EP2650865B1 - Anordnung zur Lichtabgabe mit flächigem Lichtleitelement - Google Patents

Anordnung zur Lichtabgabe mit flächigem Lichtleitelement Download PDF

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EP2650865B1
EP2650865B1 EP13163126.9A EP13163126A EP2650865B1 EP 2650865 B1 EP2650865 B1 EP 2650865B1 EP 13163126 A EP13163126 A EP 13163126A EP 2650865 B1 EP2650865 B1 EP 2650865B1
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EP
European Patent Office
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light
arrangement
guiding element
elements
led board
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EP2650865A3 (de
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Patrick Kilga
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Zumtobel Lighting GmbH Austria
Original Assignee
Zumtobel Lighting GmbH Austria
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Publication date
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    • G09F13/22—Illuminated signs; Luminous advertising with luminescent surfaces or parts electroluminescent
    • G09F2013/222—Illuminated signs; Luminous advertising with luminescent surfaces or parts electroluminescent with LEDs

Definitions

  • the present invention relates to an arrangement for emitting light, which has a planar light-guiding element, in which light is coupled in at the front end and emitted via a flat side separated from the end face.
  • the present invention relates to a escape sign light for indicating escape routes or the like.
  • light-guiding elements for surface light emission has long been known in lighting technology.
  • the basic principle of such elements is based on the fact that light from one or more light sources is irradiated via a narrow side into the element consisting of a transparent material. Reflections propagate the light within the light guide element and distribute it essentially over the entire element. By means of special so-called light extraction structures, a portion of the light is then emitted in each case via a flat side oriented essentially perpendicular to the light coupling surface.
  • the advantage of using such light-guiding elements is that the light provided by the light sources can be emitted uniformly over a relatively large area, and nevertheless a compact arrangement is achieved. In contrast, lighting arrangements in which a surface light output is to be achieved by means of reflectors or the like, a significantly higher design.
  • escape route luminaires are lights that serve to make a pictogram or the like appear bright to indicate to people within a building an escape route that allows easy and quick exit from the building.
  • the pictograms had to be backlit by a flat arrangement of light sources, a much more compact arrangement can now be achieved when using the above-described light control technique, since the light source or light sources need only be located on a specific side of the luminaire.
  • the light element ensures that the pictogram over its entire surface is uniformly backlit across and accordingly clearly visible.
  • the pictogram can already be applied directly to the flat side of the light-guiding element used as the light-emitting surface, for example printed, so that a luminaire consisting of very few elements can be realized.
  • LEDs have the advantage that they work more energy efficient compared to conventional light sources and generally also have a higher reliability.
  • LEDs must also be more elaborately protected from external influences and care must be taken in particular that the LEDs or the board, which serves as a carrier for the LEDs, is not inadvertently touched by a consumer or user This may lead to so-called ESD damage due to possible electrostatic discharges. Also, the penetration of moisture or dust in this case has a very problematic.
  • ESD damage due to possible electrostatic discharges.
  • the penetration of moisture or dust in this case has a very problematic.
  • no satisfactory protection of the LEDs or the LED board from the outside Ensures influences and it must be taken extra costly measures to ensure the necessary protection. This is especially the case when an application of the lighting arrangement is planned in areas in which a higher humidity is present.
  • the present invention is based on the object to provide a prerequisite for the reliable protection of the light sources from external influences can be achieved when using a planar light guide in a simple manner.
  • the arrangement should be suitable to be used in areas with higher humidity, in spite of all no damage to the components of the lighting arrangement is to be feared.
  • it should be ensured that the light sources are reliably held in a defined position with respect to the light-guiding element and accordingly the efficiency of the arrangement is optimized.
  • the carrier element for the light sources that is to say preferably the LED board
  • the carrier element for the light sources is fixed to the light-guiding element.
  • clamping elements which are C-shaped according to a preferred embodiment of the present invention and each having two side arms for clamping with the light guide.
  • the clamping element has a carrier element cross-center leg, which preferably has a directed to the LED board projection or nubs. With its help, the LED board is then fixed to the light guide, so that on the one hand achieved a secure support and on the other hand, an efficient coupling of the light is made possible.
  • the light guide can be easily protected by additional measures from external influences, on the one hand to prevent accidental contact with the LEDs and on the other hand to avoid the ingress of dust and / or moisture.
  • the light-guiding element furthermore has bearing elements, in particular projections, ribs or the like, on its light-coupling surface, on which the carrier element, that is to say the LED board, rests in a defined manner.
  • the invention therefore proposes an arrangement for emitting light with a planar light-guiding element and a plurality of substantially punctiform light sources, the light sources being arranged on a carrier element on at least one narrow side forming a light-coupling region of the light-guiding element and the light-guiding element being designed to transmit the light emitted by the light sources to emit the light irradiated with the light coupling region via a flat side arranged substantially perpendicular to the narrow side.
  • the carrier element is formed by an LED board and fixed by means of clamping elements on the light guide.
  • the light-guiding element has support elements, in particular projections or ribs for the LED board, at its light-incoupling surface.
  • the light-guiding element is particularly preferably profiled in a T-shaped manner in the light-coupling region, in which case the side arms of the clamping elements each have projections at their end regions, which engage in corresponding recesses of the profiled region.
  • the projections according to the invention also ensure that the LED board with the LEDs does not rest directly on the light entry surface of the light guide element but is preferably arranged such that the LEDs have a small distance from the light entry face.
  • This "floating" storage leads on the one hand to a better light coupling, on the other hand, this reduces the loads acting on the board.
  • an additional support or fixation of the LED board to the light guide can be further achieved by the fact that additional retaining elements are pushed onto the two end portions of the profiled area.
  • the holding elements have corresponding means, for example, a screw with a Carrier element, for example, a housing, which includes an operating device for powering the LEDs allow.
  • the arrangement according to the invention could also be provided for the suspended arrangement, in which case the holding elements then have means for fastening a cable-like suspension element and in particular are also designed to ensure a strain relief. In this case, then the rope-like suspension elements can be used simultaneously as power supply lines for the LEDs.
