DE3940008A1 - Standleuchteneinrichtung mit energiequelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Standleuchteneinrichtung, insbesondere zur Verwendung als Außenbeleuchtungsein­ richtung bei Gebäuden, in Gärten, Parks oder Anlagen, umfassend eine mittels einer elektrischen Energie betriebenen Leuchte sowie eine der Aufnahme und/oder der Befestigung der Leuchte auf oder in einem Untergrund dienende Standeinrichtung.

Standleuchteneinrichtungen dieser Art sind seiten langem bekannt und finden Verwendung bei Gebäuden, in Gärten, Parks oder Anlagen, aber auch als normale Straßenbe­ leuchtung innerhalb und außerhalb von Ortschaften. Diese Standleuchten werden normalerweise zu Beginn der Dämme­ rung ein- und ausgeschaltet, d. h. sie brennen überwie­ gend Nachts, während sie am Tage in der Regel ausge­ schaltet sind. Standleuchteneinrichtungen dieser Art werden mit elektrischer Energie über Kabelverbindungen versorgt, die mit einem ortsfesten Spannungsnetz ver­ bunden sind, wobei das Aus- und Einschalten dieser Standleuchteneinrichtung in der Regel zentral über einen Dämmerungsschalter oder manuell erfolgt.

Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Standleuch­ teneinrichtungen besteht darin, daß diese aufgrund ihrer netzabhängigen Energieversorgung bei Störungen im Energieversorgungsnetz in ihrer Gesamtheit uneinge­ schränkt in Mitleidenschaft gezogen werden, da der Ausfall des Energieversorgungsnetzes naturgemäß eine Betriebsunterbrechung aller daran angeschlossenen Standleuchteneinrichtungen zur Folge hat. Ein weiterer wesentlicher Nachteil der bekannten Standleuchtenein­ richtungen besteht darin, daß der Anschluß an ein vorhandenes elektrisches Energienetz mit einer mühsamen Kabelverlegung im Erdreich oder dergl. verbunden ist, was insbesondere bei nachträglichem Einbau der Stand­ leuchteneinrichtungen in Gärten, Parks oder Anlagen, mit einer zwangsweise damit einhergehenden, wenigstens teilweisen Zerstörung der entsprechenden Bereiche der Gärten, Parks oder Anlagen verbunden ist, in denen das Kabel verlegt wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stand­ leuchteneinrichtung zu schaffen, mit der die Nachteile des bisherigen Kabelanschlusses an ein vorhandenes Energienetz sowie der teilweisen Zerstörung bei der Kabelverlegung für den Energieanschluß vermieden werden, wobei die Standleuchteneinrichtung wenigstens mit einem Maß an Betriebssicherheit betrieben werden soll, wie sie bisher nur bei Standleuchteneinrichtungen möglich war, die ihre Spannung vom Spannungsversorgungsnetz über die Verkabelung empfingen, wobei die Standleuchteneinrich­ tung einfach im Aufbau, betriebssicher und kostensparend arbeiten soll.

Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die elektrische Energie mittels einer Mehrzahl an der Standleuchteneinrichtung angeordneter Fotoelemente, die eine netzunabhängige Spannungsversorgungseinrichtung bilden, erzeugt wird.

Der Vorteil der erfindungsgemäß ausgebildeten Stand­ leuchteneinrichtung liegt im wesentlichen darin, daß durch das Vorsehen von Fotoelementen das Tageslicht, das fortwährend zur Verfügung steht, als primäre Energie­ quelle zur Erzeugung einer elektrischen Spannung ausge­ nutzt werden kann. Die von den Fotoelementen bei einer ausreichend großen Zahl gelieferte Spannung ist dabei so bemessen, daß auch bei nicht unmittelbarer Sonnenein­ strahlung ausreichend Spannung erzeugt wird.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Standleuchtenein­ richtung besteht darin, daß die bisher nötige mühsame, arbeitsaufwendige und damit kostspielige Verlegung von Kabeln zum Anschluß an ein elektrisches Energienetz bzw. Spannungsversorgungsnetz vollständig entfällt. Auch ist es vorteilhaft, daß beispielsweise bei einer Mehrzahl an bestimmten Einsatzorten wie Gärten, Parks oder Anlagen angeordneter Signalleuchteneinrichtungen bei einer Störung einer erfindungsgemäßen Standleuchteneinrichtung die übrigen davon nicht betroffen werden, soweit die Störung die elektrische Energieversorgung der betref­ fenden Standleuchteneinrichtung betrifft. Aus diesem Grunde ist die bekannte Standleuchteneinrichtung auch hervorragend zum Betrieb als Notbeleuchtung, ggf. neben herkömmlichen, an ein öffentliches elektrisches Ener­ gienetz angeschlossene Standleuchteneinrichtungen denkbar.

