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Die Erfindung betrifft einen Diffusor für eine langgestreckte, insbesondere eine LED-Leuchte mit einer Reihenanordnung von LEDs, wobei der Diffusor im Querschnitt senkrecht zur Längserstreckung im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist mit zwei Seitenschenkeln und einem die Seitenschenkel verbindenden Dachabschnitt. Die Erfindung betrifft ferner eine Baugruppe für eine langgestreckte LED-Leuchte sowie eine Leuchte, jeweils umfassend einen derartigen Diffusor.
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Ein solcher herkömmlicher Diffusor dient bei langgestreckten Leuchten zur Erzielung einer vorgegebenen Lichtverteilung der Leuchte. Insbesondere bei der Verwendung für eine LED-Leuchte, bei welcher eine Mehrzahl von LEDs in Reihe angeordnet sind, soll idealerweise der Lichteindruck eines homogenen, langgestreckten Leuchtmittels erzeugt werden. Zu diesem Zweck wird der Diffusor in der Regel aus einem stark streuenden Material, insbesondere einem transluzenten Material hergestellt, um das vom Leuchtmittel der Leuchte ausgesendete Licht bei der Transmission des Lichtes durch den Diffusor derart zu streuen, dass für einen Betrachter der gewünschte Lichteindruck, respektive die gewünschte Lichtverteilung erzeugt wird. Insbesondere bei LED-Leuchten können sich aufgrund von Abschattungen in dieser Hinsicht ergeben, welche den Lichteindruck stören.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, herkömmliche Diffusor für langgestreckte Leuchten so zu gestalten, dass ein einfacher Aufbau der Leuchte ermöglicht wird und gleichzeitig eine gewünschte Lichtverteilung beibehalten bzw. diese zu verbessern werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch einen Diffusor mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Diffusor zeichnet sich dadurch aus, dass an beide Seitenschenkel im Bereich ihrer freien Enden jeweils eine, zur U-Form innen liegende und sich zum Dachabschnitt hin erstreckende Lippe angeformt ist.
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Die Anformung der jeweiligen Lippe im Bereich der Seitenschenkel des Diffusors und damit im Innern des Diffusors führt zur Gestaltung von weiteren, innen liegenden und optisch wirksamen, d.h. für die Lichtverteilung wirksamen Diffusorwandabschnitten. Oder anders ausgedrückt: Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der jeweiligen Lippe an den zugeordneten Seitenschenkel ergeben sich bei einem horizontalen Schnitt in Querrichtung des Diffusors eine Abfolge von zumindest zwei optisch wirksamen Diffusorwandabschnitten wodurch die Diffusoreigenschaften des Diffusors dort wesentlich verbessert werden. Die Lippen können sich zumindest abschnittsweise nach oben zum Dachabschnitt hin erstrecken und führen damit zu weiteren Bereichen, an und in welchen auftreffendes Licht reflektiert oder gestreut wird, sodass häufig in diesen Abschnitten auftretende Kernschatten aufgeweicht werden, welche ansonsten zu einem unerwünschten Lichteindruck aufgrund einer inhomogenen Lichtverteilung führen können.
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Mit der erfindungsgemäßen Gestaltung eines Diffusors ergeben sich bei der Konstruktion der langgestreckten Leuchte, insbesondere einer LED-Leuchte eine erhöhte Flexibilität bei der Konstruktion bzw. Gestaltung der Leuchte. Beispielsweise ermöglicht der erfindungsgemäße Diffusor eine höhere Flexibilität bei der Anordnung von elektronischen und/oder mechanischen Bauteilen ohne Beeinträchtigung von lichttechnischen Vorgaben. Beispielsweise kann mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Diffusor in vielen Anwendungsfällen auf das Vorsehen eines weiteren optischen Elementes zur Strahlformung, insbesondere einer in direkter Nähe zur LED-Reihe angebrachter Primäroptik verzichtet werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass der erfindungsgemäße Diffusor auch zusammen mit weiteren optischen Elementen wie einer derartigen Primäroptik eingesetzt werden kann.
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Die im Bereich des freien Endes eines Seitenschenkels angeformte Lippe kann einerseits so ausgestaltet sein, dass sie etwas beabstandet vom freien Ende eines Seitenschenkels sich aus dessen Wandung heraus erstreckt, es ist jedoch auch möglich, dass sich an das freie Ende eines solchen Seitenschenkels die besagte Lippe anschließt bzw. der Seitenschenkel in eine solche Lippe übergeht.
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Weitere erfindungsgemäße Merkmale sind in der nachfolgenden allgemeinen Beschreibung, der Figurenbeschreibung sowie den Unteransprüchen angegeben.