  • the light-guiding element has a planar design, although this is not only to be understood as meaning that it has two flat sides aligned parallel to one another.
  • the intended for the light output flat sides could for example also be inclined to each other or the like, which would then result in a wedge-like cross-sectional shape. Even a slightly curved or curved surface would be conceivable.
  • the arrangement according to the invention is part of a escape sign luminaire, wherein in particular the light-guiding element simultaneously serves as a support for a pictogram to be illuminated.
  • a escape sign is described below.
  • the inventive concept is by no means limited to such types of luminaires but can basically be used when a light output is to take place with the aid of light-guiding elements.
  • the light sources can also on several narrow sides of the light guide according to the invention Solution can be arranged and a light output can be done via one or both flat sides of the light guide.
  • escape sign light is provided for wire suspension and is attached via two wires 50 suspended from a support element.
  • a support element serves as a support element, an elongated housing 200, which includes an operating device for powering the light sources of the escape sign 1.
  • This housing 200 is fixed to the ceiling of a room or the like.
  • a plurality of light sources in the form of LEDs are arranged, which are arranged side by side on an elongated board.
  • the light from the LEDs is coupled or radiated from the upper side into a waveguide element 10 of wedge-like design.
  • the light is then forwarded within the light guide 10, wherein the two flat sides 11 and 12 are provided with structures over which incident light beams are deflected such that they the light guide 10 via one of these two sides 11th , 12 leave.
  • the surface of the light-guiding element 10 is additionally printed with a pictogram 2, via which the direction of an escape route is indicated.
  • the solution according to the invention is concerned in particular with the manner of arrangement of the light sources in the region of the light coupling of the light-conducting element 10, on the one hand achieving reliable support of the light sources and, on the other hand, providing efficient protection against external influences. For example, accidentally touching the LEDs or the LED board should be avoided to prevent damage due to electrostatic discharge. Furthermore, this area should also be protected from other external influences, in particular from the penetration of dust and / or moisture. In the luminaire 1 according to the invention special measures are provided for this, which will be described in more detail below.
  • the solution according to the invention is based in particular on a special embodiment of the light-guiding element 10 in the region of the light coupling. These measures are intended in particular below based on the FIGS. 2 to 5 , which show different views of the light guide 10, will be explained.
  • the Lichteinkoppel Society 13 of the light guide is formed profiled in a special way.
  • a T-shaped profiling 15 is preferably provided, ie, the light-guiding element 10 has in its upper end region on an approximately T-shaped cross-section extension or projection. This is integrally connected to the remaining light-guiding element 10 in order to allow the most efficient possible forwarding of the light in the region of the icon 2.
  • the T-shaped configuration of the profiled end portion 15 is achieved primarily by two extending to the two longitudinal sides of grooves 16 which at four points (see FIG. 2 ) are interrupted. By these interruptions two bearings 17 are defined for later securing a clamping member, which serves to hold the LED board to the light guide 10.
  • the upper side 18, in turn, of the profile region 15, which forms the actual light irradiation surface of the light-guiding element 10, is likewise interrupted at some positions by webs 18 or projections extending transversely to the longitudinal direction. These projections, which in particular also the view of FIG. 5 can be removed, serve as spacers and bearing surfaces for the LED board.
  • the board with the LEDs is therefore not directly on the light entry surface 18, but instead on the projections 19, which has the consequence that the LEDs are arranged even at a slight distance so to speak, suspended above the Lichteinstrahl requirements 18.
  • a defined support for the LED board is created, by which not only the light coupling optimized but also prevents the board is tilted or rotated.
  • a secure and optimized mounting of the LED board to the light guide 10 is achieved by the interaction with the clamping elements described below.
  • clamping elements 20 are individually in the FIGS. 6 and 7 shown. They are approximately C-shaped in cross-section and have two side arms 21, which each have an inwardly projecting projection 22 at their lower ends.
  • the middle leg 23 is slightly curved inwardly and provided on its underside with a downwardly directed projection 24 and a knob (see FIG. 7 ).
  • the two clamping elements 20 are attached to the two bearings 17.
  • the clamping elements 20 are placed from the top and pressed down so that the projections 22 snap into the grooves 16 and snap.
  • the clamping elements 20 are fixed in these longitudinal positions due to the interruptions in the longitudinal grooves 16 and can not slip. At the same time they press with the projections 24 against the top of the LED board 5 and fix them in the in FIG. 8 position shown.
  • FIG. 10 Shown here are in particular two additional holding elements 25, which - as well as the clamping elements 20 - are formed in cross-section C-shaped.
  • These holding elements 25 additionally serve for fixing the LED board 5 to the light-guiding element 10 and are pushed onto the T-section 15 from the two end areas.
  • These strain relief elements have a plate-shaped base region 31, from which a hollow cylinder 32 extends to the upper side. The through hole of the hollow cylinder 32 is connected to a transverse bore 33 through which the wire rope 50 used for the suspension of the lamp 1 is guided.
  • the cable 50 which is soldered at its end to the circuit board 5, relieved of strain. This opens up the possibility that the wire ropes 50 both for Suspension of the lamp 1 and the power supply of the LEDs can be used.
  • an elongated laminating hood 35 is placed from the top.
  • This laminating hood 35 is dimensioned such that it continues the wedge shape of the light-guiding element 10 continuously. This is also made possible by the fact that - as in particular FIG. 3 can be removed - the profiled region 15 is formed narrower than the adjacent thereto the remaining region of the light guide 10th
  • the cylinder-like region 32 of the strain relief elements 30 respectively engages through an opening 26 or 36 in the holding element 25 and the laminating hood 35.
  • a laminating sleeve 40 which is also threaded onto the wire ropes 50 and has an internal thread via which appropriate attachment to the strain relief 30 is achieved.
  • the laminating sleeve 40 thus fixes on the one hand the laminating hood 35, on the other hand it provides in this area the implementation of the wire ropes 50 for a corresponding seal. Water draining from the top is discharged laterally and can not penetrate the area of the board 5 with the LEDs 6.
