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Die Erfindung betrifft eine Leuchte, die mit Solarstrom betrieben wird.
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Dabei geht es insbesondere um Leuchten, die vorzugsweise im öffentlichen Raum betrieben werden, zur Beleuchtung von Wegen, Straßen und Plätzen.
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Solarleuchten sind bekannt.
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Aus der
DE 100 26 524 A1 ist eine Solarleuchte mit einem säulenförmigen Aufbau, der einen Säulenfuß, einen darüber angeordneten Leuchtteil und abschließend einen Säulenkopf mit einem darin aufgenommenen, schräg ausgerichteten Solarmodul und einer oberseitigen Abdeckung aufweist, bekannt. Eine gute Ausnutzung der Strahlungsenergie soll dadurch ermöglicht werden, dass der Säulenkopf allein oder mit einem oberen Säulenabschnitt gegenüber einem unteren Säulenabschnitt um eine Säulenmittellängsachse drehbar und in einer gewünschten Drehstellung einstellbar ist.
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Diese Lösung wurde durch die
DE 203 11 585 U1 dahingehend weiterentwickelt, dass eine weitergehende Trennung von dem Solarfeld und der Leuchte vorgenommen wurde und beide Bauteile unabhängig voneinander ausrichtbar sind. Die Lichtquelle und der die Solarzelle aufnehmende Halter sind über ein Gelenk mit einem Pfosten der Solarleuchte verbunden und können so individuell voneinander gegenüber der horizontalen bzw. vertikalen Ebene geneigt oder verschwenkt werden.
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Die
DE 20 2013 005 321 U1 beschreibt eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere für öffentliche Straßen oder Plätze, mit einem Leuchtenfuß und einem Leuchtenkopf sowie ein den Leuchtenfuß mit dem Leuchtenkopf verbindendes Hohlprofil, insbesondere ausgebildet als Rohr oder Mast, wobei am Leuchtenkopf mindestens ein Ausleger für mindestens eine photovoltaische Zelle sowie ein weiterer Ausleger für die Leuchtmittel vorgesehen ist, weiterhin umfassend eine Sekundärzellenanordnung, welche in elektrischer Verbindung mit den Leuchtmitteln und der photovoltaischen Zelle steht, und die Sekundärzellenanordnung in einem Abschnitt des Hohlprofils, insbesondere des Rohres angeordnet ist und von diesem vollständig aufgenommen und thermostatiert gekapselt wird.
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Auch bei dieser Lösung wird eine Trennung zwischen dem Leuchtmittel und dem Träger der Solarzelle vorgenommen, wobei es notwendig ist, den Ausleger mit den Solarzellen den vorhandenen Bedingungen für die Solarstromerzeugung anzupassen. Das bedeutet, dass herstellerseitig verschiedene Ausleger mit Solarzellen entsprechend den regionalen Sonnenverhältnissen vorgehalten werden müssen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Leuchtsystem vorzuschlagen, das neben einer optimalen Anstellung der Solarpanele zur Sonne auch die regionalen Sonnenverhältnisse ausreichend berücksichtigt, ohne dass eine Vielzahl unterschiedlicher Solarpanele notwendig wird.
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Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei der erfindungsgemäßen Solarleuchte mindestens aufweisend einen Standrohr für eine Leuchtmittelhalterung und mindestens eine Solarpanelhalterung, wobei die Leuchtmittelhalterung und die Solarpanelhalterung jeweils mittels eines Drehgelenkes um eine senkrechte Achse des Standrohres drehbar angeordnet sind und die Leuchtmittelhalterung und die Solarpanelhalterung gegenüber dem Drehgelenk mittels eines Kippgelenkes kippbar angeordnet sind und die Solarpanele über einen Energiespeicher mit den Leuchtmitteln der Leuchtmittelhalterung verbindbar sind, wird vorgeschlagen, dass das Drehgelenk der Solarpanelhalterung und der Leuchtmittelhalterung jeweils ein Anschlussteil aufweist, das in ein Aufnahmeteil des Drehgelenkes des Standrohres oder ein in der Höhe vorangegangenes Aufnahmeteil der Solarpanelhalterung bzw. der Leuchtmittelhalterung oder in das Aufnahmeteil einer Verbindungshülse eingreift oder deren Aufnahmeteil übergreift.