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Zweckmäßigerweise können sich beide angeformten Lippen im Innern der U-Form und insbesondere im Bereich ihrer jeweiligen freien Enden aufeinander zu erstrecken, derart, dass sich der Abstand der Lippen mit steigender Lippenhöhe, d.h. mit steigender Erstreckung in Richtung zum Dachabschnitt verringert. Dabei können die Lippen im Bereich ihrer freien Enden auch eine Krümmung aufweisen, sie müssen nicht notwendigerweise geradlinig verlaufen. Zweckmäßigerweise können sich die Lippen im Innern des Diffusors in solche Raumbereiche erstrecken, in welchen geometrische Kernschatten erzeugt werden, welche durch die Lippen für einen außenstehenden Betrachter aufgehellt bzw. aufgeweicht werden. Dabei wird von der Innenfläche des Diffusors bzw. vom Volumen des Diffusors reflektiertes bzw. gestreutes Licht, das auf die Lippen auftrifft, durch die Lippen gestreut bzw. reflektiert, was zu einer Homogenisierung der Lichtverteilung beiträgt.
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Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass eine im Bereich ihres freien Endes an einen Seitenschenkel angeformte Lippe mit der zugeordneten Seitenschenkelwandung eine rinnen- oder grabenartige Gestaltung bildet, wobei die Öffnung dieser Gestaltung in Richtung zum Dachabschnitt der U-Form des Diffusors weisen kann. Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, dass noch mehr Licht durch Streuung und/oder Reflektion auf die Lippen trifft, sodass eine weitere Aufhellung bzw. Homogenisierung bestimmter Bereiche innerhalb des Diffusors ermöglicht wird.
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Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass eine Seitenschenkelwandung am freien Ende eines Seitenschenkels einen nach innen verlaufenden Krümmungsbereich aufweist, an den sich wie obenstehend schon angegeben, eine zugeordnete Lippe anschließen kann. Es ist jedoch auch möglich, dass sich das Ende des Seitenschenkels zunächst nach innen, also rein horizontal erstreckt und sich an diese Erstreckung dann die nach oben in Richtung zum Dachabschnitt verlaufende Lippe anschließt. Die spezifische Gestaltung der Lippe kann jeweils an die geometrischen Gegebenheiten in der Leuchte angepasst sein.
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Zur Gestaltung des erfindungsgemäßen Diffusors eignen sich sowohl Spritzgießverfahren, jedoch auch Extrusionsverfahren, da die beschriebene Gestaltung des Diffusors im Schnitt quer zur Längserstreckung über ihre gesamte Länge beibehalten werden kann.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Wandung des Dachabschnitts im Schnitt senkrecht zur Längserstreckung des Diffusors eine insbesondere mittige Einbuchtung nach innen aufweist, um Licht, das vom Leuchtmittel wie einer LED-Reihe emittiert wird, in Richtung auf beide Seitenschenkel an der Innenoberfläche des Dachabschnittes zu reflektieren. Hierdurch kann einerseits noch mehr Licht auf die Lippen fallen, was zu einer weiteren Aufhellung von eventuell vorhandenen Schattenbereichen führt. Darüber hinaus kann durch diese Maßnahme ein vergleichsweise hoher Grad von indirekter Beleuchtung erreicht werden, da das von der Innenseite des Dachabschnittes in Richtung der Seitenschenkel reflektierte und dort nach außen transmittierte Licht zur Decke abgestrahlt und damit zur indirekten Beleuchtung eines Raumes beiträgt.
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Je nach Ausführungsform des erfindungsgemäßen Diffusors kann die beschriebene Wirkung der Aufhellung durch die zusätzlichen, im Innern der U-Form des Diffusors angeordneten Lippen bzw. die Erzeugung von indirektem Licht, d.h. in Richtung zur Decke abgestrahltes Licht, weiter optimiert werden. Hierzu kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, die Innenseite des Dachabschnittes des Diffusors im Bereich der Einbuchtung mit einer glänzenden oder hochglänzenden Oberfläche auszustatten, sodass ein hoher Anteil, welcher im Prozentbereich des auftreffenden Lichtes liegen kann, in Richtung auf die Lippen bzw. die Seitenschenkel des Diffusors zu richten. Zu zur Erhöhung des Reflexionsgrades kann dieser Bereich der Innenseite des Dachabschnittes oberflächenbearbeitet sein.
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In einer weiteren Ausführungsform, welche mit der vorhergehenden kombinierbar ist, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, die Innenseite des Dachabschnitts im Bereich der Einbuchtung mit auf die jeweilige Geometrie angepasste Krümmungsradien auszustatten, um die Richtung des an der Innenseite des Diffusors reflektierten Lichtes zu optimieren.
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Erfindungsgemäß kann zum einen der streuende Charakter des Materials des Diffusors zur Gestaltung einer möglichst homogenen Lichtverteilung genutzt und andererseits die Reflexionseigenschaften des Diffusors an der Innenseite im Bereich der Einbuchtung zur Optimierung der Lichtabstrahlcharakteristik eingesetzt werden.
