DE102010018018A1

DE102010018018A1 - Niedrigprofilextrusionsteil

Info

Publication number: DE102010018018A1
Application number: DE102010018018A
Authority: DE
Inventors: Thomas C. Santa Barbara Sloan; Bruce Ventura Quaal
Original assignee: Sloan Co Inc
Current assignee: Sloan Company Inc Ventura Us
Priority date: 2009-05-11
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2010-11-25
Anticipated expiration: 2030-04-24
Also published as: EP2430357A1; CN105674066B; BRPI1012796B1; BRPI1012796A2; US8388173B2; CN105674066A; BRPI1012796B8; US20100238655A1; US20120140459A1; MY156608A; US8083370B2; WO2010132078A1; DE102010018018B4; EP2430357B1; CN101886782A

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt verschiedene Ausführungsformen für Geräte und Verfahren zur Herstellung von Niedrigprofilgehäusen für elektronische und/oder optoelektronische Vorrichtungen zur Verfügung. Bei einigen Ausführungsformen werden Niedrigprofilgehäuse mit einer hohlen Hülle, die eine erste Oberfläche, eine zweite Oberfläche und wenigstens eine Seitenfläche umfasst, bereitgestellt. Das Gehäuse ist im Wesentlichen lichtstreuend. Wenigstens eine Kappe ist vorgesehen, mit der ein Ende der Hülle verschlossen ist, wobei die wenigstens eine Kappe so bemessen ist, dass sie Schwankungen und/oder Abweichungen der Hülle ausgleicht. Wenigstens eine lichtemittierende Vorrichtung, wie etwa eine Leuchtdiode, kann in der Hülle angebracht sein. Eine Montageeinrichtung kann vorgesehen sein, mit der das Gehäuse angebracht wird. Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein Niedrigprofilgehäuse mit einer ersten Hülle und einer den größten Teil der ersten Hülle umgebenden zweiten Hülle vorgesehen sein. Wenigstens eine lichtemittierende Vorrichtung, wie etwa eine doppelseitige Leiterplatte mit mehreren Leuchtdioden, kann in der ersten Hülle vorgesehen sein. Eine oder mehrere Abschlusskappen können vorgesehen sein, mit denen sowohl die erste als auch die zweite Hülle verschlossen sind. Von den beiden Seiten des Gehäuses kann Licht mit zwei verschiedenen Wellenlängen ausgesendet werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Gehäuse für elektronische Bauteile und/oder Bauelemente und insbesondere Niedrigprofilextrusionsteile zur Aufnahme von elektronischen Bauteilen und/oder Bauelementen, die Licht aussenden.
Hintergrund
In den letzten Jahren gab es enorme Verbesserungen bezüglich der Anzahl und Arten von Gehäusen für lichtemittierende Bauelemente. Die Dichte, mit der Gehäuse für auf Leiterplatten montierte Bauelemente und/oder Chips angeordnet sind, ist ebenso angestiegen. Verbesserungen bei den Gehäusen für solche Bauelemente haben dazu beigetragen, die Entwicklung von Endprodukten voranzubringen, in denen montierte Bauelemente eingebaut sind, und können die Kosten und die Komplexität des Produkts erheblich reduzieren.
Üblicherweise sind auf Leiterplatten montierte Leuchtdioden (LEDs) die in diesen verbesserten Gehäusen verwendeten Bauelemente. LEDs sind Festkörperbauelemente, die elektrische Energie in Licht umwandeln, und umfassen im Allgemeinen eine oder mehrere aktive Halbleitermaterialschichten, die zwischen entgegengesetzt dotierten Schichten angeordnet sind. Wird an die dotierten Schichten eine Vorspannung angelegt, so werden Löcher und Elektronen in die aktive Schicht injiziert, wo sie zur Erzeugung von Licht rekombinieren. Licht wird von der aktiven Schicht und von allen Oberflächen der LED abgegeben.
Durch die Entwicklungen in der LED-Technologie sind hellere, effizientere und zuverlässigere Bauelemente entstanden. LEDs werden nun bei vielen Anwendungen verwendet, bei denen bislang Glüh-, Leuchtstoff- oder Neonlampen zum Einsatz kamen; zu diesen gehören beispielsweise Anzeigen, Regalbeleuchtungen, Kühlungsbeleuchtungen, Tankstellendachbeleuchtungen, Außenbeleuchtungen, Lichtvouten und alle anderen Anwendungen, bei denen eine Beleuchtung wünschenswert oder eventuell notwendig ist. Folglich können auf Leiterplatten montierte LEDs und/oder andere ähnliche Bauelemente bei Anwendungen verwendet werden, bei denen sie Umweltbedingungen ausgesetzt sind, die das Bauelement angreifen und sich nachteilig auf seine Funktionen und Eigenschaften auswirken können.
Aus dem US-Patent Nr. 4,439,818 ist ein Leuchtband bekannt, das LEDs als Lichtquelle benutzt. Das Band kann in alle Richtungen gebogen und zur Ausbildung von Schriftzeichen benutzt werden, und ist in der Lage, ungeachtet der zur Anzeige ausgewählten Schriftzeichen eine gleichmäßige Beleuchtung vorzusehen. Das Band weist einen flexiblen, mehrschichtigen, druckempfindlichen Klebestreifen auf, der auf jeder Seite mehrere dreieckige ausgeschnittene Abschnitte aufweist, wobei LEDs in Reihe mit einem Widerstand geschaltet sind. Ein Nachteil besteht darin, dass diese Anordnung nicht haltbar genug ist, um den Bedingungen bei einem Gebrauch im Freien standzuhalten. Das flexible Band und sein Klebstoff können leicht altern, wenn sie ständig der Witterung ausgesetzt sind. Darüber hinaus kann dieses Band nicht auf verschiedene Längen für unterschiedliche kundenspezifische Anwendungen zugeschnitten werden.
Das US-Patent Nr. 5,559,681 offenbart ein flexibles selbstklebendes, lichtemittierendes Material, das in wenigstens zwei Teile geschnitten werden kann. Das lichtemittierende Material weist mehrere leichte elektrisch verbundene, lichtemittierende Vorrichtungen wie Leuchtdioden auf. Das Material weist ferner elektrische Leiter auf, mit denen elektrischer Strom von der Stromquelle zu jedem der lichtemittierenden Bauelemente geleitet wird. Diese Beleuchtungsanordnung kann zwar auf verschiedene Längen zugeschnitten werden, sie ist aber nicht haltbar genug, um den Bedingungen für eine Verwendung im Freien standzuhalten. Das flexible Band und sein Klebstoff können leicht altern.
Bei Rand- bzw. Umrandungsbeleuchtungen sind LEDs verwendet worden. Aus der Internationalen Anmeldung Nr. PCT/AU98/00602 ist ein Randlicht bekannt, bei dem LEDs als Lichtquelle verwendet werden, und das eine Röhrenlichtstruktur aufweist, bei der mehrere LEDs in einer langgestreckten, durchscheinenden Röhre angeordnet sind, die das Licht von den LEDs streut oder zerstreut. Die Randbeleuchtung wird zur Hervorhebung oder Verzierung eines oder mehrerer Merkmale einer Struktur, wie etwa einer Dachkante, eines Fensters, einer Tür oder einer Ecke zwischen einem Wand- oder Dachabschnitt, verwendet. Diese Beleuchtungsvorrichtung kann jedoch nicht passend auf die Länge von Strukturmerkmalen eines Gebäudes zugeschnitten werden. Stattdessen muss die Randbeleuchtung nach Kundenwunsch gefertigt werden, oder aber sie bedeckt im angebrachten Zustand das Strukturmerkmal nicht vollständig. Außerdem schwächt die Röhre der Beleuchtung das von den LEDs ausgesendete Licht merklich ab und verringert die Helligkeit des Lichts beträchtlich. Ferner weist die Beleuchtung keinen Mechanismus auf, mit dem das Ausdehnen und Zusammenziehen zwischen benachbarten Lichtern ausgeglichen werden kann.
Im US-Patent Nr. 5,678,335 ist eine Anzeigevorrichtung offenbart, die mehrere entlang einem Anzeigemuster angeordnete Lichtquellen zur Anzeige durch Lichtaussendung von den Lichtquellen aufweist. Jede der Lichtquellen hat eine Leuchtdiode (LED) in einer offenen, länglichen Bauteilumhüllung. Die Umhüllung hat eine Linse, die das Licht von den LEDs zumindest in Längsrichtung zerstreut. Das Anzeigemuster umfasst eine Reihe offener Nuten, wobei die Lichtquellen an den Nuten befestigt sind, sodass die Lichtquellen zur Beleuchtung des Anzeigemusters beleuchtet werden können.
