EP3417204A1 - Led-umrüstsatz für aussenleuchten - Google Patents

Led-umrüstsatz für aussenleuchten

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EP3417204A1
EP3417204A1 EP17716443.1A EP17716443A EP3417204A1 EP 3417204 A1 EP3417204 A1 EP 3417204A1 EP 17716443 A EP17716443 A EP 17716443A EP 3417204 A1 EP3417204 A1 EP 3417204A1
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EP
European Patent Office
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mounting plate
led
mounting board
conversion kit
module assembly
Prior art date
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Application number
EP17716443.1A
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English (en)
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EP3417204B1 (de
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Detlev MÜLLER
Olaf Sausemuth
Hans-Georg STUMBORG
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Phoenix Mecano Digital Elektronik GmbH
Original Assignee
Phoenix Mecano Digital Elektronik GmbH
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Publication date
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Priority to PL17716443T priority patent/PL3417204T3/pl
Priority to SI201730253T priority patent/SI3417204T1/sl
Publication of EP3417204A1 publication Critical patent/EP3417204A1/de
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Publication of EP3417204B1 publication Critical patent/EP3417204B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/003—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array
    • F21V23/007—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array enclosed in a casing
    • F21V23/008—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array enclosed in a casing the casing being outside the housing of the lighting device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/10—Outdoor lighting
    • F21W2131/103—Outdoor lighting of streets or roads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to an LED conversion kit for outdoor lighting, especially for Mastaufsatz- or cantilever lights, such as lanterns, screen or bell lights and technical street lights.
  • the LED technology offers the flexible possibility
  • Possibilities of LED technology can be switched to asymmetric radiation. In this way, the lighting system can be adapted more efficiently to the lighting situation, and additional savings potential can be achieved through power reduction. For previously symmetric radiating lights, there is the problem of having to install a new LED module with attention to the road direction.
  • BRAUN Lighting Solutions e.K. Solutions in various designs, which offer a cone LED installation kit, a BeeLED installation kit, a so-called LURA LED kit and as an alternative to gas light a so-called Hislux and LED GASIight kit, which are all subject to different design principles (see www. braun-liqhtinq.com). Furthermore, a 3 LENS PIN module is offered, but without an integrated network operating device, which must be installed separately and professionally. These solutions are on the one hand enormous design and financial expense, on the other hand, these designs require special heat sink, which are also designed differently and expensive. Apart from the fact that some of the designs presented there do not have the degree of protection IP65
  • LED replacement illuminants with E27 / E40 connection for horizontally installed and downwardly directed lamps (so-called retro lamps). These allow a quick replacement against conventional bulbs with said versions.
  • the disadvantage here is that existing operating devices must be switched ineffective, i. a change in the internal wiring of the lamp is necessary, which in turn can only be performed by qualified personnel.
  • the LED bulbs offered for this purpose are compact with integrated operating devices, i. no thermal decoupling between LED and electronics is guaranteed. Furthermore, the original emission characteristic of the light changes and can not be further influenced in terms of optimization.
  • This LED module is arranged horizontally in the luminaire and radiates freely downwards. This module is only suitable for round designs and has only a degree of protection according to IP44 (www.endres-liqhtinq.de).
  • kits of LED module and mounting plate are basically adaptable to any lights.
  • An advantage of these kits is a more targeted steering of the light, by multiple LED modules in a different arrangement, whereby by omitting one or more boards of the module targeted areas of light distribution can be hidden.
  • the kit is already adapted by the manufacturer specifically to the lamp. For example, a public utility employee can then simply install the module on site.
  • the main disadvantage of this solution is that the LED modules are not in a hermetically protected against moisture and dust space and that each LED module requires its own heat sink, which in turn requires a high material and a high design and manufacturing effort.
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide an LED conversion kit for outdoor lighting, the case of uniform
  • LED conversion kit Single components a multivalent usable LED conversion kit (hereinafter referred to only as LED conversion kit) for a wide variety of applications
  • intermediate mounting plate Mounting surfaces or on an attached as an accessory mechanical component (hereinafter referred to as intermediate mounting plate) are mounted with a consistent mechanical mounting interface can, so that a rotatable alignment in the direction of the road is possible without changing the lamp head in its original orientation.
  • proposed LED conversion kit represents a completely prefabricated module, which independently already all safety-relevant
  • the LED conversion kit according to the invention is sufficient by its
  • LED conversion kit according to the invention are offered and made by an approved testing center.
  • Another advantage of the solution according to the invention is that the manufacturer can not only produce an LED module with standardized assemblies, but the entire LED conversion kit is always similar in its mechanical structure, so it manages with identical mechanical components. This results in a clear advantage in Purchase of components, in production technology and in the approval of the product by an independent testing center. Only the LED module as a lighting means is used adapted to the requirements, but only with respect to the number of LEDs and / or light color of the LED and / or optics for the radiation characteristic.
  • the decisive advantage for the user is that, irrespective of the type of existing luminaire, he can use or use the identical LED retrofit module anywhere. Furthermore, LED conversion modules with lighting technology of the same design
  • Another object is to design the system of LED conversion for street and exterior lights so that a suitable thermal management feasible and thus for the LED conversion module sufficient cooling of the LED. This is one
  • the essence of the present invention is that a complete LED conversion kit for outdoor lights is proposed, which includes a LED module assembly, the flat and flush with its bottom plate placed on a heat-conducting mounting plate and a heat conducting pad and an electrical sensing their bottom plate
  • Insulation layer is connected to the mounting plate and the
  • the mounting plate is preferably round and has concentric slots at the outer edge, which preferably contains a tripartite division in a 120 ° - grid, so that an always uniform mechanical
  • Mounting interface is formed for preferably three attachment points in the radius of the slot geometry, whereby a rotatable alignment in the road direction, etc. is possible.
  • the mounting plate in its areal extent to a
  • predeterminable minimum size is set greater than the outer diameter of the additional housing of the LED module in order to produce the largest possible heat-conducting contact with an intermediate mounting plate.
  • the intermediate mounting plate is formed so that it is given a circular opening with a slightly larger diameter than the outer diameter of the additional housing of the LED module, so that the LED conversion module with its light exit side and the
  • Additional housing can pass through the opening.
  • the intermediate mounting plate is provided with three attachment points in the radius of the oblong hole geometry, which mentioned
  • Forming interface to the LED conversion module ensures the mechanical mounting interface to the concrete existing light in their further technical training.
  • the mounting plate according to the invention is further provided at the opposite of the LED module assembly level with a mechanical support member on which, spaced from the mounting plate, are provided per se conventional network equipment and light terminals for direct connection to a mast connection. All electrical connections from the LED module assembly to the
  • the first main advantage of the present invention which consists in the fact that only the intermediate mounting plate in its outer contour and / or profiling, according to the predetermined installation geometry of the existing lamp subject, which is purely mechanical
  • the manufactured component can be made very cost effective.
  • the LED conversion module is inventively always
  • Fixing points preferably designed as screw, easy to fix.
  • Cooling of the LED module assembly is effected such that via the mounting plate of the LED conversion module and their direct, areal contact with the intermediate mounting plate heat dissipation takes place in this and thus creates a sufficient cooling surface potential.
  • Cable connector with high degree of protection (at least IP65) is realized. In this case, no electrical specialist is required for mechanical installation of the system, the work is limited to mechanical
  • the network connection is then made via the connector that meets all safety-relevant requirements for the use of non-specialist personnel.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of the invention with all
  • 1a is a perspective plan view of the top of a
  • Fig. 2 is a perspective plan view of the top of a
  • FIG. 3 shows an exemplary, special installation situation of a
  • FIG. 1 shows the embodiment of the LED conversion module of the invention with all the essential individual elements in FIG. 1
  • the LED module assembly 1 is mounted in the light exit direction, as a printed circuit board for LEDs with optics 15, with the enclosing additional housing 7 to secure the appropriate degree of protection.
