EP3627035B1 - Leuchtvorrichtung für die integration in eine verkehrsfläche - Google Patents

Leuchtvorrichtung für die integration in eine verkehrsfläche Download PDF

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EP3627035B1
EP3627035B1 EP19198347.7A EP19198347A EP3627035B1 EP 3627035 B1 EP3627035 B1 EP 3627035B1 EP 19198347 A EP19198347 A EP 19198347A EP 3627035 B1 EP3627035 B1 EP 3627035B1
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EP
European Patent Office
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lighting device
filling
carrier profile
legs
profile
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EP3627035A1 (de
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Christian Huckschlag
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Individual
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Publication of EP3627035A1 publication Critical patent/EP3627035A1/de
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Publication of EP3627035B1 publication Critical patent/EP3627035B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
    • F21S8/02—Lighting devices intended for fixed installation of recess-mounted type, e.g. downlighters
    • F21S8/022—Lighting devices intended for fixed installation of recess-mounted type, e.g. downlighters intended to be recessed in a floor or like ground surface, e.g. pavement or false floor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C17/00—Pavement lights, i.e. translucent constructions forming part of the surface
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
    • E01F9/50—Road surface markings; Kerbs or road edgings, specially adapted for alerting road users
    • E01F9/576—Traffic lines
    • E01F9/582—Traffic lines illuminated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S4/00—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources
    • F21S4/20—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources with light sources held by or within elongate supports
    • F21S4/28—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources with light sources held by or within elongate supports rigid, e.g. LED bars
    • 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
    • F21V31/00—Gas-tight or water-tight arrangements
    • F21V31/03—Gas-tight or water-tight arrangements with provision for venting
    • 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
    • F21W2111/00—Use or application of lighting devices or systems for signalling, marking or indicating, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00
    • F21W2111/02—Use or application of lighting devices or systems for signalling, marking or indicating, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00 for roads, paths or the like
    • 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 a lighting device for integration in a traffic area, especially accessible by vehicles, consisting of a carrier profile and at least one light source which is arranged in or below a filling made of at least partially transparent filling material in the carrier profile, the carrier profile being U-shaped in cross-section is formed and has two legs and a web connecting the legs.
  • Traffic areas in particular those that vehicles can drive on, are well known. There is a particular requirement here that such traffic areas have a sufficient load-bearing capacity and, moreover, are also resistant to abrasion, for example from vehicle tires.
  • the traffic areas should have a certain porosity so that rainwater can not only be drained off near the surface, but also penetrate into the traffic areas in order to then be discharged into an area outside the traffic areas.
  • traffic areas must also be resistant to temperature fluctuations, so that the traffic areas are as resistant as possible to both low temperatures and high temperatures in direct sunlight.
  • Such traffic areas which are made of concrete, asphalt and / or bitumen are known. Basically, these traffic areas have also proven their worth, insofar as the above-mentioned requirements have to be met.
  • traffic lights can be integrated in the area of pedestrian crossings.
  • Certain areas of traffic areas can also be subdivided into areas as required by lighting devices, for example in the area of parking garages, in order to provide areas of different sizes for different vehicles. Reservations of parking spaces can also be displayed by such lighting devices.
  • a traffic area which consists of a base layer and a cover layer arranged above the base layer, the cover layer consisting of irregularly shaped, at least light-reflecting, but in particular also additionally permeable to light rays and optionally refractive glass bodies, which are coated with a binder of the polymer or Resin are bound.
  • an element which converts light energy into electrical energy, this element being protected from the weather and direct contact and excessive load in an area within or below the top layer, but in any case above the base layer, so that in addition to the safety aspect for this Element also ensures that a sufficient amount of light energy penetrates the cover layer and can reach the element, so that the light energy incident on the element in this regard is sufficient for the operation of an electrical consumer.
  • This prior art cites, for example, light sources as electrical consumers that can be arranged on the base layer and next to the top layer, the light rays of which are emitted into the top layer in the direction of a surface normal of the top layer and / or parallel to a surface of the top layer.
  • a generic lighting device with at least one light-emitting diode which is at least partially embedded in a translucent solid material, this material surrounding at least the upper region of the diode.
  • the translucent solid material comprises an adhesive and solid particles with dimensions between 1 mm and 16 mm, which are suitable for refracting the light.
  • the solid material and the diode are arranged in a U-shaped profile element, a sheet metal with a trapezoidal cross-section being additionally inserted into this profile element, which on the one hand carries the diode and on the other hand forms a cavity within the profile element, which, among other things, also serves to guide power lines serves to the diode.
  • the solid particles are designed as glass spheres, the diodes not being covered by the glass spheres.
