DE202008012002U1

DE202008012002U1 - Leuchte mit LED-Einheiten

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Publication number: DE202008012002U1
Application number: DE202008012002U
Authority: DE
Original assignee: REETEC Regenerative Energie und Elektrotechnik GmbH
Current assignee: REETEC Regenerative Energie und Elektrotechnik GmbH
Priority date: 2008-09-09
Filing date: 2008-09-09
Publication date: 2009-01-02
Anticipated expiration: 2018-09-10

Abstract

Leuchte, insbesondere für den Einsatz im Zusammenhang mit Offshore-Windenergieanlagen, mit einem Gehäuse (12), das eine Bodenwandung (14) aufweist sowie ein oder mehrere, winklig, insbesondere senkrecht, zur Bodenwandung (14) verlaufende Seitenwandungen (16), wobei zwischen der oder den Seitenwandungen (16) der Leuchte (10) einerseits und der Bodenwandung (14) andererseits wenigstens ein Raum (20) angeordnet ist, in dem, vorzugsweise bodenwandseitig, ein oder mehrere LED-Einheiten (26) angeordnet sind, wobei der Raum (20) zwischen der oder den Seitenwandungen (16) und der Bodenwandung (14) derart vergossen ist mit einem für das Licht der LED-Einheit(en) (26) transparenten, mechanisch belastbaren Vergussmaterial (32), dass mindestens die Oberseite(n) der LED-Einheit(en) (26) von dem Vergussmaterial (32) bedeckt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere für den Einsatz im Zusammenhang mit Offshore-Windenergieanlagen.
Leuchten, die auf hoher See eingesetzt werden können, müssen besondere Eigenschaften aufweisen. Besonders wichtig ist es, dass derartige Leuchten äußerst widerstandsfähig und belastbar sind. Die Wetterbedingungen auf hoher See, vornehmlich die hohe Salzhaltigkeit der Luft bei gleichzeitig hoher Luftfeuchtigkeit, bedingt bei einer Vielzahl von Leuchten des Standes der Technik eine niedrige Lebensdauer. Des Weiteren sollten die Leuchten möglichst wenig Energie verbrauchen. Denn häufig ist eine kabelgebundene Versorgung der Leuchten mit elektrischem Strom mangels geeigneter Infrastruktur nicht an sämtlichen Orten auf hoher See möglich. Je niedriger aber der Energieverbrauch der Leuchten ist, desto problemloser können Batterien zur Stromversorgung verwendet werden. Eine batteriebasierte Stromversorgung ermöglicht naturgemäß einen ortsunabhängigen, besonders flexiblen Einsatz der Leuchten.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Leuchte zu schaffen, die insbesondere auf hoher See möglichst dauerhaft einsetzbar ist. Gleichzeitig soll die Leuchte eine vergleichsweise hohe Lichtintensität bei relativ geringem Stromverbrauch aufweisen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Leuchte mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Dementsprechend verfügt eine erfindungsgemäße Leuchte über ein Gehäuse, das eine Bodenwandung aufweist sowie eine oder mehrere, winklig, insbesondere senkrecht, zur Bodenwandung verlaufende Seitenwandungen, wobei zwischen der oder den Seitenwandungen der Leuchte einerseits und der Bodenwandung andererseits wenigstens ein Raum angeordnet ist, in dem bodenwandungsseitig ein oder mehrere LED-Einheiten angeordnet sind. Dabei ist der Raum zwischen der oder den Seitenwandungen und der Bodenwandung derart mit einem für das Licht der LED-Einheit(en) transparenten, mechanisch belastbaren Vergussmaterial vergossen, dass mindestens die Oberseiten der LED-Einheit(en) von dem Vergussmaterial bedeckt sind.
Die erfindungsgemäße Leuchte zeichnet sich unter anderem durch eine vergleichsweise einfach und damit kostengünstig herzustellende Bauart aus bei gleichzeitig hoher Widerstandsfähigkeit, Belastbarkeit und Lebensdauer sowie zudem niedrigem Energieverbrauch.