  • a support member 3 designed here as a bracket, the network operating device 4, the wiring and the
  • the mounting plate 2 is provided in the illustrated example with three elongated holes 21 on the outer circumference, which projects beyond the additional housing 7 concentric side so that a contact surface 91 (see Fig. 2) is grubar, in the example, the three-parting of the slots only by small webs is formed on the entire circumference.
  • the tripartite division is not necessarily required, a two or four division is possible within the scope of the invention. For reasons of the largest possible angle of rotation, in the specific example of about 110 ° and a good stability of the mounting plate 2, the tripartite division but is particularly advantageous. It is also within the scope of the invention that the slots provided 21st
  • the end stops forming three fasteners 23 are provided in the radius of the slots for guiding and fixing the LED Umrüstmoduls on the intermediate mounting plate 9, which are preferably designed as screws with metric thread and into the threaded bushing 92 of
  • Intermediate mounting plate 9 are introduced during assembly. Likewise, an attachment with nuts could be provided or the introduction of the fasteners are made from the radiating side.
  • the intermediate mounting plate 9 is always provided with a circular opening 93, which has a little larger diameter than the outer diameter of the additional housing 7 and in the example with the radius of the slots 21 place three threaded bushings 92, from which the complete mechanical interface between the mounting plate 2 and intermediate mounting plate 9 results.
  • the overlapping contact surface 91 resulting from this construction is illustrated in FIG. 2, the function of which will be explained below.
  • Fixing points 94 is based exclusively on the
  • the LED conversion module When mounting the LED conversion module with the mounting plate 2 on the intermediate mounting plate 9, the LED conversion module is initially placed properly oriented and can now after loosening the
  • the LED conversion module with additional housing 7 for the LED module assembly 1 is particularly for securing a high
  • LED module assembly 1 is provided for effective heat dissipation to the mounting plate 2 on the one hand, a not-designated in the figures heat conducting pad, the mounting plate 2 towards a likewise not shown electrical insulation layer, which corresponds in terms of area of the surface of the LED module assembly 1 used.
  • the electrical connections, which are not shown in FIG. 1 (cf., FIG. 1 a), of the LED module assembly 1 are sealed by a cable bushing 73 on the opposite plane 22 of FIG. 1 (cf., FIG. 1 a), of the LED module assembly 1 are sealed by a cable bushing 73 on the opposite plane 22 of FIG. 1 .
  • a pressure compensation valve 74 is provided in the mounting plate 2 to the LED interior. This ensures that during heating or cooling of the LED interior in the fully assembled state during operation always a pressure equalization is brought about.
  • the actual LED module assembly 1, which is connected to the mounting plate, is placed on the conventional heat-conducting pad, which is not shown 2 is screwed. In this example, it is further apparent that the LED module assembly 1 and the above-mentioned cable gland 73 and the
  • Pressure equalization valve 74 surrounding first sealing ring 71 is provided.
  • a LED module assembly 1 comprehensive housing ring 16 is placed, which projects beyond this in height and is advantageously made of an optically transparent or translucent material.
  • On the housing ring 16 is followed by a further sealing ring 71, on which a light exit ensuring cover 17 is placed, which via a clamping ring 18 all components of
  • Additional housing 7 can be screwed sealingly with the mounting plate 2. If this is done, the entire additional housing interior is sufficient
  • the additional housing 7 consist of a deep-drawn or injection-molded and the LED module assembly 1 comprehensive plastic cover, which in turn is placed with a sealing ring 71 on the mounting plate 2 and screwed tightly with this.
  • This plastic cover can be made of transparent or translucent material and essentially replaces the components housing ring 16 and cover 17.
  • the LED module assembly 1 is carried out completely potted in itself.
  • a support member 3 is initially provided, which is also connected to the mounting plate 2, preferably by Versch robbery.
  • this support element 3 is preferably designed as an angle such that the angle to the mounting plate 2 executed and fitting in the installed state has at least a first small-area leg 31 of FIG. 1 a, wherein the repellent of the mounting plate 2 second larger-scale leg 32 is designed so that it allows different mounting positions of network equipment 4, depending on the given outer luminaire housing form.
  • a network operating device 4 is shown screwed transversely to the leg 32. In one on the other surface of the leg 32nd
  • junction box 5 are in the illustration of FIG. 1st Light terminals 51 can be seen, to which the direct connection to the indicated in Fig. 1a Mastan gleich effet 6 takes place. All of the aforementioned modules in the network operating device 4, the junction box 5 and the respective interconnections and the power connector 14 to the LED module assembly are designed to be sealed according to standard at least IP65.
  • An advantageous embodiment of the mains connection is additionally provided when the mast connection line 6 according to FIG. 1a is carried out in its continuation with a releasable plug connector, in order to achieve the advantages described above during the assembly of the LED conversion kit.
  • Named support element 3 is in the example, as well as the mounting plate 2, also made of aluminum and the intended spacing of the network operating device ensures even with such a good heat conducting material no inadmissible heating by the output from the LED module assembly 1 during operation heat. It is of course within the scope of the invention to manufacture the carrier element 3 from a poorly heat-conducting material.
  • this contact surface 91 is at least 250 cm 2 and, in the case of high performance requirements, can also be optimized with regard to the heat transfer resistance by thermal paste or thermal pads.
  • the total necessary for cooling surface consisting of the given to the ambient air sum of the surfaces of the mounting plate 2 and the intermediate mounting plate 9, depend on the performance concept of the LED conversion kit and possibly additional heat sink from the inventory housing and must be evaluated in the laboratory.
  • the intermediate mounting plate 9 can be given any outer contour that corresponds to the mounting geometry of the female housing receiving and screwed or mounted with this directly or via other mechanical connection means, such as attachment points 94. That is, the intermediate mounting plate 9 on its outer circumference, outside the area of the contact surface 91, arbitrarily designed and deviating from a plane can be formed so that it to the respective
  • Installation conditions of an existing light is arbitrary customizable.
  • Mains operating devices 4 and junction boxes 5 in the LED conversion module is an adaptation to the possible installation depths of existing lights easily given, without departing from the essence of the present invention and the basic structure of the LED conversion module.
  • the respective LED conversion module with each, outside the contact surface arbitrarily designed intermediate mounting plate 9 is rotatably and detachably connected via a uniform mechanical interface, it is thus possible only by adjusting the outer contour and / or profiling of the intermediate mounting plate 9 a , according to the installation geometry different
  • Luminaire housing forms, variable design of the system of a LED conversion vorzuhalten, otherwise identical LED conversion module itself. This is compared to the known, each on specific
  • Figure 1a shows the upper assemblies of the LED conversion kit of FIG. 1 in the fully wired state and mounted on a
  • Assemblies are designed as a uniform and according to at least the degree of protection IP65 appropriately designed LED conversion kit the
  • the intermediate mounting plate 9 can also be made by other independent manufacturers or suppliers, with the proviso of compliance with the minimum surface area for the formation of the contact surface 91.
  • the Umrüster must make only a complete gutting of the existing lights up to the mast connection cable 6 and the intermediate mounting plate 9 purely mechanical in
  • Mounting plate 2 is guided on the opposite plane 22 and within the area enclosed by the housing ring 16 (see FIG. 1) surface in the mounting plate 2 together with a pressure compensation valve 74 is arranged.
  • Figure 2 shows the completely assembled LED conversion module with mounting plate 2 before mounting on the intermediate mounting plate 9. During assembly dips the not visible here additional housing 7 of the LED module assembly 1 through the circular opening 93 of
  • the hatched area shows the contact surface 91 between the two plates, not only as a mechanical support surface, but also as a heat transfer area of the LED conversion module for
  • Intermediate mounting plate 9 is used.
  • About the intermediate mounting plate 9 is thus, depending on the thermal requirement, provided sufficient cooling surface.
  • FIG. 3 shows a concrete installation situation of an LED conversion kit for a bell light, with an LED conversion kit essentially being used according to FIG.