  • This lighting device has a number of disadvantages.
  • the design with glass spheres forms a very tight packing of material, the cavities of which are then filled with synthetic resin. This basically avoids the discharge of rainwater. Precipitation water freezes on the surface, especially at cold temperatures, and leads to a very smooth surface that is prone to accidents.
  • the synthetic resin can at least partially lose its connection to the glass spheres due to the different coefficients of thermal expansion of the materials. Rainwater can then penetrate the profile element and cause corrosion. In addition, rainwater that has penetrated can freeze at low temperatures and lead to further destruction of the solid material made of glass spheres and synthetic resin.
  • the diodes are unprotected.
  • Penetrating grit particles for example abrasion from the road surface, can accumulate above the diode and move in the direction of the diode under pressure, for example from vehicles, and destroy it upon contact.
  • the filling and / or the filling material is or are water-permeable and that the carrier profile has at least one opening through which water and / or other liquids can exit.
  • rainwater can diffuse through the filling and / or the filling material.
  • this has at least one opening so that the rainwater that flows through the Filling and / or the filling material has diffused to escape outside the lighting device.
  • the opening is preferably arranged in the area of the web connecting the legs.
  • the web can also be designed as a perforated plate. It is only necessary to ensure that the required load-bearing capacity of the lighting device is guaranteed even when vehicles are driven over it.
  • openings can also be provided in the area of the legs of the support profile, so that rainwater can also escape from the support profile via the legs.
  • the light source is preferably designed as a diode strip and extends in particular over at least half the length of the support profile. This enables full-area illumination of the surface of the lighting device.
  • the diode strip can be designed in such a way that it emits light of different colors so that, for example, the lighting device lights up in signal green or in signal red and can thus be used as a traffic light system in a traffic area.
  • the colors can be controlled via a circuit.
  • the carrier profile has support elements on a surface facing away from the filling, which are preferably L, U or T-shaped.
  • the support elements are preferably arranged on the web of the carrier profile so that the carrier profile rests on the support elements in the intended arrangement in a traffic area.
  • the rainwater can thus flow off via the opening in the carrier profile and is led away in an area below the carrier profile without the carrier profile with the web or part of the legs being arranged in the precipitation profile.
  • the area below the web can thus be used as a temporary reservoir for different purposes To compensate for the runoff velocities of the rainwater. In any case, the rainwater can be drained as quickly and completely as possible from the lighting device.
  • the support elements stand on an inner layer of the traffic area. As a rule, this layer is also permeable to water, so that rainwater can flow off through this layer.
  • broken glass which is bound with a binding agent
  • the glass chippings have uneven edges so that only very small points of contact with neighboring chippings are formed, between which the binding agent has an adhesive effect. Accordingly, it is also an aim of the lighting device according to the invention to use as little binding agent as possible. On the one hand, this serves to keep the costs for the filling material low.
  • the use of a small proportion of binder has the advantage that the water permeability of the filling remains very high, so that rainwater can also diffuse very quickly through the filling or the filler material. Nevertheless, a sufficient connection of the broken glass particles should be ensured so that even driving over the lighting device does not lead to individual broken glass particles being torn out.
  • broken clear glass which has a high level of light permeability, is used as the broken glass.
  • This material is also suitable for allowing sunlight to pass in the direction of the light source and, in this area, to provide additional equipment, for example photovoltaic modules, which convert sunlight into electrical energy.
  • the legs of the support profile are angled at their free ends in opposite directions.
  • the angled ends can rest on parts of the traffic area and thus provide a better introduction of pressure into the traffic area.
  • the surfaces of the angled part of the legs can be used, for example, for the arrangement of photovoltaic modules in order to use them to generate electrical energy when light is irradiated, which is used at a later point in time to operate the lighting device.
  • the carrier profile it has proven to be advantageous to design the carrier profile with a plurality of openings arranged at regular intervals, these openings Openings are preferably arranged in the longitudinal axis direction of the support profile.
  • Several rows of openings can also be arranged next to one another in the direction of the longitudinal axis. Furthermore, it can be provided that the transition areas of the legs in the web of the support profile are lined with profile parts with a triangular cross-section, so that the rainwater is drained off in a simple manner in the direction of the openings. In addition, such a development prevents that in the transition areas of the legs in the webs within the carrier profile, in particular capillary rainwater remains, which could lead to corrosion damage or frost bursts.
  • the carrier profile and / or the filling has a water permeability k f value of greater than or equal to 5.4 ⁇ 10 -5 m / s according to DIN 18 130.
  • Water permeability is the property of a layer of a building material or component to allow water to flow through open pores.
