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Die Erfindung betrifft eine Tunnelleuchte gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.
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Tunnelleuchten zur Beleuchtung von Tunnelanlagen sind hinreichend bekannt. Unter dem Begriff Tunnelleuchte wird hierbei ein Beleuchtungsgerät mit zumindest einer Lampe (Leuchtmittel) und weiteren technischen Bauteilen wie beispielsweise einem Leuchtengehäuse, elektrischen Kabeln, Befestigungselementen etc. verstanden.
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Derartige Tunnelleuchte werden üblicherweise an der Tunneldecke oder an den Tunnelwänden angeordnet. Zur Ausleuchtung der ein- oder mehrspurigen Tunnelfahrbahn werden vorzugsweise mehrere derartiger Tunnelleuchten entlang der auszuleuchtenden Tunnelfahrbahn vorgesehen. Insbesondere ist es im Einfahrtsbereich bzw. Ausfahrtsbereich eines Tunnels erforderlich, Tunnelleuchten mit einer hohen Leuchtleistung bzw. Lumenabgabe vorzusehen, um den Übergang zwischen Tageslicht und Tunnellicht und vice versa für das Auge des jeweiligen Fahrzeugführers angenehmer zu gestalten. Daher weisen Tunneleinfahrtsleuchten bzw. Tunnelausfahrtsleuchten im Vergleich zu den normalen Tunnelleuchten eine deutlich höhere Leuchtleistung bzw. Lumenabgabe auf.
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In jüngster Vergangenheit finden zunehmend durch eine Vielzahl an Leuchtdioden bzw. LED’s („Light Emitting Diodes“) gebildete Leuchtmittel in Tunnelleuchten Verwendung. Diese sind wartungsärmer und weisen im Vergleich zu alternativen Leuchtmittel auch einen geringeren Energieverbrauch auf. Aus der
DE 10 2010 045 297 A1 sind bereits Tunnelleuchten bekannt, bei denen Leuchtdioden bzw. so genannte LED’s („Light Emitting Diodes“) als Leuchtmittel zum Einsatz kommen. Im Leuchtengehäuse ist ein mehrere Leuchtdioden aufweisendes, mehrteiliges Leuchtenmodul vorgesehen, welches über zumindest eine jeweils eine Leuchtdiodenreihe aufnehmende, streifenartige Leiterplatine verfügt. Der die Leuchtdiodenreihe aufnehmende Platinenstreifen ist über einen länglichen Trägerkörper sowie ein Halteprofil mit dem Leuchtengehäuse wärmeleitend verbunden. Das längliche Trägerteil bildet hierbei einen oberen Kühlkörper und das zumindest eine Halteprofil einen unteren Kühlkörper aus.
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Beim Vorsehen von einer Vielzahl von flächig verteilten, jedoch dicht gepackt angeordneten Leuchtdioden ist die Leistungsaufnahme eines derartigen länglichen Trägerteils nicht mehr ausreichend, um eine ausreichende Kühlung der Leuchtmittel zu gewährleisten. Um die Kühlleistung zu erhöhen finden daher häufig mittels Strangpressen hergestellte Kühlkörperprofile Verwendung, welche plattenförmig ausgebildet sind und wärmeleitend mit den zu kühlenden Leuchtdioden in Verbindung steht. Nachteilig unterliegend derartige Strangpressprofile beim Einsatz in Tunnelleuchten im Bereich der Profilierung, die zu Kühlzwecken von außen frei zugänglich ist, naturgemäß einer hohen Verschmutzung, wodurch die Kühlleistung derartiger Kühlkörperprofile im Laufe der Zeit merklich abnimmt. Eine gleichbleibe, dauerhaft ausreichende Kühlung der Leuchtdioden ist damit nicht mehr sichergestellt, was auch zu einer Beschädigung zumindest eines Teils der Leuchtdioden aufgrund einer partiell hohen Wärmeentwicklung führen kann.
