EP4198385A1 - Positionierung und ausrichtung eines pcb in einer led-leuchte - Google Patents

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EP4198385A1
EP4198385A1 EP21215414.0A EP21215414A EP4198385A1 EP 4198385 A1 EP4198385 A1 EP 4198385A1 EP 21215414 A EP21215414 A EP 21215414A EP 4198385 A1 EP4198385 A1 EP 4198385A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pcb
positioning pin
housing
lamp
luminaire
Prior art date
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Pending
Application number
EP21215414.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Ellmaier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siteco GmbH
Original Assignee
Siteco GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siteco GmbH filed Critical Siteco GmbH
Priority to EP21215414.0A priority Critical patent/EP4198385A1/de
Publication of EP4198385A1 publication Critical patent/EP4198385A1/de
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • F21S2/005—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction of modular construction
    • 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
    • F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
    • F21V19/001—Fastening of light sources or lamp holders the light sources being semiconductors devices, e.g. LEDs
    • F21V19/003—Fastening of light source holders, e.g. of circuit boards or substrates holding light sources
    • 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
    • F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
    • F21V19/02—Fastening of light sources or lamp holders with provision for adjustment, e.g. for focusing
    • 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
    • F21V23/06—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being coupling devices, e.g. connectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/02—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of light sources
    • 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
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • 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 present invention relates to an LED lamp, e.g. an interior lamp or an exterior lamp for stationary mounting, and in particular to the positioning of a printed circuit board (PCB) containing light-emitting diodes (LED, which is understood here to mean any form of semiconductor light source) in a lamp housing the lamp.
  • PCB printed circuit board
  • LED light-emitting diodes
  • An LED lamp of conventional design generally has a lamp housing and an LED module, or at least one printed circuit board, also referred to as a PCB, which carries LEDs.
  • a PCB printed circuit board
  • the object of the present invention is to provide an LED light which, due to its design, simplifies the assembly of the PCB in the light housing.
  • a special feature of the present invention consists in the combination of a positioning pin in the lamp housing and a perforation in the PCB, which have outer and inner contours that are positively matched to one another.
  • the positive fit ensures a clear pairing between the lamp housing and the PCB when the PCB is mounted in the lamp housing.
  • Any component of the lamp that is in principle suitable for accommodating the PCB is considered to be a lamp housing.
  • the lamp housing can include, for example, a support plate, a lamp trough or a flat support, which are set up to receive a PCB.
  • the locating pin has a shape suitable for mating with the perforation in the PCB, the mating being at least such that the location of the PCB relative to the lamp housing is constrained to one or more positions.
  • the form fit between the positioning pin and the perforation is designed in such a way that the inner contour of the perforation is congruent with the outer contour of the positioning pin, at least in some areas, so that the position of the PCB relative to the luminaire housing is fixed in a plane perpendicular to the positioning pin or in several discrete positions is fixed or is limited to a rotation angle range of less than 360°, for example to a maximum of 45°.
  • Complex shapes for the outer and inner contours which are suitable for a unique mating between the lamp housing and the PCB, include, for example, polygons or partially rounded shapes. Simply circular contours are excluded for the at least one positioning pin, because such contours are more common in the prior art, so that unwanted confusion can result.
  • the further fitting pins are circularly symmetrical, in which case the fit between the PCB and the luminaire housing is determined by the first, non-circularly symmetrical positioning pin and the several further fitting pins, which are assigned a corresponding number of Perforations interact in the PCB, is given.
  • the inner and outer contour has a multiple discrete rotational symmetry and the PCB can be mounted in the housing in any of the positions specified by the rotational symmetry.
  • the locating pin or hole is hexagonal in shape, the PCB can be installed rotated in increments of 60°.
  • the rotational symmetry is twofold, threefold, fourfold, sixfold or eightfold. This makes it possible to install the PCB rotated in steps of 180°, 120°, 90°, 60° or 45° in the housing.
  • These geometric orientations are suitable for standardized luminaires because they can be adapted to typical orientations of rooms and corridors in buildings for indoor luminaires or to typical street or path courses for outdoor luminaires.
  • the LEDs on the PCB interact with light directing devices, in particular lenses and/or reflectors, so that the PCB is set up by the light directing devices to generate a non-circularly symmetrical light distribution. Due to this light distribution, such luminaires are suitable, for example, for illuminating longitudinal corridors or paths. According to a development of this embodiment, the light distribution has less symmetry than the rotational symmetry, which is predetermined by the outer and inner contour of the at least one positioning pin or the hole. As a result, in this embodiment, the light distribution of the lamp changes depending on the mounting position of the PCB in one of the possible mounting positions in the lamp housing predetermined by the rotational symmetry. The light distribution of the luminaire can therefore be individually adapted to the course of a corridor or a path.
