DE202012103596U1

DE202012103596U1 - Leuchte

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Publication number: DE202012103596U1
Application number: DE202012103596U
Authority: DE
Original assignee: Bahner Lichttechnik I G GmbH; Bahner Lichttechnik Ig GmbH
Current assignee: BAHNER LICHTTECHNIK GMBH, DE
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2012-09-19
Publication date: 2012-10-22
Anticipated expiration: 2022-09-20

Abstract

Leuchte mit einem Gehäuse (1, 1') und zumindest einem darin angeordneten elektrischen Leuchtmittel (2, 2'), wobei das Gehäuse zumindest einen Gehäusekörper (10, 10') und zumindest eine transparente oder transluzente Abdeckung (12, 12') aufweist, dadurch gekennzeichnet, – dass das zumindest eine elektrische Leuchtmittel (2, 2') ein Trägerelement (20, 20') aufweist, auf dem zumindest ein lichtemittierendes Element (22) angeordnet ist, und – dass das Trägerelement (20, 20') mit dem Gehäusekörper (10, 10') flächig in Berührung steht und mit diesem verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Energiesparende Leuchten, insbesondere Leuchten für den Masseneinsatz in Gebäuden, werden üblicherweise mit Leuchtstoffröhren als Leuchtmittel eingesetzt. Das Streben nach immer größerer Energieeffizienz von Leuchten mit dem Ziel der Energieeinsparung lassen es wünschenswert erscheinen, derartige Leuchtstoffröhren durch modernere Leuchtmittel, beispielsweise lichtemittierende Dioden (LED), zu ersetzen. Insbesondere bei der Gebäudebeleuchtung treten jedoch sehr lange Betriebszeiten auf, in denen die Beleuchtung eingeschaltet ist, so dass an die hierfür eingesetzten Leuchtmittel eine große Anforderung an deren Lebensdauer besteht. Herkömmliche Leuchtstoffröhren müssen beispielsweise beim Einsatz zur Beleuchtung von Tiefgaragen etwa alle zwei Jahre erneuert werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Leuchte anzugeben, die gegenüber dem Stand der Technik bei gleicher Helligkeit und zumindest gleicher Lebensdauer einen geringeren Energieverbrauch aufweist. Auch ist ein Verfahren zur kostengünstigen Fertigung einer derartigen Leuchte anzugeben.
Der auf die Leuchte gerichtete Teil der Aufgabe wird gelöst durch eine Leuchte mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Bei dieser erfindungsgemäßen Leuchte weist das zumindest eine elektrische Leuchtmittel ein Trägerelement auf, auf welchem zumindest ein lichtemittierendes Element angeordnet ist, wobei das Trägerelement mit dem Gehäusekörper flächig in Berührung steht und mit diesem verbunden ist.
Diese flächige Verbindung des Trägerelements mit dem Gehäusekörper sorgt dafür, dass die Wärme, die von dem auf dem Trägerelement angeordneten lichtemittierenden Element oder der Mehrzahl der auf dem Trägerelement angeordneten lichtemittierenden Elemente erzeugt wird, vom Trägerelement schnell und wirksam in den Gehäusekörper eingeleitet wird. Der Gehäusekörper dient somit nicht nur als mechanische Stütze für das Trägerelement oder die Trägerelemente, sondern gleichzeitig auch als Kühlkörper. Die Wärme kann daher schneller von den lichtemittierenden Elementen abgeleitet werden, wodurch deren Lebensdauer steigt. Des Weiteren steigt der Wirkungsgrad der lichtemittierenden Elemente, da deren Betriebstemperatur durch die schnelle und wirksame Wärmeableitung sinkt.
Vorzugsweise ist das Trägerelement mit dem Gehäusekörper flächig verklebt. Diese flächige Verklebung gewährleistet die großflächige mechanische Kontaktierung zwischen Trägerelement und Gehäusekörper, wodurch der Wärmeübergang vom Trägerelement in den Gehäusekörper deutlich verbessert wird, insbesondere dann, wenn der für die Verklebung genutzte Kleber eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, die nicht schlechter ist als die des Materials des Trägerelements oder des Gehäusekörpers.
