorzugsweise aus Blei-, Nickel-Metallhydrid- oder Lithium-Eisenphosphat-Elementen. Die Sekundärzellen sind nicht sichtbar angeordnet. Die Sekundärzellen sind an einem Netzteil, insbesondere an einem Schaltnetzteil, angeschlossen. Sie werden in einem Ladezustand aus der Allgemeinversorgung bei Anliegen einer Wechselspannung mit einer Mindestamplitude aufgeladen. Die Aufladung umfasst auch eine Phase der Erhaltungsladungen. Die Sekundärzellen werden einer permanenten oder einer phasenweisen Erhaltungsladung ausgesetzt, wobei das Netzteil strom- oder spannungsbegrenzt arbeitet. Die Spannungsbegrenzung kann beispielsweise durch einen Mikrokontroller gesteuert werden, der auch auf der Sekundärseite sitzen kann und durch das Netzteil versorgt wird.
Weiterhin ist eine sichtbar angeordnete Kontroll-LED in der Leuchte platziert; sie kann sich auch auf der gleichen Platine mit den weißen LEDs befinden. Die Kontroll-LED kann z. B. eine grüne Kleinststrom-LED sein. Die Kontroll-LED ist so verdrahtet, dass sie eine Ladephase der elektrischen Sekundärzelle anzeigt. Auf einen Blick ist zu sehen, ob Akkumulatoren, die Sekundärzellen, ordnungsgemäß geladen werden. Das Netzteil versorgt das Leuchtmittel mit Energie. Weiterhin ist die Sicherheitsleuchte mit einer Umschalteinrichtung versehen, sodass bei Unterschreiten der Mindestamplitude das Leuchtmittel über die wenigstens eine Sekundärzelle versorgt wird. Auch ist das Netzteil weiterhin mit einem Tiefentladungsschutz für die elektrische Sekundärzelle ausgestattet. Durch den Tiefentladungsschutz wird die Sekundärzelle, der Akkumulator, vor einem Entladen bei einem Absinken einer Spannung der elektrischen Sekundärzelle geschützt. Die Entladung würde sonst durch die LED erfolgen. Die Entladung schützt den Akkumulator indem die LED so lange abgekoppelt wird, bis die Allgemeinversorgung nach einer Phase der Unterschreitung der Mindestamplitude wenigstens eine Wechselspannungsperiode lang mit Überschreitung einer Dauerphasenamplitude an den Versorgungsanschlüssen vorhanden ist. Erst dann wird/werden die LED(s) wieder zugeschaltet.
Die Sicherheitsleuchte ist vorteilhaft mit einer Prüfvorrichtung ausgestattet. Die Prüfvorrichtung dient u. a. bei vorhandener Allgemeinversorgung und Initiierung zur Simulation eines Versorgungsspannungsausfalls. Die Sicherheitsleuchte wird durch die Prüfvorrichtung in den zweiten Zustand versetzt. Während der Phase des zweiten Zustands lässt sich dann die Sicherheitsleuchte überprüfen.
Die Leuchtmittel der Sicherheitsleuchte sind auf einer gemeinsamen Platine befestigt. Durch die Maßnahme lässt sich die Platine als Kühlkörper für die LEDs nutzen. Genauso stellt die Platine auch die Stromversorgung sicher. Bei dem Aufbau der Sicherheitsleuchte erspart man sich zahlreiche zusätzliche Kühlkörper. Die Sicherheitsleuchte lässt sich kompakter realisieren.
Zumindest zwei LEDs des Leuchtmittels bilden eine elektrische Reihenschaltung. Die LEDs sind bei ihrem Ausfall durch einen Thyristor, insbesondere jeweils einen Thyristor, überbrückbar. Der oder die Thyristoren sind vorzugsweise auf der gleichen Platine wie die LEDs montiert. Die Sicherheit der ausgeleuchteten Bereiche, wie zum Beispiel ein Fluchtwegsflur, wird dadurch erhöht, dass selbst noch Sicherheitsleuchten mit teilweisen Schädigungen an ihren Leuchtmitteln weiterhin durch die restlichen Leuchtmittel Licht abstrahlen können.
Die Platine ist mittels Fräsen hergestellt. Die Platine umfasst eine rückfedernde Lasche am Rand. Die rückfedernde Lasche erlaubt eine selbsthaltende Positionierung der Platine in dem Gehäuse der Sicherheitsleuchte. Die Maßnahmen stellen einen weiteren Schritt in der Vereinfachung der Herstellung einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte dar. Platinen mit beschädigten Bauteilen lassen sich leicht und schnell tauschen.
In der Sicherheitsleuchte hat das Gehäuse wenigstens ein durchleuchtbares Fenster. Das Fenster kann durch ein durchscheinbares Piktogramm wie zum Beispiel ein Rettungszeichen verdeckt werden. Durch diese einfache Maßnahme lässt sich eine Fluchtwegsausleuchtung zu einem Fluchtwegszeichen und umgekehrt umwandeln. Der Elektroinstallateur kann einen einzigen Typ Leuchten in unterschiedlicher Weise verwenden.
In dem zweiten Zustand wird das Leuchtmittel der Sicherheitsleuchte so betrieben, dass die Helligkeit wenigstens von einigen der Leuchtmittel variiert wird. Die Variation kann alternierend sein. Die Helligkeit wird beispielhaft wiederkehrend, mit einer festen Frequenz, angehoben und abgesenkt. Hierbei kann in Bezug auf die Helligkeit zeitweilig in den ersten Zustand zurückgekehrt werden. Eine Notsituation wird unbewußt und automatisch durch die Flüchtenden wahrgenommen. Die Signalisierung erfolgt schneller.
Das Leuchtmittel ist durch eine transparente Abdeckung abgedeckt. Die transparente Abdeckung hat eine Oberflächenformgebung. Vorteilhaft ist eine gewölbte Oberfläche, die das Leuchtmittel abdeckt. Durch die Wölbungen können Maxima und Minima in der Beleuchtungsverteilung direkt an der Quelle des Lichts geschaffen werden.
Neben der ortsnahen Maximabildung kann eine transparente Abdeckung an mindestens einer Seite eine Fresnelstruktur haben. Durch die Fresnelstruktur in der Leuchte bzw. auf der Oberfläche der LEDs wird raumsparend das Verteilungsprofil des Lichtes erzeugt. Auch kann die Sicherheitsleuchte eine Einrichtung zur Beeinflussung des Lichtstrahls haben, die auf mindestens einer Seite eine Fresnelstruktur hat.
Die Helligkeit variiert mit den Zuständen, in denen sich die Sicherheitsleuchte befindet. Anhand der Helligkeit kann der Zustand der Sicherheitsleuchte abgeleitet werden. Das Leuchtmittel umfasst mindestens drei LEDs. Die drei LEDs erzeugen zusammen eine ausreichende Helligkeit. Die Leuchtmittel geben zusammen eine Helligkeit von wenigstens 180 Lumen im zweiten Zustand ab.
Viele Sicherheitsleuchten sind als Sicherheitsleuchten mit Leuchtstoffröhren im Umlauf. Damit schon montierte Sicherheitsleuchten nachgerüstet werden können, sind die LEDs auf einer Platine angeordnet, die in eine Halterung für Leuchtstoffröhren passt. Dazu hat die Platine in ihren Längen- und Breitenabmessungen die Abmessungen einer Leuchtstoffröhre. Die Platine ist aber flacher als die i. d. R. runde Leuchtstoffröhre. Die Leuchtstoffröhre ist länger als breiter. Die Platine ist ebenfalls länger als breiter. Die Platine ist sehr flach, dass bedeutet, sie hat eine sehr geringe Höhe. Die Platine sieht wie ein flacher Stab aus. Die Höhe stellt die kürzeste Strecke dar, die Breite die mittlere Strecke und die Länge die längste Strecke. Die Enden des Stabes sind für den Anschluss an eine Halterung für Leuchtstofflampen vorbereitet. Hierzu ist in einer ersten Ausgestaltung nur das Ende, also endlings, verzinnt, vergoldet, vernickelt oder sonst wie metallisch leitfähig überzogen. Um Material zu sparen, muss in einer solchen Ausgestaltung nur die Höhe der Platine selber überzogen sein. In einer weiteren Ausgestaltung mündet die Platine an ihren Enden in jeweils wenigstens zwei Pinne. Die vier Pinne stehen in entgegengesetzte Richtungen ab. Auch die Pinne stellen leitfähige Verbindungen dar. Die leitfähigen Verbindungen, entweder ein Überzug oder ein Pin bzw. ein überzogener Pin, stellen eine elektrische Verbindung zu den LEDs her. Es sitzt wenigstens eine LED auf der Platine, vorzugsweise oberflächenmontiert, zu der ein elektrischer Kontakt hergestellt wird. Die Platine ist so stabil, dass sie selbsttragend ist. Die Pinne sind Kontaktpinne für die Halterung der Leuchtstofflampe.
Die Sicherheitsleuchte kann mit LEDs ausschließlich oder zusätzlich zu anderen Leuchtmitteln aufgebaut werden. Die Lebenszeit der LEDs wird dadurch gesteigert, dass eine den Zuständen entsprechende Helligkeit, wenigstens in zwei Stufen, von den LEDs abgestrahlt wird. Zur breiteren Ausleuchtung eines Zielraums, wie zum Beispiel 0,5 m über dem Boden, werden Maxima und Minima in der Lichtverteilung geschaffen. Die Verteilungen werden durch verschiedene Einrichtungen innerhalb der Leuchte geschaffen. Die gleiche Sicherheitsleuchte lässt sich als Fluchtwegsleuchte und als Notlichtleuchte verbauen, sowohl in einer Unterputzausführung als auch in einer Aufputzmontage. Der Verzicht auf unnötige Bauteile und Halterungen führt zu einer Verkleinerung der Leuchten, sodass die Sicherheitsleuchten selbst kaum noch störend in Erscheinung treten. Sie fügen sich dank ihres kompakten Aufbaus in das Erscheinungsbild des Installationsraums ein. Auch hochwertig ausgestattete Räume lassen sich normungskonform mit Sicherheitsleuchten ausstatten, ohne dass der Gesamteindruck des Raums verändert wird. Sowohl die Montage als auch die Wartung der Sicherheitsleuchte vereinfacht sich. Wartungspersonal ist dank der Fernwartbarkeit nicht gezwungen, die Installationsorte in regelmäßigen Abständen zu begehen, was teilweise, insbesondere bei hochwertigen Räumen, von den Inhabern der Räume nicht immer erwünscht ist. Durch die Lebensdauerverlängerung der Leuchtmittel der Leuchten werden die Betriebskosten der Sicherheitsleuchten gesenkt.
Kurze Figurenbeschreibung
Die Erfindung kann noch besser verstanden werden, wenn Bezug auf die beiliegenden Figuren genommen wird, ohne die Erfindung auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele ausschließlich beschränken zu wollen, wobei
1 einen abstrakt, schematisch dargestellten Fluchtweg zeigt,
2 einen möglichen Spannungsverlauf einer Leitung eines Endstromkreises zeigt,
3 einen weiteren möglichen Spannungsverlauf einer Leitung eines Endstromkreises zeigt,
4 eine weitere mögliche Spannungsabfolge auf Versorgungsleitungen entsprechender Endstromkreise mit erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchten zeigt,
5 ein Diagramm des elektrischen Stroms zu dem Lichtstrom eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens für eine LED zeigt,
6 ein Polardiagramm für eine Strahlstärkeverteilung einer LED, die in vorliegender Erfindung verwendbar ist, zeigt,
7 die Beleuchtungsstärke einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte entlang eines Versuchs- bzw. Referenzraumes wie einem Flur zeigt,
8 eine Ausleuchtungsverteilung eines flächigen Piktogramms einer Fluchtwegbeleuchtung mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtung zeigt,
9 eine erfindungsgemäße LED in einem ersten Schnitt zeigt,
10 eine erfindungsgemäße LED in einem zweiten Schnitt zeigt,
11 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte zeigt,
12 eine Platine mit Bauteilbedruckung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte zeigt,
13 ein Gehäuse für eine Platine nach 10 zeigt,
14 eine Seite mit Leiterbahnen einer Platine nach 10 zeigt,
15 eine andere Seite mit Leiterbahnen einer Platine nach 10 zeigt,
16 einen Unterputzeinbaurahmen einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte zeigt,
17 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte zeigt, die als Aufputz- oder zusammen mit einem Rahmen nach 14 als Unterputzsicherheitsleuchte verbaubar ist,
die 18–20 drei wichtige Teile einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte zeigen,
21 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte zeigt,
22 eine weitere Platine mit LED zeigt, die vorteilhafter Weise auf Grund ihrer Abmessungen und Kontaktierung eine Leuchtstoffröhre ersetzen kann,
die 23 und 24 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte zeigen,
25 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte zeigt,
26 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte zeigt,
27 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte von einer rückwärtigen, geöffneten Perspektive zeigt,
28 eine weitere Platine mit erfindungsgemäßen LEDs zeigt,
29 verschiedene, zusammenhängend auszuhändigende Rettungszeichen zeigt,
die 30 und 31 Abdeckungen zur Abdeckung von Kabeldurchbrüchen, Öffnungen und sonstigen Spritzwassereinlässen für zuvor dargestellte Ausführungsformen erfindungsgemäßer Sicherheitsleuchten zeigen,
32 einen ersten Schaltplan für die Ansteuerung von einer oder mehreren LEDs nach einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt,
33 einen zweiten Schaltplan für die Ansteuerung von LEDs nach einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt,
34 einen dritten Schaltplan für die Ansteuerung von LEDs nach einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt,
35 beispielhaft ein Gebäudeinstallationsnetzwerk für Sicherheitsbeleuchtungen zeigt,
36 ein Polardiagramm für eine LED zeigt, die keine differenzierende Strahlstärkenverteilung hat, und
37 die Beleuchtungsstärke einer Sicherheitsleuchte mit einer LED nach 36 entlang eines Versuchs- bzw. Referenzraumes wie einem Flur zeigt.