  • the PCB is part of an LED module which, in addition to the PCB and the LEDs, also has electrical plug contacts which can be connected to an electrical supply line in the housing in each of the installation positions of the PCB in the housing specified by the inner and outer contours . This means that the LED module can be supplied with electricity in any installation position.
  • the electrical supply line is permanently laid in the lamp housing and has a number of mating plug contacts corresponding to the rotational symmetry, with at least one of the mating plug contacts in the lamp housing interacting with the plug contact on the LED lamp module in each of the possible installation positions of the PCB.
  • the LED module can be installed in one of the desired installation positions by simply plugging it into the housing. It is no longer necessary to install wiring later, as there is already a corresponding mating plug contact for every possible installation position of the LED module in the luminaire housing.
  • positioning pins there are several positioning pins in the housing, each of which cooperates with one of several holes in the PCB.
  • a positioning pin is preferably provided in a central position of the housing or a hole in a central position of the PCB.
  • the additional positioning pin is provided with a predetermined breaking point.
  • the multiplicity of the rotational symmetry can be increased again to the original multiplicity of the rotational symmetry, which is predetermined by the shape of the outer contour of the first positioning pin.
  • the positive fit between the perforation and the at least one positioning pin is set up in such a way that a limited rotation through an angular range of less than 360°, e.g. a maximum of 180°, 90° or 45°, is possible.
  • a central pin in the form of a semicircle and a central hole in the form of a three-quarter circle can be provided, so that the PCB can still be rotated by a quarter circle.
  • another positioning pin can also be provided, which runs in a slot in order to limit the rotation to a desired angular range through the length of the slot.
  • the term positive locking generally refers to the fact that the perforation and the at least one positioning pin match at least over a portion of their inner and outer contours, so that rotation of the PCB relative to the lamp housing is either blocked or limited to a defined maximum rotation angle.
  • the lamp has a plurality of PCBs, each of which has at least one hole that interacts with at least one positioning pin in a lamp housing.
  • This embodiment is particularly preferred with asymmetrically radiating PCBs. These can then be installed in different installation positions within a luminaire in order to create a complex light distribution. Overall, this results in a high Variability for the generation of light distributions by always using the same type of luminaire in connection with the same PCBs.
  • no further geometric stop points are defined between the housing and the PCB. Additional geometric attachment points are not necessary to determine the position of the PCB. However, such devices are not provided as further geometric attachment points in this embodiment, which are only specified for holding down the PCB in the lamp housing. For example, clamps or screw connections can be provided, which are closed in order to secure the PCB in the lamp housing after it has been pushed onto the at least one positioning pin.
  • a first embodiment of a lamp according to the invention is described.
  • This essentially comprises two separate elements: a housing 2 and a PCB 4, which in the Figures 1a and 1b are shown as separate components.
  • the housing 2 can be flat other than that shown Construction phase also have side walls, a base and / or a cover.
  • a positioning pin 3 is provided on the housing 2, which in the illustrated embodiment extends perpendicularly to a bearing surface for the PCB 2.
  • the positioning pin has a columnar shape, the cross section of the column perpendicular to the longitudinal extension being formed by an equilateral triangle in the illustrated embodiment.
  • the PCB 2 comprises at least one or more LEDs 5, which serve as illuminants for the lamp.
  • the LEDs 5 are illustrated as one block. In other embodiments, however, the LEDs can also be distributed over a larger surface portion of the PCB 4 .
  • the PCB 4 has a perforation 6 which defines an inner contour which is adapted in shape to the outer contour of the positioning pin 3 .
  • the shapes are congruent to one another, with the inner contour of the hole 6 being slightly larger than the outer contour of the positioning pin 3 so that the PCB 2 with the hole 6 can be easily attached to the positioning pin 3 of the PCB.
  • the assembled PCB 2 is in the figure 2 shown.
  • the position of the PCB 4 relative to the housing 2 is fixed at least to a discrete selection of possible installation positions by the shape of the inner and outer contours.
  • the PCB 4 can be arranged in three different positions relative to the lamp housing 2, as shown in FIGS Figures 5a, 5b and 5c is shown.
  • the special shape of the inner and outer contour of the hole or the positioning pin has several advantages. On the one hand, an unambiguous pairing between the PCB 4 and the housing 2 is defined, so that confusion during production with a PCB of a different design cannot occur.
  • the installation position is defined or restricted to a predetermined number of possible installation positions, so that misalignment of the PCB 4 can be prevented when the lamp is assembled.
  • the equilateral triangle in the example of the positioning pin and the perforation of the lamp according to Figures 1a, 1b and 2 has a three-fold rotational symmetry, whereby the arrangement of the PCB in the three different construction positions according to the Figures 5a, 5b and 5c given is.