  • Water-permeable asphalt base layers that are used for traffic areas can be installed under conventional paving and paving, for example.
  • the above-mentioned value for water permeability of greater than 5.0 or 5.4 x 10 -5 m / s fulfills the requirements that proper drainage of a traffic area of 270 liters (sx ha) is possible.
  • the carrier profile preferably consists of a corrosion-resistant metal, in particular stainless steel or acrylic glass.
  • a corrosion-resistant metal in particular stainless steel or acrylic glass.
  • the support profile is also the possibility of producing the support profile from aluminum, whereby it must of course be taken into account that aluminum can also be exposed to corrosion, especially in connection with salts.
  • the load-bearing capacity of the support profile is to be interpreted by corresponding material thicknesses of the legs and the web. It must be taken into account here that traffic areas that can be driven on by vehicles must have a minimum compressive strength of 120 MN per m 2.
  • the load capacity of the lighting device should be at least 3 to 5 times higher and reach at least 60% of the pressure load capacity of a stone chippings surface.
  • the filling has quartz sand as a further component.
  • Quartz sand is a type of sand that consists predominantly of quartz grains.
  • the carrier profile can alternatively also be made from Acrylic glass can be formed in order to enable the emission of light via the carrier profile.
  • an aliphatic polyurethane is used as the binder, a one-component polyurethane in particular having proven to be suitable.
  • the filling preferably has 4 to 7% by volume, in particular 6% by volume, of binder. This proportion of binder has proven to be particularly advantageous in connection with a filler material for the filling which is formed from particles with a maximum grain size of 10 mm.
  • the single FIGURE shows a lighting device 1 for integration into a traffic area (not shown in more detail) which, for example, can also be driven on by vehicles.
  • the lighting device 1 consists of a carrier profile 2.
  • the carrier profile 2 is U-shaped in cross section and has a web 3 and two legs 4 aligned at right angles thereto.
  • the carrier profile 2 is made of stainless steel.
  • the lighting device 1 has a diode strip as the light source 5, which extends over the entire length of the carrier profile 2.
  • the light source 5 is arranged above the web 3 and a distance is provided between the light source 5 and the web 3.
  • the web 3 and the two legs 4 define a receiving space 6 in which, in addition to the light source 5, a filling 7 made of a filling material 8 is arranged.
  • the filling material 8 consists of glass chippings and a binding agent, namely an aliphatic polyurethane, the filling 7 having 6% by volume of binding agent and the filling material 8 having particles of clear glass with a maximum grain size of 10 mm.
  • the filling 7 and thus also the filling material 8 are arranged above the light source 5, the filling material 8 being permeable to water and light.
  • two support elements 10 with an L-shaped cross section are arranged on the outside.
  • support elements 10 with a T-shaped cross-section can also be arranged, for example between the L-shaped support elements 10. It is also possible to design the support elements 10 in a U-shaped cross-section in order to provide a larger connecting surface between the support elements 10 and the carrier profile 2.
  • the carrier profile 2 has a large number of openings 11 in the area of the web 3 and openings 12 in the area of the legs 4. These openings 11, 12 serve as outlets for rainwater penetrating into the lighting device 1. It can be seen here that the openings 12 are arranged in a region of the legs 4 directly above the connecting line to the web 3.
  • the light source 5 consists of a light band with several LEDs, which are arranged on a common carrier element.
  • the back of the carrier element is self-adhesive.
  • the distance between two adjacent LEDs is approx. 16.6 mm, with the LEDs having a beam angle of 120 °.
  • the carrier element has a width of 10 mm and a height of 2.5 mm.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung für die Integration in eine Verkehrsfläche, insbesondere von Fahrzeugen befahrbar, bestehend aus einem Trägerprofil und zumindest einer Lichtquelle, die in oder unterhalb einer Füllung aus zumindest teilweise lichtdurchlässigem Füllmaterial im Trägerprofil angeordnet ist, wobei das Trägerprofil im Querschnitt u-förmig ausgebildet ist und zwei Schenkel und einen, die Schenkel verbindenden Steg aufweist.
