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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere für öffentliche Straßen oder Plätze, mit einem Leuchtenfuß und einem Leuchtenkopf sowie ein den Leuchtenfuß mit dem Leuchtenkopf verbindendes Hohlprofil, insbesondere ausgebildet als Rohr oder Mast, wobei am Leuchtenkopf mindestens ein Ausleger für mindestens eine photovoltaische Zelle sowie ein weiterer Ausleger für die Leuchtmittel vorgesehen ist, weiterhin umfassend eine Sekundärzellenanordnung, welche in elektrischer Verbindung mit den Leuchtmitteln und der photovoltaischen Zelle steht, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus dem deutschen Gebrauchsmuster
G 91 04 219 U1 ist eine Solarleuchte vorbekannt, welche eine photovoltaische Zelle und einen, eine Lampe aufnehmenden Kopf besitzt. Weiterhin sind ein Ständer und eine Steuerelektronik vorhanden. Derartige Solarleuchten, die als Straßen- oder Parkleuchten dienen, haben den Vorteil, dass die Energie, welche tagsüber mit der photovoltaischen Zelle gewonnen wird, in einem Akkumulator gespeichert werden kann, so dass ein autarker Betrieb entsprechender Leuchten möglich ist.
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Bei der vorbekannten Leuchte wird von einem Leuchtenkopf und einem Ständer ausgegangen, wobei die Steuerelektronik und der Akkumulator bzw. die Sekundärzellenanordnung sich im Fuß der Leuchte befindet. Ständer und/oder Fuß der Leuchte nach
G 91 04 219 U1 werden aus Gewichtsgründen und aus Gründen der Korrosionsbeständigkeit aus Aluminium gefertigt.
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Bei der Beleuchtungseinrichtung nach
DE 20 2010 008 193 U1 wird zunächst von einer Mastverankerungseinrichtung ausgegangen, die dem Befestigen eines Mastes dient. Die Verankerung umfasst ein sogenanntes Ankerelement, das in ein Fundament eingesetzt wird. Weiterhin ist ein mit dem Ankerelement verbundener oder verbindbarer Sockel vorhanden.
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Im Ankerelement ist eine Montagekammer zur Aufnahme elektronischer Komponenten vorhanden. Der oberhalb der Verankerungseinrichtung zu liegen kommende Sockel soll eine einfach zugängliche Aufnahme elektronischer Komponenten, insbesondere von Akkumulatoren zur Speicherung elektrischer Energie ermöglichen. Dabei soll der Sockel so ausgebildet sein, dass die in der Montagekammer aufgenommenen Komponenten durch Regenwasser, Kollisionen oder dergleichen nicht beeinträchtigt werden.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine von außen zugängliche Montagekammer zur Aufnahme elektronischer Komponenten trotz üblicher Verschlussmechanismen nicht sicher vor Vandalismus und damit einhergehenden Beschädigungen einschließlich Diebstahl ist. Weiterhin hat eine hermetisch geschlossene Kammer den Nachteil, dass umweltbedingte Temperatureinflüsse zu Schäden bzw. zu einer Beeinträchtigung oder einem Leistungsverlust bei den eingesetzten elektronischen Komponenten führen können.
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Zum Stand der Technik sei noch auf die
DE 101 29 478 C2 aufmerksam gemacht. Bei der dortigen solaren Beleuchtungseinrichtung für Straßen, öffentliche Plätze und sonstige Örtlichkeiten ist eine Mastverankerungseinrichtung vorhanden, welche zwei Masten aufnimmt. An einem der Masten ist eine LED-Leuchte angebracht. Der weitere Mast trägt ein Solarmodul zur Gewinnung elektrischer Energie aus solarer Strahlung. Das Mastsystem umfasst ein Betonfundament mit einem Hohlraum und einem darin aufgenommenen Akkumulator zur Zwischenspeicherung der mit dem Solarmodul gewonnenen Energie, welche bei Bedarf, insbesondere bei Dämmerung oder bei Nacht, abgerufen werden kann.
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Weitere auf Mastkonstruktionen zurückführbare Beleuchtungseinrichtungen mit Solarstrom gespeisten Akkumulatoren sind in der
DE 295 19 098 U1 und der
WO 2007/117064 A1 offenbart, wobei dort auch die Möglichkeit aufgezeigt ist, Akkumulatoren im Mastkopf bzw. im Mast selbst aufzunehmen.
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Aus dem Vorgenannten ist es Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Beleuchtungseinrichtung, insbesondere für öffentliche Straßen oder Plätze oder dergleichen anzugeben, welche einen Leuchtenfuß und einen Leuchtenkopf sowie ein den Leuchtenfuß mit dem Leuchtenkopf verbindendes Hohlprofil, insbesondere einen Mast aufweist. Die zu schaffende Beleuchtungseinrichtung soll in der Lage sein, Sekundärzellenanordnungen in einer solchen Weise aufzunehmen, dass diese unabhängig von der jeweiligen Umgebung und Umweltbedingungen über eine optimale Speicherkapazität verfügen und eine hohe Lebensdauer aufweisen. Damit soll die geschaffene Beleuchtungseinrichtung in einem großen geografisch-klimatischen Bereich einsetzbar sein.
