DE102017213534A1 - LED-Beleuchtungseinrichtung - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine modular aufgebaute LED-Beleuchtungseinrichtung mit einem länglichen Träger (12), wenigstens einem am Träger (12) gehaltenen LED-Modul (26) mit einem oder mehreren lichtemittierenden Halbleiterelementen als Lichtquelle, einer Steuerschaltung mit zumindest einem LED-Treiber für den Betrieb des LED-Moduls und Verbindungsmitteln (40), welche Ausgangsanschlüsse (60) der Steuerschaltung mit elektrischen Anschlüssen des LED-Moduls (26) verbinden. Die Steuerschaltung befindet sich in einem gesonderten Steuerschaltungs-Gehäuse (30A), das auswechselbar an dem Träger (12) gehalten ist. Das LED-Modul (26) ist außerhalb des Steuerschaltungs-Gehäuses (30A) ebenfalls auswechselbar an dem Träger (12) gehalten. Die im Steuerschaltungs-Gehäuse (30A) befindliche Steuerschaltung kann entstehende Wärme über das Steuerschaltungs-Gehäuse (30A) direkt an die Umgebungsluft abführen, ohne zur Erwärmung des LED-Moduls (26) nennenswert beizutragen. Die gute Wärmeableitung und die geringere Erwärmung des LED-Moduls (26) sorgt für eine lange Lebensdauer der Module, was zusammen mit der auswechselbaren Halterung am Träger zu niedrigen Wartungskosten und hoher Lichtausbeute sorgt führt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine LED-Beleuchtungseinrichtung, insbesondere eine LED-Beleuchtungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Hintergrund
  • LEDs (Leuchtdioden) bzw. LED-Module mit einer oder mehreren LEDs haben in der Beleuchtungstechnik in den vergangenen Jahren zunehmend Glühlampen, Leuchtstofflampen, sogenannte Energiesparlampen etc. als Lichtquellen verdrängt und werden dies weiter tun. LEDs haben als Lichtquellen gegenüber ihren Vorgängern erhebliche Vorteile, die allgemein bekannt sind und deshalb hier nicht weiter ausgeführt zu werden brauchen (siehe z.B. die von licht.de, Fördergemeinschaft Gutes Licht, Lyoner Straße 9, 60528 Frankfurt am Main herausgegebene Schrift und bei ZSG, der Servicegesellschaft des ZVEI beziehbare Schrift licht.wissen 17, die online unter: https://www.licht.de/fileadmin/Publikationen_Downloads/lichtwissen17­_LED.pdf abrufbar ist).
  • LEDs bzw. LED-Module werden einerseits als fest verbaute, also nicht wechselbare Elemente von LED-Leuchten eingesetzt. Andererseits kennt der Stand der Technik aber auch „Retrofit-Lampen“. Als „Retrofit-Lampen“ werden Lampen bezeichnet, die LEDs als Lichtquelle einsetzen und in die Fassungen herkömmlicher Leuchten passen, um deren ursprüngliche Lampen zu ersetzen. Hierdurch können ohne den Austausch kompletter Leuchten die Vorteile der LED-Beleuchtung genutzt werden. Solche Retrofit-Lampen existieren auch bereits als Ersatz für Leuchtstofflampen in Leuchten, die für Leuchtstofflampen entwickelt wurden und noch in großer Zahl im Einsatz sind. Soweit im nachfolgenden Text der Begriff „Leuchtstofflampe“ verwendet wird ist darunter stets eine gerade zweiseitig gesockelte Leuchtstoffröhre, insbesondere, aber nicht ausschließlich des Typs T8 gemeint.
  • Die DE 10 2012 000 973 A1 offenbart ein Beispiel solch einer Retrofit-Lampe zum Ersatz einer Leuchtstofflampe. Ihre äußere Gestalt gleicht derjenigen einer herkömmlichen Leuchtstofflampe einschließlich der Sockel an beiden Enden. Eine aus zwei Halbschalen zusammengesetzte längliche gerade Röhre wird von zwei als Endkappen ausgebildeten Lampensockeln zu einem Gehäuse geschlossen. In dem geschlossenen Gehäuse befindet sich auf einer ersten Platine außer den LEDs auch eine netzbetriebene Ansteuerelektronik für die LEDs. Zur Erzielung eines modularen Aufbaus dieser Lampe kann mindestens eine weitere Platine mit LEDs vorgesehen werden, die mittels einer Steckverbindung elektrisch und mechanisch mit der ersten Platine quasi als Verlängerung verbunden wird und eine variable Länge der Lampe mit nur zwei oder drei Platinentypen ermöglicht. Die LEDs der zweiten Platine werden aufgrund der elektrischen Verbindung zwischen den Platinen auch von der Ansteuerelektronik der ersten Platine gespeist. Die Ansteuerelektronik befindet sich vorzugsweise auf der den LEDs abgewandten Seite der ersten Platine. Eine erste der beiden Halbschalen des Gehäuses befindet sich an der LED-Seite der Platine(n), während die zweite Halbschale an der entgegengesetzten Seite der Platine(n) sitzt. Die erste Halbschale ist im Wesentlichen transparent, während die zweite Halbschale aus einem wärmeleitenden Material, insbesondere Aluminium, Stahl oder dergleichen besteht und der Wärmeableitung an die Umgebung dient.
  • Die DE 10 2014 111746 B4 beschreibt eine andere Retrofit-Lampe, deren äußere Gestalt ebenfalls derjenigen einer herkömmlichen Leuchtstofflampe gleicht. In einer länglichen geraden Röhre als Gehäuse befindet sich eine längliche Basisplatte als Träger eines LED-Moduls und einer Antriebsschaltung. Die Röhre besteht aus einem transparenten Harzmaterial oder Glas und wird von zwei auf die Röhre aufgesteckten Endkappen zu einem alle Komponenten der Lampe enthaltenden geschlossenen Gehäuse komplettiert. Die Endkappen werden von Kontaktstiften durchsetzt und bilden so praktisch Lampensockel zum Einsetzen in entsprechende Fassungen einer Leuchte. Das LED-Modul weist auf einer weiteren Platte, die an einer Seite der Basisplatte montiert ist, eine erste und eine zweite lichtemittierende Einheit auf, die je mehrere in Längsrichtung der Platte aufgereihte lichtemittierende Elemente beinhalten. Bei diesem Stand der Technik geht es um die Änderung der Emissionsfarbe der Lampe mit Hilfe eines die Antriebsschaltung steuernden externen Signals.
  • Aus der DE 10 2009 006 406 A1 ist eine Gehäuseanordnung für ein Aufsteck-EVG (EVG: elektronisches Vorschaltgerät) für Leuchtstofflampen bekannt, das dafür vorgesehen ist, T8-Leuchtstofflampen mit ihrem G13-Sockel in für solche Lampen vorgesehenen Leuchten durch T5-Leuchtstofflampen mit G5-Sockel zu ersetzen. Dieses Aufsteck-EVG kombiniert also einen Sockeladapter von G5 auf G13 mit einem EVG. Die verschiedenen elektronischen Bauelemente dieses EVGs sind in verschiedenen, durch Trennwände getrennten Kammern eines Gehäuses untergebracht, und zwar so, dass sich wärmeempfindliche Bauelemente und wärmeerzeugende Bauelemente in verschiedenen Kammern befinden. Dieser spezielle Aufbau soll thermischen Problemen entgegenwirken und zu einer höheren Zuverlässigkeit des Geräts führen.
  • Aus der WO 2014 189 700 A2 ist ein Umrüst-Set zum Umrüsten von herkömmlichen Leuchten für Leuchtstofflampen auf den Betrieb mit LEDs als Lichtquelle bekannt. Dieser Stand der Technik ist insbesondere für größere Beleuchtungsanlagen mit zahlreichen in Gitterform angeordneten Leuchten gedacht. Das Umrüst-Set geht über den einfachen Austausch der Leuchtstofflampen durch LEDs hinaus und ermöglicht mit dem Ziel einer Energieverbrauchsoptimierung eine vielfältige Steuerung der Gesamtheit der umgerüsteten Leuchten wie auch jeder Leuchte einzeln.
  • Retrofit-Lampen wie die vorgenannten sind relativ preiswert und als Wegwerfartikel konzipiert. Sie sind weder dazu gedacht noch geeignet im Fall eines Defekts repariert zu werden, geschweige denn durch Nicht-Fachleute. Typisch für die beschriebenen Retrofit-Lampen ist, dass sie sowohl die LEDs bzw. LED-Module als auch die erforderliche Steuerschaltung bzw. den sogenannten LED-Treiber innerhalb desselben geschlossenen, zumindest teilweise transparenten Gehäuses enthalten. Es ist bekannt, dass sowohl die LED-Treiber als auch die LEDs selbst in aller Regel Wärme erzeugen und somit das Innere des Gehäuses aufheizen. Bei der DE 10 2012 000 973 A1 besteht zwar eine Hälfte des Gehäuses aus einem gut wärmeleitenden Metall zur Wärmeableitung. Die Wärme erzeugenden Komponenten stehen aber nur über einen verhältnismäßig großen Luftspalt mit entsprechendem Wärmeübergangswiderstand mit dem Metall in Verbindung.
  • Es ist andererseits auch bekannt, dass LEDs bei möglichst niedrigen Temperaturen betrieben werden sollten, um eine hohe Lichtausbeute und eine möglichst lange Lebensdauer zu erreichen. Die Lebensdauer der LEDs oder LED-Module, der LED-Treiber und ggfs. anderer Komponenten hat einen maßgeblichen Einfluss auf die jährlichen Wartungskosten einer LED-Beleuchtungsanlage. Diese Lebensdauer ist einerseits eine Frage der Qualität der einzelnen Komponenten und damit der Herstellungskosten, andererseits aber eben auch eine Frage der Temperatur. Die Betriebstemperatur von LEDs sollte - wie gesagt - möglichst niedrig sein. Der typische Aufbau eines LED-Treibers enthält zwar auch Elemente, deren Lebensdauer mit steigender Temperatur deutlich abnimmt, andererseits aber auch solche Elemente, deren Wirkungsgrad bei höherer Temperatur besser ist als bei niedriger Temperatur. Bei den LED-Treibern muss also ein Kompromiss zwischen einer höheren Lebensdauer und einem besseren Wirkungsgrad gefunden werden.
  • Die DIN EN 12665 definiert Leuchten als „Geräte zum Betreiben von Lampen und zur Verteilung des Lichts“ und Lampen als „Quellen optischer Strahlung, meist im sichtbaren Bereich“. Leuchtstofflampen sind Lampen in diesem Sinn. Zum Betrieb einer Leuchtstofflampe enthält die Leuchte ein sogenanntes Vorschaltgerät und zur Lichtverteilung besitzt die Leuchte eine entsprechende Optik z.B. in Form eines oder mehrerer Reflektoren und/oder Diffusoren.