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Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Tunnelleuchte mit einem verbesserten Wärmeabtrag aufzuzeigen, welche die genannten Probleme beseitigt und darüber hinaus eine Reduzierung des Gewichts der Tunnelleuchte ermöglicht. Die Aufgabe wird ausgehend von einer Tunnelleuchte gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Schutzanspruches 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
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Ein wesentlicher Aspekt der erfindungsgemäßen Tunnelleuchte ist darin zu sehen, dass der Gehäuseboden durch ein durch Biegen aus einem metallischen Flachmaterial hergestelltes, einen Kühlkörper bildendes Metallprofil umfassend einen rechteckförmigen, ebenen Bodenabschnitt sowie an zumindest zwei Längsseiten des Bodenabschnittes anschließende erste Schenkelabschnitte gebildet ist. Besonders vorteilhaft ist der Gehäuseboden damit nicht nur Teil des Gehäuses, sondern bildet auch einen Kühlkörper zur Kühlung der mit diesen zumindest abschnittsweise thermisch leitend verbundenen Leuchtdioden aus. Zur Erhöhung der Kühlleistung sind entlang der Längsseiten des rechteckförmigen, ebenen Bodenabschnittes die beiden ersten Schenkelabschnitte vorgesehen, die von der Unterseite des Leuchtengehäuses nach außen frei abstehen und damit die Kühlfläche des Metallprofils bilden. Weiterhin vorteilhaft weist das Metallprofil im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Strangpressprofilen eine geringeres Gewicht auf.
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Weiterhin vorteilhaft weist das Metallprofil zweite, an jeweils einen ersten Schenkelabschnitt anschließende Schenkelabschnitte auf. Mittels der weiteren Schenkelabschnitte, deren freie Enden nach innen und zueinander orientiert sind und die sich vorzugsweise in einer Ebene parallel zum rechteckförmigen, ebenen Bodenabschnitt erstrecken, kann die Kühlfläche und damit auch die Kühlwirkung weiter erhöht werden.
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Vorteilhaft weist das Metallprofil somit einen U- oder C-förmigen Querschnitt auf. Das erfindungsgemäße U- oder C-förmige Querschnittsprofil ist schnell und einfach aus einem metallischen Flachmaterial, insbesondere vorbereiteten rechteckförmigen Metallplatten mit einer Materialstärke zwischen 3mm und 15mm durch entsprechendes randseitiges Biegen herstellbar.
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Zur weiteren Vergrößerung der Kühloberfläche sind in einer bevorzugten Ausführungsvariante in den ersten Schenkelabschnitte mehrere Ausnehmungen oder Durchbrüche eingebracht. Zusätzlich können auch in den zweiten Schenkelabschnitt mehrere Ausnehmungen oder Durchbrüche zur weiteren Vergrößerung der Kühloberfläche eingebracht sein. Die Ausnehmungen oder Durchbrüche werden vorzugsweise durch Stanzen erzeugt. Durch das Einbringen von Ausnehmungen oder Durchbrüchen unterschiedlicher Form und/oder Tiefe und/oder Größe kann die Kühloberfläche deutlich erhöht werden.
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Vorzugsweise sind die Ausnehmungen oder Durchbrüche in einer oder mehreren Reihe(n) in den Schenkelabschnitten angeordnet, die parallel zur Längsachse der Tunnelleuchte und/oder parallel zueinander orientiert sind. Vorzugsweise bildet die Querschnittsform einer Ausnehmung oder eines Durchbruch ein Quadrat mit einer vorgegebenen Seitenlänge aus. Die Erfinder haben erkannt, dass eine größtmögliche Vergrößerung der Kühloberfläche im Bereich der Schenkelabschnitte erreicht wird, wenn die Seitenlänge der Quadrate näherungsweise der Materialstärke des Metallprofil entspricht. Die Ausnehmungen und Durchbrüche bilden in diesen Fall würfelförmige Löcher aus.