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Das bedeutet, dass bezogen auf die Höhe der Solarleuchte auf dem Standrohr eine „beliebige“ Anzahl von Leuchtmittel- und Solarpanelhalterungen und damit Leuchtmitteln und Solarpanelen über jeweils eine Steckverbindung zwischen den Halterungen angeordnet werden können. Durch diese modulare Bauweise ist eine optimale Anpassung zwischen Leuchtmitteln und Solarpanelen entsprechend der vorherrschenden Sonnenintensität möglich, ohne dass baulich unterschiedliche Leuchtmittelhalterungen bzw. Solarpanele vorgehalten werden müssen. Nach einer Erfassung der Standortbedingungen und der Benennung der benötigten Ausleuchtung - was der Anzahl der Leuchtmittel einer Solarleuchte entspricht - lässt sich exakt die Anzahl der benötigten Solarpanele der jeweiligen Solarleuchte bestimmen. Es bedarf dann nur noch der Montage des Standrohres und die gelieferten Halterungen können im Steckverfahren montiert werden. Sollen nicht die Halterungen unmittelbar aufeinander angeordnet werden, kann eine Verbindungshülse dazwischen angeordnet werden. Die Verbindungshülse entspricht baulich der Solarpanelhalterung bzw. der Leuchtmittelhalterung nur ohne Kippgelenk und damit auch ohne Solarpanele bzw. Leuchtmittel. Die Verbindungshülse hat ausschließlich die Aufgabe, die Halterungen zu beabstanden.
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Bevorzugt ist das Drehgelenk zylinderförmig mit kreisringförmigen Umfangsflächen ausgebildet, das zentrisch angeordnet auf der einen Seite einen Zapfen aufweist, der die kreisringförmige Umfangsfläche überragt und auf der anderen Seite zentrisch eine Bohrung zur Aufnahme eines Zapfens besitzt.
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Diese Ausbildung mit Zapfen und Bohrung weist eine Reihe von Vorteilen auf.
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So können im montierten Zustand die oberen und unteren kreisförmigen Umfangsflächen der Drehgelenke aufeinanderliegen, was der Stabilität der Anordnung dient, insbesondere wenn die Halterungen zweiflüglig ausgebildet sind. Zapfen und Bohrung bieten darüber hinaus die Möglichkeit, auf einfache Weise eine Verdrehsicherung der Halterungen untereinander oder mit der Verbindungshülse und dem Standrohr herzustellen.
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So weisen bei einer vorteilhaften Ausführung die kreisringförmigen Umfangsflächen eine Verzahnung auf, mittels der die Drehgelenke in der eingestellten Verdrehposition zueinander gegen Verdrehen gesichert werden.
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Alternativ können auch die Zapfen und Bohrungen eine Verzahnung aufweisen, mittels der die Drehgelenke in der eingestellten Verdrehposition zueinander gegen Verdrehen gesichert werden.
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Desweiteren ist bei einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die Aufnahmeteile und die Anschlussteile der Drehgelenke sowie die Verbindungshülsen, wenn vorhanden, über Schleifkontakte zur Übertragung der von den Solarpanelen erzeugten Energie zu dem Energiespeicher und vom Energiespeicher zu den Leuchtmitteln verfügen.
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Es versteht sich, dass diese Übertragung zusätzlich im Abhängigkeit von dem Grad der Dunkelheit regelbar ist.
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Weist der jeweilige Zapfen in der senkrechten Achse nach oben, kann sich bei Regen oder Schnee auch kein Wasser in der Halterung absetzen.
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Da die Solarleuchte bevorzugt im Außenbereich eingesetzt wird und die Leuchtmittel- und die Solarpanelhalterungen bevorzugt eine flügelartige Ausbildung aufweisen - sie somit windempfindlich sind, ist vorgesehen, dass die Aufnahmeteile und die Anschlussteile über eine Durchgangsbohrung für einen Bolzen verfügen, der sich auf dem oberen Aufnahme- bzw. Anschlussteil abstützt und in eine Gewindeaufnahme des Standrohres eindrehbar ist. Dieser Bolzen wäre damit das einzige Teil der Solarleuchte, das in unterschiedlichen Längen angeboten werden müsste, vorausgesetzt, die überschüssige Baulänge des Bolzens kann nicht durch das Standrohr aufgenommen werden.