  • Aus dieser für Leuchtstofflampe und zugehörige Leuchte zutreffenden Funktionsteilung zwischen Lampe und Leuchte ergibt sich beim Einsatz von Retrofit-Lampen ein weiteres Problem. Die in gleicher Form wie Leuchtstofflampen ausgebildeten Retrofit-Lampen weisen im Vergleich zu Leuchtstofflampen eine andere Abstrahlcharakteristik auf. Im Querschnitt besitzt eine Leuchtstofflampe eine quasi kreisförmige Lichtstärkeverteilungskurve um die Achse der Leuchtstofflampe. Im Gegensatz dazu stellt die entsprechende Lichtstärkeverteilungskurve jeder LED einer LED-Leiste, die aus mehreren in Axialrichtung aufgereihten LEDs besteht, näherungsweise einen Kreis dar, an dem die jeweilige LED vergleichbar einem Lambert Strahler tangential anliegt. Dieser Unterschied führt dazu, dass die mit Hilfe der Optik derselben Leuchte erzielte Lichtverteilung im Fall einer LED-Lampe völlig verschieden ist von der im Fall einer Leuchtstofflampe. Die Optik einer Leuchte für Leuchtstofflampen ist natürlich dafür ausgelegt, das Licht der Leuchtstofflampe in gewünschter Weise zu verteilen. Deshalb macht sich beim Austausch einer Leuchtstofflampe gegen eine Retrofit-Lampe häufig Enttäuschung breit, weil die Lichtverteilung nunmehr eine ganz andere ist, die praktisch auch nicht vorhersehbar ist.
  • Vor diesem Hintergrund hat sich der Erfinder der vorliegenden Erfindung das Ziel gesetzt, eine LED-Beleuchtungseinrichtung zu schaffen, die sich durch Langlebigkeit und minimierte Wartungskosten auszeichnet. Die LED-Beleuchtungseinrichtung soll auch so gestaltbar sein, dass sie nicht nur, aber auch wie eine Retrofit-Lampe eine Leuchtstofflampe in einer entsprechenden Leuchte ersetzen kann und dabei möglichst unabhängig von der Optik der Leuchte eine gewünschte Lichtverteilung bzw. Abstrahlcharakteristik erzielbar macht.
  • Zusammenfassung
  • Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe wird eine LED-Beleuchtungseinrichtung gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Abhängige Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.
  • Insbesondere wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine LED-Beleuchtungseinrichtung vorgeschlagen, umfassend: einen länglichen Träger (bevorzugt als längliches Profilelement ausgebildet), wenigstens ein am Träger gehaltenes LED-Modul mit einem oder mehreren lichtemittierenden Halbleiterelementen als Lichtquelle, eine am Träger gehaltene Steuerschaltung mit zumindest einem LED-Treiber für den Betrieb des LED-Moduls, und Verbindungsmittel (z.B. Verbindungelemente), welche Ausgangsanschlüsse der Steuerschaltung (31) mit elektrischen Anschlüssen des LED-Moduls verbinden.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steuerschaltung in einem gesonderten geschlossenen Steuerschaltungs-Gehäuse auswechselbar an dem Träger gehalten.
  • Gemäß einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform kann das LED-Modul außerhalb des Steuerschaltungs-Gehäuses (insbesondere bevorzugt auswechselbar) an dem Träger gehalten sein.
  • Der Begriff „LED-Beleuchtungseinrichtung“ als Bezeichnung für die vorliegende Erfindung trägt der Tatsache Rechnung, dass es sich bei ihr weder um eine „Lampe“, noch um eine „Leuchte“ im herkömmlichen Sinn (siehe die eingangs erwähnten Definitionen der DIN EN 12665) handelt. Die erfindungsgemäße LED-Beleuchtungseinrichtung enthält in ihrer Ausführung mit LED-Modul, Steuerschaltung und ggfs. optischem Element, alle gehalten von einem Träger, alle Komponenten einer Leuchte mit eingesetzter Lampe und kann auch - unabhängig von einer gesonderten Leuchte - als solche verwendet werden.
  • Wird die erfindungsgemäße LED-Beleuchtungseinrichtung dagegen mit Sockeln, z.B. G13 versehen, die für die Verwendung ohne gesonderte Leuchte nicht unbedingt erforderlich sind, kann sie aber auch wie eine Retrofit-Lampe als Ersatz einer Leuchtstofflampe in eine für letztere geschaffene Leuchte eingesetzt werden und stellt dann quasi eine Leuchte in einer Leuchte dar. Im letzteren Fall wird die Steuerschaltung mit der über die Sockel zugeführten Netzspannung gespeist. Bei einer Verwendung nicht als Retrofit-Lampe, sondern als eigenständige Leuchte ist die Speisung mit Netzspannung (in Deutschland 220 - 240 V) je nach Auslegung der Steuerschaltung für die erfindungsgemäße LED-Beleuchtungseinrichtung nicht unbedingt erforderlich.
  • Für das LED-Modul kommen alle lichtemittierenden Halbleiterelemente in Betracht, die sich für Beleuchtungszwecke eignen. Dies gilt für die bekannten lichtemittierenden Halbleiterelemente ebenso wie für zukünftige Entwicklungen und einschließlich organischer Halbleiterelemente wie OLEDs. Ein LED-Modul kann eines oder mehrere in einer oder mehreren Reihen angeordnete im Wesentlichen punktartig emittierende Halbleiterelemente umfassen oder auch flächenartig (z.B. streifenförmig) emittierende Halbleiterelemente, soweit verfügbar.
  • Eine LED-Beleuchtungseinrichtung gemäß der Erfindung ist vorteilhaft modular aufgebaut. Die wichtigsten Module oder Hauptkomponenten sind das LED-Modul und die zu seinem Betrieb erforderliche Steuerschaltung, zusammen mit dem sie haltenden Träger. Anders als beim Stand der Technik, sind diese Hauptkomponenten nicht in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass die von der Steuerschaltung erzeugte Wärme nicht oder nur in vernachlässigbarem Ausmaß zu einer Erwärmung des LED-Moduls beiträgt und umgekehrt. Außerdem kann die von diesen beiden Modulen erzeugte Wärme durch direkten Kontakt mit der Umgebungsluft bzw. über den Träger wirkungsvoll abgeführt werden, was der Lebensdauer und der Lichtausbeute des LED-Moduls zugutekommt. Die verlängerte Lebensdauer trägt zur Verringerung der Wartungskosten bei.
  • Die mit ihrem Gehäuse als eigenständiges Modul ausgebildete Steuerschaltung ist wie auch das eigenständige LED-Modul - vorzugsweise werkzeuglos - leicht austauschbar am Träger gehalten. Das Gehäuse (Steuerschaltungs-Gehäuse), in dem sich die Steuerschaltung befindet, ist vorzugsweise hermetisch geschlossen, und die Treiberspannung für das LED-Modul, die die Steuerschaltung erzeugt, ist vorzugsweise eine Sicherheitskleinspannung (engl. Safety Extra Low Voltage, SELV). Unter diesen Voraussetzungen fällt die LED-Beleuchtungseinrichtung in Schutzklasse III gemäß DIN EN 61140. Es ist dann nicht nur möglich, sondern auch zulässig, dass auch Nicht-Fachleute etwa die Steuerschaltung mit ihrem Gehäuse im Fall eines Defekts austauschen oder aus anderen Gründen ersetzen.
  • Ein weiterer Vorteil ist, dass unter dieser Voraussetzung selbst ein Träger aus einem elektrisch leitenden Material ohne andernfalls als Schutz vor Stromschlag benötigte isolierende Ummantelung auskommt. Es kann also auch ein Träger aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, aber auch elektrischer Leitfähigkeit, z.B. Aluminium, eingesetzt werden, der wegen seiner relativ großen direkt mit der Umgebungsluft in Verbindung stehenden Flächen als effektiver Kühlkörper dienen und die Wärmeableitung sowohl für die Steuerschaltung als auch das LED-Modul nochmal deutlich steigern kann.
  • Im Folgenden werden bevorzugte Weiterbildungen bzw. bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben, die individuell oder auch in Kombination miteinander bereitgestellt werden können.
  • In einer ersten bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung hält der Träger weiterhin ein optisches Element, das bevorzugt ausgebildet bzw. angeordnet ist, das von dem LED-Modul abgestrahlte Licht ganz oder zum Teil zu empfangen und zur Erzielung einer vorbestimmten Abstrahlcharakteristik der LED-Beleuchtungseinrichtung abzustrahlen.
  • In einer zweiten bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung ist das optische Element vorzugsweise auswechselbar an dem Träger gehalten.
  • In einer dritten bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung ist mindestens eines des oder der auswechselbar am Träger gehaltenen Komponenten werkzeuglos auswechselbar. Insbesondere ist vorzugsweise das am Träger gehaltene LED-Modul werkzeuglos auswechselbar und/oder das am Träger gehaltene Steuerschaltungs-Gehäuse ist werkzeuglos auswechselbar. Vorzugsweise kann auch das an dem Träger gehaltene optische Element werkzeuglos auswechselbar sein.
  • In einer vierten bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung ist der Träger bevorzugt ein angenähert H-förmiges Profilelement mit zwei sich in Längsrichtung erstreckenden Seitenwänden und einem sich in Längsrichtung erstreckenden, die Seitenwände verbindenden Querschenkel. Bevorzugt ist das LED-Modul auf einer ersten Seite des Querschenkels gehalten, während das Steuerschaltungs-Gehäuse vorzugsweise mit der Steuerschaltung auf einer der ersten Seite entgegengesetzten zweiten Seite des Querschenkels gehalten ist.
  • In einer fünften bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung weisen der Träger und das Steuerschaltungs-Gehäuse bevorzugt an den einander zugewandten Seiten vorzugsweise ineinander greifende Führungsschienen auf, die insbesondere bevorzugt eine relative Verschiebung von Träger und Steuerschaltungs-Gehäuse in Längsrichtung des Trägers (vorzugsweise einschließlich des Herausziehens des Steuerschaltungs-Gehäuses aus dem Träger) erlauben, aber eine relative Bewegung senkrecht zur Längsrichtung unterbinden.
  • In einer sechsten bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung weisen der Träger und das LED-Modul bevorzugt an den einander zugewandten Seiten vorzugsweise ineinander greifende Führungsschienen auf, die insbesondere bevorzugt eine relative Verschiebung von Träger und LED-Modul in Längsrichtung des Trägers (vorzugsweise einschließlich des Herausziehens des LED-Moduls aus dem Träger) erlauben, aber eine relative Bewegung senkrecht zur Längsrichtung unterbinden.
  • Die fünften und sechsten Weiterbildungen erlauben eine besonders einfache Montage der Steuerschaltung mit ihrem Gehäuse bzw. des LED-Moduls am Träger, indem diese Komponenten in jeweilige Führungen des Trägers von einer Stirnseite desselben her eingeschoben werden. In gleicher Weise können diese Komponenten wieder demontiert bzw. ausgewechselt werden. Die Führungen sind vorzugsweise so gestaltet, dass sie die genannten Komponenten in allen Richtungen außer der Trägerlängsrichtung arretieren. Für die Arretierung in Trägerlängsrichtung kommen grundsätzlich verschiedenste dem Fachmann geläufige Möglichkeiten in Betracht. Dabei muss allerdings berücksichtigt werden, ob der Träger gegenüber Temperaturänderungen längenstabil ist oder nicht, was bekanntermaßen vom jeweils verwendeten Material abhängt.
  • In einer siebten bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung ist an jedem Längsende des Trägers ein bevorzugt zwei abstehende Kontaktstifte aufweisender Lampensockel für die Zuführung einer Netzspannung zur Steuerschaltung vorgesehen. Vorzugsweise sind die Lampensockel integraler Bestandteil eines jeweiligen Sockelhalters oder an einem solchen montiert. Vorzugsweise sind die Lampensockel kompatibel mit den für typische Leuchtstoffröhren vorgesehenen Fassungen. Vorzugsweise bildet bzw. umfasst das Steuerschaltungs-Gehäuse zugleich einen der Sockelhalter.