Figurenbeschreibung
1 zeigt in schematischer Darstellung einen üblichen Fluchtweg, der sich – wie häufig vorzufinden – aus verschiedenen Fluren 23, 25 zusammensetzt. Der Flur 23 soll der eigentliche Fluchtweg 21 sein, auf den stichartig andere Flure wie Flur 25 führen. Damit die Sicherheitsleuchten von allen Personen gut zu sehen sind, werden in der Regel einzelne Sicherheitsleuchten 1 möglichst hoch montiert, die durch weitere Sicherheitsleuchten 1 an den Wänden wie der Rückwand 13 ergänzt werden. Hierzu wird eine einzelne Sicherheitsleuchte 1 an der Stockwerkdecke 15 montiert. Die Sicherheitsleuchte 1 strahlt eine gewisse Lichtverteilung 17 durch ihre gerichteten Lichtstrahlen mit der Lichtstrahlrichtung 19 ab. Die Lichtverteilung 17 von der Sicherheitsleuchte 1 ist nicht überall gleich. Die Lichtverteilung 17 ist in einer vor der Sicherheitsleuchte 1 aufgespannten Rotationsebene ungleichmäßig, sie ist also rotationsunsymmetrisch. Handelt es sich bei der Sicherheitsleuchte 1 um eine Fluchtwegsleuchte 3, so wird normungsgemäß in der Regel eine Mindestbeleuchtungsstärke in Bodennähe des Fluchtwegs 21 verlangt. Die Fluchtwege 21 werden zur normungsgerechten Ausleuchtung mit ersten Leuchten 9 und zweiten Leuchten 11 versehen. Die Rettungszeichenleuchte 5 ist mit Rettungszeichen 7 ausgestattet, sodass diese Art Sicherheitsleuchte 1 den Flüchtenden den Ausgang bzw. die Ausgangsrichtung anzeigen kann. Somit werden Sicherheitsleuchten 1 sowohl an den Stockwerkdecken 15 als auch an den Wänden wie den Rückwänden 13 der Fluchtwege 21 je nach Anwendungsfall montiert. Zur Steigerung eines einheitlichen Erscheinungsbildes und für eine bessere Materialwirtschaft wird die Sicherheitsleuchte 1 so gestaltet, dass sie sowohl als Fluchtwegsleuchte 3 als auch als Rettungszeichenleuchte 5 verwendet werden kann. Hierzu sind in einer Ausgestaltung nur minimale Änderungen durchzuführen. In einer weiteren Ausgestaltung ist die Sicherheitsleuchte 1 sowohl eine Fluchtwegsleuchte 3 als auch eine Rettungszeichenleuchte 5. Eine und die gleiche Leuchte ist sowohl eine Fluchtwegsleuchte 3 als auch eine Rettungszeichenleuchte 5. Die Leuchten 9 und 11 können – somit nach ihrem Gehäuse zu urteilen – identisch gestaltet sein. Die Leuchten 9 können als Sicherheitsleuchten 1 für die Fluchtwegsausleuchtung als Fluchtwegsleuchte 3 gestaltet sein. Die Leuchten 11 können als Rettungszeichenleuchten 9 gestaltet sein. Mit nur wenigen Handgriffen, d. h. nur durch den Austausch einer Abdeckung oder eines Schirms, lässt sich eine Leuchte 9, die in der Art einer Fluchtwegsleuchte 3 aufgebaut ist, in eine Leuchte 11, die als Rettungszeichenleuchte 5 genutzt werden soll, umwandeln.
2 zeigt einen ersten Spannungsverlauf auf Leitung eines Endstromkreises 185 (s. 35). Liegt die reguläre Versorgungsnetzspannung 31 an der Sicherheitsleuchte 1 (nach 1) an, so wird die Sicherheitsleuchte 1 mit einer Wechselspannung U_AC über eine gewisse Zeit versorgt. Die Spannung U_S weist somit eine Amplitude A auf. Es handelt sich um die Dauerphasenamplitude A_D. Sinkt die Dauerphasenamplitude A_D unter einen Mindestwert, liegt somit nach einem Netzstörungsereignis 33 nur noch eine Mindestamplitude A_min an, so sinkt die effektive Spannung der Energieversorgung ab. In diesem Fall erkennt die Sicherheitsleuchte 1 das Vorliegen eines Netzstörungsereignisses 33. Über einen Zeitverlauf t wechselt die Sicherheitsleuchte 1 in einen Zustand einer zweiten Helligkeit 37. Die zweite Helligkeit 37 ist stärker als die erste Helligkeit 35, die, während die Spannung U_S mit der Dauerphasenamplitude A_D an der Sicherheitsleuchte 1 anliegt, von der Sicherheitsleuchte 1 abgegeben wird. Obwohl die Energieversorgung 39 des ersten Zustandes 203 eine höhere Leistung an die Sicherheitsleuchte 1 zur Verfügung stellen kann, leuchtet die Sicherheitsleuchte 1 durch ihre LED 55 (s. 9) mit einer höheren Helligkeit 37 im zweiten Zustand 205 der Energieversorgung 41. Das Beleuchtungsverhalten der Sicherheitsleuchte 1 verhält sich genau umgekehrt zu der anliegenden Wirkleistung an der Sicherheitsleuchte 1. In Abhängigkeit von Ereignissen auf den Versorgungsleitungen wechselt die Sicherheitsleuchte 1 von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand über. Für den Umschaltvorgang von der ersten Helligkeit 35 auf die zweite Helligkeit 37 braucht die Sicherheitsleuchte 1 eine gewisse Zeit, z. B. nahezu 1,5 Phasen. Die leicht verzögerte Umschaltung, z. B. innerhalb von 30 ms, wird durch Umladevorgänge in Speicherkondensatoren der Schaltung (siehe 32 bis 34) verursacht. Der Lichtstrom Φ₁, der dem ersten Zustand 203 zugeordnet ist, ist niedriger als der Lichtstrom Φ₂, der aus der Sicherheitsleuchte 1 (s. 1) nach einem Netzstörungsereignis 33, ggf. verzögert, austritt. Der Lichtstrom Φ wechselt sprungartig, sobald die Umladevorgänge in der Sicherheitsleuchte 1 abgeschlossen sind. Der Lichtstrom Φ₂ leuchtet dann stärker auf, wenn anzunehmen ist, dass der Fluchtweg 21 (s. 1) tatsächlich heller auszuleuchten ist. In der Phase, wenn eine Dauerphasenamplitude A_D in der Form einer Wechselspannung U_AC als Versorgungsnetzspannung 31 anliegt, wird die LED 55 (s. 9) durch eine Rücknahme bzw. Reduktion des Versorgungsstroms geschont und somit in der Lebensdauer verlängert.
3 zeigt einen weiteren Zeitverlauft, bei dem die Spannung U_S bis zu dem Netzstörungsereignis 33 mit der Dauerphasenamplitude A_D anliegt. Es wird aus der Sicherheitsleuchte ein erster Lichtstrom Φ₁ ausgestrahlt. Nach dem Netzstörungsereignis 33 bricht die Spannung U_S komplett ein, es liegt keine Wechselspannung U_AC mehr an, die Amplitude A der Wechselspannung U_AC ist Null. Obwohl keine Spannungsversorgung mehr sichergestellt ist, leuchtet die Sicherheitsleuchte 1 (s. 1) nach dem Netzstörungsereignis 33 mit einer zweiten Helligkeit 37, die höher ist als die erste Helligkeit 35 während des regulären Betriebes, der Versorgung mit Spannung 31 aus dem Versorgungsnetz der Sicherheitsleuchten 1. Im ersten Zustand 203 ist eine Energieversorgung 39 von außen an die Sicherheitsleuchten 1 sichergestellt. In dem zweiten Zustand 205 bezieht die Sicherheitsleuchte 1 die notwendige Energie, damit sie heller als zuvor leuchten kann, aus sich selbst. Der Lichtstrom Φ₂, der bei einem Wegfall der Spannung 31 aus dem Versorgungsnetz aus dem Leuchtmittel der Sicherheitsleuchte 1 austritt, steigt rampenförmig startend mit der Stärke des Lichtstroms Φ₂ an, bis er die Zielhelligkeit für den so genannten Notbetrieb herstellen kann. Zur Vermeidung von fehlerhaften Helligkeitssteigerungen folgt dem Eintritt in den zweiten Zustand 205 die höhere Helligkeit verzögert. Versorgungsnetzspannungsschwankungen können so im Sinne eines Tiefpasses ausgeregelt werden. In schlecht beleuchteten Bereichen kann die Verzögerungszeit t_Z auch weiter verkürzt werden, nämlich auf 0 eingestellt werden. Dann würde ein rampenmäßiger (s. 3) oder sprunghafter (s. 2) Anstieg des Lichtstroms Φ₂ augenblicklich dem Netzstörungsereignis folgen. Die Energieversorgung 41 ist gleichzeitig im zweiten Zustand Null.
4 zeigt einen dritten Fall der Energieversorgung an Sicherheitsleuchten 1 über ein Versorgungsnetz an Hand der Versorgungsnetzspannung 31, bei dem die Wechselspannung U_AC mit ihrer Amplitude A den Wert der Mindestamplitude A_min nach der Dauerphasenamplitude A_D unterschreitet. Der Spannungsverlauf U_S ist wie in den 2 und 3 über die Zeit t aufgetragen. An der Ordinate lässt sich der Spannungswert U_S und die Stärke des Lichtstroms Φ₁, Φ₂ ablesen. Aufgrund einer Notstromversorgung, zum Beispiel über eine Gleichspannungsquelle (s. 35), kann auf die Endstromkreise eine Gleichspannung U_DC gelegt werden. Nach dem Eintritt des Netzstörungsereignisses 33 leuchtet die Sicherheitsleuchte 1 (s. 1) mit einer deutlich höheren Helligkeit 37 als in der Phase des ersten Zustands 203 der Energieversorgung. Bei regulärer Energieversorgung, dem ersten Zustand 203, ist die Helligkeit 35 der Sicherheitsleuchte 1 reduziert bzw. zurückgenommen. Nach dem Netzstörungsereignis 33, nach dem die Wechselspannung U_AC vollständig zusammengebrochen ist, erlöscht auch die Leuchtkraft der Sicherheitsleuchte 1, wenn es keine autark versorgte Sicherheitsleuchte 1 ist, sondern eine Gruppen- oder Zentralbatterieanlage für die Versorgungsspannung zur Verfügung steht. Die Batterieanlage 187 (s. 35), z. B. die Gruppenbatterieanlage, kann auf Batterien 189, 181 zurückgreifen (s. 35), um nach einer Umschaltphase eine Gleichspannung U_DC mit einer Mindestamplitude A_min über den Versorgungsleitungen an der Sicherheitsleuchte (s. 1) anliegen zu haben. Ist die Notstromanlage des Gebäudes so eingestellt, dass bei einem Netzstörungsereignis 33 auf eine Gleichspannung U_DC gewechselt wird, ggf. weniger als zwei Phasen der regulären Wechselspannung U_AC verzögert, so sollte die Sicherheitsleuchte 1 die erhöhte Helligkeit 37 mit dem stärkeren Lichtstrom Φ₂ unmittelbar bei der Aufschaltung der Gleichspannung U_DC einnehmen. Die Energieversorgung 41 im zweiten Zustand entspricht einer Gleichspannung, es findet ein Wechsel von Wechselspannung auf Gleichspannung statt.