Aus dem US-Patent Nr. 6,042,248 ist eine LED-Baugruppe zur Beleuchtung von Schildern mit einer Ummantelung bekannt, die von einer durchscheinenden Tafel abgedeckt ist. Jedes Schild weist mehrere Leiterbahnleisten am Fuß seiner Ummantelung auf, wobei die Leisten entlang der Längsachse der Ummantelung verlaufen. Lineare Reihen von LEDs, die auf den Leiterplatten montiert sind, sind in den Leiterbahnleisten angebracht. Jede Leiterbahnleiste kann zwei Leiterplatten parallel aufnehmen, wobei jede der Leiterplatten an einem Längsrand angeordnet ist und die LEDs nach außen weisen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Aufnahme lichtemittierender elektronischer Bauteile und/oder Bauelemente zu schaffen, die eine verbesserte Lichtstreuung ermöglichen und gleichzeitig die untergebrachten Komponenten besser vor Umwelteinflüssen schützen. Ferner besteht eine Aufgabe darin, eine Vorrichtung zur Aufnahme elektronischer Bauteile zu schaffen, die ein relativ niedriges Profil hat und nach Kundenwunsch passend angefertigt und an einer Reihe verschiedener Strukturen angebracht werden kann; als Teil dieser Möglichkeit der kundenspezifischen Anfertigung ist es wünschenswert, eine Aufnahmevorrichtung und ein elektronisches Bauteil bzw. elektronische Bauteile zu schaffen, die vor Ort geschnitten werden können, ohne die Funktion der darunterliegenden Halterung oder der darunterliegenden Elektronik zu beeinträchtigen. Außerdem besteht die Aufgabe darin, eine vor Umwelteinflüssen schützende Halterung zu schaffen, die gegenüber Witterungseinflüssen abgeschlossen ist, wobei die Dichtungen in der Lage sind, Schwankungen der Halterung standzuhalten, die aufgrund von Wärme entstehen, die von den elektronischen Bauteilen erzeugt wird.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung schafft Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von Niedrigprofilextrusionsteilen zur Aufnahme lichtemittierender elektronischer Bauteile und/oder Bauelemente, mit denen eine verbesserte Lichtstreuung möglich ist, während die aufgenommenen Komponenten besser gegenüber Umweltbedingungen geschützt sind, die Lebensdauer des aufgenommenen Bauelements erhöht wird und die Herstellungskosten und der Herstellungsaufwand gesenkt werden. Bei einer Ausführungsform wird ein Niedrigprofilgehäuse (Gehäuse flacher Bauform) geschaffen, das eine Hülle mit einer ersten Oberfläche, einer der ersten Oberfläche im Wesentlichen gegenüberliegenden zweiten Oberfläche und wenigstens einer Seitenfläche umfasst. Die Hülle ist im Wesentlichen lichtstreuend. Wenigstens eine Abschlusskappe ist vorgesehen, mit der ein Ende der Hülle verschlossen ist, wobei die wenigstens eine Abschlusskappe so bemessen ist, dass sie Schwankungen und/oder Abweichungen der Hülle ausgleichen kann. In der Hülle sind ein oder mehrere elektronische Bauelemente angebracht, wobei das eine oder die mehreren Bauelemente wenigstens an der ersten Oberfläche der Hülle anliegen.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein Niedrigprofilextrusionsteil mit einer hohlen langgestreckten Hülle zur Verfügung gestellt, die eine erste Oberfläche, eine der ersten Oberfläche im Wesentlichen gegenüberliegende zweite Oberfläche, die im Wesentlichen frei von Linien und Defektstellen ist, und wenigstens eine Seitenfläche umfasst. Die Hülle ist im Wesentlichen lichtstreuend. Es sind Abschlusskappen vorgesehen, mit denen die Enden der Hülle verschlossen sind, wobei wenigstens eine der Abschlusskappen eine Durchgangsbohrung zur Aufnahme eines Stromkabels aufweist. Die Durchgangsbohrung hat einen Durchmesser, der kleiner als der Durchmesser des Kabels ist. Eine oder mehrere Leuchtdioden (LEDs) sind in der Hülle angebracht, und eine Montageeinrichtung ist vorgesehen, mit der das Extrusionsteil angebracht und mit flachem Profil bezüglich einer Montagefläche befestigt ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein Niedrigprofilgehäuse mit einer ersten langgestreckten hohlen Hülle geschaffen, die eine obere Fläche und eine untere Fläche umfasst, wobei die Hülle im Wesentlichen lichtstreuend ist. Ferner ist eine zweite langgestreckte und im Wesentlichen hohle Hülle vorgesehen, die die erste Hülle bis auf die obere Fläche umgibt. Des Weiteren sind wenigstens eine Abschlusskappe, mit der ein Ende der ersten Hülle verschlossen ist, sowie eine oder mehrere in der ersten Hülle angebrachte(n) lichtemittierende(n) Vorrichtungen vorgesehen.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist ein Niedrigprofilgehäuse mit einer ersten langgestreckten hohlen Hülle mit einer oberen Fläche und einer unteren Fläche, einer zweiten langgestreckten und im Wesentlichen hohlen Hülle, die die erste Hülle bis auf die obere Fläche umgibt, einer oder mehreren in der ersten Hülle angebrachten doppelseitigen Leiterplatte(n) sowie mehreren Leuchtdioden auf jeder Seite der einen oder mehreren doppelseitigen Leiterplatte(n) vorgesehen. Von einer Oberseite der Leiterplatten ausgesendetes Licht wird durch die obere Fläche der ersten Hülle durchgelassen, und von einer Unterseite der Leiterplatten ausgesendetes Licht wird durch die untere Fläche der ersten Hülle und durch die zweite Hülle durchgelassen, wobei die Wellenlänge des von der oberen Fläche abgegebenen Lichts von der Wellenlänge des von der zweiten Hülle abgegebenen Lichts verschieden ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung eines Niedrigprofilgehäuses bereitgestellt, derart, dass eine hohle lichtstreuende erste Hülle extrudiert wird, die eine erste Oberfläche und eine der ersten Oberfläche im Wesentlichen gegenüberliegende zweite Oberfläche umfasst. Die erste und die zweite Oberfläche sind im Wesentlichen frei von Extrusionslinien und Fehlstellen. Wenigstens ein elektronisches und/oder optoelektronisches Bauelement wird in der ersten Hülle angeordnet. Wenigstens eine Abschlusskappe wird an wenigstens einem Ende der ersten Hülle so befestigt, dass die Hülle verschlossen ist.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen; darin zeigen:
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Niedrigprofilextrusionsteils, wobei die gegenüberliegende Seite im Wesentlichen gleichartig ist;
2 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsklammer;
3 eine Seitenansicht, in der die in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen kombiniert sind;
4 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsklammer;
5 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsklammer;
6 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abschlusskappe;
7 eine Vorderansicht der in 6 gezeigten Ausführungsform;
8 eine Draufsicht auf die in 6 gezeigte Ausführungsform;
9 eine Ansicht der linken Seite der in 6 gezeigten Ausführungsform, wobei die rechte Seite im Wesentlichen gleichartig ist;
10 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abschlusskappe;
11 eine Vordersicht der in 10 gezeigten Ausführungsform;
12 eine Draufsicht auf die in 10 gezeigte Ausführungsform;
13 eine Ansicht der linken Seite der in 10 gezeigten Ausführungsform, wobei die rechte Seite im Wesentlichen gleichartig ist;
14 eine Draufsicht auf die linke Seite entlang der Schnittlinie A-A der in den 10 und 11 gezeigten Ausführungsform, wobei die gegenüberliegende Seite im Wesentlichen gleichartig ist;
15 eine Perspektivansicht mehrerer miteinander verbundener lichtemittierender Bauelemente, bei denen das neue erfindungsgemäße Niedrigprofilextrusionsteil verwendet wird;
16 eine Perspektivansicht einer Regaleinheit, bei der die in 15 gezeigte Ausführungsform zur Anwendung kommt;
17 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Niedrigprofilextrusionsteils, wobei die entgegengesetzte Seite im Wesentlichengleichartig ist;
18 eine Explosionsansicht eines Endes eines Extrusionsteils, bei dem die in 17 gezeigte Ausführungsform verwendet wird;
19a eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer in 18 gezeigten Abschlusskappe mit Dichtung, wobei 19b eine Querschnittsansicht der Dichtung entlang den Schnittlinien A-A von 19a darstellt;
20a eine Perspektivansicht der Abschlusskappe mit Dichtung aus 19a, wobei in der 20b eine Querschnittsansicht der mit der Abschlusskappe verklebten Dichtung längs den Schnittlinien B-B von 20a dargestellt ist;
21 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Befestigungsbügels;
22a eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Befestigungsbügels, der nicht festgeschraubt ist, wobei in der 22b eine Querschnittsansicht des Befestigungsbügels aus 22a nach dem Festschrauben und Sichern dargestellt ist;
23 eine perspektivische Draufsicht auf eine doppelseitige Leiterplatte mit LEDs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
24 eine perspektivische Unteransicht der in 23 dargestellten doppelseitigen Leiterplatte; und
25 eine Perspektivansicht einer Struktur mit montierten, in Reihe geschalteten Extrusionsteilen gemäß der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In der nachfolgenden Beschreibung sind bevorzugte Ausführungsformen vorgestellt. Diese Beschreibung ist nicht einschränkend aufzufassen, sondern dient lediglich der Beschreibung der allgemeinen Prinzipien der Erfindung, deren Umfang zudem über die beigefügten Ansprüche verständlich ist.
Gehäuse für elektronische Bauteile wie etwa lichtemittierende Bauelemente können zur Beseitigung oder Verringerung negativer Auswirkungen von Umwelteinflüssen vorgesehen sein. Die Eigenschaften von Gehäusen können die Wirksamkeit des lichtemittierenden Bauelements jedoch tatsächlich verringern, indem sie das Licht nicht wie gewünscht zerstreuen. Außerdem beeinflussen Eigenschaften der Gehäuse wie etwa vom Herstellungsvorgang herrührende Nähte oder Linien eventuell ungünstig die Art und Weise, in der emittiertes Licht auf eine beleuchtete Oberfläche geworfen wird.
Ferner können Kappen für die Gehäuse vorgesehen sein, damit die Bauelemente vollständig umschlossen und somit weiter vor Umwelteinflüssen geschützt sind, ohne dass die Beleuchtungsanwendungen des Bauelements gestört werden. Die Gehäuse können aber als Folge des Herstellungsvorgangs geringfügig unterschiedlich sein oder ihre Maße können aufgrund der von den elektronischen Bauteilen erzeugten Wärme eventuell schwanken, was dazu führt, dass die Kappen nicht richtig zu dem Gehäuse passen, um dieses ausreichend abzudichten. Darüber hinaus sind eventuell Leitungen in das Gehäuse erforderlich, damit das Bauelement funktionieren kann. Eine Bohrung im Gehäuse oder der bzw. den Kappen für die Durchführung der Leitung kann jedoch die vom Gehäuse gebotene Abschirmung gegenüber der Umgebung vermindern.
Die vorliegende Erfindung schafft Geräte und Verfahren zur Herstellung von Gehäusen für elektronische Bauteile, insbesondere Niedrigprofilextrusionsteile, die zur Aufnahme von lichtemittierenden Bauelementen verwendet werden. Einige Ausführungsformen sind besonders zur Aufnahme von optoelektronischen Bauteilen geeignet, die bei Anwendungen wie beispielsweise Tankstellendachbeleuchtung, Regalbeleuchtung, Kühlungsbeleuchtung, Voutenbeleuchtung, Außenakzentbeleuchtung, Anzeigen, Zeitschriftenständern und an sonstigen Stellen verwendet werden, wo eine lineare Beleuchtung erforderlich sein kann. Die optoelektronischen Bauteile können eine oder mehrere Leiterplatten mit Leuchtdioden (LEDs), Solarzellen, Fotodioden, Laserdioden und weiteren derartigen optoelektronischen Bauteilen oder Kombinationen aus optoelektronischen Bauteilen aufweisen. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind allgemein auf Gehäuse gerichtet, in denen LEDs eingebaut sind, es versteht sich jedoch, dass die anderen erörterten lichtemittierenden Bauelemente ebenfalls zum Einsatz kommen können. Einige beispielhafte Ausführungsformen der Gehäuse sind wenigstens zum Teil so konstruiert, dass sie das ausgesendete Licht effektiv zerstreuen und/oder die lichtemittierenden Bauelemente vor Umweltgefahren schützen.
Das Gehäuse ist leicht herstellbar, kostengünstig, leicht zu benutzen und anzubringen, und nimmt das lichtemittierende Bauelement bzw. die lichtemittierenden Bauelemente genau und ästhetisch ansprechend auf. Es hat ferner ein im Wesentlichen niedriges Profil (eine flache Bauform), derart, dass die Höhe seines Körpers im Vergleich mit dessen Breite und Länge gering ist. Ferner ist das Gehäuse leicht, kann kundenspezifisch mit ganz verschiedenen Längen und Formen gefertigt werden und ist insbesondere für Anwendungen ausgelegt, bei denen eine lineare Beleuchtung erwünscht oder nötig ist. Es versteht sich jedoch, dass das Gehäuse für viele verschiedene Anwendungen verwendet werden kann. Zu beispielhaften Verfahren zur Herstellung des Hauptkörpers solcher Gehäuse gehören zum Beispiel die Ausbildung hohler Gehäuse unter Verwendung von Extrusions- oder Doppelextrusionsverfahren, die auf diesem Fachgebiet bekannt sind. Es sollte aber klar sein, dass viele andere Herstellungsverfahren zur Anwendung kommen können.
