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Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine Flachleuchte, sowie eine Flachleuchte, mit einem Flächenleuchtmittel, einer Deckscheibe und einem Gehäuse zur Aufnahme des Flächenleuchtmittels und der Deckscheibe.
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An Leuchten für die industrielle Anwendung, beispielsweise im Maschinenbau, werden zunehmend hohe Anforderungen betreffend die Bauhöhe und das Leistungsvermögen gestellt. Um den zunehmenden Trend im Maschinenbau Rechnung zu tragen, auf weniger Fläche mehr Produktionskapazitäten und Funktionalität bereitzustellen, ist es wünschenswert eine Leuchte mit möglichst geringer Bauhöhe, eine sogenannte Flachleuchte, bereitzustellen um die Arbeitsflächen im Maschinenraum möglichst wenig einzuschränken. Derartige Einsatzszenarien stellen weiterhin hohe Anforderungen an das Leistungsvermögen der eingesetzten Flachleuchten. So ist beispielsweise ein möglichst starkes, kontrastreiches, blend- und flackerfreies, gleichmäßiges Licht mit geringer Schattenbildung wünschenswert um eine optimale Ausleuchtung der Arbeitsplätze zu gewährleisten. Weiterhin müssen derartige Leuchten oft resistent gegen Wasser, Staub, Öle und Emulsionen sein.
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Aus dem Stand der Technik, wie beispielsweise aus der
DE 20 2005 013 765 U1 und der
EP 2 270 387 A1 , sind Flachleuchten bekannt, bei denen das Flächenleuchtmittel durch vorgefertigte Rahmenelemente gehalten und an diesen mittels Schrauben oder Befestigungsklammern befestigt ist. Derartige aus dem Stand der Technik bekannte Rahmenelemente sind aus kosten- und herstellungsbedingten Gründen in der Regel nur in einer begrenzten Anzahl verschiedener Abmessungen verfügbar. Insbesondere im industriellen Einsatz ist es jedoch wünschenswert, die Abmaße bzw. die Länge derartiger Flachleuchten möglichst flexibel und variabel an den Einsatzort anzupassen. Ein weiterer Nachteil des aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionsprinzips von Flachleuchten ist die vergleichsweise teure und aufwendige Herstellung des Rahmenelements bzw. des Leuchtengehäuses zur Aufnahme des Flächenleuchtmittels und die zeitaufwendige Montage der einzelnen Bauteile der Flachleuchte.
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Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flachleute bereitzustellen, deren Länge flexibel und kostengünstig an verschiedene Einsatzszenarien angepasst und die schnell, mit möglichst wenigen Arbeitsschritten montiert werden kann. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Gehäuse für eine Flachleuchte bereitzustellen, das eine Flachleuchte mit den vorgenannten Eigenschaften ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch eine Flachleuchte gemäß Patentanspruch 1 und durch ein Gehäuse gemäß Patentanspruch 8 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
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Erfindungsgemäß umfasst die Flachleuchte ein Flächenleuchtmittel, eine Deckscheibe und ein Gehäuse zur Aufnahme des Flächenleuchtmittels und der Deckscheibe. Das Gehäuse ist ein einstückig ausgebildetes längliches Profilstück. Vorteilhafterweise ist das Profilstück ein stangengepresstes Aluminium-Profilstück. Derartige stangengepresste Profilstücke können in Längen von mehreren Metern gefertigt werden. Durch Zuschneiden (Ablängen) des langen stangengepressten Profilstücks kann dieses auf die gewünschte Länge, beispielsweise die gewünschte Gehäuselänge, flexibel dimensioniert werden.
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Das Profilstück umfasst einen entlang der Längsachse des Profilstücks verlaufenden mittleren Abschnitt. Dieser mittlere Abschnitt dient der Aufnahme des Flächenleuchtmittels und weist daher an seiner im Gehäuseinneren liegenden Seite eine ebene Auflagefläche auf. Der mittlere Abschnitt ist daher von der Grundfläche etwas größer als das aufzunehmende Flächenleuchtmittel. Auf der gegenüberliegenden, außen zugewandten Seite des mittleren Abschnitts ist eine Kühlrippenstruktur angeformt. Dies ist vorteilhafterweise durch den Stangenpressen des Profilstücks geformt worden. Die Kühlrippenstruktur dient dem Wärmeabtransport.
