-
Technisches Gebiet
-
Die Erfindung betrifft ein Leuchtmittel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Beleuchtungssystem nach dem nebengeordneten Anspruch.
-
Stand der Technik
-
Seit einigen Jahren werden lichtemittierende Dioden (LEDs), welche lange Zeit hauptsächlich als Hinweisleuchten eingesetzt wurden, immer mehr auch zu Zwecken der Beleuchtung und speziell der Innenraumbeleuchtung eingesetzt. So sind beispielsweise seit einiger Zeit LED-Röhren kommerziell erhältlich, welche Leuchtstoffröhren beispielsweise in Büroleuchten ersetzen können.
-
Solche LED-Röhren umfassen typischerweise zumindest einen Rahmen, einen Diodenträger mit einer Mehrzahl an Leuchtdioden, elektronische Komponenten zur Ansteuerung der Leuchtdioden sowie eine durchsichtige Abdeckung, welche die Leuchtdioden verdeckt. Solche kommerziell erhältlichen LED-Röhren sind typischerweise stark an das Design herkömmlicher Leuchtstoffröhren angelehnt und weisen speziell einen runden oder halbrunden Rahmen auf. Ein solches rundes Rahmendesign hat jedoch unter anderem den Nachteil, dass sich solche LED-Röhren lediglich zum Einbau in bestimmte Leuchten, nicht aber für weitere Anwendungen, speziell eine Montage an einer Zimmerdecke oder Wand ohne Leuchte, eignen.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des oben genannten Standes der Technik zu beheben oder zumindest zu vermindern, insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Leuchtmittel mit Leuchtdioden zu schaffen, welches einfach herstellbar und vielseitig anwendbar ist.
-
Die Aufgabe wird durch ein Leuchtmittel gemäss Anspruch 1 gelöst. Unabhängiger Gegenstand der Erfindung ist ein Beleuchtungssystem gemäss dem nebengeordneten Anspruch.
-
Die Erfindung hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass erfindungsgemässe Leuchtmittel einfacher hergestellt werden können als vergleichbare Leuchtmittel mit runden Rahmen und dass sie nicht nur in Leuchten, sondern beispielsweise auch an Decken und Wänden befestigt werden können. Ferner können auch zwei oder mehrere Leuchtmittel mit eckigem Rahmen leichter aneinander gesetzt werden, so dass sie in unterschiedliche Richtungen leuchten. Ein Leuchtmittel kann z. B. senkrecht nach unten leuchten und ein angesetztes Leuchtmittel waagrecht seitlich abstrahlen. Diese Leuchtmittel weisen dann bevorzugt auch eine gemeinsame Versorgung auf und gegebenenfalls eine gemeinsame Endkappe.
-
Erfindungsgemäss ist ein Leuchtmittel vorgesehen, welches einen Rahmen, einen Diodenträger, einen Elektronikträger und gegebenenfalls eine im Wesentlichen durchsichtige Abdeckung umfasst. Dabei hat der Rahmen einen im Wesentlichen eckigen, insbesondere rechteckigen, Querschnitt. Denkbar ist auch ein dreieckiger oder vieleckiger Rahmen, wobei dann aber besondere Befestigungen für die einzelnen Einbauelemente vorgesehen werden müssen. Der Rahmen ist hierbei typischerweise aus Metall, bevorzugt Leichtmetall, besonders bevorzugt Aluminium bzw. Aluminiumblech und/oder Aluminiumlegierung gefertigt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Rahmen eine Wärmeleitfähigkeit von mindestens 100 Watt pro Meter und Kelvin, bevorzugt mindestens 150 Watt pro Meter und Kelvin, besonders bevorzugt mindestens 200 Watt pro Meter und Kelvin hat. Bei einem besonders vorteilhaften Rahmen umfasst zumindest eine Innenseite des Rahmens eine Beschichtung, insbesondere Farbbeschichtung, bevorzugt weisse Farbbeschichtung, oder hochreflektierende Metallbeschichtung, insbesondere Aluminium- oder Silberbeschichtung oder mit Silberpartikeln angereicherte Aluminiumbeschichtung. Vorteilhafterweise hat die Beschichtung einen Refelexionsgrad von mindestens 70%, bevorzugt mindestens 80%, besonders bevorzugt mindestens 90%. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Beschichtung fluoreszierende Farbstoffe, insbesondere Quantum Dots, umfasst, welche geeignet sind, ein von einer im Rahmen angeordneten Lichtquelle erzeugtes Lichtspektrum zu verändern und/oder zu komplementieren.