  • the LEDs on the PCB are set up with light directing means, eg lenses and/or reflectors, which produce a non-circularly symmetrical light distribution.
  • the symmetry of the light distribution is preferably less than the corresponding rotational symmetry of the shape of the inner or outer contour of the hole or the positioning pin.
  • the LEDs have a main emission direction 7, which points from the perpendicular bisector on the PCB in a direction shown by arrow 7 . Due to the possibility of three different installation positions of the PCB, three different light distributions of the lamp can be generated with always the same components.
  • the PCB 4 is connected to a supply connection in the housing 2 for the electrical supply of the LEDs 5 .
  • This can be done, for example, by means of plug-in devices (not shown in the figures), which even enable contact to be made in any of the specified installation positions by simply plugging in.
  • the figure 3 shows a further embodiment of a lamp, which corresponds in principle to the embodiment described above.
  • the inner and outer contours are defined by a regular hexagon.
  • the hexagon has six-fold rotational symmetry, so that the PCB 4 can be arranged on the housing 2 in six different installation positions. While the embodiment in the equilateral triangle allows rotation in 120° steps, in the embodiment according to FIG figure 3 rotation in 60° steps is possible.
  • the figure 4 shows a selection of different possible shapes.
  • the examples in the first row of the figure 4 have a multiple, three-fold, five-fold or two-fold rotational symmetry. Some of the other exemplary shapes do not have any rotational symmetry.
  • the position of the PCB relative to the lamp housing is fixed to an installation position.
  • the lower row shows examples with several holes for a corresponding number of positioning pins.
  • the one or more additional positioning pins reduce the number of possible mounting positions of the PCB in the lamp housing.
  • it can be provided that one or more of the additional positioning pins is/are provided with a predetermined breaking point in order to also be able to remove it(s) in the housing. As a result, the number of installation positions can be increased again.
  • the lamp comprises only one PCB in a lamp housing.
  • several PCBs are arranged in a lamp housing.
  • the solution according to the invention prescribes a clear assignment of the PCB to the lamp housing and, if necessary, a discrete selection of installation positions. This can avoid confusion.
  • different molds can be used for master and slave PCBs to avoid confusion in production.
  • circular cross-sections are not provided for at least the first positioning pin because they occur so frequently in the prior art that confusion is possible.
  • a single positioning pin with a circular cross-sectional shape would define a continuous rotational symmetry through 360°, which means that there is no longer a clear positioning of the PCB.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchte umfassend ein Leuchtengehäuse sowie wenigstens ein Printed Circuit Board, PCB, welches LEDs als Leuchtmittel der Leuchte trägt, wobei das Leuchtengehäuse einen Positionierungsstift und das PCB eine Lochung aufweist, wobei die Lochung eine Innenkontur aufweist, welche wenigstens teilweise kongruent zu einer Außenkontur des Positionierungsstifts ist, so dass zum Montieren des PCB in dem Leuchtengehäuse die Lochung formschlüssig auf dem Positionierungsstift aufsteckbar ist und die Innen- und Außenkontur nicht kreissymmetrisch sind, wobei der Formschluss eine Drehung des PCB um den Positionierungsstift blockiert oder auf einen Winkelbereich von weniger als 360° einschränkt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine LED-Leuchte, z.B. eine Innenraumleuchte oder eine Außenleuchte zur stationären Montage, und insbesondere die Positionierung eines Printed Circuit Board (PCB), welches lichtemittierende Dioden (LED, worunter hier jede Form von Halbleiterlichtquelle verstanden wird), in einem Leuchtengehäuse der Leuchte.
  • Eine LED-Leuchte herkömmlicher Bauart weist in der Regel ein Leuchtengehäuse sowie ein LED-Modul, oder wenigstens eine Leiterplatte, auch als PCB bezeichnet, welches LEDs trägt, auf. Dabei kann es bei einem modularen Aufbau solcher Leuchten auch möglich sein, dass verschiedene LED-Module oder PCBs in das gleiche Leuchtengehäuse eingesetzt werden können. Gelegentlich stellt sich dabei das Problem bei der Fertigung oder bei einer Endmontage der Leuchte vor Ort, dass auch ungewünschte Kombinationen von Leuchtengehäuse und PCBs oder LED-Modulen zusammengefügt werden können, welche technisch nicht funktionieren oder wenigstens unerwünscht sind. Ferner kann es auch passieren, dass zwar das richtige PCB in das Leuchtengehäuse eingefügt wird, jedoch innerhalb des Gehäuses falsch ausgerichtet ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine LED-Leuchte bereitzustellen, welche konstruktionsbedingt die Montage des PCB in dem Leuchtengehäuse vereinfacht.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch eine Leuchte nach Anspruch 1.