  • Mit dem Vorsehen von Sockeln z.B. des Typs G13 an beiden Längsenden des Trägers, die mit denen von Leuchtstofflampen z.B. des Typs T8, kompatibel sind, gemäß der siebten Weiterbildung, erhält die erfindungsgemäße LED-Beleuchtungseinrichtung die Mittel, die zum elektrischen und mechanischen Anschluss in einer für Leuchtstofflampen entwickelten Leuchte erforderlich sind. Wenn das Gehäuse der Steuerschaltung (nachfolgend auch als „Steuerschaltungs-Gehäuse“ bezeichnet) als Sockelträger für einen der beiden Sockel dient, gelangt die Netzspannung ohne irgendeine Verkabelung außerhalb des Steuerschaltungs-Gehäuses direkt an die Steuerschaltung.
  • In einer achten bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung sind die Lampensockel, wenn eine von den Mittelpunkten zwischen den beiden Kontaktstiften beider Sockel definierte Achse als optische Achse bezeichnet wird, relativ zum Träger so gehalten, dass das LED-Modul von der optischen Achse in Richtung einer Hauptabstrahlrichtung des LED-Moduls beabstandet ist.
  • Das eingangs erwähnte Problem der Abhängigkeit der Abstrahlungscharakteristik herkömmlicher Retrofit-Lampen von der Optik der sie aufnehmenden Leuchte, lässt sich bei einer LED-Beleuchtungseinrichtung der hier vorgeschlagenen Art dadurch lösen, dass zum einen gemäß der ersten Weiterbildung ein eigenes optisches Element als weitere Komponente der LED-Beleuchtungseinrichtung hinzukommt und das LED-Modul gemäß der achten Weiterbildung gegenüber der optischen Achse der Leuchte, in der Hauptabstrahlrichtung des LED-Moduls (Richtung der höchsten Lichtstärke) versetzt ist. Unter der optischen Achse bei Leuchten für zweiseitig gesockelte Leuchtstofflampen versteht man die Lampenachse der in die Leuchte eingesetzten zylindrischen Lampe. Diese Lampenachse entspricht der Linie, welche den Mittelpunkt zwischen den beiden Anschlussstiften des einen Sockels mit dem entsprechenden Mittelpunkt des anderen Sockels verbindet. Bei einer übereinander liegenden Anordnung von Sockelhaltern und LED-Modul gemäß der vierten Weiterbildung lässt sich der nötige Versatz von ca. 2 cm bei den handelsüblichen Leuchten leicht erreichen. Bei einem solchen Versatz von ca. 2 cm oder im Einzelfall vielleicht etwas mehr wirkt sich die Optik der Leuchte nicht mehr oder nicht mehr nennenswert auf die Abstrahlcharakteristik der LED-Beleuchtungseinrichtung aus.
  • In einer neunten bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung sind bevorzugt Fixierungsmittel (Fixierungselemente) vorgesehen, die die Sockelhalter und das LED-Modul in Längsrichtung des Trägers relativ zu einander unverschiebbar fixieren.
  • In einer zehnten bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung sind die Fixierungsmittel (Fixierungselemente) bevorzugt so vorgesehen, dass sie die Sockelhalter und das LED-Modul in Längsrichtung des Trägers zwar relativ zu einander, nicht aber zum Träger unverschiebbar fixieren.
  • Die zehnte Weiterbildung erlaubt den Einsatz eines Materials für den Träger, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient nicht vernachlässigbar ist, was insbesondere für den Einsatz der LED-Beleuchtungseinrichtung als Retrofit-Lampe wichtig ist. Die Längen der Leuchtstofflampen sind genormt und damit der Abstand zwischen ihren beiden Sockeln. Wird dieser Abstand größer oder kleiner als sich aus der Norm ergibt, passt die Lampe nicht mehr in die Leuchte. Wenn also die ggfs. aufgrund thermischer Effekte zu erwartende Längenänderung jenseits einer kleinen Toleranz um den vorgegebenen Abstand zwischen den Sockeln liegt, kann zumindest einer der Sockelhalter nicht am Träger in dessen Längsrichtung fixiert sein. Andererseits kann der erforderliche Sockelabstand ohne jegliche Fixierung der Sockelhalter in Trägerlängsrichtung auch nicht garantiert werden.
  • Es wird für diesen Fall deshalb vorgeschlagen die Sockelhalter nicht am nicht längenkonstanten Träger, sondern relativ zum LED-Modul zu fixieren. Die Länge des LED-Moduls, das sich praktisch über die Länge des Trägers erstreckt, ist im Wesentlichen unabhängig von der Temperatur konstant. Wenn auch der Träger längenkonstant ist, können Sockelhalter und LED-Modul jeweils relativ zum Träger in dessen Längsrichtung fixiert werden, und zwar unabhängig voneinander oder durch dieselben Mittel.
  • In einer elften bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung umfassen die Fixierungsmittel wenigstens ein Steckelement für jeden der Sockelhalter. Vorzugsweise sind die Steckelemente jeweils an die Sockelhalter ansteckbar. Vorzugsweise weisen die Steckelemente je wenigstens einen abstehenden Pin auf, der im angesteckten Zustand des jeweiligen Steckelements vorzugsweise den Querschenkel des Trägers durchsetzend bevorzugt mit dem LED-Modul in Eingriff steht, insbesondere bevorzugt derart, dass die Sockelhalter und das LED-Modul in Längsrichtung relativ zu einander unverschiebbar sind.
  • In einer zwölften bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung durchsetzt der wenigstens eine Pin der Steckelemente vorzugsweise ein jeweiliges Durchgangsloch im Querschenkel des Trägers, deren Maß in Längsrichtung des Trägers vorzugsweise größer als eine im Betrieb der LED-Beleuchtungseinrichtung maximal durch thermische Einflüsse auftretende Längendifferenz des Trägers ist.
  • Eine besonders einfache Lösung für diese Fixierung bietet gemäß der elften oder zwölften Weiterbildung ein Steckelement. Dieses Steckelement als Fixierungsmittel besitzt wenigstens einen PIN, der im eingesteckten Zustand des Steckelements zunächst durch einen jeweiligen Sockelhalter und dann durch einen Querschenkel des Trägers hindurchgeht, bevor er schließlich in Eingriff mit dem LED-Modul gelangt und den jeweiligen Sockelhalter so relativ zum LED-Modul in Trägerlängsrichtung fixiert. Wenn der Träger eine von thermischen Einflüssen unabhängige Länge besitzt, wenn er also beispielsweise aus Aluminium besteht, kann der wenigstens eine Pin des Steckelements zugleich auch Sockelhalter und LED-Modul relativ zum Träger fixieren. Die Fixierung mittels eines solchen Steckelements ist nicht nur sehr einfach zu bewerkstelligen, es geht sogar durch einfaches Aufstecken und ohne Einsatz irgendeines Werkzeugs.
  • In einer dreizehnten bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung sind wenigstens einer der Sockelhalter und das LED-Modul in Längsrichtung des Trägers vorzugsweise in wenigstens zwei verschiedenen Positionen relativ zu einander fixierbar, vorzugsweise derart, dass zwei unterschiedliche Abstände zwischen den beiden Sockelhaltern einstellbar sind.
  • Die dreizehnte Weiterbildung steht im Zusammenhang mit Sockeladaptern, was in der nachfolgenden Figurenbeschreibung ausführlich erläutert wird.
  • In einer vierzehnten bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung weist wenigstens das dem Steuerschaltungs-Gehäuse als einem der Sockelhalter zugeordnete Steckelement vorzugsweise wenigstens zwei von ihm abstehende Pins auf, die vorzugsweise zusätzlich zu der Fixierung des Steuerschaltungs-Gehäuses relativ zum LED-Modul als die Verbindungsmittel (Verbindungselemente) dienen können, die vorzugsweise Ausgangsanschlüsse der Steuerschaltung mit elektrischen Anschlüssen des LED-Moduls verbinden.
  • Gemäß der vierzehnten Weiterbildung können zwei Pins bei wenigstens einem der Steckelemente, nicht nur das Steuerschaltungsgehäuse in Trägerlängsrichtung am LED-Modul fixieren, sondern zugleich als elektrische Verbindungsmittel zwischen den Ausgangsanschlüssen der Steuerschaltung und den elektrischen Anschlüssen des LED-Moduls dienen. Alternativ können die Verbindungsmittel aber auch unabhängig von dem Fixierungsmittel ausgebildet sein. Das kann beispielsweise mit zwei Pins des Steckelements als Verbindungsmittel und einem weiteren Pin als Fixierungsmittel erreicht werden.
  • In einer fünfzehnten bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung ist das eine, vorzugsweise dem Steuerschaltungs-Gehäuse zugeordnete Steckelement bevorzugt über ein Kabel an wenigstens ein weiteres gleichartiges Steckelement angeschlossen, insbesondere bevorzugt derart, dass jeder der beiden Pins des einen Steckelements mit dem entsprechenden Pin des wenigstens einen weiteren gleichartigen Steckelements elektrisch verbunden ist.
  • Die fünfzehnte Weiterbildung ist vorteilhaft, wenn in einer mehrflammigen Leuchte eine LED-Beleuchtungseinrichtung als Master und mindestens eine weitere als Slave dienen soll. Die wenigstens eine als Slave dienende LED-Beleuchtungseinrichtung wird mit von der Steuerschaltung des Masters gespeist. Hier zeigt sich einer der Vorteile des modularen Aufbaus der erfindungsgemäßen LED-Beleuchtungseinrichtung.
  • In einer sechzehnten bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung ist das Steuerschaltungs-Gehäuse vorzugsweise in Längsrichtung des Trägers in mehrere thermisch von einander isolierte Kammern unterteilt, wobei benachbarte Kammern bevorzugt durch einen Trennabschnitt getrennt sein können, der vorzugsweise die beiden einander zugewandten Kammerwände der benachbarten Kammern und einen zwischen diesen Kammerwänden befindlichen zur Umgebungsluft offenen Luftraum umfasst, wobei die im Steuerschaltungs-Gehäuse befindliche Steuerschaltung vorzugsweise wärmeerzeugende und wärmeempfindliche Bauelemente enthält und wobei vorzugsweise die wärmeerzeugenden und wärmeempfindlichen Bauelemente in verschiedenen der durch einen Trennabschnitt getrennten Kammern untergebracht sind.
  • In einer siebzehnten bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung schließt das Steuerschaltungs-Gehäuse vorzugsweise die Steuerschaltung (vorzugsweise hermetisch) ein, und die Steuerschaltung ist vorzugsweise so beschaffen, dass die von ihr für den Betrieb des LED-Moduls an ihren Ausgangsanschlüssen abgegebene Spannung die Voraussetzungen einer Sicherheitskleinspannung erfüllt.
  • In einer achtzehnten bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung umfasst die LED-Beleuchtungseinrichtung eine Notstromquelle und eine ihr zugeordnete Schaltungsanordnung, die z.B. bei ganz oder teilweisem Ausbleiben der Netzspannung das LED-Modul vorzugsweise mit der Energie der Notstromquelle als Notbeleuchtung betreiben kann.
  • In einer neunzehnten bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung ist die Notstromquelle z.B. in Form einer oder mehrerer Batterien aus einer oder mehreren Sekundärzellen zusammen mit wenigstens einem Teil der ihr zugeordneten Schaltungsanordnung in einem zweiten vom Träger auswechselbar gehaltenen Gehäuse untergebracht.
  • In einer zwanzigsten bevorzugten bzw. beispielhaften Weiterbildung bildet bzw. umfasst das zweite Gehäuse den zweiten Sockelhalter.
