DE102009014485A1 - LED-Leuchte - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine LED-Leuchte (LED: Licht emittierende Diode), die ein LED-Modul mit wenigstens einer LED als Leuchtmittel sowie einen Lichtkopf mit einem Kühlkörper aufweist, wobei das LED-Modul zur Abfuhr von Wärme, die durch die LED erzeugt werden kann, thermisch mit dem Kühlkörper verbunden ist.
- Derartige LED-Leuchten sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei dem Wunsch, die optischen Eigenschaften der LED-Leuchte zu verändern, wenn also beispielsweise ein andersfarbiges Abstrahllicht gewünscht ist, wird zumeist einfach die gesamte LED-Leuchte ausgetauscht.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine LED-Leuchte mit verbesserten Möglichkeiten zur Einflussnahme auf das Abstrahlverhalten der Leuchte anzugeben.
- Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit dem in dem unabhängigen Anspruch genannten Gegenstand gelöst. Besondere Ausführungsarten sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Gemäß der Erfindung ist eine LED-Leuchte vorgesehen, die ein LED-Modul mit wenigstens einer LED als Leuchtmittel und einen Lichtkopf mit einem Kühlkörper aufweist, wobei das LED-Modul zur Abfuhr von Wärme, die durch die LED erzeugt werden kann, thermisch mit dem Kühlkörper verbunden ist. Weiterhin weist die LED-Leuchte Mittel zur Herstellung einer lösbaren elektrischen, wenigstens zweipoligen Verbindung zwischen dem LED-Modul und dem Lichtkopf auf.
- Durch die Mittel zur Herstellung einer lösbaren elektrischen, wenigstens zweipoligen Verbindung zwischen dem LED-Modul und dem Lichtkopf werden besonders gute Ansteuermöglichkeiten für die LED ermöglicht; vorzugsweise weist die LED-Leuchte Mittel zur Herstellung einer lösbaren elektrischen, wenigstens dreipoligen Verbindung zwischen dem LED-Modul und dem Lichtkopf auf. Hierdurch können beispielsweise unterschiedliche, als Leuchtmittel dienende und unterschiedlich farbiges Licht abstrahlende LEDs angesteuert werden. Auch so genannte back-Kanäle, beispielsweise für Temperatursensorik etc., sind hierdurch ermöglicht.
- Vorteilhaft sind die Mittel zur Herstellung einer wenigstens neunpoligen Verbindung zwischen dem LED-Modul und dem Lichtkopf ausgebildet. Dies ermöglicht besonders vielfältige Ansteuermöglichkeiten. Beispielsweise können elf Pole vorgesehen sein.
- Vorteilhaft sind die Mittel auch zur Herstellung einer lösbaren mechanischen Verbindung zwischen dem LED-Modul und dem Lichtkopf ausgebildet. Hierdurch wird ermöglicht, dass bei einem Defekt des LED-Moduls lediglich dieses ersetzt wird. Der Lichtkopf, sowie gegebenenfalls weitere Bauteile der LED-Leuchte, beispielsweise ein Betriebsgerät und Stromkabel, können am Aufstellort der LED-Leuchte in montiertem Zustand verbleiben. Auch ein Wechsel des LED-Moduls durch ein anderes LED-Modul, das beispielsweise andere optische Eigenschaften aufweist, ist hierdurch auf einfache Weise möglich. Außerdem kann die LED-Leuchte besonders leicht gewartet werden, weil durch ein Lösen des LED-Moduls von dem Lichtkopf die Zugänglichkeit zu dem LED-Modul, sowie zu denjenigen Bereichen von LED-Modul und Lichtkopf verbessert wird, die zum gegenseitigen Kontakt vorgesehen sind.
- Vorteilhaft umfasst das LED-Modul wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei LEDs, die jeweils Licht einer anderen Farbe erzeugen können.
- Vorteilhaft umfassen die Mittel Steckkontakte und/oder Federkontakte und/oder Schleifkontakte und/oder Schneidkontakte, und zwar insbesondere zur Herstellung der elektrischen Verbindung. Dies ermöglicht eine besonders einfache Handhabung beim Herstellen und Lösen der Verbindung.
