ES2263542T3 - Dispositivo de iluminacion. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de iluminación con una tira conductora (2) de tres hilos que está unida en dirección axial en forma eléctricamente conductora con elementos LED (3) dispuestos en serie uno tras otro, estando alojado cada elemento LED (3) por una respectiva carcasa (4) de plástico que rodea también a la tira conductora (2) a la altura de cada elemento LED (3) y que es transparente al menos en algunas zonas, caracterizado porque cada carcasa (4) de plástico está constituida por dos cascos (9, 10), de los cuales uno está previsto como casco de alojamiento para recibir un elemento LED (3), una zona axial de la tira conductora y medios de contacto eléctricamente conductores y el otro casco está previsto como casco de tapa que va fijado al primer casco con inclusión de medios de sellado, y porque la tira conductora (2) de tres hilos comprende un conductor positivo continuo (5), un conductor negativo continuo (6) y un conductor neutro interrumpido (7) que se extiende de un elemento LED (3) a otro elemento LED (3).
Description
Dispositivo de iluminación.
La invención se refiere a un dispositivo de
iluminación con una tira conductora de tres hilos que está unida de
forma eléctricamente conductora, en dirección axial, con elementos
LED dispuestos en serie uno tras otro, estando alojado cada
elemento LED por una carcasa de plástico transparente al menos en
ciertas zonas y que rodea también a la tira conductora a la altura
de cada elemento LED.
El documento DE 196 27 856 Al muestra una
regleta de iluminación con un dispositivo de iluminación de la
clase expuesta. La regleta de iluminación presenta una tira
conductora multifilar que está equipada con elementos LED
dispuestos en serie uno tras otro, estando constituida la tira
conductora por un gran número de tramos de tira conductora cortados
a medida y yuxtapuestos en dirección axial, estando dispuesta entre
cada dos tramos de tira conductora axialmente adyacentes uno a otro
una placa de circuito impreso unida con éstos de manera
eléctricamente conductora y estando equipada cada placa de circuito
impreso con un elemento LED. En la regleta de iluminación conocida
se muestra también que los distintos hilos de la tira conductora
están envueltos con un aislamiento, que el aislamiento ha sido
retirado en las zonas extremas de cada tramo de tira conductora y
que la unión entre el respectivo extremo de un tramo de tira
conductora y la respectiva placa de circuito impreso se ha
establecido a través de elementos de contacto eléctricamente
conductores, estando previstas entre los elementos de contacto y
los hilos del tramo de tira conductora una respectiva unión de
recalcado y entre los elementos de contacto y las pistas
conductoras de la placa de circuito impreso una respectiva unión de
remachado. La regleta de iluminación conocida muestra también que
las zonas extremos de los tramos de tira conductora, los elementos
de contacto, las placas de circuito impreso y los elementos LED
están todos ellos encapsulados en una carcasa de plástico
transparente al menos en ciertas zonas y formada por recubrimiento
directo con un material plástico inyectado.
Partiendo de un dispositivo de iluminación de la
clase citada al principio, la invención se basa en el problema de
simplificar sensiblemente este dispositivo frente al estado de la
técnica comentado tanto en su configuración como en su
fabricación.
Según la invención, este problema se resuelve
con las características indicadas en la reivindicación 1, mientras
que en las reivindicaciones subordinadas se caracterizan
perfeccionamientos ventajosos y ejecuciones convenientes de la
invención.
La configuración en dos cascos de la carcasa de
plástico hacen posibles una colocación sencilla de un elemento LED,
una zona de tira conductora axial y medios de contacto eléctricos
dentro de uno de los semicascos, el establecimiento sencillo de una
unión eléctrica entre el elemento LED y los respectivos conductores
necesarios de la tira conductora y un cierre sencillo de la carcasa
de plástico por medio del casco de tapa. Dado que el conductor
positivo y el conductor negativo son continuos y solamente está
interrumpido el conductor neutro, se obtiene frente al estado de la
técnica un considerable ahorro de trabajo, incluso en lo que se
refiere al proceso de retirada del aislamiento.
