-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchtenanordnung zum Einbauen in einen länglichen Kanal, wie er z. B. in einem Gebäude oder in einem Innenraum eines Fahrzeuges anzutreffen ist.
-
Sogenannte Kanaleinbauleuchten, also Leuchtenanordnungen, die in einen langgezogenen Kanal mit meist rechteckigem Querschnitt eingelassen werden, können entweder entlang einer Geraden geführt werden oder ggf. mit einem festen vorbestimmten Radius gefertigt werden. Dieser Radius muss zum Fertigungszeitpunkt bekannt sein, da die Strukturelemente der Leuchte, z. B. Aluminiumprofile oder dergleichen, auf den Radius vorgebogen werden müssen und entsprechend zugeschnitten werden müssen.
-
Da der Aufwand zur Herstellung von Einbauleuchten in gekrümmten Kanälen sehr aufwändig ist, wurde im Stand der Technik entweder darauf verzichtet oder es wurden nur definierte Radien festgelegt, für die entsprechende Sonderanfertigungen der Leuchten hergestellt wurden. Für variable Radien war es zwar denkbar, eine Leuchte komplett in CNC-Fertigung herzustellen. Dies ist jedoch sehr aufwändig. Alternativ wurden Leuchten nur aus kleinen Segmenten zusammengesetzt, um eine Kurvenform zu approximieren.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leuchtenanordnung zum Einbau in einen länglichen Kanal vorzusehen, die auch flexibel für gekrümmte Kanäle eingesetzt werden können.
-
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Leuchtenanordnung nach Anspruch 1.
-
Eine Besonderheit der Leuchtenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Bauteile der Leuchte mit relativ großer Bauhöhe, was insbesondere für den Reflektor zutrifft, aus einem elastischen Material herzustellen, welches individuell an die Biegung angepasst werden kann. Andere Bauteile, wie die Strukturelemente an den Rändern der Leuchte, die dazu genutzt werden, die Leuchte mit Einbaumitteln im Kanal festzulegen, müssen aus einem steiferen Material gefertigt werden. Jedoch ist die Bauhöhe dieser Teile bedeutend geringer gewählt, z. B. höchstens 30% oder 20% der Bauhöhe des Reflektors, so dass auch diese Bauteile den Krümmungsradius des Kanals durch Biegen folgen können. Aufgrund der geringeren Bauhöhe kann das steife Material ebenso gebogen werden wie der Reflektor aus elastischem Material, weil ein flacheres Bauteil bei einer Biegung um einen Radius senkrecht zur Höhe weniger durch Stauchung auf der Innenseite und Spannung auf der Außenseite des Bogens beansprucht wird. Der Aufbau der Leuchtenanordnung lässt auch eine Torsionsbiegung zu. Dadurch kann auch in einen der Länge nach etwas verdrehten Kanal der Leuchtenaufbau eingefügt werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können als Material für den Reflektor Silikon, Polyurethan oder ein Thermoplast aus den Gruppen der Alkyle oder Polyester gewählt werden. Die Strukturelemente können z. B. aus Metall oder einem Kunststoff, das steifer als das Material des Reflektors ist, gebildet sein. Aufgrund eines Strukturelements aus einem weichen Metall wie Aluminium oder eines Kunststoffprofils, welches ggf. mit Metallstreifen koextrudiert ist, ist ein statisches Verbiegen der Bauteile nicht notwendig. Klammerelemente, wie nachfolgend beschrieben, welche an den Strukturelementen angreifen, um die Leuchte in dem Kanal zu halten, zwingen die Strukturelemente aufgrund ihrer restlichen Elastizität in die Biegung des Kanals. Die Anzahl der Klammerelemente steigt bei engem Radius, um zu ermöglichen, die Strukturelemente mit dem Reflektor auch in etwas engeren Radien eines Kanals führen zu können.