- Vorteilhaft sind die Mittel derart ausgebildet, dass die Verbindung werkzeuglos hergestellt und gelöst werden kann. Auf diese Weise ist die Handhabung besonders einfach.
- Vorteilhaft sind die Mittel dazu ausgebildet, die Verbindung entweder durch zwei aufeinanderfolgende Translationsbewegungen unterschiedlicher Richtungen oder durch eine Translationsbewegung und eine Rotationsbewegung oder lediglich durch eine Rotationsbewegung herzustellen bzw. zu lösen.
- Eine besonders gute Wärmeübertragung ist ermöglicht, wenn das LED-Modul eine Modul-Fläche aufweist und der Kühlkörper eine Kühlkörper-Fläche, und zwar derart, dass im verbundenen Zustand die Modul-Fläche die Kühlkörper-Fläche flächig kontaktiert.
- Vorteilhaft weist die LED-Leuchte weiterhin ein Lampenbetriebsgerät auf, wobei das Lampenbetriebsgerät vorzugsweise über einen Tragarm mit dem Lichtkopf und/oder mit dem LED-Modul verbunden ist.
- Die LED-Leuchte ist besonders vorteilhaft, wenn sie ein LED-Strahler oder ein LED-Downlight ist.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen LED-Leuchte in Form eines LED-Strahlers, -
2 eine Ansicht des Lichtkopfs und des damit verbundenen LED-Moduls einer erfindungsgemäßen LED-Leuchte, -
3a eine perspektivische Ansicht des in2 gezeigten Lichtkopfs, -
3b eine weitere Ansicht des Lichtkopfs, und zwar auf diejenige Fläche, die zur Verbindung mit dem LED-Modul vorgesehen ist. -
4 eine Ansicht des in2 gezeigten LED-Moduls, -
5 eine weitere Ansicht des in2 gezeigten LED-Moduls aus einer anderen Perspektive, -
6 und7 Skizzen zu einer ersten Variante der Verbindungsart zwischen dem LED-Modul und dem Lichtkopf, -
8 eine Skizze zu einer zweiten Variante, -
9 und10 Skizzen zu einer dritten Variante, und -
11 bis13 Skizzen zu einer vierten Variante der Verbindungsart zwischen dem LED-Modul und dem Lichtkopf. - In
1 ist eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen LED-Leuchte1 dargestellt. Die LED-Leuchte1 weist ein LED-Modul2 mit wenigstens einer LED als Leuchtmittel und einen Lichtkopf4 mit einem Kühlkörper3 auf. Deutlich erkennbar sind in1 Kühlrippen des Kühlkörpers3 . Zur Abfuhr von Wärme, die durch die wenigstens eine LED erzeugt werden kann, ist die LED thermisch mit dem Kühlkörper3 verbunden. - Das LED-Modul
2 kann insbesondere wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei LEDs umfassen, die jeweils Licht einer anderen Farbe erzeugen können. In diesem Fall lässt sich mit der LED-Leuchte Licht in besonders vielen unterschiedlichen Farben erzeugen. - Die LED-Leuchte
1 weist weiterhin Mittel zur Herstellung einer lösbaren elektrischen, wenigstens zweipoligen, vorzugsweise wenigstens dreipoligen Verbindung zwischen dem LED-Modul2 und dem Lichtkopf4 auf. Auf diese Weise wird eine besonders vielfältige Ansteuerung der LED bzw. der LEDs ermöglicht. Beispielsweise kann eine wenigstens neunpolige elektrische Verbindung zwischen dem LED-Modul und dem Lichtkopf vorgesehen sein. Beim Ausführungsbeispiel kann also beispielsweise eine elfpolige Verbindung vorgesehen sein. - In
2 ist eine Ansicht auf den Lichtkopf4 und das damit verbundene LED-Modul2 gezeigt. Die Kühlrippen können – wie in2 der Fall – radial orientiert angeordnet sein. - In