  • FIG. 3 is a schematic external view of such

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen LED-Umrüstsatz für Außenleuchten. Die Aufgabe, einen solchen Umrüstsatz zu schaffen, der bei einheitlicher technischer und baulicher Ausführung mit standardisierten Einzelkomponenten einen multivalent einsetzbaren LED-Umrüstsatz für unterschiedlichste Bestandsleuchten darstellt und der so auf geeignete vorhandene Befestigungsflächen mit stets einheitlicher mechanischer Montageschnittstelle montiert werden kann, so dass eine drehbare Ausrichtung in Straßenrichtung möglich ist, ohne den Leuchtenkopf in seiner ursprünglichen Orientierung zu verändern wird dadurch gelöst, dass eine LED-Modulbaugruppe (1), die mit ihrer Bodenplatte flächig und bündig auf eine wärmeleitende Montageplatte (2) aufgesetzt und mit der Montageplatte (2) verbunden ist und die LED-Modulbaugruppe durch ein Zusatzgehäuse und mindestens einem dieses mit der Montageplatte (2) dichtend verbindenden Isolationsmittel vollständig nach mindestens IP65 hermetisch gedichtet ausgeführt ist und der Stromanschluss (14) der LED-Modulbaugruppe (1) durch die Montageplatte (2) hindurch auf deren gegenüberliegende Ebene geführt ist, wobei die Montageplatte (2) an der, der LED-Modulbaugruppe gegenüberliegenden Ebene mit einem mechanischen Trägerelement (31, 32) versehen ist, an dem, von der Montageplatte (2) beabstandet, an sich übliche Netzbetriebsgeräte (4) und Leuchtenklemmen zum direkten Anschluss an eine Mastanschlussleitung (6) vorgesehen sind, wobei die Montageplatte (2) das Zusatzgehäuse seitlich konzentrisch derart überragt, dass eine Kontaktfläche bildbar ist, die eine flächige Wärmeübertragung auf eine Zwischenmontageplatte (9) gewährleistet, der ein kreisrunder Durchbruch zur Aufnahme des Zusatzgehäuses gegeben ist, wobei die Montageplatte (2) an ihrem äußeren Berandungsbereich mit Langlöchern (21), die auf, in Bezug zur Montageplatte (2), konzentrischen Kreislinien angeordnet sind, versehen ist, in die Befestigungs- und Arretierungsmittel (23) zur wärmeübertragenden Verbindung mit der Zwischenmontageplatte (9) eingreifen.

Description

LED-Umrüstsatz für Außenleuchten
Die Erfindung betrifft einen LED-Umrüstsatz für Außenleuchten, insbesondere für Mastaufsatz- oder Auslegerleuchten, wie Laternen, Schirm- oder Glockenleuchten und technische Straßenleuchten.
Weiterhin soll der hier vorgeschlagene LED-Umrüstsatz auch zur
Umrüstung von Gaslaternen auf elektrischen Betrieb Verwendung finden.
Es ist seit jüngerer Zeit ein zunehmendes Bedürfnis, zum Zwecke der Energieeinsparung, Bestandsleuchten mit weniger Strom
verbrauchenden modernen Beleuchtungsmitteln zu versehen. Zugleich besteht ebenfalls das Bedürfnis, Stadtbilder, die bspw. durch Gaslaternen geprägt sind, zu erhalten, aber auf eine elektrische Beleuchtung, die den Gesamtbeleuchtungscharakter erhält, umzurüsten.
Da die Bestandsleuchten zum einen eine sehr unterschiedliche Bauform aufweisen, ist man nach den bislang bekannten Umrüstlösungen gezwungen, für jeden Leuchtentyp einen unterschiedlichen Umrüstsatz zu entwickeln, was recht aufwendig und kostenintensiv ist. Zum anderen ist aber der Erhaltungszustand bestehender Bestandsleuchten
ausgesprochen unterschiedlich und erfordert z.T. die komplette
Demontage vorhandener elektrischer Beleuchtungsmittel.
Da Außenbeleuchtungen aber bestimmte vorgegebene Schutzgrade bzgl. Feuchtigkeit, Betauung, Staubdichte, in der Regel mindestens nach Schutzgrad IP64, zu erfüllen haben, ist ein lediglich teilweiser Wechsel von Beleuchtungskomponenten, Netzbetriebs- und Steuergeräten vor Ort schwierig bis nicht durchführbar.
Nach dem bekannten Stand der Technik sind unterschiedliche
Umrüstvarianten bekannt, denen zunächst allen der Nachteil anhaftet, dass sie auf spezielle Bauformen der Bestandsleuchten zugeschnitten sind und deren Einsatz somit auch nur dort möglich ist.
Ferner bietet die LED-Technik die flexible Möglichkeit, die
Abstrahlcharakteristiken (Lichtverteilungskurven) durch unterschiedliche Verwendung von Sekundäroptiken genau den Anforderungen der
Beleuchtungsaufgaben anzupassen. So erfordert die optimale und normgerechte Ausleuchtung von Straßen und Wegen eine
asymmetrische Abstrahlcharakteristik. Das bedeutet, dass ein LED- Umrüstsatz genau in seiner Orientierung zur Straßen ausgerichtet werden muss. Bestehenden Lösungen haftet hier der Nachteil an, dass die Einbauorientierung in die Bestandsleuchte rein durch mechanische Befestigungspunkte vorgegeben ist. Eine nachträgliche Orientierung ist dann z.B. nur durch Verdrehung des gesamten Leuchten kopfes auf dem oder am Mast bzw. am Mastbogen möglich. Gerade bei Bogenleuchten muss die Ausrichtung des Bogens üblicherweise quer zur Straße beibehalten werden. Sofern hier eine Verdrehung des Leuchtenkopfes am Mastbogen nicht möglich ist, kann eine exakte Ausrichtung der Abstrahlung zur Straße nicht realisiert werden.
Dieses Problem besteht insbesondere auch dort, wo bisher symmetrisch abstrahlende Leuchten mit freistehenden Leuchtmitteln durch die
Möglichkeiten der LED-Technik auf eine asymmetrische Abstrahlung umgestellt werden können. Damit wird das Leuchtensystem effizienter an die Beleuchtungssituation anpassbar und es lassen sich zusätzliche Einsparpotentiale durch Leistungsreduzierung erreichen. Für bisher symmetrisch abstrahlende Leuchten besteht damit das Problem, die Montage eines neuen LED-Moduls mit Beachtung der Straßenrichtung einsetzen zu müssen.
So bietet die Fa. BRAUN Lighting Solutions e.K. Lösungen nach unterschiedlichen Bauformen an, die einen Kegel-LED-Einbausatz, einen BeeLED-lnstallations Kit, einen sogenannten LURA LED-Einbausatz und als Alternative zu Gaslicht einen sogenannten Hislux und LED GASIight- Einbausatz anbieten, die alle unterschiedlichen Konstruktionsprinzipien unterliegen (siehe www.braun-liqhtinq.com). Ferner wird ein 3 LENS PINMODUL angeboten, jedoch ohne integriertes Netzbetriebsgerät, welches separat und fachgerecht verbaut werden muss. Diese Lösungen stellen zum einen enormen konstruktiven und finanziellen Aufwand dar, zum anderen erfordern diese Bauformen spezielle Kühlkörper, die ebenfalls unterschiedlich ausgeführt und teuer sind. Abgesehen davon, dass einige der dort vorgestellten Bauformen nicht dem Schutzgrad IP65
entsprechen.
Die Fa. RZB Rudolf Zimmermann Bamberg GmbH (siehe www.rzb.de) bietet LED- Umrüstsätze an, die in ihrer Geometrie auf Leuchten dieser Firma ausgelegt sind und die direkt am Netz zu betreiben sind. Da dort keine galvanische Trennung vom Netz vorgesehen ist, sind solche Umrüstungen nur vom Hersteller, respektive durch Fachbetriebe vornehmbar.
Ebenfalls reine Leiterplattenmodule, ohne galvanische Netztrennung und somit mit vorstehend beschriebenen Nachteilen behaftet, bietet die Fa. TURCK duotec GmbH (www.truck-duotec.com) an.
