DE202012012794U1

DE202012012794U1 - Leuchte

Info

Publication number: DE202012012794U1
Application number: DE202012012794.2U
Authority: DE
Original assignee: BEMONDIS GmbH
Current assignee: BEMONDIS GmbH
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2014-01-23
Anticipated expiration: 2022-06-09
Also published as: DE102012011272A1

Abstract

Leuchte (4) mit einer Anzahl von mindestens eine LED (8) umfassenden im Wesentlichen planen Leiterplatten (6), die miteinander elektrisch kontaktiert sind, und deren jeweilige Lageebenen (19) mittels eines Haltegerüsts (16) zueinander verkippt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit einer Anzahl von LEDs.
Zur Beleuchtung von Räumen werden üblicherweise Leuchten verwendet. Aufgrund des vergleichsweise hohen Energiebedarfs kommen dabei herkömmliche Glühlampen nicht mehr oder zumindest nur noch selten zum Einsatz. Eine Alternative stellen Leuchtstoffröhren dar. Diese weisen einen verringerten Energiebedarf auf. Ferner kann die Gestalt der Leuchtstoffröhren nach einer Wunschform angepasst werden. Üblicherweise ist die Form langgestreckt, um den Raum über einen vergleichsweise großen Bereich hin auszuleuchten. Diese Art von Leuchtstoffröhren wird üblicherweise in Büroräumen verwendet. Ebenso sind Rundformen bekannt, mittels derer auf einem begrenzen Raum eine vergleichsweise große Lichtmenge bereitgestellt wird. Übliche Anwendungsorte sind hierbei Nasszellen oder Feuchträume. Nachteilig bei Leuchtstoffröhren ist die Verwendung von zum Teil vergleichsweise kostenintensiven Materialien, die zudem giftig sind.
Eine weitere Alternative zu Glühlampen sind Leuchtdioden, auch als licht emittierende Dioden (LEDs) bezeichnet. Diese Leuchtmittel sind Halbleiterbauelemente, die bei einer Spannungsanlegung aufgrund eines Elektronenübergangs zwischen einem Leitungs- und einem Valenzband Licht emittieren. LEDs sind vergleichsweise einfach und kostengünstig zu fertigen. Jedoch ist die Abstrahlcharakteristik der Dioden sehr speziell, weshalb sie vorwiegend zur Setzung von visuellen Akzenten verwendet werden. Eine weitere Anwendungsform sieht vor, dass eine Anzahl von Dioden parallel zueinander zur Erstellung eines Punktstrahlers, beispielsweise einer Taschenlampe, angeordnet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete Leuchte mit LEDs anzugeben, deren Lichtverteilung verbessert ist, und die insbesondere vergleichsweise einfach zu fertigen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1 und 14. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Leuchte umfasst eine Anzahl von Leiterplatten, an denen jeweils mindestens eine Leuchtdiode (LED) angebracht ist. Jede LED ist folglich fest an der zugehörigen Leiterplatte fixiert und wird über diese mit elektrischer Energie versorgt. Auf diese Weise werden keine zusätzlichen Fassungen oder sonstige Montagemittel oder -punkte für die LEDs benötigt. Zweckmäßigerweise ist jede Leuchtdiode mit der zugehörigen Leiterplatte verlötet. Die Leiterplatten sind beispielsweise aus einem faserverstärkten Epoxidharz gefertigt und im Wesentlichen plan, also mit Ausnahme der elektronischen Komponenten liegen die Leiterplatten in jeweils einer Ebene. Zweckmäßigerweise ist zudem die Bauhöhe der elektronischen Komponenten vergleichsweise gering. Insbesondere sind die Leiterplatten rechteckförmig gestaltet, wobei die LED auf einer der Seiten der Leiterplatten, beabstandet zu deren Rand angebracht ist. Die Leiterplatten sind mit- oder untereinander elektrisch kontaktiert, beispielswies in Reihe oder parallel zueinander geschalten. Geeigneterweise sind die Leiterplatten dabei direkt miteinander verbunden, beispielsweise mittels Kabeln, Drähten oder Metallbrücken, was die Komplexität der elektrischen Ansteuerung der Leuchtdioden der Lampe verringert. Die Leiterplatten sind mittels eines Haltegerüsts zueinander verkippt, wobei insbesondere die Position der einzelnen Leiterplatten mittels des Haltegerüsts bestimmt wird. Geeigneterweise sind die Leiterplatten hierfür an dem Haltegerüst angebunden. Aufgrund der Verwendung des Haltegerüsts können die Leiterplatten filigraner und materialsparend hergestellt werden, ohne die Stabilität oder Robustheit der Leuchte zu gefährden.
Unter Verkippen wird hierbei verstanden, dass die Lageebenen zweier Leiterplatten der Leuchte einen, als Verkippungswinkel bezeichnet, Winkel einschließen, der verschieden von 0°, insbesondere größer als 10° und vorzugsweise kleiner als 45°, ist. Mit anderen Worten sind die beiden Lageebenen der Leiterplatten nicht parallel zueinander. Denkbar ist jedoch, dass zwei Leiterplatten zueinander parallel ausgerichtet sind, wenn mindestens eine weitere Leiterplatte vorhanden ist, deren Lageebene zu der Lageebene der zwei zueinander parallelen Leiterplatten verkippt ist. Aufgrund der Verkippung der Leiterplatten zueinander sind die Leuchtkegel der Leuchtdioden, die vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu der jeweiligen, zugehörigen Leiterplatte verlaufen, ebenfalls zueinander verkippt, weswegen mittels der LEDs unterschiedliche Raumbereiche ausgeleuchtet werden. Hierfür müssen die LEDs nicht in einem vergleichsweise aufwendigen Verfahren in einer speziellen Positionierung auf der Leiterplatte fixiert werden. Vielmehr erfolgt die Ausrichtung mittels der Leiterplatten und dem Haltegerüst, insbesondere während der Montage der Leuchte, was diese vereinfacht.