5 zeigt in einem Diagramm die Vorteile einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte mit Stromregelung für die Leuchtmittel. Das Diagramm nach 5 zeigt einen Zustand der Sicherheitsleuchte über ihre Betriebszeit, also entlang des Zeitverlaufs t. Nachfolgend wird der zweite Zustand beschrieben. Das Diagramm für den ersten Zustand sieht um einen entsprechenden Faktor auf der y-Achse projiziert gleich zu dem dargestellten Diagramm aus. Die Darstellung ist analog auf den ersten Zustand zu übertragen. Der elektrische Strom I und der Lichtstrom Φ werden über die Zeit t dargestellt. Φ₄ zeigt den Lichtstrom bei einem nachgeregelten elektrischen Strom I_var, der im Laufe der Betriebszeit zunimmt. Die LED wird mit einem stärkeren Strom am Ende der Betriebszeit betrieben als am Anfang. Die Kurve Φ₃ zeigt den im Vergleich zu dem Lichtstrom Φ₄ sehr schnell abfallenden Lichtstrom Φ₃. Je nach Spezifikation muss ein Leuchtmittel bzw. eine Sicherheitsleuchte eine Mindestbetriebszeit zur Verfügung stehen. Je nach Anwendungsfall werden Mindestbetriebszeiten von 10.000 Stunden oder sogar auch 30.000 Stunden gefordert. Damit die Mindestbeleuchtungsstärke Φ_min _. tatsächlich über die gesamte vorgesehene Betriebszeit zur Verfügung steht, wird mit einem Konstantstrom I_konst. die einzelne LED des Beleuchtungsmittels betrieben, der eigentlich für die LED und den anfänglich abzugebenden Lichtstrom zu hoch ist. Je nach Auslegung kann tatsächlich mit einem verringerten Strom I_var gestartet werden, der zwischen 50% und 80%, vorzugsweise bei 75%, des bei Konstantstromversorgung I_konst. sonst anliegenden Stroms anzusiedeln ist. 5 zeigt einen Leuchtstärkeverlauf anhand des Lichtstroms Φ₄, der durch einen nachgeregelten Strom I_var mit einer anfänglichen Stärke von ca. 75% bis 80% eines vergleichbaren Konstantstroms I_konst, wenn die Sicherheitsleuchte sich in dem zweiten Zustand befindet, betrieben wird. Die anfängliche Stärke wird jedes Mal eingenommen, wenn die Sicherheitsleuchte in den zweiten Betriebszustand gelangt und eine Mindestbetriebszeit noch nicht erreicht wurde. Aufgrund des höheren anfänglichen Konstantstroms I_konst altert eine so betriebene LED schneller. Die Betriebsendzeit t_End1 wird schneller erreicht als bei einer LED mit variablem Strom I_var. Wird die Helligkeit während der Betriebszeit gemessen, insbesondere wenn die Sicherheitsleuchte in einem der beiden Zustände ist, alternativ wird die abgelaufene Betriebszeit t berücksichtigt (s. 32 bis 34), so kann der Versorgungsstrom hyperbelartig oder asymptotisch bis zu einem Maximalstrom über die Betriebszeit t nach und nach angehoben werden. Wird weiterhin eine Strombegrenzung nach Unterschreitung der Mindesthelligkeit bzw. des Mindestlichtstroms Φ_min für den Versorgungsstrom I_var vorgesehen, so lässt sich eine erfindungsgemäße Sicherheitsleuchte selbst noch bei Unterschreitung des Mindestlichtstroms Φ_min in einem Notbetrieb weiterhin betreiben. Die Unterschreitung der Mindesthelligkeit zum Zeitpunkt t_End2 ist hinausgezögert und kann darüber hinaus sicher erhoben werden. Hierzu gibt es zahlreiche Indizes. Es kann das Erreichen des Grenzstroms bzw. das Einschalten der Strombegrenzung abgefragt werden. An Hand der ansprechenden Strombegrenzung kann ganz allgemein ein Leuchtmittelfehler identifiziert werden. Genauso kann die Helligkeit oder ein Teil der Helligkeit in oder an der Leuchte gemessen werden. Dieser Zustand kann angezeigt, gemeldet oder an eine zentrale Einheit, wie eine Zentralbatterieanlage, geschickt werden. Die Unterschreitung des Mindestlichtstroms Φ_min kann im Rahmen einer Prüfschleife, z. B. über Stromimpulse, an den Hauptverteiler oder den Unterverteiler weitergeleitet werden. Damit entfällt ein häufiges Begehen der Räumlichkeiten mit Sicherheitsleuchten. Versuche haben gezeigt, dass die Stromnachführung bei anfänglich niedrigerem Startstrom (etwas mehr als 50% des vergleichsweise zu wählenden Konstantstroms I_konst) die Betriebszeit t der Leuchten auf bis zu 50.000 Betriebsstunden steigern kann. Die Lichtstromausbeute des Lichtstroms Φ₄ ist über die Betriebszeit t vergleichmäßigt, indem der Strom I_var mit andauernder Betriebszeit hyperbelartig bis über den sonst zu wählenden Dauerstrom I_konst angehoben wird. Die durch den Versorgungsstrom verursachte Alterung einer erfindungsgemäßen LED in einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte lässt sich so verzögern. Der Strom I_var wird nur eingeschaltet, insbesondere in der Stärke, in der er das letzte Mal ausgeschaltet worden ist, wenn die Sicherheitsleuchte in den zweiten Zustand gelangen soll oder gelangt ist.
6 zeigt ein Polardiagramm mit Lichtstromstärken 4 einer LED, die je nach Leuchtmittelorientierung 49, 51 Maxima 45, 47 des Lichtstroms in unterschiedliche Richtungen aufweist. Die Lichtverteilung 17 (s. 1) ist in einer Ebene vor dem Leuchtmittel unsymmetrisch. Die Lichtverteilung bildet in einer Rotationsebene eine unsymmetrische Verteilung aus. Wird das Leuchtmittel, wie zum Beispiel die LED 55 (s. 9), in einer ersten Orientierung 49 angebracht, so strahlt die LED mit wenigstens 2 Lichtstrommaxima 45, 47 ab. Zwischen den beiden Lichtstrommaxima 45, 47 kann ein Winkel φ aufgespannt werden, der die beiden Maxima 45, 47 in der Ebene von einander separiert. Der Winkel φ beträgt wenigstens 90°, vorzugsweise mehr als 100°. Der Winkel φ kann 115° groß sein. Von der LED 55 gehen die Lichtstrommaxima 45, 47 mit mehr als 90° in unterschiedliche Richtungen weg. Die Abstrahlrichtung 43 der LED 55 (s. 9) ist für die Abstrahlung auf eine Seite hin optimiert. Quer zu dieser Seite kann eine Ebene aufgespannt werden. Wird die LED 55, die quer zu der Ebene steht, um 90° in der Ebene gedreht, so ergibt sich das Verteilungsmuster der zweiten Leuchtmittelorientierung 51. Somit hat die LED 55 eine erste Leuchtmittelorientierung 49 mit wenigstens zwei Lichtstrommaxima 45, 47 und eine zweite Leuchtmittelorientierung 51, bei der keine dezidierten Maxima aufzufinden sind. Durch den Quereinbau einer LED 55 (nach 9) hinter einen Schirm (s. 8), der ein Fenster 53 (siehe z. B. 24) abdeckt, lässt sich somit eine aufgeweitete gleichmäßigere Ausleuchtfläche durch Nutzung der Maxima 45, 47 in der Querrichtung erzeugen. Werden die Maxima 45, 47 auf einen Boden projiziert, so lässt sich der Winkel φ zwischen den beiden sich ergebenden Ausleuchtungsmaxima 45, 47 ermitteln, der wenigstens 90° beträgt. Zwischen den wenigstens zwei Maxima 45, 47 gibt es einen Bereich, in dem das Licht aus dem Leuchtmittel gestreut, d. h. zerstreut, wird. Die Linse 57 (s. 9) hat wenigstens einen fokussierenden Bereich und wenigstens einen Bereich mit Zerstreuungscharakteristik.
36 zeigt ein vergleichbares Polarkoordinatensystem zum Lichtstrom Φ wie das aus 6 bekannte für eine LED, die ausschließlich der Struktur nach 10 entspricht. Die dort dargestellte LED hat keine Oberflächenstruktur wie in 9 dargestellt. Werden die 6 und 36 miteinander verglichen, so ist zu sehen, dass eine LED für eine erfindungsgemäße Sicherheitsleuchte 1 um ihre Achse herum verschiedene Orientierungen 49, 51 aufweist. Durch ein Aufspannen der Beleuchtungsfläche mit lokalen Maxima 45, 47 Lässt sich das Licht breiter verteilen. Wird eine LED ohne Fokussiereinrichtung eingesetzt, so ist die LED mit einem höheren elektrischen Strom zu betreiben, um an den Rändern eine vergleichbare Ausleuchtung wie durch Lichtstrommaxima 45, 47 zu erhalten. Eine LED 55 (nach 9) mit einer Einrichtung zur Beeinflussung der Lichtverteilung trägt zur weiteren Stromverbrauchminimierung am Anfang der Betriebszeit in dem zweiten Zustand bei. Der elektrische Strom I wird erst am Ende der Betriebszeit tEnd2 (s. 5) angehoben, um die Lebensdauer bis zur Unterschreitung der Mindestlichtstromstärke Φ_min zu verlängern.
7 zeigt einen Referenzraum bzw. die Messergebnisse aus einem geeigneten Versuchsraum wie einem Flur 27. Die einzelnen Beleuchtungsstärken in dem mit einer Deckenbeleuchtung ausgestatteten Raum sind durch ihre Grenzen in Lux mit 1,5 Lux, 1,0 Lux und 0,5 Lux aufgetragen. Wie zu erkennen ist, beleuchtet eine einzige Sicherheitsleuchte 1 (nach 1), die ungefähr in der Mitte des Raums an der Decke hängt, eine Strecke von mehr als 11 m, also nahezu eine Strecke von 12 m, mit einer ausreichenden Beleuchtungsstärke, um als einzige Fluchtwegsleuchte benutzt zu werden. Der Flur 27 hat eine Breite von ca. 2 m. Eine Fläche von 2 m mal 12 m lässt sich durch eine einzige Sicherheitsleuchte mit wenigstens einer LED ausreichend beleuchten.
Werden dem gegenüber die Messergebnisse des gleichen Referenzraums bzw. Versuchsraums, z. B. in der Form eines Flurs 29, nach 37 herangezogen, so ist zu erkennen, dass ähnlich aufgebaute Leuchten wie eine erfindungsgemäße Sicherheitsleuchte, jedoch ohne die erfindungsgemäßen LEDs als Leuchtmittel zwar ein deutlich höheres Maximum in der Nähe der Leuchte haben, jedoch nur eine Strecke von ca. 6 m bis 7 m ausreichend beleuchten können.
In 8 ist ein hinterleuchteter Schirm für eine Sicherheitsleuchte 1 (nach 1) mit seinen Lichtverteilungen dargestellt. Die Daten sind dadurch erhoben, dass eine LED 55 (nach 9) als Teil eines Beleuchtungsmittels – ähnlich wie in 11 dargestellt – ca. 4–5 cm hinter dem 20 cm hohen Schirm angeordnet worden ist. Der in 8 dargestellte Schirm wird als Fenster 53 eines Gehäuses einer Sicherheitsleuchte 1 (nach 1) verwendet. Das Fenster 53 hat die Größe eines Standardrettungszeichens 7. Die Zahlenwerte stellen die jeweilige Grenze eines Beleuchtungsbereiches mit einer Mindestleuchtdichte Φ_min dar. Anhand der Grenze von 770 Candela pro Quadratmeter ist zu sehen, dass durch die beiden Maxima auf dem Schirm eine gleichmäßigere Ausleuchtung ermöglicht wird. Der Schirm kann mit einem Piktogramm nach 29 belegt sein. Durch die Aufweitung der gleichmäßigeren Beleuchtungsfläche kann das normungsgemäße Kontrastverhältnis für farblich ausgestaltete Flächen, z. B. grüne Flächen, gegenüber hellen Flächen eines Piktogramms nach 29 eingehalten werden. Das Fenster 53 dient als Projektionsfläche. Durch die Schaffung einer Projektionsebene für den Lichtstrahl der LED 55 (nach 9), die gleichzeitig das Fenster 53 ist, werden Beleuchtungsspots vermieden. Eine milchige Projektionsfläche sorgt für eine weitere diffusere Verteilung des Lichtstroms Φ. Somit können die Einrichtung zur Verteilung des Lichts aufgeteilt und mehrfach in der Sicherheitsleuchte 1 (nach 1) angeordnet sein. Jede einzelne Einrichtung beeinflusst den Lichtstrahl auf Grund ihres Beugungs- und Brechungsverhalten deterministisch. Die sich ergebende Lichtverteilung lässt sich deterministisch bestimmen.
9 zeigt eine geeignete LED 55, die oberflächenmontiert auf einer Platine 133 (nach 12) die Lichtstrommaxima 45, 47 (nach 6) ausstrahlt. Aus ein und der gleichen LED 55 werden mehrere Lichtstrommaxima 45, 47 ausgestrahlt. Zur Oberflächenmontage hat die LED 55 Kontaktfahnen 75, 77. Die Kontaktfahnen 75, 77 stellen die Kontaktierung des LED-Halbleiters 59, ggf. über zusätzliche Kontaktierungsdrähte 79, die an den Halbleiter 59 gebondet sein können, nach außen sicher. Die LED 55 umfasst eine Einrichtung 61 zur Beeinflussung des Lichtstrahls der LED 55. Die Einrichtung 61 setzt sich aus verschiedenen Materialien zusammen. Unter anderem ist die Silikonvergussmasse 83 Teil der Einrichtung 61. Ein weiterer Teil der Einrichtung 61 ist die Linse 57. Die Silikonvergussmasse 83 umschließt eine Phosphoreszenzschicht 81, die auf dem LED-Halbleiter 59 aufgebracht ist. Der LED-Halbleiter 59 ist ein Galliumnitridhalbleiter. Die Linse 57 hat einen ersten Linsenabschnitt 63, einen zweiten Linsenabschnitt 65 und einen dritten Linsenabschnitt 67. Die Linsenabschnitte 63, 65, 67 sind unterschiedlich geformt, jedoch können zwei Linsenabschnitte 63, 65 spiegelbildlich zueinander geformt sein. Die Linsenabschnitte 63, 65, 67 gehen ineinander über. Durch die Oberflächenwölbungen der drei Linsenabschnitte 63, 65, 67 ergeben sich wenigstens zwei fokussierende Bereiche 71, 73 und einen aufweitenden Bereich 69. Der aufweitende Bereich 69 liegt zwischen den beiden fokussierenden Bereichen 71, 73. Die fokussierenden Bereiche 71, 73 sind zur Erzeugung von lokalen Lichtstrommaxima 45, 47 (nach 6) gebildet. Zwischen den Maxima 45, 47 bildet sich somit in der Projektionsebene ein aufgefächerte Lichtbereich heraus. Zur Wärmeableitung der Verlustwärme aus dem Material des LED-Halbleiters 59 ist platinenseitig der LED 55 ein wärmeleitfähiges Substrat 85 großflächig vorhanden. Die Verlustwärmeableitung reduziert die Alterung. Die Oberfläche der LED 55 ist konturiert. Die konvexen Abschnitte 63, 65 der Linse 57 sorgen für Lichtstrommaxima 45, 47 (nach 6) der LED 55. Zwischen den konvexen Linsenabschnitten 63, 65 sitzt ein konkaver Linsenabschnitt 67. Der konkave Linsenabschnitt 67 ist für die Aufweitung des Lichts zuständig. Die Phosphoreszenzschicht 81 trägt zur Weißlichtbildung der LED 55 bei. Die LED 55 strahlt jenseits ihrer Linse 57 überwiegend ein weißes Licht aus. Der LED-Halbleiter 59 würde ohne Phosphoreszenzschicht 81 einen gelblichen Lichtstrahl aussenden. Die Phosphoreszenzschicht 81 sorgt für die Beimischung von Licht einer blauen Wellenlänge, so dass insgesamt weißes Licht aus der LED 55 austritt. Die LED 55 strahlt den größten Anteil des Lichts in die dem wärmeleitfähigen Substrat abgewandte Richtung ab. Durch die Linsenabschnitte 63, 65 sieht die LED 55 wie eine Kuppel mit Ohren aus. Die LED 55 hat eine Linse 57 mit seitlich herausstehenden Erhöhungen.
