EP4160088A1 - Modularer aufbau einer led-leuchte - Google Patents
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- EP4160088A1 EP4160088A1 EP21200356.0A EP21200356A EP4160088A1 EP 4160088 A1 EP4160088 A1 EP 4160088A1 EP 21200356 A EP21200356 A EP 21200356A EP 4160088 A1 EP4160088 A1 EP 4160088A1
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- F21V19/003—Fastening of light source holders, e.g. of circuit boards or substrates holding light sources
- F21V19/0035—Fastening of light source holders, e.g. of circuit boards or substrates holding light sources the fastening means being capable of simultaneously attaching of an other part, e.g. a housing portion or an optical component
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- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Definitions
- the present invention relates to the modular design of a lamp, in particular an interior lamp for illuminating workplaces, which has a number of separately formed components which are aligned with one another in the lamp.
- Luminaires are preferably constructed in a modular manner because this makes it possible to always use the same modules for the design of different luminaires.
- the components can include, in particular, LED modules, which include one or more LEDs (Light Emitting Diodes, which is understood here to mean any form of semiconductor light source), reflectors and lenses made from different materials and using different manufacturing processes.
- LEDs Light Emitting Diodes, which is understood here to mean any form of semiconductor light source
- reflectors and lenses made from different materials and using different manufacturing processes.
- different materials have different coefficients of thermal expansion. During thermal heating, the positioning of the components can therefore shift in relation to one another. However, this shift should have as little influence as possible on the optical system of the luminaire.
- the different expansions of the components during operation of the lamp produce noises, which are particularly undesirable for interior lamps in office applications.
- the object of the present invention is therefore to provide a modular lamp which is easy to construct and, despite thermal expansion of the module components, prevents optical defects and noise generation during operation of the lamp as far as possible.
- the lamp according to the invention comprises at least one device mount, an LED module, a lens element and a reflector. These components are designed separately and mechanically connected in the lamp. However, the mechanical connection does not include a material connection. This means that the parts can also be separated from one another without being destroyed.
- a special feature of the lamp according to the invention is the design of the form-fitting connections, which align the individual components in the lamp with one another.
- a first positive connection between the LED module and the device mount positions the LED module relative to the device mount in a longitudinal and transverse direction of the device mount.
- the terms lengthwise and crosswise always refer to the expansion of the equipment carrier. However, if the device carrier has a square shape, the terms longitudinal and transverse direction are interchangeable.
- the lens element and the reflector are aligned with one another with a positive interlocking.
- This second form-fit provides that the lens element and the reflector engage directly with one another and is particularly helpful since the lens element and the reflector have a great influence on the optical properties of the system.
- These two components should therefore be aligned with one another as precisely as possible, which is made possible by the interlocking of the two components.
- a third positive connection is provided between the LED module and the reflector. Since the alignment of the LED module in relation to the reflector also has a major impact on the optical quality of the light, this positive fit is an advantage.
- the reflector is snapped into the device carrier. This keeps the lamp together as a whole. A direct connection between the LED module or the lens element and the gear tray is therefore no longer necessary.
- the lens element can be moved freely in relation to the LED module.
- the LED module develops heat during operation, which can be transferred to the adjacent components.
- the lens can move relative to the LED module. This does not have a major impact on the optical quality of the luminaire, small tolerances in the position between the lens element and the light source are acceptable in the LED module, because a displacement of an LED in relation to the optical axis of a large-area lens only has a very small effect on the generated light distribution of the lens.
- the LED module and the lens element are indirectly aligned with each other by the three mold locks mentioned above.
- the reflector is locked in the device mount in an insertion direction, which exerts a hold-down force on the lens element and/or the LED module in a direction towards the device mount, in order to close the lens element and/or the LED module in the luminaire hold.
- the snap-in connection between the reflector and the device mount can also be used to indirectly hold the lens element and the LED module on the device mount without additional components. Since the precise alignment of the lens element and the LED module in relation to the device mount is irrelevant for the optical properties of the light, these components also do not require their own connection to the device mount.
- the pressing down also makes it possible for the LED module to be pressed flat against the device mount, so that a good thermal connection is formed between the device mount and the LED module. This has the advantage that the device mount can also serve as a heat sink for the LED module, without separate fastening means being necessary in order to firmly connect the LED module directly to the device mount.
- the reflector exerts the hold-down force only with one or more point supports on the lens element.
- the point support serves to reduce noise (slip-stick effect) that can occur due to the different thermal expansion between the reflector and the lens element.
- Both components are aligned with each other by the third form fit. Nevertheless, when thermally heated, the two components can shift against each other in the longitudinal direction. However, such a displacement in a direction perpendicular to a pressing force can lead to the development of noise, because the two surfaces pressed against one another no longer easily slide over one another evenly. Due to the contact pressure, one surface remains on the other surface until the thermal stress is so great that the static friction is overcome and the surfaces then move jerkily against each other.
- the reflector has a contact protection which, together with the lens element, prevents an elongated object with a diameter of at least 3 mm from being inserted into the LED module in the area of conductor tracks of the LED module.