In einer besonders geeigneten Ausführungsform der Erfindung ist jede Leiterplatte auf einem Stützkörper des Haltegerüsts angeordnet und insbesondere an diesem befestigt. Geeigneterweise besteht das Haltegerüst aus den miteinander verbunden Stützkörpern. Zweckmäßigerweise bestehen die Stützkörper aus einem Kunststoff. Somit ist es ermöglicht, die Leuchte vergleichsweise kostengünstig zu fertigen und zusätzlich eine vergleichsweise große Stabilität bereitzustellen. Ferner können die Stützkörper bereits den Verkippungswinkel aufweisen, sodass die Montage der Leiterplatten vereinfacht ist.
Beispielsweise sind die Leiterplatten quadratisch, wobei die Seitenlänge zwischen 3 cm und 5 cm beträgt. Insbesondere ist die Seitenlänge gleich 4 cm. Auf diese Weise sind die Leiterplatten genügend groß, was die Handhabung der Leiterplatten vereinfacht, wobei der Platzbedarf der Leuchte vergleichsweise klein ist. Zweckmäßigerweise sind die Leiterplatten gelichartig, weisen demnach die gleichen Abmessungen und das gleiche Layout auf. Somit können die Leiterplatten vergleichsweise einfach und schnell gefertigt werden und eine gesonderte Lagerhaltung von bestimmten Leiterplatten oder eine Sortierung der Leiterplatten kann entfallen. Ferner ist ein Austausch einer etwaigen defekten Leiterplatte der Leuchte erleichtert.
Vorzugsweise sind an jeder Leiterplatte zwei oder mehr Leuchtdioden angebunden, wobei besonders bevorzugt die Anzahl der LEDs pro Leiterplatte vier beträgt.
Beispielsweise befinden sich die LEDs hierbei in den Ecken der rechteckförmigen Leiterplatten oder sind zumindest dorthin versetzt. Aufgrund der Verwendung von mehreren Leuchtdioden ist die Leuchtkraft der Leuchte erhöht, wobei bei einer Anzahl von vier Leuchtdioden der Energiebedarf nicht übermäßig gesteigert ist.
Beispielsweise sind auf einer der Leiterplatten, bevorzugt auf allen Leiterplatten, zwei Arten von Leuchtdioden angeordnet und elektrisch mit dieser kontaktiert, wobei die beiden Arten sich in der Leuchtfarbe unterscheiden. Zum Beispiel sendet die eine der Arten vornehmlich blaues oder gelbes und die andere weißes Licht aus. Ebenso denkbar ist, dass mehr als zwei Arten von LEDs auf der bzw. den Leiterplatten angeordnet und insbesondere mittels eines Lichtmischers angesteuert sind. Somit kann die Leuchtfarbe der Leuchte bestimmten Gegebenheiten angepasst werden.
Zweckmäßigerweise sind alle Leiterplatten, die in einer Ebene oder im zueinander parallelen Lageebnen liegen zu einer Leiterplattengruppe zusammengefasst. Vorzugsweise ist hierbei die Lageebene einer ersten Leiterplattengruppe parallel zu einer Begrenzungsfläche des mittels der Leuchte erhellten Raums, insbesondere zu einer Decke oder Wand. In einer besonders geeigneten Ausführungsform ist der Verkippungswinkel zwischen der Lageebene der ersten Leiterplattengruppe und der Lageebene einer zweiten Leiterplattengruppe zwischen 15° und 25°, bevorzugt gleich 20°. Der Verkippungswinkel zwischen der Lageebene der ersten Leiterplattengruppe und der Lageebene einer dritten Leiterplattengruppe liegt beispielsweise zwischen 30° und 35°, vorzugsweise zwischen 33° und 34°, und ist insbesondere gleich 33,5°. Zum Beispiel ist die Lageebene einer vierten Leiterplattengruppe gegenüber der Lageebene der ersten Leiterplattengruppe um einen Verkippungswinkel von 36° verkippt. Ebenso denkbar ist jedoch, dass der Winkel zwischen 33° und 39° oder 35° und 38° liegt. Mittels einer derartigen Wahl des Verkippungswinkels ist eine vergleichsweise weitgefächerte Ausleuchtung ermöglicht, wobei eine Vorzugsrichtung, insbesondere senkrecht zur Lageebene der ersten Leiterplattengruppe, besonders ausgeleuchtet wird.
Geeigneterweise sind die Leiterplatten der zweiten und/oder dritten Leiterplattengruppe um einen Drehwinkel verdreht, der zwischen 40° und 50° beträgt und vorzugsweise gleich 45° ist. Die Achse der Verdrehung ist hierbei senkrecht zur jeweiligen Lageebene. Mit anderen Worten schließen die Kanten der rechteckförmigen Leiterplatten der zweiten, bzw. dritten Leiterplattengruppe mit den jeweiligen Kippachsen den Drehwinkel ein. Vorzugsweise sind dahingegen jeweils zwei Kanten der Leiterplatten der vierten Leiterplattengruppe parallel zu der jeweiligen Kippachse und zwei senkrecht zu dieser. Auf diese Weise ist die Anzahl der Kombinationsmöglichkeiten der Leiterplatten und folglich die Gestaltung der Leuchte sowie deren Lichtfeld auf eine vergleichsweise einfache konstruktive Art erhöht.