3a ist der in2 gezeigte Lichtkopf4 gesondert gezeigt, und zwar in einer perspektivischen Ansicht auf diejenige Seite, die zur Verbindung mit dem LED-Modul2 vorgesehen ist. In3b ist eine entsprechende Aufsicht auf diese Verbindungsfläche gezeigt. In4 das in2 gezeigte LED-Modul2 gesondert gezeigt, und zwar in einer perspektivischen Ansicht auf diejenige Seite, die zur Verbindung mit dem Lichtkopf4 vorgesehen ist.5 zeigt das LED-Modul2 von einer anderen Seite, so dass die Leuchtmittel erkennbar sind. - Die Mittel zur Herstellung der lösbaren elektrischen Verbindung zwischen dem LED-Modul
2 und dem Lichtkopf4 können Steckkontakte aufweisen; diese können – in4 gezeigte – Kontaktstifte40 umfassen, die an einem der beiden Bauteile LED-Modul2 oder Lichtkopf4 angeordnet sind. Im gezeigten Beispiel sind die Kontaktstifte40 am LED-Modul2 angeordnet. Im gezeigten Beispiel sind elf Kontaktstifte40 vorgesehen. Jeweils ein Kontaktstift40 dient zur Realisierung eines elektrischen Pols der Verbindung. - Die Steckkontakte können weiterhin am entsprechend anderen Bauteil, im gezeigten Beispiel also am Lichtkopf
4 , für jeden Kontaktstift40 ein Gegenelement, beispielsweise in Form einer Kontaktfeder42 umfassen. - Die Mittel zur Herstellung der lösbaren elektrischen Verbindung zwischen dem LED-Modul
2 und dem Lichtkopf4 können alternativ oder zusätzlich auch Schleifkontakte und/oder Federkontakte und/oder Schneidkontakte aufweisen. - Vorteilhaft sind die Mittel auch zur Herstellung einer lösbaren mechanischen Verbindung zwischen dem LED-Modul
2 und dem Lichtkopf4 ausgebildet. Wie aus den4 und3a ersichtlich, können hierzu an einem der beiden Bauteile, hier am LED-Modul2 , T-förmige Elemente50 vorgesehen sein und an dem anderen Bauteil, hier also am Lichtkopf4 , entsprechende Vertiefungen52 , derart, dass sich durch Wechselwirkung der T-förmigen Elemente50 und der Vertiefungen52 mittels einer Translationsbewegung und einer darauffolgenden Rotationsbewegung zwischen den beiden Bauteilen2 ,4 die mechanische Verbindung herstellen lässt. - Die Mittel zur Herstellung der elektrischen und mechanischen Verbindung sind in diesem Fall dazu ausgebildet, die Verbindung lediglich durch eine Translationbewegung und eine Rotationsbewegung herzustellen bzw. zu lösen. Die Kontaktstifte
40 sind hierzu auf einer ersten Kreisbahn angeordnet, wobei der Mittelpunkt der ersten Kreisbahn auf der Rotationsachse der Rotationsbewegung liegt. Die T-förmigen Elemente50 sind auf einer zweiten Kreisbahn angeordnet, deren Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt der ersten Kreisbahn zusammenfällt. Im gezeigten Beispiel ist der Radius der ersten Kreisbahn größer als der Radius der zweiten Kreisbahn. Grundsätzlich kann jedoch auch der Radius der ersten Kreisbahn kleiner sein als der Radius der zweiten Kreisbahn. - Eine besonders einfache Handhabung bei der Bedienung der LED-Leuchte ist möglich, wenn die Mittel derart ausgebildet sind, dass die Verbindung ohne Zuhilfenahme eines Werkzeugs hergestellt und wieder gelöst werden kann. Die oben dargestellte Ausführungsform eignet sich hierzu.