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Vorteilhafterweise können die sich längserstreckenden Lippen des Diffusors auch zur Befestigung des Diffusors an einer zugeordneten Halteeinrichtung der Leuchte gestaltet sein. Hierzu kann an der Innenseite der jeweiligen Lippe ein Befestigungsmittel angeordnet sein, welches insbesondere als sich längs mit der Lippe erstreckende Rastelement angeformt sein kann. Dabei kann das an der Lippe angeformte Rastelement eine Lauffläche für einen Rastnocken einer Halteeinrichtung der Leuchte für den Befestigungsvorgang bereitstellen, bei welchem das relative Bewegen der Lauffläche zum Rastnocken der Halteeinrichtung ein Zurückfedern der Lippe nach außen für einen nachfolgenden Rastvorgang bereitgestellt werden kann, bei welchem eine Anlagefläche des Rastelements zur Anlage an eine Rastfläche des Rastnockens der Halteeinrichtung kommt.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Baugruppe für eine langgestreckte LED-Leuchte mit einer, eine geometrischen Reihenanordnung von LEDs aufweisende Platine sowie Halteeinrichtungen zur Befestigung der Platine an einem Träger, wie einem langgestreckten Geräteträger oder einem Leuchtengehäuse, wobei Halteeinrichtungen in Längsrichtung zu beiden Seiten der LEDs angeordnet sind und der erfindungsgemäß ausgebildete Diffusor in Einbaulage die Halteeinrichtungen umgreift und ein an einer Lippe des Diffusors angeformtes Rastelement mit den Halteeinrichtung zum Halten des Diffusors zusammenwirkt. Eine derartige Baugruppe kann zur Gestaltung einer Leuchte bzw. eines Leuchtbandes mit beliebiger Länge eingesetzt werden. Dabei kann eine modulare Bauweise zweckmäßig sein, insbesondere durch das Vorsehen eines langgestreckten Tragprofils, das an der Decke befestigt wird, an welches ein Geräteträger befestigbar ist, welcher eine solche Baugruppe, bestehend aus der LED-Platine, den Halteeinrichtungen sowie den erfindungsgemäß ausgebildeten Diffusor trägt.
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Zweckmäßigerweise können die Lippen des Diffusors in Einbaulage bezüglich ihrer Höhe in Richtung zum Dachabschnitt so ausgebildet sein, das sie sich geometrisch über die Halteeinrichtungen hinaus erstrecken und auf diese Weise für eine Aufhellung des durch die Halteeinrichtung erzeugten Schattenbereichs sorgen. Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, dass die Lippen sich so weit nach innen in die U-Form und nach oben in Richtung zum Dachabschnitt erstrecken, dass sie im Querschnitt zur Längserstreckung des Diffusors außerhalb des direkten vom Leuchtmittel abgestrahlten Lichtes liegen. Auch hier können durch die Lippen Winkelbereiche des Diffusors bzw. einer zugeordneten Leuchte aufgehellt werden, in welche aufgrund des verwendeten Leuchtmittels keine Abstrahlung von direktem Licht erfolgt.
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Zur Erzielung einer möglichst homogenen Lichtverteilung kann es zweckmäßig sein, die lichte Höhe des Diffusors in Einbaulage, d.h. den Abstand zwischen den LEDs und dem Dachabschnitt größer als bei herkömmlichen Baugruppen für LED-Leuchten zu gestalten. Insbesondere kann es zweckmäßig sein, den Abstand zwischen den LEDs und dem Dachabschnitt im Bereich der Einbuchtung größer als etwa 2,5 cm, insbesondere größer 2,8 cm einzustellen. Dabei kann die vorzugsweise mittige und in Längsrichtung des Diffusors verlaufende Einbuchtung vergleichsweise gering sein, insbesondere und zweckmäßigerweise im Bereich von etwa 10%–12% des kleinsten Abstandes zwischen den LEDs und des Dachabschnittes im Bereich der Einbuchtung.
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An der Innenseite des Diffusors können Krümmungsradien im Bereich der Einbuchtung des Dachabschnittes zweckmäßigerweise so gestaltet sein, dass das von einer LED in einer Querschnittsebene emittierte Licht als direktes Licht an die Innenoberfläche eines Seitenschenkels reflektiert wird, von dem es entweder zurück reflektiert wird, insbesondere in Richtung zur Lippe oder in den Seitenschenkel hinein transmittiert und diesen nach außen verlässt. Der Fachmann erkennt, dass je nach lichttechnischer Vorgabe die Erzeugung von indirektem Licht bzw. die Erzeugung einer Aufhellung von Kernschattenbereichen innerhalb der Leuchte spezifisch je nach Anforderung optimiert werden kann.