  • Eine Besonderheit der vorliegenden Erfindung besteht in der Kombination aus einem Positionierungsstift in dem Leuchtengehäuse und einer Lochung in dem PCB, welche formschlüssig aufeinander abgestimmte Außen- bzw. Innenkonturen aufweisen. Durch den Formschluss ist eine eindeutige Paarung zwischen dem Leuchtengehäuse und dem PCB gewährleistet, wenn das PCB in dem Leuchtengehäuse montiert wird. Als Leuchtengehäuse wird hier jedes Bauteil der Leuchte angesehen, welches prinzipiell zur Aufnahme des PCB geeignet ist. Insbesondere kann das Leuchtengehäuse beispielsweise ein Trägerblech, eine Leuchtenwanne oder einen ebenen Träger umfassen, welche dazu eingerichtet sind, ein PCB aufzunehmen. Der Positionierungsstift weist eine Form auf, welche dafür geeignet ist, eine Passung mit der Lochung im PCB einzugehen, wobei die Passung wenigstens derart ausgebildet ist, dass die Lage des PCB gegenüber dem Leuchtengehäuse auf eine oder auf mehrere Positionen beschränkt ist. Der Formschluss zwischen dem Positionierungsstift und der Lochung ist derart gestaltet, dass die Innenkontur der Lochung mit der Außenkontur des Positionierungsstiftes wenigstens über Teilbereiche kongruent ist, so dass die Lage des PCB gegenüber dem Leuchtengehäuse in einer Ebene senkrecht zum Positionierungsstift festgelegt ist oder auf mehrere diskrete Positionen festgelegt ist oder auf einen Drehwinkelbereich von weniger als 360°, z.B. auf maximal 45° beschränkt ist. Komplexe Formen für die Außen- bzw. Innenkontur, welche für eine eindeutige Paarung zwischen dem Leuchtengehäuse und dem PCB geeignet sind, umfassen beispielsweise Mehrecke oder teilweise abgerundete Formen. Einfach kreisrunde Konturen sind für den wenigstens einen Positionierungsstift ausgeschlossen, weil solche Konturen häufiger im Stand der Technik vertreten sind, so dass es zu unerwünschten Verwechslungen führen kann. Sofern mehrere Positionierungsstifte vorgesehen sind, ist es auch möglich, dass die weiteren Passungsstifte kreissymmetrisch sind, wobei in diesem Fall die Passung zwischen dem PCB und dem Leuchtengehäuse durch den ersten, nicht-kreissymmetrische Positionierungsstift und die mehreren weiteren Passungsstifte, welche mit einer entsprechenden Anzahl von Lochungen in dem PCB zusammenwirken, gegeben ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Innen- und Außenkontur eine mehrzählige diskrete Drehsymmetrie auf und das PCB ist in jeder der durch die Drehsymmetrie vorgegebenen Lagen in dem Gehäuse montierbar. Dadurch wird eine Möglichkeit geschaffen, das PCB einschließlich der darauf montierten Lichttechnik (LEDs und ggf. auch Linsen und/oder Reflektoren) mit linear wählbarem Ausrichtungswinkel im Leuchtengehäuse zu montieren. Wenn der Positionierungsstift bzw. die Lochung z.B. eine sechseckige Form aufweisen, kann das PCB in Schritten von 60° verdreht eingebaut werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Drehsymmetrie zweizählig, dreizählig, vierzählig, sechszählig oder achtzählig. Dadurch ist es möglich, das PCB in Schritten von 180°, 120°, 90°, 60° oder 45° verdreht in dem Gehäuse einzubauen. Diese geometrischen Ausrichtungen sind für standardisierte Leuchten geeignet, weil sie an typische Ausrichtungen von Räumen und Gängen in Gebäuden bei Innenraumleuchten oder an typische Straßen- oder Wegeverläufe bei Außenleuchten angepasst werden können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wirken die LEDs auf dem PCB mit Lichtlenkeinrichtungen, insbesondere Linsen und/oder Reflektoren, zusammen, sodass das PCB durch die Lichtlenkeinrichtungen dazu eingerichtet ist, eine nicht-kreissymmetrische Lichtverteilung zu erzeugen. Durch diese Lichtverteilung sind derartige Leuchten z.B. zur Beleuchtung von sich längs erstreckenden Gängen oder Wegen geeignet. Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführungsform weist die Lichtverteilung eine geringere Symmetrie auf als die Drehsymmetrie, welche durch die Außen- und Innenkontur des wenigstens einen Positionierungsstifts bzw. der Lochung vorgegeben ist. Dadurch ändert sich bei dieser Ausführungsform die Lichtverteilung der Leuchte abhängig von der Montagelage des PCB in einer der möglichen durch die Drehsymmetrie vorgegebenen Montagelagen im Leuchtengehäuse. Die Lichtverteilung der Leuchte kann daher individuell an den Verlauf eines Ganges oder an einen Wegeverlauf angepasst werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das PCB Teil eines LED-Moduls, welches außer dem PCB und den LEDs ferner elektrische Steckkontakte aufweist, welche in jeder der durch die Innen- und Außenkontur vorgegebenen Einbaulagen des PCB in dem Gehäuse mit einer elektrischen Versorgungsleitung im Gehäuse verbindbar ist. Dadurch ist die elektrische Versorgung des LED-Moduls in jeder Einbaulage möglich.