10 zeigt eine LED 55 in einem anderen Querschnitt. Die LED 55 nach 9 kann neunzig Grad zu der Darstellung nach 10 geschnitten sein. In einer Schnittebene sind die konvexen Ausformungen als fokussierende Bereiche 71, 73 (in 9) zu sehen. In einer weiteren Schnittebene hat die LED 55 keine fokussierenden Bereiche. In einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte 1 (s. 1) kann natürlich auch eine LED 55 verbaut sein, die vollständig auswölbungsfrei mit einer einzigen zusammenhängenden Kuppel aufgebaut ist. Die Linse 57 als Einrichtung 61 (nach 9) zur Beeinflussung des Lichtstrahls, der aus dem LED-Halbleiter 59 austritt, streut durch die einfach gebogene Oberfläche das Licht in der unmittelbaren Richtung der LED-Ausrichtung. Die LED 55 hat auf einer Schicht eines wärmeleitfähigen Substrats 85 partiell eine Kontaktfahne 77 parallel zu dem Substrat 85 aufgeschichtet. Als weitere Schichten kommen darüber der LED-Halbleiter 59 und die Phosphoreszenzschicht 81. Der eigentliche innere Kern der LED 55 ist durch eine Silikonvergussmasse 83 verschlossen, die bis zu der Linse 57 heranreicht. Stellen die 9 und 10 zwei in ungefähr 90° abweichende Querschnitte durch eine LED 55 dar, so ist zu sehen, wie die in ihrer Oberfläche unsymmetrisch ausgeformte Linse 57 zur Erzeugung der rotationsunsymmetrischen Lichtverteilung 17 (nach 1) beiträgt. Die oberste Schicht, die die Funktion einer Linse 57 in einer Ausgestaltung übernehmen kann, der LED 55 bietet eine gewölbte Oberfläche.
11 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte 1 mit einem Leuchtmittel 87. Das Leuchtmittel 87 umfasst wenigstens eine LED 55. Die LED 55 kann den aus ihr austretenden Lichtstrom in unterschiedliche Richtungen fokussieren. In das Gehäuse 89 der Sicherheitsleuchte 1 kann ein Kabel so eingeführt werden, dass es auf den Versorgungsanschlüssen 91, 93 aufgelegt ist. Hierzu hat der Boden 97 Perforationen oder Öffnungen, die für die Durchleitung des Kabels der allgemeinen Stromversorgung bestimmt sind. Das Gehäuse 89 hat einen Boden 97 und eine gewisse Anzahl Seitenwände 99, zum Beispiel wenigstens vier Seitenwände 99. Zwischen der LED 55 und einem in dem Gehäuse 89 angeordneten Reflektor 117, der insbesondere aus Metall, Kunststoff oder metallisiertem Kunststoff besteht, der einen Abstand 95 zur LED 55 in jedem Punkt hat, kann eine in dem Gehäuse vorhandene Luftkonvektion zur Kühlung genutzt werden. Die Kühlung der LED 55 wird durch die Konvektion gesteigert. Das Licht, das als Streulicht gilt, wird durch den Reflektor 117 in die Ausleuchtrichtung, also in die Richtung der Lichtverteilung 17 nach 1, gespiegelt. Die Sicherheitsleuchte 1 hat weiterhin eine Abdeckung 101, die eine Fresnelstruktur 103 aufweisen kann. Die Fresnelstruktur 103 ist eine Vorrichtung 61 zur Beeinflussung des Lichtstrahls. Die Fresnelstruktur 103 nach 11 funktioniert ähnlich wie die Einrichtung 61 zur Beeinflussung des Lichtstrahls nach 9. Durch verschiedene Klicknasen 113, 115 können die einzelnen Teile, zum Beispiel die Wanne 107 und die Abdeckung 101, werkzeuglos zusammengesteckt werden. Zur Spritzwassersicherheit können zwischen Abdeckung 101 und Seitenwänden 99 Dichtungen 105 vorgesehen werden. Klickrillen 109, 111 sind Gegenstücke für die Klicknasen 113, 115. Die LED 55 leuchtet mit unterschiedlichen Helligkeitsstufen, sozusagen mit unterschiedlichen Dimmungsstufen, je nach anliegender Spannungsversorgung an den Versorgungsanschlüssen 91, 93. Die Wanne 107 ist so groß, dass sie Raum 119 für ein Netzteil bietet. Das Netzteil kann insbesondere ein Schaltnetzteil sein. Die mit wenigstens einer LED 55 bestückte Sicherheitsleuchte 1 ist somit spritzwassergeschützt. Durch die mehrfache Verwendung von Einrichtungen zur Beeinflussung des Lichtstrahls (als Teil der LED 55 und als Teil der Abdeckung 101), d. h. an verschiedenen Punkten und Stellen in dem Strahlweg des Lichts, kann die Sicherheitsleuchte 1 trotz für die LED 55 ausreichend vorzusehender Kühlung kleiner als handgroß gestaltet sein.
In 12 ist die Oberflächenbedruckung einer geeigneten Platine 133 für ein Gehäuse, wie zum Beispiel in 11 oder 13 dargestellt, abgebildet. Auf der Platine 133 sind mehrere LEDs 55, 121, 123 angeordnet. Die LEDs 55, 121, 123 sind SMD-LEDs. Jeder LED 55, 121, 123 ist ein Thyristor 125, 127, 129 zugeordnet. In einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt) kann auch ein Thyristor 125, 127, 129 zum Brücken mehrerer LEDs 55, 121 auf der Platine 133 vorhanden sein. Die Platine 133 hat umlaufend eine Fräskante 139. Die Fräskante 139 mündet in wenigstens eine Nase 135. Die Nase 135 ist als federnde Nase gestaltet. Werden mehrere Nasen 135 vorgesehen, so können die zugeordneten Laschen 137 als selbsthaltende Platinenbefestigung ausgestaltet sein. Die Platine 133 hat diverse Befestigungsöffnungen 141, 143. Weiterhin kann die Platine 133 eine Kabeldurchführungsöffnung 145 aufweisen. Einige der Öffnungen 141, 143, 145 dienen der Allgemeinversorgung 131 mit elektrischer Energie. So können durch eine der Öffnungen 141, 143, 145 Kabel zu Akkumulatoren oder Sekundärzellen 175, 177 (siehe 27) durchgesteckt sein. Für den Anschluss der Allgemeinversorgung 131 ist ein Stecker auf der Platine 133 befestigt. Der Stecker hat einen ersten und einen zweiten Versorgungsanschluss 91, 93. Die Platine 133 ist eine kompakte Platine 133. Die Platine 133 ist rund. Aus der runden Platine 133 steht Material der Platine in Form von Laschen 137 und Nasen 135 heraus. Die Nasen 135 und die Laschen 137 sind für einen Eingriff in ein Gehäuse 149 (s. 13) bestimmt. Die Laschen 137 sind nach innen, auf die Platinenmitte hin, nachgiebig eindrückbar. Bei Ausfall einer oder mehrerer der LEDs 55, 121, 123 brückt der zugehörige Thyristor 125, 127, 129 die zugeordnete LED 55, 121, 123. Die Öffnung 145 für die Kabeldurchführung ist in der Mitte der Platine 133 angeordnet. Die Befestigungsöffnungen 141, 143 fluchten mit der Kabeldurchführungsöffnung 145. Die LEDs 55, 121, 123 sind gleichmäßig beabstandet auf der Platine 133 angeordnet. Die nahezu runde Fläche der Platine 133 sorgt durch die dreieckige Anordnung der LEDs 55, 121, 123 für eine vergleichmäßigte Ausleuchtung eines vor der Platine 133 anzuordnenden Schirms. Die Platine 133 wird durch einen milchigen oder mit einem Piktogramm 173, 175, 177 (s. 29) bedruckten Schirm zum auszuleuchtenden Raum hin verdeckt. Zwischen Platine 133 mit einer oder mehreren LEDs 55, 121, 123 und dem Schirm ist ein Abstand 95 (s. 13) vorhanden.
13 zeigt ein für die Platine 133 der 12 geeignetes Gehäuse 149, das an der Oberseite und der Unterseite nachträglich verschließbar gestaltet ist. Das Gehäuse 149 hat auf der Oberseite eine kragenartige Einfassung 157. Das Gehäuse 149 ist rundlich. In verschiedenen Bereichen der Rundung des Gehäuses 149 stehen Haltefedern 151, 155 (dargestellt sind wenigstens zwei Haltefedern 151, 155, die um 180° von einander entfernt am Außenumfang des Gehäuses 149 angeordnet sind) heraus, damit der größte Teil des Gehäuses 149 als Einbaugehäuse bzw. Unterputzgehäuse verbaut werden kann. Das Gehäuse 149 ist mehrfach gestuft zylinderförmig. Auf ungefähr halber Höhe weist das Gehäuse 149 eine Haltekante 159 auf, die zur Aufnahme der an das Gehäuse 149 angepassten Platine 133 (siehe 12) in seinen Rundungen abgestimmt ist. Die Nasen 135 der Platine 133 können über die Laschen 137 (siehe 12) so zur Seite gedrückt werden, dass beim Einsetzen der Platine 133 in das Gehäuse 149 die Nasen 135 in wenigstens eine Eingriffsöffnung 209, vorzugsweise gibt es halb so viele Eingriffsöffnungen 209 wie es Nasen 135 gibt, haltend hineinrutschen können. Die zum Einklemmen der Platine 133 bestimmte Haltekante 159 ist in einem Abstand 95 von der Oberfläche des Gehäuses 149, die durch die kragenartige Einfassung 157 begrenzt wird, abgesetzt. Das kreisrunde Loch in der Oberfläche des Gehäuses 149 kann durch ein Schirmmaterial verdeckt werden, wobei der geplante Anwendungsfall, ob es eine Rettungszeichenleuchte 5 (s. 1) oder eine Fluchtwegsbeleuchtung 3 (s. 1) ist, bestimmt, ob ein piktogrammhaltiges Abschlusselement die Abdeckung bildet. Unterhalb der Haltekante 159, das bedeutet, abgewandt von der Oberfläche für den Schirm, ist das Gehäuse 149 weiterhin zylindrisch lang gezogen, damit sich unterhalb der Platine – also nicht sichtbar – ein wahlweise aufzufüllender Raum 119 für ein Netzteil bildet. Mit dem Begriff Netzteil wird die gesamte elektronische Einheit, die zum Vorschalten vor die Leuchtmittel notwendig ist, bezeichnet, z. B. auch die Prüf- und Überwachungseinrichtungen für den Ladebetrieb, für die Funktionsweise der LEDs und für die Einhaltung der Mindestbeleuchtungsstärke. Die Einfassung 157 übernimmt gleichzeitig die Aufgabe eines Unterputzmontagerahmens 147.
Die 14 und 15 zeigen die durch ihre Bedruckung zuvor in 12 dargestellte Platine von zwei Seiten mit ihren Leiterbahnen 153. Einige der Leiterbahnen 153 haben die Aufgabe der elektrischen Versorgung der aufgelöteten oder eingebauten Bauteile, einige der Leiterbahnen haben Kühlungsaufgaben und sind deswegen Kühlflächen 211. Eine dritte Motivation zur Verwendung von großflächigen Leiterbahnen 153 liegt in der Schaffung von elektromagnetischen Schirmungsschichten. In den 14 und 15 sind die Nasen 135 und die die Nasen 135 haltenden Laschen 137 zu sehen. Die Laschen 137 sind Fortsätze der Fräskanten 139. Die Fräskante 139 ist überwiegend rund geführt. Damit entsteht ein durch seine Rundungen dominierter Gesamteindruck der Platine 133. Die Platine 133 ist überwiegend massiv ausgeführt, jedoch gibt es diverse Durchkontaktierungen, Befestigungsöffnungen 141, 143 und weitere Öffnungen, wie z. B. eine Kabeldurchführungsöffnung 145. Die Kühlflächen 211 sind so großflächig gestaltet, dass die oberflächenmäßig zu montierenden LEDs möglichst gut durch die tragende Platine 133 gekühlt werden. Die Kühlflächen 211 stellen ein wärmeleitfähiges Substrat 85 dar.