-
Die im Wesentlichen durchsichtige Abdeckung besteht vorteilhafterweise aus Glas oder Kunststoff und hat einen Transmissionsgrad von mindestens 70%, bevorzugt mindestens 80%, besonders bevorzugt mindestens 90%. Bei typischen Ausführungsformen werden der Diodenträger und/oder der Elektronikträger und/oder die durchsichtige Abdeckung im Rahmen fixiert, bevorzugt eingeklebt.
-
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst der Diodenträger mindestens eine Leuchtdiode. Bevorzugt umfasst der Diodenträger eine Mehrzahl an Leuchtdioden, welche vorzugsweise im Wesentlichen gleichmässig über eine Länge des Leuchtmittels angeordnet sind. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Leuchtdioden in einem Diodenraster auf dem Diodenträger angeordnet sind, wenn sich also beispielsweise ein Feld von 5 × 100 Dioden in einem gleichmässigen Raster auf dem Diodenträger befindet. Die Hauptausstrahlrichtungen der einzelnen Leuchtdioden sind dabei vorzugsweise im Wesentlichen parallel und vom Diodenträger weg sowie aus dem Leuchtmittel heraus gerichtet. Bei typischen Ausführungsformen strahlt zumindest eine Leuchtdiode oder eine Mehrzahl von Leuchtdioden in eine oder mehrere zur Hauptausstrahlrichtung der anderen Leuchtdioden nicht parallele Ausstrahlrichtungen aus. Bei den Leuchtdioden handelt es sich vorzugsweise um anorganische LEDs oder organische Leuchtdioden, so genannte OLEDs. Bei vorteilhaften Ausführungsformen sind die Leuchtdioden weisse und/oder farbige LEDs und/oder OLEDs. Die Farbtemperaturen der Leuchtdioden liegen typischerweise zwischen 1000 und 20.000 Kelvin, bevorzugt zwischen 1500 Kelvin und 15000 Kelvin, besonders bevorzugt zwischen 2000 und 12000 Kelvin. Besonders bevorzugt weist das Leuchtmittel eine resultierende Farbtemperatur zwischen 2000 Kelvin und 7000 Kelvin auf.
-
Bei vorteilhaften Ausführungsformen beträgt die Breite des Rahmens zwischen 5 mm und 200 mm, bevorzugt zwischen 10 mm und 180 mm, besonders bevorzugt zwischen 20 mm und 160 mm.
-
Bei typischen Ausführungsformen beträgt die Länge des Rahmens zwischen 50 mm und 2000 mm, bevorzugt zwischen 100 mm und 1800 mm, besonders bevorzugt zwischen 150 mm und 1600 mm.
-
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Rahmen des Leuchtmittels eine Abdeckungshalterung und/oder eine Diodenträgerhalterung und/oder eine Elektronikträgerhalterung umfasst. Bei typischen Ausführungsformen umfasst zumindest eine dieser Halterungen zwei Halteschlitze, welche der Länge nach und im Wesentlichen gegenüberliegend im Rahmen verlaufen. Hierbei umfasst jede Halterung typischerweise einen Halteschlitz an einer rechten Seitenwand des Rahmens und einen weiteren Halteschlitz an einer linken Seitenwand des Rahmens. Bei typischen Ausführungsformen ist von den drei Halterungen die Elektronikträgerhalterung am nächsten an einem Boden des Rahmens angeordnet. Am weitesten von dem Boden des Rahmens entfernt ist die Abdeckungshalterung, zwischen der Abdeckungshalterung und der Elektronikträgerhalterung ist typischerweise die Diodenträgerhalterung angeordnet. Die Halterungen sind typischerweise derart angeordnet, dass in einem montierten Leuchtmittel der Diodenträger, der Elektronikträger sowie die Abdeckung im Wesentlichen als parallele Ebenen angeordnet sind.