Das Gehäuse kann ferner wenigstens eine Abschlusskappe umfassen, die die aufgenommenen Komponenten schützt und durch die ein Kabel in das Gehäuse geführt werden kann. Das Gehäuse besteht allgemein aus einer hohlen Mitte mit einer Innenfläche, an der lichtemittierende Bauelemente gehalten sind, oder einer im Wesentlichen hohlen Mitte mit einem zusätzlichen hohlen Extrusionsteil in seinem inneren, in dem lichtemittierende Bauelemente aufgenommen sind. Die Innenfläche bzw. das zusätzliche hohle Extrusionsteil ist insbesondere dafür ausgelegt, gedruckte Leiterplatten mit LEDs zu halten bzw. aufzunehmen, es versteht sich jedoch, dass viele andere elektronische Bauelemente und/oder optoelektronische Bauelemente in das Gehäuse eingebaut werden können.
Die vorliegende Erfindung wird hierin unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben, es ist jedoch selbstverständlich, dass die Erfindung in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden kann und nicht als auf die hierin dargestellten Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden sollte. Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden insbesondere mit Bezug auf die Aufnahme gedruckter Leiterplatten mit LEDs in einem Niedrigprofilextrusionsteil mit einer Abschlusskappe auf beiden Seiten beschrieben, es ist aber klar, dass die Erfindung zur Aufnahme vieler verschiedener Bauelemente auf unterschiedliche Weise verwendet werden kann.
Es ist auch klar, dass dann, wenn ein Element oder Merkmal als „auf” einem anderen Element oder Merkmal befindlich bezeichnet wird, es sich unmittelbar auf dem anderen Element oder Merkmal befinden kann oder auch dazwischenliegende Elemente vorhanden sein können. Ferner können eine Relation ausdrückende Begriffe wie „innerer”, „äußerer”, „oberer”, „oberhalb”, „unterer”, „unterhalb”, „unter” und ähnliche Begriffe hierin zur Beschreibung einer Beziehung eines Elements oder Merkmals zu einem anderen verwendet werden. Es ist selbstverständlich, dass diese Begriffe unterschiedliche Ausrichtungen des Gehäuses und seiner Komponenten und Inhalte zusätzlich zu der in den Figuren abgebildeten Ausrichtung einschließen sollen.
Die Begriffe erster, zweiter usw. können hierin zwar zur Beschreibung verschiedener Elemente, Komponenten, Merkmale und/oder Abschnitte verwendet werden, sie sollten jedoch nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden. Diese Begriffe werden nur dazu verwendet, ein Element, eine Komponente, ein Merkmal oder einen Abschnitt von einem bzw. einer anderen zu unterscheiden. Somit könnte ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erstes Merkmal oder ein erster Abschnitt, die im Folgenden erörtert werden, als zweites Element, zweite Komponente, zweites Merkmal oder zweiter Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Ausführungsformen der Erfindung werden hierin unter Bezugnahme auf Darstellungen beschrieben, die schematische Darstellungen idealisierter Ausführungsformen der Erfindung sind. Als solche sind Abweichungen von den Formen in den Darstellungen zu erwarten, beispielsweise als Folge von Herstellungstechniken und/oder -toleranzen. Ausführungsformen der Erfindung sollten nicht so ausgelegt werden, als seien sie auf die bestimmten Formen der dargestellten Bereiche beschränkt, sondern sollen Abweichungen der Formen, die sich beispielsweise herstellungsbedingt ergeben, einschließen. Ein als quadratisch oder rechteckig dargestelltes oder beschriebenes Merkmal kann aufgrund normaler Herstellungstoleranzen abgerundete oder gekrümmte Merkmale aufweisen. Die in den Figuren dargestellten Merkmale sollen also nicht die genaue Form eines Merkmals abbilden und sollen nicht den Umfang der Erfindung einschränken.
In der 1 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Niedrigprofilextrusionsteils 10 gezeigt, das zur Aufnahme eines oder mehrerer lichtemittierender Bauelemente, wie etwa einer Leiterplatte mit LEDs oder einer doppelseitigen Leiterplatte mit LEDs, verwendet werden kann. Das Niedrigprofilextrusionsteil 10 umfasst eine langgestreckte Hülle 12, wobei die Hülle eine das Bauelement tragende untere Fläche 14, eine obere Fläche 16, erste Seitenflächen 18a–18b, zweite Seitenflächen 20a–20b und Außenflansche 22a–22b aufweist.
Wie in 1 dargestellt, kann die Hülle bei einigen Ausführungsformen eine insgesamt rechteckige Form haben, wobei die untere Fläche 14 der oberen Fläche 16 gegenüberliegt. Die Breite 24 zwischen den ersten Seitenflächen 18a, 18b ist jedoch größer als die Breite 26 zwischen den zweiten Seitenflächen 20a, 20b. Dadurch entstehen die Höhen 28a–28b, die kürzer als die Höhe 30 zwischen der unteren Fläche 14 und der oberen Fläche 16 sind. Wenn ein lichtemittierendes Bauelement wie etwa eine Leiterplatte mit LEDs in dem Niedrigprofilextrusionsteil 10 angebracht ist, befindet sich die untere Fläche 14 angrenzend an die Leiterplatte, wobei die Leiterplatte wenigstens teilweise auf beiden Seiten in den von den Höhen 28a, 28b geschaffenen Lücken so festgelegt ist, dass das von den LEDs emittierte Licht von der unteren Fläche 14 weg ausgesendet wird. Alternativ kann, wenn ein lichtemittierendes Bauelement wie etwa eine doppelseitige Leiterplatte (mit LEDs auf beiden Seiten) in dem Extrusionsteil angeordnet und wie oben beschrieben festgelegt ist, von der doppelseitigen Leiterplatte emittiertes Licht sowohl von der unteren Fläche 14 weg als auch durch die untere Fläche 14 hindurch ausgesendet werden. Doppelseitige Leiterplatten werden weiter unten ausführlicher erläutert. Das Niedrigprofilextrusionsteil 10 kann mit zahlreichen anderen entsprechenden Gestaltungen ausgeführt werden, ohne von den neuen Aspekten der Erfindung abzuweichen.
Die Leiterplatte kann zwar zwischen den von den Höhen 28a, 28b geschaffenen Lücken festgelegt sein, die untere Fläche 14 kann aber eine Fläche darstellen, auf der ein oder mehrere elektronische und/oder optoelektronische Bauelemente wie etwa eine Leiterplatte oder Leiterplatten mit einer LED oder LEDs zusätzlich befestigt werden können. Ein solches Bauelement oder Bauelemente kann bzw. können auch mittels Löten, Verkleben und/oder jedes anderen einschlägigen Befestigungsverfahrens oder Kombinationen von Verfahren auf der unteren Fläche 14 angebracht und/oder befestigt sein.
Die Hülle 12 ist vorzugsweise aus einem im Wesentlichen klaren Material mit lichtstreuenden Eigenschaften wie etwa Acryl hergestellt, obwohl es klar ist, dass Werkstoffe mit ähnlichen Eigenschaften ebenso verwendet werden können. Lichtstreuende Stoffe wie Streuteilchen (z. B. Titanoxid) oder Kalziumcarbonat können dem Material der Hülle 12 während des Extrusionsvorgangs zugesetzt werden, um zur Vermeidung von Fehlstellen und Linien aus dem Extrusionsprozess beizutragen und die Streuungseigenschaften der Hülle 12 zu verbessern. Damit die Streuungseigenschaften der Hülle 12 weiter maximiert werden, sollte die Oberfläche so glatt wie möglich beschaffen sein, und der schraffierte Bereich innerhalb der oberen Fläche 16 muss sowohl auf seiner Innen- als auch auf seiner Außenfläche im Wesentlichen frei von Fehlstellen und Linien aus dem Extrusionsvorgang sein. Wenn eine doppelseitige Leiterplatte verwendet wird, dann muss auch der Großteil der unteren Fläche 14 im Wesentlichen frei von Fehlstellen und Linien aus dem Extrusionsvorgang sein, um die Streuungseigenschaften der Hülle zu maximieren. Die Streuungseigenschaften der Hülle ermöglichen es, dass die Lichtquellen auf der Leiterplatte als eine einzige durchgehende Lichtquelle erscheinen, wenn sie Licht aussenden.
Als Folge der flachen Gestalt der Hülle 12 weisen die äußeren Enden vorzugsweise eine Fläche auf, die verglichen mit der Fläche entlang der Länge der Hülle 12 minimiert ist. Dadurch können die Enden leichter und effizienter verschlossen werden als bei einem Gehäuse mit einer im Verhältnis größeren Fläche in seinem Abdichtungsbereich, während die Möglichkeit geringer wird, dass Umwelteinflüsse von außen in das Gehäuse eindringen können.
Die Abmessungen des Niedrigprofilextrusionsteils 10 können von dem oder den darin voraussichtlich aufzunehmenden elektronischen und/oder optoelektronischen Bauelementen, der voraussichtlichen Ausführung des Extrusionsteils 10 und seiner Komponenten, der Lichtmenge, die von dem Bauelement gestreut werden soll, und/oder weiteren derartigen Faktoren abhängen. Gemäß einer Ausführungsform können die ungefähren Abmessungen des Extrusionsteils 10 beispielsweise eine Höhe von der Unterseite der Fläche 14 zur Oberseite der Fläche 16 von 0,300 Zoll, eine Dicke der Fläche 16 von 0,050 Zoll, eine Breite 26, die 0,550 Zoll misst, eine Breite des schraffierten Abschnitts von 0,50 Zoll, eine Breite 24 von 0,650 Zoll, Höhen 28a, 28b von 0,080 Zoll, eine Höhe 30 von 0,200 Zoll, eine Breite zwischen den äußersten Bereichen der Flansche 22a, 22b von 0,890 Zoll, eine Höhe der Flansche 22a, 22b von 0,030 Zoll, und eine Höhe von der Unterseite der Fläche 14 zur Oberseite der Flansche 22a, 22b von 0,080 Zoll +/– 0,015 Zoll betragen. Je nach Verwendungszweck kann das Extrusionsteil 10 auf ganz verschiedene Längen zugeschnitten werden.
In den 2 bis 5 sind verschiedene Ausführungsformen einer Befestigungsklammer zur Befestigung des in 1 gezeigten Niedrigprofilextrusionsteils 10 abgebildet. In den 2 bis 5 sind zwar einige beispielhafte Verfahren für Klammern, die zur Anbringung des Extrusionsteils 10 verwendet werden, dargestellt, es ist jedoch klar, dass die verschiedensten Befestigungsverfahren angewendet werden können, zu denen zum Beispiel Schienensysteme, doppelseitiges Band, Oberflächenverklebung oder einfaches Hinstellen auf eine Auflagefläche gehören.
In 2 ist eine Draufsicht auf eine Befestigungsklammer 32 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. 3 ist eine Seitenansicht des Niedrigprofilextrusionsteils 10, das in der Befestigungsklammer 32 gehaltert ist. Die Befestigungsklammer 32 umfasst eine im Wesentlichen flache Oberfläche 40, von der aus sich Vorsprünge 36a, 36b im Wesentlichen senkrecht erstrecken. Lippen 34a, 34b erstrecken sich senkrecht von den Vorsprüngen 36a, 36b aus und sind im Wesentlichen parallel zur flachen Oberfläche 40. Eine Bohrung 38 verläuft durch die zweite Oberfläche 42, die ein Fortsatz der flachen Oberfläche 40 ist und sich vom Vorsprung 36b aus nach rechts erstreckt.