Ein anderer Vorteil der erfindungsgemäßen Standleuch­ teneinrichtung besteht auch darin, daß aufgrund der Unabhängigkeit von öffentlichen elektrischen Energie­ versorgungsnetzen eine erhebliche Verminderung der Kosten zum Betrieb der Standleuchteneinrichtungen erreicht wird, da bei der erfindungsgemäßen Standleuch­ teneinrichtung die elektrische Energie durch das Umge­ bungslicht bzw. Sonnenlicht erzeugt wird, das immer zur Verfügung steht.

Die Standleuchteneinrichtung kann dabei vorteilhafter­ weise eine elektrische Batterie als Puffer für Störungen in oder bei Nichtbetrieb der Spannungsversorgungsein­ richtungen aufweisen, d. h. sie kann in den Nachtstunden, in denen kein Licht in ausreichender Menge auf die Fotoelemente trifft, den Betrieb der Standleuchtenein­ richtung übernehmen, wobei die Batterie dann wieder als Energiequelle abgeschaltet oder in Reservebetrieb gehalten wird, wenn ausreichend Tageslicht zur Verfügung steht, um in den Fotoelementen eine elektrische Spannung zu erzeugen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Standleuchteneinrichtung einen aufladbaren Akkumulator als Puffer für Störungen in oder bei Nicht­ betrieb der Spannungsversorgungseinrichtung auf, wobei der Akkumulator aber auch alternativ oder zusätzlich zur vorgenannten Batterie vorgesehen werden kann. Beim Vorsehen eines Akkumulators als Puffer kann eine derart ausgebildete Standleuchteneinrichtung praktisch unun­ terbrochen im Einsatz sein, bei einem verhältnismäßig geringen Aufwand an Wartung und Überprüfung an Funkti­ onssicherheit.

Um die Funktionssicherheit dabei noch zu optimieren, ist der Akkumulator vorzugsweise in Form eines Schwefel/ Natriumakkumulators ausgebildet, der sich durch einen hohen Wirkungsgrad bei verhältnismäßig hoher Wartungs­ freiheit auszeichnet.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Fotoelemente auf der Oberfläche des Gehäuses der Leuchte angeordnet. Die Oberfläche des Gehäuses der Leuchte in diesem Sinne können beispiels­ weise eine dachartige Abdeckung der Leuchte, Teile einer ggf. vorgesehenen Leuchtenverglasung oder auch der eigentliche Leuchtensockel sein.

Standleuchteneinrichtungen der hier beschriebenen Art können neben der Spannungsversorgungseinrichtung auch Spannungsregelungseinrichtungen, Spannungsstabilisie­ rungseinrichtungen und Spannungswandlereinrichtungen enthalten, die dafür sorgen, daß die von den Fotoele­ menten gelieferte Spannung, die in Abhängigkeit der Intensität des einfallenden Lichtes variieren kann, auf eine vorbestimmte Spannung geregelt und eingestellt wird, was gleichermaßen für den Betrieb der Standleuch­ teneinrichtung mit einem Akkumulator gilt, d. h. es wird in der Spannungsregelungseinrichtung auch eine Spannung erzeugt, die geeignet ist, als Ladespannung für den Akkumulator zu dienen. Diese Spannungsregelungs- bzw. Spannungsstabilisierungseinrichtung ist vorteilhafter­ weise im Leuchtengehäuse angeordnet oder aber im Fuß der Standleuchteneinrichtung, auf dem diese, durch die Standeinrichtung verbunden, steht.