La medida según la reivindicación 2, que se ha
previsto como preferible, permite un montaje de enchufe puro de las
piezas individuales que han de unirse entre sí en forma
eléctricamente conductora y, por tanto, representa una solución
especialmente sencilla de materializar y especialmente barata,
sobre todo porque para el establecimiento de las uniones eléctricas
no se necesitan ningún proceso de retirada del aislamiento ni la
utilización de placas de circuito impreso o similares.
La medida según la reivindicación 3 está
prevista para los casos en los que deban imponerse exigencias
especiales a la calidad y a la seguridad funcional.
Es necesario quitar el aislamiento en ciertas
zonas cuando se hace uso de la medida según la reivindicación 4,
pero ésta ofrece frente al estado de la técnica la ventaja de una
unión eléctrica directa entre la tira conductora y los elementos
LED, suprimiendo al propio tiempo placas de circuito impreso
necesarias hasta ahora.
Con la medida según la reivindicación 5 se
consigue que se puedan suprimir las resistencias aún necesarios en
la regleta de iluminación conocida, lo que contribuye a la
simplificación y al abaratamiento del dispositivo de iluminación
según la invención.
Otras ejecuciones y características de
configuración especialmente convenientes de la invención están
indicadas en las reivindicaciones 6 a 13. Se adjudica aquí una
importancia especial a las medidas según las reivindicaciones 11 y
12 debido a que con ellas se pueden satisfacer de forma óptima los
requisitos de la IMO (Internationale Maritime Organisation, una
suborganización de la ONU) para marcaciones de vías de escape en
barcos de pasajeros, siendo de hacer notar que el objeto de la
invención según la reivindicación 11 o especialmente la
reivindicación 12 está previsto también para este caso de
utilización.
Se explican seguidamente ejemplos de realización
de la invención con más detalle ayudándose de los dibujos. En los
que muestran:
La figura 1, un esquema eléctrico o un segmento
del dispositivo de iluminación equipado con ocho elementos LED
(véase también la figura 1a),
La figura 2, una carcasa de plástico individual
en dos cascos para un segmento según las figuras 1 y la con un
elemento LED dispuesto en un casco de la carcasa y una tira
conductora,
La figura 3, una carcasa de plástico en dos
cascos en una forma de realización equipada con elementos de
contacto metálicos, sin tira conductora,
La figura 4, la carcasa de plástico según la
figura 3 con tira conductora,
La figura 5, la carcasa de plástico según las
figuras 3 y 4 con una tira conductora que se ha llevado hasta una
carcasa de plástico contigua recibida por una regleta perfilada,
y
La figura 6, una sección V-V
según la figura 5.
La figura 1 muestra a la manera de un esquema
eléctrico un segmento 1 de un dispositivo de iluminación compuesto
de varios segmentos yuxtapuestos. El dispositivo de iluminación
presenta una tira conductora 2 de tres hilos que está unida de
forma conductora con elementos LED 3 dispuestos en serie uno tras
otro, estando recibido cada elemento LED 3 por una carcasa 4 de
plástico que rodea también a la tira conductora 2 a la altura de
cada elemento LED y que está construido preferiblemente en forma
transparente como el vidrio (véase también la figura 1a).
El segmento 1 según la figura 1 dispone de ocho
elementos LED 3 colocados cada uno de ellos en una carcasa 4 de
plástico (pueden estar previstos también más o menos elementos) y
de una tira conductora 2 con un conductor positivo continuo 5, un
conductor negativo continuo 6 y, como cable de resistencia, un
conductor neutro 7 conectado siete veces en serie en el ejemplo de
realización según la figura 1. En una disposición de ensayo ha
demostrado ser especialmente conveniente como cable de resistencia
un conductor neutro 7 conectado siete veces en serie y diseñado
con 90,3 ohmios por segmento 1.