  • Vorstehend wurden Aspekte einer LED-Beleuchtungseinrichtung vorgeschlagen. Es sei darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Einzelteile z.B. als Ersatzteile bzw. zum Einsatz in der LED-Beleuchtungseinrichtung separat bzw. unabhängig vorgeschlagen werden. Folglich betrifft die vorliegende Erfindung auch den Träger, das bzw. die Gehäuse, das Steckelement und/oder die Sockeladapter zum Einsatz in einer LED-Beleuchtungseinrichtung gemäß einem der vorstehend beschriebenen Aspekte bzw. der untenstehenden Ausführungsbeispiele.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es stellen dar:
    • 1A eine beispielhafte perspektivische Gesamtansicht des LED-Beleuchtungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 1B eine beispielhafte Schnittansicht der LED-Beleuchtungseinrichtung von 1A längs den Pfeilen B-B in 1A;
    • 2 eine beispielhafte perspektivische Ansicht des das Gehäuses 30A zeigenden Teils aus 1A mit vom Gehäuseboden abgehobenem Gehäusedeckel und auf dem Gehäuseboden befindlicher Steuerschaltung;
    • 3A beispielhaft eine perspektivische Explosionsdarstellung der LED-Beleuchtungseinrichtung aus 1A zur Erläuterung eines Steckelements und seiner Funktion;
    • 3B beispielhaft die Anordnung von 3A im zusammengesetzten Zustand mit einer Schnittdarstellung einer Steckverbindung;
    • 4A eine beispielhafte Ansicht eines Sockeladapters auf dessen Steckerstiftseite; und
    • 4B eine beispielhafte Ansicht der Rückseite des Sockeladapters von 4A.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • UND BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Gleiche bzw. ähnliche Elemente in den Figuren sind in der nachfolgenden Beschreibung mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet soweit nicht anders beschrieben. Es sei hervorgehoben, dass die vorliegende Erfindung in keinster Weise auf die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele und deren Ausführungsmerkmale begrenzt bzw. eingeschränkt ist, sondern weiterhin jegliche Modifikationen der Ausführungsbeispiele umfasst, insbesondere diejenigen, die durch Modifikationen der Merkmale der beschriebenen Beispiele bzw. durch Kombination einzelner oder mehrerer der Merkmale der beschriebenen Beispiele im Rahmen des Schutzumfangs der Ansprüche umfasst sind.
  • Eine LED-Beleuchtungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst beispielhaft zwei Hauptkomponenten oder Module, die von einem Träger als weiterem Modul gehalten werden. Bei den zwei Hauptkomponenten handelt es sich in allgemeinster Form um wenigstens ein LED-Modul als Lichterzeuger und, im einfachsten Fall, um eine Stromversorgung, die das wenigstens eine LED-Modul mit elektrischer Energie in der benötigten Form (Strom, Spannung) versorgt. Als dritte, ebenfalls von dem Träger gehaltene Hauptkomponente kann wenigstens ein optisches Element für die Verteilung des erzeugten Lichts hinzukommen.
  • 1A zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungseinrichtung 10 gemäß der Erfindung in einer perspektivischen Seitenansicht, bei der ein mittlerer Abschnitt eines länglichen Trägers 12 herausgeschnitten ist, um die vor allem interessierenden Längsenden besser darzustellen. 1B stellt eine Schnittansicht in Richtung der Pfeile B-B in 1A dar.
  • Die 1A und 1B zeigen die LED-Beleuchtungseinrichtung 10 in ihrer Gebrauchsstellung, d.h., dass das LED-Modul mit seiner Lichtemissionsseite in den Figuren nach unten gerichtet ist. Die Hauptabstrahlrichtung (Richtung der höchsten Lichtstärke ohne Beeinflussung durch ein optisches Element) entspricht dann dem Pfeil A in den 1A und 1B.
  • In der Schnittdarstellung von 1B sind beispielhaft alle drei Hauptkomponenten dieses Ausführungsbeispiels der Erfindung und ihre Anordnung relativ zueinander zu sehen.
  • Von zwei an der Oberseite (zweite Seite) des Trägers 12 befindlichen Gehäusen 30A und 30B (1A) ist in 1B das Gehäuse 30A zu sehen. Es beherbergt beispielhaft eine Steuerschaltung 31 (2) mit wenigstens einem sogenannten LED-Treiber zur Erzeugung der für den Betrieb des LED-Moduls benötigten Spannung. An der Unterseite (erste Seite) des Trägers 12 befindet sich zunächst das mindestens eine LED-Modul 26. Unterhalb des LED-Moduls 26, also auch an der Unterseite des Trägers 12 befindet sich ein optisches Element 20.
  • An der äußeren Stirnseite des Gehäuses 30A erkennt man in 1A beispielhaft zwei Kontaktstifte 36, die im Gehäuse verankert und elektrisch mit der Steuerschaltung 31 verbunden sind. In Verbindung mit dem Gehäuse 30A bilden die Kontaktstifte 36 einen Sockel, beispielsweise einen solchen des Typs G13 wie er für Leuchtstofflampen der Typen T8, T10 und T12 genormt ist (IEC 60061-1 7004-51). An der in 1A nicht sichtbaren äußeren Stirnseite des Gehäuses 30B ist mit entsprechenden Kontaktstiften 36 ein gleichartiger zweiter Sockel gebildet, dessen beide Kontaktstifte aber elektrisch kurzgeschlossen sind. Die beiden Sockel als solche (mit Ausnahme des Kurzschlusses) und der Abstand zwischen ihnen entsprechen denen bekannter Leuchtstofflampen und erlauben damit die Verwendung der dargestellten LED-Beleuchtungseinrichtung 10 auch als Retrofit-Lampe. Dabei dienen die Sockel in gleicher Weise wie bei Leuchtstofflampen in Kooperation mit den entsprechenden Leuchtenfassungen sowohl dem elektrischen Anschluss an die Leuchte als auch der mechanischen Halterung in der Leuchte. Es braucht nicht erwähnt zu werden, dass nicht nur das Längenmaß, sondern auch die übrigen Abmessungen der erfindungsgemäßen LED-Beleuchtungseinrichtung bevorzugt die Grenzen einhalten, die handelsübliche Leuchten für den Einsatz als Retrofit-Lampe zum Ersatz einer Leuchtstofflampe vorgeben. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Sockel beispielhaft integraler Bestandteil der Gehäuse 30A, 30B. Die Sockel können ohne Einfluss auf ihre Funktion gleichermaßen als an den Gehäusen abnehmbar oder dauerhaft befestigte gesonderte Teile ausgebildet sein.
  • Soll die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung als eigenständige LED-Leuchte eingesetzt werden, bedarf es der Sockel nicht unbedingt, da dann sowohl für den elektrischen Anschluss an eine Elektroinstallation als auch für die mechanische Halterung auch andere Mittel als die Sockel eingesetzt werden können. Auch die erwähnten Abmessungen unterliegen dann nicht den Grenzen, die für Retrofit-Lampen gelten.
  • Eine Aufgabe des optischen Elements 20 kann es sein, eine gewünschte Abstrahlcharakteristik der LED-Beleuchtungseinrichtung 10 zu erzeugen, und zwar - im Fall einer Verwendung als Retrofit-Lampe - möglichst unbeeinflusst von der Optik der Leuchte. Im einfachsten Fall besteht die Wirkung des optischen Elements 20 in einer Lichtstreuung wie bei einem Diffusor. Wenn die Abstrahlcharakteristik der LED-Beleuchtungseinrichtung von dem oder auch mehreren eigenen optischen Elementen und nicht von der sie ggfs. aufnehmenden Leuchte bestimmt wird, ist sie vorausbestimmbar und damit planbar.
  • Wie in 1B gut erkennbar, handelt es sich bei dem Träger 12 in diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft um ein Profilelement 12, dessen Querschnittsansicht einem auf dem Kopf stehenden U ähnelt. An der der offenen Seite des U zugewandten ersten Seite bzw. Fläche 14 des Querschenkels der U-Form des Profilelements 12 ist das LED-Modul 26 gehalten, das hier beispielhaft als LED-Leiste mit einer Vielzahl von auf einer streifenförmigen LED-Platine 28 in Längsrichtung aufgereihten LED-Chips 26a ausgebildet ist (nur einer der LED-Chips ist in 1B angedeutet). Von der ersten Seite des Querschenkels stehen (in 1B nach unten) in einem Abstand ein wenig größer als die Breite des der LED-Platine 28 zwei spiegelsymmetrisch angeordnete, im Querschnitt L-förmige erste Führungsleisten 12a, 12b ab. Zusammen mit der Querschenkelfläche 14 bilden sie je eine Führungsnut und gemeinsam eine erste Führungsschiene (12a, 12b) für die LED-Platine 28, in welcher diese längsverschieblich gehalten ist.
  • In ähnlicher Weise ist auf der der offenen Seite des U abgewandten zweiten Seite bzw. Fläche 16 des Querschenkels eine zweite Führungsschiene von zwei (in 1B nach oben) abstehenden, im Querschnitt umgekehrt L-förmigen zweiten Führungsleisten 12c, 12d gebildet. 1A zeigt auf dem Profilelement 12 an dessen einem Längsende (links in 1A) beispielhaft das Gehäuse 30A und am anderen Längsende (rechts in 1A) das weitere Gehäuse 30B. Die Unterseite der beiden Gehäuse 30A und 30B ist beispielhaft als zur zweiten Führungsschiene (12c, 12d) komplementäre platten- oder leistenartige Führungsschiene 38 (1B) ausgebildet, mit der die Gehäuse längsverschieblich in der zweiten Führungsschiene (12c, 12d) gehalten werden.
  • Bei dem Träger bzw. hier dem Profilelement 12 handelt es sich beispielhaft um ein Strangprofil aus Metall, wie z.B. Aluminium oder Edelstahl. Grundsätzlich können für das Profilelement 12 aber auch andere Materialien verwendet werden, wie beispielsweise Kunststoff bzw. faserverstärkter Kunststoff oder dergleichen. Das Profilelement 12 kann auch ein oberes Profilstück umfassen, das lichtundurchlässig, z.B. aus Metall, Kunststoff oder einem faserverstärktem Kunststoff, ausgebildet sein kann, und ein unteres Profilstück, das zumindest diffus lichtdurchlässig ausgebildet ist, z.B. aus Kunststoff.
  • Je höher die Wärmeleitfähigkeit des Materials des Trägers bzw. Profilelements 12 ist, umso besser wird die Ableitung der Wärme von der Steuerschaltung 31 und dem LED-Modul 26. Die volle Ausnutzung einer hohen Wärmeleitfähigkeit des Trägers bzw. Profilelements 12 setzt voraus, dass der Wärmeübergangswiderstand zwischen dem Träger und der umgebenden Luft möglichst gering ist. Aus diesem Grund ist die Steuerschaltung vor allem bei einem Trägermaterial, bei dem hohe Wärmeleitfähigkeit mit elektrischer Leitfähigkeit gepaart ist, vorzugsweise so ausgebildet, dass alle Voraussetzungen für die Erzeugung der Treiberspannung für das LED-Modul 26 als Sicherheitskleinspannung erfüllt sind. Wenn diese Voraussetzungen erfüllt sind und damit die Beleuchtungseinrichtung in Schutzklasse III gemäß DIN EN 61140 fällt, bedarf es selbst für einen elektrisch leitenden Träger keines Berührungsschutzes, der den erwähnten Wärmeübergangswiderstand herabsetzen würde.
  • Als Material für das optische Element 20 kommen vor allem Kunststoff und Glas in Betracht. Für optische Anwendungen geeignete Kunststoffe sind bekannt. Unter ihnen kann der Fachmann im Einzelfall den am besten geeigneten für das optische Element 20 auswählen.