  • FIG. 14 A second variant of a escape sign luminaire 101 according to the invention is shown in FIG FIG. 14 shown.
  • the main difference to the light in the FIGS. 1 to 13 is shown here is that in this second variant no suspension is provided via wire ropes, but instead the light guide 10 directly to a housing 200, which - as already mentioned - the recording of an operating device for powering the LEDs used, is attached.
  • the luminaire 101 is initially designed in the same way with regard to the question of the coupling of light and the attachment of the LED board to the light-guiding element 10. That is, even in this case, the light guide is as in the FIGS. 2 to 5 illustrated formed and the board 5 is using the two clamping elements 20, as shown in the FIGS. 6 and 7 are shown fixed to the profiled area 15.
  • the first result is the arrangement as shown in FIG. 8 is shown.
  • holding elements 45 are provided, which are pushed from the two front ends on the T-profile 5 of the light-guiding element 10 in order to additionally secure the board 5 in these end regions.
  • These holding elements serve the attachment to the housing 200, but not an additional backup or strain relief of suspension cables. Accordingly, it is not provided in this area the implementation of any leads for powering the LEDs.
  • FIG. 16 The sectional view of a holding element in FIG. 16 shows here that this again C-shaped holding member has centrally on its upper side a threaded sleeve or a pin 46 which is provided with an external thread. On both sides of the pin conical projections 47 are further formed on the upper side, which serve an additional security on the housing.
  • a laminating cap or casing 50 is then placed from the upper side. This serves primarily as protection against contact. It is also C-shaped in cross-section, however, at its end faces in comparison to the laminating hood 35 open.
  • the pins 46 of the holding elements 45 and the projections 47 pass through In each case corresponding openings 51 and 52 in the laminating hood 50.
  • a central passage opening 53 is provided, which serves to carry out the feeds for the power supply of the LED board.
  • the arrangement consisting of light-guiding element 10 with LED board 5 fixed thereto, retaining elements 45 and protective cover 50 is then attached from the underside to the operating device housing 200, wherein in turn the protruding projections or pins 46 and the projections 47 in corresponding recesses of the openings engage the housing bottom 201.
  • the assembly is then fixed to the housing 200.
  • a rotation is provided.
  • the light-guiding element 10 is then firmly fixed to the housing 200 in this position.
  • FIGS. 18 and 19 can be removed, engages in this case the upper end portion of the light-guiding element 10 in a corresponding recess or recess of the housing 200 a.
  • the housing 200 surrounds the upper end portion of the light guide 10.
  • the invention is not necessarily limited to escape sign luminaires, even if the reliable fixing of the board to the light-guiding element as well as the possibility for sheathing brings with it particular advantages.
  • the concept can also be used in other luminaires in which light-guiding elements are used for emitting light.
  • the light-guiding element can also be designed otherwise with regard to the alignment and configuration of the surfaces for emitting light.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lichtabgabe, welche ein flächiges Lichtleitelement aufweist, in welches stirnseitig Licht eingekoppelt und über eine von der Stirnseite getrennte Flachseite abgestrahlt wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Rettungszeichenleuchte zum Anzeigen von Fluchtwegen oder dergleichen.
  • Die Verwendung von Lichtleitelementen zur flächigen Lichtabgabe ist in der Beleuchtungstechnologie bereits seit langem bekannt. Das Grundprinzip derartiger Elemente beruht darauf, dass von einer oder mehreren Lichtquellen Licht über eine Schmalseite in das aus einem transparenten Material bestehende Element eingestrahlt wird. Über Reflexionen wird das Licht innerhalb des Lichtleitelements weitergeleitet und im Wesentlichen über das gesamte Element hinweg verteilt. Mittels spezieller sog. Lichtauskoppelstrukturen wird dann ein Teil des Lichts jeweils über eine im Wesentlichen senkrecht zur Lichteinkoppelfläche ausgerichtete Flachseite abgestrahlt. Der Vorteil bei der Verwendung derartiger Lichtleitelemente besteht darin, dass das von den Lichtquellen zur Verfügung gestellte Licht über eine verhältnismäßig große Fläche gleichmäßig abgegeben werden kann und trotz allem eine kompakte Anordnung erzielt wird. Demgegenüber weisen Beleuchtungsanordnungen, bei denen eine flächige Lichtabgabe mit Hilfe von Reflektoren oder dergleichen erzielt werden soll, eine deutlich höhere Bauform auf.
  • Ein besonderes Anwendungsgebiet für derartige Anordnungen zur Lichtabgabe sind sog. Rettungszeichenleuchten. Es handelt sich hierbei um Leuchten, die dazu dienen, ein Piktogramm oder dergleichen hell erscheinen zu lassen, um Personen innerhalb eines Gebäudes einen Fluchtweg anzuzeigen, der ein einfaches und schnelles Verlassen des Gebäudes ermöglicht. Während früher die Piktogramme durch eine flächige Anordnung von Lichtquellen hinterleuchtet werden mussten, kann bei Verwendung der oben beschriebenen Lichtleittechnik nunmehr eine deutlich kompaktere Anordnung erzielt werden, da sich die Lichtquelle bzw. Lichtquellen lediglich an einer bestimmten Seite der Leuchte befinden müssen. Trotz allem wird mit Hilfe des Lichtelements sichergestellt, dass das Piktogramm über seine gesamte Fläche hinweg gleichmäßig hinterleuchtet wird und dementsprechend gut sichtbar ist. Ferner kann das Piktogramm bereits unmittelbar auf die als Lichtabstrahlfläche genutzte Flachseite des Lichtleitelements aufgetragen, z.B. aufgedruckt werden, sodass eine aus sehr wenigen Elementen bestehenden Leuchte realisiert werden kann.