Eine Außenseite der Oberfläche 42 kann an eine nicht gezeigte äußere Montagefläche so angrenzen, dass die Oberfläche 40 über die äußere Montagefläche hinaus verlaufen kann. Als Alternative können Abschnitte beider Oberflächen 40 und 42 so an eine äußere Montagefläche angrenzen, dass sich die Vorsprünge 36a, 36b von der äußeren Montagefläche weg erstrecken, obwohl es selbstverständlich ist, dass es hinsichtlich einer äußeren Montagefläche beliebig viele Anordnungen gibt. Durch die Bohrung 38 kann eine Schraube, ein Nagel, ein Ständer oder dergleichen geführt werden, um die Befestigungsklammer 32 mit einer Außenfläche zu verbinden.
Die Vorsprünge 36a, 36b befinden sich angrenzend an die am weitesten außen gelegene Fläche der Flansche 22a, 22b, während sich die Lippen 34a, 34b über die Oberseite der Flansche 22a, 22b erstrecken, um das Extrusionsteil 10 zu fixieren. Es sollte klar sein, dass die Befestigungsklammer 32 aus ganz verschiedenen Werkstoffen bestehen kann, wie etwa Kunststoff, Acryl, Metall oder beliebigen anderen geeigneten Werkstoffen. Je nach den Eigenschaften des Werkstoffs der Befestigungsklammer 32 kann das Extrusionsteil 10 entweder zwischen den Vorsprüngen 36a, 36b und den Lippen 34a, 34b einrasten oder entlang der flachen Oberfläche 40 und zwischen den Vorsprüngen 36a, 36b und den Lippen 34a, 34b eingeschoben werden. Wenn die Befestigungsklammer 32 zum Beispiel aus einem flexiblen Kunststoff oder Metall besteht, können die Flansche 22a, 22b gegen die Lippen 34a, 34b gedrückt werden, was bewirkt, dass sich die Vorsprünge 36a, 36b so nach außen biegen, dass das Extrusionsteil 10 hineingedrückt werden kann. Aufgrund der flexiblen Beschaffenheit des Materials kehren die Vorsprünge 36a, 36b und die Lippen 34a, 34b in ihre Ausgangsstellung zurück und halten das Extrusionsteil 10 fest. Alternativ kann das Extrusionsteil 10 ungeachtet der Eigenschaften des Materials der Befestigungsklammer 32 eingeschoben werden.
In 4 ist eine Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsklammer gezeigt. Die Befestigungsklammer 44 weist eine im Wesentlichen flache Oberfläche 48 auf, von der aus sich die untere Lippe 52 und die erhabene Fläche 54 erstrecken. Ein oberer gekrümmter Arm 46 erstreckt sich von der Oberfläche 54 weg und zu der unteren Lippe 52 hin, wobei sich die obere Lippe 50 vom äußeren Ende des Armes 46 nach unten erstreckt. Eine Mutter 56 sitzt angrenzend an den Arm 46 auf der Oberfläche 54. Die Bohrung 58 durchquert die Mutter 56 und die Oberfläche 54.
Eine Außenseite der Oberfläche 54 kann an eine nicht gezeigte äußere Montagefläche so angrenzen, dass die Oberfläche 48 sich über die äußere Montagefläche hinaus erstreckt. Alternativ können Abschnitte beider Oberflächen 48 und 54 so an eine äußere Montagefläche angrenzen, dass der Arm 46 sich von der äußeren Montagefläche weg erstreckt, obwohl es selbstverständlich ist, dass es hinsichtlich einer äußeren Montagefläche beliebig viele Anordnungen gibt. Die Mutter 56 kann am Umfang der Bohrung 58 entlang ein Gewinde aufweisen, derart, dass eine nicht gezeigte Schraube mit einem entsprechenden Gewinde in die Bohrung 58 eingedreht und die Mutter 56 festgezogen werden kann, um die Klammer 44 an einer äußeren Montagefläche zu befestigen. Die Mutter 56 ist jedoch nicht erforderlich, und es ist klar, dass ein Nagel, ein Stift oder dergleichen durch die Bohrung 58 geführt werden kann, um die Befestigungsklammer 44 mit einer Außenfläche zu verbinden.
Der Arm 46, die Oberfläche 48 und die Lippen 50, 52 wirken zusammen, um das Extrusionsteil 10 zu umschließen und es zu fixieren. Es versteht sich, dass die Befestigungsklammer 44 aus ganz verschiedenen Werkstoffen wie etwa Kunststoff, Acryl, Metall oder jedem anderen geeigneten Werkstoff bestehen kann. Wenn der Werkstoff flexibel ist, kann das Extrusionsteil 10 zwischen dem Arm 46, der Oberfläche 48 und den Lippen 50, 52 verrastet werden. Als Alternative kann das Extrusionsteil 10 zwischen dem Arm 36, der Oberfläche 48 und den Lippen 50, 52 eingeschoben werden.
5 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsklammer, die eine Abwandlung der in den 2 und 3 dargestellten Klammer 32 ist. Die Befestigungsklammer 60 weist eine im Wesentlichen flache Oberfläche 62 auf, von der sich Vorsprünge 64, 66 im Wesentlichen senkrecht erstrecken. Die Lippen 68, 70 erstrecken sich senkrecht zu den Vorsprüngen 64, 66 und sind im Wesentlichen parallel zu der flachen Oberfläche 62. Die Mutter 74 sitzt auf der zweiten Oberfläche 72, die eine Verlängerung der flachen Oberfläche 62 ist und sich vom Vorsprung 64 aus nach links erstreckt. Die Bohrung 76 verläuft durch die Mutter 74 und die Oberfläche 72.
Eine Außenseite der Oberfläche 72 kann an eine nicht gezeigte äußere Montagefläche so angrenzen, dass sich die Oberfläche 62 über die äußere Montagefläche hinaus erstreckt. Alternativ können Abschnitte beider Oberflächen 62 und 72 so an eine äußere Montagefläche angrenzen, dass die Vorsprünge 64, 66 sich von der äußeren Montagefläche weg erstrecken, obwohl es selbstverständlich ist, dass es hinsichtlich einer äußeren Montagefläche beliebig viele Anordnungen gibt. Die Mutter 74 kann am Umfang der Bohrung 76 entlang ein Gewinde aufweisen, derart, dass eine nicht gezeigte Schraube mit einem entsprechenden Gewinde in die Bohrung 76 eingedreht und die Mutter 74 festgezogen werden kann, um die Klammer 60 an einer äußeren Montagefläche zu befestigen. Die Mutter 74 ist jedoch nicht erforderlich, und es versteht sich, dass ein Nagel, ein Stift oder dergleichen durch die Bohrung 76 geführt werden kann, um die Befestigungsklammer 60 mit einer Außenfläche zu verbinden.
Die Vorsprünge 64, 66 befinden sich angrenzend an die am weitesten außen liegende Fläche der Flansche 22a, 22b, während sich die Lippen 68, 70 über die Oberseite der Flansche 22a, 22b erstrecken, um das Extrusionsteil 10 zu fixieren. Es sollte klar sein, dass die Befestigungsklammer 60 aus ganz verschiedenen Werkstoffen bestehen kann, wie etwa Kunststoff, Acryl, Metall oder beliebigen anderen geeigneten Werkstoffen. Je nach den Eigenschaften des Werkstoffs der Befestigungsklammer 60 kann das Extrusionsteil 10 entweder zwischen den Vorsprüngen 64, 66 und den Lippen 68, 70 einrasten oder an der flachen Oberfläche 62 entlang zwischen den Vorsprüngen 64, 66 und den Lippen 68, 70 eingeschoben werden.
Die Abmessungen einer erfindungsgemäßen Befestigungsklammer können von den Abmessungen des Extrusionsteils 10, der Art der verwendeten Befestigungsklammer und/oder anderen derartigen Faktoren abhängen. Gemäß einer Ausführungsform mit Eigenschaften ähnlich denjenigen der Befestigungsklammer 32 sind die ungefähren Abmessungen beispielsweise wie folgt: die Oberflächen 40, 42 haben eine Breite von 0,500 Zoll, der Durchmesser der Bohrung 38 beträgt 0,160 Zoll, die Fläche 40 hat eine Länge von 1,000 Zoll, die Fläche 42 hat eine Länge von 0,375 Zoll, die Vorsprünge 36a, 36b haben eine Höhe von 0,240 Zoll, die Oberflächen 40, 42 haben eine Höhe von 0,060 Zoll und die Lippen 34a, 34b eine Breite von 0,105 Zoll.
In den 6 bis 9 ist eine Abschlusskappe 78 gemäß einigen Ausführungsformen dargestellt. Die Abschlusskappe 78 ist dafür ausgelegt, wenigstens ein Ende des Extrusionsteils 10 zu verschließen, um das aufgenommene Bauelement vor Umwelteinflüssen wie zum Beispiel Feuchtigkeit zu schützen. Erfindungsgemäße Abschlusskappen sind wenigstens zum Teil aus einem im Wesentlichen weichen, flexiblen Material gestaltet, welches thermischen Emissionen von dem aufgenommenen Bauelement und Abweichungen des Extrusionsteils, die vom Herstellungsvorgang herrühren, standhalten kann. Die Abschlusskappe ist ferner vorzugsweise aus einem Material gebildet, das wasserfest und beständig gegenüber anderen Umweltbedingungen ist, die ansonsten in das Gehäuse eindringen könnten. Ein geeigneter Werkstoff ist Silikon, es versteht sich jedoch, dass andere einschlägige Werkstoffe zum Einsatz kommen können.
Die Abschlusskappe 78 weist einen inneren Kappenabschnitt 80, einen äußeren Kappenabschnitt 82, eine mit schraffierten Linien gezeigte erste Klebefläche 84, eine schattiert gezeigte zweite Klebefläche 86, innere Flansche 88a, 88b sowie äußere Flansche 90a, 90b auf. Der innere Kappenabschnitt 80 ist so ausgelegt, dass er in wenigstens ein Ende des Extrusionsteils 10 passt, wobei die erste Klebefläche 84 zusammen mit den inneren Flanschen 88a, 88b so bemessen ist, dass sie eng anliegend in einen inneren Abschnitt wenigstens eines Endes des Extrusionsteils 10 und die von den Höhen 28a bzw. 28b herrührenden Lücken passt. Der äußere Kappenabschnitt 82 ist so ausgelegt, dass er außen auf wenigstens ein Ende des Extrusionsteils 10 passt, wobei die äußeren Flansche 90a, 90b so gestaltet und bemessen sind, dass sie insgesamt den Flanschen 22a, 22b entsprechen. Der äußere Kappenabschnitt 82 ist ferner vorzugsweise so bemessen, dass er geringfügig größer als der äußere Abschnitt wenigstens eines Endes des Extrusionsteils 10 ist, derart, dass die Klebefläche 86 Veränderungen des Extrusionsteils 10 aufgrund von Herstellungsabweichungen und/oder Wärmeausdehnung ausgleichen kann. Die Abschlusskappe 78 ist zwar mit einer insgesamt rechteckigen Gestalt mit Flanschen dargestellt, die zu einem insgesamt rechteckigen Ende mit Flanschen des Extrusionsteils 10 passt, es versteht sich jedoch, dass die Abschlusskappe 78 mit beliebigen anderen einschlägigen Formen wie etwa quadratisch, rechteckig oder oval ausgeführt sein kann.