  • Bei einem metallenen Profilelement 12 ist, wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel und in 1B erkennbar, das optische Element 20 vorzugsweise auswechselbar an dessen unten offener Seite montiert. Das optische Element 20 weist im Beispiel einen angenähert U-förmigen Querschnitt auf. Zur Befestigung eines solchen optischen Elements 20 können an der Innenseite beider Seitenschenkel des U-förmigen Profilelements 12 sich über dessen Länge erstreckende oder über dessen Länge verteilt angeordnete Haltenasen 12e ausgebildet sein, die von hakenartigen Rastzungen 20a an den freien Enden der Seitenschenkel des U-förmigen optischen Elements 20 hintergriffen werden. Diese Ausgestaltung eignet sich vor allem für optische Elemente aus Kunststoff, bei denen die Rastzungen federnd sind. Wenn das optische Element 20 von unten (1B) gegen das Profilelement 12 gedrückt wird, gleiten die Rastzungen 20a auf den längeren unteren Schrägflächen der Haltenasen 12e und werden dabei auf einander zu gebogen, bis sie schließlich am oberen Ende der längeren unteren Schrägflächen wieder vorschnellen und die Haltenasen 12e elastisch hintergreifen.
  • Eine derart Federkraft ausnutzende Befestigung des optischen Elements 20 ermöglicht ein einfaches Auswechseln des optischen Elements, sei es zum Ersatz eines defekten optischen Elements, sei es zum Probieren unterschiedlich wirkender optischer Elemente und Herausfinden desjenigen, das für eine jeweilige Beleuchtungsanforderung die am besten geeignete Abstrahlcharakteristik erreicht. Das beschriebene Aufclipsen und wieder Abziehen kann sogar bei als Retrofit-Lampe in eine Leuchte eingesetzter Beleuchtungseinrichtung 10 erfolgen. Die Beleuchtungseinrichtung 10 braucht dafür nicht aus der Leuchte herausgenommen zu werden. Es sei betont, dass die in 1B gezeigten Haltenasen 12e und die Rastzungen 20a lediglich beispielhaft zu verstehen sind und durch andere Mittel ersetzt werden können, soweit diese ein einfaches, vorzugsweise werkzeugloses Auswechseln des optischen Elements 20 erlauben. So könnte z.B. das optische Element 20 statt in die offene Seite des Profilelements 12 einzugreifen, dieses auch von außen umgreifen und dabei auf ähnliche Weise Rastzungen am optischen Element Haltenasen am Profilelement federnd hintergreifen.
  • Besteht das optische Element 20 aus Glas oder einem harten unelastischen Kunststoff, können generell Haltenasen und Rastzungen, ähnlich wie dargestellt, eingesetzt, aber als ineinander greifende Führungsschienen verwendet werden. Wie die Gehäuse 30A, 30B und das LED-Modul 26 müsste das optische Element dann in Längsrichtung des Profilelements von einem Ende desselben her in dieses eingeschoben werden.
  • Im Fall eines aus einem Kunststoffmaterial bestehenden Profilelements 12 kann es z.B. aus Gründen der Steifigkeit des Profilelements sinnvoll sein, es unten geschlossen auszubilden. Das bzw. ein optisches Element ist in diesem Fall einstückiger Teil des dann zumindest teilweise diffus lichtdurchlässigen Profilelements.
  • Bisher war von einem einzigen optischen Element die Rede. Je nach erforderlicher optischer Wirkung können in weiteren Ausführungsbeispielen auch zwei oder mehr optische Elemente eingesetzt werden. Als optisches Element allein oder in Verbindung mit anderen kommen auch in an sich bekannter Weise direkt auf einem, mehreren oder allen LED-Chips angeordnete linsenartige optische Elemente in Frage.
  • Die beiden Gehäuse 30A und 30B sind in 1A als unterschiedlich geformt dargestellt. Die beiden Gehäuse können aber auch identisch ausgebildet sein. Das Gehäuse 30B identisch mit dem Gehäuse 30A auszubilden, erspart die Kosten für die Herstellung und Lagerhaltung zweier verschiedener Gehäusearten, von denen das eine Gehäuse (30B) im einfachsten Fall lediglich als Sockelhalter ohne jede weitere Funktion außer dem elektrischen Kurzschluss der beiden Kontaktstifte des entsprechenden Sockels dient. Bei einer später noch erläuterten Weiterbildung der Erfindung sind in dem zweiten Gehäuse 30B Mittel für die Nutzung des LED-Moduls auch als Notlicht vorgesehen. Dafür kann als Gehäuse 30B eines gleicher Form wie das Gehäuse 30A oder eines einer dritten für diese Verwendung optimierten Form eingesetzt werden, das nicht dargestellt ist. Auch die Unterseite des Gehäuses 30B dieser dritten Form wäre aber als zur zweiten Führungsschiene (12c, 12d) komplementäre Führungsschiene ausgebildet.
  • Von den bekannten „Retrofit“-Lampen zum Ersatz einer Leuchtstofflampe unterscheidet sich eine LED-Beleuchtungseinrichtung gemäß der Erfindung unter anderem dadurch, dass die genannten drei Hauptkomponenten und der Träger (12) nicht in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind und dass die Ebene des LED-Moduls 26 gegenüber der Ebene der Sockel-Kontaktstifte 36 (1A und 1B) der Sockel deutlich nach unten versetzt ist. Die Achse, die die Mitte zwischen den beiden Kontaktstiften des einen Sockels mit der entsprechenden Mitte des anderen Sockels verbindet, bezeichnet man als die optische Achse einer Leuchte für eine Leuchtstofflampe. Ein Versatz der Emissionsebene des LED-Moduls gegenüber dieser optischen Achse ≥20 mm reicht bei den meisten handelsüblichen Leuchten für Leuchtstofflampen aus, eine ungewollte Beeinflussung der Abstrahlcharakteristik der LED-Beleuchtungseinrichtung durch die Optik der Leuchte zu vermeiden.
  • 2 zeigt beispielhaft den Gehäuseboden 30a des Gehäuses 30A (Steuerschaltungs-Gehäuse) mit der auf einer Platine 46 (Steuerschaltungs-Platine) befindlichen Steuerschaltung 31 und den abgehobenen Gehäusedeckel 30b. Wie aus den 1A und 2 gut erkennbar, ist der Gehäusedeckel 30b des Gehäuses 30A bei diesem Beispiel in drei Kammern unterteilt. Zwischen der in der Darstellung von 2 am weitesten rechts gelegenen Kammer 42a und der links benachbarten Kammer 42b befindet sich ein Trennabschnitt 43a des Gehäusedeckels 30b. Zwischen der Kammer 42b und der links von ihr gelegenen Kammer 42c befindet sich ein Trennabschnitt 43b des Gehäusedeckels 30b. In beiden Trennabschnitten ist der Gehäusedeckel 30b deutlich flacher ausgebildet als im Bereich der Kammern 42a - 42c. Die Abmessung der Trennabschnitte in Längsrichtung des Profilelements 12, d.h. der Abstand zwischen benachbarten Kammern, ist beispielhaft so bemessen, dass die Luft im Bereich der Trennabschnitte zu einer wirkungsvollen thermischen Trennung benachbarter Kammern führt. Ein Abstand im einstelligen Millimeterbereich hat bei einem praktischen Ausführungsbeispiel zu guten Ergebnissen geführt. Bei geschlossenem Gehäuse 30A befinden sich beispielsweise in der Kammer 42a Elektrolytkondensatoren als Glättungskondensatoren des LED-Treibers, deren Lebensdauer bei höheren Temperaturen stark vermindert wird. In der Kammer 42b befindet sich beispielsweise ein Transformator, der Verlustwärme erzeugt und dessen Wirkungsgrad mit steigender Temperatur zunimmt. Der besonders tiefe Trennabschnitt 43a zwischen diesen beiden Kammern 42a und 42b verhindert einen direkten Luftaustausch zwischen den beiden Kammern 42a und 42b innerhalb des Gehäuses und bewirkt, dass die Kammern praktisch über ihre gesamte Höhe durch die beiden Kammerwände und eine thermisch isolierende Luftschicht zwischen ihnen getrennt sind. Dies verhindert eine Beeinträchtigung der Lebensdauer der Elektrolytkondensatoren und /oder anderer wärmeempfindlicher Bauelemente durch die Verlustwärme des benachbarten Transformators.
  • Der Trennabschnitt 43b ist bei diesem Beispiel weniger tief als der Trennabschnitt 43a dargestellt. Dadurch ist die thermische Isolierung zwischen den beiden Kammern 42b und 42c weniger gut als zwischen den Kammern 42a und 42b. Vielmehr bleibt zwischen den beiden Kammern 42b und 42c ein mäßiger direkter Luftaustausch möglich. Infolge des nicht völlig abgeschlossen Luftraums der Kammer 42b, gelangt ein Teil der in ihr erwärmten Luft in die Kammer 42c. Dadurch kann die Ableitung der Wärme aus der Kammer 42b auf eine größere Fläche des Steuerschaltungs-Gehäuses 30A verteilt werden, was eine mäßige Temperaturzunahme in der Kammer 42c bewirkt und einen zu hohen Temperaturanstieg in der Kammer 42b verhindert. Die Kammer 42c sollte in diesem Fall Bauelemente enthalten, die weniger temperaturempfindlich sind als beispielsweise die Elektrolytkondensatoren in der Kammer 42a.
  • Es sei betont, dass die gezeigte und beschriebene Aufteilung des Gehäuses 30A in die verschiedenen Kammern und die korrespondierende räumliche Anordnung von Bauelementen auf der Steuerschaltungs-Platine 46 rein beispielhaft zu verstehen sind. Wichtig ist allein, dass die räumliche Anordnung der einzelnen Bauelemente der Steuerschaltung 31 auf der Steuerschaltungs-Platine 46 soweit möglich so getroffen wird, dass wärmeerzeugende und wärmeempfindliche Bauelemente voneinander so beabstandet sind, dass sie in thermisch gegeneinander isolierten Kammern des Gehäuses liegen können. Je nach Schaltungsaufbau können das mehr oder weniger Kammern sein, deren gegenseitige thermische Isolierung abhängig von den sie enthaltenden Bauelementen mehr oder weniger stark ist.
  • Die durch die gerade beschriebenen Maßnahmen erreichte thermische Isolierung zwischen Bauelementen der Steuerschaltung 31 ermöglicht es, eine hohe Lebensdauer mit einem hohen Wirkungsgrad zu kombinieren.
  • Die in 2 gezeigten beiden Gehäuseteile des Steuerschaltungs-Gehäuses 30A, nämlich Gehäuseboden 30a mit darauf befindlicher Steuerschaltung 31 und Gehäusedeckel 30b sind vorzugsweise mit an sich bekannten Befestigungsmitteln versehen, die sich beim Zusammenstecken der beiden Gehäuseteile so ineinander verhaken, dass bevorzugt ein hermetisch geschlossenes Gehäuse entsteht, dessen beiden Gehäuseteile sich nur unter zumindest teilweiser Zerstörung wieder voneinander lösen lassen. Statt die genannten Befestigungsmittel zu verwenden, können die beiden Gehäuseteile auch verklebt, verschweißt oder sonst wie miteinander zu einem hermetisch geschlossenen Gehäuse verbunden werden, das sich nicht ohne zumindest teilweise Zerstörung wieder öffnen lässt.