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Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch die Beleuchtungseinrichtung gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
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Es wird demnach von einer Beleuchtungseinrichtung ausgegangen, die Rohrmast-basiert ist. Diese Beleuchtungseinrichtung dient dem Einsatz an öffentlichen Straßen oder Plätzen und besitzt einen Leuchtenfuß und einen Leuchtenkopf. Der Leuchtenfuß wird mit dem Leuchtenkopf über ein Hohlprofil, insbesondere dem vorerwähnten Rohrmast verbunden.
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Am Leuchtenkopf ist mindestens ein Ausleger für mindestens eine photovoltaische Zelle und für das oder die Leuchtmittel vorgesehen.
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Eine Sekundärzellenanordnung, insbesondere eine Lithium-Ionen-Akkumulatorenanordnung, welche in elektrischer Verbindung mit den Leuchtmitteln und der photovoltaischen Zelle steht, ist erfindungsgemäß in einem Abschnitt des Hohlprofils, insbesondere des Rohrmasts, angeordnet und vom Hohlprofil vollständig aufgenommen und thermostatiert gekapselt.
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In bevorzugter Ausgestaltung sind bei mindestens annähernd vertikaler Ausrichtung des Hohlprofils bzw. des Mastes unterhalb des Abschnitts zur Aufnahme der Sekundärzellenanordnung Lufteintrittsöffnungen und oberhalb des vorerwähnten Abschnitts Luftaustrittsöffnungen ausgebildet.
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Es wird diesbezüglich erfindungsgemäß die Kaminwirkung des Hohlprofils bzw. Rohrmasts zur Wahrung eines optimalen Temperaturbereichs für die Sekundärzellenanordnung genutzt.
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Die im Hohlprofil befindliche Luft der Beleuchtungseinrichtung ist gegenüber Wechselwirkungen mit der Umwelt geschirmt. Sowohl beim Betrieb der Leuchte und aktiver Sekundärzellenanordnung als auch durch die Sonneneinstrahlung erwärmt sich die im Hohlprofil befindliche Luft und es entsteht eine Strömung von unten nach oben im Sinne eines sich ausbildenden Kamineffekts.
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Dieser Kamineffekt wird unterstützt durch die Thermostatierung. Bei gegebener Übertemperatur im Hohlprofil der Leuchte öffnet sich ein im vorerwähnten Abschnitt, welcher die Sekundärzellenanordnung aufnimmt, befindlicher Thermostat. In diesem Fall wird die Sekundärzellenanordnung durchströmt oder umströmt und es entsteht eine Kühlung durch das Vorbeiströmen von insbesondere bodennaher, kühlerer Luft.
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Bei geringeren Temperaturen schließt das Thermostat. Hierdurch baut sich im Hohlprofil der Leuchte ein Wärmepolster auf, und zwar durch äußere Strahlung bzw. durch den Betrieb der Sekundärzellenanordnung selbst.
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Der vorerwähnte Thermostat ist demgemäß im Strömungsweg zwischen den Lufteintrittsöffnungen und den Luftaustrittsöffnungen befindlich.
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Im Abschnitt des Hohlprofils zur Aufnahme der Sekundärzellenanordnung ist erfindungsgemäß eine Kammer gebildet, in welche die Sekundärzellenanordnung einsetzbar ist, wobei die Kammerunterseite mit den Lufteintrittsöffnungen in Verbindung steht und die Kammeroberseite mindestens einen, vom Thermostat verschließbaren Durchbruch aufweist, welcher den Strömungsweg für die oberhalb der Kammer befindlichen Luftaustrittsöffnungen freigibt.
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Die Luftaustrittsöffnungen sind bevorzugt im Bereich des Leuchtenkopfes, am oberen Hohlprofilende angeordnet, um einen optimalen Kamineffekt zu bewirken.
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Im betriebsbereiten Zustand ist kein zerstörungsfreier Zugang zur Sekundärzellenanordnung gegeben, so dass diese vor Vandalismus und Diebstahl geschützt ist.
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Die Sekundärzellenanordnung kann eine Vielzahl von in Serie und/oder parallel geschalteten Einzelzellen umfassen, welche in einem gemeinsamen Außengehäuse eingesetzt werden.
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Der Leuchtenkopf kann einen solchen Ausleger aufnehmen, der eine Ausrichtung des photovoltaischen Moduls bzw. der photovoltaischen Zellen ermöglicht.
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Am oberen Ende des Hohlprofils, im Normalfall ohne Hilfsmittel nicht zugänglich, kann eine verschließbare Einschuböffnung für die Sekundärzellenanordnung ausgebildet sein.
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Im Bereich des Leuchtenkopfes oder im Hohlprofil, insbesondere im vorerwähnten Abschnitt, in dem sich die Sekundärzellenanordnung befindet, kann ein Steuergerät untergebracht werden, insbesondere in Form eines Ladereglers.