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Um bei der erfindungsgemäßen Baugruppe für eine LED-Leuchte eine Entblendung für direkt nach unten abgestrahltes Licht bereitzustellen, kann die zusätzliche Verwendung und Anordnung eines langgestreckten Lichtrasters mit in Einbaulage nach oben und unten offenem Gehäuserahmen vorgesehen sein, wobei der Gehäuserahmen einen Rastereinsatz mit zwei Seitenreflektoren sowie eine Mehrzahl in Längsrichtung beabstandete Querreflektoren umfasst. Vorzugsweise ist in Einbaulage der Diffusor zumindest abschnittsweise zwischen den beiden Seitenreflektoren angeordnet und ragt insofern in das Rastergehäuse hinein. Zweckmäßigerweise kann dabei vorgesehen sein, dass der Diffusor so weit in das Rastergehäuse hineinragt, dass direktes Licht der LEDs des Diffusors an den Seitenschenkeln transmittiert. Diese Gestaltung weist den Vorteil auf, dass das aufgrund der Reflexion an der Innenfläche des Diffusors im Bereich der Einbuchtung erzeugte Licht den Diffusor trotz der Verwendung eines Lichtrasters weiterhin verlassen kann zur Erzeugung von indirektem Licht, das an der Befestigungsdecke reflektiert wird. Darüber hinaus ist für einen Betrachter bei einer seitlichen Betrachtung der Leuchte durch die beschriebene lichttechnische Wirkung der Lippen eine Aufweichung eventuell vorhandener Kernschatten erreicht.
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Darüber hinaus ist mit der vorliegenden Anmeldung ein zweiter Diffusor für eine langestreckte Leuchte, insbesondere eine LED-Leuchte mit einer Reihenanordnung von LEDs, als erfinderisch offenbart und beschrieben, welcher im Querschnitt senkrecht zur Längserstreckung im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist mit zwei Seitenschenkel und einem die Seitenschenkel verbindenden Dachabschnitt. Dabei weist der Dachabschnitt im Schnitt senkrecht zur Längserstreckung eine Einbuchtung nach innen auf zur Erzeugung von auf die Seitenschenkel reflektierten Lichtes. Insofern bedarf es bei diesem Erfindungsgegenstand die oben beschriebene zusätzliche Lippe an beiden Seitenschenkeln nicht. Alle weiteren, sich nicht auf die Lippe beziehenden und obenstehend beschrieben Weiterbildungen des erstbeschriebenen Diffusors bzw. einer diesbezügliche Baugruppe sind auch auf den zweiten erfindungsgegenständlichen Diffusor anwendbar. Beispielsweise kann bei dem zweiten Diffusor zweckmäßigerweise auch die Innenseite des Dachabschnittes im Bereich der Einbuchtung eine glänzende oder hochglänzende Oberfläche aufweisen. Dabei sind die obenstehend beschriebenen Rastelemente jeweils nicht an einer Lippe gemäß des ersten Erfindungsgegenstandes, sondern stattdessen direkt an den beiden Seitenschenkeln angeordnete sein zum Zusammenwirken mit zugeordneten Rastelementen der Halteeinrichtungen bzw. Niederhaltern.
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen durch das Beschreiben einiger Ausführungsformen erläutert, wobei
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1 in einer perspektivischen Ansicht eine erfindungsgemäß gestalteter Diffusor zusammen mit weiteren Bauteilen einer Baugruppe für eine LED-Leuchte,
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2 die in 1 dargestellte Baugruppe ohne Diffusor in einer perspektivischen Ansicht,
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3 die in 1 gezeigte Baugruppe in einer Schnittdarstellung senkrecht zur Längsachse,
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4 eine Ausschnittsvergrößerung der 3,
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5 die in 1 gezeigte Baugruppe erweitert um ein Tragprofil in einer Schnittdarstellung senkrecht zur Längsachse,
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6a in einer perspektivischen Extrusionsdarstellung ein Lichtraster für die in 4 angegebene Baugruppe,
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6b das zusammengesetzte Lichtraster der 6a in einer Schnittdarstellung senkrecht zur Längsachse,
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7a eine zu der in 5 um das Lichtraster gemäß 5a, b erweiterte Baugruppe vor der Zusammenfügung in einer vereinfachten Schnittdarstellung, und
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7b die Baugruppe der 7a im zusammengesetzten Zustand
zeigen.
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Der Aufbau und die Verwendung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Diffusors 1 ist in 1 dargestellt. Erkennbar ist eine Baugruppe 100, umfassend einen langgestreckten Geräteträger 110, auf welchem eine Platine 120 angeordnet ist, die eine Vielzahl von zur Längsachse nebeneinander in Reihe angeordnete LEDs 121 aufweist, wobei die Platine 120 mittels einer Halteeinrichtung in Form einer Vielzahl von Niederhaltern 130 befestigt ist. Diese Niederhalter sind links und rechts zur LED-Reihe angeordnet und verlaufen in Querrichtung beabstandet zur LED-Reihe jeweils auf einer Seite zueinander beabstandet über die gesamte Längserstreckung der Platine. Die Befestigung der Platine am Geräteträger 110 erfolgt in der angegebenen Ausführungsform durch an jedem der Niederhalter mittels einer Schraube 131, welche sich durch den jeweiligen Niederhalter 130, die Platine 120 bis auf den Geräteträger 110 erstreckt.