  • Verkehrsflächen, insbesondere solche, die von Fahrzeugen befahrbar sind, sind hinlänglich bekannt. Hierbei besteht insbesondere die Anforderung, dass derartige Verkehrsflächen eine ausreichende Tragkraft aufweisen und darüber hinaus auch widerstandsfähig gegen Abrieb, beispielsweise durch Fahrzeugreifen sind. Darüber hinaus sollen die Verkehrsflächen eine gewisse Porosität aufweisen, sodass Niederschlagswasser nicht nur oberflächennah abgeführt werden kann, sondern auch in die Verkehrsflächen eindringt, um dann in einen Bereich außerhalb der Verkehrsflächen abgeführt zu werden. In gleicher Weise müssen Verkehrsflächen auch gegen Temperaturschwankungen beständig sein, sodass die Verkehrsflächen sowohl möglichst gegen tiefe Temperaturen als auch gegen hohe Temperaturen bei direkter Sonneneinstrahlung beständig sind. Bekannt sind derartige Verkehrsflächen, die aus Beton, Asphalt und/oder Bitumen ausgebildet werden. Diese Verkehrsflächen haben sich dem Grunde nach auch bewährt, soweit die voranstehend genannten Anforderungen erfüllt werden müssen.
  • Darüber hinaus besteht in zunehmendem Maße der Wunsch und auch die Anforderung Verkehrsflächen durch Signalanlagen sicherer zu machen. So können in Verkehrsflächen beispielsweise Lichtzeichenanlagen im Bereich von Fußgängerüberwegen integriert werden. Auch können bestimmte Flächen von Verkehrsflächen durch Leuchtvorrichtungen bedarfsgerecht in Bereiche unterteilt werden, beispielsweise im Bereich von Parkhäusern, um unterschiedlich große Flächen für unterschiedliche Fahrzeuge bereitzustellen. Auch können durch solche Leuchtvorrichtungen Reservierungen von Parkflächen angezeigt werden. Schließlich ist es durch gattungsgemäße Leuchtvorrichtungen möglich auch den Verlauf von Verkehrsflächen, beispielsweise Gehwege, Fahrbahnen oder Fahrtrichtungen anzuzeigen.
  • Aus der DE 10 2016 002 839 A1 ist beispielsweise eine Verkehrsfläche bekannt, die aus einer Tragschicht und einer oberhalb der Tragschicht angeordneten Deckschicht besteht, wobei die Deckschicht aus unregelmäßig geformten, zumindest lichtreflektierenden, insbesondere aber ergänzend auch für Lichtstrahlen durchlässigen und gegebenenfalls brechenden Glaskörpern besteht, die mit einem Bindemittel vom Typ Polymer oder Kunstharz gebunden sind. Bei dieser Verkehrsfläche ist ein Element vorgesehen, welches Lichtenergie in elektrische Energie umwandelt, wobei dieses Element geschützt vor Witterungseinflüssen und direktem Kontakt und übermäßiger Belastung in einem Bereich innerhalb oder unterhalb der Deckschicht, jedenfalls aber oberhalb der Tragschicht angeordnet ist, sodass neben dem Sicherheitsaspekt für dieses Element auch gewährleistet ist, dass eine ausreichende Menge an Lichtenergie die Deckschicht durchdringt und das Element erreichen kann, sodass die diesbezüglich auf das Element auftreffende Lichtenergie für den Betrieb eines elektrischen Verbrauchers ausreicht.
  • Als elektrische Verbraucher nennt dieser Stand der Technik zum Beispiel Lichtquellen, die auf der Tragschicht und neben der Deckschicht angeordnet seien können, wobei deren Lichtstrahlen in Richtung einer Flächennormalen der Deckschicht und/oder parallel zu einer Fläche der Deckschicht in die Deckschicht emittiert werden.
  • Des Weiteren ist aus der EP 0 658 655 B1 eine gattungsgemäße Leuchtvorrichtung mit zumindest einer Licht emittierenden Diode bekannt, die zumindest teilweise in ein durchscheinendes Festmaterial eingebettet ist, wobei dieses Material zumindest den oberen Bereich der Diode umgibt. Bei dieser Leuchtvorrichtung ist vorgesehen, dass das durchscheinende Festmaterial ein Haftmittel und Festpartikel mit Abmessungen zwischen 1 mm und 16 mm umfasst, die geeignet sind das Licht zu brechen. Das Festmaterial und die Diode sind in einem u-förmigen Profilelement angeordnet, wobei in dieses Profilelement ergänzend ein im Querschnitt trapezförmig ausgebildetes Blech eingesetzt ist, welches einerseits die Diode trägt und andererseits einen Hohlraum innerhalb des Profilelements ausbildet, der unter anderem auch der Führung von Energieleitungen zur Diode dient.
  • Die Festpartikel sind als Glaskugeln ausgebildet, wobei die Dioden nicht von den Glaskugeln überdeckt sind.