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Weiterhin umfasst das Profilstück zwei seitlich zum mittleren Abschnitt senkrecht angeformte Seitenwände, die an ihren gegenüberliegenden, dem Gehäuseinneren zugewandten Seiten eine entlang der Längsachse des Profilstücks verlaufende Führungsnut aufweist.
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Vorteilhafterweise ist die Führungsnut der Seitenwände aus zwei entlang der Längsachse des Profilstücks verlaufenden und senkrecht zu den Seitenwänden angeordneten Rippen oder stegförmigen Abschnitten gebildet. Die Deckscheibe kann dann in ihren Randbereichen formschlüssig in diese links- und rechtsseitig angeordneten Führungsnuten eingeschoben bzw. eingesteckt werden. Das Anbringen der beiden gegenüberliegenden Führungsnuten an den Seitenwänden des Profilstücks ermöglicht es, die Deckscheibe mittels einer Steckverbindung im Profilstück formschlüssig zu befestigen, so dass keine Schrauben oder Befestigungsklammern zur Befestigung notwendig sind und die Deckscheibe (Abdeckglas) in nur einem Arbeitsschritt am Gehäuse befestigt werden kann.
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Das Flächenleuchtmittel wird auf die Auflagefläche des mittleren Abschnitts stoßfest gelegt und vorzugsweise derart angeordnet, dass seitliche äußere Randbereiche des Flächenleuchtmittels von der unteren der beiden Rippen der Führungsnuten überdeckt werden. Mit anderen Worten ist das Flächenleuchtmittel so dimensioniert und passgenau in den mittleren Abschnitt aufgenommen, dass ein Herausfallen durch die über der Auflagefläche angeordneten Führungsnuten zur Aufnahme der Deckscheibe verhindert wird. Die Führungsnuten ermöglichen dadurch nicht nur eine formschlüssige Aufnahme der Deckscheibe, sondern auch eine formschlüssige Sicherung des Flächenleuchtmittels gegen ein Herausfallen. Mittels zusätzlicher elastischer Klemmmittel kann das Leuchtmittel im Profil fixiert werden. Vorteilhafterweise wird das elastische Klemmmittel auf die unter den Führungsnuten liegenden Randbereiche des Flächenleuchtmittels angebracht bzw. dort eingeklemmt. Beispielsweise können mehrere Gummiklemmbolzen verwendet werden, um das Leuchtmittel mit den Führungsnuten kraftschlüssig zu verbinden.
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Weiterhin kann der mit dem Klemmmittel in Kontakt stehende Stegabschnitt der Führungsnuten an einem Endbereich eine senkrecht abstehende Aufnahmekante aufweisen, auf der die Deckscheibe gelagert ist. Dies ermöglicht eine passgenaue Lagerung der Deckscheibe sowie eine Führungskante beim Montieren.
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Vorteilhafterweise ist das Flächenleuchtmittel eine mit LEDs flächig bestückte Leiterkarte. Bei Flachleuchten von großer Länge, beispielsweise mehreren Metern, können mehrere Leiterkarten zu unterschiedlich langen Ketten aus LED-Leiterkarten zusammengelötet oder gesteckt werden.
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Unter Flachleuchte soll eine Leuchte verstanden werden, deren Dicke im Vergleich zu den Längen- und Breitenabmessungen klein ist. „Flächenleuchtkörper” ist in der einschlägigen Technik ein Körper mit einer licht-emittierenden Leuchtfläche zu verstehen, dessen Dicke im Vergleich zu den Längen- und Breitenabmessungen klein ist. Bei gleicher Lichtstärke gemessen in einer für einen Anwendungsfall (z. B. Leuchte für eine Werkmaschine) typischen Entfernung vom Leuchtkörper erzeugt das emittierte Licht eines Flächenleuchtkörpers im Vergleich zum Licht eines Leuchtkörpers mit punktförmigen Lichtquellen weniger Blendeffekte und Schattenbildung, da die Lichtverteilung durch den flächigen Leuchtkörper räumlich gleichmäßiger verteilt ist. Ein Flächenleuchtmittel im Sinne dieser Erfindung ist ebenfalls ein LED-Leuchtkörper, bei dem auf einer Leiterkarte eine Vielzahl flächig angeordneter LEDs befestigt sind, da ein derartiger Leuchtkörper die gleichen vorteilhaften Beleuchtungseigenschaften im Hinblick auf Blendeffekte und Schattenbildung aufweist wie herkömmliche Flächenleuchtmittel.