-
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst der Rahmen eine Befestigungsrille. Vorteilhafterweise umfasst der Rahmen zwei Befestigungsrillen, besonders bevorzugt vier Befestigungsrillen, wobei sich jeweils eine Befestigungsrille in unmittelbarer Nähe einer Kante des eckigen Rahmens befindet. Die Befestigungsrille bzw. die Befestigungsrillen verläuft bzw. verlaufen vorzugsweise im Wesentlichen entlang der Länge des Rahmens, typischerweise im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Rahmens bzw. Leuchtmittels. Solche Befestigungsrillen haben den Vorteil, dass das Leuchtmittel mit Hilfe von Befestigungsmitteln wie beispielsweise Schrauben oder Haken direkt an einer Decke oder an einer Wand befestigt werden kann, ohne dass dazu eine Leuchte notwendig wäre. Zudem haben solche Befestigungsrillen den Vorteil, dass die durchsichtige Abdeckung, welche flach oder zumindest teilweise rund sein kann, mit ihren Seiten in die Befestigungsrille bzw. die Befestigungsrillen eingeclipst werden kann.
-
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Rahmen über einen Knickmechanismus verfügt. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Rahmen mindestens eine Knickstelle umfasst. Ein solcher Knickmechanismus bzw. eine Knickstelle hat den Vorteil, dass der Rahmen zu Beginn eines Produktionsvorgangs bzw. Montagevorgangs des Leuchtmittels leicht aufgeklappt sein kann, wodurch der Diodenträger und/oder der Elektronikträger und/oder die durchsichtige Abdeckung nicht seitlich in den Rahmen eingeschoben werden müssen, sondern von oben, d. h. von einer offenen Seite des Rahmens her, in den Rahmen eingesetzt werden können. Anschliessend kann der Rahmen über die mindestens eine Knickstelle derart zugebogen werden, dass der Diodenträger und/oder Elektronikträger und/oder Abdeckung im Rahmen, vorzugsweise in den Halteschlitzen der Halterungen, aufgenommen wird bzw. werden. Eine solche Möglichkeit zum Einsetzen von. Baugruppen in den Rahmen stellt eine grosse Vereinfachung bei der Montage der Leuchte im Vergleich zu runden Leuchten dar, bei welchen die Baugruppen seitlich eingeschoben werden müssen.
-
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst der Rahmen mindestens eine Kühlrippe, bevorzugt eine Mehrzahl an Kühlrippen. Diese Kühlrippen verlaufen typischerweise längs des Rahmens bzw. des Leuchtmittels und haben vorzugsweise eine Höhe von 1 bis 20 mm, bevorzugt 2 bis 15 mm, besonders bevorzugt 3 bis 10 mm. Solche Kühlrippen haben den Vorteil, dass Wärme, welche im Leuchtmittel entsteht und nicht von den Luchtdioden abgestrahlt wird, über die Kühlrippen an die Umgebungsluft abgeführt werden kann, so dass sich die Lebensdauer der Leuchtdioden, und damit des gesamten Leuchtmittels, verlängert.
-
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst das Leuchtmittel einen Bewegungsmelder und/oder eine Batterie und/oder einen Reflektor und/oder eine Schwenkvorrichtung und/oder eine Kamera und/oder einen Rauchmelder und/oder eine antibakterielle Beschichtung und/oder ein Leuchtmittelverbindungselement, geeignet zum Verbinden des Leuchtmittels mit einem weiteren Leuchtmittel. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Leuchtmittel eine Schnittstellte bzw. ein Interface umfasst, an welches ein Bewegungsmelder und/oder eine Batterie und/oder eine Kamera und/oder ein Rauchmelder anschliessbar sind. Bei typischen Ausführungsformen strahlt mindestens eine Leuchtdiode mindestens eine antibakterielle Wellenlänge ab, welche geeignet ist, dass Wachstum von Bakterien zu verhindern bzw. zu verlangsamen bzw. zu erschweren.
-
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst das Leuchtmittel eine Steckdose und/oder einen Stecker. Ein im Leuchtmittel integrierter Stecker hat den Vorteil, dass das Leuchtmittel direkt an eine herkömmliche Steckdose angeschlossen werden kann und hierzu keine speziellen Leuchtenanschlussleitungen vorhanden sein müssen. Eine Steckdose in dem Leuchtmittel hat den Vorteil, dass andere Leuchtmittel ihre Stromversorgung durch das Leuchtmittel beziehen können und dass dazu keine weiteren Steckdosen erforderlich sind.