  • Ursprünglich wurden bei Beleuchtungsanordnungen, bei denen Lichtleitelemente der oben beschriebenen Art zum Einsatz kamen, längliche Lichtquellen insbesondere in Form von Leuchtstofflampen oder dergleichen eingesetzt, um Licht stirnseitig in das Lichtleitelement einzukoppeln. Zwischenzeitlich werden allerdings vermehrt auch punktförmige Lichtquellen, beispielsweise LEDs oder organische LEDs (sog. OLEDs) eingesetzt, welche dann nebeneinander angeordnet und auf die Lichteinkoppelfläche des Lichtleitelements ausgerichtet sind. LEDs weisen dabei den Vorteil auf, dass sie gegenüber herkömmlichen Lichtquellen energieeffizienter arbeiten und in der Regel auch eine höhere Betriebssicherheit aufweisen.
  • Auf der anderen Seite müssen LEDs auch aufwendiger vor äußeren Einflüssen geschützt werden und es muss insbesondere Sorge dafür getragen werden, dass die LEDs bzw. die Platine, welche als Träger für die LEDs dient, nicht versehentlich durch einen Verbraucher bzw. Benutzer berührt wird, da dies aufgrund eventueller elektrostatischer Entladungen zu sog. ESD-Schäden führen kann. Auch das Eindringen von Feuchtigkeit oder Staub wirkt sich in diesem Fall sehr problematisch aus. In diesem Zusammenhang ist es zwar bekannt, zur Optimierung der Lichteinkopplung in der den LEDs zugewandten Stirnseite eines Lichtleitelements Vertiefungen zu bilden, in welche die LEDs teilweise hineinragen, allerdings ist auch bei dieser Lösung kein zufriedenstellender Schutz der LEDs bzw. der LED-Platine vor äußeren Einflüssen gewährleistet und es müssen aufwendige zusätzliche Maßnahmen getroffen werden, um den erforderlichen Schutz zu gewährleisten. Dies ist insbesondere auch dann der Fall, wenn ein Einsatz der Beleuchtungsanordnung in Bereichen geplant ist, in denen eine höhere Luftfeuchtigkeit vorliegt.
  • Aus der KR 200 239 598 Y1 ist eine Anordnung zur Lichtabgabe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, bei der die Lichtquellen mit Hilfe einer rohrartigen Konstruktion in einem gewissen Abstand zur Lichteintrittsfläche des Lichtleitelements gehalten werden. Ferner zeigen die US 2003/0043595 A1 , CN 201 897 935 U oder EP 1 522 459 A2 weitere Anordnungen zur Lichtabgabe, bei denen das Licht mit Hilfe eines plattenartigen Lichtleitelements abgestrahlt wird.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, eine Voraussetzung dafür zu schaffen, dass bei Einsatz eines flächigen Lichtleitelements in einfacher Weise ein zuverlässiger Schutz der Lichtquellen vor äußeren Einflüssen erzielt werden kann. Insbesondere soll sich die Anordnung dafür eignen, in Bereichen mit höherer Luftfeuchtigkeit eingesetzt zu werden, wobei trotz allem keine Beschädigung der Komponenten der Beleuchtungsanordnung zu befürchten ist. Ferner soll sichergestellt sein, dass die Lichtquellen bezüglich des Lichtleitelements zuverlässig in einer definierten Position gehalten werden und dementsprechend die Effizienz der Anordnung optimiert wird.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung zur Lichtabgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Trägerelement für die Lichtquellen, also vorzugsweise die LED-Platine an dem Lichtleitelement fixiert wird. Dies erfolgt insbesondere mit Hilfe von Klemmelementen, welche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung C-förmig ausgebildet sind und jeweils zwei Seitenarme zum Verklemmen mit dem Lichtleitelement aufweisen. Gleichzeitig weist das Klemmelement einen das Trägerelement übergreifenden Mittelschenkel auf, der vorzugsweise einen auf die LED-Platine gerichteten Vorsprung oder Noppen aufweist. Mit dessen Hilfe wird dann die LED-Platine an dem Lichtleitelement fixiert, so dass einerseits eine sichere Halterung erzielt und andererseits eine effiziente Einkopplung des Lichts ermöglicht wird. Gleichzeitig kann die sich hierdurch ergebene Anordnung im Lichteinkoppelbereich des Lichtleitelements sehr einfach durch zusätzliche Maßnahmen vor äußeren Einflüssen geschützt werden, um einerseits ein versehentliches Berühren der LEDs zu verhindern und anderseits das Eindringen von Staub und/oder Feuchtigkeit zu vermeiden. Das Lichtleitelement weist ferner an seiner Lichteinkoppelfläche Auflageelemente, insbesondere Vorsprünge, Rippen oder dergleichen auf, auf welchen das Trägerelement, also die LED-Platine definiert aufliegt.
  • Erfindungsgemäß wird deshalb eine Anordnung zur Lichtabgabe mit einem flächigem Lichtleitelement sowie mehreren im Wesentlichen punktförmigen Lichtquellen vorgeschlagen, wobei die Lichtquellen auf einem Trägerelement an zumindest einer einen Lichteinkoppelbereich des Lichtleitelements bildenden Schmalseite angeordnet sind und das Lichtleitelement dazu ausgebildet ist, das von den Lichtquellen abgegebene und über den Lichteinkoppelbereich eingestrahlte Licht über eine im Wesentlichen senkrecht zu der Schmalseite angeordnete Flachseite abzustrahlen. Dabei ist das Trägerelement durch eine LED-Platine gebildet und mit Hilfe von Klemmelementen an dem Lichtleitelement fixiert. Ferner weist das Lichtleitelement an seiner Lichteinkoppelfläche Auflageelemente, insbesondere Vorsprünge oder Rippen für die LED-Platine aufweist.
  • Diese spezielle profilierte Ausbildung des Lichtleitelements im Lichteinkoppelbereich führt dazu, dass ein sehr einfaches und effizientes Fixieren der LED-Platine mit Hilfe der Klemmelemente erzielt werden kann. Besonders bevorzugt ist hierfür das Lichtleitelement im Lichteinkoppelbereich T-förmig profiliert ausgebildet, wobei dann die Seitenarme der Klemmelemente an ihren Endbereichen jeweils Vorsprünge aufweisen, welche in entsprechende Ausnehmungen des profilierten Bereichs eingreifen.