- the contact protection can, for example, on the front sides of the Reflector have a continuous surface, so that no gaps are formed in the lamp that allow access to the electrical conductors in the LED module with a gap of more than 3 mm. This prevents a thin metal object, eg a screwdriver or a piece of wire, from coming into contact with live parts of the lamp if the lamp is not properly maintained. Since the corresponding components of the lamp according to the invention are connected to one another by a form fit anyway, the operational safety of the lamp can be increased without great effort with the additional contact protection. Furthermore, this embodiment also has the advantage that an optically uniform appearance of the lamp is achieved.
- the reflector is designed as part of a luminaire grid that has inner walls that each surround one of a plurality of light exit openings of the luminaire. At least one LED of the LED module is preferably assigned to a light exit opening.
- Luminaire grids with reflective inner walls are preferred in interior lighting applications because of the improved protection against glare.
- the inner walls can also be light-absorbing.
- the modular construction according to the invention can be applied very easily to this type of luminaire, because the luminaire grid, which provides the reflective surfaces of the reflector, can be arranged over the lens element.
- the lens element can comprise a plurality of individual lenses, which are each arranged in a light exit opening of the luminaire grid and are held with said form fit.
- the individual lenses are also combined in one or more larger, preferably plate-shaped, lens elements, so that the lens element in each case extends over a number of light exit openings of the light grid and is positively connected to it.
- the first positive fit is formed by a protruding positioning element on the device mount, which engages in the recesses of the LED module, the engagement fixing the LED module relative to the device mount only in the longitudinal and transverse directions.
- the LED module is held centrally on the device mount.
- the LED module can be pushed onto the gear tray in the direction that is still free.
- the free direction of movement preferably corresponds exactly to the direction of insertion of the latching connection between the reflector and the equipment carrier. This fixes the LED module in all directions on the gear tray in connection with the reflector.
- a direct connection between the reflector and the LED module is not necessary. It is sufficient if the LED module has the Contact pressure of the reflector is held down indirectly by the lens element on the device carrier perpendicular to the transverse and longitudinal directions.
- the third positive connection is formed by interlocking positioning elements on the LED module and on the reflector, which fix the reflector to one another in relation to the LED module along a transverse direction of the device mount.
- the reflector can expand in the longitudinal direction of the device mount relative to the LED module. This prevents thermal stresses in the luminaire, while still keeping the reflector centered with respect to the LED module.
- the second form fit is formed by a protruding web of the lens element, which engages in a groove of the reflector, the engagement fixing the reflector relative to the lens element only along a transverse direction.
- This embodiment is particularly preferred in the case of longer reflectors, e.g. Thermal stresses between the lens element and the reflector are prevented in that the reflector can extend in the longitudinal direction of the lens element or of the device mount, the lens element being held centered relative to the reflector transversely to the longitudinal extent of the lamp.
- the reflector has a plurality of elastic latching lugs on opposite side walls of the reflector for latching the reflector into the device carrier, which latches are latched into a corresponding number of recesses on two opposite sides of the device carrier.
- the locking lugs are provided on two opposite side walls of the reflector or the device carrier, because this centers the reflector in the device carrier and also the insertion direction of the reflector is perpendicular to the transverse and longitudinal extent of the device carrier in the direction of the lens element and the LED module can take place.
- the lamp in the illustrated embodiment comprises a device mount 2, in which an LED module 3, a lens element 4 and a reflector 5, which is designed as a lamp grid, are arranged.
- the equipment carrier 2 has an approximately U-shaped cross section perpendicular to a longitudinal extension.
- the equipment carrier is preferably formed from sheet metal.
- the LED module 3 rests flat on the inside of the bottom of the U-shaped device mount 2 .
- the LED module 3 includes a printed circuit board on which a number of LEDs are arranged in a row and electrically contacted. The LED module 3 is simply inserted into the device carrier from below and is held on the floor of the device carrier 2 by being pressed down by the reflector 5 and the lens element 4 .
- the reflector 5 is inserted into the device carrier and snapped into recesses 21 in the side walls of the U-shaped device carrier 2 with locking lugs 54 on the side walls of the reflector 5 .
- Reflector 5 is snapped into place by a movement perpendicular to the flat extension of LED module 3 in the direction of the bottom of device mount 2.
- lens element 4 is still inserted into reflector 5. Through this the reflector 5 presses with the lens element 4 onto the LED module 3 and thereby holds all the components of the light in the gear tray 2.
- the LED module 3 is positioned on the device mount 2 .
- recesses 30 are provided on the long sides of the LED module, which engage in corresponding projections 20 on the equipment carrier, such as in figure 5 shown.
- the interlocking of the positioning elements 20 with the recesses 30 fixes the LED module in the longitudinal direction and in the transverse direction with respect to the equipment carrier.
- the LED module is merely inserted into the equipment carrier and is not directly connected to it perpendicularly to the transverse and longitudinal direction, but only held by the reflector or the lens element 4 .
- the interlocking of the positioning elements 20 with the recesses 30 is also referred to as the first positive connection in this application.
- the lens element 4 has a positioning element in the form of a web 41 and the reflector 5 has a positioning element in the form of a groove-shaped depression 53 .
- the lens element 4 engages with the web 41 in the groove 53 of the reflector 5 .