-
Bei vorteilhaften Ausführungsformen umfasst der Elektronikträger eine Steuerung, welch das Ein- und Ausschalten und/oder die Ansteuerung und/oder das Dimmen des Leuchtmittels steuert bzw. kontrolliert. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuerung DALI-kompatibel und/oder TouchDimfähig ist. Vorteilhafte Steuerungen sind vorzugsweise geeignet mit einem variablen analogen Steuersignal zwischen 0 und 10 Volt angesteuert zu werden, wobei sich ein Lichtstrom des Leuchtmittels in Abhängigkeit des Steuersignals ändert. Bei typischen Ausführungsformen umfasst die Steuerung. ein Logikmodul, welches geeignet ist, ein elektronisches Steuersignal zu verarbeiten und den Lichtstrom des Leuchtmittels in Abhängigkeit des elektronischen Steuersignals zu dimmen und/oder an- bzw. abzuschalten.
-
Ein erfindungsgemässes Beleuchtungssystem ist durch mindestens ein erfindungsgemässes Leuchtmittel, bevorzugt durch eine Mehrzahl von erfindungsgemässen Leuchtmitteln, gekennzeichnet.
-
Beschreibung der Zeichnungen
-
Nachfolgend wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen in:
-
1: eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Leuchtmittels,
-
2: eine Schnittansicht durch ein erfindungsgemässes Leuchtmittel,
-
3: eine Schnittansicht eines erfindungsgemässen Rahmens,
-
4: eine Schnittansicht eines erfindungsgemässen Rahmens mit einer Knickstelle,
-
5: eine Schnittansicht eines erfindungsgemässen Rahmens mit zwei Knickstellen,
-
6: Befestigung eines erfindungsgemässen Leuchtmittels mit Hilfe von Haken,
-
7: weitere Möglichkeit zur Befestigung eines erfindungsgemässen Leuchtmittels mit Hilfe von Haken,
-
8: Befestigung einer abgerundeten Abdeckung in zwei oberen Befestigungsrillen des Rahmens,
-
9: Befestigung einer abgerundeten Abdeckung in zwei unteren Befestigungsrillen des Rahmens.
-
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
-
1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Leuchtmittels L. In 1 ist ein Rahmen 1 des Leuchtmittels L gezeigt, welcher einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist. Dieser Rahmen hat eine Länge l und eine Breite b. An einer offenen Längsseite ist der Rahmen 1 durch die Abdeckung 2 verschlossen. Weiter ist in 1 erkennbar, dass der Rahmen 1 an einer Breitseite mit einem Endteil 3 verschlossen ist. Durch das Endteil 3 hindurch ragen zwei Kontakte 4, welche mit einer nicht näher gezeigten elektronischen Steuerung des Leuchtmittels L verbunden sind und das Leuchtmittel L mit Strom versorgen.
-
Auf der dem Betrachter abgewandten Breitseite des Leuchtmittels L ist ebenfalls ein Endteil 3 mit zwei Kontakten 4 angeordnet. Dies ist aufgrund der perspektivischen Darstellung in 1 jedoch nicht erkennbar. Der Rahmen 1 besteht aus einem Aluminiumblech, die Abdeckung 2 aus einem durchsichtigen Kunststoff oder aus Glas, das Endteil 3 aus Metall oder Kunststoff und die Kontakte 4 aus Metall.
-
2 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemässes Leuchtmittel L mit dem Rahmen 1, der Abdeckung 2, einem Diodenträger 5 und einem Elektronikträger 7. In 2 sind drei Leuchtdioden 6 erkennbar, welche auf dem Diodenträger 5 befestigt sind. Das Leuchtmittel L umfasst jedoch nicht nur drei Leuchtdioden 6, sondern vielmehr eine Mehrzahl an Leuchtdioden 6, welche auf dem Diodenträger 5 in einem Raster angeordnet sind. Das Raster hat hierbei eine Breite von drei Leuchtdioden und eine nicht näher bestimmte Anzahl von Leuchtdioden entlang der Länge l des Rahmens 1 bzw. des Leuchtmittels L.
-
An dem Elektronikträger 7 ist eine Steuerung 8 befestigt, welche eine Mehrzahl von in 2 schematisch angedeuteten aber nicht näher bezeichneten elektronischen Komponenten umfasst.
-
Der Rahmen 1 umfasst eine Abdeckungshalterung 9, in welche die Abdeckung 2 eingeschoben ist, eine Diodenträgerhalterung 10, in welche der Diodenträger 5 eingeschoben ist, und eine Elektronikträgerhalterung 11, in welche der Elektronikträger 7 eingeschoben ist. Des Weiteren ist in 2 erkennbar, dass dem Rahmen 1 vier Befestigungsrillen 12 eingeformt sind.