Von der Fa. MARK-TRONIK GmbH (www.flame-liqht.com) sind LED- Austauschleuchtmittel mit E27/E40-Anschluss für horizontal installierte und abwärts gerichtete Lampen bekannt (sogenannte Retro- Leuchtmittel). Diese ermöglichen einen schnellen Austausch gegen herkömmliche Leuchtmittel mit besagten Fassungen. Nachteilig dabei ist aber, dass vorhandene Betriebsgeräte wirkungslos geschaltet werden müssen, d.h. eine Änderung der inneren Verdrahtung der Leuchte ist notwendig, die wiederum nur von Fachpersonal ausgeführt werden kann. Die dazu angebotenen LED-Leuchtmittel sind kompakt mit integrierten Betriebsgeräten aufgebaut, d.h. es ist keine thermische Entkopplung zwischen LED und Elektronik gewährleistet. Weiterhin verändert sich die ursprüngliche Abstrahlcharakteristik des Lichtes und ist nicht weiter im Sinne einer Optimierung beeinflussbar.
Für rein runde Leuchten (Nostalgie- und Pilzleuchten), wie z. B. für Straßen-, Park-, Fußgängerzonen-, Parkplatz- und Tunnelbeleuchtung bewirbt die Fa. Endres Lighting GmbH mit„LED-Technik OHNE
ALUMINIUM-KÜHLRIPPEN" ein rundes LED-Modul mit
unterschiedlichen Durchmessern. Dieses LED-Modul ist horizontal in der Leuchte angeordnet und strahlt frei nach unten. Dieses Modul ist nur für runde Bauformen geeignet und besitzt konstruktionsbedingt nur einen Schutzgrad nach IP44 (www.endres-liqhtinq.de).
Spezielle LED-Umrüstsätze für Gaslaternen mit Systemleistungen von 20-40 W, die einen hohen Schutzgrad von IP65/IP66 aufweisen, werden von der Fa. STK-Technik GmbH (www.stk-technik.de) angeboten.
Unmittelbar den LED-Leuchtmitteln ist dort ein aufwändiger Kühlkörper zugeordnet. Weiter nachteilig bei diesen Lösungen ist, dass keine eigene Leuchtenklemmstelle für die Mastanschlussleitung vorgesehen ist, d.h. die vorhandene, ggf. marode Klemmstelle ist weiter zu nutzen. Der Kunde muss bei diesen Bauformen die mechanische Anpassung an die Bestandsleuchte selbst vornehmen, was einen erheblichen Aufwand und Fachpersonal bedingt. Gleiches gilt für den Einbau des Betriebsgerätes und die vorzunehmende neue Verdrahtung. Damit übernimmt der Kunde zwangsläufig die Verantwortung eines Leuchtenherstellers im Sinne des CE-Konformitätsnachweises. Vergleichbare Bauformen werden auch von anderen Herstellern angeboten, die jedoch mit vorgeschlagener erfindungsgemäßer Lösung noch weniger gemein haben.
Schließlich bietet die Fa. OS RAM GmbH
(http://www.osram.de/osram de/news-und-wissen/oem-news/2012/led- modul-dsl-fuer-nachruestunq-von-strassenleuchten) LED- Nachrüstmodule für Straßenleuchten an. Diese Bausätze aus LED-Modul und Montageplatte sind grundsätzlich an beliebige Leuchten anpassbar. Ein Vorteil dieser Bausätze ist eine gezieltere Lenkung des Lichts, durch mehrere LED-Module in unterschiedlicher Anordnung, wobei durch Weglassen von ein oder mehreren Platinen des Moduls gezielt Bereiche der Lichtverteilung ausgeblendet werden können. Der Bausatz wird bereits vom Hersteller speziell an die Leuchte angepasst. So kann bspw. ein Stadtwerke-Mitarbeiter das Modul dann ganz einfach vor Ort einbauen. Der Hauptnachteil dieser Lösung ist jedoch, dass sich die LED- Module nicht in einem hermetisch gegen Feuchtigkeit und Staub geschützten Bauraum befinden und dass jeder LED-Modul einen eigenen Kühlkörper erfordert, was wiederum einen hohen Material- und einen hohen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand bedingt.
Vorliegender Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen LED- Umrüstsatz für Außenleuchten anzugeben, der bei einheitlicher
technischer und baulicher Ausführung mit standardisierten
Einzelkomponenten einen multivalent einsetzbaren LED-Umrüstsatz (im Weiteren nur LED-Umrüstsatz genannt) für unterschiedlichste
Bestandsleuchten darstellt und der so auf geeignete vorhandene
Befestigungsflächen oder auf eine als Zubehör beigefügte mechanische Komponente (im Weiteren als Zwischenmontageplatte bezeichnet) mit stets einheitlicher mechanischer Montageschnittstelle montiert werden kann, so dass eine drehbare Ausrichtung in Straßenrichtung möglich ist, ohne den Leuchtenkopf in seiner ursprünglichen Orientierung zu verändern.
Der Nachteil bekannter Systeme, dass es stets einer zumindest mechanisch angepassten Ausführungsform des LED-Umrüstmoduls bedarf, um es exakt für eine spezielle Bestandsleuchte einzusetzen, soll damit vermieden werden. Damit ergibt sich als weitere Funktion der erwähnten Zwischenmontageplatte die Realisierung einer rein
mechanischen Adaption zu den Montageelementen des Gehäuses der Bestandsleuchte.
Von dem den LED-Umrüstsatz nachrüstenden Personal ist lediglich die Herstellung der elektrischen Verbindung mit einer Mastanschlussleitung und eine rein mechanische Befestigung des LED-Umrüstsatzes über eine Zwischenmontageplatte erforderlich.
Allein letztere Maßgabe ermöglicht es, dass kein spezielles Fachpersonal oder der Hersteller selbst für die Umrüstmontage erforderlich sind, sondern der gewünschte Austausch preiswert durch befugte städtische Mitarbeiter erfolgen kann, die für die elektrischen Arbeiten natürlich entsprechende fachliche Qualifikation besitzen müssen. Darin besteht ein Hauptvorteil vorliegender Erfindung, da der erfindungsgemäß
vorgeschlagene LED-Umrüstsatz eine komplett vorgefertigte Baugruppe darstellt, die eigenständig bereits alle sicherheitsrelevanten
Anforderungen nach den gültigen Standards für Außenleuchten erfüllt. Der erfindungsgemäße LED-Umrüstsatz genügt durch seinen
eigenständigen Schutzgrad gegen Eindringen von Wasser und
Fremdkörpern von mindestens IP65 bereits den Anforderungen an eine Außenleuchte selbst.
Freigabe- und Typprüfungen für die Eignung von vorgesehenen
Umrüstungen können deshalb schon vom Hersteller des
erfindungsgemäßen LED-Umrüstsatzes als auch von einer zugelassenen Prüfstelle angeboten und vorgenommen werden.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass der Hersteller nicht nur ein LED-Modul mit standardisierten Baugruppen fertigen kann, sondern der gesamte LED-Umrüstsatz sich stets in seinem mechanischen Aufbau gleicht, also auch mit identischen mechanischen Komponenten auskommt. Damit ergibt sich ein deutlicher Vorteil beim Einkauf der Komponenten, in der Fertigungstechnologie und bei der Approbation des Produktes durch eine unabhängige Prüfstelle. Lediglich das LED-Modul als Leuchtmittel wird den Anforderungen angepasst eingesetzt, jedoch nur bzgl. der Anzahl der LED und/oder Lichtfarbe der LED und/oder Optiken für die Abstrahlcharakteristik.
Für den Anwender ergibt sich der entscheidende Vorteil, dass er unabhängig von der Art der Bestandsleuchten überall das baugleiche LED-Umrüstmodul einsetzen kann bzw. im Einsatz hat. Weiterhin sind LED-Umrüstmodule mit lichttechnisch gleicher Ausführung
gegeneinander austauschbar, die Ersatzteilhaltung und der Service vereinfachen und reduzieren sich deutlich.