Vorteilhafterweise weist die Leuchte keine der Bodenwandung gegenüberliegende Deckelwandung auf, so dass das Vergussmaterial an der der Bodenwandung gegenüberliegenden Seite unmittelbar an den die Leuchte umgebenden Raum angrenzt. Mit anderen Worten bildet dort das Vergussmaterial, genauer gesagt die Grenzfläche des Vergussmaterials zu der die Leuchte in der Regel umgebenden Umgebungsluft, eine Außenseite oder Außenfläche der Leuchte.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die LED-Einheiten derartig in dem Gehäuse der Leuchte angeordnet, dass deren Hauptstrahlen durch das Vergussmaterial hindurch, insbesondere durch die Vergussmaterialgrenzfläche hindurch, nach außen in die Leuchtenumgebung, insbesondere auf das zu beleuchtende Objekt, gerichtet sind.
Zweckmäßigerweise sind die LED-Einheiten dazu in der Regel mittelbar oder unmittelbar an der Bodenwandung angeordnet, wobei deren Licht-Hauptstrahlrichtung senkrecht zur Bodenwandung in Richtung der Vergussmaterialgrenzfläche verläuft. Dadurch, dass das Licht der LED – Einheiten dabei nur das hochtransparente Vergussmaterial durchtreten muss, nicht aber eine weitere transparente, starre Außenwandung der Leuchte, wird das LED – Licht vergleichsweise wenig geschwächt.
Als Vergussmaterial wird vorteilhafterweise Gießharz eingesetzt, bevorzugt auf Basis von Polyurethanharz, insbesondere aus der Reihe VT 3402 kk. Grundsätzlich sind aber auch andere Gießharze als Vergussmaterial denkbar.
Das Vergussmaterial wird bei der Produktion der Leuchte vergleichsweise flüssig verarbeitet und härtet nach der Verarbeitung – insbesondere unter Beibehaltung einer gewissen Elastizität – aus.
Vorteilhafterweise ist das Vergussmaterial farblos bzw. kristall-klar und/oder hochtransparent für das verwendete LED – Licht. Es ist bevorzugt lösemittelfrei bzw. VOC-frei (Volatile Organic Compounds). Insbesondere für einen dauerhaften Einsatz der Leuchte auf See weist der Verguss vorteilhafterweise gute Witterungsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und/oder sowie UV-Lichtstabilität auf. Daneben sind sehr gute Hafteigenschaften des Vergussmaterials sinnvoll, um das Haften desselben an den die LED-Einheiten umgebenden Wandungen zu ermöglichen.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verfügt das Gehäuse über einen im Schnitt U-förmigen Grundkörper mit zwei längeren, längs verlaufenden Seitenwandungen sowie zusätzlich über zwei kürzere, quer verlaufende Seitenwandungen an den entgegensetzten Enden des U-förmigen Grundkörpers.
Bevorzugt bilden die Längsseitenwandungen sowie die Bodenwandung des U-förmigen Grundkörpers ein U-Profil, d. h. sie sind einstückig miteinander verbunden.
Was die LED-Einheiten betrifft, so sind sie vorzugsweise an einer länglichen Leiterplatte befestigt, die an der Bodenwandung des Leuchtengehäuses angeordnet ist. Die längliche Leiterplatte ist dort zweckmäßigerweise befestigt, vorzugsweise mittels eines die Leiterplatte von der Bodenwand elektrisch isolierenden, doppelseitig klebenden Klebebandes.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Raum zwischen der Bodenwandung und der einen oder den mehreren Seitenwandungen, in dem die eine bzw. die mehreren LED-Einheiten angeordnet sind, unmittelbar durch die genannten Wandungen begrenzt. Mit anderen Worten sind in dieser Ausführungsform im Inneren des Gehäuses keine zusätzlichen, von der Bodenwandung und/oder der Seitenwandung beabstandete Innenwandungen vorgesehen, die für die LED-Einheiten separate Inneräume bilden.