Vorzugsweise sind die Leiterplatten geradlinig entlang einer Anordnungsrichtung aneinandergereiht, wobei sich beispielsweise Leiterplatten der ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Leiterplattengruppe miteinander abwechseln. Die Kanten jeweils zweier benachbarter Leiterplatten liegen in einer Ebene, die senkrecht zur Anordnungsrichtung verläuft. Folglich kann die Leuchte vergleichsweise kompakt gebaut werden, und die Kontaktierung der einzelnen Leiterplatten ist vereinfacht.
Vorzugsweise sind die Leiterplatten geradlinig angeordnet, und die Leuchte weist zwei Paare von zwei einander zugewandten Leiterplatten der zweiten Leiterplattengruppe auf. Mit anderen Worten schließen die Lageebenen, in denen die zwei Leiterplatten jedes Paares liegen, einen stumpfen Winkel zueinander ein, wobei die einander zugewandten Kanten der beiden Leiterplatten insbesondere auf einer Geraden liegen, im Weiteren als Kantengerade bezeichnet, und aneinandergrenzen. Es ist jedoch auch denkbar, dass die die Kantengerade definierenden Kanten nicht aneinandergrenzen. In diesem Fall wird die von den beiden Kanten definierte Ebene als Kantenebene bezeichnet. Die beiden Paare sind zueinander entgegengesetzt angeordnet und grenzen vorzugsweise aneinander. Mit anderen Worten sind die beiden Kantengeraden bzw. Kantenebenen der beiden Paare zueinander nicht parallel.
Die beiden in Längsrichtung aneinander gefügten Paare sind freiendseitig von je einer Leiterplatte der ersten Leiterplatte umgeben. An die ersten Leiterplatten schließen sich indirekt oder bevorzugt direkt jeweils zwei weitere Paare von Leiterplatten an. Auch diese Paare sind gegeneinander verkippt und in der gleichen Art angeordnet, wie das erste Paar. Als Unterscheid werden zur Bildung lediglich Leiterplatten der dritten Leiterplattengruppe verwendet. Die insgesamt auf diese Weise gebildete Aufreihung von Leiterplatten wird von zwei Leiterplatten der vierten Leiterplattengruppe umschlossen, wobei jedem Freiende eine dieser beiden Leiterplatten zugeordnet ist. Die Leiterplatten sind jeweils abgewandt orientiert. Mit anderen Worten sind die Kippachsen der beiden Lageebenen der Leiterplatten bezüglich der Ebene, innerhalb derer die Leiterplatten der ersten Leiterplattengruppe liegen, senkrecht zu der Anordnungsrichtung. Hierbei sind die beiden Leiterplatten der vierten Leiterplattengruppe derart geneigt, dass die mittels der jeweiligen Leuchtdioden erzeugten Leuchtkegel einen Winkel einschließen, der im Wesentlichen dem doppelten des Verkippungswinkels zwischen der ersten Leiterplattengruppe und einer vierten Leiterplattengruppe beträgt.
Zusammenfassend ist die Anordnung der Leiterplatten ausgehend von der Mitte der Leuchte zum Rand: Mittig ein Paar von einander zugewandten Leiterplatten der zweiten Leiterplattengruppe, eine Leiterplatte der ersten Leiterplattengruppe, zwei entgegengesetzt angeordnete Paare der dritten Leiterplattengruppe und eine abgewandte Leiterplatte der vierten Leiterplattengruppe. Zweckmäßigerweise weist die Leuchte keine weiteren Leiterplatten auf, und die Kanten einander benachbarter Leiterplatten liegen insbesondere in einer Ebene, die senkrecht zur Anordnungsrichtung ist.
Mittels einer derartigen Anordnung der mit LEDs bestückten Leiterplatten ist es möglich, das Abstrahlverhalten einer herkömmlichen Leuchtstoffröhre nachzuahmen. Folglich kann die Leuchte als Ersatz für eine Leuchtstoffröhre dienen, wobei bei der Fertigung keine vergleichsweise teueren und/oder giftigen Materialien benötigt werden.
In einer hierzu alternativen Ausführungsform der Erfindung sind die Leiterplatten der vierten Leiterplattengruppe kreisförmig angeordnet, wobei unter kreisförmig sowohl die Form eines Kreises als auch die Form einer Ellipse oder eines abgerundeten Rechtecks verstanden wird. Innerhalb der auf diese Weise gebildeten, im Wesentlichen geschlossenen Kontur befinden sich die Leiterplatten der ersten Leiterplattengruppe, gegen die die Leiterplatten der vierten Leiterplattengruppe verkippt sind. Die Kippachse verläuft radial, sodass die Leiterplatten im Wesentlichen entlang der Oberfläche eines Kegelstumpfes angeordnet sind. Insbesondere sind die Leiterplatten der vierten Leiterplattengruppe von der ersten Leiterplattengruppe weg orientiert. Mit anderen Worten ist der Leuchtkegel der Leuchtdioden der vierten Leiterplattengruppe zumindest teilweise radial nach außen gerichtet. Auf diese Weise weist die Leuchte einen vergleichsweise breiten und weit geöffneten Leuchtkegel auf, wobei eine Vorzugsrichtung, senkrecht zu den Leiterplatten der ersten Leiterplattengruppe, vergleichsweise umfangreich ausgeleuchtet wird. Dabei ist die Leuchte vergleichsweise kompakt gebaut.