Die notwendige mechanische Individualität bei unterschiedlichen
Bestandsleuchten wird einzig über eine Zwischenmontageplatte realisiert, als Schnittstelle zwischen LED-Umrüstmodul und Gehäuse der
Bestandsleuchte. Damit hat auch der Anwender bzw. Umrüster die
Möglichkeit, diese Zwischenmontageplatte selbst herzustellen bzw. nach Zeichnungsvorgabe durch den Hersteller des LED-Umrüstsatzes herstellen zu lassen.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, das System einer LED-Umrüstung für Straßen- und Außenleuchten so auszulegen, dass ein geeignetes Thermomanagement realisierbar und somit für das LED-Umrüstmodul eine ausreichende Entwärmung der LED erfolgt. Dazu ist ein
ausreichender Wärmeübergang vom LED-Umrüstmodul zur
Zwischenmontageplatte notwendig, welches damit eine dritte Aufgabe als Kühlfläche zu übernehmen hat, optional auch mit zusätzlicher Nutzung des Bestandsgehäuses als Wärmesenke. Somit stellt die
Zwischenmontageplatte nicht nur eine mechanische Verbindung
zwischen LED-Umrüstmodul und Bestandsgehäuse her, sondern auch eine thermische Kopplung zur Wärmeabfuhr vom LED-Modul.
Optional liegt die Aufgabe vor, den elektrischen Anschluss des LED- Umrüstmoduls so auszulegen, dass eine gefahrlose Trennung vom Netz innerhalb der Leuchte zu Wartungsarbeiten möglich ist, wodurch für derartige Routinearbeiten keine elektrotechnische Fachkraft mehr erforderlich ist. Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst, Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der
nachgeordneten Ansprüche.
Das Wesen vorliegender Erfindung besteht darin, dass ein kompletter LED-Umrüstsatz für Außenleuchten vorgeschlagen wird, der eine LED- Modulbaugruppe beinhaltet, die mit ihrer Bodenplatte flächig und bündig auf eine wärmeleitende Montageplatte aufgesetzt und über ein ihre Bodenplatte erfassendes Wärmeleitpad und eine elektrische
Isolationsschicht mit der Montageplatte verbunden ist und der
Stromanschluss der LED-Modulbaugruppe durch die Montageplatte auf deren gegenüberliegende Ebene geführt ist, wobei die Montageplatte vorzugsweise rund ausgeführt ist und am Außenrand konzentrische Langlöcher aufweist, die vorzugsweise eine Dreiteilung in einem 120°- Raster enthält, so dass eine stets einheitliche mechanische
Montageschnittstelle entsteht für vorzugsweise drei Befestigungspunkte im Radius der Langlochgeometrie, womit eine drehbare Ausrichtung in Straßenrichtung etc. möglich ist. Im Rahmen der Erfindung ist
die Montageplatte in ihrer flächenhaften Ausdehnung um ein
vorgebbares Mindestmaß größer ist als der Außendurchmesser des Zusatzgehäuses des LED-Moduls festgelegt, um einen möglichst großen wärmeleitenden Kontakt zu einer Zwischenmontageplatte herzustellen. Dabei ist die Zwischenmontageplatte so ausgebildet, dass ihr ein kreisrunder Durchbruch mit einem etwas größeren Durchmesser als dem Außendurchmesser des Zusatzgehäuse des LED-Moduls gegeben ist, so dass das LED-Umrüstmodul mit seiner Lichtaustrittsseite und dem
Zusatzgehäuse durch den Durchbruch hindurch treten kann.
Bevorzugt ist die Zwischenmontageplatte mit drei Befestigungspunkten im Radius der Langlochgeometrie versehen, die die erwähnte
Montageschnittstelle zum LED-Umrüstmodul bilden und in ihrer weiteren technischen Ausbildung die mechanische Montageschnittstelle zur konkreten Bestandsleuchte gewährleistet.
Die erfindungsgemäße Montageplatte ist ferner an der der LED- Modulbaugruppe gegenüberliegenden Ebene mit einem mechanischen Trägerelement versehen, an dem, von der Montageplatte beabstandet, an sich übliche Netzbetriebsgeräte und Leuchtenklemmen zum direkten Anschluss an eine Mastanschlussleitung vorgesehen sind. Alle elektrischen Verbindungen von der LED-Modulbaugruppe zum
Netzbetriebs- und Steuergerät und zu den Leuchtenklemmen im LED- Umrüstsatz sind bereits herstellerseitig komplett verdrahtet und die gesamte Baugruppe ist durch innere oder äußere Isolationsmittel gedichtet mindestens gemäß Schutzgrad IP65 ausgeführt.
Beim Umrüsten von Bestandsleuchten zeigt sich dann der erhebliche Vorteil der vorgeschlagenen Lösung darin, dass die Bestandsleuchte lediglich vollständig von allen vorhanden Verdrahtungselementen und ggf. vorhandenen elektrischen Betriebsgeräten zu entkernen ist und vom Monteur anschließend einzig eine elektrische Verbindung von der vorhandenen (oder im Falle von Gaslampen zu legenden)
Mastanschlussleitung herzustellen und der erfindungsgemäße LED- Umrüstsatz über seine Zwischenmontageplatte mit dem Gehäuse der Bestandsleuchte mechanisch zu verbinden ist.
So zeigt sich der erste Hauptvorteil vorliegender Erfindung, der darin besteht, dass einzig die Zwischenmontageplatte in ihrer äußeren Kontur und/oder Profilierung, entsprechend der vorgegebenen Einbaugeometrie der Bestandleuchte unterliegt, welche als rein mechanisch
herzustellende Komponente ausgesprochen kostengünstig gefertigt werden kann. Das LED-Umrüstmodul ist erfindungsgemäß stets
einheitlich ausgeführt, komplett montiert und funktions- und
sicherheitstechnisch ab Werk geprüft und leicht über die mechanische Schnittstelle zur Zwischenmontageplatte so in Position zu drehen, dass eine mögliche Straßenrichtung für die lichttechnische
Abstrahlcharakteristik gemäß Orientierung der Optiken auf dem LED- Umrüstmodul gut einzustellen und über die bevorzugten drei
Befestigungspunkte, vorzugsweise ausgebildet als Schraubverbindungen, leicht zu fixieren ist.
Die spezielle sonstige beanspruchte Ausgestaltung der
Zwischenmontageplatte gewährleistet darüber hinaus, dass einzig durch sie, d.h. ohne aufwändige und speziell angepasste Kühlkörper, die
Kühlung der LED-Modulbaugruppe derart bewirkt wird, dass über die Montageplatte des LED-Umrüstmoduls und deren direkte, flächenhafte Kontaktierung mit der Zwischenmontageplatte eine Wärmeableitung in diese erfolgt und damit ein ausreichendes Kühlflächenpotential entsteht. Sind die speziellen Einbaubedingungen so, dass die
Zwischenmontageplatte darüber hinaus mit dem Leuchtengehäuse der Bestandsleuchte direkt verbindbar ist, kann eine zusätzliche
Wärmeableitung über selbiges erfolgen, was jedoch keine Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit vorliegender Erfindung ist.
Als besonders vorteilhaft lässt sich das beschriebene Konzept gestalten, wenn zum Netzanschluss die Mastanschlussleitung über einen
Kabelsteckverbinder mit hohem Schutzgrad (mind. IP65) realisiert wird. Hierbei ist zum mechanischen Einbau des Systems keine Elektrofachkraft mehr erforderlich, die Arbeiten beschränken sich auf mechanische
Tätigkeiten, die Netzverbindung wird dann über den Steckverbinder vorgenommen, der allen sicherheitsrelevanten Vorgaben zur Nutzung von Nichtfachpersonal entspricht. Gleiches gilt bei späteren Wartungsarbeiten (Säubern des Leuchteninnenraumes) oder Austausch des LED- Umrüstsatzes. Dabei ist es unerheblich, ob der Part des Steckverbinders ab Werk auf Seiten des LED-Umrüstsatzes direkt am oder im Gehäuse des Netzbetriebsgerätes angeordnet ist oder über ein Leitungsstück die Verbindung Leitung auf Leitung realisiert ist.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung sollen nachstehende
Ausführungsbeispiele und Figuren dienen. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung mit allen
wesentlichen Einzelelementen in Explosionsdarstellung;
Fig. 1a eine perspektivische Draufsicht auf die Oberseite einer
Ausführung nach Fig. 1 im verbauten Zustand;
Fig. 2 eine perspektivische Draufsicht auf die Oberseite einer
Ausführung nach Fig. 1 vor dem verbauten Zustand und Fig. 3 eine beispielhafte, spezielle Einbausituation eines
erfindungsgemäßen LED-Umrüstsatzes in einer
Schirmleuchte.