In den 16 und 17 ist eine weitere Ausführungsform eines Gehäuses 163 in Explosionsansicht dargestellt. Der Unterputzmontagerahmen 147 ist von dem eigentlichen Gehäuse 163 abziehbar. Soll die Sicherheitsleuchte nach 17 in einer Decke versenkt werden, muss nur der Unterputzmontagerahmen 147 so über das Gehäuse 163 gezogen werden, dass der Unterputzmontagerahmen 147 das Gehäuse 163 einfasst. Zur Abstrahlrichtung hat das Gehäuse 163 ein Fenster 53. Das Gehäuse 163 ist insgesamt länglich gestaltet. Das Gehäuse 163 erinnert an klassische Gehäuseformen für Leuchtstofflampen. Die durch die langjährige Verwendung von Leuchtstofflampen geschaffenen ästhetischen Erwartungen der Verwender von Sicherheitsleuchten werden durch das Gehäuse 163 angesprochen.
Ein ähnliches Längliches Gehäuse 165 ist in den 18, 19, 20 zu sehen. Das Gehäuse 165 eignet sich für Unterputz-, Decken-, Wand- und Wandauslegermontage. Drei wichtige Teile des Gehäuses 165 sind in Explosionsdarstellung abgebildet. Das mittlere Teil nach 19 ist ein Halterung 213, aus der zwei Träger 215, 217 zur Aufnahme einer Leuchtstofflampe und zur elektrischen Kontaktierung der Leuchtstofflampe vorgesehen sind. Schiebt man die Halterung 213 mit dem oberen Teil (vgl. 18) zusammen, rasten sie ineinander ein. Die Halterung 213 hat auf der den Trägern 215, 217 abgewandten Seite einen Raum 119 für elektronische Baugruppen, wie Ladevorrichtungen oder Schaltnetzteile (siehe z. B. 32 bis 34). Das Gehäuse 165 lässt sich mit unterschiedlichen Leuchtmitteln betreiben. Zwischen den Trägern 215, 217 kann eine klassische Leuchtstoffröhre eingesetzt werden. Die Halterung 213 hat an geeigneten Stellen LEDs 55, 121, 123 integriert. LEDs 55, 121, 123 und Leuchtstoffröhre (nicht dargestellt) können im Sinne einer doppelten Sicherheit (Allgemeinbeleuchtung und Sicherheitsbeleuchtung) parallel betrieben werden. Aufgrund der Aufnahmemöglichkeit von Leuchtstoffröhren ist das Gehäuse 165 länglich, kastenförmig und schmal gestaltet. Für ein ästhetisches Auflösen der kastenartigen Form verjüngt sich das Gehäuse 165 zu dem Fenster 53 hin, aus dem Lichtstrahlen austreten. Die lichtausstrahlende Seite ist schmaler als die Hinterwand des Gehäuses 165.
Unter dieser Seite können Piktogramme in Form von Rettungszeichen 7 (vgl. 29) befestigt werden, beispielsweise auf daruntergehängten Scheiben aus Polymethylmethacrylat (nicht eingezeichnet), die dann über diese hinterleuchtet und zudem beleuchtet werden.
Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte ist in 21 zu sehen. Das Gehäuse 167 verzichtet auf der rückwärtigen Seite auf den Kasten, in den elektrische und elektronische Baugruppen eingesetzt werden können. Aus diesem Grunde ist das Gehäuse 167 niedriger als das Gehäuse 165 (nach den 18, 19, 20). Die LEDs 55, 121, 123, 161 sind sehr knapp, d. h. unmittelbar, hinter dem Fenster 53 angesiedelt. Das Fenster 53 hat keine projektive Funktion, wie z. B. das Fenster nach 11. Aufgrund der geringen Bauhöhe der LEDs 55, 121, 123, 161 kann ein sehr flacher, schräg zulaufender, das Fenster 53 betonender Kasten verwendet werden. Die LED 161 unterscheidet sich von den LEDs 55, 121, 123 in ihrer Art. Die LED 161 ist eine kleine Kontroll-LED. Die Kontroll-LED 161 kann z. B. ein Dauergrünlicht aussenden. Das grüne Licht der LED 161 signalisiert dem Überprüfenden die volle Funktionsfähigkeit der Sicherheitsleuchte. Die übrigen LEDs sind zur regulären Beleuchtung oder Ausleuchtung von Hinweistafeln oder dem Fluchtweg, idealerweise in weißem Licht, bestimmt.
22 zeigt eine Platine 133' mit einer oberflächenmontierten LED 55. Die Platine 133' weicht in ihren Abmessungen von der Platine 133 (nach 12) ab, weil sie die Längen- und Breitenabmessungen von Leuchtstofflampen hat. Die Enden der Platine 133' sind mit elektrisch leitfähigem Material versehen, sodass eine Oberflächenkontaktierung über die Leiterbahnen (nicht dargestellt) bis zu der LED möglich ist. Hierzu kann die Kontaktfläche 219 eine elektrisch leitfähige Oberfläche oder ein elektrisch leitfähiger Überzug sein. Die Platine 133' ist in ihrer Höhe möglichst knapp gehalten. Das bedeutet, aufgrund der größeren Länge und größeren Breite als die Höhe der Platine 133', wirkt die Platine insgesamt flach. Sie hat ein florettartiges Aussehen. Aufgrund der abgestimmten Länge und Breite der Platine kann die Platine mit einem Leuchtmittel oder mit mehreren Leuchtmitteln, wie mehreren LEDs, „stromfressende” Leuchtstoffröhren ersetzen. In schon installierten Notlichtsystemen müssen die Sicherheitsleuchten nicht ausgetauscht werden, bei Ausfall einzelner Leuchtstoffröhren können diese sukzessive durch entsprechende Platinen nach 22 ersetzt werden.
Die 23 und 24 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Sicherheitsleuchte, die sich durch ihre kastenartige flache und längliche Ausgestaltung von den zuvor dargestellten Ausführungsformen geeigneter Gehäuse unterscheidet. Das Fenster 53 wird von einem Rahmen 221 gehalten. Das eigentlich geschlossene Gehäuse 169, das somit in sich abgeschlossen ist, hat ein weiteres Fenster 53. Die Lichtstrahlen müssen in einer Ausgestaltung durch zwei Fenster 53 durchtreten. Eines der beiden Fenster kann milchig verdeckt sein, damit die Lichtstrahlen der LED besser gestreut werden. Ein Fenster kann in seiner Größe so abgestimmt sein, dass es standardmäßige Piktogramme 179, 181, 183 (siehe 29) aufnehmen kann. Der Rahmen 221 hat seitlich aus dem Rahmen herausstehende Arme. Die Arme können teleskopierbar ein- und ausgefahren werden. Die einzustellende Entfernung über die Rahmenecken kann stufenlos eingestellt werden. In einer alternativen Ausgestaltung sind bestimmte Stufen, in denen das Gehäuse den Rahmen hält, vorgesehen. Hierzu hat das Gehäuse 169 unterhalb der Arme des Rahmens 221 Platz zur Aufnahme der Teleskopstangen vorgesehen. Durch die Teleskopierbarkeit des Fensters 53 mittels dem das Fenster 53 umschließenden Rahmen 221 kann stufenlos das Fenster 53 auf eine optimierte Brennweite vor den LEDs eingestellt werden, damit keine punktuelle übermäßige Ausleuchtung der Piktogramme erfolgt. Die Projezierbarkeit auf den Rahmen 221 bzw. auf das Fenster 53 im Rahmen sorgt für leichtere Einstellbarkeit der eingeforderten Beleuchtungsgrenzwerte.
25 zeigt ein weiteres Gehäuse 171 einer Sicherheitsleuchte 1, die aufgrund des breiteren Rahmens 221 als Unterputzausführungsform der Darstellung nach 24 ähnelt. Die Wanne 107 für die Aufnahme der meisten elektrischen und elektronischen Bauteile ist als Unterputzwanne gestaltet. Die Wanne 107 des Gehäuses 171 kann während der Bauphase an der vorgesehenen Stelle einbetoniert oder eingeputzt werden. Der Rahmen 221 kann nachträglich so weit aufgeschoben werden, dass das Fenster 53 des Rahmens 221 optimal beabstandet vor den Leuchtmitteln angeordnet ist. Der Installateur kann durch reine optische Überprüfung bei der Montage feststellen, ob eine zu starke punktuelle Ausleuchtung der Piktogramme gegeben sein könnte. Eine zu starke Ausleuchtung einzelner Abschnitte des Piktogramms widerspricht nicht nur den entsprechenden Normen, sondern führt zu einer stärkeren Alterung in Abschnitten der das Fenster 53 verdeckenden Folie oder Membran.
Wird keine Folie, keine Membran oder sonstige Abdeckung in den Rahmen 221 eingelegt, so sind die weiter rückwärtig angeordneten LEDs 55, 121, 123 von der Vorderseite zu sehen. Aufgrund des Weglassens von diffusen Folien, weil die LEDs entsprechende Linsen in sich integriert haben, wird die Lichtausbeute weiter gesteigert. Den LEDs ist eine Einrichtung zur Beeinflussung des Lichtstrahls unmittelbar, entweder kollektiv oder individuell, vorgeschaltet. Durch Schalter, wobei mit dem Begriff Schalter auch elektronisch schaltende Lösungen gemeint sind, kann die tatsächlich benötigte elektrische Stromstärke je nach Einbaufall einer erfindungsgemäßen Sicherheitsleuchte eingestellt werden. Schlucken Abdeckungen, Diffusor und Darstellungen weniger Licht als vorgesehen, kann der elektrische Strom I_var (nach 5) zumindest während der Anfangsbetriebszeit gesenkt werden.
27 zeigt ein weiteres Gehäuse 173, das so groß ist, dass seitlich des Fensters 53 jeweils wenigstens eine Sekundärzelle 175, 177 angeordnet werden kann. Das Gehäuse 173 nach 27 ist als Gehäuse für Einzelbatteriesicherheitsleuchten entworfen, weil neben der notwendigen Elektronik auch ausreichend Platz für Akkumulatoren oder Sekundärzellen 175, 177 vorgesehen ist. Die Sekundärzellen lassen sich festzurren. Die Akkumulatoren, die ein anderes Alterungsverhalten haben als die LEDs sind somit leicht auszutauschen, wenn die Spannlaschen herausgezogen sind. Akkumulatoren und LEDs lassen sich in dieser Konstruktion unabhängig von einander tauschen. LEDs auf einer Platine können nach dem ähnlichen Prinzip durch Herausziehen der Platine ebenfalls getauscht werden. Die Außenwand des Gehäuses 173 ist mit Sollbruchstellen 229 versehen, die auch wieder durch Stopfen 227 (s. 30 und 31) bei einer Uminstallation nach einem Herausbrechen verschließbar sind.
28 zeigt eine Platine 133. Die Platine 133 ist rechteckig; sie hat quer verlaufend zwei längere Seiten und in Übereinstimmung mit der Fensterhöhe zwei kürzere Seiten. Ungefähr gleichmäßig beabstandet entlang einer Fluchtlinie, die in Querrichtung verläuft und ungefähr in der Mitte der Breite angesiedelt ist, sind drei LEDs 55, 121, 123 positioniert, die seitlich eingefasst sind. Der Abstand 95 zwischen der LED 55 und der nächsten Linse, die der LED 121 zughörig ist, ist größer als 1/3 der gesamten Breite der Platine 133'. Auf der Platine 133' sind Versorgungsanschlüsse 91, 93 angebracht, über die die Versorgungsspannung für die LEDs 55, 121, 123 zur Verfügung gestellt werden können. Die flache, kompakte Platine 133' lässt sich durch seitlich umgreifende Befestigungen in einem festen Projektionsabstand zu dem Fenster 53 (siehe vorherige Figuren) festlegen. Durch diese Maßnahme kann die handliche Platine 133' schnell und einfach bei Unterschreiten einer Mindesthelligkeitsabgabe ausgetauscht werden.
Vor das Fenster 53 (zum Beispiel nach 27 und 20) kann eines der Piktogramme 179, 181, 183 gelegt werden, so dass die LEDs 55, 121, 123 (siehe 28) auf der Platine 133' das entsprechende Rettungszeichen 7 in Form eines Piktogramms 179, 181, 183 hinterleuchten und somit durchleuchten können. Die Piktogramme 179, 181, 183 sind auf ein entsprechendes Trägermaterial 223 wie zum Beispiel eine durchsichtige Folie aufgedruckt. Die Piktogramme 179, 181, 183 werden in der Regel in grüner Farbe hergestellt. In einzelnen Bereichen wird die grüne Farbe weggelassen, um die Informationssymbole wie Fluchtwegsausschilderungen zu bilden. Das Trägermaterial 223 kann einzelne Knickkanten 225 aufweisen, an denen einzelne Abschnitte des Trägermaterials 223 in der für das entsprechende Fenster 53 (siehe zum Beispiel 24) ausreichenden Größe als einzelne Piktogramme 179, 181, 183 abgetrennt werden können. Die Knickkante 225 ist zum leichteren Abtrennen der einzelnen Abschnitte eine Perforationskante.
Zum nachträglichen Verschließen aller nicht benötigten Öffnungen der zuvor beschriebenen Gehäuse 167, 169, 171, 173 gibt es Stopfen 227, die in den 30 und 31 näher dargestellt werden. Der Stopfen 227 hat eine erste, überstehende Fläche. An die überstehende Fläche schließt sich ein Steckfortsatz zum Festklemmen des Stopfens 227 an. Der Steckfortsatz kann abgewinkelt sein. Der Steckfortsatz ist auf die entsprechende Lochgröße, zum Beispiel einer geöffneten Sollbruchstelle 229 nach 27, abgestimmt. Der Steckfortsatz ist rechtwinklig und kurz, etwas länger als die aufnehmende Gehäusewand, gestaltet. Die Kanten des Steckfortsatzes sind angefast. Die überstehende Fläche verläuft quer und ist ringsum breiter als der Steckfortsatz.