- the lens element is fixed in the transverse direction to the reflector.
- the form fit between the web 41 and the groove 53 is also referred to as the second form fit in this application.
- the reflector has positioning elements 51 which engage in recesses 32 of the LED module 3, as shown in FIG figure 5 shown.
- This form fit between the recess 32 on the LED module 3 and the positioning element 51 on the reflector 5 is also referred to as the third form fit in this application.
- the reflector 5 with the lens element 4 is snapped into the device carrier 2 and clamps the LED module 3 on the floor of the device carrier 2 .
- the center mounts 31, 54, 52 and 40 are used to position the components in the center. In this way, the longitudinal expansion of the different components flows outwards.
- the outer mounts 32 and 51 have sufficient clearance to prevent contact even during thermal expansion.
- reflector 5 is designed in order to provide the force for holding down the lens element 4 and the LED module 3.
- a touch guard 55 is also provided on the reflector 5, which completely fills the area up to the LED module 3 on one end face of the reflector, as shown in FIG figure 4 shown.
- the LED module 3 cannot be touched by a narrow object, such as a screwdriver, since it is completely enclosed.
- the contact protection is only necessary in the area of the conductor track of the LED module 3 and if no conductor track is provided on the end face of the LED module 3, the end face of the LED module 3 can also protrude.
- the lamp described above is shown in an elongated variant, the reflector 5 being shown as a single row of lamp grids, each enclosing a small light-emitting area. In other embodiments, however, the lamp can also be made wider. For example, two or more grids can be provided side by side in the transverse direction to the longitudinal extension of the lamp. In other embodiments, the lamp can also be designed with a square cross section. In this case, the longitudinal and transverse dimensions are the same.
- the equipment carrier 2 can be mounted in a housing according to the embodiment of the lamp.
- fastening springs 6 are provided on the outer side of the equipment carrier 2, which can be snapped into recesses in a housing (not shown in the figures).
- several device mounts can be snapped into place one behind the other or next to one another in the housing in order to build up modular lights with different longitudinal and transverse dimensions.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Securing Globes, Refractors, Reflectors Or The Like (AREA)
Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft den modularen Aufbau einer Leuchte, insbesondere einer Innenraumleuchte zur Beleuchtung von Arbeitsplätzen, welche mehrere separat ausgebildete Bauteile aufweist, die in der Leuchte zueinander ausgerichtet sind.
- Leuchten werden vorzugsweise modular aufgebaut, weil dadurch die Möglichkeit besteht, immer gleiche Module für die Gestaltung verschiedener Leuchten zu verwenden. Die Bauteile können insbesondere LED-Module, welche eine oder mehrere LEDs (Light Emitting Diodes, worunter hier jede Form von Halbleiterlichtquelle verstanden wird), Reflektoren und Linse umfassen, die aus verschiedenen Materialien und mit verschiedenen Fertigungsverfahren hergestellt sind. Die verschiedenen Materialien weisen jedoch verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten auf. Beim thermischen Erwärmen kann sich daher die Positionierung der Bauteile gegeneinander verschieben. Diese Verschiebung sollte jedoch möglichst wenig Einfluss auf das optische System der Leuchte haben. Ferner stellt sich auch das Problem, dass durch unterschiedliches Ausdehnen der Bauteile beim Betrieb der Leuchte Geräusche entstehen, welche insbesondere für Innenraumleuchten in Büroanwendungen ungewünscht sind.
- Trotzdem ist bei Leuchten die Modularität aus Kostendesigngründen sehr wichtig. Durch die Verwendung gleicher Module können bei diesem Aufbau viele verschiedene Varianten von Leuchten ermöglicht werden. Ein solcher Variantenreichtum hätte bei einteilig ausgebildeten Leuchten ein viel höheres Werkzeuginvest zu Folge. Das sichtbare Design der Leuchtenvarianten sollte jedoch möglichst einteilig aussehen, d.h. es soll nicht erkennbar sein, dass das System aus mehreren immer gleichen Modulen zusammengesetzt ist. Ferner soll zur automatischen Fertigung die Montage der Bauteile in der Leuchte möglichst einfach sein und schließlich ist es aus Nachhaltigkeitsgründen auch von Vorteil, wenn die Bauteile der Leuchte sortenrein wieder voneinander getrennt werden können.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine modular aufgebaute Leuchte bereitzustellen, welche einfach aufzubauen ist und trotz thermischer Ausdehnung der Modulkomponenten optischen Mängel sowie Geräuschentwichlung beim Betrieb der Leuchte soweit wie möglich verhindert.
- Gelöst wird die Aufgabe durch eine Leuchte, insbesondere eine Innenraumleuchte für Büroanwendungen, nach Anspruch 1.