  • Die beschriebene Verschiebbarkeit der Gehäuse 30A, 30B sowie auch des LED-Moduls 26 in Längsrichtung des Profilelements 12 ist eine bevorzugte Art der Montage dieser Elemente an dem Träger bzw. dem Profilelement 12. Auf diese Weise bleibt den Gehäusen 30A, 30B und dem LED-Modul 26 nur der eine Freiheitsgrad, nämlich eine Bewegung in Längsrichtung des Profilelements 12. Diese Verschiebbarkeit ermöglicht es den oben erwähnten erforderlichen Abstand zwischen den beiden Sockeln auch dann einzuhalten, wenn das beispielsweise aus Kunststoff bestehende Profilelement einer nicht zu vernachlässigenden thermisch bedingten Längenänderung innerhalb des im Betrieb zu erwartenden Temperaturbereichs unterliegt. Die Länge des LED-Moduls 26 (im dargestellten Ausführungsbeispiel der LED-Platine 28) kann als über den fraglichen Temperaturbereich konstant angesehen werden. Wenn also die Gehäuse 30A, 30B und das LED-Modul 26 in Längsrichtung des Profilelements 12 relativ zueinander, nicht aber relativ zum Profilelement 12 selbst fixiert werden, wirken sich Längenschwankungen des Profilelements 12 nicht auf den Abstand zwischen den beiden Sockeln aus. Eine bevorzugte Art solcher Fixierung ist ein Steckelement 40, wie es in den 1A, 1B, 3A und 3B zu erkennen ist.
  • 3A zeigt eine beispielhafte Darstellung der LED-Beleuchtungseinrichtung aus 1A und 1B im Bereich des Gehäuses 30A. Zu erkennen sind in einer Art Explosionsdarstellung von oben nach unten ein Steckelement 40, das Gehäuse 30A und das Profilelement 12. Der Gehäusedeckel 30b und das Profilelement 12 sind teilweise aufgeschnitten, um den Blick auf Kontakthülsen 60 auf der Steuerschaltungs-Platine 46 bzw. auf die LED-Platine 28 und auf eine Kontakthülse 64 eines Paares Kontakthülsen 64 darauf freizugeben. 3B zeigt in einer perspektivischen Schnittansicht die Ebene einer mittels des Steckelements 40 hergestellten Steckverbindung zwischen der Steuerschaltung 31 und dem LED-Modul 26.
  • Das gezeigte Beispiel des Steckelements 40 ist ein Kästchen, dessen Unterseite komplementär zur Oberseite eines Absatzes 56 an dem dem jeweiligen Sockel entgegengesetzten Ende der Gehäuse 30A und 30B ist. Von dem Steckelement 40 steht ein Pinpaar 54 nach unten ab (3A). Der Absatz 56 des Gehäuses 30A wird von zwei in Längsrichtung des Profilelements gegeneinander versetzten Lochpaaren 58 durchsetzt, von denen in 3A nur das dem Gehäuseende zugewandte Lochpaar zu sehen sind (siehe aber 2).
  • Wenn das Steckelement 40 in der dargestellten Lage auf den Absatz 56 aufgesetzt wird, taucht dessen Pinpaar 54 in das in 3A nicht zu sehende Lochpaar ein. Auf der Steuerschaltungs-Platine 46 (2) im Gehäuse 30A durchsetzt das Pinpaar Kontakthülsen 60. Die den beiden Lochpaaren 58 zugeordneten vier Kontakthülsen 60 sind im gestrichelt umrandeten ausgeschnittenen Bereich des Gehäusedeckels 30b erkennbar. Sie sind auf der Steuerschaltungs-Platine 46 verlötet oder sonst wie verankert und elektrisch angeschlossen. Die beiden in Trägerlängsrichtung gegeneinander versetzten Kontakthülsenpaare sind elektrisch parallel geschaltet und bilden die Ausgangsanschlüsse der Steuerschaltung 31, an denen die Treiberspannung für das LED-Modul anliegt. Sie sind in an sich bekannter Weise so beschaffen, dass ein ausreichender Kontaktdruck auf die Pins des Pinpaares 54 gewährleistet ist. Das aus dem Gehäuseboden 30a nach unten herausragende Pinpaar durchsetzt dann Durchgangslöcher 62 im Querschenkel des Profilelements 12 (nur eines der Durchgangslöcher 62 ist außerhalb des gestrichelt umrandeten ausgeschnittenen Bereichs des Profilelements 12 erkennbar).
  • Sofern das Profilelement 12 aus einem Werkstoff mit nicht vernachlässigbarem thermischen Ausdehnungskoeffizienten besteht, müssen die Durchgangslöcher 62 so bemessen sein, dass die Pins des Pinpaares 54 im gesamtem Bereich der möglichen Längenänderung des Profilelements ausreichend Spiel haben, ohne an das Profilelement 12 anzustoßen. Ist das Material des Profilelements elektrisch leitend, muss dafür gesorgt werden, dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem Profilelement 12 und den Pins des Pinpaares 54 verhindert wird. Dies lässt sich beispielsweise durch eine einzige ausreichend große Durchgangsöffnung ggfs. auch mit isolierender Wandung anstelle der gezeigten vier kleinen Löcher erreichen. Auch für einen elektrisch nicht leitenden, aber einer merklichen Wärmedehnung unterliegenden Werkstoff ist so eine große Durchgangsöffnung geeignet. In 3A sind die beiden Durchgangslöcher 62 aber als Langlöcher ausgebildet, die ebenso gut geeignet sind.
  • Unterhalb des Querschenkels des Profilelements 12 liegt die LED-Platine 28, auf die wenigstens ein Paar Kontakthülsen 64 zur Aufnahme des Pinpaares 54 aufgelötet oder sonst wie elektrisch und mechanisch montiert sind. Für die Kontakthülsen 64 gilt bezüglich des Kontaktdrucks dasselbe, wie für die oben erwähnten Kontakthülsen 60. Die Kontakthülsen 64 bilden die elektrischen Anschlüsse des LED-Moduls 26. LED-Chips, Leiterbahnen etc. auf der LED-Platine 28 sind in 3A der Einfachheit halber nicht gezeigt.
  • 3B zeigt den zusammengesteckten Zustand als Schnittdarstellung in der Ebene des Pinpaares 54. In dieser Figur erkennt man, wie die im Steckelement 40 verankerten Pins 54 das Steuerschaltungs-Gehäuse 30A und die darin befindlichen Kontakthülsen 60 der Steuerschaltung durchsetzen und schließlich von den Kontakthülsen 64 der LED-Platine 28 aufgenommen sind. Auf diese Weise wird die elektrische Verbindung zwischen der Steuerschaltung 31 und dem LED-Modul 26 hergestellt. Gleichzeitig wird die Steuerschaltung (und ihr Gehäuse 30A) relativ zum LED-Modul in Längsrichtung des Profilelements 12 unverschieblich fixiert.
  • Rechts neben dem Profilelement 12 ist in 3A eine Staubschutz-Endplatte dargestellt, von denen je eine nach Einschieben des LED-Moduls 26 in die erste Führungsschiene (12a, 12b) auf die Stirnseiten des Profilelements 12 aufgesteckt wird. Diese Endplatten 18 sind so am Profilelement gehalten, dass sie leicht und vorzugsweise ohne Werkzeugeinsatz abgezogen und aufgesteckt werden können. In 1A ist eine solche Endplatte 18 am linken Ende des Profilelements 12 montierten Zustand zu erkennen.
  • Die Steuerschaltung kann so ausgelegt sein, dass ihre Leistung den gleichzeitigen Betrieb der LED-Module mehrerer LED-Beleuchtungseinrichtungen gemäß der Erfindung erlaubt. Unter dieser Voraussetzung kann beim Einsatz der LED-Beleuchtungseinrichtung als Retrofit-Lampe in einer zwei- oder mehrflammigen Leuchte, die für zwei oder mehr Leuchtstofflampen ausgelegt ist, eine einzige Steuerschaltung ausreichen. Von den zwei oder mehr als Ersatz der Leuchtstofflampen dienenden LED-Beleuchtungseinrichtungen 10 kann dann die eine, die mit einer Steuerschaltung versehen ist, als Master-Beleuchtungseinrichtung fungieren, während die wenigstens eine weitere LED-Beleuchtungseinrichtung eine Slave-Beleuchtungseinrichtung darstellt. Die wenigstens eine Slave-Beleuchtungseinrichtung kann anstelle des Steuerschaltungs-Gehäuses mit Steuerschaltung ein gleichartiges Gehäuse ohne Steuerschaltung aufweisen. Alternativ kann das Steuerschaltungs-Gehäuse bei der wenigstens einen Slave-Beleuchtungseinrichtung durch einen einfachen Sockelhalter wie den, der in 1A als Gehäuse 30B gezeigt ist, ersetzt werden.
  • Für die Speisung des LED-Moduls einer Slave-Beleuchtungseinrichtung durch die Steuerschaltung der Master-Beleuchtungseinrichtung bedarf es entsprechender elektrischer Verbindungsmittel. In besonders vorteilhafter Weise lassen sich diese dadurch realisieren, dass bei der Master-Beleuchtungseinrichtung das Pinpaar 54 des auf das Steuerschaltungs-Gehäuse 30A aufgesetzten Steckelements 40 als Master-Steckelement über eine Verbindungsleitung (nicht dargestellt) mit dem Pinpaar wenigsten eines weiteren Steckelements 40 als Slave-Steckelement verbunden ist. Wird das Slave-Steckelement auf das dem Steuerschaltungs-Gehäuse der Master-Beleuchtungseinrichtung entsprechende Gehäuse der Slave-Beleuchtungseinrichtung aufgesteckt, sind elektrische Anschlüsse auch des LED-Moduls der Slave-Beleuchtungseinrichtung mit Ausgangsanschlüssen der Steuerschaltung der Master-Beleuchtungseinrichtung elektrisch verbunden. Eine solche Master-Slave-Anordnung ist aufgrund des modularen Aufbaus der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung sehr einfach herzustellen. Bei einer als Master dienenden Beleuchtungseinrichtung wird ein Modul aus Steuerschaltungs-Gehäuse und Steuerschaltung am Träger angebracht. Bei allen als Slave dienenden Beleuchtungseinrichtungen wird stattdessen ein Modul montiert, das eine der erwähnten Varianten eines Gehäuses ohne Steuerschaltung enthält. Und anstelle zweier getrennter Steckelemente werden zwei durch eine Verbindungsleitung verbundene Steckelemente eingesetzt.
  • Wie in 1A erkennbar, befindet sich ein zum Steckelement 40 auf dem Steuerschaltungs-Gehäuse 30A praktisch identisches Steckelement 40 auf einem dem Absatz 56 des Gehäuses 30A entsprechenden Absatz 56 des Gehäuses 30B und fixiert auch letzteres in der beschriebenen Weise an dem LED-Modul. Wenn sich im Gehäuse 30B außer dem erwähnten Kurzschluss zwischen den Sockel-Kontaktstiften 36 keine elektronische Schaltungsanordnung befindet, braucht das Pinpaar 54 des Steckelements keinen elektrischen Kontakt mit dem LED-Modul herzustellen. Anstelle von Kontakthülsen 64 würden dann einfache Löcher in der LED-Platine zum Eintauchen des Pinpaares 54 des Steckelements 40 reichen. Allein zum Fixieren und ohne elektrische Funktion käme dieses Steckelement auch mit einem einzigen Pin 54 statt des Pinpaares aus.