32 zeigt einen ersten möglichen Schaltplan einer Schaltung, die in Teilen oder vollständig auf einer Platine 133, 133 (siehe 12, 14, 22, 28) zusammen mit den (dort dargestellten) entsprechenden LEDs 55, 121, 123 realisiert werden kann. Die wesentliche Logik der Schaltung befindet sich in dem programmierbaren Mikrokontroller IC1. Über Schalter S3, S1 lässt sich eine Adresskodierung, eine Helligkeitseinstellung und ein Dimmverhalten voreinstellen. An den Anschlüssen J3 sind die ausgangsseitigen Verbraucher wie LEDs 55, 121, 123 anzuschließen. Die Anschlüsse X1_5 und X1_6 sind die Anschlüsse für die Spannungsversorgung. Die Anschlüsse X1_3 und X1_4 stehen für die Realisierung einer zusätzlich über U1 galvanisch abgekoppelten Prüfschleife zur Verfügung. Die geglättete, gefilterte Versorgungsspannung von den Anschlüssen X1_5 und X1_6 (R11, RV1, C2, L3) wird sowohl gemessen, denn hierzu wird die Spannung über R10 und R13 geteilt und an den Mikrokontroller IC1 (Pin RA1) weitergeleitet, als auch für die weitere Spannungs- und Stromversorgung über den Gleichrichter B1 gleichgerichtet. Der Mikrokontroller IC1 kann über einen weiteren Pin (Pin RA0), der über R14 an den Transistor Q2 angeschlossen ist, eine Antwort in der Antwortschaltung R2, R8, Q1, D5 und Q2 mittels Stromimpuls erzeugen. Erfährt der Mikrokontroller IC1 über den Optokoppler U1, der ausgangsseitig über R12 auf Masse bezogen wird, dass eine Prüfung durchzuführen ist, so wird kurzzeitig ein Stromimpuls nach einer Berechnung auf dem Mikrokontroller IC1 durch die Transistorenkombination Q1, Q2 aufgelöst. Der Betriebszustandsprüfimpuls über die Anschlüsse X1_3, X1_4 kann nur in Form einer Gleichspannung aufgrund der Diode D2 mit einer Mindestspannung durch D3 über den Widerstand R6 auf den Kondensator C8 gegeben werden. Der Ladeimpuls über C8 wird durch den Optokoppler U1 an den Mikrokontroller IC1 gemeldet. Die gleichgerichtete Versorgungsspannung wird hinter dem Gleichrichter B1 über die abkoppelnde Diode D6 in den Spannungszwischenkreis des Kondensators C11 geleitet. Die Energie aus dem Zwischenkreiskondensator C11 wird über das Schaltnetzteil 207, das sich aus dem IC3, und weiteren Bauteilen wie R16, D8, C6, R3 zusammensetzt, an die Ausgangsseite über den Transformator 14 weitergereicht. Ob das Schaltnetzteil 207 nach dem Fly-Back-Prinzip einwandfrei arbeitet, kann über die Strom-Spannungswandlung des Kondensators C9, des Widerstandes R1 und der Zehnerdiode D1 (hier an dem Anschluss RB7) des Mikrokontrollers IC1 überprüft werden. Der integrierte Schaltkreis IC4 als Spannungswandler liefert zusammen mit seiner Außenbeschattung, zum Beispiel der Kondensatoren C3, C7 die aus dem Schaltnetzteil zur Verfügung gestellte korrigierte niedrigere Spannung für die Halbleiterbauteile wie IC1, U1. Der Widerstand R4 stellt eine Strom-/Spannungsbegrenzung zur Energieübertragung über den Transformator 14 dar. Werden die Widerstände R7, R9 zum Beispiel temperaturabhängig gestaltet, so kann die Temperaturentwicklung auf der Platine in dem Gehäuse in die Schaltverhaltenvorgaben des Mikrokontrollers IC1 einfließen. Somit sollte einer der in dem Schaltplan nach 32 dargestellten Widerstände R7, R9, R4 durch einen temperaturabhängigen Widerstand ergänzt oder ersetzt werden, sodass die Temperaturentwicklung in der Sicherheitsleuchte gemessen wird. Der Messwert, der die Temperatur anzeigt, beeinflusst die Stromstärke I (nach 5). In den Mikrokontroller IC1 kann auch ein Betriebsstundenzähler realisiert werden. Aufgrund der Information, welche Spannung über die Anschlüsse X1_5, X1_6 tatsächlich anliegt, denn die Spannung wird über R13 an den Anschluss RA1 des Mikrokontrollers IC1 gemeldet, lässt sich ein Betriebsstundenzähler zustandsabhängig umsetzen. Über den Mikrokontroller IC1 (hier den Anschluss RB6) kann der Strom aus dem Schaltnetzteil 207 verändert bzw. eingestellt werden. Hierzu sind das Stromregel-IC IC3 und der Mikrokontroller IC1 durch den Widerstand R9 miteinander verbunden. Der Kondensator C4 übernimmt eine ähnliche Endstörfunktion wie der Kondensator C2, der auf der Primärseite angesiedelt ist. Die Spannung an den Anschlüssen J wird durch die Diode D4 und den Kondensator C5 einweggleichgerichtet. Die restlichen Funktionen der Schaltung nach 32 ergeben sich für einen Elektroniker aus dieser groben Schaltplanbeschreibung zusammen mit der Erfindungsbeschreibung.
33 offenbart eine etwas veränderte Realisierung einer erfindungsgemäßen Schaltung mit Mikrokontroller IC2, bei der sechs LEDs als Leuchtmittel LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6 in Serie verschaltet direkt auf der Platine angebracht sind. Das Anliegen einer ausreichenden Betriebsspannung über die LEDs LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6 lässt sich über den Spannungsteiler R8, R12 am (PIN RA5 des) Mikrokontroller(s) IC2 permanent überwachen. Der Widerstand R15 ist ein Strombegrenzungswiderstand für die Leuchtmittelleiste aus den LEDs LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6. Die LEDs LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6 sind in eine Stromregelschleife durch den Widerstand R4 und den Optokoppler U1 integriert, dessen Stromsignal an das Stromregel-IC IC3 des Netzteils 207 weitergeleitet wird. Durch die optische Rückkopplung lässt sich eine Helligkeitssteuerung der LEDs realisieren. Hierzu kann ein PWM-Signal (aus dem Anschluss RA4) des Mikrokontrollers IC2 über dem Widerstand R14 und dem Widerstand R4 auf dem Optokoppler U1 aufgeschaltet werden, sodass der zur Verfügung stehende Strom aus den Kondensatoren C3, C4, entsprechend spannungsmäßig über die Diode D7 und die Spule L1 verarbeitet bzw. geglättet, im Laufe der Betriebszeit angepasst, insbesondere angehoben, werden kann. Einer Fernprüfschleife wird aus dem Mikrokontroller IC2, hier dem Anschluss RC3, über den Widerstand R2 dadurch strommäßig geantwortet, dass die Kombination aus den Transistoren Q1, Q2, der Diode D9 und den entkoppelnden Widerständen R1, R11 eine Entladungsreaktion auf den Spannungszwischenkreis aus C1 (ggf. weiteren Bauteilen) aufprägen kann. Über die Widerstände R6, R9 wird die an den Anschlüssen X4-1, X4-2 anliegende Spannung gemessen; und der Mikrokontroller IC2 erkennt, ob sich die gesamte Anlage im ersten oder zweiten Zustand befindet. Die Halbleiter werden aus dem Spannungsregler IC4 versorgt, der an dem Netzteil 207 angeschlossen ist. Egal ob Wechselspannung oder Gleichspannung auf den Anschlussklemmen X4-1 und X4-2 anliegt, wird durch den Gleichrichter B1 eine entsprechende Gleichspannung für den Spannungszwischenkreis C1 und das Netzteil 207 erzeugt. Die allgemeine Funktionstüchtigkeit kann über die Prüf-LED LED7, die zum Beispiel ein grünes Licht darstellen kann, wobei die LED LED7 über den Widerstand R7 auf den PIN RC1 des Mikrokontrollers IC2 aufgeschaltet ist, angezeigt werden. Eine Funktions- und/oder Adresskodierung lässt sich hartwaremäßig über den Schalter S3, der an den Anschlüssen RA0, RA1, RA2, RC0 des Mikrokontrollers IC2 angeschlossen ist, einstellen. Wird eine gut beleuchtete Umgebung vorgefunden, so lässt sich über den Schalter S3 die Dauerbeleuchtung geringer bzw. tiefer einstellen als bei Umgebungen, die schlecht beleuchtet sind. In Kinos und Diskotheken kann selbst im Fall der Einnahme eines zweiten Zustands eine wunschgemäß geringere Helligkeit eingestellt werden, als es sonst für allgemeine Arbeitsstättenbereiche üblich ist, damit Panikreaktionen der Besucher möglichst gering gehalten werden. Es ist fast überflüssig zu sagen, dass mit GND, so wie auch die übrigen Bezeichnungen für einen Elektroniker von sich heraus verständlich sind, der Anschluss der Masse gezeigt wird.
34 zeigt eine weitere schaltungstechnische Realisierung der vorliegenden Erfindung, wobei der in 34 gezeigte Schaltplan eigenständig oder integriert in die Schaltpläne der 32 und 33 auf einer Platine 133, 133' (siehe z. B. die 12, 14, 28) aufgebaut werden kann. Über den Widerstand R4 kann mit nur einer Leitung ein Prüfimpuls an C1 und von dem Kondensator C1 entkoppelt durch die Optokoppler OK1 und OK2 an den Mikrokontroller IC1, hier Anschluss RB7, aufgeschaltet werden. Das Schaltnetzteil M1 lädt elektrische Sekundärzellen, nämlich die Akkumulatoren G1. Je nach Schaltnetzteilen M1 können unterschiedliche Sekundärzellen verwendet werden. Die in den Akkumulatoren G1 enthaltene Energie wird über den Widerstand R7 an die Leuchtmittel in Form von LEDs LED1, LED2 so lange weitergegeben, bis der Mikrokontroller IC1 durch ein Abschalten des MOS-FETs des N-Kanaltyps Q3 die Leuchtmittel LEDs LED1, LED2 zum Erlöschen bringt. Eine entsprechende Löschschaltung setzt sich unter anderem aus der Schottkydiode D10 und den Spulen L1, L2 zusammen. An der Klemmleiste 31 ist ein Schalt- und Anzeigemodul P anschließbar, an dem der Betriebszustand, zum Beispiel über entsprechend farbige LEDs (LG für eine grüne LED, LR für eine rote LED, LO für eine orange LED), angezeigt wird. Die Leitungspegel werden galvanisch entkoppelt über die Optokoppler OK3, OK4 auf die Anschlüsse RB6, RB7 des Mikrokontrollers IC1 weitergeleitet. Eine Prüfantwort kann über den Optokoppler OK5 auf die Versorgungsleitung zurückgegeben werden, wenn das über den Widerstand R6 entkoppelte Signal am Pin RB5 des Mikrokontrollers IC1 ausgesendet wird. Zur Strombegrenzung durch die Zustands-LEDs LG, LR, LO sind Strombegrenzungswiderstände R1, R2, R3 jeweils an einzelnen Pins des Mikrokontrollers IC1 angeschlossen. Die Kombination aus Widerstand R4 und Kondensator C1 stellt eine Bandbegrenzung für die Prüfanforderung dar. Der Mikrokontroller IC1 kann nicht nur über die LEDs LG, LR, LO diverse Zustände anzeigen und über die Optokoppler OK1, OK2, OK3 Prüfsignale aufnehmen, verarbeiten und entsprechende Prüfantworten zurückschicken, sondern die Akkumulatoren G1, die vorzugsweise im gleichen Gehäuse wie die Schaltung nach 34 integriert sind, gegen eine Tiefentladung schützen, denn die LEDs LED1, LED2, die Starkstrom-LEDs sein können, lassen sich einfach durch den MOS-FET Q3 abkoppeln. Erst wenn wieder eine ausreichend hohe Wechselspannung über das Strombegrenzungsbauteil R5 an den Optokopplern OK3, OK4 anliegt, schaltet der Mikrokontroller IC1 die LEDs LED1, LED2 ein. Die Lebensdauer einer so aufgebauten Sicherheitsleuchte mit LEDs lässt sich weiter steigern. Obwohl es eine Einzelleuchtensicherheitsleuchte ist, wird der Akkumulator G1 ausschließlich in einem optimierten Spannungsbereich betrieben, was zusammen mit der Erhaltungsladung und dem umfassenden Tiefentladungsschutz zu einer erheblichen Lebensdauerverlängerung der Akkumulatoren und der LEDs führt. Wenn der Mikrokontroller IC1 in einen Prüfzustand durch ein Signal über die Optokoppler OK1, OK2 versetzt wird, kann auch der Ausfall der Versorgungsspannung über die Optokoppler OK3, OK4 simuliert werden und die Funktionstüchtigkeit der Sicherheitsleuchte überprüft werden. Das Ergebnis der Überprüfung wird über den Optokoppler OK5 fernwartbar und fernprüfbar über die Versorgungsleitungen zurückgesendet. Dem Schalter S2 können unterschiedliche Funktionen, je nach Softwarestand des Mikrokontrollers IC1, zugeordnet werden. In einer günstigen Ausgestaltung ist der Schalter S2 ein Prüfschalter der Sicherheitsleuchte, der vor Ort, also direkt an der Sicherheitsleuchte, eingeschaltet werden kann. Eine solche Sicherheitsleuchte lässt sich sowohl fern warten als auch im Rahmen einer Prüfbegehung warten.