- Die erfindungsgemäße Leuchte umfasst wenigstens einen Geräteträger, ein LED-Modul, ein Linsenelement und einen Reflektor. Diese Bauteile sind separat ausgebildet und mechanisch in der Leuchte verbunden. Die mechanische Verbindung umfasst jedoch keine Stoffverbindung. Das heißt, die Teile können auch zerstörungsfrei voneinander getrennt werden. Eine Besonderheit der erfindungsgemäßen Leuchte besteht in der Gestaltung der Formschlussverbindungen, welche die einzelnen Bauteile in der Leuchte zueinander ausrichten. Durch eine erste Formschlussverbindung zwischen dem LED-Modul und dem Geräteträger wird das LED-Modul gegenüber dem Geräteträger in einer Längs- und Querrichtung des Geräteträgers positioniert. Die Begriffe Längs- und Querrichtung beziehen sich immer auf die Ausdehnung des Geräteträgers. Sofern der Geräteträger jedoch eine quadratische Form aufweist, sind die Begriffe Längs- und Querrichtung gegeneinander austauschbar. Mit einem formschlüssigen Ineinandergreifen werden das Linsenelement und der Reflektor gegeneinander ausgerichtet. Dieser zweite Formschluss sieht vor, dass das Linsenelement und der Reflektor direkt ineinandergreifen und ist besonders hilfreich, da das Linsenelement und der Reflektor auf die optischen Eigenschaften des Systems einen großen Einfluss haben. Diese beiden Bauteile sollten daher möglichst präzise zueinander ausgerichtet sein, was durch das Ineinandergreifen der beiden Komponenten ermöglicht wird. Ferner ist eine dritte formschlüssige Verbindung zwischen dem LED-Modul und dem Reflektor vorgesehen. Da auch die Ausrichtung des LED-Moduls gegenüber dem Reflektor einen großen Einfluss auf die optische Qualität der Leuchte hat, ist dieser Formschluss von Vorteil. Schließlich ist vorgesehen, dass der Reflektor in den Geräteträger eingerastet ist. Dadurch wird die Leuchte insgesamt zusammengehalten. Eine direkte Verbindung zwischen dem LED-Modul oder dem Linsenelement zum Geräteträger ist dadurch nicht mehr notwendig.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist kein direkter Formschluss zwischen dem LED-Modul und dem Linsenelement gebildet. Im Gegenteil ist es sogar von Vorteil, dass das Linsenelement gegenüber dem LED-Modul frei verschiebbar ist. Das LED-Modul entwickelt im Betrieb Wärme, welche sich auf die angrenzenden Bauteile übertragen kann. Um Spannungen zwischen dem LED-Modul und einer daran angrenzenden Linse zu vermeiden, ist es daher von Vorteil, wenn die Linse gegenüber dem LED-Modul sich bewegen kann. Auf die optische Qualität der Leuchte hat dies keinen großen Einfluss, geringe Toleranzen in der Lage zwischen dem Linsenelement und der Lichtquelle sind im LED-Modul hinnehmbar, weil eine Verschiebung einer LED gegenüber der optischen Achse einer großflächigen Linse nur einen sehr geringen Effekt auf die erzeugte Lichtverteilung der Linse hat. Abgesehen davon, sind das LED-Modul und das Linsenelement indirekt die drei oben genannten Formschlüsse zueinander ausgerichtet.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Reflektor in dem Geräteträger in einer Einsteckrichtung eingerastet, welche eine Niederhaltkraft auf das Linsenelement und/oder das LED-Modul in einer Richtung zu dem Geräteträger ausübt, um das Linsenelement und/oder das LED-Modul in der Leuchte zu halten. Dadurch kann die Rastverbindung zwischen dem Reflektor und dem Geräteträger auch dafür genutzt werden, um das Linsenelement und das LED-Modul ohne weitere Zusatzbauteile an dem Geräteträger indirekt zu halten. Da die präzise Ausrichtung des Linsenelements und des LED-Moduls in Bezug auf den Geräteträger für die optischen Eigenschaften der Leuchte unerheblich ist, benötigen diese Bauteile auch keine eigene Verbindung zu dem Geräteträger. Das Niederdrücken ermöglicht es ferner, dass das LED-Modul auch flächig an den Geräteträger angedrückt werden kann, so dass zwischen dem Geräteträger und dem LED-Modul eine gute thermische Verbindung gebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass der Geräteträger auch als Kühlkörper für das LED-Modul dienen kann, ohne dass separate Befestigungsmittel notwendig sind, um das LED-Modul direkt mit dem Geräteträger fest zu verbinden.