  • Durch die erfindungsgemäßen Vorsprünge ist ferner sichergestellt, dass die LED-Platine mit den LEDs nicht unmittelbar auf der Lichteintrittsfläche des Lichtleitelements aufliegt sondern vorzugsweise derart angeordnet ist, dass die LEDs einen geringen Abstand zu der Lichteintrittsfläche aufweisen. Diese "schwebende" Lagerung führt einerseits zu einer besseren Lichteinkopplung, andererseits werden hierdurch die auf die Platine wirkenden Belastungen reduziert. Schließlich kann durch eine derartige definierte Auflage auch verhindert werden, dass die LED-Platine verdreht oder verkippt, was die Effizienz der Lichteinkopplung deutlich beeinträchtigen würde.
  • Eine zusätzliche Halterung bzw. Fixierung der LED-Platine an dem Lichtleitelement kann ferner dadurch erzielt werden, dass auf die beiden Endbereiche des profilierten Bereichs zusätzliche Halteelemente aufgeschoben werden. Diese sorgen nicht nur für eine Sicherung der LED-Platine an dem Lichtleitelement sondern können zusätzlich auch dazu verwendet werden, die Befestigung an einem Trägerelement oder Aufhängungselementen zu ermöglichen. Vorzugsweise weisen hierfür die Halteelemente entsprechende Mittel auf, die zum Beispiel ein Verschrauben mit einem Trägerelement, beispielweise einem Gehäuse, welches ein Betriebsgerät zur Stromversorgung der LEDs beinhaltet, ermöglichen. Alternativ hierzu könnte die erfindungsgemäße Anordnung auch zur abgehängten Anordnung vorgesehen sein, wobei dann die Halteelemente Mittel zur Befestigung eines seilartigen Aufhängungselements aufweisen und insbesondere auch dazu ausgelegt sind, eine Zugentlastung zu gewährleisten. In diesem Fall können dann die seilartigen Aufhängungselemente gleichzeitig auch als Stromversorgungsleitungen für die LEDs genutzt werden.
  • Das Lichtleitelement ist wie bereits erwähnt flächig ausgebildet, wobei hierunter allerdings nicht nur zu verstehen ist, dass dieses zwei parallel zueinander ausgerichtete Flachseiten aufweist. Die für die Lichtabgabe vorgesehenen Flachseiten könnten beispielsweise auch zueinander geneigt oder dergleichen ausgerichtet sein, wobei sich dann eine keilartige Querschnittsform ergeben würde. Auch eine leicht gewölbte bzw. gekrümmte Oberfläche wäre denkbar. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Anordnung Bestandteil einer Rettungszeichenleuchte, wobei insbesondere das Lichtleitelement gleichzeitig auch als Träger für ein zu beleuchtendes Piktogramm dient.
  • Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
    • Figur 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Form einer abgehängten Rettungszeichenleuchte;
    Figuren 2 bis 4
    unterschiedliche Ansichten eines erfindungsgemäß ausgestalteten Lichtleitelements;
    Figur 5
    eine vergrößerte Ansicht des Lichteinkoppelbereichs des Lichtleitelements;
    Figuren 6 und 7
    Ansichten eines zum Fixieren der LED-Platine an dem Lichtleitelement vorgesehenen Klemmelements;
    Figur 8
    die mit Hilfe des Klemmelements an dem Lichtleitelement fixierte LED-Platine;
    Figur 9
    die Rettungszeichenleuchte gemäß Figur 1 in Explosionsdarstellung;
    Figur 10
    ein zur Verbindung bzw. zur Zugentlastung eines seilartigen Aufhängungselements vorgesehenes Halteelement;
    Figur 11
    eine Schnittdarstellung des oberen Endbereichs der Rettungszeichenleuchte;
    Figuren 12 und 13
    weitere Schnittdarstellungen der Rettungszeichenleuchte von Figur 1;
    Figur 14
    ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgestalteten Rettungszeichenleuchte;
    Figur 15
    die Rettungszeichenleuchte von Figur 14 in Explosionsdarstellung;
    Figur 16
    die Schnittdarstellung eines zur zusätzlichen Sicherung der LED-Platine vorgesehenen Halteelements;
    Figur 17
    den oberen Endbereich der Rettungszeichenleuchte von Figur 14 in Schnittdarstellung und
    Figuren 18 und 19
    weitere Schnittdarstellungen der Rettungszeichenleuchte von Figur 14.
  • Als bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend eine Rettungszeichenleuchte beschrieben. Allerdings ist das erfindungsgemäße Konzept keinesfalls auf derartige Leuchtentypen beschränkt sondern kann grundsätzlich dann zum Einsatz kommen, wenn eine Lichtabgabe mit Hilfe von Lichtleitelementen erfolgen soll. Insbesondere können hierbei die Lichtquellen auch an mehreren Schmalseiten des Lichtleitelements entsprechend der erfindungsgemäßen Lösung angeordnet werden und eine Lichtabgabe kann über eine oder beide Flachseiten des Lichtleitelements erfolgen.
  • Die in Figur 1 in perspektivischer Ansicht dargestellte und allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehene Rettungszeichenleuchte ist zur Seilabhängung vorgesehen und wird über zwei Drahtseile 50 an einem Trägerelement abgehängt befestigt. Im vorliegenden Fall dient als Trägerelement ein länglich ausgebildetes Gehäuse 200, welches ein Betriebsgerät zur Stromversorgung der Lichtquellen der Rettungszeichenleuchte 1 beinhaltet. Dieses Gehäuse 200 wiederum ist an der Decke eines Raums oder dergleichen befestigt.