- In den
6 und7 sind Skizzen zu einer ersten Variante der Verbindungsart zwischen dem LED-Modul2 und dem Lichtkopf4 gezeigt. Dabei zeigt6 eine perspektivische Skizze der relevanten Teile und7 einen entsprechenden Querschnitt. Bei dieser Variante sind die Mittel dazu ausgebildet, die Verbindung durch zwei aufeinanderfolgende Translationsbewegungen unterschiedlicher Richtungen herzustellen bzw. zu lösen. Diese Richtungen sind in6 mit den Pfeilen „1” und „2” angedeutet. Die Richtungen können insbesondere senkrecht zueinander stehen. Bei dieser Variante sind die Kontaktstifte40' L-förmig ausgebildet, wobei die beiden L-Schenkel längs der beiden Richtungen der Translationsbewegungen ausgerichtet sind. Als Gegenelemente können wiederum entsprechende Kontaktfedern42' vorgesehen sein. Die Kontaktstifte40' sind hier längs einer Linie angeordnet, die senkrecht zu derjenigen Translationsbewegung verläuft, die bei Herstellung der Verbindung die zweite Translationsbewegung darstellt. Daher kann man hier von einer „Linearverriegelung mit stirnseitiger Kontaktierung” sprechen. - Zur gleichzeitigen mechanischen Verbindung kann beispielsweise eine Kulissenführung vorgesehen sein, wie in
7 angedeutet. Weiterhin können hierfür an einem der beiden genannten Bauteile2 ,4 – wie in6 angedeutet – L-förmige Halteelemente50' und am anderen Bauteil4 ,2 entsprechende Ausnehmungen52' vorgesehen sein, in die die Halteelemente50' eingreifen können. Die L-Schenkel der L-förmigen Halteelemente50' sind dabei wiederum längs der beiden Richtungen der Translationsbewegungen ausgerichtet. - Eine weitere Variante zur Verbindung ist in
8 skizziert. Hierbei ist grundsätzlich lediglich eine Rotationsbewegung erforderlich; dies ist in8 durch einen Pfeil angedeutet. An einem der beiden Bauteile2 ,4 kann in diesem Fall ein Einhäng-Element60 und ein Verrastungs-Element62 vorgesehen sein und an dem anderen Bauteil4 ,2 entsprechende Gegenelemente. Das Einhäng-Element60 dient dabei insbesondere zur Sicherung der Rotationsachse. - In den
9 und10 sind Skizzen zu einer dritten Variante für die Verbindung gezeigt. Hier sind die Kontaktstifte40'' geradlinig geformt ausgebildet und als Gegenelemente Kontaktfedern42'' vorgesehen. Zur Herstellung der Verbindung sind wiederum zwei Translationsbewegungen vorgesehen; diese sind in9 durch die beiden Pfeile „1” und „2” angedeutet. Wie in10 angedeutet, kann zur mechanischen Verbindung wiederum eine Kulissenführung vorgesehen sein. Die Kontaktstifte40'' sind hier längs einer Linie angeordnet, die parallel zu derjenigen Translationsbewegung verläuft, die bei Herstellung der Verbindung die zweite Translationsbewegung darstellt. Daher kann hier von einer „Linearverriegelung mit seitlicher Kontaktierung” gesprochen werden. - In den
11 bis13 sind Skizzen zu einer vierten Variante für die Verbindung gezeigt. Hier sind die Kontaktstifte40''' geradlinig geformt ausgebildet und als Gegenelemente Kontaktfedern42''' vorgesehen. Die Gegenelemente sind insbesondere in13 zu erkennen, die eine Querschnittskizze längs der in11 markierten Linie zeigt. Zur Herstellung der Verbindung sind wiederum zwei Translationsbewegungen vorgesehen; diese sind in11 durch die beiden Pfeile „1” und „2” angedeutet. Wie in12 angedeutet, kann zur mechanischen Verbindung wiederum eine Kulissenführung vorgesehen sein. Hier kann wiederum von einer „Linearverriegelung mit stirnseitiger Kontaktierung” gesprochen werden. - Zur besonders guten Wärmeleitung kann das LED-Modul
2 eine in4 bezeichnete Modul-Fläche6 aufweisen und der Lichtkopf4 oder vorzugsweise direkt der Kühlkörper3 eine in3b bezeichnete Kühlkörper-Fläche7 aufweisen, derart dass im verbundenen Zustand die Modul-Fläche6 die Kühlkörper-Fläche7 flächig kontaktiert. - Insbesondere können die T-förmigen Elemente