Como puede apreciarse en la figura 2, la o cada
carcasa 4 de plástico presenta una construcción en dos cascos con
un primer casco 9 y un segundo casco 10. En el ejemplo de
realización según la figura 2 el primer casco 9 forma el casco
superior de la carcasa y el segundo casco 10 constituye el casco
inferior de dicha carcasa. Los cascos 9 y 10, que se pueden fijar
uno a otro por medio de elementos de pinzado 8, presentan
alojamientos complementarios 11 configurados en forma semirredonda
y destinados a recibir el conductor positivo continuo 5, el
conductor negativo continuo 6 y el conductor neutro 7 interrumpido
en la zona de cada carcasa 4 de plástico, así como una ranura de
alojamiento periférica para un medio adhesivo que presenta también
propiedades de junta (no mostrado).
En un rebajo 13 del primer casco 9, que
desemboca en una lente 14 mostrada, por ejemplo, en la figura 5,
está asentado un elemento LED 3 enchufado en el mismo. Para
establecer una unión eléctrica entre el elemento LED 3, el
conductor positivo 5 (o el conductor negativo 6) y el conductor
neutro 7 sirve aquí un medio no representado, preferiblemente en
forma de un pegamento de contacto, para cuyo alojamiento está
prevista una ranura de unión o de distribución 15 en el casco 9. La
ranura de distribución 15 termina en respectivas zonas de los
conductores 5-7 que han sido despojadas de su
aislamiento y que dejan al descubierto el núcleo correspondiente
16.
En la fabricación de un dispositivo de
iluminación con carcasas 4 de plástico y medios de unión según la
figura 2 se puede proceder, por ejemplo, de la manera siguiente:
Los cascos superiores (primeros cascos 9) de, a ser posible, dos
segmentos 1 son recibidos por una mesa de montaje alargada no
mostrada. El conductor positivo 5 y el conductor negativo 6
continuos son despojados de su aislamiento en las zonas necesarias
y colocados, en estado continuamente tensado, dentro de los
alojamientos 11 de los primeros cascos 9. El conductor neutro 7 es
despojado de aislamiento en su longitud y colocado también dentro
de los alojamientos correspondientes 11. También los elementos LED
3 se colocan dentro de los alojamientos 13. Seguidamente, se
efectúa la unión eléctrica por aplicación de un pegamento de
contacto y por activación del pegamento de contacto, por ejemplo en
un horno de calentamiento o por medio de aparatos de calentamiento
locales. Los cascos inferiores (segundos cascos 10) son asentados
sobre los cascos superiores y unidos por pinzado con éstos. El
dispositivo de iluminación preparado hasta ahora en la mesa de
montaje puede ser sellado entonces con una instalación dosificadora
de pegamento desplazable, refiriéndose el sellado a la carcasa 4 de
plástico o al sellado y fijación permanentes de sus cascos 9 y 10
uno a otro. Para la alimentación del pegamento, los segundos cascos
10 pueden estar provistos de una respectiva abertura de
alimentación de pegamento no mostrada y eventualmente también de
una respectiva abertura de purga de aire no mostrada.
En el ejemplo de realización según las figuras
3, 4 y 5 el primer casco 9 forma el casco superior de la carcasa,
el cual está construido con la lente 14 conformada en una sola
pieza y con el mismo material, y el segundo casco 10 forma el casco
inferior de la carcasa. En el casco 9 están previstos alojamientos
11 para los conductores 5-7, un rebajo 13 para un
elemento LED 3, eventualmente una ranura de alojamiento periférica
para un medio de sellado/pegado no mostrado y espacios libres para
disponer elementos de contacto metálicos 17, que se complementan por
medio de alojamientos correspondientes o similares en el segundo
casco 10.
Los elementos de contacto eléctricos 17 están
formados, por ejemplo, por chapa de cobre estañada y configurados
de modo que entran en contacto directo, por un lado, con un
respectivo elemento LED 3 y, por otro, con el conductor positivo 5
(o el conductor negativo 6) y el conductor neutro 7. Los elementos
de contacto metálicos 17 presentan lóbulos de material 18 acodados
hacia arriba con rebajos 19 accesibles desde arriba, estando
configurados los bordes de los rebajos como filos para seccionar el
aislamiento -que rodea al núcleo 16- de los conductores positivos
5, los conductores negativos 6 y los conductores neutros 7. Se
sobrentiende que la anchura de la abertura de los rebajos 19 ha de
ajustarse al respectivo diámetro de los conductores de tal manera
que queden garantizados un seccionamiento seguro y un contactado
seguro del respectivo núcleo de conductor 16.