  • Dadurch, dass beide Gehäuse 30A, 30B und damit beide Sockel an der LED-Platine 28 des LED-Moduls 26 fixiert sind, bleibt der Abstand zwischen den Sockeln von thermischen Einflüssen praktisch unbeeinflusst konstant. Die beiden Lochpaare 58 im Absatz 56 sowie die entsprechenden beiden Paare Kontakthülsen 60 auf der Steuerschaltungs-Platine 46 erlauben aber, diese gegenseitige Fixierung von Gehäuse und LED-Modul in zwei gegeneinander in Längsrichtung des Profilelements 12 versetzten Positionen relativ zueinander herzustellen.
  • Der Grund dafür liegt darin, dass in bestimmten Fällen auf die Sockel jeweils ein Sockeladapter 32 (3A) aufgesetzt werden muss, bevor die LED-Beleuchtungseinrichtung in die Fassungen einer Leuchte eingesteckt wird. Dies hängt mit der eingangs erwähnten unterschiedlichen Lichtstärkeverteilungskurve von Leuchtstofflampe einerseits und einer LED-Beleuchtungseinrichtung gemäß der Erfindung andererseits zusammen.
  • In 1A ist beispielhaft zu erkennen, dass die Sockel-Kontaktstifte 36 beim beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer zur Emissionsfläche des LED-Moduls parallelen Ebene liegen. In der normalen Gebrauchsstellung der LED-Beleuchtungseinrichtung sollten die Sockel-Kontaktstifte daher in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene liegen, wenn die Hauptabstrahlrichtung (Pfeil A in 1A) vertikal sein soll. Leuchtenfassungen in Frage stehender Leuchten enthalten eine Anordnung, die zwischen einer Einsetz- und Entnahmestellung und einer ihr gegenüber in der Regel um 90° versetzten Brennstellung verdrehbar ist. Nur in der Brennstellung bekommen die Sockel-Kontaktstifte Kontakt zur Netzspannung. Bei einer Leuchtstofflampe spielt es keine Rolle, ob die Sockel-Kontaktstifte in der Brennstellung der Fassungen in einer horizontalen Ebene oder in einer vertikalen Ebene liegen. Es gibt Leuchten, bei denen letzteres der Fall ist. Für die LED-Beleuchtungseinrichtung 10 bedeutet das, dass in einer solchen Leuchte, die eigentlich gewünschte Abstrahlcharakteristik nicht erreicht wird.
  • In einem solchen Fall helfen Sockeladapter 32, von denen einer in 3A vor dem Sockel am Gehäuse 30A erkennbar ist. Jeder Sockeladapter 32 weist an einer Stirnseite eines z.B. zylindrischen, z.B. aus Kunststoff hergestellten Adapterkörpers ein Buchsenteil mit zwei Buchsen 70 zur Aufnahme der beiden Sockel-Kontaktstifte 36 eines jeweiligen Sockels auf und an der anderen Stirnseite ein Steckerteil mit zwei den Sockel-Kontaktstiften 36 entsprechenden Steckerstiften 72. Die Perspektive in 3A lässt nur den Steckerteil mit den Steckerstiften 72 erkennen.
  • 4A zeigt eine beispielhafte perspektivische Sicht auf die Steckerteilseite und 4B eine solche auf die Buchsenteilseite des Sockeladapters 32. Mit seinen Buchsen 70 wird der Sockeladapter 32 auf die Sockel-Kontaktstifte 36 eines jeweiligen der Sockel aufgesteckt und mit den Steckerstiften 72 in die Leuchtenfassung gesteckt. Jeweils eine Buchse 70 ist mit jeweils einem Steckerstift 72 elektrisch verbunden.
  • Für den angenommenen Fall einer Brennstellung der Leuchtenfassungen, in der die Sockel-Kontaktstifte in einer vertikalen Ebene liegen, müssen die Buchsen 70 des Buchsenteils gegenüber den Steckerstiften 72 des Steckerteils um 90° um die Achse des Sockeladapters 32 winkelversetzt sein. Soweit für bestimmte Leuchten ein anderer Winkelversatz als 90° nötig ist, können verschiedene sich hinsichtlich des Winkelversatzes zwischen den Steckerstiften und den Buchsen unterscheidende Sockeladapter verfügbar gemacht werden. Alternativ sind auch Sockeladapter mit stufenweise oder kontinuierlich veränderbarem Winkelversatz zwischen den Steckerstiften und den Buchsen denkbar, die z.B. vor Ort dem Bedarf entsprechend eingestellt werden.
  • Bei Einsatz der Sockeladapter 32 ist der Abstand zwischen den Steckerstiften 72 des einen Sockeladapters 32 und denen des anderen Sockeladapters 32 größer als der Abstand zwischen den Sockel-Kontaktstiften 36 des einen Sockels und denen des anderen Sockels der LED-Beleuchtungseinrichtung 10. Da der Abstand zwischen den Leuchtenfassungen ungeachtet der Variante der jeweiligen Leuchtenfassungen genormt und somit immer derselbe ist, muss also bei Einsatz der Sockeladapter 32 der Abstand zwischen den beiden Gehäusen 30A und 30B als den Sockelhaltern gegenüber dem ohne Sockeladapter 32 um die Gesamtlänge der Adapterkörper beider Sockeladapter kürzer sein. Diesem Zweck dienen die erwähnten zwei Lochpaare 58 im Absatz 56 der Gehäuse 30A, 30B und die zugehörigen zwei Paare Kontakthülsen 60 auf der Steuerschaltungs-Platine 46. Sie erlauben es, zwischen zwei verschiedenen Abständen zwischen den Sockelhaltern und damit den Sockeln zu wählen.
  • Das Steckelement 40 ist beispielhaft so beschaffen, dass es in der in 3A gezeigten Lage auf den Absatz 56 passt, aber genauso gut passt, wenn es um die vertikale Achse in 3A um 180° verdreht auf den Absatz 56 aufgesetzt wird. Während das Pinpaar 54 im dargestellten Fall in das in 3A nicht erkennbare rechte (innere) Lochpaar des Absatzes 56 eingreift, greift es im letzteren Fall in das in der Figur erkennbare linke (äußere) Lochpaar 58 ein. Wenn die Pins des Pinpaares 54 in beiden beschriebenen Steckpositionen schließlich in dieselben Kontakthülsen 64 auf der LED-Platine 28 eintauchen, ist das Gehäuse 30A gegenüber dem LED-Modul im letzteren Fall (Eingriff in das sichtbare Lochpaar 58) im Vergleich zum ersteren Fall (Eingriff in das nicht sichtbare Lochpaar 58) nach rechts, also weg vom Gehäuse 30B, das in 3A allerdings nicht gezeigt ist, versetzt. Den gleichen Versatz des Gehäuses 30B nach links, also weg vom Gehäuse 30A bewirkt ein entsprechend gedrehtes Steckelement 40 am Gehäuse 30B.
  • Der Abstand zwischen den beiden Lochpaaren 58 bestimmt die durch das Drehen des Steckelements erreichte Abstandsänderung zwischen den Sockeln. Wenn der Abstand zwischen den beiden Lochpaaren 58 bei beiden Gehäusen 30A, 30B der axialen Länge eines Sockeladapters 32 entspricht, kann durch das beschriebene Umdrehen beider Sockeladapter deren zusätzliche Länge kompensiert werden. Grundsätzlich möglich wäre aber auch, dass nur eines der beiden Gehäuse 30A, 30B zwei Lochpaare besitzt und das andere nur eines. Wenn der Abstand zwischen den beiden Lochpaaren dann der zweifachen Länge eines Sockeladapters gleicht, braucht zum Einsatz der Sockeladapter 32 nur das eine Steckelement 40 umgedreht zu werden. Ebenso denkbar ist, statt zwei Lochpaaren 58 in einem oder beiden Gehäusen 30A, 30B nur eines in jedem Gehäuse vorzusehen, und dafür zwei Paare Kontakthülsen 64 mit entsprechendem Abstand voneinander für jedes oder nur für eines der beiden Gehäuse 30A, 30B an entsprechender Stelle bzw. Stellen der LED-Platine 28 anzuordnen. In diesem letzteren Fall müsste jedem Paar Kontakthülsen 64 in der LED-Platine 28 ein Paar Durchgangslöcher 62 im Querschenkel des Profilelements zugeordnet sein.
  • Wenn der thermische Ausdehnungskoeffizient des Materials des Profilelements 12 für die vorliegende Anwendung vernachlässigbar ist, kann die Steckverbindung mit Hilfe der Steckelemente 40 die Gehäuse 30A, 30B auch in Längsrichtung des Profilelements 12 an diesem arretieren. Dies lässt sich durch entsprechend enge Bemessung und ggfs. Isolierung der Durchgangslöcher 62 im Querschenkel des Profilelements erreichen.
  • Die beschriebene Steckverbindung zur elektrischen und mechanischen Verbindung der Steuerschaltung 31 mit dem LED-Modul in Verbindung mit der verschiebbaren Halterung der beiden Gehäuse 30A, 30B an dem Träger ermöglicht einerseits eine leichte auch von Laien ohne Einsatz von Werkzeug jedweder Art durchführbare Montage und Demontage der Gehäuse sowie eine ebenso simple Verstellung der Gehäuse in Längsrichtung des Trägers, wenn die Notwendigkeit des Einsatzes der beschriebenen Sockeladapter 32 dies erforderlich macht.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung kann die erfindungsgemäße LED-Beleuchtungseinrichtung zusätzlich mit einer Notbeleuchtungseinrichtung versehen werden. Grundsätzlich können die zur Realisierung einer Notbeleuchtung erforderlichen Bauelemente mit in das Gehäuse 30A der Steuerschaltung 31 integriert werden. Alternativ wird zumindest ein Teil dieser Bauelemente in dem zweiten Gehäuse 30B untergebracht. In diesem Fall kann als kostengünstigste Variante ein Gehäuse 30A, natürlich ohne die Steuerschaltung 31, als das Gehäuse 30B eingesetzt werden.
  • Ein solches größeres Gehäuse anstelle des in den Figuren dargestellten Gehäuses 30B könnte dann zumindest die Notstromquelle für die Notbeleuchtung in Form einer wiederaufladbaren Batterie mit einer oder mehreren Sekundärzellen enthalten. Außerdem wäre in dem Gehäuse zweckmäßigerweise auch eine Notlichtsteuerschaltung mit einer Ladeschaltung und einer Schaltung, die für das Erkennen eines Netzausfalls und das Ein- bzw. Ausschalten des Notlichtbetriebs sorgt.
  • Die Ladeschaltung ist für eine Aufladung bzw. eine Ladungserhaltung der Batterie zuständig. Eine Möglichkeit, die Notlichtsteuerschaltung erkennen zu lassen, ob ein Netzausfall vorliegt oder nicht, liegt in der Verwendung eines entsprechenden Funksignals. Zu dem Zweck kann außerhalb der Beleuchtungseinrichtung 10 ein Netzüberwachungsmodul vorgesehen werden, das die Netzspannung überwacht und ein entsprechendes Funksignal an die Notlichtsteuerschaltung sendet.
  • Eine solche Netzüberwachung müsste im Stromkreislauf vor irgendwelchen Schaltern liegen, die ggfs. dem Ein- und Ausschalten der Beleuchtungseinrichtung durch Trennen des Netzstromkreises dienen. Falls solche Schalter nicht vorhanden sind, die Beleuchtungseinrichtung also immer mit dem Netzstromkreis verbunden und nur per Funk ein- und ausgeschaltet und gedimmt wird, kommt auch ein Ein- und Ausschalten des Notlichtbetriebs abhängig von der Spannung an den elektrischen Anschlüssen (den Kontakthülsen 64 und den damit verbundenen Leiterbahnen) des LED-Moduls 26 in Betracht. Die Steuerschaltung oder auch die Notlichtsteuerschaltung selbst kann dann dafür sorgen, dass das LED-Modul im Notlichtbetrieb gedimmt wird, um die Batterie mit der geringstmöglichen Leistung zu belasten, die für die Notbeleuchtung ausreicht. Die Batterie und die beschriebene Funktionalität soweit wie möglich in das Gehäuse 30B zu packen, hat den Vorteil, dass die Notlichtfunktionalität als Modul problemlos nachgerüstet werden kann, wenn die LED-Beleuchtungseinrichtung anfangs mit einem nur als Sockelhalter dienenden Gehäuse 30B versehen war.