Auch ist es vorteilhaft, die Fotoelemente direkt auf der Oberfläche des Gehäuses der Spannungsversorgungs- bzw. Spannungsregelungseinrichtung anzubringen, und zwar in dem Sinne, daß alternativ zur Anbringung der Fotoele­ mente auf dem Gehäuse der Leuchte die Fotoelemente auf der Oberfläche eines gesonderten Gehäuses der Spannungs­ regelung- bzw. Spannungsversorgungseinrichtung angeordnet sind oder auch in der Form, daß die Fotoele­ mente zusätzlich auf der Oberfläche der Spannungsrege­ lung- bzw. Spannungsversorgungseinrichtung angeordnet sind.

Es ist auch vorteilhafterweise denkbar, das die Foto­ elemente auf der Oberfläche der Standeinrichtung selbst angeordnet sind, wenn diese aufgrund ihrer konstruktiven Ausgestaltung genügend Fläche zur Anbringung der Foto­ elemente bereitstellt.

Für bestimmte Anwendungsfälle, bei denen eine hohe Grundversorgungsspannung einerseits und ein hohes Grundleistungsvermögen für den Betrieb der Standleuch­ teneinrichtung andererseits bereitgestellt werden muß, kann der Fall eintreten, daß die auf der Oberfläche des Gehäuses der Leuchte und/oder die auf der Oberfläche des Gehäuses der Spannungsversorgungseinrichtung und/oder die auf der Oberfläche der Standreinrichtung angeordnete Zahl von Fotoelementen nicht ausreicht, um die gefor­ derte Spannung bzw. die geforderte elektrische Leistung zu erbringen. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, die Fotoelemente auf einem in wenigstens einem Freiheitsgrad schwenkbaren Elemententräger anzuordnen, der mit der Standleuchteneinrichtung lösbar verbunden ist. Dieser schwenkbare Elemententräger, der nach Art eines soge­ nannten Sonnenpaddels ausgebildet ist, wie er in der Satellitentechnik gang und gäbe ist, kann grundsätzlich beliebig groß ausgebildet sein, wobei auch, je nach Leistungsanforderung und der Forderung an die Span­ nungsversorgung, unterschiedlich große Elemententräger der Standleuchteneinrichtung am Einsatzort zugeordnet werden können. Das kann beispielsweise dadurch gesche­ hen, daß unmittelbar am Einsatzort der Standleuchten­ einrichtung ein Elemententräger vorbestimmter Größe ausgewählt und mit der Standleuchteneinrichtung elektrisch und mechanisch verbunden wird. Es sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen eine Mehrzahl von Elemententrägern mit der Standleuchteneinrichtung verbunden werden.

Standleuchteneinrichtungen weisen normalerweise die schon erwähnte Standeinrichtung auf, mit der sie auf im Untergrund an ihrem Einsatzort, beispielsweise in Gärten, an Gebäuden, Parks oder Anlagen stehen. Die Standeinrichtungen können dabei beliebiger Art sein, beispielsweise einfache stangenartige Ständer, es können aber auch gesonderte Standeinrichtungen mit einem stativartigem Aufbau sein, d. h. es ist eine beliebige Ausgestaltung der Standeinrichtung zur Anbringung der Fotoelemente auf deren Oberfläche möglich.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die einzige nachfolgende schematische Zeichnung anhand eines Aus­ führungsbeispieles ausführlich beschrieben. Diese zeigt: in perspektivischer Darstellung eine Stand­ leuchteneinrichtung, die mit einer Standein­ richtung versehen ist, die einen quarderförmi­ gen Fuß aufweist, und einen von der Stand­ leuchteneinrichtung lösbaren, schwenkbaren Elemententräger, auf dem eine Mehrzahl von Fotoelementen angeordnet sind.