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Zusammenfassend wird durch die vorliegende Erfindung eine kostengünstige Flachleuchte bereitgestellt, die quasi-stufenlos kostengünstig in jeder gewünschten Länge hergestellt werden kann. Zudem können die Hauptbestandteile der Flachleuchte, d. h. das Gehäuse, das Leuchtmittel und die Deckscheibe in wenigen Schritten ohne Verwendung von Schrauben zusammengebaut werden. Es ist ein besonderer Vorteil, dass das Gehäuse einteilig geformt ist und sowohl eine Kühlfunktion (mittels der angeformte Kühlrippen) als auch als formstabile Halterung für die Deckscheibe und das Flächenleuchtmittel ermöglicht. Die erfindungsgemäße Form des Profilstücks ermöglicht es, sowohl die Deckscheibe als auch das Flächenleuchtmittel mittels einer Steckverbindung mit dem Profilstück formschlüssig zu verbinden, so dass keine Schrauben, Bohrungen etc. notwendig sind, und ermöglicht so eine schnelle und genaue, wenig fehleranfällige Montage der Flachleuchte auch durch ungeübte Nutzer.
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Flachleuchte im zusammengebauten Zustand;
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2 zeigt eine perspektivische Teilansicht in Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Flachleuchte;
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3 zeigt eine Vorderansicht im Schnitt eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Flachleuchte; und
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4 zeigt eine Vorderansicht im Schnitt eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Profilstücks.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Flachleuchte 1 im montierten Zustand. Das Leuchtmittel (hier nicht gezeigt) befindet sich in einem Gehäuse 10 und wird von einer Abdeckscheibe 2 bedeckt, die zumindest teilweise lichtdurchlässig ist und in dem Rahmen 10 stoßfest befestigt ist. Die Deckscheibe 2 besteht beispielsweise aus Polycarbonat oder Polyacrylat oder auch aus Glas. An der Rückseite der Flachleuchte 1 befindet sich eine Kabeldichtverschraubung 5, mit der die Flachleuchte 1 mit Strom versorgt wird.
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2 zeigt einen Teilausschnitt der Flachleuchte in perspektivischer Explosionsdarstellung. Das einstückig ausgebildete Rahmenelement 10 ist ein stangengepresstes Aluminium-Profilstück. Ein derartiges gepresstes Aluminiumprofil kann beispielsweise hergestellt werden, in dem ein erhitzter Aluminiumrohling in einer Strangpresse unter hohem Druck durch ein Werkzeug (Negativform) in das gewünschte Querschnittsprofil gepresst und anschließend ggfs. abgelängt wird. Nach dem Pressen wird das Profil getempert, d. h., unter gezielter Wärmeeinwirkung wird über einen definierten Zeitraum das Korngefüge so verändert, dass sich die gewünschten Festigkeits- und Flexibilitätseigenschaften einstellen.
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Zur Montage der Flachleuchte werden die stangengepressten Profilstücke in der gewünschten Länge, d. h. der Länge der Flachleuchte abgesägt und anschließend die Befestigung der Dichtverschraubung 5 eingefräst bzw. gebohrt. Das Profilstück 10 verfügt über eine in Längsrichtung (dargestellt durch die gestrichelte Linien I) breite Auflagefläche 11, auf die das Leuchtmittel stoßfest gelegt bzw. eingeschoben wird. Weiterhin verfügt das Profilstück 10 über links- und rechtsseitig angeformte Seitenwände 12A, 12B, die die seitlichen Außenwände der Flachleuchte bilden. An der Innenseite dieser Seitenwände 12A, 12B befinden sich gegenüberliegend zwei Führungsnuten 13A, 13B, die wiederum aus in Längsrichtung verlaufenden Stegen 14A, 15A bzw. 14B, 15B gebildet sind. In diese Führungsnuten 13A, 13B wird die Deckscheibe 2 eingesteckt bzw. eingeschoben und dort formschlüssig gehalten. Dies hat den Vorteil, dass keine Schrauben oder aufwendiges Ausrichten bzw. Justieren bei der Montage der Deckscheibe 2 notwendig ist. An der Unterseite des Profilstücks ist eine Kühlrippenstruktur 15 angeformt, die dem Wärmetransport dient.