  • Diese Leuchtvorrichtung hat eine Vielzahl von Nachteilen. Zum einen bildet die Ausgestaltung mit Glaskugeln eine sehr dichte Materialpackung, deren Hohlräume sodann noch mit Kunstharz ausgefüllt sind. Hierdurch wird dem Grunde nach eine Abführung von Niederschlagswasser vermieden. Insbesondere bei kalten Temperaturen gefriert das Niederschlagswasser auf der Oberfläche und führt zu einer sehr glatten Oberfläche, die unfallträchtig ist. Darüber hinaus ist festzustellen, dass durch wechselnde Temperaturen im Laufe der Jahreszeiten das Kunstharz seine Verbindung zu den Glaskugeln durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten der Materialien zumindest teilweise verlieren kann. Niederschlagswasser kann dann in das Profilelement eindringen und Korrosion verursachen. Eingedrungenes Niederschlagswasser kann darüber hinaus bei tiefen Temperaturen gefrieren und zu einer weitergehenden Zerstörung des Festmaterials aus Glaskugeln und Kunstharz führen.
  • Des Weiteren sind die Dioden ungeschützt. Eindringende Splittpartikel, also beispielsweise Abrieb des Straßenbelags können sich oberhalb der Diode ansammeln und sich bei Druckbelastung, beispielsweise durch Fahrzeuge in Richtung auf die Diode bewegen und diese bei Kontakt zerstören.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es auch daher Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Leuchtvorrichtung für die Integration in eine Verkehrsfläche zu schaffen, die die voranstehend genannten Merkmale vermeidet und insbesondere auch bei wechselnden Temperaturen eine ausreichende Witterungsbeständigkeit aufweist, wobei darüber hinaus eine hohe Verkehrssicherheit gegeben sein soll.
  • Zur Lösung dieser Aufgabenstellung wird vorgeschlagen, dass die Füllung und/oder das Füllmaterial wasserdurchlässig ist beziehungsweise sind und dass das Trägerprofil zumindest eine Öffnung aufweist, durch die Wasser und/oder andere Flüssigkeiten austreten können.
  • Bei der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung ist somit vorgesehen, dass Niederschlagswasser durch die Füllung und/oder das Füllmaterial diffundieren kann. Um Korrosion und/oder Frostsprengungen im Bereich des Trägerprofils zu vermeiden weist dieses zumindest eine Öffnung auf, sodass das Niederschlagswasser, welches durch die Füllung und/oder das Füllmaterial diffundiert ist nach außerhalb der Leuchtvorrichtung austreten kann. Die Öffnung ist hierbei vorzugsweise im Bereich des die Schenkel verbindenden Stegs angeordnet. Der Steg kann auch als Lochblech ausgebildet sein. Hierbei ist lediglich darauf zu achten, dass die erforderliche Tragfähigkeit der Leuchtvorrichtung auch bei einem Überfahren mit Fahrzeugen gewährleistet bleibt. Ergänzend können natürlich Öffnungen auch im Bereich der Schenkel des Trägerprofils vorgesehen sein, sodass auch über die Schenkel Niederschlagswasser aus dem Trägerprofil austreten kann. Größere Menge Niederschlagswasser können somit schnell und effektiv abgeführt werden. Hierdurch wird insbesondere auch der Vorteil erzielt, dass auf der Füllung sich ansammelndes Niederschlagswasser nicht zu einer Gefährdung der darüberfahrenden Fahrzeuge oder der darüber laufenden Fußgänger führt. Bereits ein geringer Feuchtigkeitsfilm kann den Reibwiderstandswert auf einer Verkehrsfläche deutlich reduzieren. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft das Niederschlagswasser abzuleiten, wobei die Erfindung vermeidet, dass das Niederschlagswasser sich im Trägerprofil ansammelt und somit eine Gefährdung für korrosionsgefährdete Bauteile der Leuchtvorrichtung darstellt.
  • Die Lichtquelle ist vorzugsweise als Diodenleiste ausgebildet und erstreckt sich insbesondere über zumindest die Hälfte der Länge des Trägerprofils. Hierdurch wird eine vollflächige Beleuchtung der Oberfläche der Leuchtvorrichtung ermöglicht. Die Diodenleiste kann derart ausgebildet sein, dass sie Licht unterschiedlicher Farben abstrahlt, sodass beispielsweise die Leuchtvorrichtung in Signal grün oder in Signal rot leuchtet und somit in einer Verkehrsfläche als Lichtzeichenanlage verwendbar ist. Die Farben können über eine Schaltung angesteuert werden.