- Gemäß einer Weiterentwicklung der vorgenannten Ausführungsform übt der Reflektor die Niederhaltkraft lediglich mit einer oder mehreren Punktaulagen auf das Linsenelement aus. Die Punktauflage dient zur Geräuschverminderung (Slip-Stick-Effekt), die durch die unterschiedliche thermische Ausdehnung zwischen dem Reflektor und dem Linsenelement auftreten kann. Beide Bauteile sind durch den dritten Formschluss zueinander ausgerichtet. Trotzdem können bei thermischer Erwärmung die beiden Bauteile sich gegeneinander in Längsrichtung verschieben. Eine solche Verschiebung in einer Richtung senkrecht zu einer Anpresskraft kann jedoch zur Geräuschentwicklung führen, weil die beiden aufeinandergedrückten Flächen nicht mehr ohne weiteres gleichmäßig übereinander hinweggleiten. Die eine Fläche bleibt durch die Anpresskraft auf der anderen Fläche liegen, bis die thermische Spannung so groß ist, dass die Haftreibung überwunden wird und sich die Flächen dann ruckartig gegeneinander bewegen. Dadurch entsteht eine Reibschwingung, die akustisch wahrnehmbar ist und insbesondere bei Innenraumleuchten besonders störend ist. Bei der Ausführungsform mit dem punktförmigen Kontakt der aufeinandergedrückten Bauteile wird der Effekt der Reibschwingung verhindert, weil keine größeren Flächenabschnitte vorhanden sind, die mit einer Presskraft auf einander gedrückt werden.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Reflektor einen Berührschutz auf, welcher zusammen mit dem Linsenelement ein Einführen eines länglichen Gegenstandes mit einem Durchmesser von wenigstens 3 mm zu dem LED-Modul im Bereich von Leiterbahnen des LED-Moduls verhindert. Der Berührschutz kann beispielsweise an den Stirnseiten des Reflektors eine durchgängige Fläche aufweisen, so dass keine Spalte in der Leuchte gebildet werden, die mit einem Spaltmaß von mehr als 3 mm einen Zugang zu den elektrischen Leitern im LED-Modul ermöglichen. Dadurch wird verhindert, dass bei unsachgemäßer Wartung der Leuchte ein dünner metallischer Gegenstand, z.B. ein Schraubendreher oder ein Drahtstück, in Kontakt mit spannungsführenden Teilen der Leuchte gerät. Da die entsprechenden Bauteile der erfindungsgemäßen Leuchte ohnehin durch Formschluss miteinander verbunden werden, lässt sich mit dem zusätzlichen Berührschutz die Betriebssicherheit der Leuchte ohne großen Aufwand erhöhen. Ferner hat diese Ausführungsform auch den Vorteil, dass ein optisch einheitliches Erscheinungsbild der Leuchte erzielt wird.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Reflektor als Teil eines Leuchtenrasters ausgebildet, das Innenwände aufweist, die jeweils eine von mehreren Lichtaustrittsöffnungen der Leuchte umgeben. Vorzugsweise ist jeweils wenigstens eine LED des LED-Moduls einer Lichtaustrittsöffnung zugeordnet. Leuchtenraster mit reflektierenden Innenwänden sind in Anwendungen als Innenraumleuchte wegen des verbesserten Blendschutzes bevorzugt. Die Innenwände können aber auch lichtabsorbierend ausgebildet sein. Der erfindungsgemäße modulare Aufbau lässt sich auf diese Art von Leuchten sehr leicht anwenden, weil das Leuchtenraster, das die Reflexionsflächen des Reflektors bereitstellt, über dem Linsenelement angeordnet werden kann. Das Linsenelement kann in dieser Ausführungsform mehrere einzelne Linsen umfassen, die jeweils in einer Lichtaustrittsöffnung des Leuchtenrasters angeordnet sind und mit besagtem Formschluss gehalten werden. Vorzugsweise sind die einzelnen Linsen jedoch auch in einer oder mehreren größeren, vorzugsweise plattenförmigen, Linsenelementen zusammengefasst, so dass sich das Linsenelement jeweils über mehrere Lichtaustrittsöffnungen des Lichtrasters erstreckt und mit diesem formschlüssig verbunden ist.
- Gemäß einer bevorzugen Ausführungsform ist der erste Formschluss durch ein hervorspringende Positionierungselement an dem Geräteträger, das in den Aussparungen des LED-Moduls eingreift, gebildet, wobei der Eingriff das LED-Modul gegenüber dem Geräteträger nur in der Längs- und Querrichtung festlegt. Dadurch ist das LED-Modul an dem Geräteträger zentrisch gehalten. Jedoch kann das LED-Modul in der noch freien Richtung auf den Geräteträger aufgeschoben werden. Vorzugsweise entspricht die freie Bewegungsrichtung genau der Einsteckrichtung der Rastverbindung zwischen dem Reflektor und dem Geräteträger. Dadurch wird das LED-Modul in allen Richtungen am Geräteträger in Verbindung mit dem Reflektor festgelegt. Dabei ist keine direkte Verbindung zwischen dem Reflektor und dem LED-Modul notwendig. Es genügt, wenn das LED-Modul über die Anpresskraft des Reflektors indirekt durch das Linsenelement an dem Geräteträger senkrecht zur Quer- und Längsrichtung niedergehalten wird.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der dritte Formschluss durch ineinandergreifende Positionierungselemente an dem LED-Modul und an dem Reflektor gebildet, welche den Reflektor gegenüber dem LED-Modul entlang einer Querrichtung des Geräteträgers zueinander festlegen. In dieser Ausführungsform kann sich der Reflektor gegenüber dem LED-Modul in Längsrichtung des Geräteträgers ausdehnen. Dadurch werden thermische Spannungen in der Leuchte verhindert, wobei der Reflektor dennoch gegenüber dem LED-Modul zentriert ist.