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die elektrische Versorgungsleitung in dem Leuchtengehäuse fest verlegt und weist eine der Drehsymmetrie entsprechende Anzahl von Gegensteckkontakten auf, wobei in jeder der möglichen Einbaulagen des PCB jeweils wenigstens einer der Gegensteckkontakte im Leuchtengehäuse mit dem Steckkontakt auf dem LED-Leuchtenmodul zusammenwirkt. In dieser Ausführungsform kann das LED-Modul durch einfaches Einstecken in das Gehäuse in einer der gewünschten Einbaulagen montiert werden. Eine nachträglich zu verlegende Verkabelung ist nicht mehr notwendig, da bereits für jede mögliche Einbaulage des LED-Moduls in dem Leuchtengehäuse ein entsprechender Gegensteckkontakt vorhanden ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Positionierungsstifte im Gehäuse vorhanden, welche jeweils mit einer von mehreren Lochungen in dem PCB zusammenwirken. In den vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen ist vorzugsweise ein Positionierungsstift in einer zentralen Lage des Gehäuses bzw. eine Lochung in einer zentralen Lage des PCB vorgesehen. Durch das Vorsehen weiterer Positionierungsstifte ist es jedoch möglich, weitere Positionierungen des PCB im Leuchtengehäuse zu erlauben oder auszuschließen. Die Variantenvielfalt für die Montage des PCB in dem Leuchtengehäuse kann dadurch erhöht werden. Für andere Anwendung ist es jedoch bevorzugt, dass bestimmte, nicht gewünschte Lagen ausgeschlossen werden. Durch einen zusätzlichen Positionierungsstift kann z.B. die Zähligkeit einer Drehsymmetrie verringert werden, beispielsweise von einer Positionierung in 60°-Schritten auf eine Positionierung von nur 120°-Schritten. Gemäß einer Weiterbildung kann es auch vorgesehen sein, dass der zusätzliche Positionierungsstift mit einer Sollbruchstelle versehen ist. Durch Abbrechen des zusätzlichen Positionierungsstifts kann die Zähligkeit der Drehsymmetrie wieder auf die ursprüngliche Zähligkeit der Drehsymmetrie, welche durch die Form der Außenkontur des ersten Positionierungsstifts vorgegeben ist, wieder erhöht werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Formschluss zwischen der Lochung und dem wenigstens einen Positionierungsstift so eingerichtet, dass eine begrenzte Drehung um einen Winkelbereich von weniger als 360°, z.B. um maximal 180°, 90° oder 45°, möglich ist. In dieser Ausführungsform ist noch die Möglichkeit gegeben, bei Endmontage des PCB in dem Leuchtengehäuse eine Justierung vorzunehmen. Beispielsweise kann ein zentraler Pin in Form eines Halbkreises und eine zentrale Lochung in Form eines Dreiviertelkreises vorgesehen sein, so dass sich das PCB um einen Viertelkreis noch drehen lässt. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein weiterer Positionierungsstift vorgesehen sein, der in einem Langloch verläuft, um so durch die Länge des Langlochs die Drehung auf einen gewünschten Winkelbereich zu begrenzen. Der Begriff Formschluss bezieht sich generell darauf, dass die Lochung und der wenigstens eine Positionierungsstift wenigstens über einen Teilbereiche ihrer Innen- bzw. Außenkontur übereinstimmen, so dass eine Drehung des PCB gegenüber dem Leuchtengehäuse entweder blockiert ist oder auf einen definierten maximalen Drehwinkel begrenzt ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Leuchte mehrere PCBs auf, welche jeweils mindestens eine Lochung aufweisen, die mit mindestens einem Positionierungsstift in einem Leuchtengehäuse zusammenwirkt. Diese Ausführungsform ist insbesondere mit asymmetrisch strahlenden PCBs bevorzugt. Diese lassen sich dann in verschiedenen Einbaulagen innerhalb einer Leuchte montieren, um eine komplexe Lichtverteilung zu erzeugen. Insgesamt ergibt sich dadurch eine hohe Variabilität für die Erzeugung von Lichtverteilungen durch immer den gleichen Leuchtentyp in Verbindung mit den jeweils gleichen PCBs.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind außer dem wenigstens einen Positionierungsstift keine weiteren geometrischen Anschlagpunkte zwischen dem Gehäuse und dem PCB definiert. Weitere geometrische Anschlagpunkte sind nicht notwendig, um die Lage des PCB zu bestimmen. Als weitere geometrische Anschlagpunkte in dieser Ausführungsform werden jedoch nicht solche Einrichtungen vorgesehen, die lediglich zum Niederhalten des PCB in dem Leuchtengehäuse vorgegeben sind. Beispielsweise können Klammern oder Schraubverbindungen vorgesehen sein, welche geschlossen werden, um das PCB nach Aufstecken auf den wenigstens einen Positionierungsstift in dem Leuchtengehäuse zu sichern.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung deutlich, die in Verbindung mit den beigefügten Figuren gegeben wird. In den Figuren ist Folgendes dargestellt:
    • Figuren 1a und 1b
    zeigen eine Aufsicht bzw. eine Seitenansicht eines PCB bzw. eines Leuchtengehäuses einer Leuchte im getrennten Zustand.