Insbesondere, aber nicht nur wenn die Bodenwandungen und die Längsseitenwandungen des Gehäuses in der oben genannten Weise als U-Profil ausgebildet sind, wird zweckmä ßigerweise der Raum zwischen der Bodenwandung und sämtlichen Seitenwandungen, insbesondere den Längsseitenwandungen und den Querseitenwandungen, vollflächig mit dem Vergussmaterial ausgefüllt, und zwar mindestens bis zu einer die Oberseiten der LED-Einheiten bedeckenden Höhe der Wandungen.
Was die Boden- und/oder Seitenwandung(en) betrifft, so sind diese in der Regel starr und im Wesentlichen unelastisch ausgebildet. Insbesondere für den Einsatz der Leuchte auf See ist es sinnvoll, dass das Gehäuse bzw. die Gehäusewandungen, also die Boden- und/oder Seitenwandungen, aus nicht korridierenden Materialien besteht, vorzugsweise aus geeignetem rostfreiem Stahl und/oder Aluminium und/oder Kunststoff.
Die Abmessungen der Leuchte sind vorteilhafterweise derart gewählt, dass die Leuchte als Handleuchte einsetzbar ist. Dabei kann an einer oder mehrerer Außenflächen des Gehäuses jeweils wenigstens ein Magnet befestigt sein, mit dem die Leuchte beispielsweise an einem Schaltschrank einer Windenergieanlage befestigt werden kann. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass das Gehäuse selbst bzw. eine oder mehrere Außenflächen des Gehäuses magnetisch ausgebildet sind.
Alternativ ist aber denkbar, die Leuchte in nahezu beliebig großen Abmessungen herzustellen und an dem jeweiligen Einsatzort fest zu installieren.
In weiterer Ausbildung der Erfindung wird die Stromzufuhr zu den LED-Einheiten gewährleistet, indem durch das Vergussmaterial mindestens bereichsweise eine elektrische Stromversorgungsleitung geführt ist.
Wenn die Leuchte bzw. das Leuchtengehäuse in der oben beschriebenen Weise über einen U-profilartige Grundkörper verfügt, ist es zweckmäßig, die Stromversorgungsleitung durch eine der Querseitenwandungen des Gehäuses zu führen. Die Stromversorgungsleitung kann dann innerhalb des Vergussmateriales bis zu entsprechenden elektrischen Anschlusskontakten auf der Leiterplatte geführt und dort an die Leiterplatte angeschlossen werden.
Grundsätzlich ist es alternativ natürlich auch denkbar, die Leuchte mit einer insbesondere wiederaufladbaren Batterie zu betreiben. Zusätzlich oder alternativ können Solareinheiten vorgesehen sein, die den Leuchten Strom liefern, wobei zweckmäßigerweise mindestens eine Speichereinrichtung, etwa eine wiederaufladbare Batterie, vorgesehen ist, die den von den Solareinheiten erzeugten Strom zwischenspeichert.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Unteransprüchen, aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles aus den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Leuchte in Schrägansicht als Prinzipskizze,
2 die erfindungsgemäße Leuchte aus 1 im Querschnitt.
In den Zeichnungen ist eine Leuchte 10 dargestellt.
Diese Leuchte 10 ist insbesondere für den Einsatz im Zusammenhang mit Offshorewindenergieanlagen geeignet. Grundsätzlich kann sie aber natürlich auch an anderen Orten verwendet werden, an denen Objekte beleuchtet werden müssen.
Die Leuchte 10 verfügt über ein im wesentlichen Gehäuse 12 mit einem als U-Profil ausgebildeten Grundkörper 13. Der Grundkörper 13 weist dementsprechend eine in Draufsicht im Wesentlichen rechteckige Bodenwandung 14 auf sowie zwei von den Längskanten der Bodenwandung 14 ausgehende, parallel mit Abstand zueinander verlaufende, ebenfalls rechteckige Längsseitenwandungen 16, die gegenüber der Bodenwandung 14 annähernd senkrecht verlaufen.