En la fabricación de un dispositivo de
iluminación con carcasas 4 de plástico según las figuras 3 y 4 se
puede proceder, por ejemplo, de la manera siguiente: En los cascos
superiores 9 se fijan por pinzado los elementos de contacto 17 y se
colocan y aprisionan sobre éstos los elementos LED 3, con lo que se
establece una unión eléctrica fiable entre los elementos de
contacto 17 y los contactos de los elementos LED 3. Seguidamente,
los casos superiores (primer casco 9) de, a ser posible, dos
segmentos 1 son recibidos por una mesa de montaje alargada no
mostrada y se colocan dentro de estos cascos, en estado
continuamente tensado, el conductor positivo 5 y el conductor
negativo 6 y éstos son hincados a presión en los rebajos 19 de los
elementos de contacto 17 que están provistos de filos. No está
prevista ni es necesario una retirada del aislamiento de los
conductores 5-7. Los pasos de montaje subsiguientes
(pinzado del casco inferior 10, sellado y pegado, así como
eventualmente comprobación de la luz funcional) corresponden a la
explicación de la figura 2.
La figura 3 muestra la carcasa 4 de plástico en
dos cascos sin los conductores 5-7, mientras que en
la figura 4 la carcasa 4 de plástico está equipada con los
conductores 5-7. La figura 5 permite apreciar la
disposición del nuevo dispositivo de iluminación en el canal de
alojamiento 20 de una regleta perfilada 21, la cual puede consistir
en una regleta perfilada 21 de marcación de vías de escape, de
orientación, de decoración o similar.
Una particularidad del nuevo dispositivo de
iluminación de importancia inventiva autónoma es la ejecución y
configuración mostrada en la figura 6 a escala sustancialmente
ampliada - de la lente 14 ya mencionada. Esta presenta una
superficie de cabeza aplanada 22 que hace transición, a través de
un radio 23, hacia un cono 24 cuyo extremo inferior coincide con la
superficie de cabeza del casco 10 de la carcasa 4 de plástico. Por
encima del elemento LED 3, la lente 14 presenta un rebajo
cilíndrico 25 con una transición redondeada hacia el fondo del
rebajo. El ángulo del cono, referido a la vertical, es de 30º. La
configuración de la lente 14 se ha realizado utilizando la ley de
refracción y teniendo en cuenta la constante del material empleado
para la fabricación de dicha lente 14. Se ha podido lograr así,
frente a una distribución de luz con un ángulo de irradiación de
120º usual hasta ahora, una distribución de luz con un ángulo de
irradiación de 180º. Las líneas 26 indican un ángulo de irradiación
de 120º, mientras que las líneas 27 ilustran un ángulo de
irradiación de 180º, ya que los rayos que penetran en la lente 14
experimentan en el punto 28 una variación de dirección
correspondiente.
Mientras que en los dibujos se muestra la lente
14 como un componente integrado de un casco de la carcasa, está,
por supuesto, dentro del ámbito de la invención el prever una lente
14 fabricada por separado para cada elemento LED 3. Es imaginable
también utilizar elementos LED 3 con lentes 14 dispuestas de
fábrica en ellos y que puentean los diodos luminiscentes de la
manera indicada.
La invención no se limita a los ejemplos de
realización representados, sino que abarca también todas las
realizaciones equivalentes en el sentido de la invención. Asimismo,
la invención no se limita a la combinación de características
definida en la reivindicación 1, sino que puede quedar definida
también por cualquier otra combinación de características
determinadas de todas las características individuales reveladas en
conjunto. Esto significa que, en principio, cualquier
característica individual de la reivindicación 1 puede ser
suprimida o sustituida por al menos una característica individual
revelada en otro sitio de los documentos de la solicitud. Por
tanto, la presente reivindicación 1 ha de entenderse como un primer
intento de formulación para la caracterización de la invención.