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Der Diffusor 1 ist im Wesentlichen im Querschnitt senkrecht zur Längserstreckung U-förmig mit Seitenschenkeln 2A, 2B und einem diese Seitenschenkel verbindenden Dach- oder Mittenschenkel 3 aufgebaut. Der Dachschenkel weist mittig über seine gesamte Längserstreckung und damit korrespondierend zu der LED-Reihe eine V-förmige Einbuchtung auf, wobei ausgehend von der Symmetrieebene S äquivalente Dachabschnitte 3a, b bzw. 3b, d ausgebildet sind, welche innenseitig unterschiedliche Krümmungsradien besitzen und auf die untenstehend noch näher eingegangen wird. Die Symmetrieebene verläuft dabei durch die Mitte der Einbuchtung sowie mittig durch die LED-Reihe.
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Die perspektivische Darstellung der 1 lässt auch eine spezifische Gestaltung der Seitenschenkel an deren freien Enden für die beschriebene Ausführungsform erkennen. An die beiden, zusammen mit dem Dachschenkel 3 die grundsätzliche U-Form bildenden Seitenschenkel 2A, 2B ist jeweils ausgehend vom zum Dachschenkel entferntesten Bereich eine sich nach innen, d.h. in Richtung zur LED-Reihe und nach oben in Richtung zum Dachabschnitt erstreckende Lippe 5a, b angeformt. In der dargestellten Ausführungsform umgreifen diese Lippen 5a, b zumindest teilweise die Niederhalter 130. Wiederum innen liegend zur Lippe 5a, 5b, d.h. in Richtung zur LED-Reihe, ist an die jeweils ein sich mit der Lippe über die gesamte Längserstreckung des Diffusors verlaufendes, im Querschnitt stegförmiges Rastelement 6a, b angeformt. Diese Rastelemente 6a, 6b weisen eine an der oberen, zum Dachschenkel gerichteten Stirnfläche eine Rastfläche 7a bzw. 7b auf. Auf die Funktion der Rastelemente 6a, 6b wird untenstehend näher eingegangen.
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In der beschriebenen Ausführungsform ist der Diffusor 1 aus einem transluzenten Material mittels eines Stranggussverfahrens hergestellt, wobei die gewünschte Diffusorwirkung im Wesentlichen durch die Wechselwirkung des Lichtes mit dem Diffusormaterial im Volumen des Diffusors resultiert.
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Wie aus der 1 ersichtlich, erstrecken sich die beiden Seitenschenkel 2A, 2B im Wesentlichen derart, dass sie sich mit fortlaufender Erstreckung zum freien Ende voneinander wegbewegen. Die sich daran anschließende jeweilige Lippe 5a, 5b haben ihren jeweiligen Ansatzpunkt etwa am untersten Ende, d.h. zum Dachschenkel entferntesten Ende der Seitenschenkel.
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2 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Baugruppe gemäß 1, wobei zur Klarheit der Darstellung des Diffusors 1 weggelassen wurde. Wie beschrieben ist die LED-Platine 120 über seitlich zu der LED-Reihe angeordnete Niederhalter 130 am Geräteträger 110 befestigt, wobei sich die Befestigungsschraube 131 durch den Niederhalter 130, die Platine 120 in den Geräteträger 110 hinein erstreckt. Dargestellt ist ferner ein Rahmen 50 dargestellt, welcher am Ende einer solchen Baugruppe angeordnet ist. Dieser Rahmen weist entsprechend der Innenkontur des Diffusors 1, siehe 1, einen Aufnahmeflansch 52 auf, wobei die Stirnseite des Diffusors 1 im Einbauzustand am Rahmensteg 51 des Rahmens 50 zu liegen kommt.
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Je nach Ausführungsform der dargestellten Baugruppe kann diese eine Länge von beispielsweise 1.500 mm aufweisen, wobei durch eine Aneinanderreihung einer Mehrzahl derartiger Baugruppen eine Leuchte beliebiger Länge realisiert werden kann. Insofern kann der in 2 dargestellte Rahmen 50 entweder als Endkappe ausgebildet sein oder spiegelsymmetrisch zu einer Ebene senkrecht zur Längsachse, sodass auf den Rahmen von beiden Seiten ein wie in 1 angegebener Diffusor aufgeschoben und gehalten werden kann.
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Die zu beiden Seiten beabstandet zur LED-Reihe angeordneten Niederhalter 130 erstrecken sich auf jeder Seite der LED-Reihe, jeweils beabstandet zueinander über die gesamte Länge der Baugruppe 100 bzw. Diffusor 1. Insoweit sind von dieser Mehrzahl von Niederhaltern in dem in 2 dargestellten Ausschnitt nur jeweils einer pro Seite dargestellt.
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In der beschriebenen Ausführungsform der Baugruppe sind diese Niederhalter multifunktional ausgebildet, d.h. sie dienen zum einen für die beschriebene Befestigung der Platine 120 am Geräteträger 110. Darüber hinaus sind an der Innenseite in Einbaulage in Richtung zur LED-Reihe Fixiermittel in Form von Rastelementen, insbesondere in der Art eines Rastnockens 132 vorgesehen. Allein das Rastelement des hinteren Niederhalters 130 ist in der 2 erkennbar, der in der Figur untere Niederhalter 130 kann zweckmäßigerweise identisch zu dem Oberen aufgebaut. Die an der Innenfläche der Niederhalter 130 angeordneten Rastelemente 132 sind in den dargestellten Ausführungsformen ohne Funktion, können jedoch zum Halten einer direkt über die LED-Reihe angebrachte Primäroptik zur zusätzlichen Lichtlenkung eingesetzt werden. Eine derartige zusätzliche Gestaltung liegt vollständig im Rahmen der vorliegenden Erfindung.