  • Innerhalb bzw. an der Leuchte 1 sind mehrere Lichtquellen in Form von LEDs angeordnet, die nebeneinander auf einer länglichen Platine angeordnet sind. Das Licht der LEDs wird von der Oberseite her in ein im Querschnitt keilartig ausgebildetes Lichtleitelement 10 eingekoppelt bzw. eingestrahlt. Durch Reflexionen an den beiden Seitenflächen 11 und 12 wird das Licht dann innerhalb des Lichtleitelements 10 weitergeleitet, wobei die beiden Flachseiten 11 und 12 mit Strukturen versehen sind, über welche auftreffende Lichtstrahlen derart umgelenkt werden, dass sie das Lichtleitelement 10 über eine dieser beiden Seiten 11, 12 verlassen. Eine derartige Vorgehensweise ist bei transparenten Lichtleitelementen bereits bekannt. Im vorliegenden Fall der Verwendung als Rettungszeichenleuchte ist zusätzlich die Oberfläche des Lichtleitelements 10 mit einem Piktogramm 2 bedruckt, über welches die Richtung eines Rettungswegs angezeigt wird.
  • Die erfindungsgemäße Lösung befasst sich insbesondere mit der Art und Weise der Anordnung der Lichtquellen im Bereich der Lichteinkopplung des Lichtleitelements 10, wobei einerseits eine zuverlässige Halterung der Lichtquellen erzielt werden und andererseits ein effizienter Schutz vor äußeren Einflüssen vorliegen soll. Beispielsweise sollte ein versehentliches Berühren der LEDs bzw. der LED-Platine vermieden werden, um Schäden zu vermeiden, welche auf elektrostatische Entladungen zurückzuführen sind. Ferner sollte dieser Bereich auch vor anderen äußeren Einflüssen, insbesondere vor dem Eindringen von Staub und/oder Feuchtigkeit geschützt werden. Bei der erfindungsgemäßen Leuchte 1 sind hierfür besondere Maßnahmen vorgesehen, welche nachfolgend näher beschrieben werden.
  • Dabei beruht die erfindungsgemäße Lösung insbesondere auf einer speziellen Ausgestaltung des Lichtleitelements 10 im Bereich der Lichteinkopplung. Diese Maßnahmen sollen insbesondere nachfolgend anhand der Figuren 2 bis 5, welche unterschiedliche Ansichten des Lichtleitelements 10 zeigen, erläutert werden.
  • Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Lichteinkoppelbereich 13 des Lichtleitelements in spezieller Weise profiliert ausgebildet ist. Wie beispielsweise der Ansicht von Figur 3 entnommen werden kann, ist vorzugsweise eine T-förmige Profilierung 15 vorgesehen, d.h., das Lichtleitelement 10 weist in seinem oberen Endbereich einen im Querschnitt etwa T-förmig ausgebildeten Fortsatz oder Vorsprung auf. Dieser ist einstückig mit dem restlichen Lichtleitelement 10 verbunden, um eine möglichst effiziente Weiterleitung des Lichts in den Bereich des Piktogramms 2 zu ermöglichen.
  • Die T-förmige Ausgestaltung des profilierten Endbereichs 15 wird in erster Linie durch zwei zu den beiden Längsseiten verlaufende Nuten 16 erzielt, welche an vier Stellen (siehe Figur 2) unterbrochen sind. Durch diese Unterbrechungen werden zwei Lagerstellen 17 zum späteren Befestigen eines Klemmelements definiert, welches der Halterung der LED-Platine an dem Lichtleitelement 10 dient. Die Oberseite 18 wiederum des Profilbereichs 15, welche die eigentliche Lichteinstrahlfläche des Lichtleitelements 10 bildet, ist ebenfalls an einigen Positionen durch quer zur Längsrichtung verlaufende Stege 18 oder Vorsprünge unterbrochen. Diese Vorsprünge, welche insbesondere auch der Ansicht von Figur 5 entnommen werden können, dienen als Abstandshalter und Auflageflächen für die LED-Platine. Die Platine mit den LEDs liegt also nicht unmittelbar auf der Lichteintrittsfläche 18 auf, sondern stattdessen auf den Vorsprüngen 19, was zur Folge hat, dass die LEDs selbst in einem geringfügigen Abstand sozusagen schwebend über der Lichteinstrahlfläche 18 angeordnet sind. Hierdurch wird eine definierte Auflage für die LED-Platine geschaffen, durch welche nicht nur die Lichteinkopplung optimiert sondern auch verhindert wird, dass die Platine verkippt oder verdreht angeordnet wird. Insgesamt wird durch das Zusammenwirken mit den nachfolgend beschriebenen Klemmelementen eine sichere und optimierte Halterung der LED-Platine an dem Lichtleitelement 10 erzielt.
  • Die bereits erwähnten Klemmelemente 20 sind einzeln in den Figuren 6 und 7 gezeigt. Sie sind im Querschnitt etwa C-förmig ausgebildet und weisen zwei Seitenarme 21 auf, welche an ihren unteren Enden jeweils einen nach innen ragenden Vorsprung 22 aufweisen. Der Mittelschenkel 23 ist leicht nach innen gewölbt ausgebildet und an seiner Unterseite mit einem nach unten gerichteten Vorsprung 24 bzw. einer Noppe versehen (siehe Figur 7).
  • Nach Auflegen der Platine 5 mit den daran angeordneten LEDs 6 auf die Oberseite des T-Profils 15, genau genommen auf die Auflagerippen 19, werden dann die beiden Klemmelemente 20 an den beiden Lagerstellen 17 befestigt. Hierzu werden die Klemmelemente 20 von der Oberseite her aufgesetzt und nach unten gedrückt, sodass die Vorsprünge 22 in die Nuten 16 einrasten bzw. einschnappen. Die Klemmelemente 20 sind aufgrund der Unterbrechungen in den Längsnuten 16 in diesen Positionen in Längsrichtung fixiert und können nicht verrutschen. Gleichzeitig drücken sie mit den Vorsprüngen 24 gegen die Oberseite der LED-Platine 5 und fixieren diese in der in Figur 8 dargestellten Position.
  • Die weiteren Schritte zur endgültigen Montage der Leuchte 1 sollen nachfolgend anhand der Explosionsdarstellung von Figur 9 erläutert werden.