Beispielsweise sind die Leiterplatten der ersten Leiterplattengruppe im Wesentlichen kreuzförmig angeordnet, was ein vergleichsweise intensives Lichtfeld erzeugt. Alternativ oder in Kombination hierzu sind die Leiterplatten der vierten Leiterplattengruppe rotationssymmetrisch bezüglich der Achse des von diesen gebildeten Kreises angeordnet. Mit anderen Worten ist die Größe des zwischen benachbarten Leiterplatten gebildeten Winkels gleich. Bei einer Projektion der Raumwinkel in eine zur Axialrichtung senkrechte Ebene, betragen die Winkel jeweils 360° durch die Anzahl der Leiterplatten der vierten Leiterplattengruppe. Mittels einer derartigen Anordnung wird die Umgebung der Leuchte vergleichsweise homogen ausgeleuchtet.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Leiterplatten der ersten Leiterplatte im Wesentlichen rechteckförmig angeordnet sind, wobei sich insbesondere jeweils mindestens eine der Leiterplatten in einem Eckbereich des Rechtecks befindet. Mittels einer derartigen Anordnung wird der von den Leiterplatten der ersten Leiterplattengruppe begrenzte Raumbereich gleichmäßig ausgeleuchtet, ohne eine Hervorhebung wie dies bei einer kreuzförmigen Anordnung der Fall ist. Bevorzugt sind jeweils zwei Leiterplatten der vierten Leiterplattengruppe zu einem Leiterplattenpaar zusammengefasst. Die Paare sind abwechselnd mit einer einzigen Leiterplatte der vierten Leiterplattengruppe zu dem Kreis aufgereiht. Auf diese Weise werden Vorzugsbereiche ausgeleuchtet, nämlich in Orientierung der Leiterplattenpaare. Beispielsweise umfasst die Leuchte vier Leiterplattenpaare und vier einzelne Leiterplatten der vierten Leiterplattengruppe.
Zweckmäßigerweise sind die Leuchtdioden der Leuchte mittels eines Dimmers zur Anpassung der Helligkeit gesteuert. Geeigneterweise sind die LEDs in mindestens zwei Gruppen unterteilt, von denen jeweils eine mittels eines Dimmers gesteuert wird. Zum Beispiel unterschieden sich die Leuchtdioden der beiden Gruppen in der Geometrie des Leuchtkegels oder der Lichtfarbe. Beispielsweise ist die Leuchtentwicklung der Leuchte bei Ansteuerung lediglich der ersten Gruppe von LEDs nach Art einer Hintergrund- oder Notbeleuchtung, wohingegen bei einer, insbesondere zusätzlichen, Ansteuerung der zweiten Gruppe die Leuchtkraft vergleichsweise hoch ist. Zweckmäßigerweise wird der Dimmer der zweiten Gruppe von einem Bewegungsmelder gesteuert. Auf diese Weise ist sowohl eine konstante Beleuchtung mittels der Leuchte sichergestellt, wobei bei einem konkreten Bedarf die Leuchtleistung erhöht und der Energiebedarf der Leuchte in einem kontinuierlichen Betrieb reduziert ist.
Bevorzugt ist die Leuchte an ein Stromnetz mit einer elektrischen Spannung von 220/230 V oder 110/115 V angeschlossen. Zur Anpassung der Versorgerspannung an eine zum Betrieb der Leuchtdioden geeignete elektrische Spannung wird ein Versorgertransformator verwendet. Der ist insbesondere an einer Rückseite einer der Leiterplatten der ersten Leiterplattengruppe angeordnet. Die Rückseite bezeichnet diejenige Seite der Leiterplatte, die der die LED aufweisenden Seite der Leiterplatte gegenüberliegt. Wegen der dortigen Positionierung des Transformators wird einerseits der Leuchtkegel der LED nicht beeinträchtigt und andererseits die Länge einer benötigten elektrischen Kontaktierung, wie eines Kabels, vergleichsweise kurz gehalten. Ferner ist der Platzbedarf der Leuchte vergleichsweise gering. Insbesondere ist der Versorgertransformator an dem Haltegerüst festgelegt, was es ermöglicht, die Leuchte als eine Einheit zu fertigen und/oder zu verbauen. Hierfür muss lediglich das Haltegerüst an einer Wand oder Decke befestigt und der Versorgertransformator an eine elektrische Versorgungsleitung angeschlossen werden.