    Figur 2
    zeigt eine Aufsicht auf die Leuchte der Figuren 1a und 1b im montierten Zustand.
    Figur 3
    zeigt eine Aufsicht auf eine Leuchte gemäß einer alternativen Ausführungsform.
    Figur 4
    zeigt Aufsichten auf verschiedene Ausführungsformen von PCBs.
    Figuren 5a, 5b und 5c
    zeigen eine Aufsicht auf eine Leuchte der Figur 2 mit einem PCB in drei verschiedenen Ausrichtungen.
  • Bezugnehmend auf die Figuren 1a, 1b und 2 wird eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchte beschrieben. Diese umfasst im Wesentlichen zwei getrennte Elemente: ein Gehäuse 2 sowie ein PCB 4, welche in den Figuren 1a und 1b als voneinander getrennte Bauteile dargestellt sind. Es ist zu verstehen, dass die Darstellung in den Figuren stark abstrahiert ist. Das Gehäuse 2 kann außer dem dargestellten ebenen Bauabschnitt auch noch Seitenwände, einen Sockel und/oder eine Abdeckung aufweisen. Erfindungsgemäß ist an dem Gehäuse 2 ein Positionierungsstift 3 vorgesehen, der sich in der dargestellten Ausführungsform senkrecht zu einer Auflagefläche für das PCB 2 erstreckt. Der Positionierungsstift weist eine Säulenform auf, wobei der Querschnitt der Säule senkrecht zur Längserstreckung in der dargestellten Ausführungsform durch ein gleichseitiges Dreieck gebildet ist. Das PCB 2 umfasst auf einer Seite wenigstens eine oder mehrere LEDs 5, welche als Leuchtmittel der Leuchte dienen. In der dargestellten Ausführungsform sind die LEDs 5 als ein Block dargestellt. In anderen Ausführungsformen können die LEDs jedoch auch über die in einem größeren Oberflächenabschnitt des PCB 4 verteilt angeordnet sein. Ferner weist das PCB 4 eine Lochung 6 auf, welche eine Innenkontur definiert, die der Form nach an die Außenkontur des Positionierungsstifts 3 angepasst ist. Die Formen sind kongruent zueinander, wobei die Innenkontur der Lochung 6 geringfügig größer sein kann als die Außenkontur des Positionierungsstift 3, damit sich das PCB 2 mit der Lochung 6 leicht auf den Positionierungsstift 3 des PCB aufstecken lässt. Das montierte PCB 2 ist in der Figur 2 dargestellt. Durch die Form der Innen- bzw. Außenkontur ist die Lage des PCB 4 gegenüber dem Gehäuse 2 wenigstens auf eine diskrete Auswahl von möglichen Einbaupositionen festgelegt. In dem vorliegenden Beispiel eines gleichseitigen Dreiecks lässt sich das PCB 4 in drei verschiedenen Lagen gegenüber dem Leuchtengehäuse 2 anordnen, wie in den Figuren 5a, 5b und 5c dargestellt ist. Die besondere Form der Innen- bzw. Außenkontur der Lochung bzw. des Positionierungsstifts hat mehrere Vorteile. Zum einen ist eine eindeutige Paarung zwischen dem PCB 4 und dem Gehäuse 2 definiert, so dass eine Verwechslung bei der Produktion mit einem PCB einer anderen Bauweise nicht auftreten kann. Ferner ist die Einbaulage definiert bzw. auf eine vorgegebene Anzahl von möglichen Einbaulagen eingeschränkt, so dass beim Zusammenfügen der Leuchte eine Fehlausrichtung des PCB 4 verhindert werden kann.