Es soll vorsorglich betont werden, wenn im Nachfolgenden und den Patentansprüchen von einer LED-Modulbaugruppe und einem
Netzbetriebsgerät gesprochen wird, dass unter die erfindungsgemäße Lösung selbstverständlich auch der Einsatz mehrere unterteilter und ggf. getrennt ansteuerbarer LED-Modulbaugruppen und Netzbetriebsgeräten fallen sollen, solange diese dem grundsätzlichen neuen
Anordnungsprinzip vorliegender Erfindung folgen. Die Figuren 1 zeigt die Ausführungsform des LED-Umrüstmoduls der Erfindung mit allen wesentlichen Einzelelementen in
Explosionsdarstellung. Auf einer vorzugsweise runden Montageplatte 2 ist in Lichtaustrittsrichtung die LED-Modulbaugruppe 1 , als Leiterplatte für LEDs mit Optiken 15, mit dem sie umschließenden Zusatzgehäuse 7 zur Sicherung des entsprechenden Schutzgrades montiert. Auf der Rückseite der Montageplatte 2 sind über ein Trägerelement 3, hier ausgebildet als Haltewinkel, das Netzbetriebsgerät 4, die Verdrahtung sowie die
Netzanschlussdose 5 mit Netzklemme 51 ersichtlich. Die Montageplatte 2 ist im dargestellten Beispiel mit drei Langlöchern 21 am äußeren Umfang versehen, die das Zusatzgehäuse 7 seitlich konzentrisch derart überragt, dass eine Kontaktfläche 91 (vgl. Fig. 2) bildbar ist, wobei im Beispiel die Dreiteilung der Langlöcher nur durch kleine Stege auf dem gesamten Umfang gebildet wird. Die Dreiteilung ist nicht zwangsläufig erforderlich, auch eine Zwei- oder Vierteilung ist im Rahmen der Erfindung möglich. Aus Gründen eines möglichst großen Drehwinkels, im speziellen Beispiel von etwa 110° und einer guten Stabilität der Montageplatte 2 stellt sich die Dreiteilung aber als besonders vorteilhaft dar. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, dass die vorgesehenen Langlöcher 21
vorzugsweise in einer Dreiteilung in einem 120°-Raster ausgeführt sind und radial vom Zentrum der Montageplatte 2 unterschiedlich weit beabstandet und sich umfangsmäßig gegenseitig teilweise überlappend ausgeführt sind, so dass Verdrehungen größer 120° ermöglicht sind. Demzufolge sind auch mindestens, die Endanschläge bildende drei Befestigungselemente 23 im Radius der Langlöcher zur Führung und Fixierung des LED-Umrüstmoduls auf der Zwischenmontageplatte 9 vorgesehen, die bevorzugt als Schrauben mit metrischem Gewinde ausgeführt sind und in die Gewindebuchsen 92 der
Zwischenmontageplatte 9 bei Montage eingeführt werden. Ebenso könnte auch eine Befestigung mit Muttern vorgesehen sein oder die Einführung der Befestigungselemente von der Abstrahlseite her vorgenommen werden.
Die Zwischenmontageplatte 9 ist stets mit einem kreisrunden Durchbruch 93 versehen, der einen wenig größeren Durchmesser aufweist, als der Außendurchmesser des Zusatzgehäuses 7 sowie im Beispiel mit den im Radius der Langlöcher 21 platzieren drei Gewindebuchsen 92, woraus sich die komplette mechanische Schnittstelle zwischen der Montageplatte 2 und Zwischenmontageplatte 9 ergibt. Die sich durch diesen Aufbau ergebende überlappende Kontaktfläche 91 ist in Fig. 2 dargestellt, deren Funktion weiter unten erläutert wird.
Die Außenkontur der Zwischenmontageplatte 9 mit ihren
Befestigungspunkten 94 orientiert sich ausschließlich an der
Einbausituation der Bestandsleuchte und kann somit unterschiedliche Lösungen aufweisen (Löcher für Verschraubungen, Scharniere,
Auflagelaschen oder Gewindebohrungen) und ist in den Figuren lediglich beispielhaft angedeutet.
Bei der Montage des LED-Umrüstmoduls mit der Montageplatte 2 auf die Zwischenmontageplatte 9 wird das LED-Umrüstmodul zunächst richtig orientiert aufgesetzt und kann nun nach lockerem Anziehen der
Befestigungselemente 23 innerhalb eines Winkels von 120° durch
Verdrehung fein justiert werden. Danach werden im Beispiel die
Schrauben als Befestigungselemente 23 festgezogen.
Das LED-Umrüstmodul mit Zusatzgehäuse 7 für die LED- Modulbaugruppe 1 ist insbesondere zur Sicherung eines hohen
Schutzgrades gegen Staub und Wasser, für ein optimales thermisches Management und zur Möglichkeit eines direkten Netzanschlusses wie folgt beschrieben aufgebaut:
Zur LED-Modulbaugruppe 1 ist zur effektiven Wärmeableitung zur Montageplatte 2 einerseits zunächst ein in den Figuren nicht näher bezeichnetes Wärmeleitpad vorgesehen, das zur Montageplatte 2 hin eine ebenfalls nicht dargestellte elektrische Isolationsschicht aufweist, die flächenmäßig der Fläche der eingesetzten LED-Modulbaugruppe 1 entspricht. Die in Fig. 1 nicht ersichtlichen elektrischen Anschlüsse (vgl. dazu Fig. 1a) der LED-Modulbaugruppe 1 werden gedichtet durch eine Kabeldurchführung 73 auf die gegenüber liegende Ebene 22 der
Montageplatte 2 geführt. Weiterhin ist in der Montageplatte 2 zum LED- Innenraum ein Druckausgleichsventil 74 vorgesehen. Dieses bewirkt, dass bei Erwärmung oder Abkühlung des LED-Innenraums im vollständig montierten Zustand bei Betrieb stets ein Druckausgleich herbeigeführt wird. Auf das nicht dargestellte, an sich übliche Wärmeleitpad ist die eigentliche LED-Modulbaugruppe 1 aufgesetzt, die mit der Montageplatte 2 verschraubt ist. In diesem Beispiel ist weiterhin ersichtlich, dass ein die LED-Modulbaugruppe 1 und o.g. Kabeldurchführung 73 und das
Druckausgleichsventil 74 umgebender erster Dichtring 71 vorgesehen ist. Auf diesen Dichtring 71 wird ein die LED-Modulbaugruppe 1 umfassender Gehäusering 16 aufgesetzt, welcher diese in der Höhe überragt und der vorteilhaft aus einem optisch transparenten oder transluzentem Material gefertigt ist. Auf den Gehäusering 16 folgt ein weiterer Dichtring 71 , auf den eine den Lichtaustritt gewährleistende Abdeckscheibe 17 aufgelegt wird, die über einen Spannring 18 alle Komponenten des
Zusatzgehäuses 7 mit der Montageplatte 2 dichtend verschrauben lässt. Ist dies erfolgt, genügt der gesamte Zusatzgehäuseinnenraum
mindestens der Schutzgradanforderung IP65.
Alternativ kann das Zusatzgehäuse 7 aus einer tiefgezogenen oder spritzgießtechnisch hergestellten und die LED-Modulbaugruppe 1 umfassenden Kunststoffabdeckung bestehen, die wiederrum mit einem Dichtring 71 auf der Montageplatte 2 aufgesetzt und mit dieser dicht verschraubt ist. Diese Kunststoffabdeckung kann aus transparentem oder transluzentem Material ausgeführt sein und ersetzt im Wesentlichen die Bauteile Gehäusering 16 und Abdeckscheibe 17.