Vorteilhafterweise ist die Leuchte aus einem Bausatz gefertigt, wobei der Bausatz eine Anzahl von Leiterplatten umfasst, die entweder bereits mit mindestens einer LED bestückt sind oder auf denen eine Aufnahme für die LEDs bereitgestellt ist. Insbesondere sind im letzten Fall eine zu der Anzahl der Leiterplatten oder einem Vielfachen hiervon korrespondierende Anzahl von LEDs Bestandteil des Bausatzes. Der Bausatz umfasst ferner ein Haltegerüst, mittels dessen die Leiterplatten zueinander montiert werden können, und zweckmäßigerweise Mittel zur elektrischen Kontaktierung der Leiterplatten miteinander.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
1 teilweise einen Bausatz für eine Leuchte,
2a perspektivisch eine erste Ausführungsform der Leuchte,
2b schematisch das Lichtfeld der Leuchte,
3a eine zweite Ausführungsform der Leuchte gemäß 2a,
3b das Lichtfeld der Leuchte gemäß 2b,
4a eine dritte Ausführungsform der Leuchte gemäß 2a,
4b das Lichtfeld der Leuchte gemäß 2b,
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist ein Bausatz 2 für eine Leuchte 4 gezeigt, wobei jeder Bestandteil des Bausatzes 2 jeweils einmal dargestellt ist. Der Bausatz 2 umfasst eine Anzahl von gleichartigen Leiterplatten 6, die aus einem faserverstärkten Epoxidharz gefertigt sind. Die Form der Leiterplatten 6 ist quadratisch mit einer Kantenlänge von 4 cm. In den Eckbereichen jeder Leiterplatte 6 ist jeweils eine Leuchtdiode (LED) 8 angeordnet, von denen jeweils zwei ein weißes und ein vorzugsweise gelbes Licht im Betrieb aussenden. Auf der Leiterplatte 6 sind ferner elektrische Komponenten 10 angeordnet, mittels derer die Leuchtdioden 8 angesteuert werden. Jede Leiterplatte 6 weist an zwei gegenüberliegenden Kanten ein Anschlussterminal 12 auf, das Kontaktlaschen zur Bestromung der Leiterplatte 6 umfasst.
Der Bausatz 2 umfasst ferner eine Anzahl von unterschiedlichen Stützkörpern 14 aus einem Kunststoff, mittels derer ein Haltegerüst 16 gebildet wird, wie in 2a, 3a und 4a gezeigt. Hierfür werden die einzelnen Stützkörper 14 in einer bestimmten Reihenfolge miteinander verklippst, verrastet oder anderweitig aneinandergelegt. Auf einer der Oberflächen 18 jedes Stützkörpers 14 wird zur Montage der Leuchte 4 jeweils eine Leiterplatte 6 aufgelegt und dort befestigt, beispielsweise mittels Kleben. Folglich bestimmt die Orientierung der Befestigungsfläche 18 jedes Stützkörper 14 eine Lageebene 19 der zugehörigen Leiterplatte 6 und folglich die Orientierung der Leiterplatten 6 zueinander. Ein erster Stützkörpertyp 14a ist im Wesentlichen quaderförmig. Das bedeutet, dass die auf diesen Stützkörper 14a aufgelegte Leiterplatte 6 die gleiche Orientierung aufweist, wie die Unterlage des Stützkörpers 14a, auf der dieser mit einer Auflagefläche 20 ruht. Mit anderen Worten sind die Befestigungsfläche 18 und die Auflagefläche 20 zueinander parallel.
Bei einem zweiten Stützkörpertyp 14b ist im Vergleich zu dem ersten Stützkörpertyp 14a die Befestigungsfläche 18 gegenüber der Auflagefläche 20 um einen Verkippungswinkel α₁ entlang einer Kippachse 22 verkippt, der 20° beträgt. Ferner ist die Befestigungsfläche 18 und die Auflagefläche 20 um einen Drehwinkel β = 45° entlang einer Drehachse 24 verdreht. Die Verkippung und Verdrehung ist hierbei derart, dass die Befestigungsfläche 18 und die Auflagefläche 20 sich in einem einzigen Punkt berühren. Ein dritter Stützkörpertyp 14c unterscheidet sich von dem zweiten Stützkörpertypen 14b im Hinblick auf den Verkippungswinkel. Bei diesem beträgt der Verkippungswinkel α₂ = 33,5°. Der Drehwinkel β hingegen und die übrige Ausgestaltung des Stützkörpers ist gleich. Ein vierter Stützkörpertyp 14d des Bausatzes 2 weist einen Verkippungswinkel α₃ von 36° auf. Die Befestigungsfläche 18 und die Auflagefläche 20 sind nicht gedreht, so dass sich die beiden Flächen entlang einer Kante berühren, die auf der Kippachse 22 liegt.
Der Bausatz 2 umfasst ferner einen Versorgertransformator, mittels dessen eine Wechselspannung von 220/230 V und/oder 110/115 V in eine elektrische Spannung transformiert wird, die für den Betrieb der LEDs 8 geeignet ist. Dabei ist in den Versorgertransformator 26 ein erster Dimmer 28 und ein zweiter Dimmer 30 integriert. Mittels der Dimmer wird die elektrische Ausgangsspannung des Transformators 26 gesteuert, und innerhalb eines bestimmten Bereiches variiert. Die beiden Dimmer 28, 30 sind hierbei parallel geschaltet, so dass der Versorgertransformator 26 zwei voneinander unabhängige elektrische Ausgänge zur Versorgung der Leiterplatten 6 aufweist, von denen jeder mittels eines der Dimmer 28, 30 gesteuert wird. Ferner umfasst der Bausatz 2 optional einen Bewegungsmelder 32, der an den Versorgertransformator 26 anschließbar ist. Hierbei wird der zweite Dimmer 30 von dem Bewegungsmelder 32 gesteuert.