Wenn die Abschlusskappe 78 auf wenigstens ein Ende des Extrusionsteils 10 aufgesetzt wird, wird die erste Klebefläche 84 eng anliegend innen an ein Extrusionsteilende angebracht und unter Verwendung eines Klebstoffs entlang der Oberfläche 84 und dem entsprechenden inneren Endabschnitt des Extrusionsteils 10 verklebt. Es können zwar ganz verschiedene Klebstoffe verwendet werden, ein bevorzugter Klebstoff ist jedoch wärmebeständig und dichtet das Extrusionsteil gegenüber Umwelteinflüssen wie etwa Feuchtigkeit ab. In gleicher Weise wird die zweite Klebefläche 86 unter Verwendung eines geeigneten Klebstoffs mit der Außenfläche wenigstens eines Endes des Extrusionsteils 10 verklebt.
In den 10 bis 14 ist eine alternative Abschlusskappe 92 gemäß einigen Ausführungsformen dargestellt. Die Abschlusskappe 92 ist dafür ausgelegt, wenigstens ein Ende des Extrusionsteils 10 zu verschließen, um das aufgenommene Bauelement vor Umwelteinflüssen wie zum Beispiel Feuchtigkeit zu schützen. Die Abschlusskappe 92 ist aus dem gleichen Material wie die Abschlusskappe 78 gefertigt.
Die Abschlusskappe 92 weist innere Kappenabschnitte 94a, 94b, einen äußeren Kappenabschnitt 96, mit schraffierten Linien gezeigte erste Klebeflächen 98a, 98b, eine schattiert gezeigte zweite Klebefläche 100, innere Flansche 102a, 102b, äußere Flansche 104a, 104b sowie eine Durchgangsbohrung 106 auf. Die inneren Kappenabschnitte 94a, 94b sind so ausgelegt, dass sie in wenigstens ein Ende des Extrusionsteils 10 passen, wobei die ersten Klebeflächen 98a, 98b zusammen mit den inneren Flanschen 102a, 102b so bemessen sind, dass sie eng anliegend in einen inneren Abschnitt wenigstens eines Endes des Extrusionsteils 10 und die durch die Höhen 28a bzw. 28b entstandenen Lücken passen. Der äußere Kappenabschnitt 96 ist so ausgelegt, dass er außen auf wenigstens ein Ende des Extrusionsteils 10 passt, wobei die äußeren Flansche 104a, 104b so gestaltet und bemessen sind, dass sie insgesamt den Flanschen 22a, 22b entsprechen. Der äußere Kappenabschnitt 96 ist ferner vorzugsweise so bemessen, dass er geringfügig größer als der äußere Abschnitt wenigstens eines Endes des Extrusionsteils 10 ist, derart, dass die Klebefläche 100 Veränderungen des Extrusionsteils 10 aufgrund von Herstellungsabweichungen und/oder Wärmeausdehnung ausgleichen kann.
In der Mitte der Abschlusskappe 92 ist eine Bohrung 106 so vorgesehen, dass zur Stromversorgung der aufgenommenen Vorrichtung ein nicht gezeigtes Kabel durchgeführt werden kann. Die Bohrung 106 hat einen kleineren Durchmesser als das Kabel, so dass um das Kabel eine Dichtung geschaffen ist, damit keine Umwelteinflüsse in das Innere des Extrusionsteils 10 eindringen. Die Abschlusskappe 92 ist zwar mit einer insgesamt rechteckigen Gestalt mit Flanschen dargestellt, die mit einem insgesamt rechteckigen Ende mit Flanschen des Extrusionsteils 10 übereinstimmt, es versteht sich jedoch, dass die Abschlusskappe 92 mit beliebigen anderen einschlägigen Formen, wie etwa quadratisch, rechteckig oder oval, ausgeführt sein kann.
Wenn die Abschlusskappe 92 auf wenigstens ein Ende des Extrusionsteils 10 aufgesetzt wird, werden die ersten Klebeflächen 98a, 98b eng anliegend innen an ein Extrusionsteilende angelegt und unter Verwendung eines Klebstoffs wie oben beschrieben verklebt. In gleicher Weise wird die zweite Klebefläche 100 unter Verwendung eines geeigneten Klebstoffs mit der Außenfläche wenigstens eines Endes des Extrusionsteils 10 verklebt.
Die Abmessungen einer erfindungsgemäßen Abschlusskappe oder -kappen können je nach den Abmessungen des Extrusionsteils/Gehäuses, je nachdem, ob ein Kabel durchgeführt werden soll, und/oder je nach anderen relevanten Faktoren verschieden sein. Beispielsweise können bei einigen Ausführungsformen einer in den 7–10 gezeigten Abschlusskappe die Abmessungen wie folgt sein: eine Höhe des Abschnitts 82 von 0,320 Zoll, eine Höhe der äußeren Flansche 90a, 90b von 0,100 Zoll, eine Breite des oberen Bereichs des Abschnitts 82 von 0,770 Zoll, eine Breite von der Außenkante des Flansches 90a zur Außenkante des Flansches 90b von 0,910 Zoll, eine Breite des oberen Bereichs des Abschnitts 80 von 0,530 Zoll, eine Breite von der Außenkante des Flansches 88a zur Außenkante des Flansches 88b von 0,630 Zoll, eine Dicke des Abschnitts 82 von 0,188 Zoll und eine Dicke des Abschnitts 80 von 0,063 Zoll. Eine der alternativen Ausführungsform gemäß den 11–14 entsprechende Abschlusskappe kann ähnliche Abmessungen wie die oben beschriebene Abschlusskappe haben, wobei aber die Durchgangsbohrung 106 einen Durchmesser von 0,156 Zoll hat, der geringfügig kleiner als der Durchmesser eines durch die Bohrung verlaufenden Kabels ist.
In der 15 sind mehrere miteinander verbundene lichtemittierende Bauelemente 110 mit drei Niedrigprofilextrusionsteilen 10 in einer Reihenschaltung dargestellt. Während bei dieser Anwendung drei Extrusionsteile 10 miteinander verbunden sind, sollte es klar sein, dass beliebig viele Extrusionsteile in zahlreichen Ausführungen verbunden sein können. An den Enden der Extrusionsteile 10 sind Abschlusskappen 92 vorgesehen, damit eine Leitung bzw. Leitungen 112 durch die und/oder zwischen den Extrusionsteilen 10 und den Abschlusskappen 92 verlaufen kann bzw. können. An die Leitung 112 ist ein nicht gezeigtes Stromversorgungsgerät angeschlossen, das den miteinander verbundenen Bauelementen 110 Strom zuführt. Es versteht sich, dass Abschlusskappen 92 immer dort vorgesehen sein können, wo eine Leitung in ein Extrusionsteil hinein bzw. aus diesem heraus erwünscht ist. Am Ende des Extrusionsteils 10 ganz rechts ist eine Abschlusskappe 78 vorgesehen, da dieses Extrusionsteil am Ende der Reihenschaltung liegt. Es sollte klar sein, dass die Abschlusskappe 78 an jedem Ende vorgesehen sein kann, wo keine Leitung 112 erwünscht ist.
In der 16 ist eine Regaleinheit 114 dargestellt, in der zwei der in 15 gezeigten miteinander verbundenen Vorrichtungen 110 zur Anwendung kommen. Die Vorrichtungen 110 werden mit flacher Bauform an den Flächen über den Regalbrettern in der Einheit 114 so angebracht und gehalten, dass die Vorrichtungen 110 so bündig mit ihren Montageflächen wie möglich sind und damit möglichst wenig Platz einnehmen. Die Vorrichtungen 110 sind unter Verwendung einer der Montageeinrichtungen (nicht gezeigt) wie oben beschrieben angebracht und befestigt. Die Vorrichtungen 110 sind so positioniert, dass Licht nach außen und unten auf einen auf den Regalbrettern befindlichen Gegenstand zerstreut wird.
In 17 ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Niedrigprofilextrusionsteils 120 gezeigt, das zur Aufnahme eines oder mehrerer lichtemittierender Bauelemente, wie etwa einer Leiterplatte mit LEDs oder einer doppelseitigen Leiterplatte mit LEDs auf beiden Seiten, verwendet werden kann. Das Niedrigprofilextrusionsteil 120 umfasst eine langgestreckte Hülle 122, wobei die Hülle eine gerundete untere Fläche 124, eine obere Fläche 126, abgewinkelte Seitenflächen 128a–128b, zweite Seitenflächen 130a–130b und äußere gekrümmte Fortsätze 132a–132b aufweist. Das Extrusionsteil 120 umfasst außerdem ein einstückig angeformtes zweites Extrusionsteil 134, das bezüglich der oberen Fläche 126 innen liegt, wobei das zweite Extrusionsteil 134 eine langgestreckte Hülle 136 aufweist, die eine untere Fläche 138, Seitenflächen 140a 140b und mittels der oberen Fläche 126 eine obere Fläche 142 aufweist.
Das zweite Extrusionsteil 134 kann mit dem Extrusionsteil 120 unter Anwendung von auf dem Fachgebiet wohlbekannten Doppelextrusionsverfahren coextrudiert werden. Alternativ dazu können das Extrusionsteil 120 und das zweite Extrusionsteil 134 getrennt extrudiert und in einem späteren Herstellungsschritt zusammengefügt werden. Bei einer Ausführungsform ist das zweite Extrusionsteil 134 zur Aufnahme einer Leiterplatte mit LEDs vorgesehen, während das Extrusionsteil 120 dazu dient, das zweite Extrusionsteil 134 zu umgeben und beispielsweise zur Verstärkung des von den LEDs ausgesendeten Lichts beizutragen.
Wie in 17 dargestellt, kann die Hülle 136 des zweiten Extrusionsteils 134 eine insgesamt rechteckige Gestalt haben, wobei die untere Fläche 138 der oberen Fläche 142 gegenüberliegt und die Seitenfläche 140a der Seitenfläche 140b gegenüberliegt. Es versteht sich jedoch, dass das Extrusionsteil 134 mit zahlreichen anderen einschlägigen Formen ausgeführt werden kann, ohne von den neuen Aspekten der Erfindung abzuweichen. Wenn eine lichtemittierende Vorrichtung wie etwa eine doppelseitige Leiterplatte mit LEDs im Extrusionsteil 134 angebracht ist, so ist die Leiterplatte wenigstens teilweise über eine enge Passung zwischen den Seitenflächen 140a–140b fixiert. Außerdem können die Seitenflächen 140a–140b unter einem kleinen Winkel so angeordnet sein, dass der Abstand zwischen ihnen zur oberen Fläche 142 hin geringer wird (oder umgekehrt). Dadurch kann ebenfalls eine feste Passung zwischen der Innenseite des Extrusionsteils 134 und einer Leiterplatte hergestellt werden, die auch zur Fixierung der Leiterplatte dienen kann. Zwar kann eine Leiterplatte wie oben beschrieben zwischen den Seitenflächen 140a–140b fixiert werden, sie kann jedoch auch mittels Löten, Verkleben und/oder jedes anderen einschlägigen Befestigungsverfahrens oder Kombinationen von Verfahren im Extrusionsteil 134 angebracht und/oder befestigt werden.