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Aus der in 1 dargestellten Perspektive ist ersichtlich, dass der Diffusor 1 alle Niederhalter umgreift, sodass die Befestigung des Diffusors über Befestigungselemente erfolgt, welche an der Außenseite der Niederhalter 130 angeordnet sind und mit einem komplementären Befestigungselement an dem Diffusor zum Halten des Diffusors an der Baugruppe zusammenwirken.
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Wie aus 2 mit Bezug auf den unteren Niederhalter 130 erkennbar, umfasst dieser an seiner Außenseite drei als Rastnocken ausgebildete Rastelemente 133, 134 und 135, welche in Bezug auf ihren Aufbau mit Ausnahme ihrer Längserstreckung identisch aufgebaut sind. Insofern wird im Folgenden allein das mittlere, in seiner Längserstreckung größer Rastelement in der Form eines Rastnockens Bezug genommen.
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Das Rastelement 133 weist eine starre, als Steuerfläche wirkende Schrägfläche 133a zum Führen eines an dem Diffusor 1 angeordneten Rastelements für den Vorgang des Ineingriffbringens des Diffusors mit den Niederhaltern auf. Neben einer Längserstreckung weist diese Schrägfläche insofern eine Erstreckungskomponente im Einbauzustand nach unten in Richtung zum Geräteträger sowie nach außen weg von der LED-Reihe auf. Am außenseitigen Ende diese Schrägfläche 133a weist das Rastelement 133 eine sich parallel zur Platine 120 und damit in Einbaulage horizontal erstreckende Rastfläche 133b auf, deren Funktion untenstehend erläutert wird.
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Die beiden vom mittleren Rastelement 133 am Niederhalter 130 an seiner Außenfläche angeordneten weiteren Rastelemente 134, 135 sind in Bezug auf ihre in der Figur nicht bezeichneten Schrägflächen bzw. Rastflächen identisch und fluchtend allein in Längsrichtung verschoben zu denen des mittleren Rastelements 134 angeordnet und gestaltet, sodass diese in einer nicht dargestellten Ausführungsform entfallen können.
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Das Zusammenwirken der Halteeinrichtungen respektive Niederhalter 130 mit dem Diffusor 1, zu dessen Befestigung geht aus der Querschnittsdarstellung der 3 sowie der diesbezüglichen Ausschnittsvergrößerung der 4 hervor. 3 ist dabei eine Frontansicht der perspektivischen Darstellung von 1, während 4 vergrößert die Befestigung des Diffusors 1 an den Niederhaltern 130 zeigt.
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In Einbaulage hintergreift das innen an der Lippe 5a, 5b angeordnete Rastelement 6a, 6b die zugeordneten Rastelemente 133 bis 135 derart, dass die Rastfläche 133b (siehe 2) an einer zugeordneten, in Richtung zum Dachabschnitt des Diffusors weisenden Anlagefläche 7a, 7b des Rastelements 6a, 6b anliegt. Die Rastelemente 6a, 6b verlaufen dabei über die gesamte Länge des Diffusors, in entsprechender Weise die diesbezügliche Rastfläche 133b.
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Wie insbesondere aus 4 entnehmbar, liegt im Eingriffszustand des Rastelements 6a, 6b der Lippe 5a, 5b mit dem Rastelement 133 des Niederhalters 130 die zur Anlagefläche 7a, 7b gegenüber liegende Stirnfläche 9a, 9b des Rastelements 6a, 6b am Geräteträger 110 an. Insofern kann ein unbeabsichtigtes Aufbringen einer Kraft auf den Diffusor etwa senkrecht zum Geräteträger 110 nicht zu einem unbeabsichtigten Lösen des Diffusors aus dem Eingriff mit den Halteeinrichtungen respektive Niederhalter 130 führen.
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Wie der Fachmann ferner der vergrößerten Darstellung der 4 erkennt, kann bei der beschriebenen Ausführungsform ein Ineingriffbringen des Diffusors 1 mit den Niederhaltern 130 dadurch hervorgerufen werden, dass der Diffusor horizontal ausgerichtet zum Geräteträger 110 bzw. den Niederhaltern 130 auf die Niederhalter zugeführt wird. Dabei kommen zunächst die Schrägen 8a, b der Rastelemente 6a, 6b in Kontakt mit den starren Schrägflächen 133a der Niederhalter 130. Beim weiteren ausgerichteten Zuführen des Diffusors in Richtung des Geräteträgers 110 gleiten die Schrägen 8a, 8b weiter auf den Schrägflächen 133a der Niederhalter 133, wodurch beide Rastelemente 6a, 6b und damit beide Lippen 5a, 5b federnd nach außen gedrückt werden. Sobald die Anlageflächen 7a, 7b unterhalb die Rastfläche 133b (siehe 2) kommt, schnappen die Lippen 5a, 5b nach innen zur Verrastung des Diffusors an den Niederhaltern.