  • Es ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass das Trägerprofil an einer der Füllung abgewandten Fläche Stützelemente aufweist, die vorzugsweise L-, u- oder T-förmig ausgebildet sind. Die Stützelemente sind bevorzugt am Steg des Trägerprofils angeordnet, sodass das Trägerprofil in der bestimmungsgemäßen Anordnung in einer Verkehrsfläche auf den Stützelementen aufsteht. Über die Öffnung im Trägerprofil kann somit das Niederschlagswasser abfließen und wird in einem Bereich unterhalb des Trägerprofils weggeführt, ohne dass das Trägerprofil mit dem Steg oder einem Teil der Schenkel im Niederschlagsprofil angeordnet ist. Der Bereich unterhalb des Stegs wird somit als vorübergehendes Reservoir nutzbar um unterschiedlich Abflussgeschwindigkeiten des Niederschlagswassers auszugleichen. In jedem Fall das Niederschlagswasser möglichst schnell und vollständig aus der Leuchtvorrichtung abgeführt werden. Die Stützelemente stehen hierbei auf einer inneren Schicht der Verkehrsfläche auf. In der Regel ist diese Schicht ebenfalls wasserdurchlässig, sodass das Niederschlagswasser über diese Schicht abfließen kann.
  • Als Füllmaterial hat sich insbesondere Glassplitt als geeignet erwiesen, welches mit einem Bindemittel gebunden ist. Der Glassplitt hat eine ungleichmäßige Kantenausbildung, sodass sich nur sehr kleine Kontaktpunkte zu benachbarten Splittpartikeln ausbilden, zwischen denen das Bindemittel eine verklebende Wirkung hat. Demzufolge ist es auch ein Ziel der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung möglichst wenig Bindemittel zu verwenden. Dies dient zum einen dazu, die Kosten für das Füllmaterial gering zu halten. Des Weiteren hat die Verwendung von einem geringen Anteil Bindemittel den Vorteil, dass die Wasserdurchlässigkeit der Füllung sehr hoch bleibt, sodass Niederschlagswasser auch sehr schnell durch die Füllung beziehungsweise das Füllmaterial diffundieren kann. Dennoch soll eine ausreichende Verbindung der Glassplittpartikel gewährleistet sein, so dass auch ein Überfahren der Leuchtvorrichtung nicht zum Herausreißen einzelner Glassplittpartikel führt.
  • Als Glassplitt wird insbesondere gebrochenes Klarglas verwendet, welches eine hohe Lichtdurchlässigkeit aufweist. Dieses Material ist auch geeignet, Sonnenlicht in Richtung auf die Lichtquelle durchzulassen und in diesem Bereich ergänzend Einrichtung, zum Beispiel Photovoltaikmodule vorzusehen, die Sonnenlicht in elektrische Energie wandeln.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schenkel des Trägerprofils an ihren freien Enden in entgegengesetzte Richtungen abgewinkelt sind. Durch diese Ausgestaltung können die abgewinkelten Enden auf Teilen der Verkehrsfläche aufliegen und somit eine bessere Druckeinleitung in die Verkehrsfläche bereitstellen. Des Weiteren können die Flächen des abgewinkelten Teils der Schenkel beispielsweise für die Anordnung von Photovoltaikmodulen genutzt werden, um über diese bei Lichteinstrahlung elektrische Energie zu erzeugen, die zu einem späteren Zeitpunkt zum Betrieb der Leuchtvorrichtung genutzt wird. Für eine verbesserte Abführung des Niederschlagswassers hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Trägerprofil mit mehreren, in gleichmäßigen Abständen angeordneten Öffnungen auszubilden, wobei diese Öffnungen vorzugsweise in Längsachsenrichtung des Trägerprofils angeordnet sind. Auch können mehrere Reihen von Öffnungen nebeneinander in Längsachsenrichtung verlaufend angeordnet sein. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Übergangsbereiche der Schenkel in den Steg des Trägerprofils mit im Querschnitt 3-eckig ausgebildeten Profilteilen ausgekleidet sind, sodass das Niederschlagswasser in einfacher Weise in Richtung zu den Öffnungen abgeleitet wird. Darüber hinaus wird durch eine derartige Weiterbildung verhindert, dass in den Übergangsbereichen der Schenkel in die Stege innerhalb des Trägerprofils, insbesondere kapillares Niederschlagswasser verbleibt, welches zu Korrosionsschäden beziehungsweise zu Frostsprengungen führen könnte.