Es liegt darüber hinaus im Rahmen der Erfindung, dass die LED- Modulbaugruppe 1 in sich vollständig vergossen ausgeführt ist.
Auf der der LED-Modulbaugruppe 1 gegenüberliegenden Ebene 22 der Montageplatte 2 ist zunächst ein Trägerelement 3 vorgesehen, welches ebenfalls mit der Montageplatte 2, bevorzugt durch Versch raubung, verbunden ist. Wie auch aus den weiteren Figuren ersichtlich, ist dieses Trägerelement 3 bevorzugt als ein Winkel derart ausgebildet, dass der Winkel zur Montageplatte 2 hingerichtet und im verbauten Zustand anliegend zumindest einen ersten kleinflächigen Schenkel 31 nach Fig. 1a aufweist, wobei der von der Montageplatte 2 abweisende zweite großflächigere Schenkel 32 so ausgeführt ist, dass er unterschiedliche Einbaulagen von Netzbetriebsgeräten 4, je nach vorgegebener äußerer Leuchtengehäuseform, ermöglicht. In diesem speziellen Beispiel ist ein Netzbetriebsgerät 4 quer liegend mit dem Schenkel 32 verschraubt dargestellt. In einer auf der anderen Fläche des Schenkels 32
vorgesehenen Anschlussdose 5 sind in der Darstellung nach Fig. 1 Leuchtenklemmen 51 ersichtlich, an die der direkte Anschluss an die in Fig. 1a angedeutete Mastanschlussleitung 6 erfolgt. Alle vorgenannten Baugruppen im Netzbetriebsgerät 4, der Anschlussdose 5 als auch die jeweiligen Verdrahtungen untereinander und der Stromanschluss 14 zur LED-Modulbaugruppe sind normgemäß mindestens nach IP65 gedichtet ausgeführt.
Eine vorteilhafte Ausbildung des Netzanschlusses ist zusätzlich gegeben, wenn die Mastanschlussleitung 6 gemäß Fig. 1a in deren Fortführung mit einem lösbaren Steckverbinder ausgeführt wird, zur Erzielung der oben beschriebenen Vorteile bei der Montage des LED-Umrüstsatzes.
Genanntes Trägerelement 3 ist im Beispiel, wie auch die Montageplatte 2, ebenfalls aus Aluminium gefertigt und die vorgesehene Beabstandung des Netzbetriebsgerätes gewährleistet selbst bei einem solch gut wärmeleitenden Material keine unzulässige Erwärmung durch die von der LED-Modulbaugruppe 1 im Betrieb abgegebenen Wärme. Es liegt selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, das Trägerelement 3 aus einem schlecht wärmeleitenden Material zu fertigen.
Die spezielle Ausbildung der Montageplatte 2 gewährleistet allein noch nicht die geforderte Wärmeableitung, sondern die im Zusammenspiel mit der Zwischenmontageplatte 9 gebildete Kontaktfläche 91 in ihrer
Ausbildung als Kreisring mit einerseits dem Außendurchmesser der Montageplatte 2 und andererseits dem Außendurchmesser des
Zusatzgehäuses 7 des LED-Moduls, wie in Fig. 2 detaillierter dargestellt. Diese Kontaktfläche 91 beträgt ausführungsgemäß mindestens 250 cm2 und kann bei hohen leistungsseitigen Ansprüchen auch hinsichtlich des Wärmeübergangswiderstandes optimiert werden durch Wärmeleitpaste oder Wärmeleitpads.
Die gesamte zur Kühlung notwendige Fläche, bestehend aus den zur Umgebungsluft gegebene Summe der Flächen von der Montageplatte 2 und der Zwischenmontageplatte 9, hängen vom Leistungskonzept des LED-Umrüstsatzes und der möglicherweise zusätzlichen Wärmesenke seitens des Bestandsgehäuses ab und müssen im Labor jeweils bewertet werden.
Im Beispiel der Fig.1 und Fig. 1a sind die Montageplatte 2 und die
Zwischenmontageplatte 9 mit einer Dicke von mindestens 3 mm
ausgeführt, wenn sie aus Aluminium gefertigt sind. Der Außendurchmesser der Montage platte 2 beträgt in diesem speziellen Ausführungsbeispiel 254mm, derjenige des Durchbruches 93 in der Zwischenmontageplatte 9 175mm bei einem Durchmesser des
Zusatzgehäuses 7 von 170mm.
Die Montagesituation des LED-Umrüstsatzes auf eine
Zwischenmontageplatte 9 ist bestimmt durch den realisierten
Teilkreisdurchmesser von 236,5mm für die Langlöcher in der
Montageplatte 2 und den dazu korrespondierenden Gewindebuchsen 92 in der Zwischenmontageplatte 9.
Aus den vorgehend beschriebenen Angaben ist leicht ersichtlich, dass der Zwischenmontageplatte 9 eine beliebige äußere Kontur gegeben werden kann, die mit der Einbaugeometrie des sie aufnehmenden Leuchtengehäuses korrespondiert und mit diesem direkt oder über weitere mechanische Anschlussmittel verschraub- bzw. montierbar ist, wie beispielsweise über Befestigungspunkte 94. Das heißt, dass die Zwischenmontageplatte 9 an ihrem äußeren Umfang, außerhalb des Bereichs der Kontaktfläche 91 , beliebig gestaltet und von einer Ebene abweichend ausbildbar ist, so dass sie an die jeweiligen
Einbaubedingungen einer Bestandsleuchte beliebig anpassbar ist.
Durch eine vorgesehene Variabilität der Anbringung der
Netzbetriebsgeräte 4 und Anschlussdosen 5 beim LED-Umrüstmodul ist eine Anpassung an die möglichen Einbautiefen von Bestandsleuchten problemlos gegeben, ohne das Wesen vorliegender Erfindung und den grundsätzlichen Aufbau des LED-Umrüstmoduls zu verlassen.
Da im Sinne der Erfindung das jeweilige LED-Umrüstmodul mit jeder, außerhalb der Kontaktfläche beliebig gestalteten Zwischenmontageplatte 9 über eine einheitliche mechanische Schnittstelle drehbar und lösbar verbunden ist, ist es somit möglich, einzig durch Anpassung der äußeren Kontur und/oder Profilierung der Zwischenmontageplatte 9 eine, entsprechend der Einbaugeometrie unterschiedlicher
Leuchtengehäuseformen, variable Ausbildung des Systems einer LED- Umrüstung vorzuhalten, bei ansonsten identischem LED-Umrüstmodul selbst. Dies stellt gegenüber den bekannten, auf jeweils spezielle
Leuchtenausführungen abgestellten Lösungen des Standes der Technik, einen weiteren erheblichen ökonomischen Vorteil vorliegender Erfindung dar. Figur 1a zeigt die oberen Baugruppen des LED-Umrüstsatzes nach Fig. 1 im vollständig verdrahteten Zustand und montiert auf einem
Zwischenmontageblech 9 zur besseren Verdeutlichung des Hauptvorteils vorliegender Erfindung mit den dort sichtbaren Verdrahtungen 14 und 72. Sämtliche vorstehend unter der Beschreibung zu Fig. 1 genannte
Baugruppen werden als ein einheitlicher und nach mindestens dem Schutzgrad IP65 entsprechend ausgeführter LED-Umrüstsatz dem
Umrüster zur Verfügung gestellt, wobei das Zwischenmontageblech 9 auch von anderen unabhängigen Herstellern oder Lieferanten, mit der Maßgabe der Einhaltung der Mindestfläche zur Bildung der Kontaktfläche 91 , gestellt werden kann. Der Umrüster muss lediglich eine vollständige Entkernung der Bestandsleuchten bis hin zur Mastanschlussleitung 6 vornehmen und das Zwischenmontageblech 9 rein mechanisch im
Bestandsgehäuse vormontieren. Anschließend braucht er lediglich die Anschlussdose 5 des LED-Umrüstmoduls zu öffnen, dort die
Mastanschlussleitung 6 mit den Leuchtenklemmen 51 zur verbinden (respektive über eine Steckverbindung herzustellen, siehe oben), die Anschlussdose 5 wieder zu verschließen und die Montageplatte 2 an den vorgesehenen Stellen mit der vormontierten Zwischenmontageplatte 9 zu verbinden. Weiterhin ist aus Fig. 1 a ersichtlich, wie der Stromanschluss 14 der LED-Modulbaugruppe 1 (siehe Fig. 1 ) hermetisch gemäß
Schutzgradanforderung von mindestens IP65 gedichtet durch die
Montageplatte 2 auf deren gegenüberliegende Ebene 22 geführt ist und innerhalb der durch den Gehäusering 16 (siehe Fig. 1 ) umfassten Fläche in der Montageplatte 2 nebst eines Druckausgleichsventils 74 angeordnet ist.