Zu beiden Enden des U-Profil-Grundkörpers 13 ist jeweils ausgehend von der Bodenwandung 14 eine die Längsseitenwandungen 16 verbindende Querseitenwandung 18 angeordnet. Auf der der Bodenwandung 14 gegenüberliegenden Seite ist die Leuchte 10 nach oben hin offen. Die Längsseitenwandungen 16, die Querseitenwandungen 18 sowie die Bodenwandung 14 grenzen demnach einen nach oben offenen, kastenartigen Raum 20 ein.
Im Rahmen der Montage der Leuchte 10 werden dieser kastenartige Raum 20 bzw. die diesen Raum begrenzenden Wandungen 14, 16, 18 bereichsweise mit einem doppelseitigen Klebeband 22 belegt.
Auf der Bodenwandung 14 wird mithilfe des doppelseitigen Klebebandes 22 ein länglicher Metallträger befestigt, nämlich eine Leiterplatte 24 mit darauf jeweils voneinander beabstandet angeordneten, einzelnen LED-Einheiten 26.
Jede LED-Einheit 26 verfügt über mindestens ein optoelektronisches Bauelement, das in bekannter Weise von einer separaten Einbettung umgeben ist, insbesondere aus transparentem Kunststoff oder anderem transparenten Material. Diese Einbettung kann zusätzlich eine Linsenfunktion aufweisen und das erzeugte Licht entsprechend auf geeignete Weise optisch beeinflussen.
Wenigstens grundsätzlich ist allerdings auch denkbar, auf die separate Einbettung des optoelektronischen Bauelements zu verzichten.
Mittels entsprechender Anschlüsse ist jede LED-Einheit 26 mit der Leiterplatte 24 verbunden.
Die Leiterplatte 24 verfügt des weiteren endständig über Anschlusskontakte 28. An diesen Anschlusskontakten 28 endet ein Stromversorgungskabel 30, das durch die Querseitenwandung 18 von außen in das Innere der Leuchte 10 bzw. in den kastenartigen Raum 20 geführt ist und das bedarfsabhängig an eine geeignete Stromquelle anschließbar ist.
Erfindungsgemäß ist die Leuchte 10 bzw. der kastenartige Raum 20 vollflächig, das heißt zwischen den Längs- und Querseitenwandungen 16, 18 einerseits und der Bodenwandung 14 andererseits, mit einem Vergussmaterial 32, nämlich Gießharz vergossen.
Dieses Gießharz 32 ist bei der Herstellung der Leuchte 10 in flüssigem Zustand in den kastenartigen Raum 20 eingefüllt worden, nachdem sämtliche oben genannten anderen Bauteile der Leuchte 10 bereits installiert waren. Anschließend härtet das Vergussmaterial 32 aus und haftet an den entsprechenden Wandungen 14, 16, 18 bzw. an dem die Haftung nochmals verbessernden Klebestreifen bzw. Klebeband 22.
Wie in der 2 zu erkennen ist, ist das Vergussmaterial 32 in einer derartigen Menge eingefüllt worden, dass das Vergussmaterial 32 die Leiterplatte 24 sowie die darauf angeordneten LED-Einheiten 26 vollständig bedeckt. Das Vergussmaterial 32, nämlich Gießharz aus der Reihe VT 3402 kk auf Basis von Polyurethanharz, dient insbesondere dazu, die LED-Einheiten 26 mitsamt Leiterplatte 24 im Gebrauch vor Umwelteinflüssen sowie vor mechanischen Belastungen zu schützen.
Die LED-Einheiten 26 sind bodenwandseitig derart installiert, dass deren Hauptstrahlrichtung im Wesentlichen senkrecht zu der Bodenwandung 14 nach oben gerichtet ist. Mit anderen Worten strahlen die LED-Einheiten 26 ihr Licht im Wesentlichen durch das Ver gussmaterial 32 ab. Genauer gesagt verlaufen die Lichtstrahlen nach Verlassen der LED-Einheiten zunächst von unten nach oben durch das Vergussmaterial 22. An einer konvexen Grenzfläche 34 des Vergussmaterials 32 mit der die Leuchte 10 umgebenden Luft treten die Strahlen dann nach außen aus. Ein Objekt, dass vor das Vergussmaterial 32 bzw. vor die Grenzfläche 34 gehalten wird, wird entsprechend beleuchtet.