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Zur weiteren Erhöhung der Kühlwirkung ist die Oberfläche des Metallprofils in eine Ausführungsvariante schwarz eloxiert.
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Das Metallprofil ist besonders bevorzugt aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, vorzugsweise der Aluminiumlegierung AlMg3 hergestellt.
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Besonders bevorzugt ist das Leuchtengehäuse kassettenförmig ausgebildet.
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Vorteilhaft ist die Tunnelleuchte als Einfahrtsleuchte bzw. Ausfahrtsleuchte ausgebildet.
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Die Ausdrucke „näherungsweise“, „im Wesentlichen“ oder „etwa“ bedeuten im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/–10%, bevorzugt um +/–5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
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Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Tunnelleuchte mit geschlossenen Leuchtengehäuse,
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2 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Tunnelleuchte gemäß 1 mit geöffneten Leuchtengehäuse,
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3 eine Draufsicht auf den die Leuchtmittel tragenden Gehäuseboden der erfindungsgemäßen Tunnelleuchte gemäß 2,
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4 ein stirnseitige Ansicht des Gehäusebodens gemäß 2 und
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5 eine Seitenansicht des Gehäusebodens gemäß 2.
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In 1 ist beispielhaft eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Tunnelleuchte 1 dargestellt, welche ein vorzugsweise flaches Leuchtengehäuse 2 umfassend zumindest einen Gehäuseboden 3 und eine mit dem Gehäuseboden 3 verbindbare Gehäuseabdeckung 4 aufweist, die im verbundenen Zustand einen Gehäuseinnenraum 5 des Leuchtengehäuses 2 einschließen. Im Gehäuseinnenraum 5 ist eine Vielzahl von Leuchtmitteln in Form von Leuchtdioden LED aufgenommen, die thermisch leitend zumindest mit dem Gehäuseboden 3 verbunden sind.
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Eine derartige Tunnelleuchte 1 dient zur Beleuchtung eines Tunnels und wird hierzu an der Tunneldecke oder an den seitlichen Tunnelwänden entsprechend befestigt. Auch können mehrere parallel und/oder in Serie hintereinander angeordnete Tunnelleuchten 1 in einem Tunnel vorgesehen sein, die gemeinsam oder gruppenweise über eine zentrale, nicht in den Figuren dargestellte Steuereinheit geschaltet und/oder gesteuert werden.
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Die Tunnelleuchte 1 findet vorzugsweise als Einfahrtsleuchte bzw. Ausfahrtsleuchte Verwendung, welche zur Montage im Einfahrts- oder Ausfahrtsbereich eines Tunnels vorgesehen ist und eine im Vergleich zu den anderen, im Tunnel montierten Tunnelleuchten 1 deutlich höhere Leuchtleistung bzw. Lumenabgabe aufweist.
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Zur Montage des Leuchtengehäuses 2 sind vorzugsweise mehrere Halterungen 2a, 2b, 2c, 2d vorgesehen, welche beispielsweise in Form von aus einem metallischen Flachmaterial hergestellten Haltewinkelelementen ausgebildet sind. Vorzugsweise sind vier Halterungen 2a, 2b, 2c, 2d zur stirnseitigen Montage des Leuchtengehäuses 2 an der Tunneldecke oder der Tunnelwandung vorgesehen. Die Halterungen 2a, 2b, 2c, 2d sind nur in den 1 und 2 gezeigt und aus Übersichtlichkeitsgründen in den 3 bis 5 weggelassen.
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Das Leuchtengehäuse 2 ist beispielsweise im dargestellten Ausführungsbeispiel kassettenförmig ausgebildet, dessen Längsseiten sich parallel zu einer Längsachse LA sowie dessen Breitseiten parallel zu einer Querachse QA erstrecken. Alternativ kann die in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Tunnelleuchte 1 auch als Langfeldleuchte ausgebildet sein, welche lediglich schmale Breitseiten und eine näherungsweise balkenartige Kassettenform aufweist.