-
Vorzugsweise sind die länglichen Strukturelemente in Hinterschneidungen an der Außenseite des Reflektors der Länge nach eingeschoben. Dies hat den Vorteil, dass beim Biegen des Reflektors und der Strukturelemente um einen Biegeradius des Kanals die Strukturelemente an dem Reflektor noch entlang gleiten können, so dass Spannungen zwischen den steiferen Strukturelementen und den elastischeren Reflektor vermieden werden können.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Leuchtenanordnung ferner eine transparente oder transluzente Abdeckung auf, welche die Lichtaustrittsfläche der Leuchtenanordnung verschließt und welche ebenfalls aus einem elastischen Kunststoff gebildet ist, der wenigstens die gleiche oder eine höhere Elastizität wie das Material des Reflektors aufweist. Es ist günstig, auch für die Abdeckung ein entsprechend elastisches Material vorzusehen, um die Leuchtenanordnung an einen gekrümmten Einbaukanal anpassen zu können.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Abdeckung an Längsrändern der Lichtaustrittsfläche in den Reflektor und/oder in die Strukturelemente einsteckbar. Das Einstecken ist durch das flexible Material der Abdeckung in entsprechende Hinterschneidungen an dem Reflektormaterial und/oder an den Strukturelementen ohne weiteres möglich. Ferner hat die Verbindung den Vorteil, dass durch die Elastizität des Reflektormaterials und/oder des Materials der Abdeckung auch eine Dichtung zwischen der Abdeckung und dem Reflektor oder dem Strukturelement erzielt werden kann. Dadurch kann die Leuchte staub- oder feuchtigkeitsdicht ausgeführt werden, ohne dass weitere separate Dichtelemente notwendig sind.
-
Ein weiterer Vorteil der elastischen Abdeckung besteht auch darin, dass die Leuchte weniger empfindlich gegen Stöße durch festere Gegenstände ist. Ferner sind der elastische Reflektor sowie die elastische Abdeckung von Vorteil, um auch thermisch bedingte Verformungen des Kanals auszugleichen. Die im Stand der Technik für aneinandergrenzende Leuchten eines Lichtbandsystems notwendigen Dehnungsfugen können bei der erfindungsgemäßen Leuchtenanordnung entfallen, weil die thermische Ausdehnung ohne weiteres durch die Elastizität des Reflektors bzw. der Abdeckung ausgeglichen werden kann.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Abdeckung aus den gleichen Materialien gebildet sein, die bereits für den Reflektor genannt worden sind. Die Abdeckung ist selbstverständlich aus einem transparenten bzw. transluzenten Kunststoff ausgebildet, während der Reflektor aus einem reflektierenden Material gebildet ist. Das reflektierende Material kann verspiegelt sein. Bevorzugt sind jedoch Materialien, die diffus reflektierend sind, wie insbesondere weiße oder andere helle Flächen. Die Abdeckung kann ferner lichtlenkende Elemente, wie z. B. Prismen, aufweisen.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind als Leuchtmittel für die Leuchtenanordnung eine lineare Anordnung von Halbleiterlichtquellen, d. h. LEDs oder OLEDs, in dem Reflektor vorgesehen. Die Lichtquellen können der Biegung des Reflektors folgen, weil einzelne starre Elemente mit jeweils kurzer Längserstreckung in Richtung des Kanals vorgesehen sind, die durch eine flexible Verdrahtung miteinander in Kontakt stehen. Derartige Systeme sind beispielsweise aus LED-Bändern bekannt. Diese Halbleiterlichtquellen können mit dem Reflektor gemäß einer bevorzugten Ausführungsform fest verbunden sein. Dadurch wird die Montage der Leuchtenanordnung vor Ort vereinfacht und die feste Verbindung zu dem Reflektormaterial stellt keine Schwierigkeit beim Montieren der Leuchtenanordnung in gekrümmten Kanälen dar, weil die lineare Anordnung der Halbleiterlichtquellen der Biegung des flexiblen Reflektormaterials folgen kann.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Leuchtenanordnung mehrere Klammerelemente auf, die mit den Strukturelementen an der Außenseite des Reflektors zur Befestigung der Leuchtenanordnung in dem Kanal zusammenwirken, wobei die Klammerelemente jeweils eine Längserstreckung in Richtung des Kanals aufweisen, die höchstens 30%, vorzugsweise höchstens 20%, der Länge des Reflektors entsprechen. Durch die kurzen Klammerelemente ist es nicht notwendig, dass die Klammerelemente selbst aus elastischem Material bestehen müssen. Der Krümmungsradius des Kanals ist unbedeutend für die Montage von starren Klammerelementen, sofern die Länge der Klammerelemente in Richtung der Längsrichtung des Kanals nur kurz genug ist. Die Klammerelemente können z. B. aus Metall ausgebildet sein. Die Klammerelemente können beispielsweise eine maximale Länge von 150 mm aufweisen. Bei engen Biegeradien des Kanals können z. B. drei Elemente pro Meter vorgesehen sein. In Bereichen des Kanals mit einer geringeren Biegung sind auch weniger Klammerelemente ausreichend.