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Eine alternative Ausführung sieht vor, dass die Zapfen über Nasen verfügen, die in Öffnungen der jeweiligen Bohrungen einrasten beim Herstellen der Steckverbindung. Auch so sind die Halterungen untereinander oder mit der Verbindungshülse oder mit dem Standrohr fest verbindbar.
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Sowohl unter ästhetischen Gesichtspunkten als auch als Schutz vor Regen, Schnee und Staub sieht eine weitere Ausgestaltung vor, dass das obere Aufnahme- bzw. Aufnahmeteil durch einen Deckel verschließbar ist.
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Es wurde bereits erwähnt, dass die Leuchtmittelhalterung und die Solarpanelhalterungen auch zweiflüglig ausgeführt sein können, analog einem zweiflügligen Propeller, d. h. an dem Anschlussteil bzw. dem Aufnahmeteil sind bevorzugt gegenüberliegend jeweils eine Solarpanelhalterung und eine Leuchtenhalterung, jeweils eine Solapanelhalterung, oder jeweils eine Leuchtmittelhalterung mittels eines Kippgelenkes angeordnet.
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Diese Symmetrie dient der Stabilität, der optimalen Raumnutzung und spart gegenüber einer einflügligen Ausführung Halterungen ein.
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Die Erfindung soll anhand der Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:
- 1 zusammensteckbare einflüglige Solarpanel- und Leuchtmittelhalterung,
- 2 zusammensteckbare zweiflüglige Halterung und
- 3 einflüglige Solarpanel- und Leuchtmittelhalterungen montiert.
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In 1 ist eine Solarleuchte dargestellt, die ein Standrohr 1 für eine einflüglige Leuchtmittelhalterung 3 und für eine einflüglige Solarpanelhalterung 2 aufweist. Zwischen der Leuchtmittelhalterung 3 und der Solarpanelhalterung 2 ist zur Abstandvergrößerung zwischen den Halterungen 2, 3 eine Verbindungshülse 4 angeordnet.
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Die Solarleuchte ist in modularer Bauweise ausgeführt und kann entsprechend den Standortbedingungen und der gewünschten Helligkeit um eine „beliebige“ Anzahl von Solarpanelhalterungen 2 und Leuchtmittelhalterungen 3 erweitert werden. „Beliebig“ bedeutet technisch sinnvoll und ästhetisch akzeptabel. Ebenso ist die Reihenfolge in der Anordnung prinzipiell frei wählbar, sollte aber auch technisch sinnvoll und ästhetisch akzeptabel sein.
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Voraussetzung für diese modulare Bauweise, die sich auf folgende wesentliche Teile beschränkt: Standrohr 1, Solarpanelhalterung 2 mit Solarpanelen 11, Leuchtmittelhalterung 3 mit Leuchtmitteln 13 und ggf. Verbindungshülsen 4 sowie einen Verbindungsbolzen 10, ist, dass zwischen der Solarpanelhalterung 2, der Leuchtmittelhalterung 3, dem Standrohr 1 und den Verbindungshülsen 4 eine gleich ausgebildete Steckverbindung mit gleichen Anschlüsse besteht.
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Hier dargestellt ist eine Steckverbindung aus einem zentrisch angeordneten Zapfen 7 und einer zentrisch angeordneten Bohrung 8, besser Sackbohrung. Nach dem Zusammenstecken liegen die Umfangsflächen 9 aufeinander folgender Halterungen 2, 3 bzw. einer Halterung 2, 3 und der Verbindunghülse 4 aufeinander.
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Zur Einstellung der Halterungen 2, 3 bilden die Zapfen-Bohrung-Verbindung ein Drehgelenk 5, um die senkrechte Achse 10. Desweiteren weist jede Halterung 2, 3 ein Kippgelenk 6 auf, wobei das Kippgelenk 6 gegenüber dem Drehgelenk 5 bevorzugt noch um eine weitere Drehachse 15 verdrehbar ist. Diese Verstellmöglichkeiten gewährleisten eine optimale Anstellung der Solarpanele 11 zur Sonne und einen optimalen Abstrahlwinkel des Lichtes der Leuchtmittel 13.