Figur 2 zeigt das komplett montierte LED-Umrüstmodul mit Montageplatte 2 vor der Montage auf die Zwischenmontageplatte 9. Bei der Montage taucht das hier nicht sichtbare Zusatzgehäuse 7 der LED- Modulbaugruppe 1 durch den kreisrunden Durchbruch 93 der
Zwischenmontageplatte 9. Die schraffierte Fläche zeigt die Kontaktfläche 91 zwischen beiden Platten, die nicht nur als mechanische Auflagefläche, sonders als Wärmeübergangsbereich vom LED-Umrüstmodul zur
Zwischenmontageplatte 9 dient. Über die Zwischenmontageplatte 9 wird somit, je nach thermischer Anforderung, ausreichend Kühlfläche zur Verfügung gestellt.
Figur 3 zeigt schließlich eine konkrete Einbausituation eines LED- Umrüstsatzes für eine Glockenleuchte, wobei ein LED-Umrüstsatz im Wesentlichen nach Fig. 1 zum Einsatz gelangt. Eine solche
Glockenleuchte kann auch ein unter Bestandsschutz fallendes
Gasleuchtengehäuse sein. Hier wäre dann lediglich eine elektrische Mastanschlussleitung vollständig neu zu verlegen. In der linken Abbildung von Fig. 3 ist eine schematische äußere Ansicht einer solchen
Glockenleuchte dargestellt und in der rechten Abbildung ein Schnitt entlang einer Ebene A-A, gemäß der linken Abbildung. In Ergänzung zu den in Figur 1 beschriebenen Einzelkomponenten ist hier ersichtlich, wie die Montageplatte 2 mit der Zwischenmontageplatte 9 über die
Befestigungselemente 23 verbunden ist. Das äußere Erscheinungsbild der jeweilig umgerüsteten Bestandsleuchte bleibt bei Einsatz des erfindungsgemäßen LED-Umrüstsatzes in jedem Fall erhalten, was mit zu den Vorzügen vorliegender Erfindung zählt.
Bezuqszeichenliste
1 - LED-Modulbaugruppe
11 - Bodenplatte der LED-Modulbaugruppe
14 - Stromanschluss LED-Modul
15 - LED mit Optik
16 - Gehäusering
17 - Abdeckscheibe
18 - Spannring
2 - Montageplatte
21 - konzentrische Langlöcher
22 - Ebene der Montageplatte
23 - Befestigungselemente
3 - Trägerelement/Winkel
31 - kleinflächiger Schenkel
32 - großflächiger Schenkel
4 - Netzbetriebsgerät
5 - Anschlussdose
51 - Leuchtenklemmen
6 - Mastanschlussleitung
7 - Zusatzgehäuse
71 - Isolationsmittel/Dichtring
72 - Verdrahtungen
73 - Kabeldurchführung
74 - Druckausgleichventil
75 - Zugentlastungs- und Dichtmuffen
8 - Leuchtengehäuseteil
9 - Zwischenmontageplatte
91 - Kontaktfläche
92 - Gewindebuchsen
93 - kreisrunder Durchbruch
94 - Befestigungspunkte

Claims

Patentansprüche
1. LED-Umrüstsatz für Außenleuchten, beinhaltend eine LED- Modulbaugruppe (1 ), die mit ihrer Bodenplatte (1 1 ) flächig und bündig auf eine wärmeleitende Montageplatte (2) aufgesetzt und über ein die Bodenplatte erfassendes Wärmeleitpad und eine elektrische Isolationsschicht mit der Montageplatte (2) verbunden ist und die LED-Modulbaugruppe (1 ) durch ein Zusatzgehäuse (7) und mindestens einem dieses mit der Montageplatte (2) dichtend verbindenden Isolationsmittel (71 ) vollständig nach mindestens IP65 hermetisch gedichtet ausgeführt ist und der Stromanschluss (14) der LED-Modulbaugruppe (1 ) durch die Montageplatte (2) hindurch auf deren gegenüberliegende Ebene (22) geführt ist, wobei die Montageplatte (2) an der, der LED-Modulbaugruppe (1 ) gegenüberliegenden Ebene (22) mit einem mechanischen
Trägerelement (3) versehen ist, an dem, von der Montageplatte (2) beabstandet, an sich übliche Netzbetriebsgeräte (4) und
Leuchtenklemmen (51 ) zum direkten Anschluss an eine
Mastanschlussleitung (6) vorgesehen sind, dadurch
gekennzeichnet, dass die Montageplatte (2) das Zusatzgehäuse (7) seitlich konzentrisch derart überragt, dass eine Kontaktfläche (91 ) bildbar ist, die eine flächige Wärmeübertragung auf eine
Zwischenmontageplatte (9) gewährleistet, der ein kreisrunder Durchbruch (93) zur Aufnahme des Zusatzgehäuses (7) gegeben ist, wobei die Montageplatte (2) an ihrem äußeren
Berandungsbereich mit Langlöchern (21 ), die auf, in Bezug zur Montageplatte (2), konzentrischen Kreislinien angeordnet sind, versehen ist, in die Befestigungs- und Arretierungsmittel (23) zur wärmeübertragenden Verbindung mit der Zwischenmontageplatte (9) eingreifen.
2. LED-Umrüstsatz nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die vorgesehenen Langlöcher (21 ) vorzugsweise in einer
Dreiteilung in einem 120°-Raster ausgeführt sind und radial vom Zentrum der Montageplatte (2) gleich beabstandet sind.
3. LED-Umrüstsatz nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die vorgesehenen Langlöcher (21 ) vorzugsweise in einer
Dreiteilung in einem 120°-Raster ausgeführt sind und radial vom Zentrum der Montageplatte (2) unterschiedlich beabstandet und sich umfangsmäßig gegenseitig teilweise überlappend ausgeführt sind, so dass Verdrehungen größer 120° ermöglicht sind.
4. LED-Umrüstsatz nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungs- und Arretierungsmittel (23) durch in die
Langlöcher (21 ) eingreifende metrische Schrauben gebildet sind, die in korrespondierende Gewindelöcher oder Bohrungen der Zwischenmontageplatte (9) eingreifen oder über entsprechende Muttern mit dieser verschraubbar sind.
5. LED-Umrüstsatz nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenmontageplatte (9), dem Verlauf der Langlöcher (21 ) folgend, mehrere Gewindelöcher oder Bohrungen zur Aufnahme der Befestigungs- und Arretierungsmittel (23) gegeben sind, so dass eine beliebige Ausrichtung des LED-Umrüstsatzes gegenüber der Zwischenmontageplatte (9) ermöglicht ist.
6. LED-Umrüstsatz nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenmontageplatte (9) an ihrem äußeren Umfang, außerhalb des Bereichs der Kontaktfläche (91 ), beliebig gestaltet und von einer Ebene abweichend ausbildbar ist, so dass sie an die jeweiligen Einbaubedingungen einer Bestandsleuchte beliebig anpassbar ist.
7. LED-Umrüstsatz nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Montageplatte (2) so groß festgelegt ist, dass die Größe der Kontaktfläche (91 ) zur Zwischenmontageplatte (9) mindestens 250 cm2 beträgt.
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