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Die integral mit dem Rest des Diffusors hergestellten und das auftreffende bzw. transmittierende Licht streuende Lippen 5a, 5b umgreifen nach innen sich erstreckend die Niederhalter 130. In der Querschnittsdarstellung der 3 berührt zweckmäßigerweise eine Verbindungsgerade (gemäß der dargestellten Strichlinie K) zwischen einer LED und dem freien Ende der Lippe 6a, 6b keine Bauteile innerhalb des Diffusors, insbesondere nicht die Niederhalter 130. In der beschriebenen Ausführunsgform beträgt dieser freie Abstrahlwinkel etwa 120° und kann an die Abstrahlcharakteristik der verwendeten LEDs angepasst sein.
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Licht, das an der Innenfläche des Diffusors zurück in den Diffusorhohlraum reflektiert wird sowie Licht, das innerhalb der Wandung des Diffusors zurück in den Diffusorhohlraum gestreut wird, fällt zumindest teilweise direkt oder indirekt auf die Lippen 5a, 5b. Hierdurch erfolgt eine Aufhellung des insbesondere durch die Niederhalter verursachten Kernschattens an den entsprechenden Orten in der Längserstreckung der Baugruppe, an welchen jeweils ein Niederhalter angeordnet ist. Ein Großteil des Lichtes, dass in die durch die Lippe 5a und den Seitenschenkel 2A bzw. die Lippe 5b und den Seitenschenkel 2B gebildete und sich über die gesamte Länge des Diffusors erstreckende Rinne fällt, kann zur Aufhellung ansonsten vorhandener Schattenbereiche beitragen. Diese Rinnen sind jeweils in Richtung zum Dachabschnit 3 geöffnet und weisen in bestimmten Ausführungsformen eine Höhe h auf von mindestens 25 % des Abstandes P der LEDs zur inneren Oberfläche des Dachabschnittes. Die Breite der Rinne an ihrer zum Dachabschnitt gerichteten Öffnung kann in bestimmten Ausführungsformen etwa 20% der Quererstreckung des Diffusors betragen.
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Zur Verstärkung des beschriebenen Effektes der Aufhellung weist in der beschriebenen Ausführungsform der Diffusor im Dachbereich die mit Bezug auf 1 beschriebene Einbuchtung auf, die symmetrisch zur LED-Reihe ausgebildet ist.
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Dabei sind ausgehend von der Symmetrieebene S, welche sich durch die Mitte der Ausbuchtung mittig durch die LED-Reihe erstreckt, zumindest zwei nach außen sich erstreckende Dachabschnitte 3a, 3c bzw. 3b, 3d gestaltet, welche sich in ihrem Radius an der Innenfläche dieser Dachabschnitte unterscheiden. Zur Beibehaltung eines symmetrischen Lichtverteilungsverhaltens sind die Abschnittsflächen 3a und 3b einerseits sowie 3c und 3d andererseits innenseitig mit dem gleichen Krümmungsradius gestaltet, um in definierter Weise die dort auffallenden Strahlen im Wesentlichen auf die leicht nach außen gekrümmten Abschnitte des Seitenschenkels 2A, 2B zu richten. Damit kann einerseits durch eine weitere Reflexion an der Innenseite dieser Seitenschenkelabschnitte ein Lichteinfall auf die Lippen 5a, 5b zur Aufhellung der beschriebenen Schattenbereiche erzeugt werden.
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Darüber hinaus kann durch die eingerichtete gezielte Reflexion von direktem Licht der LEDs am Dachabschnitt des Diffusors auf die nach außen gerichteten Bereiche der Seitenschenkel 2A, 2B ein nicht unerheblicher Transmissionsanteil erzeugt werden. Dieser Transmissionsanteil kann nach Durchlaufen der Diffusorwandung zumindest teilweise die Leuchte in einer Strahlrichtung verlassen, welche die Platinenebene schneidet und damit die Erzeugung von indirektem Licht, beispielsweise an einer Decke oberhalb der Leuchte bewirken.
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5 zeigt die in 1 dargestellte Baugruppe erweitert um ein Tragprofil 200, an das die Baugruppe gemäß 1 auf herkömmliche Weise befestigt werden kann. Dabei dient das Tragprofil zum einen zur Befestigung der gesamten Baugruppe an einer Decke und zum anderen zur Aufnahme von elektrischen und elektronischen Bauteilen wie elektrischen Versorgungselementen, welche an der sich von der zur LED-Seite des Geräteträgers abgewandten Seite angebracht sind und sich in das Tragprofil hinein erstecken können.