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Die Gehäuseabdeckung 4 weist eine rechteckförmige Oberseite 4.1 und einen umlaufenden Rand 4.2 mit geringer Höhe auf. Der Rand 4.2 setzt sich aus jeweils zwei, vorzugsweise parallel zueinander verlaufenden, gegenüberliegenden Wandabschnitten zusammen, die sich entlang der Längsachse LA bzw. der Querachse QA erstrecken und vorzugsweise senkrecht zu einer die rechteckförmige Oberseite 4.1 aufnehmenden Ebene verlaufen. Der somit vier Wandabschnitte umfassende umlaufende Rand 4.2 legt im Wesentlichen die Höhe des Gehäuseinnenraums 5 fest.
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Ferner weist die Gehäuseabdeckung 4 in der rechteckförmigen Oberseite 4.1 zumindest eine vorzugsweise reckteckförmige Aussparung 6, die mit einem transparenten Material, vorzugsweise Glas oder einem transparenten Kunststoffmaterial verschlossen ist. Die rechtförmige Oberseite 4.1 umgibt beispielsweise die rechteckförmige Aussparung 6 rahmenförmig und weist eine in Richtung der Längsachse LA daran anschließenden geschlossenen Oberseitenrandabschnitt 4.1‘ auf.
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Der Gehäuseboden 3 ist erfindungsgemäß durch ein durch Biegen aus einem metallischen Flachmaterial hergestelltes, einen Kühlkörper bildendes Metallprofil umfassend einen rechteckförmigen, ebenen Bodenabschnitt 3.1 sowie an zumindest zwei Längsseiten des Bodenabschnittes 3.1 anschließende erste Schenkelabschnitte 3.2. Die ersten Schenkelabschnitte 3.2 des Gehäusebodens 3 sind vorzugsweise ebenen und rechteckförmig ausgebildet und erstrecken sich senkrecht zu dem rechteckförmigen, ebenen Bodenabschnitt 3.1. Ferner weisen die ersten Schenkelabschnitte 3.2 von der Gehäuseabdeckung 4 weg, d.h. stehen vom Leuchtengehäuse 2 nach außen ab. Ferner sind die einander gegenüberliegenden ersten Schenkelabschnitte 3.2 vorzugsweise parallel zueinander angeordnet und weisen dieselbe Breite und Länge auf.
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In einer bevorzugten, in den Figuren dargestellten Ausführungsvariante schließt sich an jeweils einen ersten Schenkelabschnitt 3.2 ein zweiter Schenkelabschnitt 3.3 an, welcher vorzugsweise ebenfalls eben und rechteckförmig ausgebildet ist. Die zweiten Schenkelabschnitte 3.3 sind jeweils senkrecht zum ersten Schenkelabschnitt 3.2 angeordnet. Die zweiten Schenkelabschnitte 3.3 kommen somit in einer parallel zum rechteckförmigen, ebenen Bodenabschnitt 3.1 verlaufenden Ebene zu liegen und weisen mit ihren freien Enden aufeinander zu. Ein Schnitt entlang der Querachse QA durch das erfindungsgemäßen Metallprofil ergibt damit einen C-förmigen Querschnitt. Bei Wegfall der zweiten Schenkelabschnitte 3.3 ergibt ein U-förmiger Querschnitt des Metallprofils. Vorzugsweise weist das Metallprofil einen U- oder C-förmigen Querschnitt auf und steht mit seinen Schenkelabschnitten 3.2, 3.3 von der Unterseite der Gehäusebodens 3.
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Erfindungsgemäß sind die Schenkelabschnitte 3.2, 3.3 durch randseitiges Biegen einer aus einem metallischen Flachmaterial hergestellten Metallplatte hergestellt, und zwar entlang von parallel zur Längsachse LA orientierten Biegekanten.