In 2a ist die Leuchte 4 im montierten Zustand gezeigt. Auf einer geradlinigen, sich in eine Anordnungsrichtung 36 erstreckende Halteschiene 34 sind die Stützkörper 14 mit der jeweiligen Auflagefläche 20 geklebt. Die Halteschiene 34 besteht aus dem gleichen Material wie die Stützkörper 14 und weist eine Länge in Anordnungsrichtung 36 von 64,2 cm auf. Die Anordnung der Stützkörper 14 und der an dieser gekoppelten Leiterplatten 6 ist bezüglich der Mitte der Halteschiene 34 punktsymmetrisch. Mit anderen Worten ist die Reihenfolge und Orientierung der Stützkörper 14 von beiden Ende in Anordnungsrichtung 36 in Richtung der Mitte gleich, wobei die Orientierung der Stützkörper 14 und der Leiterplatten 6 senkrecht zur Anordnungsrichtung 36 spiegelbildlich ist. An jedem Freiende der Halteschiene 34 ist ein vierter Stützkörpertyp 14d und einer darauf befestigten Leiterplatte 6 angeordnet, die zusammen eine vierte Leiterplattengruppe 38 bilden. Die Lageebenen 19 der Leiterplatten 6 der vierten Leiterplattengruppe 38 sind hierbei in einem Winkel angeordnet, der einem Winkel von 180° minus den zweimaligen Verkippungswinkel α₃ entspricht.
An die vierte Leiterplattengruppe 38 schließen sich direkt – zur Mitte der Halteschiene 34 versetzt – jeweils vier Stützkörper 14 des vierten Stützkörpertyps 14c mit den jeweiligen Leiterplatten 6 an, die eine dritte Leiterplattengruppe 40 bilden.
Von den vier Leiterplatten 6 der dritten Leiterplattengruppe 40, die auf einer der Seiten der Halteschiene 34 angeordnet sind, sind jeweils zwei aneinandergrenzende Leiterplatten 6 zu einem Leiterplattenpaar 42 zusammengefasst. Die Leiterplatten 6 jedes Leiterplattenpaares 42 stehen über eine Kante entlang dieser in direktem mechanischem Kontakt. Die jeweiligen Kanten der Leiterplatten 6 weisen dabei jeweils eines der Anschlussterminals 12 auf. Ferner ist die Orientierung der Leiterplatten 6 und folglich auch der Stützkörper 14c derart, dass die beiden Auflageflächen 20 und die beiden Befestigungsflächen 18 der zugeordneten Stützkörper 14 der Leiterplattenpaare 42 sich in einem einzigen Punkt berühren, wobei dieser Punkt auf einer Längsseite der Halteschiene 34 liegt. Die beiden aneinander grenzenden Leiterplattenpaare 42 sind entgegengesetzt angeordnet. Mit andern Worten liegt der Berührpunkt der Befestigungsflächen 18 und Auflageflächen 20 auf unterschiedlichen Längsseiten der Halteschiene 34.
An die Leiterplatten 6 der dritten Leiterplattengruppe 40 schließt sich in Anordnungsrichtung 36 eine Leiterplatte 6 einer ersten Leiterplattengruppe 44 an. Die erste Leiterplattengruppe 44 ist hierbei dadurch gekennzeichnet, dass die zugehörigen Leiterplatten 6 auf einem Stützkörper 14 des ersten Stützkörpertyps 14a angeordnet sind. Zwischen den Leiterplatten 6 der ersten Leiterplattengruppe 44 sind die verbliebenen Leiterplatten 6 der Leuchte 4 angeordnet, die auf Stützkörpern 14 des zweiten Stützkörpertyps 14b angeordnet sind und eine zweite Leiterplattengruppe 46 bilden. Die vier Leiterplatten 6 der zweiten Leiterplattengruppe 46 sind paarweise zusammengefasst, wobei die Orientierung und Anordnung der gebildeten Leiterplattenpaare 48 der Anordnung bzw. Orientierung der aus der dritten Leiterplattengruppe 40 gebildeten Leiterplattenpaaren 42 entspricht.
Bei der geradlinigen Anordnung der Leiterplatten 6 entlang der Anordnungsrichtung 36 liegen die Kanten jeweils benachbarter Leiterplatten 6 in einer Ebene, die senkrecht zur Anordnung zur Richtung 36 ist. Diese Kanten weisen ebenfalls das Anschlussterminal 12 auf, über die die Leiterplatten 6 elektrisch kontaktiert sind. Hierfür werden entweder einzelne Drähte als Leiterbrücken an die Kontaktlaschen angelötet oder vorgefertigte Stecker verwendet, die die einzelnen Kontaktlaschen der Leiterplatten 6 miteinander elektrisch kontaktieren.
In einer Aussparung der Halteschiene 34, die auf der der ersten und zweiten Leiterplattengruppe 44, 46 gegenüberliegenden Seite in diese eingebracht ist, ist der Versorgertransformator 26 angeordnet. Dieser ist mit den freiendseitigen Anschlussterminals 12 der Leiterplatten 6 der vierten Leiterplattengruppe 38 elektrisch kontaktiert, sodass die Leiterplatten 6 mittels des Transformators 26 und des ersten und zweiten Dimmers 28, 30 mit elektrischer Energie versorgt werden. Die Ansteuerung ist derart, dass die weißen LEDs 8 über den ersten Dimmer 28 und die gelben LEDs 8 über den zweiten Dimmer 30 versorgt werden. Sobald an dem Versorgertransformator 26 eine elektrische Spannung angelegt wird, werden die weißen LEDs mittels des ersten Dimmers 28 bestromt, was zu einem Lichtfeld 50 führt, das in 2b dargestellt ist. Hierbei wird die Helligkeit graduell auf einen ersten Lichtwert erhöht.