- Gemäße einer bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Formschluss durch einen hervorspringenden Steg des Linsenelements, der in eine Nut des Reflektors eingreift, gebildet, wobei der Eingriff den Reflektor gegenüber dem Linsenelement nur entlang einer Querrichtung festlegt. Dieser Ausführungsform ist besonders bei längeren Reflektoren, z.B. in einer Rasterleuchte mit mehreren hintereinanderliegenden Rastern und geringer Querausdehnung, bevorzugt. Thermische Spannungen zwischen dem Linsenelement und dem Reflektor werden dadurch verhindert, dass sich der Reflektor in Längsrichtung des Linsenelements bzw. des Geräteträgers erstrecken kann, wobei das Linsenelement gegenüber dem Reflektor quer zur Längserstreckung der Leuchte zentriert gehalten ist.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Reflektor zum Einrasten des Reflektors in den Geräteträger mehrere elastische Rastnasen auf entgegengesetzten Seitenwänden des Reflektors auf, welche in eine entsprechende Anzahl von Aussparungen auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Geräteträgers eingerastet sind. Dabei ist von besonderem Vorteil, dass die Rastnasen auf zwei gegenüberliegenden Seitenwänden des Reflektors bzw. des Geräteträgers vorgesehen sind, weil dadurch der Reflektor im Geräteträger zentriert wird und ferner die Einsteckrichtung des Reflektors senkrecht zur Quer- und Längserstreckung des Geräteträgers in Richtung zu dem Linsenelement und dem LED-Modul erfolgen kann. In dieser Ausführungsform lässt sich daher sehr einfach durch das Einrasten des Reflektors eine Niederdrückkraft auf das Linsenelement und das LED-Modul erzeugen, um alle weiteren Bauteile an dem Geräteträger indirekt zu halten, ohne dass eine direkte kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Geräteträger und dem LED-Modul oder dem Linsenelement notwendig ist.
- Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform deutlich, die in Verbindung mit den beigefügten Figuren gegeben wird. In den Figuren ist folgendes dargestellt:
- Figur 1
- zeigt eine perspektivische Ansicht einer Leuchte gemäß einer Ausführungsform.
- Figur 2
- zeigt eine Seitenansicht der Leuchte in Explosionsdarstellung.
- Figur 3
- zeigt eine perspektivische Ansicht der Leuchte in vergrößerter Darstellung.
- Figur 4
- zeigt eine Seitenansicht der Leuchte.
- Figur 5
- zeigt einen Querschnitt durch die Leuchte.
- Figur 6
- zeigt einen Querschnitt eines vergrößerten Abschnitts der Leuchte ohne Geräteträger.
- Figur 7
- zeigt eine Aufsicht auf einen vergrößerten Abschnitt des Reflektors der Leuchte.
- Die Leuchte in der dargestellten Ausführungsform umfasst einen Geräteträger 2, in welchem ein LED-Modul 3, ein Linsenelement 4 und ein Reflektor 5, welcher als Leuchtenraster ausgebildet ist, angeordnet sind. Der Geräteträger 2 weist senkrecht zu einer Längserstreckung einen etwa U-förmigen Querschnitt auf. Vorzugsweise ist der Geräteträger aus einem Metallblech gebildet. Auf der Innenseite des Bodens des U-förmigen Geräteträgers 2 liegt das LED-Modul 3 flächig auf. Das LED-Modul 3 umfasst eine Leiterplatte, auf der in einer Reihe mehrere LEDs angeordnet und elektrisch kontaktiert sind. Das LED-Modul 3 ist in dem Geräteträger von unten lediglich eingelegt und wird durch niederdrücken durch den Reflektor 5 und das Linsenelement 4 auf dem Boden des Geräteträgers 2 gehalten. Wie beispielsweise in der
Figur 1 dargestellt, ist der Reflektor 5 in den Geräteträger eingesetzt und mit Rastnasen 54 an den Seitenwänden des Reflektors 5 in Aussparungen 21 in den Seitenwänden des U-förmigen Geräteträgers 2 eingerastet. Das Einrasten des Reflektors 5 erfolgt durch eine Bewegung senkrecht zur flächigen Erstreckung des LED-Moduls 3 in Richtung auf den Boden des Geräteträgers 2. Bevor der Reflektor 5 in den Geräteträger 2 eingerastet wird, ist jedoch noch das Linsenelement 4 in den Reflektor 5 eingesetzt. Dadurch drückt der Reflektor 5 mit dem Linsenelement 4 auf das LED-Modul 3 und hält dadurch alle Bauteile der Leuchte in dem Geräteträger 2. - An dem Geräteträger 2 wird das LED-Modul 3 positioniert. Dazu sind Aussparungen 30 an den Längsseiten des LED-Moduls vorgesehen, die in entsprechende Vorsprünge 20 an dem Geräteträger eingreifen, wie z.B. in
Figur 5 gezeigt. Das Ineinandergreifen der Positionierungselemente 20 mit den Aussparungen 30 legt das LED-Modul in Längsrichtung und in Querrichtung gegenüber dem Geräteträger fest. Jedoch ist das LED-Modul in den Geräteträger lediglich eingelegt und mit diesem senkrecht zur Quer- und Längsrichtung nicht direkt fest verbunden, sondern nur durch den Reflektor bzw. das Linsenelement 4 gehalten. Das Ineinandergreifen der Positionierungselemente 20 mit den Aussparungen 30 wird auch als erste Formschlussverbindung in dieser Anmeldung bezeichnet. - Das Linsenelement 4 weist ein Positionierungselement in Form eines Steges 41 auf und der Reflektor 5 weist ein Positionierungselement in Form einer nutförmigen Vertiefung 53 auf. Wie an der Stirnseite der Leuchte in der Abbildung nach
Figur 3 zu sehen, greift das Linsenelement 4 mit dem Steg 41 in die Nut 53 des Reflektors 5 ein. Dadurch ist das Linsenelement in Querrichtung zu dem Reflektor festgelegt. Der Formschluss zwischen dem Steg 41 und der Nut 53 wird auch als zweiter Formschluss in dieser Anmeldung bezeichnet. - Für die Ausrichtung des LED-Moduls 3 zu dem Reflektor 5 weist der Reflektor Positionierungselemente 51 auf, die in Aussparungen 32 des LED-Moduls 3 eingreifen, wie in
Figur 5 dargestellt. Dieser Formschluss zwischen der Aussparung 32 am LED-Modul 3 und dem Positionierungselement 51 an dem Reflektor 5 wird auch als dritter Formschluss in dieser Anmeldung bezeichnet. - Schließlich wird zur Montage der Leuchte der Reflektor 5 mit dem Linsenelement 4 in den Geräteträger 2 eingerastet und klemmt dabei das LED-Modul 3 auf dem Boden des Geräteträgers 2 fest.