Wenn eine lichtemittierende Vorrichtung wie etwa eine doppelseitige gedruckte Leiterplatte im Extrusionsteil positioniert und wie oben beschrieben fixiert wird, kann von der doppelseitigen Leiterplatte emittiertes Licht sowohl durch die untere Fläche 138 als auch durch die obere Fläche 142 ausgesendet werden. Alternativ dazu kann, wenn eine einseitige gedruckte Leiterplatte im Extrusionsteil positioniert ist, diese so gestaltet sein, dass sie Licht entweder durch die untere Fläche 138 oder die obere Fläche 142 aussendet. Darüber hinaus können zwei einseitige gedruckte Leiterplatten verwendet und rückseitig aneinanderliegend so angeordnet sein, dass Licht sowohl durch die untere Fläche 138 als auch die obere Fläche 142 ausgesendet wird.
Die Hülle 136 des Extrusionsteils 134 besteht vorzugsweise aus einem im Wesentlichen klaren Material mit lichtstreuenden Eigenschaften wie etwa Acryl, obwohl es selbstverständlich ist, dass auch andere Materialien mit ähnlichen Eigenschaften verwendet werden können. Außerdem versteht es sich, dass die Hülle 136 aus Materialien mit verschiedenen Farben bestehen kann, obwohl bei Verwendung eines nicht klaren Materials mehr emittiertes Licht als bei einem klaren Material absorbiert wird. Lichtstreuende Stoffe wie etwa Streuteilchen (z. B. Titanoxid) oder Kalziumcarbonat können während des Extrusionsvorgangs dem Material der Hülle 136 zugesetzt werden, um zur Vermeidung von Fehlstellen und Linien aus dem Extrusionsvorgang beizutragen und die Streuungseigenschaften der Hülle 136 zu verbessern. Damit die Streuungseigenschaften der Hülle 136 weiter maximiert werden, sollte die Oberfläche so glatt wie möglich beschaffen und sowohl auf ihrer Innen- als auch auf ihrer Außenfläche frei von Fehlstellen und Linien aus dem Extrusionsvorgang sein. Die Streuungseigenschaften der Hülle ermöglichen, dass die Lichtquellen auf der Leiterplatte bei der Aussendung von Licht als eine einzige durchgehende Lichtquelle erscheinen.
Die Hülle 122 des Extrusionsteils 120 besteht vorzugsweise aus einem farbigen Material wie etwa einem lichtdurchlässigen Kunststoff, wobei der Kunststoff in der Lage ist, das durch die untere Fläche 138 des zweiten Extrusionsteils 134 ausgesendete Licht weiter zu zerstreuen. Es sollte jedoch klar sein, dass auch andere Materialien mit ähnlichen Eigenschaften gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Zudem kann die Form der Hülle 122 erwünschte lichtstreuende Effekte bieten, wobei die Form zur Bereitstellung verschiedener gewünschter lichtstreuender Effekte nach Kundenwunsch herstellbar ist. Beispielsweise kann die Hülle 122 in einer möglichen Ausführungsform wie in der 17 gezeigt gestaltet sein und aus einem roten lichtdurchlässigen Kunststoff bestehen. Von der unteren Fläche 138 des Extrusionsteils 134 ausgesendetes Licht wird von dem roten Kunststoff so zerstreut, dass die Hülle 122 im Wesentlichen einen Rotstich abgibt. Bei Ausführungsformen, bei denen eine doppelseitige Leiterplatte im zweiten Extrusionsteil 134 angebracht ist, wird von der anderen Seite der Leiterplatte ausgesendetes Licht durch die obere Fläche 142 des zweiten Extrusionsteils 134 so zerstreut, dass die obere Fläche 142 weißes Licht oder, je nach der Lichtaussendung der LEDs, farbiges Licht abgibt, wenn das zweite Extrusionsteil aus einem im Wesentlichen klaren bzw. matten Material besteht. Es versteht sich, dass für die Hülle 122 jede Farbe verwendet werden kann und dass die LEDs einer ein- oder doppelseitigen Leiterplatte für einen gewünschten Effekt jede Farbe bzw. Farbkombination abstrahlen können.
Die Maße und die Form der Extrusionsteile 120, 134 können von den im zweiten Extrusionsteil 134 voraussichtlich aufgenommenen elektronischen und/oder optoelektronischen Bauelementen, der erwarteten Ausführung des Extrusionsteils 120 und seiner Komponenten, der von der Vorrichtung zu zerstreuenden Lichtmenge und/oder anderen derartigen Faktoren abhängen. Je nach Verwendungszweck können die Extrusionsteile 120, 134 auf die verschiedensten Längen zugeschnitten werden. Zusätzlich können mehrere Extrusionsteile 120 miteinander in Reihe geschaltet werden, wie im Folgenden ausführlicher erläutert wird.
18 ist eine Explosionsansicht eines Endes des Extrusionsteils 120. Eine doppelseitige Leiterplatte 144 wird, wie gezeigt, in das zweite Extrusionsteil 134 eingeschoben, wo sie über enge Abmessungen oder andere oben erörterte Fixierungseinrichtungen fest im Extrusionsteil 134 sitzt. Auf der nach oben gewandten Seite der Leiterplatte 144 befinden sich mehrere nicht gezeigte lichtemittierende Bauelemente, die durch die obere Fläche 142 des zweiten Extrusionsteils 134 hindurch Licht aussenden. Wie in 18 zu sehen ist, ist die obere Fläche 142 deutlicher von der oberen Fläche 126 der Hülle 122 unterschieden. Die obere Fläche 142 ist vorzugsweise entweder klar oder matt und besteht aus einem Material, welches das Licht von den lichtemittierenden Bauelementen im Wesentlichen so zerstreut, dass sie als eine einzige durchgehende Lichtquelle erscheinen. Zudem wird das von den lichtemittierenden Bauelementen auf der Oberseite der Leiterplatte 144 ausgesendete Licht vorzugsweise so durch die obere Fläche 142 durchgelassen, dass die gleiche Wellenlänge, die von den lichtemittierenden Bauelementen ausgesendet wird, von der Fläche 142 ausgesendet wird. Wenn die lichtemittierenden Bauelemente auf der Oberseite der Leiterplatte 144 beispielsweise gelbes Licht aussenden, dann kann aufgrund der klaren oder matten Beschaffenheit der oberen Fläche 142 gelbes Licht von dieser abgestrahlt werden. Es ist jedoch selbstverständlich, dass jede andere Farbe oder Farbkombination durch die obere Fläche 142 durchgelassen werden kann.
Das von den lichtemittierenden Bauelementen auf der Unterseite der Leiterplatte 144 ausgesendete Licht wird durch die klare oder matte untere Fläche 138 des zweiten Extrusionsteils 134 so durchgelassen, dass im Wesentlichen die gleiche Wellenlänge, die von den lichtemittierenden Bauelementen ausgesendet wird, durch die Fläche 138 durchgelassen wird. Sobald das Licht aber die Flächen der Hülle 122 erreicht und durchquert, hängt die Farbe des von der Hülle 122 abgegebenen Lichts von der jeweiligen Farbe der Hülle 122 ab. Wenn zum Beispiel die Hülle 122 ein transparentes Rot ist und die lichtemittierenden Bauelemente auf der Unterseite der Leiterplatte 144 weißes oder rotes Licht aussenden, dann ist das von der Hülle 122 abgestrahlte Licht im Wesentlichen rot. Es ist jedoch klar, dass jede andere Farbe oder Farbkombination aus der Hülle 122 durchgelassen werden kann.
Nachdem die Leiterplatte 144 in das zweite Extrusionsteil 134 eingesetzt ist, kann eine Abschlusskappe 146 in das Ende des Extrusionsteils 134 eingesetzt werden, um das Ende zu verschließen und die elektronischen Bauteile vor Umweltelementen zu schützen. Die Abschlusskappe 146 kann den bezüglich des Niedrigprofilextrusionsbauteils 10 erörterten Ausführungsformen im Wesentlichen gleichen oder kann eine einfachere rechteckige, in 18 gezeigte Gestalt aufweisen, derart, dass die Abschlusskappe 146 wie ein einfacher Stopfen zum Verschließen des Endes des Extrusionsteils 134 wirkt. Die Abschlusskappe 146 ist so bemessen, dass sie gut in das Extrusionsteil 134 passt, und besteht vorzugsweise aus Silikon. Selbstverständlich können jedoch auch andere geeignete Materialien verwendet werden. Die Abschlusskappe 146 kann auch eine Bohrung 148 aufweisen, die dazu dient, dass eine zur Stromversorgung elektronischer Bauteile der Leiterplatte 144 verwendete Leitung 150 nach dem Verschließen des Extrusionsteils 134 mit der Abschlusskappe 146 aus dem Extrusionsteil 134 herausgeführt werden kann.
Nachdem das zweite Extrusionsteil 134 mit der Abschlusskappe 146 verschlossen ist, kann das Extrusionsteil 120 unter Verwendung der Abschlusskappe 152 verschlossen werden. Wie in den 18, 19a–19b und 20a–20b gezeigt ist, weist die Abschlusskappe 152 im Wesentlichen die gleiche Gestalt wie das Ende des Extrusionsteils 120 auf. Die Abschlusskappe 152 besteht vorzugsweise aus dem gleichen Material und hat die gleiche Farbe wie das Extrusionsteil 120, wobei gemäß der vorliegenden Erfindung Kunststoff oder andere geeignete Materialien anwendbar sind. Auf der vom Extrusionsteil 120 abgewandten Seite der Abschlusskappe 152 sind eine Eingriffsrippe 154 und eine Nut 155 unterhalb der Rippe 154 vorgesehen. Wenn benachbarte Extrusionsteile 120 aneinander angrenzend angeordnet sind, passt die Eingriffsrippe einer Abschlusskappe 152 in die Nut 155 einer angrenzenden Abschlusskappe 152. Die die Eingriffsrippe 154 und die Nut 155 aufweisende Anordnung ist wichtig, da sie benachbarten Extrusionsteilen 120 eine Bewegung ermöglicht, die aus verschiedenen Gründen auftreten kann, wie beispielsweise aufgrund von Temperaturschwankungen auftretende Ausdehnung und/oder Zusammenziehung der Extrusionsteile 120. Diese Schwankungen können durch die von in den Extrusionsteilen 120 angebrachten elektronischen Bauteilen herrührende Erwärmung und Abkühlung verursacht werden oder die Folge von Umgebungstemperaturänderungen sein.