Falls mittels des Bewegungsmelders 32 eine Bewegung in einem Raum, in dem die Leuchte 4 montiert ist, registriert wird, werden die gelben LEDs mittels des zweiten Dimmers 30 bestromt, was zu einer Verstärkung des Lichtfeldes 50 führt. Die Helligkeit wird dabei graduell auf einen Maximalwert angepasst. Zusätzlich werden die weißen LED's auf einen Maximalwert angesteuert, so dass die Ausleuchtung des Raumes maximal ist. Ebenso denkbar ist jedoch auch, dass der erste Dimmer 28 mittels eines Handschalters gesteuert wird. Aufgrund der speziellen Anordnung der Leiterplatten 6 und des kegelförmigen Abstrahlverhaltens der einzelnen Leuchtdioden 8, deren Vorzugsrichtung senkrecht zur jeweiligen Leiterplatte 6 ist, ist das Lichtfeld 50 der Leuchte 4 im Wesentlichen das gleiche einer herkömmlichen Leuchtstoffröhre. Folglich kann die Leuchte 4 als Ersatz verwendet werden.
In 3a und 4a ist jeweils eine weitere Ausführungsform der Leuchte 4 dargestellt. Die Leuchten 4 weisen hierbei lediglich Leiterplatten 6 der ersten Leiterplattengruppe 44 und der vierten Leiterplattengruppe 38 sowie die zugeordneten Stützkörper 14a, 14d auf. Folglich umfassen die zugehörigen Bausätze 2 keine Stützkörper 14 des zweiten Stützkörpertyps 14b und des dritten Stützkörpertyps 14c. Die mittels der Leiterplatten 6 des vierten Stützkörpertyps 14d gebildete vierte Leiterplattengruppe 38 ist kreisförmig um eine Symmetrieachse 52 angeordnet, die sich in eine Axialrichtung 54 erstreckt. Die Kippachsen 22 der einzelnen Lageebenen 19 der Leiterplatten 6 der vierten Leiterplattengruppe 38 verlaufen tangential zu dem auf diese Weise gebildeten Ring. Die Leiterplatten 6 sind hierbei nach außen orientiert ausgerichtet, so dass ein Lichtkegel, der mittels der Leuchtdioden 8 der Leiterplatten 6 erzeugt wird die Symmetrieachse 52 nicht schneidet. Die Leiterplatten 6 sind dabei rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse 52 angeordnet.
Bei der zweiten Ausführungsform ist ein Winkel γ, der zwischen allen benachbarten Auflageflächen 20 der Stützkörper 14 des vierten Stützkörpertyps 14d gebildet ist, gleich 30°. Ferner sind innerhalb des Rings die Leiterplatten 6 der ersten Leiterplattengruppe 44 zu einem Kreuz angeordnet. Hierfür umfasst die im Wesentlichen topfförmige Halteschiene 34 fünf Aussparungen, innerhalb derer die Stützkörper 14 des ersten Stützkörpertyps 14a formschlüssig aufgenommen werden. Die Stützkörper 14 des vierten Stützkörpertyps 14d sind hierbei an den Rand der Halteschiene 34 festgelegt. Ebenso denkbar wäre es jedoch auch, die Halteschiene 34 und die Stützkörper 14 des ersten Stützkörpertyps 14a einstückig herzustellen, so dass die Halteschiene 34 eine im Wesentlichen ebene Oberfläche aufweist, auf die die Leiterplatten 6 der ersten Leiterplattengruppe 44 geklebt sind. Der Versorgertransformator 26 befindet sich innerhalb einer der Oberfläche mit den Leiterplatten 6 gegenüberliegenden Aussparung innerhalb der Halteschiene 34. Die Ansteuerung der Leuchtdioden 8 ist im Wesentlichen die gleiche, wie bei dem in 2a erläuterten Ausführungsbeispiel.
Die zweite und dritte Ausführungsform der Leuchte 4 unterscheiden sich einerseits in der Anordnung der Leiterplatten 6 der ersten Leiterplattengruppe 44. Bei der dritten Ausführungsform sind die Leiterplatten 6 quadratisch angeordnet, wobei jede Leiterplatte 6 eine Ecke des Quadrats repräsentiert. Andererseits sind mit acht der zwölf Leiterplatten 6 der vierten Leiterplattengruppe 38 vier Leiterplattenpaare 56 gebildet. Die zwei Leiterplatten 6 eines Leiterplattenpaares 56 liegen hierbei in einer einzigen Lageebene 19, und die Kippachse 22 der beiden aneinander angrenzenden Leiterplatten 6 ist gleich. Diese Leiterplattenpaare 56 sind mit einzelnen Leiterplatten 6 der vierten Leiterplattengruppe 38 zu der Ringform in der gleichen Art und Weise wie beim zweiten Ausführungsbeispiel gefügt. Hierbei ist der Winkel γ zwischen jeder einzelnen Leiterplatte 6 und den angrenzenden Leiterplattenpaaren 56 vom Betrag her gleich und beträgt 45°. Aufgrund der parallelen Anordnung zweier Leiterplatten 6 zu den Leiterplattenpaaren 56 ergibt sich in Vorzugsrichtungen 58 eine verstärkte Ausleuchtung des Raums mittels der Leuchte 4. Die Vorzugsrichtungen 58 sind hierbei senkrecht zur Lageebene 19 der Leiterplatten 6 der Leiterplattenpaar 56. Dahingegen ist das Lichtfeld 50 der Leuchte 4 des zweiten Ausführungsbeispiels im Wesentlichen homogen, was zu einer gleichmäßigen Ausleuchtung des Raumes führt.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

2: Bausatz
4: Leuchte
6: Leiterplatte
8: Leuchtdiode
10: elektrische Komponenten
12: Anschlussterminal
14a–d: Stützkörper
16: Haltegerüst
18: Befestigungsfläche
19: Lageebene
20: Auflagefläche
22: Kippachse
24: Drehachse
26: Versorgertransformator
28: erster Dimmer
30: zweiter Dimmer
32: Bewegungsmelder
34: Halteschiene
36: Anordnungsrichtung
38: vierte Leiterplattengruppe
40: dritte Leiterplattengruppe
42: Leiterplattenpaar
44: erste Leiterplattengruppe
46: zweite Leiterplattengruppe
48: Leiterplattenpaar
50: Lichtfeld
52: Symmetrieachse
54: Axialrichtung
56: Leiterplattenpaar
58: Vorzugsrichtung
α_1,2,3: Verkippungswinkel
β: Drehwinkel
γ: Winkel

Claims

Leuchte (4) mit einer Anzahl von mindestens eine LED (8) umfassenden im Wesentlichen planen Leiterplatten (6), die miteinander elektrisch kontaktiert sind, und deren jeweilige Lageebenen (19) mittels eines Haltegerüsts (16) zueinander verkippt sind.