50 unmittelbar an der Modul-Fläche6 angeordnet sein und die entsprechenden Vertiefungen52 an der Kühlkörper-Fläche7 . Dies ist hinsichtlich der Wärmeableitung von der LED besonders vorteilhaft, weil sich hierdurch ein besonders intensiver flächiger Kontakt zwischen den beiden genannten Flächen und damit eine besonders gute Wärmeübertragung herstellen lässt. - Das LED-Modul
2 kann in seinem Inneren eine Platine aufweisen, auf der die wenigstens eine LED angeordnet ist bzw. mehrere LEDs angeordnet sind. Vorteilhaft ist in diesem Fall die Platine gut wärmeleitend mit der Außenfläche14 verbunden. Beispielsweise kann hierfür eine Wärmeleitpaste verwendet werden. Auch können Kupferstifte vorgesehen sein, um Wärme von der LED zur Außenfläche14 zu übertragen. Kupferstifte können auch oder alternativ dafür vorgesehen sein, Wärme von der LED zur Modulfläche6 zu leiten, um auf diese Weise den Wärmefluss zum Kühlkörper3 hin zu verbessern. - Die dargestellte LED-Leuchte
1 kann als LED-Strahler ausgebildet sein. Hierzu kann die LED-Leuchte1 , wie in1 angedeutet, einen Tragarm20 aufweisen, der einerseits mit dem Lichtkopf4 verbunden ist und andererseits mit einem (nicht gezeigten) Lampenbetriebsgerät, das beispielsweise im Bereich einer Leuchtenschiene angeordnet sein kann, die zur Halterung der LED-Leuchte1 vorgesehen ist.
Claims (11)
- LED-Leuchte, aufweisend – ein LED-Modul (
2 ) mit wenigstens einer LED als Leuchtmittel und – einen Lichtkopf (4 ) mit einem Kühlkörper (3 ), wobei das LED-Modul (2 ) zur Abfuhr von Wärme, die durch die LED erzeugt werden kann, thermisch mit dem Kühlkörper (3 ) verbunden ist, gekennzeichnet durch – Mittel (40 ,42 ,50 ,52 ) zur Herstellung einer lösbaren elektrischen, wenigstens zweipoligen Verbindung zwischen dem LED-Modul (2 ) und dem Lichtkopf (4 ). - LED-Leuchte nach Anspruch 1, bei der die Mittel (
40 ,42 ,50 ,52 ) zur Herstellung einer wenigstens neunpoligen Verbindung zwischen dem LED-Modul (2 ) und dem Lichtkopf (4 ) ausgebildet sind. - LED-Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Mittel (
40 ,42 ,50 ,52 ) auch zur Herstellung einer lösbaren mechanischen Verbindung zwischen dem LED-Modul (2 ) und dem Lichtkopf (4 ) ausgebildet sind. - LED-Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das LED-Modul (
2 ) wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei LEDs umfasst, die jeweils Licht einer anderen Farbe erzeugen können. - LED-Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Mittel (
40 ,42 ,50 ,52 ) Steckkontakte und/oder Federkontakte und/oder Schleifkontakte und/oder Schneidkontakte umfassen. - LED-Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Mittel (
40 ,42 ,50 ,52 ) derart ausgebildet sind, dass die Verbindung werkzeuglos hergestellt und gelöst werden kann. - LED-Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Mittel dazu ausgebildet sind, die Verbindung entweder durch zwei aufeinanderfolgende Translationsbewegungen unterschiedlicher Richtungen oder durch eine Translationsbewegung und eine Rotationsbewegung oder lediglich durch eine Rotationsbewegung herzustellen bzw. zu lösen.
- LED-Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das LED-Modul (
2 ) eine Modul-Fläche (6 ) aufweist und der Kühlkörper (3 ) eine Kühlkörper-Fläche (7 ) aufweist, derart, dass im verbundenen Zustand die Modul-Fläche (6 ) die Kühlkörper-Fläche (7 ) flächig kontaktiert. - LED-Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend ein Lampenbetriebsgerät, wobei das Lampenbetriebsgerät vorzugsweise über einen Tragarm (
20 ) mit dem Lichtkopf und/oder mit dem LED-Modul (2 ) verbunden ist. - LED-Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die LED-Leuchte ein LED-Strahler ist.
- LED-Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die LED-Leuchte ein LED-Downlight ist.
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