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Strukturelemente von innen in die Klammerelemente eingesteckt, wobei die Einstecktiefe so bemessen ist, dass das Reflektorelement mit dem Strukturelement durch die Elastizität des Reflektormaterials in einer Richtung senkrecht zur Längserstreckung des Kanals und parallel zu der Lichtaustrittsfläche zusammendrückbar ist, um den Reflektor mit den Strukturelementen in die Klammerelemente einzustecken. Hier wird ein weiterer Vorteil der elastischen Reflektorstruktur deutlich. Die Elastizität des Reflektormaterials hat nicht nur den Vorteil, dass der Reflektor einer Biegung des Kanals folgen kann. In der dazu senkrechten Richtung kann die Reflektorstruktur zusammengedrückt werden, um den Reflektor mit den Strukturelementen in die Klammerelemente einzustecken. Dies ermöglicht eine besonders einfache werkzeuglose Montage der Leuchtenanordnung vor Ort. Anschließend kann die Abdeckung ebenfalls, wie vorher beschrieben, werkzeuglos an dem Reflektor durch Einstecken montiert werden.
-
Die Klammerelemente können auf einer dem Reflektor abgewandten Außenseite Befestigungselemente zur Festlegung an dem Kanal aufweisen. Insbesondere können gegenüberliegende Federelemente vorgesehen sein, die sich in dem Kanal verspreizen können, um die Klammerelemente in dem Kanal zu halten. Alternativ oder zusätzlich können auch Schraubelemente in den Klammerelementen vorgesehen sein, welche durch ein Schraubenloch in eine Wand des Klammerelements mit einer Wand des Kanals verschraubt werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Leuchtenanordnung beträgt die Wandstärke des Reflektors zwischen 1 mm und 5 mm für alle Flächen des Reflektormaterials. Ebenso kann die Wandstärke der Abdeckung zwischen 1 mm und 5 mm betragen. Diese Wandstärken erlauben durch die Elastizität der Materialien vergleichsweise geringe Biegeradien für den Kanal, in welchem die Leuchtenanordnung eingebaut wird.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Lichtband vorgesehen, welches mehrere der Leuchtenanordnungen, wie vorhergehend beschrieben, aufweist. Jede einzelne Leuchtenanordnung umfasst einen Reflektor mit Strukturelementen wie vorhergehend beschrieben, die stirnseitig aneinander angrenzend entlang des Kanals zu einem Lichtband montiert werden können. Eine Abdeckung für die Leuchtenanordnung braucht nicht notwendigerweise für jede einzelne Leuchtenanordnung des Lichtbands zugeschnitten zu werden. Es ist vielmehr möglich, ein Endlosband für die Abdeckung, d. h. ein Band mit verhältnismäßig großer Länge im Vergleich zu der Länge der einzelnen Leuchtenanordnungen, vorzusehen, um es durchgängig über benachbarten Leuchtenanordnungen zu montieren. Dies hat nicht nur den Vorteil, dass keine Stoßstellen für die Abdeckung nach außen sichtbar sind, sondern dass außerdem eine Abdichtung entlang des gesamten Lichtbands erzielt werden kann.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform deutlich, die in Verbindung mit den beigefügten Figuren gegeben wird. In den Figuren ist Folgendes dargestellt:
-
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Leuchtenanordnung;
-
2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Leuchtenanordnung nach 1 im Bereich des Kreises A der 1;
-
3 zeigt einen Querschnitt durch eine Leuchtenanordnung nach 1, die in einen Kanal eingebaut ist, senkrecht zu der Längserstreckung des Kanals; und
-
4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Einbaukanals gemäß 3 ohne die Leuchtenanordnung.
-
Bezugnehmend auf die 1 und 2 wird eine Ausführungsform einer Leuchtenanordnung beschrieben. Die Leuchtenanordnung umfasst einen länglichen Reflektor 2, welcher eine etwa U-förmige Vertiefung definiert, an deren Boden eine lineare Anordnung aus Halbleiterlichtquellen 4 befestigt ist. Ferner ist an den Außenseiten des Reflektors 2 jeweils ein längliches Strukturelement 6 vorgesehen, welches in Hinterschneidungen an der Außenseite des Reflektors 2 eingeschoben ist. Durch einen formschlüssigen Eingriff werden die Strukturelemente 6 an dem Reflektor 2 gehalten.