Vorzugsweise besteht der Gehäusekörper aus einem gut wärmeleitenden Material, insbesondere aus Metall. Dadurch werden der Wärmeabfluss in den Gehäusekörper und die Wärmeabgabe vom Gehäusekörper an die Umgebungsluft deutlich verbessert. Als besonders geeignetes Metall ist ein gut wärmeleitendes Leichtmetall, wie beispielsweise Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, vorgesehen. Auch ist es vorteilhaft, wenn der Gehäusekörper in zumindest einem Bereich seiner Außenfläche eine die Außenfläche vergrößernde Struktur, beispielsweise Kühlrippen, aufweist. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das zumindest eine lichtemittierende Element ein Leuchtdioden-Bauelement, insbesondere eine LED. Bei dieser Art lichtemittierender Elemente ist die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Leuchte besonders groß, da Leuchtdioden-Bauelemente, wie LEDs, einen Wirkungsgrad besitzen, der mit sinkender Betriebstemperatur zunimmt und da die Lebensdauer eines solchen Leuchtdioden-Bauelements mit sinkender Betriebstemperatur ebenfalls steigt.
Alternativ kann das zumindest eine lichtemittierende Element auch ein leuchtendes Dünnschicht-Bauelement, insbesondere ein OLED-Bauelement sein. Auch hier werden die Wirksamkeit und die Lebensdauer der lichtemittierenden Elemente durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Leuchte wesentlich verbessert.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Leuchte zeichnet sich dadurch aus, dass das Trägerelement eine Mehrzahl der lichtemittierenden Elemente aufweist und mit Leiterbahnen zur elektrischen Kontaktierung der lichtemittierenden Elemente versehen ist. Derartige integrale Trägerelemente besitzen den Vorteil, dass bei der Leuchtenmontage keine individuelle Kontaktierung der lichtemittierenden Elemente erforderlich ist, da diese Kontaktierung bereits im Trägerelement enthalten ist.
Vorzugsweise ist ein elektrisches Vorschaltgerät für das zumindest eine elektrische Leuchtmittel im Gehäuse vorgesehen und mit dem Gehäusekörper verklebt. Diese Verklebung erleichtert und beschleunigt die Montage der erfindungsgemäßen Leuchte insbesondere dann, wenn auch das Trägerelement beziehungsweise die Trägerelemente der lichtemittierenden Elemente mit dem Gehäusekörper verklebt sind.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn ein elektrisches Vorschaltgerät für das zumindest eine elektrische Leuchtmittel vorgesehen ist und wenn dieses elektrische Vorschaltgerät so ausgebildet ist, dass die Versorgungsspannung für das zumindest eine elektrische Leuchtmittel eine Niederspannung ist und zwischen 50 V und 1000 V, vorzugsweise zwischen 200 V und 600 V, insbesondere vorzugsweise 400 V beträgt. Im Gegensatz zum herkömmlichen Einsatz bei energiesparenden lichtemittierenden Elementen, wie beispielsweise LEDs, die im Kleinspannungsbereich mit zum Beispiel 12 V oder 24 V betrieben werden, wird erfindungsgemäß eine Niederspannung eingesetzt. Diese gegenüber dem Stand der Technik höhere Spannung reduziert den in den Zuleitungen zu den einzelnen lichtemittierenden Elementen fließenden Strom und senkt somit die Leitungsverluste und reduziert die mit diesen Leitungsverlusten verbundene Wärmeerzeugung. Auch dies trägt zur Verbesserung der Energieeffizienz bei. Der abgegebene elektrisch Strom wird vorzugsweise konstant gehalten.
Ein Verfahren zur Fertigung einer Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere einer Langfeldleuchte, weist die folgenden Schritte auf:

– Bereitstellen eines Gehäusekörpers eines Gehäuses der Leuchte;
– Verkleben des Trägerelements des zumindest einen elektrischen Leuchtmittels mit dem Gehäusekörper;
– gegebenenfalls Verkleben eines elektrischen Vorschaltgeräts mit dem Gehäusekörper;
– gegebenenfalls Kontaktieren des zumindest einen elektrischen Leuchtmittels mit dem elektrischen Vorschaltgerät und
– Verschließen des Gehäuses durch Anbringen der Abdeckung auf dem Gehäusekörper.

