DE202004011355U1

DE202004011355U1 - Kleindimensioniertes LED-Spotbeleuchtungssystem

Info

Publication number: DE202004011355U1
Application number: DE202004011355U
Authority: DE
Original assignee: GERMAKOWSKY GUENTER
Current assignee: Germakowsky Guenter
Priority date: 2004-07-19
Filing date: 2004-07-19
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2014-07-20

Abstract

Kleindimensioniertes Spot-Beleuchtungssystem auf Basis von Licht emittierenden Dioden (LED) zur Präsentation von Sammlungs- und Ausstellungsstücken sowie von Verkaufsobjekten in
– Vitrinen/Schaukästen,
– Schaufenstern/Auslagen,
– freistehende und/oder aufgehängte Objekte (z. B. Gemälde, Fotografien, etc.),
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Spotbeleuchtungseinheit (Bestehend aus einer LED (5 mm Radialtyp) (1), aufgestecktem Reflektor (2), der den Kopf der LED umfasst, und zylindrischer Halterung aus Kunststoff (3) mit integrierten Lüsterklemmen (4)) auf stromführenden Stangen, Drähten, Schienen oder Seilen (5) gesteckt wird. Der Stromkontakt wird durch seitlich aus der zylindrischen Halterung (Fassung) herausragende Gewindemaden (6) und darauf aufgeschraubte Rändelmuttern (7) gewährleistet. Durch diese Rändelmuttern können die LED-Spots auf den stromführenden Medien geklemmt werden (Erfüllung der novellierten VDE-Verordnung), wodurch zusätzlich ein Schwenkbereich parallel zu den stromführenden Medien erzielt wird. Falls ein weiterer Schwenkbereich im rechten Winkel zu dem erst genannten gewünscht oder gefordert wird, kann der gesamte LED-Spot an federnden Biegeelementen angebracht werden,...

Description

Kleindimensioniertes variables LED-Spotbeleuchtungssystem zur Verwendung in Vitrinen und sonstigen Präsentationsbereichen.
Stand der Technik
Licht emittierende Dioden verfügen über äußerst positive Eigenschaften, die im folgenden aufgelistet sind

– geringer Stromverbrauch
– keine Wärmeentwicklung an der Lichtquelle
– lange Lebensdauer
– robuster Aufbau
– geringe Baudimensionen

Basierend auf diesen Vorzügen werden LED's mehr und mehr in allen Bereichen der Technik und zunehmend auch in den privaten Haushalten eingesetzt.
Bereits erprobte und auch bewährte Verwendungsmöglichkeiten sind in der folgenden Auflistung dargestellt:

– Straßenverkehr (Verkehrsführung und Leitsysteme z.B. Ampeln)
– Fahrzeugtechnik (z.B. Bremsleuchten, Armaturenbrettanzeigen)
– Kommunikationstechnik (Displaybeleuchtung, optischer Ruf)
– sonstige Technik (z.B. als Zustandsanzeiger, Kontrollanzeiger)
– Sicherheitstechnik (z.B. Stufenmarkierung, Fluchtweganzeige)
– Freizeittechnik (Taschenlampen, Kopfleuchten, etc.)

Der Stand der Technik unterliegt in diesem bereich ständigen Weiterentwicklungen. Nach einer anfänglichen Beschränkung auf rote, grüne und blaue LED's wurden auch weiße LED's entwickelt. Diese wiesen noch einen erheblichen Blaustich auf (mit zusätzlichem Halbleitermaterial beschichtete blaue LED's). Auf Grund der Farbtemperatur wird dieses Licht als kaltweiß bezeichnet. Durch Modifizierung der Halbleiterbeschichtung kann nun auch warmweißes Licht erzeugt werden. Ein anderer Weg zur Erzeugung von weißem Licht ist die Mischung von den zuvor aufgeführten Farb-LED's (RGB-Steuerung).
Zukünftig sollen auch LED's zu allgemeinen Beleuchtungszwecken dienen und mittelfristig Glühbimen, Neonröhren und Halogenstrahler ersetzen. Die Entwicklung geht dahin, runde Platinen mit mehreren LED's (3-fach, 9-fach, 24-fach, etc.) zu bestücken um eine höhere Leuchtdichte zu erzielen und über die RGB-Steuerung auch weißes Licht zu erzeugen. Diese Platinen sind so dimensioniert, dass diese in die Einbaufassungen der bisherigen weitverbreiteten Halogenstrahler eingesetzt werden können. Neben diesen runden Platinen sind auch lineare LED Einheiten (Stäbe und Ketten) auf dem Markt. Die aufgeführten LED-Leuchten werden üblicherweise bei 12 V betrieben und benötigen jeweils Vorwiderstände und Spannungsregler. Vergleichbar mit der Entwicklung bei den Halogenstrahlern, die zu Beginn ihrer Verwendungsmöglichkeiten auch nur im Niedervoltbereich betrieben werden konnten, geht die Entwicklung bei der LED-Technik auch zum Hochvoltbereich (230 V).
Die LED der in dem Schutzanspruch aufgeführten Spot-Beleuchtungseinheit verfügt nach dem derzeitigen Stand der Technik über folgende Daten:

Durchmesser: 5 mm

Farbton: warmweiß

Leuchtstärke: 11.000 mcd

Spannung: 5 V

Stromstärke: 20 mA

Abstrahlwinkel: 20°
Bei einer zukünftigen Weiterentwicklung der LED-Technik (Leistungssteigerung) werden in den Spot-Beleuchtungseinheiten unter Beibehaltung des Erscheinungsbildes und baulicher Maße jeweils die neueste Generation verwendet.
Problem
Zu Präsentationszwecken werden überwiegend Halogenstrahler verwendet. Diese werden über oder seitlich von den zu beleuchtenden Objekten angebracht. Hierbei sind zwei unterschiedliche Vorgehensweisen zu unterscheiden: 1) Starrer Einbau in der Zimmerdecke oder dem Möbelstück und 2) Mobile Anbringung an stromführenden Stangen, Schienen oder Seilen. Beide Vorgehensweisen bedingen aber folgende Probleme:

– hoher Stromverbrauch (minimal 10 W/Strahler)
– starke Wärmeentwicklung (Aufheizung des beleuchteten Raumes und der angestrahlten Gegenstände (Zerstörung der ausgestellten Gegenstände, Brandgefahr))
– Schattenbereiche unterhalb und/oder seitlich der beleuchteten Gegenstände
– Beschränkung der Beleuchtungsmöglichkeiten, insbesonders bei Einbaustrahlern

Lösung
Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch aufgeführten Merkmalen und den im Stand der Technik dargestellten technischen Daten gelöst.
Erreichte Vorteile
Die allgemeinen Vorteile der LED-Technik wurden bereits im Stand der Technik aufgeführt. Das Spot-Beleuchtungssystem aus dem obig aufgeführten Schutzanspruch wird bei einer Spannung von 5 V mittels einer leistungsangepassten Konstantstromquelle betrieben. Dadurch können bis zur maximalen Leistungsabgabe dieser Konstantstromquelle variabel viele LED-Spots eingesetzt werden. Durch die geringen Baumaße der Beleuchtungseinheiten (z.B. Ø 16 mm, Länge 25 mm) können Trägersysteme an jeder Ebene in dem Präsentationsraum (z.B. Glaseinlegeböden in einer Vitrine) angebracht werden. Dadurch kann jedes Ausstellungsstück individuell angestrahlt bzw. ausgeleuchtet werden. Störende Schattenbereiche werden vermieden. Da keine Wärme mehr in dem Präsentationsraum erzeugt wird, können auch temperaturempfindliche Ausstellungsgegenstände, die z.B. bei Erwärmung schrumpfen, spröde werden oder sonstig nachteilig verändert werden, präsentiert werden.
Einrichtungen, die eine Vielzahl an Objekten beleuchten müssen (Museen, Galerien, Geschäfte mit großer Auslage, etc.) können über den geringen Stromverbrauch und die fange Lebensdauer der LED's deutlich Kosten senken.
Weitere Ausgestaltung der Erfindung
Die Spot-Beleuchtungseinheit ist die Grundkomponente für eine Vielzahl weiterer Verwendungsmöglichkeiten (Baukasten-Prinzip). Durch Anbringung an „Schwanenhälsen" können diese Beleuchtungseinheiten auch zu Mikroskopiezwecken benutzt werden. In idealer Ausführung können mehrere Einheiten auf einem Ring um ein Mikroskop-Objektiv angeordnet werden. Durch eine Steuerung dieser Leuchten kann das Objekt von verschiedenen Seiten angeleuchtet werden.
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
In den folgenden 1 und 2 ist die Verwendung als Spot auf einem Stangensystem (z.B. in einer Vitrine mit mehreren Ebenen (Einlegeböden aus Glas)) dargestellt.
1 Kleindimensioniertes Spot-Beleuchtungssystem (Seitenansicht)
2 Kleindimensioniertes Spot-Beleuchtungssystem (Querschnitt)

Claims

Kleindimensioniertes Spot-Beleuchtungssystem auf Basis von Licht emittierenden Dioden (LED) zur Präsentation von Sammlungs- und Ausstellungsstücken sowie von Verkaufsobjekten in – Vitrinen/Schaukästen, – Schaufenstern/Auslagen, – freistehende und/oder aufgehängte Objekte (z. B. Gemälde, Fotografien, etc.), dadurch gekennzeichnet, dass eine Spotbeleuchtungseinheit (Bestehend aus einer LED (5 mm Radialtyp) (1), aufgestecktem Reflektor (2), der den Kopf der LED umfasst, und zylindrischer Halterung aus Kunststoff (3) mit integrierten Lüsterklemmen (4)) auf stromführenden Stangen, Drähten, Schienen oder Seilen (5) gesteckt wird. Der Stromkontakt wird durch seitlich aus der zylindrischen Halterung (Fassung) herausragende Gewindemaden (6) und darauf aufgeschraubte Rändelmuttern (7) gewährleistet. Durch diese Rändelmuttern können die LED-Spots auf den stromführenden Medien geklemmt werden (Erfüllung der novellierten VDE-Verordnung), wodurch zusätzlich ein Schwenkbereich parallel zu den stromführenden Medien erzielt wird. Falls ein weiterer Schwenkbereich im rechten Winkel zu dem erst genannten gewünscht oder gefordert wird, kann der gesamte LED-Spot an federnden Biegeelementen angebracht werden, die eine um 90° verdrehte Anordnung zulassen. Diese LED-Spots können beliebig auf den stromführenden Medien verschoben werden und sind auch in der Anzahl variabel.