In der Figur ist eine typische Standleuchteneinrichtung 10 dargestellt, wie sie beispielsweise als Außenbe­ leuchtungseinrichtung bei Gebäuden, in Gärten, Parks oder Anlagen verwendet wird. Eine Standleuchteneinrich­ tung 10 dieser Art umfaßt normalerweise eine Leuchte 11, die ein Leuchtengehäuse 12 aufweist, wobei die Leuchte 11 eine sie oben abschließende, als Dach ausgebildete Leuchtengehäuseoberfläche 210 aufweist. Das Leuchtengehäuse 12 umfaßt in dem in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Schutzscheiben aus durchsichtigen Materialien wie Glas und dergl., wobei im Inneren der Leuchte 11 eine oder mehrere elektrische Glühlampen, elektrische Leucht­ stofflampen oder geeignete andere lichtemittierende Einrichtungen angeordnet sind, die mittels elektrischer Energie betrieben werden. Die Leuchte 11 ist über eine Standeinrichtung 13 mit einem Fuß 17 verbunden, wobei die Standeinrichtung 13 ein gewöhnlicher Ständer sein kann, es sind aber grundsätzlich beliebige andere geeignete Standeinrichtungen 13, beispielsweise Stative, einfache Stangen oder dergl. möglich. Ebenfalls ist der in der Figur dargestellte Fuß 17 hier nur beispielhaft als unterer Abschluß der Standleuchteneinrichtung 10 anzusehen, denn es ist auch denkbar, daß die Stand­ leuchteneinrichtung 10 mittels der Standeinrichtung 13 direkt im Boden verankert ist.

An der Standeinrichtung 13 ist über ein dort ausgebil­ detes Gelenk 161, an dem ein Arm 160 befestigt ist, ein Elemententräger 16 befestigt, und zwar über ein zwischen dem Arm 160 und dem Elemententräger angeordnetes Gelenk 162. Auf dem Elemententräger 16 sind die Fotoelemente angeordnet, die somit aufgrund der Gelenke 161, 162 in wenigstens einem Freiheitsgrad schwenkbar in Richtung eines optimalen Lichteinfallswinkels ausgerichtet werden können. In der Regel werden die Gelenke 161, 162 derart angeordnet und ausgebildet sein, daß der die Fotoele­ mente 14 tragende Elemententräger 16 in drei Freiheits­ graden bewegbar ist, so daß der Lichteinfallswinkel relativ zur Oberfläche des Elemententrägers 16 optimal eingestellt werden kann.

Grundsätzlich können die Fotoelemente aber auch auf der Oberfläche 120 des Gehäuses 12 der Leuchte 11 angeordnet sein oder aber auch entweder zusätzlich oder alternativ auf der Oberfläche 130 der Standeinrichtung 13.

Die Fotoelemente 14 bilden in ihrer Gesamtheit einen wesentlichen Teil der Spannungsversorgungseinrichtung 15, wobei Spannungsversorgungseinrichtung 15 in dem Sinne zu verstehen ist, daß diese auch elektrische Spannungsregelungs- und Spannungswandlereinrichtungen umfassen kann, mit denen die von der Mehrzahl der Fotoelemente 14 gelieferte elektrische Spannung derart geregelt und eingestellt wird, daß sie in weiten Be­ reichen unabhängig von der Intensität des auf die Fotoelemente 14 auffallenden Lichtes ist. Gleichzeitig umfaßt die Spannungsversorgungseinrichtung elektrische bzw. elektronische Regelungseinrichtungen, mit denen eine elektrische Spannung vorbestimmter Größe und nach vorbestimmten Regelungscharakteristiken geregelt ist, um beispielsweise als Ladespannung für einen wiederauflad­ baren, hier nicht gesondert dargestellten Akkumulator zu dienen, der als Puffer für Störungen in oder bei Nicht­ betrieb der Spannungsversorgungseinrichtung 15 vorgese­ hen ist. Der Akkumulator dient beispielsweise in der Nachtzeit oder in der Dämmerungszeit als elektrische Energiequelle, wenn aufgrund des fehlenden Lichtes von den Fotoelementen 14 keine elektrische Spannung gelie­ fert wird. Um den Wirkungsgrad der Standleuchtenein­ richtung 10 zu erhöhen, ist bei der vorangehend be­ schriebenen Ausgestaltung der Akkumulator in Form eines Schwefel/Natriumakkumulators ausgebildet, der sich durch besonders große Wartungsfreiheit auszeichnet. Es sei auch erwähnt, daß der Akkumulator grundsätzlich auch unmittelbar in dem Leuchtengehäuse 12 angeordnet sein kann, was gleichermaßen auch für die Spannungsversor­ gungs- bzw. Spannungsregelungseinrichtung 15 gilt, so daß auch aus diesem Grunde das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel nur eine mögliche Ausgestaltung darstellt.