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Das in 2 gezeigte Flächenleuchtmittel 3 besteht aus einer rechteckigen Leiterplatte, auf der eine Vielzahl von LEDs 4 abwechselnd in Reihen senkrecht zur Längsrichtung der Leiterplatte 3 bzw. der Flachleuchte 1 angeordnet sind. Je nach gewünschter Länger der Flachleuchte werden mehrere dieser LED Leiterkarten in Serie geschaltet. Die LEDs 4 werden typischerweise über zwei Auflageflächen der LED-Unterseite per Printmontage direkt auf eine thermisch leitende Fläche der Leiterplatte, bevorzugterweise mit Wärmeleitpads versehen, angebracht (nicht dargestellt). An den seitlichen Randbereichen 3A, 3B des Flächenleuchtmittels 3 sind in 2 Gummiklemmbolzen 6 aufgelegt, die zur Fixierung des Flächenleuchtmittels 3 im Profilstück 10 verwendet werden. Dies ist weiter unten in 3 näher dargestellt. Das Profilstück 10 weist somit einen ersten Steckmechanismus, gebildet durch die Führungsnuten 13A, 13B, auf, in die die Deckscheibe 2 eingesteckt wird. Die beiden Seitenwände 12A, 12B, die unteren Stege 14A, 14B der Führungsnuten 13A, 13B bilden zudem zugleich mit der unteren Auflagefläche 11 eine weitere breite Führungsnut zur Aufnahme des Flächenleuchtmittels 3 und somit einen zweiten Steckmechanismus. Nachdem das Flächenleuchtmittel 3 und die Deckscheibe 2 in das Profilstück 10 eingesteckt sind, wird die Flachleuchte an den beiden Endbereichen durch Endkappen 20 verschlossen. Die beiden Endkappen 20 dienen zudem einer zusätzlichen Fixierung der Frontscheibe und des Flächenleuchtmittels 3 in Längsrichtung l.
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Das Ausführungsbeispiel ist in 3 im montierten Zustand nochmals in einer Schnittansicht dargestellt. Zur besseren Fixierung des Flächenleuchtmittels 3 im Gehäuse 10 üben die Klemmbolzen 6 eine Klemmkraft auf die äußeren Randbereiche 3a, 3b des Flächenleuchtmittels 3 und auf die untere Führungskante 14A, 14B der Führungsnuten 13A, 13B aus. Somit kann durch einfaches Einstecken und Festklemmen des Flächenleuchtmittels dieses im Gehäuse ohne weitere Justierung oder Verwendung anderer Befestigungsmittel wie Schrauben etc. befestigt werden. Die unteren Führungsstege 14A, 14B der Führungsnuten 13A, 13B weisen zudem an ihren Endabschnitten, die dem Gehäuseinneren zugewandt sind, jeweils eine nach oben gerichtete Führungskante 17A, 17B auf, die eine präzise Aufnahme und Führung der Deckscheibe 2 ermöglicht.
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Die unterhalb der Auflagefläche 11 angeformte Kühlrippenstruktur 15 weißt Kühlrippen unterschiedlicher Länge und Form auf. Hierbei sind mittig sowie in den Außenbereichen größere Aussparungen 16 vorgesehen. Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Profilstücks ohne die restlichen Komponenten der Flachleuchte ist nochmals in 4 in einer Vorderansicht im Schnitt dargestellt.
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@Erfinder: Was ist die Bedeutung der Umrisslinie in 4? Wenn die nicht benötigt wird, gibt's die Figur auch ohne diese Linie?
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Die einzelnen Merkmale der Erfindung sind selbstverständlich nicht auf die beschriebenen Kombinationen von Merkmalen in Rahmen der vorgestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und können in Abhängigkeit vorgegebener Vorrichtungsparameter auch in anderen Kombinationen eingesetzt werden. So können beispielsweise anstatt eines LED-basierten Leuchtmittels andere flächige Leuchtmittel oder flächig angeordnete Lichtquellen verwendet werden. Die Kühlrippenstruktur kann entsprechend der benötigten Kühlleistung unterschiedlich dimensioniert bzw. geformt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202005013765 U1 [0003]
- EP 2270387 A1 [0003]