Leuchte (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Leiterplatte (6) auf einem, insbesondere aus einem Kunststoff gefertigtem, Stützkörper (14, 14a, 14b, 14c, 14d) des Haltegerüsts (16) angeordnet ist.
Leuchte (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatten (6) gleichartig und/oder quadratisch sind, mit einer Seitenlänge von insbesondere zwischen 3 cm und 5 cm.
Leuchte (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Leiterplatten (6) vier LEDs (8) umfasst, und/oder dass mindestens eine der Leiterplatten (6) eine andersfarbige, zweite LED (8) aufweist.
Leuchte (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, – dass der Verkippungswinkel (α₁) zwischen einer ersten Leiterplattengruppe (44) und einer zweiten Leiterplattengruppe (46) zwischen 15° und 25°, insbesondere 20° beträgt, – dass der Verkippungswinkel (α₂) zwischen der ersten Leiterplattengruppe (44) und einer dritten Leiterplattengruppe (40) zwischen 30° und 35°, insbesondere 33,5° beträgt, und/oder – dass der Verkippungswinkel (α₃) zwischen der ersten Leiterplattengruppe (44) und einer vierten Leiterplattengruppe (38) zwischen 33° und 39°, insbesondere 36° beträgt.
Leuchte (4) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatten (6) der zweite Leiterplattengruppe (46) und/oder der dritten Leiterplattengruppe (40) um zwischen 40° und 50°, insbesondere um 45°, bezüglich einer senkrecht zur jeweiligen Lageebene (19) verlaufenden Drehachse (24) verdreht sind.
Leuchte (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatten (6) entlang einer Anordnungsrichtung (36) aneinander gereiht sind, wobei die Kanten aneinandergrenzender Leiterplatten (6) jeweils in einer zur Anordnungsrichtung (36) senkrechten Ebene liegen.
Leuchte (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine geradlinige Anordnung der Leiterplatten (6), wobei jeweils zwei entgegengesetzt angeordnete und aneinandergrenzende Paare (42) jeweils zweier einander zugewandter Leiterplatten (6) der dritten Leiterplattengruppe (40), die freiendseitig mittels einer abgewandt orientierten Leiterplatte (6) der vierten Leiterplattengruppe (38) abgeschlossen sind, zwei entgegengesetzt angeordnete und aneinandergrenzende Paare (48) jeweils zweier einander zugewandter Leiterplatten (6) der zweiten Leiterplattengruppe (46), die von zwei Leiterplatten (6) der ersten Leiterplattengruppe (44) umgeben sind, einschließen.
Leuchte (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leiterplattengruppe (44) von der vierten Leiterplattengruppe (38) kreisförmig umgeben ist, wobei die Kippachse (22) des Verkippungswinkels (α₃) im Wesentlichen radial verläuft, und wobei die Leiterplatten (6) insbesondere nach außen weisen.
Leuchte (4) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leiterplattengruppe (44) im Wesentlichen kreuzförmig angeordnet ist und/oder die Leiterplatten (6) der vierten Leiterplattengruppe (37) jeweils zueinander einen, insbesondere konstanten, Winkel (γ) um eine Achse in Axialrichtung (54) aufweisen.
Leuchte (4) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leiterplattengruppe (44) im Wesentlichen rechteckförmig angeordnet ist und/oder Leiterplattenpaare (56) aus der vierten Leiterplattengruppe (38) gebildet sind, die abwechselnd zu einer einzelnen Leiterplatte (6) der vierten Leiterplattengruppe (38) angeordnet sind.
Leuchte (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ersten Dimmer (28) und einen zweiten Dimmer (30) zur Steuerung jeweils einer Gruppe der LEDs (8), wobei der zweite Dimmer (30) insbesondere mittels eines Bewegungsmelders (23) gesteuert ist.
Leuchte (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen auf der den LEDs (8) gegenüberliegenden Seite der Leiterplatten (6) der ersten Leiterplattengruppe (44) angeordneten Versorgertransformator (26).
Bausatz (2) für eine Leuchte (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit einer Anzahl von Leiterplatten (6) und einem Haltegerüst (16).