Claims (13)
1. Dispositivo de iluminación con una tira
conductora (2) de tres hilos que está unida en dirección axial en
forma eléctricamente conductora con elementos LED (3) dispuestos en
serie uno tras otro, estando alojado cada elemento LED (3) por una
respectiva carcasa (4) de plástico que rodea también a la tira
conductora (2) a la altura de cada elemento LED (3) y que es
transparente al menos en algunas zonas, caracterizado porque
cada carcasa (4) de plástico está constituida por dos cascos (9,
10), de los cuales uno está previsto como casco de alojamiento para
recibir un elemento LED (3), una zona axial de la tira conductora
y medios de contacto eléctricamente conductores y el otro casco
está previsto como casco de tapa que va fijado al primer casco con
inclusión de medios de sellado, y porque la tira conductora (2) de
tres hilos comprende un conductor positivo continuo (5), un
conductor negativo continuo (6) y un conductor neutro interrumpido
(7) que se extiende de un elemento LED (3) a otro elemento LED
(3).
2. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 1, caracterizado porque como medios de
contacto eléctricamente conductores entre la tira conductora (2) y
los elementos LED (3) están previstos unos elementos de contacto
metálicos (17), a través de los cuales se efectúa el respectivo
contactado eléctrico, presentando los elementos de contacto
metálicos (17) -que están unidos por simple montaje de enchufe con
los elementos LED (3)- unos filos que atraviesan los aislamientos
de la tira conductora y contactan con los núcleos conductores
correspondientes (16).
3. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 1, caracterizado porque como medios de
contacto eléctricamente conductores entre la tira conductora (2) y
los elementos LED (3) están previstas pastas de soldadura
térmicamente activables, pegamentos de contacto o similares y
elementos de contacto metálicos (17), a través de los cuales se
efectúa el respectivo contactado eléctrico, presentando los
elementos de contacto metálicos (17) -que están unidos con los
elementos LED (3) a través de las pastas de soldadura, los
pegamentos de contacto o similares- unos filos que atraviesan los
aislamientos de la tira conductora y contactan con los núcleos
conductores correspondientes (16).
4. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 1, caracterizado porque como medios de
contacto eléctricamente conductores entre la tira conductora (2)
-que está despojada de su aislamiento en ciertas zonas- y los
elementos LED (3) están previstas pastas de soldadura térmicamente
activables, pegamentos de contacto o similares, a través de los
cuales se efectúa el contactado eléctrico.
5. Dispositivo de iluminación según al menos una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
conductor neutro (7) está diseñado como un conductor de
resistencia.
6. Dispositivo de iluminación según al menos una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
cascos (9, 10) de la carcasa (4) de plástico están fijados uno a
otro por medio de elementos de pinzado conformados en ellos.
7. Dispositivo de iluminación según al menos una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
cascos (9, 10) de la carcasa (4) de plástico están configurados
con respectivos alojamientos complementarios (11) para los
distintos conductores (5, 6, 7) de la tira conductora (2), un
elemento LED (3), los elementos de contacto metálicos (17) y el
medio de sellado previsto para el sellado y la unión permanente de
los cascos (9, 10).
8. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 3, caracterizado porque los cascos (9, 10) de
la carcasa (4) de plástico están construidos con alojamientos para
la pasta de soldadura y/o el pegamento de contacto.
9. Dispositivo de iluminación según al menos una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
cascos (9, 10) de la carcasa (4) de plástico están construidos
como piezas de fundición inyectadas de PC (policarbonato) dotados
de la transparencia del vidrio.
10. Dispositivo de iluminación según al menos
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
un casco (9, 10) de la carcasa (4) de plástico está construido con
una lente (14) que puentea un elemento LED (3).
11. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 10, caracterizado porque la lente (14)
presenta una conformación apropiada para distribuir la luz con un
ángulo de irradiación mayor de 120º.
12. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 10 u 11, caracterizado porque la lente (14)
presenta una conformación apropiada para distribuir la luz con un
ángulo de irradiación de 180º.
13. Dispositivo de iluminación según al menos
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
éste se halla dispuesto en un canal de alojamiento (20) de una
regleta perfilada (21) de marcación de vías de escape, de
orientación, de decoración o similares.
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