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Wie schon angegeben, sind an der Innenseite des Dachabschnittes 3 des Diffusors 1 im Bereich der Einbuchtung, beginnend von der Mitte der Einbuchtung, d.h. von der tiefsten Stelle zu beiden Seiten abgesehen von dem in 1 bezeichneten mittleren Bereich D1 zwei weitere Bereiche D2 und D3 festgelegt. Innerhalb dieser Bereiche D2 und D3 ist an der Innenseite des Diffusors jeweils ein bestimmter Krümmungsradius R1 bzw. R2 gestaltet, um die beschriebenen Reflexionen in Richtung des Seitenschenkels 2B respektive der durch den Seitenschenkel 2B und die Lippe 5b gebildeten Rinne oder Graben zu richten. Die gleiche geometrische Gestaltung an der Innenseite der Einbuchtung ist zur Erzielung einer symmetrischen Lichtverteilung auf der in der 5 rechten Seite der Einbuchtung realisiert. Zweckmäßigerweise beträgt der lichte Abstand P zur Mitte der Einbuchtung mehr als 25 mm, insbesondere ca. 29 mm.
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Vorteilhafterweise kann je nach Ausführungsform das Verhältnis der Quererstreckung des Diffusors zum Abstand P etwa 1,8 bis 2,4, insbesondere 2,2 betragen.
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Zweckmäßigerweise kann je nach Ausführungsform das Verhältnis der optisch wirksamen Höhe h der Lippe 5a, b zum Abstand P größer 0,25, insbesondere > 0,3 sein.
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6a zeigt ein zur Verwendung der in 5 dargestellten Baugruppe nutzbares Lichtraster 300 in einer perspektivischen Explosionsansicht zur Darstellung der einzelnen Bauteile. Das Raster umfasst einen rechteckförmigen Gehäuserahmen 310, welcher stirnseitig Auflagestege 311, 312 besitzt, welche an die Dachform des Diffusors angepasst ist. Der Gehäuserahmen 310 nimmt einen Einsatz 320 auf, welcher über seine Seitenfläche zwei Seitenreflektoren 330a, b aufweist, die im oberen, dem Leuchtmittel zugewandten Bereich nach außen schräg verlaufend. Zwischen den Seitenreflektoren verläuft in einem, dem Lichtaustritt zugewandten unteren Abschnitt des Gehäuserahmens eine Mehrzahl von in Längsrichtung beabstandete und sich in Querrichtung erstreckende Querreflektoren 340. Das Lichtraster 300 wird mit zwei jeweils zweiteiligen Halteklammern 350 an der Baugruppe gemäß 5 befestigt. 6a zeigt ein zusammengesetztes Lichtraster gemäß 6a in einer Schnittdarstellung senkrecht zur Längserstreckung des nach oben und unten offenen Gehäuserahmens 310.
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Die 7a, 7b zeigen in einer vereinfachten Querschnittsdarstellung das Verbinden einer Baugruppe gemäß 5 mit einem Lichtraster gemäß den 6a, b. Dabei ist die zweiteilige Klammer 350 ausgebildet, die Baugruppe gemäß 5 vollständig zu umschließen, wenn diese auf das Lichtraster 300 aufgesetzt ist, den zusammengebauten Zustand zeigt 7b. Erkennbar ragt der Diffusor 1 nicht vollständig in den Gehäuserahmen des Lichtrasters 300 hinein, sodass beide Seitenschenkel 2a, 2b des Diffusors über die Höhe F freiliegen, und über diese Wandabschnitte Licht die Baugruppe verlassen kann. Zur Vereinfachung der Darstellung ist die Lippe 5a, 5b nicht dargestellt, sie liegt oberhalb des durch die gestrichelten Linien begrenzten Abstrahlkegels. Aufgrund der obenstehend beschriebenen Gestaltung des Diffusors im Dachbereich erfolgt auch hier eine nicht unerhebliche Abgabe von Licht in eine Richtung, welche die Platinenebene schneidet, sodass auch bei der in 7b gezeigten Baugruppe indirektes Licht durch Abstrahlung nach oben zur Decke erzeugbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Diffusor
- 2A, 2B
- Seitenschenkel
- 3
- Dachschenkel, Mittenschenkel
- 3a, b
- Dachabschnitt
- 3c, d
- Dachabschnitt
- 5a, 5b
- Lippe
- 6a, 6b
- Rastelement
- 7a, 7b
- Anlagefläche
- 8a, 8b
- Schräge
- 9a, 9b
- Anschlag
- 50
- Rahmen
- 51
- Rahmensteg
- 52
- Flansch
- 100
- Baugruppe
- 110
- Geräteträger
- 120
- Platine
- 121
- LED
- 130
- Niederhalter
- 131
- Schraube
- 132
- Rastelement
- 133
- Rastelement
- 133a
- Schrägfläche
- 133b
- Rastfläche
- 134
- Rastelement
- 135
- Rastelement
- 200
- Tragprofil
- 300
- Lichtraster
- 310
- Gehäuserahmen
- 311, 312
- Auflagesteg
- 320
- Einsatz
- 330a, b
- Seitenreflektor
- 340
- Querreflektor
- 350
- Halteklammer
- h
- Lichte Lippenhöhe
- F
- Fenster
- P
- Abstand LED-Diffusor
- S
- Symmetrieebene