Eine im letztbeschriebenen Sinne ausgerüstete Stand­ leuchteneinrichtung 10 ist praktisch unbegrenzt ein­ setzbar und braucht lediglich in großen Zeitintervallen auf ihre bestimmungsgemäße Funktion hin überprüft zu werden, was beispielsweise dadurch geschehen kann, daß geeignete Prüfklemmen vorgesehen sind, die auf geeignete Weise mit dem Akkumulatorensatz, der Spannungsversor­ gungs- bzw. Spannungsregelungseinrichtung 15 und der Leuchte 11 selbst verbunden sind, so daß eine in be­ stimmten Intervallen die Standleuchteneinrichtung 10 überprüfende Bedienungsperson mittels einer geeignet ausgebildeten Überprüfungseinrichtung sofort überprüfen kann, ob die Standleuchteneinrichtung 10 in allen ihren vorbestimmten Komponenten bestimmungsgemäß funktioniert.

Dieses gilt gleichermaßen auch für die Überprüfung einer oder mehrerer eventuell vorgesehener Elemententräger 16, die ggf. bei erkannten Störungen, da sie vorzugsweise lösbar mit der Standleuchteneinrichtung 10 verbunden sind, ausgetauscht und gegen neue sehr schnell ersetzt werden können.

Bezugszeichenliste

 10 Standleuchteneinrichtung
 11 Leuchte
 12 Leuchtengehäuse
120 Leuchtengehäuseoberfläche
 13 Standeinrichtung
130 Standeinrichtungsoberfläche
 14 Fotoelement
 15 Spannungsversorgungseinrichtung
 16 Elemententräger
160 Arm
161 Gelenk
162 Gelenk
 17 Fuß

Claims (8)

1. Standleuchteneinrichtung, insbesondere zur Verwen­ dung als Außenbeleuchtungseinrichtungen bei Gebäuden, in Gärten, Parks oder Anlagen, umfassend eine mittels einer elektrischen Energie betriebene Leuchte sowie eine der Aufnahme und/oder der Befestigung der Leuchte auf oder in einem Untergrund dienende Standeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Energie mittels einer Mehrzahl an der Standleuchteneinrichtung (10) angeordneter Fotoelemente (14), die eine netzunabhängige Spannungsversorgungseinrichtung (15) bilden, erzeugt wird.

2. Standleuchteneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in ihr eine elektrische Batterie als Puffer für Störungen in oder bei Nichtbetrieb der Spannungsversorgungseinrichtung (15) angeordnet ist.

3. Standleuchteneinrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in ihr ein wiederaufladbarer Akkumulator als Puffer für Stö­ rungen in oder bei Nichtbetrieb der Spannungsversor­ gungseinrichtung (15) angeordnet ist.

4. Standleuchteneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Akkumulator ein Schwefel/ Natriumakkumulator ist.

5. Standleuchteneinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoelemente (14) auf der Oberfläche (120) eines Gehäu­ ses (12) der Leuchte (11) angeordnet sind.

6. Standleuchteneinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoelemente (14) auf der Oberfläche (130) der Stand­ leuchteneinrichtung (13) angeordnet sind.

7. Standleuchteneinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoelemente (14) auf einem in wenigstens in einem Freiheitsgrad schwenkbaren Elemententräger (16) ange­ ordnet sind, der mit der Standleuchteneinrichtung (10) verbunden ist.

8. Standleuchteneinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Elemententräger (16) lösbar mit der Standleuchteneinrichtung (10) verbunden ist.