Auf der dem Extrusionsteil 120 zugewandten Seite der Abschlusskappe 152 ist ein insgesamt senkrechter Flansch 156 mit einer Mittelnut vorgesehen. Den Flansch 156 umgibt eine Innenfläche 158 der Abschlusskappe 152, die am Rand des Extrusionsteils 120 anliegt. Ferner ist eine Dichtung 160 vorgesehen, die so ausgelegt ist, dass sie eng anliegend zwischen den Flansch 156 und den Rand des Extrusionsteils 120 passt. Die Dichtung 160 besteht vorzugsweise aus Silikon, obwohl selbstverständlich auch andere geeignete Werkstoffe verwendet werden können. Wie in den 19a und 19b gezeigt, ist ein Flansch 161 an der Dichtung 160 so ausgelegt, dass er in den genuteten Flansch 156 passt. Auf die Flächen 166 (siehe 19b) wird vorzugsweise ein Klebstoff aufgetragen, und dann wird ein gleichmäßiger Druck auf die Dichtung 160 aufgebracht, damit sie über eine senkrechte Kraft eng anliegend in den mit der Nut versehenen Flansch 156 eingepasst werden kann. In den 20a und 20b ist die über den genuteten Flansch 156 fest an der Abschlusskappe 152 befestigte Dichtung 160 gezeigt. Nachdem die Dichtung 160 und die Abschlusskappe 152 sicher aneinander befestigt sind, kann die Abschlusskappe 152 auf das Ende des Extrusionsteils 120 aufgesetzt werden, wobei die Dichtung am Extrusionsteil 120 eine Abdichtung gegenüber Wasser und anderen Umweltelementen bietet, die der Elektronik im Extrusionsteil Schaden zufügen könnten. Zusätzlich können die Abschlusskappe 152 und die integrierte Dichtung 160 auch dazu beitragen, vom Extrusionsvorgang herrührende Abweichungen des Extrusionsteils 120 auszugleichen. Ferner kann zur Erzielung einer zusätzlichen Abdichtung zwischen der Innenseite der Abschlusskappe 152 und dem Ende des Extrusionsteils 120 ein Klebstoff entlang der Fläche 158 aufgetragen werden. Zur Herstellung einer im Wesentlichen aufgeschmolzenen Abdichtung kann in vorteilhafter Weise ein Klebstoff wie etwa Weld-On^® verwendet werden, es versteht sich aber, dass erfindungsgemäß auch andere Klebstoffe geeignet sind.
Die Abschlusskappe 152 weist ferner einen rechteckigen ausgeschnittenen Abschnitt des mit der Nut versehenen Flansches 156 sowie eine rechteckige Fläche 162 mit einer Bohrung 164 auf, wobei die rechteckige Ausnehmung und die Fläche 162 so ausgelegt sind, dass sie zum Ende des zweiten Extrusionsteils 134 und um dieses herum passen. Die Bohrung 164 dient zur Aufnahme der Leitung 150, die durch die Bohrung 148 in der Abschlusskappe und dann in die Bohrung 164 geführt wird. Die Abschlusskappe 152 und die Dichtung 160 stellen zwar eine Ausführungsform einer Einrichtung zur Abdichtung des Endes des Extrusionsteils 120 dar, es versteht sich jedoch, dass gemäß der vorliegenden Erfindung andere geeignete Abschlusskappen, Dichtungen, Stopfen oder andere geeignete Abdichtungsverfahren ebenso verwendet werden können.
In den 21, 22a und 22b ist eine Ausführungsform eines Befestigungsbügels zur Befestigung des in der 17 gezeigten Extrusionsteils 120 dargestellt. Während in den 21, 22a und 22b eine beispielhafte Art zur Montage des Extrusionsteils 120 unter Verwendung eines Bügels dargestellt ist, versteht es sich, dass jede beliebige Montageart angewendet werden kann; dazu gehören zum Beispiel Schienensysteme, doppelseitiges Band, Oberflächenverklebung oder einfaches Aufstellen auf einer Auflagefläche.
In der 21 ist eine perspektivische Draufsicht auf einen Befestigungsbügel 170 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Befestigungsbügel 170 umfasst einen abgewinkelten, leicht gekrümmten Rumpfabschnitt 172, der vom Bodenabschnitt 176 absteht. Der Bodenabschnitt 176 weist ferner einen Flansch 178 auf, der so ausgelegt ist, dass er in den und unter dem äußeren gebogenen Fortsatz 132b gleitet. Der Bodenabschnitt 176 weist ferner einen Flansch 180 auf, wobei ein unterer verlängerter Abschnitt 184 so ausgelegt ist, dass er unter den äußeren gekrümmten Fortsatz 132a gleitet, wenn die Schraube 182 festgezogen wird. In 22a ist am besten zu sehen, dass der Befestigungsbügel 170 zwischen den äußeren gekrümmten Fortsätzen 132a und 132b positioniert ist, wobei der Flansch 178 unter den Fortsatz 132b gleitet und der Flansch 180 oben auf dem Fortsatz 132a aufliegt, bevor der Befestigungsbügel 170 mit der Schraube 182 an dem Extrusionsteil 120 angebracht wird. Wie in der 22b gezeigt, kann die Schraube 182 festgezogen werden, wodurch der im Wesentlichen L-förmige Abschnitt 185 sich so in Richtung auf den äußeren gekrümmten Fortsatz 132a bewegt, dass der Flansch 184 dazu veranlasst wird, unter den Fortsatz 132a zu gleiten und den Befestigungsbügel 170 am Extrusionsteil 120 zu befestigen. Alternativ dazu kann der Befestigungsbügel 170 so vorkonfiguriert sein, dass der Flansch 184 verlängert ist, und dann kann der Bügel 170 von einem Ende des Extrusionsteils 120 aus zwischen den Fortsätzen 132a, 132b eingeschoben werden.
Der Befestigungsbügel 170 weist ferner Montagebohrungen 174 entlang der Fläche 175 an dem dem Bodenabschnitt 176 entgegengesetzten Ende des Rumpfes 172 auf. Die Montagebohrungen 174 dienen der Befestigung des Befestigungsbügels 170 an einer Außenfläche wie etwa einem Gebäude, das unter Verwendung des Extrusionsteils 120 beleuchtet werden soll. Zur Verbindung des Befestigungsbügels 170 mit einer gewünschten Außenfläche können Schrauben, Nägel, Stifte oder dergleichen durch die Bohrungen 174 hindurchgeführt werden. Der Befestigungsbügel 170 kann aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt sein, wie etwa Kunststoff, Acryl, Metall oder jedes andere geeignete Material.
Die Maße des Befestigungsbügels 170 können von den Maßen des Extrusionsteils 120, der Art der Oberfläche, an der das Extrusionsteil 120 angebracht werden soll, den gewünschten Beleuchtungseffekten, die das Extrusionsteil 120 liefern soll, und/oder anderen derartigen Faktoren abhängen. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Rumpf 172 des Befestigungsbügels 170 beispielsweise ungefähr 6 Zoll lang sein, was es dem Extrusionsteil 120 ermöglicht, von einer Außenfläche so abzustehen, dass von der oberen Fläche des Extrusionsteils 134 abgestrahltes Licht bei angebrachtem Extrusionsteil 120 im Wesentlichen als Hintergrundbeleuchtung wirken kann. Es ist jedoch klar, dass erfindungsgemäß auch andere Maße für den Befestigungsbügel 170 annehmbar sind.
In den 23 und 24 ist eine doppelseitige Leiterplatte 144 mit lichtemittierenden Bauelementen auf beiden Seiten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In 23 ist die Oberseite 186 der Leiterplatte 144 zu sehen, die entlang ihrer Länge vorzugsweise mehrere LEDs 188 aufweist. Es versteht sich jedoch, dass erfindungsgemäß auch andere geeignete lichtemittierende Bauelemente verwendet werden können. Die LEDs 188 können so eingebaut sein, dass sie je nach den gewünschten Emissionswirkungen jede Farbe oder Farbkombination abgeben. Bei einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung können die LEDs 188 beispielsweise so ausgelegt sein, dass sie gelbes Licht abgeben. Die Oberseite 186 der Leiterplatte 144 ist diejenige Seite, die der oberen Fläche 142 des zweiten Extrusionsteils 134 (oder alternativ der oberen Fläche 16 des Extrusionsteils 10) zugewandt ist. Wenn das Extrusionsteil 134 (oder das Extrusionsteil 10) aus einem klaren oder matten Material besteht, erscheint das von der oberen Fläche abgegebene Licht im Wesentlichen gelb. Alternativ dazu wird, wenn andere Farben oder Farbkombinationen von den LEDs 188 abgegeben werden, die von einer klaren oder matten oberen Fläche des Extrusionsteils 10 bzw. 134 abgegebene Farbe im Wesentlichen der von den LEDs 188 abgegebenen Farbe entsprechen.
Schwarze Linien 190 sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite der doppelseitigen Leiterplatte 144 stellen diejenigen Stellen dar, an denen die Leiterplatte 144 entlang ihrer Länge schneidbar ist, ohne darunterliegende Ansteuerschaltungen zu zerschneiden. Als solche kann die Länge der Leiterplatte 144 ohne Weiteres vor Ort kundenspezifisch hergestellt und somit je nach den Erfordernissen der Außenfläche, an der das Extrusionsteil 10 bzw. 120 angebracht werden soll, an jede gewünschte Länge angepasst werden. Darüber hinaus kann die Leiterplatte 144 ohne Weiteres geschnitten werden, wenn sie in das Extrusionsteil 10 bzw. das zweite Extrusionsteil 134 eingefügt ist, sofern die Extrusionsteile 10, 134 aus einem im Wesentlichen durchsichtigen Werkstoff bestehen, sodass die schwarzen Linien 190 durch sie hindurch sichtbar sind. Auf diese Weise können die Extrusionsteile 10, 134 und die Leiterplatte 144 gleichzeitig vor Ort geschnitten werden, wodurch weniger Schritte erforderlich sind, um ein nach Kundenwunsch gefertigtes Endprodukt zur Verfügung zu stellen. Zum Schneiden der Leiterplatte 144 entlang der schwarzen Linien 190 und des entsprechenden Extrusionsteils kann eine beliebige Vorrichtung oder ein beliebiges Werkzeug verwendet werden; dazu gehören Messer, Sägen, Scheren, Laser usw. Alternativ dazu kann die schneidbare Leiterplatte 144 von einem benachbarten Abschnitt mittels Abbrechen, Knicken, Biegen oder anderer gleichartiger Bewegungen abgetrennt werden.
Ein wichtiger Gesichtspunkt der schneidbaren Leiterplatte 144 besteht darin, dass die nach einem Schnitt verbleibenden elektronischen Bauteile der abgetrennten Abschnitte voll funktionsfähig sind, ohne dass eine komplizierte Neuverdrahtung erforderlich ist. Damit solche voll funktionsfähigen geschnittenen Abschnitte entstehen können, müssen darunterliegende schneidbare Schaltungen in der Leiterplatte 144 vorgesehen sein. Entsprechende Ausführungsformen schneidbarer Schaltungen sind in der US-Patentanmeldung Nr. 12/321,422 derselben Erfinder und desselben Rechtsnachfolgers wie bei der vorliegenden Erfindung beschrieben, die hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist. Es versteht sich, dass erfindungsgemäß entweder ein- oder doppelseitige schneidbare Leiterplatten vorgesehen werden können. Des Weiteren können die Leiterplatten an verschiedenen Abschnitten entlang ihrer Länge so segmentiert werden, dass die Segmente im Wesentlichen übereinandergeklappt werden können; diese Segmentierung ermöglicht, dass die Leiterplatten, die ansonsten ziemlich lang sein könnten, für Transportzwecke zusammengeklappt und zusammengedrückt werden können.