-
3 zeigt zur Verdeutlichung der in 2 gezeigten Ansicht lediglich einen Querschnitt durch den im Wesentlichen U-förmigen Rahmen 1. In 3 sind die vier Befestigungsrillen 12 deutlich erkennbar. Zudem sind die Abdeckungshalterung 9, die Diodenträgerhalterung 10 sowie die Elektronikträgerhalterung 11 eingezeichnet. Jede dieser drei Halterungen umfasst jeweils einen rechten Halteschlitz 13.1 und einen linken Halteschlitz 13.2.
-
4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Rahmens 1.1. Zusätzlich zu den in 2 und 3 gezeigten Merkmalen weist der in 4 im Querschnitt gezeigte Rahmen 1.1 im Wesentlichen an einer Bodenmitte eine Knickstelle 14.1 auf. Diese Knickstelle ist als Schwächung ausgebildet. Die Funktionsweise des in 4 gezeigten Rahmens ist wie folgt: Zu Beginn eines Montagevorgangs eines Leuchtmittels L liegt der Rahmen 1.1 in seiner in 4 gezeigten leicht aufgeklappten Form vor. In den leicht aufgeklappten Rahmen 1.1 werden dann Schritt für Schritt zuerst ein Elektronikträger 7 mit einer Steuerung 8, dann ein Diodenträger 5 mit einer Mehrzahl an Leuchtdioden 6 und schliesslich eine Abdeckung 2 von oben eingesetzt. Anschliessend werden die beiden Schenkel des U-förmigen Rahmens 1.1 zusammengedrückt, wobei an der Knickstelle 14.1 ein Biegevorgang stattfindet, an dessen Ende der Rahmenboden nicht mehr geknickt, sondern gerade ist. Dann sind auch die Abdeckung 2, der Diodenträger 5 und der Elektronikträger 7 sicher in der Abdeckungshalterung 9 bzw. der Diodenhalterung 10 bzw. der Elektronikträgerhalterung 11 befestigt.
-
5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Rahmens 1.2 in Schnittansicht. Anstelle der in 4 gezeigten einen Knickstelle 14.1 weist der in 5 dargestellte Rahmen 1.2 zwei Knickstellen 14.2 und 14.3 auf. Die Knickstellen 14.2 und 14.3 fallen mit jeweils einer Befestigungsrille 12 zusammen. Die Montage eines erfindungsgemässen Leuchtmittels L mit dem in 5 gezeigten Rahmen 1.2 geht analog zu dem oben beschriebenen Verfahren vonstatten.
-
6 zeigt ein erfindungsgemässes Leuchtmittel L, welches an einem Befestigungsprofil 15 befestigt ist. Hierbei greifen zwei Haken 16 des Befestigungsprofils 15 in jeweils eine Befestigungsrille 12 des Rahmens 1 ein.
-
7 zeigt einen Anwendungsfall, welcher dem in 6 gezeigten sehr ähnlich ist, jedoch weist ein Befestigungsprofil 15.1 in 7 eine andere Form als das Befestigungsprofil 15 in 6 auf.
-
8 zeigt ein erfindungsgemässes Leuchtmittel L, bei welchem eine Abdeckung 2.1 eine gebogene Form aufweist. Die Abdeckung 2.1 ist hierbei mit Hilfe von zwei Klipshaken 17 in jeweils eine obere Befestigungsrille 12 des Rahmens 1 eingeklipst.
-
9 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Leuchtmittels L mit einer gerundeten Abdeckung 2.2. Im Gegensatz zu der in 8 gezeigten Abdeckung 2.1 ist die in 9 gezeigte Abdeckung 2.2 mit zwei Klipshaken 17 in jeweils eine untere Befestigungsrille 12 des Rahmens 1 eingeklipst.
-
Die Erfindung ist nicht auf die hier gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr wird der Schutzumfang durch die Patentansprüche bestimmt. Bezugszeichenliste
| 1 | Rahmen |
| 2 | Abdeckung |
| 3 | Endteil |
| 4 | Kontakt |
| 5 | Diodenträger |
| 6 | Leuchtdiode |
| 7 | Elektronikträger |
| 8 | Steuerung |
| 9 | Abdeckungshalterung |
| 10 | Diodenträgerhalterung |
| 11 | Elektronikträgerhalterung |
| 12 | Befestigungsrille |
| 13 | Halteschlitz |
| 14 | Knickstelle |
| 15 | Befestigungsprofil |
| 16 | Haken |
| 17 | Klipshaken |