- Die mittigen Befestigungen 31, 54, 52 und 40 dienen für die Positionierung der Bauteile in der Mitte. So fließt die Längsausdehnung der unterschiedlichen Bauteile nach außen. Bei den äußeren Befestigungen 32 und 51 ist genügend Freiraum gegeben, um eine Berührung auch bei thermischer Ausdehnung zu unterbinden.
- Bezugnehmend auf die
Figur 6 ist noch dargestellt, wie der Reflektor 5 ausgebildet ist, um die Kraft zum Niederhalten des Linsenelements 4 und des LED-Modul 3 ausgebildet ist. Der Reflektor 5 weist im Bereich zweier gegenüberliegender Kanten nahezu punktförmige Erhebungen 56 auf, welche den Kontakt mit dem darunterliegenden Bauteil bildet. Dadurch, dass in Richtung der Niederhaltekraft lediglich punktförmige Auflagen gebildet ist, werden keine flächigen Abschnitte gegeneinander gedrückt. Diese dient der Geräuschverminderung (Slip-Stick-Effekt), der durch die Erwärmung von flächig aneinander liegenden Bauteilen entstehen könnte. Die geringe Anlagefläche sorgt dafür, dass der Slip-Stick-Effekt soweit wie möglich reduziert ist, wenn die Rasthaken 54 in die Vertiefungen 21 des Geräteträgers eingerastet sind. - Ferner ist in der dargestellten Ausführungsform an dem Reflektor 5 noch ein Berührungsschutz 55 vorgesehen, der an einer Stirnseite des Reflektors vollständig den Bereich bis zu dem LED-Modul 3 ausfüllt, wie in
Figur 4 dargestellt. So kann das LED-Modul 3 auch durch einen schmalen Gegenstand, wie ein Schraubendreher, nicht berührt werden, da es komplett umschlossen ist. Der Berührschutz ist jedoch nur im Bereich der Leiterbahn des LED-Moduls 3 notwendig und sofern keine Leiterbahn an der Stirnseite des LED-Moduls 3 vorgesehen ist, kann die Stirnseite des LED-Moduls 3 auch vorstehen. - Die vorhergehend beschriebene Leuchte ist in einer länglichen Variante dargestellt, wobei der Reflektor 5 als eine einzelne Reihe von Leuchtenrastern dargestellt ist, die jeweils eine kleine Lichtaustrittsfläche umschließen. In anderen Ausführungsformen kann die Leuchte jedoch auch breiter ausgeführt sein. Beispielsweise können zwei oder mehr Raster nebeneinander in Querrichtung zur Längserstreckung der Leuchte vorgesehen sein. In anderen Ausführungsformen kann die Leuchte auch mit einem quadratischen Querschnitt ausgebildet sein. In diesem Fall ist die Längs- und Quererstreckung gleich.
- Der Geräteträger 2 kann gemäß Ausführungsform der Leuchte in einem Gehäuse montiert werden. Dazu sind beispielsweise Befestigungsfedern 6 auf der äußeren Seite des Geräteträgers 2 vorgesehen, die in Vertiefungen eines Gehäuses (in den Figuren nicht dargestellt) eingerastet werden können. Beispielsweise können auch mehrere Geräteträger hintereinander oder nebeneinander in dem Gehäuse eingerastet werden, um Leuchten mit unterschiedlicher Längs- und Querausdehnung modular aufzubauen.