In 24 ist die Unterseite 194 der Leiterplatte 144 zu sehen, die entlang ihrer Länge vorzugsweise mehrere LEDs 196 aufweist, obwohl auch andere geeignete lichtemittierende Bauelemente verwendet werden können. Die LEDs 196 können so eingebaut sein, dass sie je nach den gewünschten Emissionswirkungen jede Farbe oder Farbkombination abgeben. Bei einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung können die LEDs 196 beispielsweise so ausgelegt sein, dass sie rotes Licht abgeben. Die Unterseite 194 der Leiterplatte 144 ist diejenige Seite, die der unteren Fläche 138 des zweiten Extrusionsteils 134 (oder alternativ der unteren Fläche 14 des Extrusionsteils 10) zugewandt ist. Wenn das Extrusionsteil 134 (oder das Extrusionsteil 10) aus einem klaren oder matten Material besteht, erscheint das von der unteren Fläche abgegebene Licht im Wesentlichen rot. Alternativ dazu wird, wenn andere Farben oder Farbkombinationen von den LEDs 196 abgegeben werden, die von einer klaren oder matten unteren Fläche des Extrusionsteils 10 bzw. 134 abgegebene Farbe im Wesentlichen die gleiche wie die von den LEDs 196 abgegebene Farbe sein.
Beim Extrusionsteil 120 jedoch gelangt das Licht, nachdem es durch die untere Fläche 138 des zweiten Extrusionsteils 134 ausgesendet ist, dann in die vom Extrusionsteil 120 gebildete Kammer. Das Licht wird im gesamten Extrusionsteil 120 gestreut, bevor es die Hülle 122 durchquert. Wenn die LEDs 196 wie im obigen Beispiel rotes Licht aussenden, erscheint das durch die Hülle 122 abgegebene Licht daher im Wesentlichen rot, wenn die Hülle 122 aus einem klaren oder durchsichtigen roten Material besteht. Wenn die Hülle jedoch eine andere Farbe hat, so ist das durch die Hülle 122 abgegebene Licht eventuell von einer ganz unterschiedlichen Farbe als das ursprünglich von den LEDs 196 ausgesendete Licht. Wenn die Hülle 122 beispielsweise aus einem durchsichtigen, gelben Material besteht, so könnte das durch die Hülle 122 abgegebene Licht im Wesentlichen orange erscheinen. Es versteht sich, dass entsprechend der Kombination aus der von den LEDs 196 abgegebenen Farbe und der Farbe der Hülle 122 jede beliebige Farbe oder Farbkombination aus dem Extrusionsteil 120 durchgelassen werden kann.
Die Unterseite 194 der Leiterplatte 144 weist ferner Leitungen 192 auf, mit denen den lichtemittierenden Bauelementen ein Strom zugeführt wird. Die Leitungen 192 sind unten in leitfähige Halteklammern 193 eingefügt, die durch die doppelseitige Leiterplatte 144 zur Oberseite 186 der Leiterplatte 144 verlaufen. An der Oberseite 186 sind die Halteklammern 193 so ausgeführt, dass sie die Enden 151a–151b der Leitung 150 (in 18 gezeigt) aufnehmen, wobei die Leitung 150 an eine nicht gezeigte externe Stromversorgung angeschlossen ist.
In der 25 ist eine Struktur 200 abgebildet, bei der drei miteinander verbundene Extrusionsteile 120 zum Einsatz kommen, wobei die gekrümmte Linie 202 den Bruch zwischen wenigstens zweien der Extrusionsteile 120 darstellt und die Struktur mit dem Bezugszeichen 204 zwei der Extrusionsteile voneinander trennt. Die Extrusionsteile 120 einschließlich der eingebauten lichtemittierenden Bauelemente sind in flacher Bauweise an den Seitenflächen des Daches der Struktur 200 so befestigt und gehalten, dass die Extrusionsteile 120 im Wesentlichen bündig an der Oberfläche anliegen, wobei ein Zwischenraum zwischen den Extrusionsteilen 120 und der Oberfläche der Struktur 200 durch die Länge des Rumpfes 172 der Befestigungsbügel 170 entsteht. Die Extrusionsteile 120 werden unter Verwendung der oben beschriebenen Befestigungsbügel 170 angebracht und befestigt. Die Extrusionsteile 120 sind so positioniert, dass durch die obere Fläche 142 des zweiten Extrusionsteils 134 abgegebenes Licht eine Hintergrundbeleuchtung der Oberfläche der Struktur 200 hinter den befestigten Extrusionsteilen 120 (durch Pfeile 208 dargestellt) liefert. Durch die untere Fläche 138 des zweiten Extrusionsteils 134 und die Hülle 122 abgegebenes Licht liefert eine Beleuchtung nach vorne aus den befestigten Extrusionsteilen 120 heraus, wie durch die schraffierten Bereiche 206 dargestellt ist. Das als Hintergrundbeleuchtung 208 ausgesendete Licht und das durch die Hülle 122 abgegebene Licht, wie durch die Schraffierung 208 dargestellt, können zwei verschiedene Farben haben. Die Struktur 200 kann beispielsweise mit gelbem Licht hinterleuchtet sein, während das von den Extrusionsteilen abgegebene Licht rot sein kann. Es können beliebige Farben oder Farbkombinationen erzielt werden.
Während bei dieser Anwendung drei Extrusionsteile 120 miteinander verbunden sind, versteht es sich, dass beliebig viele Extrusionsteile in zahlreichen Anordnungen miteinander verbunden sein können. An den Enden der Extrusionsteile 120 sind Abschlusskappen 152 vorgesehen, damit eine Leitung bzw. Leitungen 150 durch die und/oder zwischen den Extrusionsteilen 120 und den Abschlusskappen 152 geführt werden kann bzw. können. Ein nicht gezeigtes Stromversorgungsgerät ist an die Leitung bzw. Leitungen 150 angeschlossen und versorgt die miteinander verbundenen Extrusionsteile 120 mit Strom. Es ist klar, dass Abschlusskappen 152 mit Leitungsbohrungen 164 immer dann vorgesehen sein können, wenn eine Leitung in ein Extrusionsteil hinein und aus diesem heraus erwünscht ist. Am Ende eines Extrusionsteils 120 am Ende der Reihenschaltung können Abschlusskappen 152 ohne Leitungsbohrungen 164 vorgesehen sein.
Die vorliegende Erfindung ist zwar mit Bezugnahme auf bestimmte bevorzugte Ausgestaltungen ziemlich ausführlich beschrieben worden, es sind jedoch auch andere Ausführungen möglich. Das Gehäuse/Extrusionsteil, die Befestigungsklammer(n) und/oder die Abschlusskappe(n) können bei vielen verschiedenen Vorrichtungen Verwendung finden. Das Extrusionsteil, die Befestigungsklammer(n) und die Abschlusskappe(n) können ferner viele verschiedene Formen aufweisen und können miteinander auf viele verschiedene Arten verbunden werden, beispielsweise zur Bildung von Leuchtbuchstaben, von zu gekrümmten Oberflächen passenden Extrusionsteilen usw. Dementsprechend sollte der Gedanke und der Umfang der Erfindung nicht auf die bevorzugten Ausführungen der oben beschriebenen Erfindung beschränkt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 4439818 [0005]
- US 5559681 [0006]
- AU 98/00602 [0007]
- US 5678335 [0008]
- US 6042248 [0009]

Claims

Niedrigprofilgehäuse mit: einer ersten langgestreckten hohlen Hülle, die eine obere Fläche und eine untere Fläche umfasst und im Wesentlichen lichtstreuend ist, einer zweiten langgestreckten und im Wesentlichen hohlen Hülle, die die erste Hülle bis auf die obere Fläche umgibt, wenigstens einer Abschlusskappe, mit der ein Ende der ersten Hülle verschlossen ist, und einer oder mehreren in der ersten Hülle angebrachten lichtemittierenden Vorrichtung(en).
Niedrigprofilgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Hülle miteinander coextrudiert sind.
Niedrigprofilgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Montageeinrichtung vorgesehen ist, mit der das Gehäuse an einer äußeren Oberfläche angebracht wird und die einen Basisabschnitt mit zwei Flanschen aufweist, die sich vom Basisabschnitt aus in entgegengesetzte Richtungen erstrecken.
Niedrigprofilgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abschlusskappe ein Silikonstopfen ist, der dafür ausgelegt ist, ein Eindringen von Verunreinigungen von außen in die erste Hülle zu verhindern.
Niedrigprofilgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Vorrichtung(en) eine einseitige Leiterplatte mit mehreren Leuchtdioden umfasst bzw. umfassen, derart, dass Licht aus den Dioden durch die obere und/oder untere Fläche abgegeben werden und als eine einzige durchgehende Lichtquelle erscheinen kann.
Niedrigprofilgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Vorrichtung(en) eine doppelseitige Leiterplatte mit mehreren Leuchtdioden auf beiden Seiten umfasst bzw. umfassen, derart, dass Licht aus den Dioden sowohl durch die obere als auch durch die untere Fläche abgegeben werden und durch beide Flächen hindurch als eine einzige durchgehende Lichtquelle erscheinen kann.
Niedrigprofilgehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlänge des von einer Seite der Leiterplatte ausgesendeten Lichts von der Wellenlänge des von der anderen Seite der Leiterplatte ausgesendeten Lichts verschieden sein kann.
Niedrigprofilgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Vorrichtung(en) eine ein- oder doppelseitige Leiterplatte umfasst bzw. umfassen, die entlang ihrer Länge schneidbar ist.
Niedrigprofilgehäuse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die schneidbaren Leiterplatten Linien aufweisen, die durch die erste Hülle sichtbar sind, wobei die Linien angeben, wo die Leiterplatten geschnitten werden können, ohne die darunterliegenden Ansteuerschaltungen benachbarter Abschnitte der Leiterplatten zu beschädigen.
Niedrigprofilgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hülle wenigstens eine Abschlusskappe aufweist, die so bemessen ist, dass sie Schwankungen und/oder Abweichungen der zweiten Hülle ausgleichen kann.
Niedrigprofilgehäuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlusskappe ferner eine T-förmige Dichtung aufweist, die über eine senkrechte Kraft eine Abdichtung mit der Abschlusskappe ausbildet, wobei die Dichtung ferner eine wasserdichte Abdichtung am Ende der zweiten Hülle bildet.
Niedrigprofilgehäuse mit: einer ersten langgestreckten hohlen Hülle, die eine obere Fläche und eine untere Fläche umfasst, einer zweiten langgestreckten und im Wesentlichen hohlen Hülle, die die erste Hülle bis auf die obere Fläche umgibt, einer oder mehreren doppelseitigen Leiterplatten, die in der ersten Hülle angebracht sind, mehreren Leuchtdioden auf jeder Seite der einen oder mehreren doppelseitigen Leiterplatten, wobei von einer Oberseite der Leiterplatten ausgesendetes Licht durch die obere Fläche der ersten Hülle durchgelassen wird und von einer Unterseite der Leiterplatten ausgesendetes- Licht durch die untere Fläche der ersten Hülle und durch die zweite Hülle durchgelassen wird, wobei die Wellenlänge des von der oberen Fläche abgegebenen Lichts von der Wellenlänge des von der zweiten Hülle abgegebenen Lichts verschieden ist.