35 zeigt ein Gebäude 231, in dem ein elektrisches Netz, die Leitungen L', N', PE, L'', N'', PE'' umfassend, realisiert ist. Solche Gebäudeinstallationsnetze umfassen verschiedene Verteiler 193, 195. An einem dieser Verteiler, Hauptverteiler 193 oder Unterverteiler 195, ist eine Batterieanlage 187, wie eine Zentralbatterieanlage oder eine Gruppenbatterieanlage, angeschlossen, damit aus den Batterien 189, 191 die Beleuchtungsanlage an den Endstromkreisen 185 mit Fluchtwegsleuchten 3 und Rettungszeichenleuchten 5 weiter betreibbar ist, obwohl das zentrale Versorgungsnetz eine Störung hat. Zu dem Gebäudeinstallationsnetz gehören zahlreiche Leuchten 9, 11, die häufig als Leuchten 9 des ersten Typs und Leuchten 11 des zweiten Typs zu bezeichnen sind. Zur Erkennung einer Störung gibt es einen oder mehrere Spannungswächter 201, also mindestens einen Spannungswächter 201. Das Messergebnis, zum Beispiel auf der Seite des zentralen Versorgungsnetzes wird von dem Spannungswächter 201 an den Verteiler 193 oder an die Batterieanlage 187 weitergemeldet, damit eines der beiden Geräte 187, 193 die für den Weiterbetrieb notwendige Energie aus den Akkumulatoren bzw. Batterien 189, 191 beziehen kann. Sind die Sicherheitsleuchten in Form von Fluchtwegsleuchten 3 und Rettungszeichenleuchten 5 mit LEDs realisiert, so sind vorteilhafterweise in Vorschaltgeräten 197, 199 entsprechende Netzteile oder Schaltnetzteile für die Spannungspegelanpassung vorzuhalten. Die Vorschaltgeräte 197, 199 und die Fluchtwegsleuchten 3 bzw. Rettungszeichenleuchten 5 lassen sich, wie zu den weiter oben beschriebenen Figuren näher ausgeführt, in einem Gehäuse integrieren. Durch den Austausch des Diffusors oder des Piktogramms wird aus einer Fluchtwegsleuchte 3 eine Rettungszeichenleuchte 5 und umgekehrt. Einige der Gehäuse sind so vorteilhaft gestaltet, dass ein und die gleiche Leuchte sowohl eine Fluchtwegsleuchte 3 als auch eine Rettungszeichenleuchte 5 zum gleichen Zeitpunkt darstellt.

Bezugszeichen	Bedeutung	Darstellung
1	Sicherheitsleuchte	Figur 1, Figur 11, Figur 25
3	Fluchtwegsleuchte	Figur 1, Figur 35
5	Rettungszeichenleuchte	Figur 1, Figur 35
7	Rettungszeichen	Figur 1, Figur 8, Figur 29
9	erste Leuchte	Figur 1, Figur 35
11	zweite Leuchte	Figur 1, Figur 35
13	Rückwand	Figur 1
15	Stockwerkdecke	Figur 1
17	Lichtverteilung	Figur 1
19	Lichtstrahlrichtung	Figur 1
21	Fluchtweg	Figur 1
23	erster Flur	Figur 1
25	zweiter Flur	Figur 1
27	dritter Flur	Figur 7
29	vierter Flur	Figur 37
31	Versorgungsnetzspannung	Figur 2, Figur 3, Figur 4, Figur 31
U_S	Spannung	Figur 2, Figur 3, Figur 4
t	Zeit bzw. Zeitverlauf	Figur 2, Figur 3, Figur 4, Figur 5
U_AC	Wechselspannung	Figur 2, Figur 3, Figur 4
A	Amplitude der Wechselspannung	Figur 2, Figur 3, Figur 4
A_min	Mindestamplitude	Figur 2, Figur 4
A_D	Dauerphasenamplitude	Figur 2, Figur 3, Figur 4
t_Z	Verzögerungszeit, insbesondere zwischen Netzstörungsereignis und Erreichen der endgültigen Helligkeit	Figur 3
Φ₁	Lichtstrom einer ersten, insbesondere schwächeren Stärke	Figur 2, Figur 3, Figur 4
Φ₂	Lichtstrom einer zweiten, insbesondere stärkeren Stärke	Figur 2, Figur 3, Figur 4
33	Netzstörungsereignis	Figur 2, Figur 3, Figur 4
35	erste Helligkeit	Figur 2, Figur 3, Figur 4
37	zweite Helligkeit	Figur 2, Figur 3, Figur 4
39	Energieversorgung des ersten Zustands	Figur 2, Figur 3, Figur 4
41	Energieversorgung des zweiten Zustands	Figur 2, Figur 3, Figur 4
U_DC	Gleichspannung	Figur 4
I	elektrischer Strom	Figur 5
I_konst	konstanter Strom, insbesondere einer Stromsteuerung	Figur 5
I_var	variabler Strom, insbesondere einer Stromsteuerung	Figur 5
Φ	Lichtstrom	Figur 5, Figur 6, Figur 8, Figur 36
Φ₃	Lichtstrom, insbesondere einer Sicherheitsleuchte mit Konstantstromregelung	Figur 5
Φ₄	Lichtstrom, insbesondere einer Sicherheitsleuchte mit nachgeführter (ansteigender) Stromregelung	Figur 5
Φ_min	Mindestlichtstrom, insbesondere als Ausfallgrenze einer Sicherheitsleuchte	Figur 5, Figur 8, Figur 36
t_End1	erstes Betriebszeitende	Figur 5
t_End2	zweites Betriebszeitende	Figur 5
43	Abstrahlrichtung der LED	Figur 6
45	erstes Lichtstrommaximum	Figur 6
47	zweites Lichtstrommaximum	Figur 6
φ	Winkel, insbesondere in der Beleuchtungsebene	Figur 6
49	erste Leuchtmittelorientierung	Figur 6
51	zweite Leuchtmittelorientierung	Figur 6
53	Fenster, insbesondere des Gehäuses	Figur 8, Figur 17, Figur 20, Figur 21, Figur 23, Figur 24, Figur 25, Figur 27
55	erste LED	Figur 9, Figur 10, Figur 11, Figur 12, Figur 19, Figur 21, Figur 22, Figur 26, Figur 28
57	Linse	Figur 9, Figur 10
59	LED-Halbleiter	Figur 9, Figur 10
61	Einrichtung, zur Beeinflussung des Lichtstrahls	Figur 9, Figur 10, Figur 11
63	erster Linsenabschnitt, insbesondere konvex	Figur 9
65	zweiter Linsenabschnitt, insbesondere konvex	Figur 9
67	dritter Linsenabschnitt, insbesondere konkav	Figur 9
69	aufweitender Bereich der Linse	Figur 9
71	fokussierender Bereich der Linse	Figur 9
73	fokussierender Bereich der Linse	Figur 9
75	erste Kontaktfahne	Figur 9
77	zweite Kontaktfahne	Figur 9, Figur 10
79	Kontaktierungsdraht	Figur 9
81	Phosphoreszenzschicht	Figur 9, Figur 10
83	Silikonvergussmasse	Figur 9, Figur 10
85	wärmeleitfähiges Substrat	Figur 9, Figur 10, Figur 14, Figur 15
87	Leuchtmittel	Figur 11
89	Gehäuse, insbesondere einer ersten Ausführungsform	Figur 11
91	erster Versorgungsanschluss	Figur 11, Figur 12, Figur 28
93	zweiter Versorgungsanschluss	Figur 11, Figur 12, Figur 28
95	Abstand, insbesondere zwischen LED und Reflektor oder Schirm	Figur 11, Figur 13, Figur 28
97	Boden	Figur 11
99	Seitenwand	Figur 11
101	Abdeckung	Figur 11
103	Fresnelstruktur	Figur 11
105	Dichtung	Figur 11
107	Wanne	Figur 11, Figur 25
109	erste Klickrille	Figur 11
111	zweite Klickrille	Figur 11
113	erste Klicknase	Figur 11
115	zweite Klicknase	Figur 11
117	Reflektor	Figur 11
119	Raum für ein Netzteil wie einem Schaltnetzteil	Figur 11, Figur 13, Figur 19
121	zweite LED	Figur 12, Figur 19, Figur 21, Figur 26, Figur 28
123	dritte LED	Figur 12, Figur 19, Figur 21, Figur 26, Figur 28
125	erster, Thyristor, insbesondere zum Brücken	Figur 12
127	zweiter Thyristor, insbesondere zum Brücken	Figur 12
129	dritter Thyristor, insbesondere zum Brücken	Figur 12
131	Allgemeinversorgung	Figur 12
133, 133'	Platine	Figur 12, Figur 14, Figur 15, Figur 22, Figur 28
135	Nase, insbesondere federnde Nase	Figur 12, Figur 14, Figur 15
137	Lasche	Figur 12, Figur 14, Figur 15
139	Fräskante	Figur 12, Figur 14, Figur 15
141	erste Befestigungsöffnung	Figur 12, Figur 14, Figur 15
143	zweite Befestigungsöffnung	Figur 12, Figur 14, Figur 15
145	Kabeldurchführungsöffnung	Figur 12, Figur 14, Figur 15, Figur 27
147	Unterputzmontagerahmen	Figur 13, Figur 16, Figur 25
149	Gehäuse, insbesondere einer zweiten Ausführungsform	Figur 13
151	erste Haltefeder	Figur 13
153	Leiterbahn	Figur 14, Figur 15
155	zweite Haltefeder	Figur 13
157	kragenartige Einfassung	Figur 13
159	Klemm- bzw. Haltekante	Figur 13
161	sechste LED, insbesondere Kontroll-LED	Figur 21
163	Gehäuse, insbesondere einer dritten Ausführungsform	Figur 16, Figur 17
165	Gehäuse, insbesondere einer vierten Ausführungsform	Figur 18, Figur 19, Figur 20
167	Gehäuse, insbesondere einer fünften Ausführungsform	Figur 21
169	Gehäuse, insbesondere einer sechsten Ausführungsform	Figur 23, Figur 24
171	Gehäuse, insbesondere einer siebten Ausführungsform	Figur 25
173	Gehäuse, insbesondere einer achten Ausführungsform	Figur 27
175	erste Sekundärzelle	Figur 27
177	zweite Sekundärzelle	Figur 27
179	erstes Piktogramm	Figur 29
181	zweites Piktogramm	Figur 29
183	drittes Piktogramm	Figur 29
185	Endstromkreis	Figur 35
187	Batterieanlage	Figur 35
189	erste Batterie	Figur 35
191	zweite Batterie	Figur 35
193	erster Verteiler	Figur 35
195	zweiter Verteiler	Figur 35
197	Vorschaltgerät, insbesondere ein Netzteil umfassend	Figur 35
199	Vorschaltgerät, insbesondere ein Schaltnetzteil umfassend	Figur 35
201	Spannungswächter	Figur 35
203	erster Zustand	Figur 2, Figur 3, Figur 4
205	zweiter Zustand	Figur 2, Figur 3, Figur 4
207	Netzteil, insbesondere Schaltnetzteil	Figur 32, Figur 33
209	Eingriffsöffnung	Figur 13
211	Kühlfläche	Figur 14, Figur 15
213	Halterung	Figur 19
215	erster Träger	Figur 19
217	zweiter Träger	Figur 19
219	elektrisch leitfähige Oberflächen, insbesondere zur Kontaktierung einer Halterung	Figur 22
221	teleskopierbarer Rahmen	Figur 23, Figur 24, Figur 25, Figur 26
223	Trägermaterial, insbesondere durchscheinende Folie	Figur 29
225	Knick- oder Perforationskante	Figur 29
227	Stopfen	Figur 30, Figur 31
229	Sollbruchstelle, insbesondere zur Kabel- oder Befestigungsdurchreichung	Figur 27
231	Gebäude	Figur 35
GND	Anschluss Ground	Figur 33, Figur 34
IC1	Mikrokontroller	Figur 32, Figur 34
IC2	Mikrokontroller	Figur 33
IC3	Stromregel-IC	Figur 32, Figur 33
IC4	Spannungsregler	Figur 32, Figur 33
31	Klemmleiste	Figur 34
J3	Klemmanschluss	Figur 32
M1	Schaltnetzteil	Figur 34
G1	Akkumulatoren	Figur 34
U1	galvanische Trennung, insbesondere über einen Optokoppler	Figur 32, Figur 33
OK1	galvanische Trennung, insbesondere über einen Optokoppler	Figur 34
OK2	galvanische Trennung, insbesondere über einen Optokoppler	Figur 34
OK3	galvanische Trennung, insbesondere über einen Optokoppler	Figur 34
OK4	galvanische Trennung, insbesondere über einen Optokoppler	Figur 34
OK5	galvanische Trennung, insbesondere über einen Optokoppler	Figur 34
P	Schalt- und Anzeigemodul	Figur 34
S1	Schalter	Figur 32
S2	Schalter	Figur 34
S3	Schalter, insbesondere Adresskodierdrehschalter	Figur 32, Figur 33
B1	Gleichrichter	Figur 32, Figur 33
L1	Spule	Figur 33, Figur 34
L2	Spule	Figur 34
L3	Gegentaktsspule bzw. Gegentaktübertrager	Figur 32
L4	Transformator	Figur 32
D1	Z-Diode	Figur 32
D2	Diode	Figur 32
D3	Z-Diode	Figur 32
D4	Diode, insbesondere Einweggleichrichterdiode	Figur 32
D5	Z-Diode	Figur 32
D6	Diode, insbesondere Trenndiode	Figur 32
D7	Diode, insbesondere Netzteildiode	Figur 33
D8	Diode, insbesondere Netzteildiode	Figur 32
D9	Diode, insbesondere Span nungsstabilisierungsdiode	Figur 33
D10	Diode, insbesondere Schottkydiode zum Spannungsabbau	Figur 34
Q1	Transistor, insbesondere n-Kanal MOS-FET	Figur 32, Figur 33
Q2	Transistor, insbesondere n-Kanal Bipolartransistor	Figur 32, Figur 33
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, RV1	Widerstand	Figur 32, Figur 33, Figur 34
C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C11	Kondensator	Figur 32, Figur 33, Figur 34
LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6, LED7	LED	Figur 32, Figur 33, Figur 34
X1_3, X1_4, X1_5, X1_6	Klemmanschluss bzw. Kontaktpin	Figur 32
X4_1, X4_2	Klemmanschluss bzw. Kontaktpin	Figur 33
LG	grüne LED	Figur 34
IR	rote LED	Figur 34
LO	orange LED	Figur 34
L', L''	Phase oder Phasenleiter	Figur 35
N', N''	Null oder Nullleiter	Figur 35
PE', PE''	Erde oder Erdleiter	Figur 35

Claims

Sicherheitsleuchte (1), die wenigstens eine LED (55, 121, 123, LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6) als Leuchtmittel (87) hat, vor der eine einen Lichtstrahl deterministisch beeinflussende Einrichtung (61) zur Erzeugung von einer rotationsunsymmetrischen Lichtverteilung (17) angeordnet ist, wobei die Sicherheitsleuchte (1) sowohl zur Ausleuchtung von Rettungszeichen (7) als auch zur Beleuchtung von Fluchtwegen (21) geeignet ist, indem die Sicherheitsleuchte (1) eine Mindesthelligkeit ausstrahlt, und hierfür einen ersten Zustand (203) und einen zweiten Zustand (205) einnehmen kann, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe Leuchtmittel (87) in beiden Zuständen (203, 205) derart zu betreiben ist, dass in dem ersten Zustand (203), der durch eine Messschaltung in der Sicherheitsleuchte (1) die Detektion einer elektrischen Allgemeinversorgung (131) über die Versorgungsanschlüsse (91, 93) der Sicherheitsleuchte (1) identifiziert, das Leuchtmittel (87) eine erste Helligkeit (35) abgibt, die durch die Helligkeit (37) in dem zweiten Zustand (205), der durch eine Messschaltung in der Sicherheitsleuchte (1) die Detektion einer veränderten elektrischen Energieversorgung (39, 41) an den Versorgungsanschlüssen (91, 93) identifiziert, überboten wird, wobei ein Lichtstrom (Φ₂) in dem zweiten Zustand (205) aus dem Leuchtmittel (87) durch die den Lichtstrahl beeinflussende Einrichtung (61) durchgeleitet wird, der lokal wenigstens zwei Maxima (45, 47) hat, zwischen denen ein Winkel (φ) in einer Ebene aufspannbar ist, der wenigstens 90° beträgt.