10: Leuchte
12: Gehäuse
13: Grundkörper
14: Bodenwandung
16: Längsseitenwandung
18: Querseitenwandung
20: kastenartiger Raum
22: Klebeband
24: Leiterplatte
26: LED-Einheit
28: Anschlusskontakte
30: Stromversorgungskabel
32: Vergussmaterial
34: Grenzfläche

Claims

Leuchte, insbesondere für den Einsatz im Zusammenhang mit Offshore-Windenergieanlagen, mit einem Gehäuse (12), das eine Bodenwandung (14) aufweist sowie ein oder mehrere, winklig, insbesondere senkrecht, zur Bodenwandung (14) verlaufende Seitenwandungen (16), wobei zwischen der oder den Seitenwandungen (16) der Leuchte (10) einerseits und der Bodenwandung (14) andererseits wenigstens ein Raum (20) angeordnet ist, in dem, vorzugsweise bodenwandseitig, ein oder mehrere LED-Einheiten (26) angeordnet sind, wobei der Raum (20) zwischen der oder den Seitenwandungen (16) und der Bodenwandung (14) derart vergossen ist mit einem für das Licht der LED-Einheit(en) (26) transparenten, mechanisch belastbaren Vergussmaterial (32), dass mindestens die Oberseite(n) der LED-Einheit(en) (26) von dem Vergussmaterial (32) bedeckt sind.
Leuchte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) über einen im Schnitt U-förmigen Grundkörper (13) mit zwei längeren, längs verlaufenden Seitenwandungen (16) verfügt sowie zusätzlich über zwei kürzere, quer verlaufende Seitenwandungen (18) an den entgegensetzten Enden des U-förmigen Grundkörpers (13).
Leuchte gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsseitenwandungen (16) sowie die Bodenwandung (14) des U-förmigen Grundkörpers (13) als U-Profil einstückig miteinander verbunden sind.
Leuchte gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die LED-Einheit(en) (26) an einer länglichen Leiterplatte (24) befestigt sind, die an der Bodenwan dung (14) des Gehäuses (12) angeordnet, insbesondere dort befestigt ist, vorzugsweise mittels eines die Leiterplatte (24) von der Bodenwand (14) elektrisch isolierenden, doppelseitig klebenden Klebebandes.
Leuchte gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (20) zwischen der Bodenwandung (14) und der oder den Seitenwänden (16) mindestens bis zu der die Oberseiten der LED-Einheiten (26) bedeckenden Raumhöhe vollflächig mit dem Vergussmaterial (32) befüllt ist.
Leuchte gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergussmaterial (32) auf der der Bodenwandung (14) entgegengesetzten Seite unmittelbar an die Leuchtenumgebung angrenzt, sodass das Vergussmaterial (32) auf dieser Seite die Außenseite der Leuchte (10) bildet.
Leuchte gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die LED-Einheiten (26) derartig in dem Gehäuse (12) angeordnet sind, dass deren Hauptstrahlen durch das Vergussmaterial (32) hindurch nach außen in die Leuchtenumgebung gerichtet sind.
Leuchte gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenwandung (14) und die Längsseitenwandungen (16) aus Aluminium oder aus geeignetem rostfreiem Stahl, insbesondere Edelstahl, bestehen.
Leuchte gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Außenflächen des Leuchtengehäuses (12) wenigstens einen Magneten aufweisen oder magnetisch ausgebildet sind, insbesondere die Außenseite der Bodenwandung (14).
Leuchte gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Seitenwandung (18) des Gehäuses (12), insbesondere durch eine Querseitenwandung (18), eine elektrische Stromversorgungsleitung in das Vergussmaterial (32) geführt ist, insbesondere zu entsprechenden Anschlusskontakten (28) der Leiterplatte (24).