Das Einkleben des Trägerelements des elektrischen Leuchtmittels beziehungsweise beim Vorsehen mehrerer elektrischer Leuchtmittel das Einkleben der jeweiligen Trägerelemente auf die Innenseite des Gehäusekörpers und das Verschließen des Gehäuses durch Anbringen der Abdeckung auf dem Gehäusekörper sind vollständig maschinell durchführbare Schritte, bei denen es keiner manuellen Bearbeitung bedarf.
Das Befestigen des Trägerelements auf dem Gehäusekörper erfolgt vorzugsweise mittels eines konturierten Andrückelements, beispielsweise einer Andrückwalze oder einer Andrückrolle, dessen Andrückoberfläche mit zumindest einer Ausnehmung im Bereich der auf dem Trägerelement angeordneten lichtemittierenden Elemente versehen ist. Dadurch wird das Trägerelement nur im Bereich neben und gegebenenfalls auch zwischen den lichtemittierenden Elementen mit einer Andrückkraft beaufschlagt.
Ist ein elektrisches Vorschaltgerät im Inneren des Gehäusekörpers vorgesehen, so wird auch dieses mit dem Gehäusekörper verklebt und die elektrischen Kontakte des zumindest einen elektrischen Leuchtmittels, beispielsweise die Anschlusskontakte der im Trägerelement vorgesehenen elektrischen Leiterbahnen, werden mit dem elektrischen Vorschaltgerät kontaktiert, also elektrisch leitend verbunden, bevor das Gehäuse durch Anbringen der Abdeckung auf dem Gehäusekörper verschlossen wird. Falls mehrere lichtemittierende Elemente in der Leuchte vorgesehen sind, so werden auch diese zunächst miteinander oder mit dem Vorschaltgerät elektrisch leitend verbunden, bevor das Gehäuse geschlossen wird. Alle diese Schritte können ebenfalls automatisch ohne manuelles Eingreifen durchgeführt werden. Die erfindungsgemäße Leuchte ist mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren somit schnell und kostengünstig herstellbar.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Abdeckung mit dem Gehäusekörper irreversibel verbunden, vorzugsweise verklebt, wird. Hierdurch wird, insbesondere beim Niederspannungsbetrieb der Leuchte, gewährleistet, dass die fertiggestellte Leuchte nicht unbefugt ohne Zerstörung geöffnet werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:
1 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Leuchte,
2 einen Querschnitt durch die Leuchte der 1 entlang der Linie II-II und
3 einen der 2 entsprechenden Querschnitt einer alternativen Konstruktion der erfindungsgemäßen Leuchte.
1 zeigt eine Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Gehäuse 1, das einen aus Metall, beispielsweise aus Aluminium, bestehenden Gehäusekörper 10 und eine transparente oder transluzente Abdeckung 12 aufweist. Der Gehäusekörper 10 bildet eine Gehäusewanne mit einem unteren Gehäuseboden 14, einem sich vom Gehäuseboden 14 im Winkel, beispielsweise im 90° Winkel, weg erstreckenden Umfangsrahmen 16 und einem am freien Ende des Umfangsrahmens 16 vorgesehenen und sich parallel zum Gehäuseboden 14 erstreckenden Flansch 18, der entlang des gesamten Umfangs an der offenen Seite der Gehäusewanne verläuft.
Die transparente oder transluzente Abdeckung 12 liegt im Bereich ihres Randes flächig auf dem Umfangsflansch 18 des Gehäusekörpers 10 auf und ist mit diesem über eine Klebemittelschicht 19 fest verklebt (2). Ein Öffnen des auf diese Weise geschlossenen Gehäuses 1 ist nur durch Zerstörung möglich.
Die transparente oder transluzente Abdeckung 12 ist an ihrer zum Boden 14 des Gehäusekörpers 10 hin weisenden Innenseite mit einer prismatischen Längsriffelung 11 versehen. An ihrer vom Gehäuseboden 14 weg weisenden Außenseite 13 ist die Abdeckung 12 glatt ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, die prismenartige Längsriffelung an der Außenseite der Abdeckung 12 vorzusehen und die Innenseite der Abdeckung 12 glatt auszuführen.