  • Das gleichseitige Dreieck in dem Beispiel des Positionierungsstifts und der Lochung der Leuchte gemäß Figuren 1a, 1b und 2 besitzt eine dreizählige Drehsymmetrie, wodurch das Anordnen des PCB in den drei verschiedenen Baulagen entsprechend den Figuren 5a, 5b und 5c gegeben ist. In dieser Ausführungsform ist es ferner von Vorteil, dass die LEDs auf dem PCB mit Lichtlenkmitteln, z.B. Linsen und/oder Reflektoren, eingerichtet sind, die eine nicht-kreissymmetrische Lichtverteilung erzeugen. Die Symmetrie der Lichtverteilung ist vorzugsweise geringer als die entsprechende Drehsymmetrie der Form der Innen- bzw. Außenkontur der Lochung bzw. des Positionierungsstifts. In dem Beispiel der Figur 5 weisen die LEDs eine Hauptabstrahlrichtung 7 auf, welche gegenüber der Mittelsenkrechten auf dem PCB in einer durch den Pfeil 7 dargestellten Richtung zeigt. Durch die Möglichkeit der drei verschiedenen Einbaulagen des PCB lassen sich dadurch drei verschiedene Lichtverteilungen der Leuchte mit immer den gleichen Bauteilen erzeugen.
  • Das PCB 4 wird zur elektrischen Versorgung der LEDs 5 mit einem Versorgungsanschluss im Gehäuse 2 verbunden. Dies kann beispielsweise durch Steckeinrichtungen erfolgen (in den Figuren nicht dargestellt), welche sogar die Kontaktierung in jeder der vorgegebenen Einbaulagen durch einfaches Einstecken ermöglicht.
  • Die Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Leuchte, welche im Prinzip der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform entspricht. In diesem Beispiel ist jedoch die Innen- bzw. Außenkontur durch ein regelmäßiges Sechseck definiert. Das Sechseck besitzt eine sechszählige Drehsymmetrie, so dass sich das PCB 4 in sechs verschiedenen Einbaulagen an dem Gehäuse 2 anordnen lässt. Während die Ausführungsform in dem gleichseitigen Dreieck eine Drehung in jeweils 120°-Schritten ermöglicht, ist bei der Ausführungsform nach Figur 3 eine Drehung in 60°-Schritten möglich.
  • Es sind jedoch auch weitere geometrische Formen für die kongruente Kontur zwischen dem Positionierungsstift 3 und der Lochung 6 möglich. Die Figur 4 zeigt eine Auswahl von verschiedenen möglichen Formen. Die Beispiele in der ersten Reihe der Figur 4 weisen eine vielzählige, dreizählige, fünfzählige oder zweizählige Drehsymmetrie auf. Die weiteren beispielshaften Formen weisen teilweise keine Drehsymmetrie auf. In diesen Beispielen ist die Lage des PCB gegenüber dem Leuchtengehäuse auf eine Einbaulage festgelegt. In der unteren Reihe sind Beispiele mit mehreren Lochungen für eine entsprechende Anzahl von Positionierungsstiften dargestellt. Der eine oder die mehreren zusätzlichen Positionierungsstifte reduzieren die Anzahl der möglichen Einbaulagen des PCB im Leuchtengehäuse. In diesen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere der zusätzlichen Positionierungsstifte mit einer Sollbruchstelle versehen ist/sind, um diese(n) im Gehäuse auch entfernen zu können. Dadurch kann die Anzahl der Einbaulagen wieder erhöht werden.
  • In den vorhergehenden Beispielen umfasst die Leuchte jeweils nur ein PCB in einem Leuchtengehäuse. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass mehrere PCBs in einem Leuchtengehäuse angeordnet werden. Dazu ist eine entsprechende Anzahl von Positionierungsstiften, d.h. mindestens ein Positionierungsstift pro PCB, im Leuchtengehäuse erforderlich. Auch in diesen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die PCBs jeweils in mehreren Einbaulagen montierbar sind.