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Wie oben beschrieben, liegen die Umfangsflächen 9 aufeinander. Dieser Umstand lässt sich nutzen, um nach der Wahl der Einstellung des Drehgelenkes 5 dieses festzustellen. So ist vorgesehen, dass die Umfangsflächen 9 eine Verzahnung aufweisen, die in der gewählten Einstellposition in Eingriff gebracht werden und so ein Verdrehen verhindern.
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Diese Möglichkeit der Feststellung der Drehgelenke 5 besteht auch, wenn der Zapfen 7 und die Bohrung 8 jeweils eine miteinander in Eingriff bringbare Verzahnung aufweisen. Dabei sollte sich die Verzahnung der Bohrung in deren Endbereich befinden, um das Einstellen des Drehgelenkes 5 vorab nicht zu behindern.
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Dargestellt ist in 1 eine Steckverbindung, bei der die Zapfen 7 nach unten weisen und in die Bohrung 8 des darunter angeordneten Teils einsteckbar sind.
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Das lässt sich auch andersherum realisieren, in dem die Zapfen 7 nach oben weisen und die Bohrung 8 des darüber angeordneten Teils den Zapfen übergreift. Diese Anordnung hat sogar den Vorteil, dass keine Vertiefungen - wie die Bohrung 8 als Sackbohrung - bestehen, d. h. es keine Möglichkeit gibt, dass sich Wasser etc. in einer solchen Vertiefung ansammeln kann.
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Wenn in der Beschreibung und den Ansprüchen als Fuß der Solarleuchte ein Standrohr 1 benannt wird, schließt das neben einem zylindrischen Querschnitt mindestens auch einen prismatischen Querschnitt mit ein.
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Um die Stabilität der Anordnung der Halterungen 2, 3 und der Verbindungshülsen 4, wenn vorhanden, auch bei größeren Windgeschwindigkeiten zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass die Steckverbindungen durch einen Bolzen in der Achse 10 gesichert werden. Der Bolzen stützt sich auf der oberen Halterung 2, 3 bzw. einer hier angeordneten Verbindungshülse 4 ab und wird durch eine zentrische Bohrung 10 bis in das Standrohr 1 geführt und hier durch eine Gewindeverbindung fixiert. So lassen sich alle Halterungen 2, 3 und Verbindungshülsen 4 mit dem Standrohr 1 verspannen.
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Alternativ können die Zapfen 7 auch über Nasen verfügen, die in Öffnungen der jeweiligen Bohrungen 8 einrasten beim Herstellen der Steckverbindung.
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Bevorzugt ist die Anordnung oben durch einen Deckel 12 verschließbar.
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2 zeigt eine zusammensteckbare zweiflüglige Halterung mit einer Solarpanelhalterung 2 und einer Leuchtmittelhalterung 3, die an einem Drehgelenk 5 jeweils mit einem Kippgelenk 6 angeordnet sind. Der Vorteil einer solchen Anordnung besteht in einer angenäherten Belastungssymmetrie bezogen auf die Achse 10.
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3 zeigt eine montierte Solarleuchte aus einflügligen Leuchtmittelhalterungen 3 und Solarpanelhalterungen 2:
- links mit drei Leuchtmittelhalterungen 3 und drei Solarpanelhalterungen 2,
- mittig mit drei Leuchtmittelhalterungen 3 und zwei Solarpanelhalterungen 2 und
- rechts mit zwei Leuchtmittelhalterungen 3 und zwei Solarpanelhalterungen 2.
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Durch den modularen Aufbau lassen sich diese Kombinationen und weitere zusammenstellen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Standrohr
- 2
- Solarpanelhalterung
- 3
- Leuchtenmittelhalterung
- 4
- Verindungshülse
- 5
- Drehgelenk
- 6
- Kippgelenk
- 7
- Zapfen
- 8
- Bohrung
- 9
- Umfangsfläche
- 10
- senkrechte Achse mit Bolzen und Durchgangsbohrung
- 11
- Solarpanele
- 12
- Deckel
- 13
- Leuchtmittel
- 14
- Flügel
- 15
- weitere Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10026524 A1 [0003]
- DE 20311585 U1 [0004]
- DE 202013005321 U1 [0005]