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Die Lufteintritts- und Luftaustrittsöffnungen können mit feuchteabweisenden Kappen oder Blenden versehen werden.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Lufteintritts- und Luftaustrittsöffnungen mit einem Netz, Gitter oder einer Maschenanordnung zum Schutz vor Insekten und Kleingetier versehen.
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Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
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Hierbei zeigen:
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1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung, ausgebildet als Mastleuchte mit photovoltaischer Zelle und einem Leuchtenkörper, welcher Leuchtmittel aufnimmt, und
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2 eine Detaildarstellung des Abschnitts im Hohlprofil bzw. Rohrmast, in dem die Sekundärzellenanordnung untergebracht ist nebst dort vorgesehener Thermostatierung.
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Bei der Beleuchtungseinrichtung nach 1 wird von einem Rohrmastgebilde 1 ausgegangen, das aus verschiedenen, von unten nach oben durchmesserreduzierten Abschnitten besteht.
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Im unteren Bereich der Rohrmastanordnung 1 sind Knotenbleche 2, z. B. zum Verschrauben mit im Ortbeton befindlichen Bolzen (nicht gezeigt) vorhanden.
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Ein erster Ausleger 3 nimmt ein photovoltaisches Modul 4 auf. Mittels einer Verstelleinheit 5 in Form einer Muffe kann ein Ausrichten des photovoltaischen Moduls 4 entsprechend den solaren Gegebenheiten erfolgen.
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Ein weiterer Ausleger 6 nimmt einen Leuchtenkörper 7 mit darin befindlichen Leuchtmitteln, z. B. Leuchtmitteln auf LED-Basis auf.
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Der Rohrmast 1 ist als Hohlprofil ausgebildet. Am oberen Rohrmastsegment, hin zum Leuchtenkopf 8, befinden sich Luftaustrittsöffnungen 9.
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Am unteren Ende, d. h. im Bereich des Leuchtenfußes 10, ist im Hohlprofil eine thermostatierbare Kammer 11 ausgebildet, die im betriebsbereiten Zustand der Leuchte nicht ohne Zerstörung zugänglich ist.
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Im Bereich des Leuchtenfußes befinden sich im Hohlprofil bzw. Rohrmast Lufteintrittsöffnungen 12.
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In der thermostatierten Kammer 11 ist die zur Energiespeicherung und Stromversorgung der Leuchte erforderliche Sekundärzellenanordnung 13 befindlich.
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Die thermostatierte Kammer ist anhand der Schnittdarstellung gemäß 2 wie folgt aufgebaut.
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Auf einem Trägerelement 14 befindet sich die Sekundärzellenanordnung 13. Ein weiteres Trägerelement 15 nimmt einen Thermostat 16 auf.
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Der Thermostat 16 besitzt einen beweglichen Stempel 17 mit beispielsweise konisch ausgebildeter Verschlussplatte 18.
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Die Abmessungen bzw. der Durchmesser der Verschlussplatte 18 ist auf den Durchmesser eines Durchbruchs 19 abgestimmt. Der Durchbruch 19 befindet sich in der Kammeroberseite 20.
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Mit Hilfe des Durchbruchs 19 wird bei entsprechender Öffnungsstellung des Thermostats 16 der Strömungsweg zwischen den Lufteintrittsöffnungen 12 und den Luftaustrittsöffnungen 9 freigegeben.
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Zum Schutz vor Eindringen von Feuchtigkeit können die Lufteintrittsöffnungen 9 und Luftaustrittsöffnungen 12 noch mit Kappen, Blenden oder dergleichen Mitteln versehen sein.
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Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Lufteintritts- und Luftaustrittsöffnungen mit einem netzartigen Gebilde abzudecken, um das Eindringen von Insekten oder von Kleingetier zu vermeiden.
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Der Thermostat 16 arbeitet entweder als elektronisch geregelter Thermostat oder aus energetischen Gründen als klassischer Ausdehnungsthermostat, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist.
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Obwohl beim Ausführungsbeispiel nur ein einziger Thermostat 16 gezeigt ist, können selbstverständlich mehrere Thermostate mit abgestuftem Temperaturansprechverhalten vorgesehen sein. Der oder die Thermostate müssen auch nicht grundsätzlich oder ausschließlich einen Durchbruch oberhalb der Sekundärzellenanordnung öffnen oder verschließen. Ebenso ist es möglich, bei entsprechender Ausbildung des Kammerbodens dort Thermostate zum Verschließen vorhandener Öffnungen oder Durchbrüche einzusetzen.
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Durch die üblicherweise mehrere Meter betragende Entfernung zwischen den Lufteintrittsöffnungen und den Luftaustrittsöffnungen innerhalb des Hohlprofils bzw. des Rohrmasts bildet sich eine optimale, kaminartige Strömung mit gewünschter Thermostatierung des Kammervolumens aus, so dass die dort befindliche Sekundärzellenanordnung jeweils optimale thermische Bedingungen vorfindet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 9104219 U1 [0002, 0003]
- DE 202010008193 U1 [0004]
- DE 10129478 C2 [0007]
- DE 29519098 U1 [0008]
- WO 2007/117064 A1 [0008]