  • Aus der vorhergehenden Beschreibung wird deutlich, dass durch die erfindungsgemäße Lösung eine eindeutige Zuordnung des PCB zu dem Leuchtengehäuse sowie ggf. eine diskrete Auswahl von Einbaupositionen vorgegeben ist. Dadurch können Verwechslungen vermieden werden. Beispielsweise können unterschiedliche Formen für Master- und Slave-PCBs verwendet werden, um eine Verwechslung bei der Produktion zu vermeiden. Generell sind jedoch kreisrunde Querschnitte für den wenigstens ersten Positionierungsstift nicht vorgesehen, weil diese im Stand der Technik so häufig vorkommen, so dass Verwechslungen doch möglich sind. Außerdem würde ein einzelner Positionierungsstift mit kreisrundem Querschnittsform eine kontinuierliche Drehsymmetrie um 360° definieren, wodurch keine klare Positionierung des PCB mehr gegeben ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Leuchtengehäuse
    3
    Positionierungsstift
    4
    PCB
    5
    LEDs
    6
    Lochung
    7
    Vorzugsrichtung einer Lichtverteilung

Claims (11)

  1. Leuchte umfassend ein Leuchtengehäuse (2) sowie wenigstens ein Printed Circuit Board, PCB, (4) welches LEDs (5) als Leuchtmittel der Leuchte trägt, wobei das Leuchtengehäuse (2) einen Positionierungsstift (3) und das PCB (4) eine Lochung (6) aufweist, wobei die Lochung (6) eine Innenkontur aufweist, welche wenigstens teilweise kongruent zu einer Außenkontur des Positionierungsstifts (3) ist, so dass zum Montieren des PCB in dem Leuchtengehäuse (2) die Lochung (6) formschlüssig auf dem Positionierungsstift (3) aufsteckbar ist und die Innen- und Außenkontur nicht kreissymmetrisch sind, wobei der Formschluss eine Drehung des PCB (4) um den Positionierungsstift blockiert oder auf einen Winkelbereich von weniger als 360° einschränkt.
  2. Leuchte nach Anspruch 1, wobei die Innen- und Außenkontur eine mehrzählige diskrete Drehsymmetrie aufweist und das PCB (4) in jeder der durch die Drehsymmetrie vorgegebenen Lagen in dem Leuchtengehäuse (2) montierbar ist.
  3. Leuchte nach Anspruch 2, wobei die Drehsymmetrie zweizählig, dreizählig, vierzählig, sechszählig oder achtzählig ist.
  4. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die LEDs (5) auf dem PCB (4) mit Lichtlenkeinrichtungen, insbesondere asymmetrischen Linsen und/oder Reflektoren, zusammenwirken, sodass das PCB durch die Lichtlenkeinrichtungen dazu eingerichtet ist, eine nicht-kreissymmetrische Lichtverteilung (7) zu erzeugen.
  5. Leuchte nach Anspruch 4 mit Rückbezug auf Anspruch 2 oder 3, wobei die nicht-kreissymmetrische Lichtverteilung (7) eine geringere Symmetrie aufweist als die Drehsymmetrie, welche durch die Innen- und Außenkontur des wenigstens einen Positionierungsstift (3) und der Lochung (6) vorgegeben ist.
  6. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das PCB (4) Teil eines LED-Moduls ist, welches außer dem PCB (4) und den LEDs (5) ferner elektrische Steckkontakte aufweist, welche in jeder der durch die Innen- und Außenkontur vorgegebenen Einbaulagen des PCB (4) in dem Leuchtengehäuse (2) mit einer elektrischen Versorgungsleitung im Leuchtengehäuse (2) verbindbar ist.
  7. Leuchte nach Anspruch 6 mit Rückbezug auf Anspruch 2 oder einem davon abhängigen Anspruch, wobei die elektrische Versorgungsleitung in dem Leuchtengehäuse (2) fest verlegt ist und eine der Drehsymmetrie entsprechende Anzahl von Gegensteckkontakten aufweist, wobei in jeder der möglichen Einbaulagen des PCB (4) jeweils wenigstens einer der Gegensteckkontakte im Leuchtengehäuse mit dem Steckkontakt auf dem LED-Leuchtenmodul zusammenwirkt.
  8. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Positionierungsstifte (3) im Gehäuse vorhanden sind, welche jeweils mit einer von mehreren Lochungen (6) in dem PCB zusammenwirken.
  9. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Formschluss zwischen der Lochung (6) und dem wenigstens einen Positionierungsstift (3) so eingerichtet ist, dass eine begrenzte Drehung um einen Winkelbereich von maximal 180°, 90°, 60°, 45° oder 30° möglich ist.
  10. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leuchte mehrere PCBs (4) aufweist, welche jeweils mindestens eine Lochung (6) aufweisen, die mit mindestens einem Positionierungsstift (3) in einem Leuchtengehäuse (2) zusammenwirkt.
  11. Leuchte nach Anspruch 1, wobei außer dem wenigstens einen Positionierungsstift (3) keine weiteren geometrischen Anschlagpunkte zwischen dem Leuchtengehäuse (2) und dem PCB (4) definiert sind.
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