  • Um eine ausreichende Permeabilität zu erzielen ist es nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass das Trägerprofil und/oder die Füllung eine Wasserdurchlässigkeit kf-Wert von größer gleich 5,4 x 10-5 m/s nach DIN 18 130 aufweist. Unter der Wasserdurchlässigkeit ist die Eigenschaft einer Schicht eines Baustoffes oder Bauteils zu verstehen, Wasser durch offene Poren hindurch fließen zu lassen. Wasserdurchlässige Asphalttragschichten, die für Verkehrsflächen Verwendung finden können beispielsweise unter konventionellen Pflasterdecken und Plattenbelegen eingebaut werden. Der voranstehend genannte Wert für die Wasserdurchlässigkeit von größer 5,0, beziehungsweise 5,4 x 10-5 m/s erfüllt die Voraussetzungen, dass eine ordnungsgemäße Entwässerung einer Verkehrsfläche bei 270 Liter (s x ha) möglich ist.
  • Vorzugsweise besteht das Trägerprofil aus einem korrosionsbeständigem Metall, insbesondere Edelstahl oder aus Acrylglas. Es besteht aber auch die Möglichkeit das Trägerprofil aus Aluminium herzustellen, wobei hier natürlich zu berücksichtigen ist, das Aluminium ebenfalls Korrosion ausgesetzt sein kann, insbesondere in Verbindung mit Salzen. In Abhängigkeit des verwendeten Materials für das Trägerprofil ist im Übrigen die Tragfähigkeit des Trägerprofils durch entsprechende Materialstärken der Schenkel und des Stegs auszulegen. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass bei von Fahrzeugen befahrbaren Verkehrsflächen eine Mindestdruckfestigkeit von 120 MN pro m2 gegeben sein muss. Die Belastbarkeit der Leuchtvorrichtung sollte hier zumindest 3 bis 5 Mal höher sein und zumindest 60% der Druckbelastbarkeit eines Steinsplittbelages erreichen. Um eine hohe Druckfestigkeit zu erzielen kann vorgesehen sein, dass die Füllung als weiteren Bestandteil Quarzsand aufweist. Quarzsand bezeichnet einen Typ von Sand, der überwiegend aus Quarzkörnern besteht. Das Trägerprofil kann alternativ auch aus Acrylglas ausgebildet werden, um die Emission von Licht auch über das Trägerprofil zu ermöglichen.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass als Bindemittel ein aliphatisches Polyurethan Verwendung findet, wobei sich insbesondere ein einkomponentiges Polyurethan als geeignet erwiesen hat. Insgesamt weist die Füllung vorzugsweise 4 bis 7 Vol.-%, insbesondere 6 Vol.-% Bindemittel auf. Dieser Bindemittelanteil hat sich als besonders vorteilhaft in Verbindung mit einem Füllmaterial für die Füllung erwiesen, das aus Partikeln mit einer maximalen Korngröße von 10 mm ausgebildet ist.
  • Schließlich hat es sich als vorteilhaft erwiesen die Lichtquelle unter oder in der Füllung und somit von der Füllung überdeckt anzuordnen. Hierdurch wird vermieden, dass Fremdpartikel, beispielsweise von der Verkehrsfläche abgelöste Splittpartikel in den Bereich der Lichtquelle gelangen und diese beschädigen oder zerstören.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung. In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Leuchtvorrichtung in dreidimensionaler Ansicht dargestellt.
  • Die einzige Figur zeigt eine Leuchtvorrichtung 1 für die Integration in eine nicht näher dargestellte Verkehrsfläche, die beispielsweise auch von Fahrzeugen befahrbar ist. Die Leuchtvorrichtung 1 besteht aus einem Trägerprofil 2. Das Trägerprofil 2 ist im Querschnitt u-förmig ausgebildet und weist einen Steg 3 und zwei rechtwinklig dazu ausgerichtete Schenkel 4 auf. Das Trägerprofil 2 besteht aus Edelstahl.
  • Des Weiteren weist die Leuchtvorrichtung 1 als Lichtquelle 5 eine Diodenleiste auf, die sich über die gesamte Länge des Trägerprofils 2 erstreckt. Die Lichtquelle 5 ist oberhalb des Stegs 3 angeordnet und zwischen der Lichtquelle 5 und dem Steg 3 ist ein Abstand vorgesehen.
  • Der Steg 3 und die beiden Schenkel 4 definieren einen Aufnahmeraum 6, in dem neben der Lichtquelle 5 eine Füllung 7 aus einem Füllmaterial 8 angeordnet ist.
  • Das Füllmaterial 8 besteht aus Glassplitt und einem Bindemittel, nämlich einem aliphatischen Polyurethan, wobei die Füllung 7 6 Vol.-% Bindemittel aufweist und das Füllmaterial 8 Partikel aus Klarglas mit einer maximalen Korngröße von 10 mm aufweist.