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In einer bevorzugten Ausführungsvariante sind in die ersten und/oder zweiten Schenkelabschnitte 3.2, 3.3 zur Vergrößerung der Kühloberfläche und damit der Kühlleistung mehrere Ausnehmungen oder Durchbrüche 7 eingebracht, und zwar vorzugsweise durch Stanzen. Die Ausnehmungen oder Durchbrüche 7 können unterschiedliche Querschnittsform und/oder Größe und/oder Durchmesser aufweisen. Prinzipiell können damit Ausnehmungen oder Durchbrüche 7 jede beliebige Querschnittsform bzw. dreidimensionale Form aufweisen, welche eine Vergrößerung der Kühloberfläche des Metallprofils im Bereich der nach unten wegstehenden ersten und/oder zweiten Schenkelabschnitte 3.2, 3.3 ermöglicht.
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Vorzugsweise sind zumindest in den ersten Schenkelabschnitten 3.2 mehrere, sich entlang einer oder mehrerer Reihen angeordnete Ausnehmungen oder Durchbrüche 7 vorgesehen, wobei sich die Reihen parallel zur Längsachse LA erstreckend und/oder mehrere parallele Reihen vorgesehen sein können. Alternativ können die Ausnehmungen oder Durchbrüche 7 matrixartig über die Fläche der zumindest ersten Schenkelabschnitt 3.2 verteilt sein. Besonders bevorzugt weisen auch die zweiten Schenkelabschnitte 3.3 entsprechende Ausnehmungen oder Durchbrüche 7 auf. Besonders bevorzugt sind alle in zumindest einen eingebrachten Schenkelabschnitt 3.2, 3.3 eingebrachten Ausnehmungen oder Durchbrüche 7 hinsichtlich Form und Größe identisch zueinander.
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Besonders bevorzugt weisen die Ausnehmungen oder Durchbrüche 7 eine quadratische Querschnittsform auf, wobei die Seitenlänge der quadratischen Ausnehmungen oder Durchbrüche 7 von der Materialstärke des Metallprofils abhängig ist. Besonders vorzugweise entspricht die Seitenlänge der quadratischen Ausnehmungen oder Durchbrüche 7 der Materialstärke des Metallprofils. Die in den ersten und/oder zweiten Schenkelabschnitt 3.2, 3.3 eingebrachten Ausnehmungen oder Durchbrüche 7 sind damit in einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante würfelförmig ausgebildet. Bei dieser Ausgestaltung der Ausnehmungen oder Durchbrüche 7 konnte der größte Kühlflächenzugewinn erzielt und damit die Kühlleistung weiter erhöht werden. Beispielsweise bilden Ausnehmungen oder Durchbrüche 7 mehrere, parallel zueinander und entlang der Längsachse LA orientierte Lochreihen aus, wobei die einzelnen Löcher einer Reihe quadratisch ausgebildet sind und die Seitenlänge der quadratischen Löcher der Materialstärke des Metallprofils entspricht.
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Besonders bevorzugt ist der Gehäuseboden 3 durch ein aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung durch Biegen hergestelltes Metallprofil gebildet. Besonders bevorzugt findet die Aluminiumlegierung AlMg3 Verwendung.