Im Inneren des Gehäuses 1 sind elektrische Leuchtmittel 2, 2' sowie ein elektrisches Vorschaltgerät 3 für die Leuchtmittel 2, 2' angeordnet. Die Leuchtmittel 2 und 2' sind identisch aufgebaut, so dass nachstehend nur das Leuchtmittel 2 beschrieben wird. Es ist selbstverständlich auch möglich, mehr als zwei Leuchtmittel im Gehäuse 1 vorzusehen.
Das elektrische Leuchtmittel 2 weist ein Trägerelement 20 auf, auf dem eine Mehrzahl lichtemittierender Elemente (LEDs) 22 in einer Reihe angeordnet sind. Diese lichtemittierenden Elemente 22 sind auf der zur Abdeckung 12 weisenden Seite des Trägerelements 20 an diesem befestigt. Auf oder in dem Trägerelement 20 verlaufen zwei elektrische Leiterbahnen 24, 26 in Längsrichtung des Trägerelements 20. Jedes einzelne der lichtemittierenden Elemente 22 ist mit der vom Vorschaltgerät 3 ausgehenden und am Ort eines jeden lichtemittierenden Elements 22 unterbrochenen Leiterbahn 26 so elektrisch leitend verbunden, dass die jeweilige Unterbrechung der Leiterbahn 26 vom zugeordneten lichtemittierenden Element überbrückt wird. Die durchgehende andere Leiterbahn 24 führt vom letzten lichtemittierenden Element wieder zurück zum Vorschaltgerät 3, so dass sich die in 1 erkennbare elektrische Reihenschaltung ergibt.
Das Trägerelement 20 ist mittels einer Schicht 28 aus Klebematerial auf dem Gehäuseboden 14 des Gehäusekörpers 10 befestigt.
Auch das elektrische Vorschaltgerät 3 ist mittels einer Klebeverbindung auf dem Gehäuseboden 14 des Gehäusekörpers 10 befestigt. Primärseitige elektrische Anschlussleitungen 30 zur Zuführung von elektrischer Energie zum elektrischen Vorschaltgerät 3 sind aus dem Gehäuse 1 herausgeführt. Sekundärseitig ist das elektrische Vorschaltgerät 3 mit den Leiterbahnen 24, 26 des Trägerelements 20 elektrisch verbunden.
Das elektrische Vorschaltgerät 3 weist eine elektrische Schaltungsanordnung auf, mittels der die Spannung der zugeführten elektrischen Energie auf ein Niederspannungsniveau zwischen 50 V und 1000 V, beispielsweise auf 400 V hochgespannt wird, wobei der vom Vorschaltgerät 3 an die elektrischen Leuchtmittel 2, 2' auf dem Trägerelement 20 beziehungsweise auf den Trägerelementen 20, 20' abgegebene elektrische Strom konstant gehalten wird. Eine galvanische Trennung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite des elektrischen Vorschaltgeräts 3 ist nicht vorgesehen, was zu einem erhöhten Wirkungsgrad des elektrischen Vorschaltgeräts 3 führt.
Die Dicke d des Trägerelements 20 beträgt weniger als 0,5 mm und liegt bei vorzugsweise 0,3 mm, was eine besonders gute Wärmeabgabe von den lichtemittierenden Elementen 22 an den Gehäuseboden 14 bewirkt.
In 3 ist eine alternative Ausführungsform der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Leuchte dargestellt, bei der der Gehäusekörper 10' als Metallplatte ausgebildet ist und bei welchem die transparente oder transluzente Abdeckung 12' als wannenartiger Formkörper in der Weise ausgestaltet ist, wie dies in Verbindung mit 2 für den Gehäusekörper 10 beschrieben worden ist. Auch im Beispiel der 3 sind der Gehäusekörper 10' und die Abdeckung 12' zur Bildung des gegen zerstörungsfreies Öffnen gesicherten Gehäuses 1' irreversibel miteinander verklebt. Bei dieser Ausführungsform ist das Trägerelement 20 des elektrischen Leuchtmittels 2 ebenfalls in der bereits beschriebenen Weise mit dem Gehäusekörper 10' verklebt.