  • Es versteht sich von selbst, dass die Notlichtsteuerschaltung eines solchen Notlichtmoduls mit den elektrischen Anschlüssen des LED-Moduls elektrisch verbunden sein muss, was mit Hilfe des beschriebenen Steckelements 40 in gleicher Weise wie bei der Steuerschaltung 31 möglich ist.
  • Je nachdem, wo die LED-Beleuchtungseinrichtung 10 letztlich verwendet werden soll, kann es in unterschiedlichen Längen bereitgestellt werden. Zu den herkömmlichen Längen von Leuchtstofflampen mit G13 Sockeln zählen dabei z.B. 150 cm, 120 cm, 89,5cm und 59 cm (Länge jeweils ohne die Sockel-Kontaktstifte). Für jede gewünschte Länge müssen ein entsprechend langer Träger (Profilelement 12) und ein entsprechend langes LED-Modul 26 vorhanden sein. Auch ein optisches Element 20 muss je nach seiner Art ggfs. der Länge des jeweiligen Trägers entsprechen.
  • Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, das die Steuerschaltung natürlich auch festverdrahtet oder mittels eines programmgesteuerten Mikroprozessors unzählige weitere Funktionen bereitstellen kann, beispielsweise in der Art wie es in der eingangs erwähnten WO 2014 189 700 A2 beschrieben ist. Das würde gestatten, sogar die vielen noch im Einsatz befindlichen „dummen“ Leuchten für Leuchtstofflampen mit der smarten Funktionalität modernster Beleuchtungstechnik auszustatten, indem praktisch nur die Leuchtstofflampe durch die hier beschriebene LED-Beleuchtungseinrichtung 10 ausgetauscht wird.
  • Vorstehend wurden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sowie deren Vorteile detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es sei erneut. hervorgehoben, dass die vorliegende Erfindung in keinster Weise auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und deren Ausführungsmerkmale begrenzt bzw. eingeschränkt ist, sondern weiterhin Modifikationen der Ausführungsbeispiele umfasst, insbesondere diejenigen, die durch Modifikationen der Merkmale der beschriebenen Beispiele bzw. durch Kombination einzelner oder mehrerer der Merkmale der beschriebenen Beispiele im Rahmen des Schutzumfangs der Ansprüche umfasst sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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    • WO 2014189700 A2 [0007, 0109]
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Claims (22)

  1. LED-Beleuchtungseinrichtung, umfassend: - einen länglichen Träger (12), - wenigstens ein am Träger (12) gehaltenes LED-Modul (26) mit einem oder mehreren lichtemittierenden Halbleiterelementen als Lichtquelle, - eine am Träger (12) gehaltene Steuerschaltung (31) mit zumindest einem LED-Treiber für den Betrieb des LED-Moduls, und - Verbindungsmittel (40), welche Ausgangsanschlüsse der Steuerschaltung (31) mit elektrischen Anschlüssen des LED-Moduls (26) verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (31) in einem gesonderten geschlossenen Steuerschaltungs-Gehäuse (30A) auswechselbar an dem Träger (12) gehalten ist.
  2. LED-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das LED-Modul (26) außerhalb des Steuerschaltungs-Gehäuses (30A) an dem Träger (12) gehalten ist, insbesondere auswechselbar an dem Träger (12) gehalten ist.
  3. LED-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (12) außerdem ein optisches Element (20) hält, das ausgebildet und angeordnet ist, das von dem LED-Modul (26) abgestrahlte Licht ganz oder zum Teil zu empfangen und zur Erzielung einer vorbestimmten Abstrahlcharakteristik der LED-Beleuchtungseinrichtung abzustrahlen.
  4. LED-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (20) auswechselbar an dem Träger (12) gehalten ist.
  5. LED-Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines des oder der auswechselbar am Träger (12) gehaltenen Komponenten (30A, 31, 26, 20) werkzeuglos auswechselbar ist.
  6. LED-Beleuchtungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (12) ein angenähert H-förmiges Profilelement mit zwei sich in Längsrichtung erstreckenden Seitenwänden und einem sich in Längsrichtung erstreckenden, die Seitenwände verbindenden Querschenkel ist, wobei das LED-Modul (26) auf einer ersten Seite (14) des Querschenkels gehalten ist, während das Steuerschaltungs-Gehäuse (30A) mit der Steuerschaltung (31) auf einer der ersten Seite (14) entgegengesetzten zweiten Seite (16) des Querschenkels gehalten ist.
  7. LED-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (12) und das Steuerschaltungs-Gehäuse (30A) an den einander zugewandten Seiten ineinander greifende Führungsschienen (12c, 12d, 38) aufweisen, die eine relative Verschiebung von Träger (12) und Steuerschaltungs-Gehäuse (30A) in Längsrichtung des Trägers einschließlich des Herausziehens des Steuerschaltungs-Gehäuses (30A) aus dem Träger (12) erlauben, aber eine relative Bewegung senkrecht zur Längsrichtung unterbinden.
  8. LED-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (12) und das LED-Modul (26) an den einander zugewandten Seiten ineinander greifende Führungsschienen (12a, 12b, 28) aufweisen, die eine relative Verschiebung von Träger (12) und LED-Modul (26) in Längsrichtung des Trägers einschließlich des Herausziehens des LED-Moduls aus dem Träger (12) erlauben, aber eine relative Bewegung senkrecht zur Längsrichtung unterbinden.
  9. LED-Beleuchtungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Längsende des Trägers (12) ein zwei abstehende Kontaktstifte (36) aufweisender Lampensockel für die Zuführung einer Netzspannung zur Steuerschaltung (31) vorgesehen ist, dass die Lampensockel integraler Bestandteil eines jeweiligen Sockelhalters (30A, 30B) oder an einem solchen montiert sind und dass die Lampensockel kompatibel mit den für typische Leuchtstoffröhren vorgesehenen Fassungen sind, wobei das Steuerschaltungs-Gehäuse (30A) zugleich einen der Sockelhalter bildet.
  10. LED-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn eine von den Mittelpunkten zwischen den beiden Kontaktstiften (36) beider Sockel definierte Achse als optische Achse bezeichnet wird, die Lampensockel relativ zum Träger (12) so gehalten sind, dass das LED-Modul (26) von der optischen Achse in Richtung einer Hauptabstrahlrichtung des LED-Moduls (26) beabstandet ist.
  11. LED-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 8 im Rückbezug auf Anspruch 7 und einem der Ansprüchen 9 und 10, gekennzeichnet durch Fixierungsmittel (40), die die Sockelhalter (30A, 30B) und das LED-Modul in Längsrichtung des Trägers (12) relativ zu einander unverschiebbar fixieren.
  12. LED-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierungsmittel (40), die die Sockelhalter (30A, 30B) und das LED-Modul in Längsrichtung des Trägers (12) zwar relativ zu einander, nicht aber zum Träger (12) unverschiebbar fixieren.
  13. LED-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierungsmittel wenigstens ein Steckelement (40) für jeden der Sockelhalter (30A, 30B) umfassen, die Steckelemente (40) jeweils an die Sockelhalter (30A, 30B) ansteckbar sind und je wenigstens einen abstehenden Pin (54) aufweisen, der im angesteckten Zustand des jeweiligen Steckelements (40) den Querschenkel des Trägers (12) durchsetzend mit dem LED-Modul (26) in Eingriff steht derart, dass die Sockelhalter (30A, 30B) und das LED-Modul in Längsrichtung relativ zu einander unverschiebbar sind.
  14. LED-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 11 und Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Pin (54) der Steckelemente (40) ein jeweiliges Durchgangsloch (62) im Querschenkel des Trägers (12) durchsetzt, deren Maß in Längsrichtung des Trägers (12) größer als eine im Betrieb der LED-Beleuchtungseinrichtung maximal durch thermische Einflüsse auftretende Längendifferenz des Trägers (12) ist.
  15. LED-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Sockelhalter (30A, 30B) und das LED-Modul in Längsrichtung des Trägers (12) in wenigstens zwei verschiedenen Positionen relativ zu einander fixierbar sind derart, dass zwei unterschiedliche Abstände zwischen den beiden Sockelhaltern (30A, 30B) einstellbar sind.
  16. LED-Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das dem Steuerschaltungs-Gehäuse (30A) als einem der Sockelhalter zugeordnete Steckelement (40) wenigstens zwei von ihm abstehende Pins (54) aufweist, die zusätzlich zu der Fixierung des Steuerschaltungs-Gehäuses (30A) relativ zum LED-Modul als die Verbindungsmittel dienen, die Ausgangsanschlüsse (60) der Steuerschaltung (31) mit elektrischen Anschlüssen (64) des LED-Moduls (26) verbinden.
  17. LED-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das eine, dem Steuerschaltungs-Gehäuse (30A) zugeordnete Steckelement (40) über ein Kabel an wenigstens ein weiteres gleichartiges Steckelement (40) angeschlossen ist derart, dass jeder der beiden Pins (54) des einen Steckelements (40) mit dem entsprechenden Pin des wenigstens einen weiteren gleichartigen Steckelements (40) elektrisch verbunden ist.
  18. LED-Beleuchtungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerschaltungs-Gehäuse (30A) in Längsrichtung des Trägers (12) in mehrere thermisch von einander isolierte Kammern (42a-42c) unterteilt, wobei benachbarte Kammern durch einen Trennabschnitt (43a, 43b) getrennt sind, der die beiden einander zugewandten Kammerwände der benachbarten Kammern und einen zwischen diesen Kammerwänden befindlichen zur Umgebungsluft offenen Luftraum umfasst, dass die im Steuerschaltungs-Gehäuse (30A) befindliche Steuerschaltung (31) wärmeerzeugende und wärmeempfindliche Bauelemente enthält und dass die wärmeerzeugenden und wärmeempfindlichen Bauelemente in verschiedenen der durch einen Trennabschnitt (43a, 43b) getrennten Kammern (42a-42c) untergebracht sind.
  19. LED-Beleuchtungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerschaltungs-Gehäuse (30A) die Steuerschaltung (31) hermetisch einschließt und die Steuerschaltung (31) so beschaffen ist, dass die von ihr für den Betrieb des LED-Moduls (26) an ihren Ausgangsanschlüssen abgegebene Spannung die Voraussetzungen einer Sicherheitskleinspannung erfüllt.
  20. LED-Beleuchtungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Notstromquelle und eine ihr zugeordnete Schaltungsanordnung enthält, die bei ganz oder teilweisem Ausbleiben der Netzspannung das LED-Modul (26) mit der Energie der Notstromquelle als Notbeleuchtung betreibt.
  21. LED-Beleuchtungseinrichtung Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Notstromquelle in Form einer Batterie aus einer oder mehreren Sekundärzellen zusammen mit wenigstens einem Teil der ihr zugeordneten Schaltungsanordnung in einem zweiten vom Träger (12) auswechselbar gehaltenen Gehäuse (30B) untergebracht ist.
  22. LED-Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 21 in Verbindung mit Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuse (30B) den zweiten Sockelhalter bildet.
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