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Die Ausnehmungen oder Durchbrüche 7 bzw. Lochreihen werden vorzugsweise vor dem Biegen der aus einem metallischen Flachmaterial hergestellten Metallplatte randseitig, und zwar entlang deren Längsseiten durch Stanzen eingebracht und die derartig vorbehandelte Metallplatte anschließend – wie zuvor – beschrieben randseitig gebogen, um die gewünschte C- oder U-Querschnittsform zu erhalten
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Die Leuchtmittel in Form von Leuchtdioden LED sind vorzugsweise auf zumindest einer Leiterplatine montiert. In einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Leuchtdioden LED, vorzugsweise gruppiert auf einer Leiterplatine angeordnet und bilden zusammen mit den zugehörigen entsprechenden elektrischen Anschlussmöglichkeiten und ggf. zur Ansteuerung der Leuchtdioden LED erforderlichen elektronischen Bauteilen ein so genanntes Leuchtdiodenmodul 8. Vorzugsweise sind mehrere derartiger Leuchtdiodenmodule 8 auswechselbar und thermisch leitend mit dem Gehäuseboden 3 verbunden, und zwar auf der den ersten und/oder zweiten Schenkelabschnitten 3.2, 3.3 gegenüberliegenden Oberseite des rechteckförmigen, ebenen Bodenabschnittes 3.1. Vorzugsweise sind die Leuchtdiodenmodule 8 derart auf der Oberseite des rechteckförmigen, ebenen Bodenabschnittes 3.1 angeordnet, dass die rechteckförmige Aussparung 6 in der Gehäuseabdeckung 4 die Sicht auf diese freigibt, d.h. der die Aussparung 6 rahmenförmig umgebende Abschnitt der Oberseite 4.1 der Gehäuseabdeckung 4 diese umschließt. Damit kann die von den Leuchtdioden LED erzeugte Lichtstrahlung durch die Aussparung 6 bzw. das diese verschließende transparente Material hindurchtreten und damit die gewünschte Leuchtwirkung erzeugen.
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Die Zuführung der Versorgungsspannung und/oder Steuersignale an die Leuchtdiodenmodule 8 erfolgt über eine zentrale Anschlusseinheit 9, welche vorzugsweise im Bereich des Oberflächenrandabschnittes 4.1‘ vorgesehen ist. Die zentrale Anschlusseinheit 9 ist vorzugsweise als ein oder mehrere Steckverbindungseinheiten ausgebildet. Zum Schutz dieser zentrale Anschlusseinheit 9 ist ein nach außen wegstehendes Anschlussgehäuseabschnitt 10 auf der Oberseite des 4.1 der Gehäuseabdeckung 4 vorgesehen.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind sechs Leuchtdiodenmodule 8 mit jeweils 8 Leuchtdiodengruppen vorgesehen, wobei eine Leuchtdiodengruppe jeweils 4 Leuchtdioden LED umfasst. Damit weist ein Leuchtdiodenmodul 8 32 Leuchtdioden LED auf. Es versteht sich das die Anzahl der Leuchtdioden LED pro Gruppe und/oder Modul sowie die Anzahl der Module per se beliebig gewählt werden, um eine gewünschte Leuchtleistung bzw. Lumenabgabe zu erreichen. Vorzugsweise finden so genannte „High-Power“ Leuchtdioden LED mit hoher Leuchtleistung Verwendung.
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In einer Ausführungsvariante ist die Oberfläche des Metallprofils schwarz eloxiert ausgebildet, um eine weitere Erhöhung der Kühlleistung zu erzielen.
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Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegend Erfindungsgedanke verlassen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Tunnelleuchte
- 2
- Leuchtengehäuse
- 2a, 2b, 2c, 2d
- Halterungen
- 3
- Gehäuseboden
- 3.1
- rechteckförmiger, ebener Bodenabschnitt
- 3.2
- erste Schenkelabschnitte
- 3.3
- zweite Schenkelabschnitte
- 4
- Gehäuseabdeckung
- 4.1
- Oberseite
- 4.1‘
- Oberflächenrandabschnitt
- 4.2
- umlaufender Rand
- 5
- Gehäuseinnenraum
- 6
- Aussparung
- 7
- Ausnehmungen oder Durchbrüche
- 8
- Leuchtdiodenmodul
- 9
- zentrale Anschlusseinheit
- 10
- Anschlussgehäuseabschnitt
- LA
- Längsachse
- LED
- Leuchtdioden
- QA
- Querachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010045297 A1 [0004]