Sind, wie in 1 dargestellt ist, mehrere elektrische Leuchtmittel 2, 2' vorgesehen, so können diese – wie in 1 dargestellt ist – elektrisch in Reihe geschaltet sein. Obwohl dies in den Figuren nicht dargestellt ist, können auch mehrere elektrische Leuchtmittel 2, 2' oder mehrere Reihenanordnungen von elektrischen Leuchtmitteln 2, 2' innerhalb einer erfindungsgemäßen Leuchte parallel geschaltet werden, um eine größere Lichtausbeute zu erzielen.
Die in den 1 bis 3 gezeigten erfindungsgemäßen Leuchten sind schnell und einfach automatisch zu fertigen, da die bereits mit den lichtemittierenden Elementen 22 versehenen Trägerelemente 20, 20' in maschineller Weise auf den Gehäusekörper 10, 10' aufgeklebt werden. Auch das gegebenenfalls vorgesehene elektrische Vorschaltgerät 3 wird auf den Gehäusekörper 10, 10' aufgeklebt und mit dem elektrischen Leuchtmittel 2, 2' beziehungsweise mit den elektrischen Leuchtmitteln elektrisch verbunden. Anschließend wird die transparente oder transluzente Abdeckung 12, 12', beispielsweise durch Verkleben, fest mit dem Gehäusekörper 10, 10' verbunden. Alle diese Schritte können in einer Fertigungsstraße automatisch ohne manuellen Eingriff durchgeführt werden.
Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen.
Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
1': Gehäuse
2: Leuchtmittel
2': Leuchtmittel
3: Vorschaltgerät
10: Gehäusekörper
10': Gehäusekörper
11: Längsriffelung
12: Abdeckung
12': Abdeckung
13: Außenseite
14: Gehäuseboden
16: Umfangsrahmen
18: Flansch
19: Klebemittelschicht
20: Trägerelement
20': Trägerelement
22: lichtemittierendes Element (LED)
24: elektrische Leiterbahn
26: elektrische Leiterbahn

Claims

Leuchte mit einem Gehäuse (1, 1') und zumindest einem darin angeordneten elektrischen Leuchtmittel (2, 2'), wobei das Gehäuse zumindest einen Gehäusekörper (10, 10') und zumindest eine transparente oder transluzente Abdeckung (12, 12') aufweist, dadurch gekennzeichnet, – dass das zumindest eine elektrische Leuchtmittel (2, 2') ein Trägerelement (20, 20') aufweist, auf dem zumindest ein lichtemittierendes Element (22) angeordnet ist, und – dass das Trägerelement (20, 20') mit dem Gehäusekörper (10, 10') flächig in Berührung steht und mit diesem verbunden ist.
Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (20, 20') mit dem Gehäusekörper (10, 10') flächig verklebt ist.
Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekörper (10, 10') aus einem gut wärmeleitenden Material, insbesondere aus Metall, besteht.
Leuchte nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine lichtemittierende Element (22) ein Leuchtdioden-Bauelement, insbesondere eine LED, ist.
Leuchte nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine lichtemittierende Element ein leuchtendes Dünnschicht-Bauelement, insbesondere ein OLED-Bauelement, ist.
Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (20, 20') eine Mehrzahl der lichtemittierenden Elemente (22) aufweist und mit elektrischen Leiterbahnen (24, 26) zur elektrischen Kontaktierung der lichtemittierenden Elemente (22) versehen ist.
Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisches Vorschaltgerät (3) für das zumindest eine elektrische Leuchtmittel (2, 2') im Gehäuse (1, 1') vorgesehen ist und dass das elektrische Vorschaltgerät (3) mit dem Gehäusekörper (10, 10') verklebt ist.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisches Vorschaltgerät (3) für das zumindest eine elektrische Leuchtmittel (2, 2') vorgesehen ist und dass das elektrische Vorschaltgerät (3) so ausgebildet ist, dass die Versorgungsspannung für das zumindest eine elektrische Leuchtmittel (2, 2') eine Niederspannung ist und zwischen 50 V und 1000 V, vorzugsweise zwischen 200 V und 600 V, insbesondere vorzugsweise 400 V, beträgt.