  • Gezeigt sind hierbei insbesondere noch zwei zusätzliche Haltelemente 25, welche - ebenso wie die Klemmelemente 20 - im Querschnitt C-förmig ausgebildet sind. Diese Halteelemente 25 dienen zusätzlich der Fixierung der LED-Platine 5 an dem Lichtleitelement 10 und werden von den beiden Endbereichen her auf das T-Profil 15 aufgeschoben. Gemeinsam mit zwei Zugentlastungselementen 30, von denen eines in Figur 10 gezeigt ist, wird dann die Aufhängung der Leuchte 1 ermöglicht. Diese Zugentlastungselemente weisen einen plattenförmigen Basisbereich 31 auf, von dem sich zur Oberseite hin ein Hohlzylinder 32 erstreckt. Die Durchgangsbohrung des Hohlzylinders 32 ist mit einer Querbohrung 33 verbunden, durch welche das zur Aufhängung der Leuchte 1 verwendete Drahtseil 50 geführt ist. Aufgrund der Umlenkung des Drahtseils 50 innerhalb des Zugentlastungselements 30 wird das Seil 50, welches an seinem Endbereich mit der Platine 5 verlötet ist, zugentlastet. Hierdurch wird die Möglichkeit eröffnet, dass die Drahtseile 50 sowohl zur Aufhängung der Leuchte 1 als auch zur Stromversorgung der LEDs genutzt werden können.
  • Nach Anbringen der Zugentlastungselemente 30 an der Platine 5 und stirnseitigem Aufschieben der Halteelemente 25 wird dann von der Oberseite her eine längliche Kaschierhaube 35 aufgesetzt. Diese Kaschierhaube 35 ist derart bemessen, dass sie die Keilform des Lichtleitelements 10 kontinuierlich weiterführt. Dies wird auch dadurch ermöglicht, dass - wie insbesondere Figur 3 entnommen werden kann - der profilierte Bereich 15 schmäler ausgebildet ist als der daran angrenzende restliche Bereich des Lichtleitelements 10.
  • Der zylinderartige Bereich 32 der Zugentlastungselemente 30 durchgreift hier jeweils eine Öffnung 26 bzw. 36 in dem Halteelement 25 sowie der Kaschierhaube 35. Er ermöglicht abschließend das Aufbringen einer Kaschierhülse 40, welche ebenfalls auf die Drahtseile 50 aufgefädelt ist und ein Innengewinde aufweist, über welches eine entsprechende Befestigung an dem Zugentlastungselement 30 erzielt wird. Die Kaschierhülse 40 fixiert somit einerseits die Kaschierhaube 35, andererseits sorgt sie in diesem Bereich der Durchführung der Drahtseile 50 für eine entsprechende Abdichtung. Von der Oberseite her ablaufendes Wasser wird seitlich abgeführt und kann nicht in dem Bereich der Platine 5 mit den LEDs 6 eindringen.
  • Letztendlich ergibt sich hierdurch eine Ausgestaltung, wie sie für den oberen Endbereich in Figur 11 sowie in weiteren Schnittdarstellungen in den Figuren 12 und 13 dargestellt ist. Erkennbar ist, dass durch die beschriebenen Maßnahmen einerseits die LED-Platine 5 sicher und zuverlässig an dem Lichtleitelement 10 fixiert ist. Aufgrund einer definierten Lagerung wird hierbei auch eine zuverlässige Lichteinkopplung gewährleistet. Gleichzeitig sorgen die soeben beschriebenen zusätzlichen Maßnahmen, durch welche die LED-Platine 5 ummantelt wird, für einen zuverlässigen Schutz vor äußeren Einflüssen, sodass insbesondere das Eindringen von Staub und/oder Wasser vermieden wird.
  • Eine zweite Variante einer erfindungsgemäßen Rettungszeichenleuchte 101 ist in Figur 14 gezeigt. Der wesentliche Unterschied zu der Leuchte, die in den Figuren 1 bis 13 dargestellt ist, besteht hierbei darin, dass bei dieser zweiten Variante keine Abhängung über Drahtseile vorgesehen ist sondern stattdessen das Lichtleitelement 10 unmittelbar an einem Gehäuse 200, welches - wie bereits erwähnt - der Aufnahme eines Betriebsgeräts zur Stromversorgung der LEDs dient, befestigt ist. Dabei ist die Leuchte 101 zunächst im Hinblick auf die Frage der Lichteinkopplung sowie der Befestigung der LED-Platine an dem Lichtleitelement 10 in gleicher Weise ausgebildet. D.h. auch in diesem Fall ist das Lichtleitelement wie in den Figuren 2 bis 5 dargestellt ausgebildet und die Platine 5 wird mit Hilfe der beiden Klemmelemente 20, wie sie in den Figuren 6 und 7 dargestellt sind, an dem profilierten Bereich 15 fixiert. Es ergibt sich also zunächst wiederum die Anordnung, wie sie in Figur 8 dargestellt ist.
  • Die weiteren Maßnahmen zur zusätzlichen Ummantelung der LED-Platine sowie zur Befestigung des Lichtleitelements an dem Gehäuse 200 werden nunmehr anhand der Figuren 15 bis 19 erläutert.
  • Dabei sind auch hier wiederum Halteelemente 45 vorgesehen, welche von den beiden Stirnenden her auf das T-Profil 5 des Lichtleitelements 10 aufgeschoben werden, um in diesen Endbereichen die Platine 5 zusätzlich zu sichern. Diese Halteelemente dienen dabei der Befestigung an dem Gehäuse 200, nicht mehr allerdings einer zusätzlichen Sicherung bzw. Zugentlastung von Aufhängungsseilen. Dementsprechend ist in diesem Bereich nicht die Durchführung von irgendwelchen Zuleitungen zur Stromversorgung der LEDs vorgesehen.
  • Die Schnittdarstellung eines Halteelements in Figur 16 zeigt hierbei, dass dieses wiederum C-förmig ausgebildete Halteelement an seiner Oberseite zentral eine Gewindehülse bzw. einen Zapfen 46 aufweist, der mit einem Außengewinde versehen ist. Zu beiden Seiten des Zapfens sind ferner an der Oberseite kegelartige Vorsprünge 47 ausgebildet, welche einer zusätzlichen Sicherung an dem Gehäuse dienen.