-
- 2
- Geräteträger
- 3
- LED-Modul
- 30
- Positionierung zum Geräteträger
- 31
- Positionierung quer und längs
- 32
- Positionierung quer
- 4
- Linsenelement
- 40
- Positionierung längs/quer
- 41
- Steg zur Positionierung quer
- 5
- Reflektor
- 51
- Positionierung quer
- 52
- Positionierung quer/längs
- 53
- Nut zur Positionierung quer
- 54
- Rastnase
- 55
- Berührungsschutz
- 56
- Punktauflage
- 6
- Befestigungsfeder am Geräteträger
Claims (10)
- Leuchte mit wenigstens:- einem Geräteträger (2),- einem LED-Modul (3),- einem Linsenelement (4), und- einem Reflektor (5),welche alle als separate Bauteile ausgebildet sind und in der Leuchte mechanisch verbunden sind,wobei das LED-Modul (3) durch einen ersten Formschluss an dem Geräteträger (2) anliegt und der erste Formschluss das LED-Modul in einer Längs- und Querrichtung an dem Geräteträger (2) positioniert,wobei das Linsenelement (3) und der Reflektor (5) durch einen zweiten Formschluss ineinandergreifen und der zweite Formschluss nur das Linsenelement (3) und den Reflektor (5) zueinander ausrichtet, unddas LED-Modul (3) gegenüber dem Reflektor (5) durch einen dritten Formschluss ausgerichtet ist, undwobei der Reflektor (3) in den Geräteträger (2) eingerastet ist.
- Leuchte nach Anspruch 1, wobei kein direkter Formschluss zwischen dem LED-Modul (3) und dem Linsenelement (4) gebildet ist.
- Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Reflektor (5) in den Geräteträger (2) in einer Einsteckrichtung eingerastet ist, welche eine Niederhaltkraft auf das Linsenelement (4) und/oder das LED-Modul (3) in einer Richtung zu dem Geräteträger (2) ausübt, um das Linsenelement (4) und/oder das LED-Modul (3) in der Leuchte zu halten.
- Leuchte nach Anspruch 5, wobei der Reflektor (5) die Niederhaltekraft lediglich mit einer oder mehreren Punktauflagen (56) auf das Linsenelement (4) ausübt.
- Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Reflektor (5) einen Berührungsschutz (55) aufweist, welcher zusammen mit dem Linsenelement (3) ein Einführen eines länglichen Gegenstandes mit einem Durchmesser von wenigstens 3 mm zu dem LED-Modul wenigstens im Bereich von Leiterbahnen des LED-Moduls verhindert.
- Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Reflektor (5) als Teil eines Leuchtenrasters ausgebildet ist, das Innenwände aufweist, die jeweils eine von mehreren Lichtaustrittsöffnungen der Leuchte umgeben, wobei vorzugsweise jeweils wenigstens eine LED des LED-Moduls (3) einer der Lichtaustrittsöffnungen zugeordnet ist.
- Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Formschluss durch ein hervorspringendes Positionierungselement (20) an dem Geräteträger (2), das in einer Aussparung (30) des LED-Moduls (3) eingreift, gebildet ist, wobei der Eingriff das LED-Modul (3) gegenüber dem Geräteträger (2) nur in der Längs- und Querrichtung festlegt.
- Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der dritte Formschluss durch ineinandergreifende Positionierungselemente (32, 51) an dem LED-Modul (3) und dem Reflektor (5) gebildet ist, welche den Reflektor (5) gegenüber dem LED-Modul (3) entlang einer Querrichtung des Geräteträgers (2) zueinander festlegen.
- Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Formschluss durch einen hervorspringenden Steg (41) des Linsenelements (4), der in eine Nut (53) des Reflektors (5) eingreift, gebildet ist, wobei der Eingriff den Reflektor (5) gegenüber dem Linsenelement (4) nur entlang einer Querrichtung festlegt.
- Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Reflektor (5) zum Einrasten des Reflektors (5) in den Geräteträger (2) mehrere elastische Rastnasen (54) auf entgegengesetzten Seitenwänden des Reflektors (5) aufweist, welche in eine entsprechende Anzahl von Aussparungen (21) auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Geräteträgers (2) eingerastet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP21200356.0A EP4160088A1 (de) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | Modularer aufbau einer led-leuchte |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP21200356.0A EP4160088A1 (de) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | Modularer aufbau einer led-leuchte |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP4160088A1 true EP4160088A1 (de) | 2023-04-05 |
Family
ID=78293895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP21200356.0A Pending EP4160088A1 (de) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | Modularer aufbau einer led-leuchte |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4160088A1 (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2871407A1 (de) * | 2013-11-06 | 2015-05-13 | Zumtobel Lighting GmbH | Anordnung zur Lichtabgabe sowie Leuchte mit einer solchen Anordnung |
EP3171078A1 (de) * | 2015-11-17 | 2017-05-24 | Zumtobel Lighting GmbH | Led-lichtquelle |
DE202021101384U1 (de) * | 2021-03-18 | 2021-03-24 | Bjb Gmbh & Co. Kg | Abdeckung für ein Leuchtmittel sowie Leuchte mit Abdeckung |
-
2021
- 2021-09-30 EP EP21200356.0A patent/EP4160088A1/de active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2871407A1 (de) * | 2013-11-06 | 2015-05-13 | Zumtobel Lighting GmbH | Anordnung zur Lichtabgabe sowie Leuchte mit einer solchen Anordnung |
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DE202021101384U1 (de) * | 2021-03-18 | 2021-03-24 | Bjb Gmbh & Co. Kg | Abdeckung für ein Leuchtmittel sowie Leuchte mit Abdeckung |
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