Sicherheitsleuchte (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Lichtstrahl beeinflussende Einrichtung (61) mindestens einen konkaven Linsenabschnitt (67) umfasst, der so zwischen zwei weiteren Abschnitten zur Maximaerzeugung (63, 65) der den Lichtstrahl beeinflussenden Einrichtung (61) angeordnet ist, dass der Lichtstrahl in zwei Lichtströme (Φ) mit jeweils einem Maximum (45, 47) und in einen sich auffächernden (69) Lichtstrom (Φ) zerlegt wird.
Sicherheitsleuchte (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffächerung (69) durch den konkaven Linsenabschnitt (67) erfolgt, der eine Zerstreuungslinsencharakteristik (69) hat.
Sicherheitsleuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Lichtstrahl beeinflussende Einrichtung (61) eine mehrfach unterteilte Linse (57; 63, 65, 67; 69, 71, 73) ist, die in ihrer Formgebung auf eine Hochleistungsdiode (LED1, LED2) auf Galliumnitridbasis abgestimmt ist.
Sicherheitsleuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Lichtstrahl beeinflussende Einrichtung (61) wenigstens ein spiegelndes Bauteil (117) umfasst.
Sicherheitsleuchte (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das spiegelnde Bauteil (117) abgesetzt (95) von der LED (55, 121, 123, LED', LED2, LED3, LED4, LEDS, LED6) angeordnet ist.
Sicherheitsleuchte (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das spiegelnde Bauteil (117) ein Reflektor (117) ist.
Sicherheitsleuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die LED (55, 121, 123, LED', LED2, LED3, LED4, LEDS, LED6) weißes Licht emittiert und in einer Silikonvergussmasse (83) gehalten ist.
Sicherheitsleuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede LED (55, 121, 123, LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6) der Sicherheitsleuchte (1) eine ihr zugeordnete den Lichtstrahl. beeinflussende Einrichtung (61) hat, die als Linse (57) wirkend der jeweiligen LED (55, 121, 123, LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6) auf der Seite vormontiert ist, in die der Lichtstrahl (19) von der LED (55, 121, 123, LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6) aus mit seinem größten Photonenstrom abgestrahlt wird.
Sicherheitsleuchte (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die den Lichtstrahl beeinflussende Einrichtung (61) in prismatischer Bauform ausgeführt ist.
Sicherheitsleuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die wenigstens eine LED (55, 121, 123, LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6) mit einem LED-Halbleiter (59) als Leuchtmittel (87) hat, und so eine Mindesthelligkeit ausstrahlt, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Betrieb der Sicherheitsleuchte (1) vorgesehen sind derart, dass ein elektrischer Strom (I) für die LED (55, 121, 123, LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6) in einem ersten Zustand, wenn eine Dauerphasenamplitude (A_D) an der Sicherheitsleuchte (1) anliegt, im Laufe der Betriebszeit (t) erhöht wird.
Sicherheitsleuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsleuchte (1) ein Gehäuse (89, 149, 163, 165, 167, 169, 171, 173) umfasst, in dem (119) ein Schaltnetzteil (207) angeordnet ist, das an den Versorgungsanschlüssen (91, 93) der Allgemeinversorgung (131) angeschlossen die Spannung (U_S) der Allgemeinversorgung (131) auf ein für die LED (55, 121, 123, LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6) bestimmtes Spannungsniveau heruntersetzt, sodass die Sicherheitsleuchte (1) an einen Endstromkreis (185), der aus einer Batterieanlage (187) in einem Netzstörungsfall (33) versorgbar ist, anschließbar ist.
Sicherheitsleuchte (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltnetzteil (207) in dem Gehäuse (89, 149, 163, 165, 167, 169, 171, 173) nicht sichtbar angeordnet ist.
Sicherheitsleuchte (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltnetzteil (207) eine Ausgangsstromregelung (R4, R14, U1, 207) besitzt, über die eine Helligkeitssteuerung (35, 37) der LED (LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6) über ein PWM-Signal z. B. mit einem Mikrokontroller (IC2), energieversorgt durch einen Längsregler (IC4), an einer Primärseite des Schaltnetzteiles (207, M1) erfolgt.
Sicherheitsleuchte (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsstromregelung (R4, R14, U1, 207) ohne optische Rückkopplung erfolgt.
Sicherheitsleuchte (1) nach Anspruch 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltnetzteil (207, M1) in eine Fernprüfschleife (R2, Q1, Q2, D9) integrierbar ist, sodass durch eine Gleichspannungsversorgung (U_DC) die Sicherheitsleuchte (1) in den zweiten Zustand (205) versetzt und die Sicherheitsleuchte (1) fernwartbar auf Funktionstüchtigkeit getestet werden kann.
Sicherheitsleuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Sicherheitsleuchte (1) wenigstens eine elektrische Sekundärzelle (G1) angeordnet ist, die an einem Netzteil (207, M1) angeschlossen aus der Allgemeinversorgung (131) bei Anliegen einer Wechselspannung (U_AC) mit einer Mindestamplitude (A_min) eine Aufladung wie eine Erhaltungsladung aus einer Schaltung (M1) erhält.
Sicherheitsleuchte (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine für einen Betrachter sichtbar angeordnete Kontroll-LED (LED7), z. B. eine grüne Kleinststrom-LED, eine Ladephase der elektrischen Sekundärzelle (G1) anzeigt.
Sicherheitsleuchte (1) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzteil (207, M1) das Leuchtmittel mit Energie versorgt und weiterhin mit einer Umschalteinrichtung versehen ist, sodass bei Unterschreiten der Mindestamplitude (A_min) das Leuchtmittel (87) über die wenigstens eine Sekundärzelle (G1) versorgt wird und das Netzteil (207, M1) weiterhin mit einem Tiefentladungsschutz (IC1) für die elektrische Sekundärzelle (G1) ausgestattet ist, sodass bei Absinken einer Spannung (U_S) der elektrischen Sekundärzelle (G1) diese von der LED (LED1, LED2) so lange abgekoppelt wird, bis die Allgemeinversorgung (131) nach einer Phase der Unterschreitung der Mindestamplitude (A_min) wenigstens eine Wechselspannungsperiode lang mit Überschreitung einer Dauerphasenamplitude (A_D) an den Versorgungsanschlüssen (91, 93) vorhanden ist.
Sicherheitsleuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsleuchte (1) mit einer Prüfvorrichtung (S2; R2, Q1, Q2, D9) ausgestattet ist, die bei vorhandener Allgemeinversorgung (131) und Initiierung einen Versorgungsspannungsausfall simulieren kann und die Sicherheitsleuchte (1) in den zweiten Zustand (205) versetzt und überprüft.
Sicherheitsleuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle LED-basierten Leuchtmittel (87) auf einer gemeinsamen Platine (133, 133') montiert sind, die sowohl als Kühlkörper (85, 211) für die LEDs (55, 121, 123) dient als auch eine Stromversorgung sicherstellt.
Sicherheitsleuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei LEDs (55, 121, 123, LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6) des Leuchtmittels (87) eine elektrische Reihenschaltung (LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6) bilden.
Sicherheitsleuchte (1) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass bei der elektrischen Reihenschaltung (LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6) bei Ausfall einer LED (55, 121, 123, LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6) diese durch einen Thyristor (125, 127, 129) überbrückt wird, der vorzugsweise auf der gleichen Platine (133) montiert ist.
Sicherheitsleuchte (1) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Thyristor (125, 127, 129) auf der gleichen Platine (133) montiert ist.
Sicherheitsleuchte (1) nach Anspruch 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (133) rückfedernde Laschen (137) am Rande umfasst, die eine selbsthaltende Positionierung (135, 159) der Platine (133) in dem Gehäuse (149) der Sicherheitsleuchte (1) erlaubt.
Sicherheitsleuchte (1) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die rückfedernden Laschen (137) mittels Fräsen (139) hergestellt sind.
Sicherheitsleuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (89, 149, 163, 165, 167, 169, 171, 173) mit einem durchleuchtbaren Fenster (53, 61) ausgestattet ist, das durch ein durchscheinbares Piktogramm (179, 181, 183) verdeckt werden kann.
Sicherheitsleuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Zustand (205) eine Schaltung (IC2, IC3, R4, R14, U1) in der Sicherheitsleuchte (1) die Helligkeit (35, 37) des Leuchtmittels (87) variierend mit einer wiederkehrenden Frequenz anhebt und absenkt, wobei in Bezug auf die Helligkeit (35, 37) zeitweilig in den ersten Zustand zurückgekehrt werden kann.
Sicherheitsleuchte (1) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (IC2, IC3, R4, R14, U1) die Helligkeit (35, 37) des Leuchtmittels (87) alternierend mit einer wiederkehrenden Frequenz anhebt und absenkt.
Sicherheitsleuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel (87) durch eine transparente Abdeckung (61, 223) abgedeckt ist, die eine Oberflächenformgebung (103) hat.
Sicherheitsleuchte (1) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Abdeckung (61, 223) eine gewölbte Oberfläche hat.
Sicherheitsleuchte (1) nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Abdeckung (61, 223) an einer Seite eine Fresnelstruktur (103) hat.
Sicherheitsleuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (61) zur Beeinflussung des Lichtstrahls auf mindestens einer Seite eine Fresnelstruktur (103) hat.
Sicherheitsleuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel (87) mindestens drei LEDs (55, 121, 123, LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6) umfasst, die eine Helligkeit (37) von wenigstens 180 Lumen im zweiten Zustand (205) geben.
Sicherheitsleuchte (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (133') in ihren Längen- und Breitenabmessungen einer Leuchtstoffröhre ähnelt die eine kürzere Abmessung als die Längen- und die Breitenabmessung hat, und dass die Platine (133') zumindest endlings jeweils mit einem leitfähigen Überzug (219) versehen ist, sodass die Platine (133') in eine Halterung (213, 215, 217) für eine Leuchtstoffröhre sich selbst haltend einsetzbar ist und mittels dem leitfähigen Überzug (219) ein elektrischer Kontakt zwischen Halterung (213, 215, 217) und wenigstens einer LED (55, 121, 123, LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6) auf der Platine (133') herstellbar ist.
Sicherheitsleuchte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass in den Mitteln zum Betrieb der Sicherheitsleuchte (1) wenigstens ein Messwert, wie ein Wert für eine Temperatur in der Sicherheitsleuchte (1), ein Wert für eine Sperrschichttemperatur des LED-Halbleiters (59) oder wie ein durch ein lichtmessendes Bauteil ermittelter Wert, als ein Maß für die Erhöhung des elektrischen Stroms (I_var) verwendet wird.