-
Der Reflektor 2 ist aus einem elastischen Material, beispielsweise aus Silikon, Polyurethan oder einem weichen Thermoplasten gefertigt, und weist zumindest auf der innen liegenden Seite, welche die Vertiefung des Reflektors 2 definiert, eine lichtreflektierende Oberfläche, insbesondere eine mattweiße Oberfläche, die das Licht diffus streut, auf. Die Strukturelemente 6 sind demgegenüber aus einem härteren Material, insbesondere z. B. als Metallprofile (z. B. Aluminium) oder aus einem Kunststoff mit einer größeren Härte als das Material des Reflektormaterials, ausgeführt. Aufgrund der Elastizität des Reflektors 2 kann der Reflektor elastisch gebogen werden, insbesondere um einen Radius senkrecht zur Bodenfläche der Vertiefung. Die Strukturelemente 6 widersetzen sich dabei der Biegung nicht, obwohl sie eine größere Härte als das elastische Material des Reflektors 2 aufweisen, weil sie nur eine verhältnismäßig geringe Bauhöhe (kleiner als 30%) im Vergleich zu dem Reflektor 2 aufweisen. Diese Möglichkeit der Biegung erlaubt es, die Leuchtenanordnung in einen gebogenen Kanal 20, wie in 4 dargestellt, einzubauen.
-
Der Einbau der Leuchtenanordnung in den Kanal 20 wird nachfolgend beschrieben.
-
Die Leuchtenanordnung umfasst mehrere Klammerelemente 10, welche in Abständen entlang des Kanals 20 montiert werden können. Die Klammerelemente 10 sind beispielsweise aus Metall gebildet. Obgleich die Elemente gerade Kanten haben und starr sind, können sie trotzdem in dem gebogenen Kanal 20, wie in 4 dargestellt, angeordnet werden, weil sie nur eine verhältnismäßig kurze Länge entlang der Längsausdehnung des Kanals 20 aufweisen.
-
Zur Befestigung der Klammerelemente 10 in dem Kanal 20 sind auf den nach außen weisenden gegenüberliegenden Seiten der Klammerelemente 10 jeweils Federelemente 12 vorgesehen, welche sich beim Einfügen in den Kanal 20 verspreizen können, wie in dem Querschnitt gemäß 3 dargestellt. Der Kanal 20 weist auf der Innenseite kleine Vorsprünge auf, über die das Klammerelement 10 eingeschoben wird, wobei sich hinter den Vorsprüngen die Federelemente 12 verspreizen, um das Klammerelement 10 in dem Kanal 20 zu halten. Zusätzlich kann auch eine Schraubverbindung zwischen dem Klammerelement 10 und dem Boden des Kanals 20 vorgesehen sein. Dazu ist, wie in 1 dargestellt, im Bereich einer Bodenfläche des Klammerelements 10 eine Öffnung 14 vorgesehen, durch die eine Schraube hindurchgeführt werden kann, die in den Boden des Kanals 20 eingeschraubt werden kann.
-
Zum Montieren der Leuchtenanordnung werden zunächst die Klammerelemente 10 in dem Kanal angebracht. Anschließend wird das Reflektorelement 2 einschließlich der daran befestigten Strukturelemente 6 in einer Richtung senkrecht zur Längserstreckung des Kanals und parallel zu der Lichtaustrittsfläche der Leuchtenanordnung zusammengedrückt soweit, bis die Strukturelemente 6 an nach innen weisenden Vorsprüngen 16 der Klammerelemente vorbeigeführt werden können. Aufgrund der elastischen Eigenschaft des Materials des Reflektors 2 kehrt der Reflektor 2 wieder in die Ursprungsform zurück und greift dabei auf zwei Seiten jeweils mit einer Nut 8 der Strukturelemente 6 in die Vorsprünge 16 der Klammerelemente ein. Dadurch wird der Reflektor 2 mit den Strukturelementen 6 sicher in den Klammerelementen 10 gehalten.
-
Die dargestellte Ausführungsform der Leuchtenanordnung weist ferner eine Abdeckung 30 auf, die auf der Lichtaustrittsfläche des Reflektors 2 in einem letzten Arbeitsschritt montiert wird.