  • Nach Aufschieben der Halteelemente 45 auf das Lichtleitelement 10 wird dann von der Oberseite her wiederum eine Kaschierhaube bzw. -hülle 50 aufgesetzt. Diese dient in erster Linie als Berührungsschutz. Sie ist im Querschnitt ebenfalls C-förmig ausgebildet, an ihren Stirnseiten allerdings im Vergleich zu der Kaschierhaube 35 offen. Die Zapfen 46 der Halteelemente 45 sowie die Vorsprünge 47 durchgreifen hierbei jeweils entsprechende Öffnungen 51 bzw. 52 in der Kaschierhaube 50. Ferner ist eine zentrale Durchgangsöffnung 53 vorgesehen, welche der Durchführung der Zuführungen für die Stromversorgung der LED-Platine dient. Die Anordnung bestehend aus Lichtleitelement 10 mit daran fixierter LED-Platine 5, Halteelementen 45 und Schutzhülle 50 wird dann von der Unterseite her an das Betriebsgerätegehäuse 200 angesetzt, wobei wiederum die vorstehenden Vorsprünge bzw. Zapfen 46 sowie die Vorsprünge 47 in entsprechende Ausnehmungen der Öffnungen an der Gehäuseunterseite 201 eingreifen. Mittels von der Gegenseite her mit den Zapfen 46 verschraubten Muttern 55 wird dann die Anordnung an dem Gehäuse 200 fixiert. Durch den Eingriff der Vorsprünge 47 in die Ausnehmungen des Gehäuses 200 wird eine Verdrehsicherung geschaffen. Das Lichtleitelement 10 ist in dieser Stellung dann also fest an dem Gehäuse 200 fixiert.
  • Wie ferner den Schnittdarstellungen der Figuren 18 und 19 entnommen werden kann, greift hierbei der obere Endbereich des Lichtleitelements 10 in eine entsprechende Vertiefung bzw. Ausnehmung des Gehäuses 200 ein. Mit anderen Worten, das Gehäuse 200 umgreift den oberen Endbereich des Lichtleitelements 10. An dem Gehäuse 200 seitlich herablaufendes Wasser kann also wiederum nicht in dem Bereich der LED-Platine 5 gelangen, so dass diese auch in diesem Fall zuverlässig vor äußeren Einflüssen, insbesondere dem Eindringen von Staub und/oder Wasser geschützt ist.
  • Wie bereits erwähnt ist die Erfindung nicht zwingend auf Rettungszeichenleuchten beschränkt, auch wenn hier die zuverlässige Fixierung der Platine an dem Lichtleitelement sowie die Möglichkeit zur Ummantelung besondere Vorteile mit sich bringt. Allerdings kann das Konzept auch bei anderen Leuchten, bei denen Lichtleitelemente zur Lichtabgabe verwendet werden, eingesetzt werden. Ferner kann das Lichtleitelement hinsichtlich der Ausrichtung und Ausgestaltung der Flächen zur Lichtabgabe auch anderweitig ausgebildet sein.

Claims (12)

  1. Anordnung zur Lichtabgabe mit einem flächigen Lichtleitelement (10) sowie mehreren im Wesentlichen punktförmigen Lichtquellen (6), welche auf einem Trägerelement (5) an zumindest einer einen Lichteinkoppelbereich (13) des Lichtleitelements (10) bildenden Schmalseite angeordnet sind,
    wobei das Lichtleitelement (10) dazu ausgebildet ist, das von den Lichtquellen (6) abgegebene und über den Lichteinkoppelbereich (13) eingestrahlte Licht über eine im wesentlichen senkrecht zu der Schmalseite angeordnete Flachseite (11, 12) abzustrahlen,
    wobei das Trägerelement (5) mit Hilfe von Klemmelementen (20) an dem Lichtleitelement (10) fixiert ist und
    wobei das Trägerelement (5) eine LED-Platine ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Lichtleitelement (10) an seiner Lichteinkoppelfläche (18) Auflageelemente (19), insbesondere Vorsprünge oder Rippen für die LED-Platine aufweist.
  2. Anordnung zur Lichtabgabe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Klemmelemente (20) C-förmig ausgebildet sind und jeweils zwei Seitenarme (21) zum Verklemmen mit dem Lichtleitelement (10) sowie einen die LED-Platine übergreifenden Mittelschenkel (23) aufweisen.
  3. Anordnung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Mittelschenkel (23) der Klemmelemente (20) jeweils einen auf die LED-Platine gerichteten Vorsprung oder Noppen (24) aufweist.
  4. Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Lichtleitelement (10) im Lichteinkoppelbereich (13) profiliert ausgebildet ist und Ausnehmungen (16) für einen Eingriff der Klemmelemente (20) aufweist.
  5. Anordnung zur Lichtabgabe nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Lichtleitelement (10) im Lichteinkoppelbereich (13) T-förmig profiliert ist.
  6. Anordnung zur Lichtabgabe nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass diese zwei auf die Endbereiche des profilierten Bereichs (15) aufgeschobene Halteelemente (25, 45) aufweist.
  7. Anordnung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Halteelemente (25, 45) Mittel zur Befestigung der Anordnung an Aufhängungs- oder Halteeinrichtungen aufweist.
  8. Anordnung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Halteelemente (25, 45) eine Gewindehülse (46) aufweisen.
  9. Anordnung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Halteelemente (25, 45) Mittel zur Zugentlastung aufweisen bzw. mit Zugentlastungselementen (30) verbunden sind.
  10. Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Lichtleitelement (10) keilartig ausgebildet ist.
  11. Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass diese Bestandteil einer Rettungszeichenleuchte (1) ist.
  12. Leuchte, insbesondere Rettungszeichenleuchte (1) mit einer Anordnung zur Lichtabgabe nach einem der vorherigen Ansprüche.
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