  • Die Füllung 7 und damit auch das Füllmaterial 8 sind oberhalb der Lichtquelle 5 angeordnet, wobei das Füllmaterial 8 wasserdurchlässig und lichtdurchlässig ist. An einer Unterseite 9 des Stegs 3 des Trägerprofils 2 sind außenseitig zwei im Querschnitt L-förmige Stützelemente 10 angeordnet. Alternativ oder ergänzend können auch im Querschnitt T-förmig ausgebildete Stützelemente 10, beispielsweise zwischen den L-förmig ausgebildeten Stützelementen 10 angeordnet sein. Auch besteht die Möglichkeit die Stützelemente 10 im Querschnitt u-förmig auszubilden, um eine größere Verbindungsfläche zwischen den Stützelementen 10 und dem Trägerprofil 2 bereitzustellen.
  • Ergänzend ist zu erkennen, dass das Trägerprofil 2 eine Vielzahl von Öffnungen 11 im Bereich des Stegs 3 sowie Öffnungen 12 im Bereich der Schenkel 4 aufweist. Diese Öffnungen 11, 12 dienen als Auslässe für in die Leuchtvorrichtung 1 eindringendes Niederschlagswasser. Hierbei ist zu erkennen, dass die Öffnungen 12 in einem Bereich der Schenkel 4 unmittelbar oberhalb der Verbindungslinie zum Steg 3 angeordnet sind.
  • Die Lichtquelle 5 besteht aus einem Lichtband mit mehreren LED, die an einem gemeinsamen Trägerelement angeordnet sind. Das Trägerelement ist rückseitig selbstklebend ausgebildet. Der Abstand zwischen zwei benachbart angeordneten LED beträgt ca. 16,6 mm wobei die LED einen Abstrahlwinkel von 120° aufweisen. Das Trägerelement hat eine Breite von 10 mm und eine Höhe von 2,5 mm.
    • Bezugszeichen
    • 1
    Leuchtvorrichtung
    2
    Trägerprofil
    3
    Steg
    4
    Schenkel
    5
    Lichtquelle
    6
    Aufnahmeraum
    7
    Füllung
    8
    Füllmaterial
    9
    Unterseite
    10
    Stützelement
    11
    Öffnung
    12
    Öffnung

Claims (13)

  1. Leuchtvorrichtung für die Integration in eine Verkehrsfläche, insbesondere von Fahrzeugen befahrbar, bestehend aus einem Trägerprofil (2) und zumindest einer Lichtquelle (5), die in einer Füllung (7) aus zumindest teilweise lichtdurchlässigem Füllmaterial (8) im Trägerprofil (2) angeordnet ist, wobei das Trägerprofil (2) im Querschnitt im Wesentlichen u-förmig ausgebildet ist und zwei Schenkel (4) und einen, die Schenkel (4) verbindenden Steg (3) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Füllung (7) und/oder das Füllmaterial (8) wasserdurchlässig ist bzw. sind und dass das Trägerprofil (2) zumindest eine Öffnung (11, 12) aufweist, durch die Wasser und/oder andere Flüssigkeiten austreten können.
  2. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Lichtquelle (5) als Diodenleiste ausgebildet ist und sich über zumindest die Hälfte der Länge des Trägerprofils (2) erstreckt.
  3. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Trägerprofil (2) an einer der Füllung (7) abgewandten Fläche (9) Stützelemente (10) aufweist, die vorzugsweise L- oder T-förmig ausgebildet sind.
  4. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Füllmaterial (8) aus Glassplit und einem Bindemittel besteht.
  5. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schenkel (4) an ihren freien Enden in entgegengesetzte Richtungen abgewinkelt sind.
  6. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Trägerprofil (2) mehrere, in gleichmäßigen Abständen angeordnete Öffnungen (11, 12) aufweist.
  7. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Trägerprofil (2) und/oder die Füllung (7) eine Wasserdurchlässigkeit kf-Wert von größer gleich 5,4 x 10-5 m/s nach DIN 18 130, vorzugsweise größer gleich 5,0 x 10-5 m/s nach DIN 18 130 aufweist.
  8. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Trägerprofil (2) aus einem korrosionsbeständigen Metall, insbesondere Edelstahl oder aus Acrylglas besteht.
  9. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Bindemittel ein aliphatisches Polyurethan ist.
  10. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Füllung (7) 4 bis 7 Vol.-% Bindemittel aufweist.
  11. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Füllung (7) ein Füllmaterial (8) mit einer maximalen Korngröße von 10 mm aufweist.
  12. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Lichtquelle (5) unter oder in der Füllung (7) und somit von der Füllung (7) überdeckt angeordnet ist.
  13. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Füllung (7) insbesondere bis zu 35% Quarzsand aufweist.
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