-
Die Abdeckung 30 ist aus einem elastischen Kunststoff gebildet, der transparent oder transluzent ausgebildet ist. Dadurch kann das Licht der Halbleiterlichtquellen 4, welches wenigstens zum Teil an den Innenwänden des Reflektors 2 reflektiert wird, aus der Anordnung durch die Abdeckung 30 austreten. Das Material der Abdeckung 30 weist wenigstens die gleiche Elastizität auf, wie das Material des Reflektors 2. Dies erlaubt eine besonders einfache Montage, wie nachfolgend beschrieben.
-
Die Abdeckung 30 weist an beiden Längsrändern Vorsprünge 32 auf, die in einer Aussparung zwischen den Längsrändern des Reflektors 2 und Stegen 9 der Strukturelemente 6 hineingeschoben werden. Um einen sicheren Halt zu gewährleisten, sind an dem Steg 9 und an dem Vorsprung 32 Stufen vorgesehen, die im montierten Zustand ineinandergreifen.
-
Die Kontaktlinie zwischen dem Vorsprung 32 der Abdeckung 30 und einem Randbereich des Reflektors 2 bildet eine Dichtlinie, weil zwei elastische Materialien aufeinanderliegen und gegeneinander gedrückt werden. Ein separates Dichtungselement ist daher nicht erforderlich. Auf der Außenseite des Vorsprungs 32 ist ferner eine Dichtlippe 33 vorgesehen, welche eine Abdichtung zu einer Innenwand des Kanals 20 bildet.
-
Zur Bildung eines Lichtbands in dem Kanal 20 können mehrere der oben beschriebenen Leuchtenanordnungen hintereinander in dem Kanal 20 angeordnet werden. Dabei ist zu verstehen, dass die Abdeckung 30 sich auch über mehrere stirnseitig aneinander angrenzende Reflektoren 2 erstrecken kann. Beispielsweise kann die Abdeckung 30 in Form eines quasi Endlosbandes vorgesehen sein, welches erst am Montageort entsprechend der Länge des Einbaukanals 20 zugeschnitten wird. Dadurch ist es möglich, eine durchgehende Abdeckung 30 auch bei mehreren Leuchtenanordnungen, die stirnseitig aneinandergrenzen, zur Verfügung zu stellen. Dehnungsfugen oder dergleichen sind nicht notwendig, weil durch die elastische Eigenschaft der Abdeckung 30 thermisch bedingte Dehnungen des Kanals 20 ohnehin ausgeglichen werden.
-
Zahlreiche Änderungen an der vorhergehenden beschriebenen Ausführungsform der Leuchtenanordnung bzw. des Lichtbands können vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung, die in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. Insbesondere sind die Reflektoren 2 nicht auf die beschriebene Form beschränkt. Es können auch flachere oder tiefere Reflektoren vorgesehen sein, wobei jedoch die Strukturelemente 6 eine geringere Bauhöhe als der Reflektor 2 aus dem elastischen Material aufweisen. Ferner können andere Befestigungselemente zur Befestigung der Klammerelemente 10 in dem Kanal 20 vorgesehen sein. Beispielsweise können durch Schrauben oder Keile betätigbare Spreizelemente zum Festklemmen der Klammerelemente 10 in dem Kanal 20 vorgesehen sein.
-
Die ineinandergreifenden Elemente zwischen der Außenseite des Reflektors 2 und der Strukturelemente 6 können verschiedene Formen von Hinterschneidungen umfassen, sofern sie nur einen Formschluss zum Halten der Elemente gewährleiten. Ebenso kann der Formschluss zwischen dem Vorsprung 16 des Klammerelements 10 und der Nut 8 der Strukturelemente 6 unterschiedlich ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass das Klammerelement eine nach innen weisende Nut aufweist und die Strukturelemente einen nach außen weisenden durchgängigen Steg aufweisen, die ineinandergreifen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 2
- Reflektor
- 4
- lineare Halbleiterlichtquellenanordnung
- 6
- Strukturelemente
- 8
- Nut
- 9
- Steg
- 10
- Klammerelement
- 12
- Federelement
- 14
- Schraubloch
- 16
- nach innen weisender Vorsprung
- 20
- Kanal
- 30
- Abdeckung
- 32
- Vorsprung
- 33
- Dichtlippe
