WO2001059747A1 - Leuchtkörper für werbe-, anzeige- und ähnliche sichtflächen - Google Patents

Leuchtkörper für werbe-, anzeige- und ähnliche sichtflächen Download PDF

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    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/36—Assembling printed circuits with other printed circuits

Definitions

  • the invention relates to luminous elements for advertising, display and similar visible surfaces with the features of the preamble of claim 1.
  • Such luminous bodies are known, for example, from DE-U-93 07 862.
  • Luminous bodies for neon signs consisting of a housing with a translucent cover and an intermediate floor with light-emitting diodes (LED) arranged thereon, and a control circuit and a current source for the LED are disclosed ,
  • a luminous body is known in which the LEDs are arranged modularly on pre-scored printed circuit boards and are provided with a trigger via one
  • Control circuit are supplied.
  • the modules can be connected to one another by means of contact bridges.
  • the object of the present invention is to control such luminous elements in an even more energy-efficient manner and to process them more cost-effectively.
  • luminous bodies for advertising, display and similar viewing surfaces consisting of a housing that can be seen from at least one side, are at least an intermediate floor for receiving printed circuit boards with light-emitting diodes (LED) arranged thereon, the printed circuit boards being modularly scored and each carrying a number of LEDs connected in series, and a control unit and a current source for the LED, characterized in that the at least one intermediate floor consists of a weather-resistant material and that the circuit boards with the LEDs are attached to the intermediate floor at a distance from this.
  • LED light-emitting diodes
  • the modules can be pre-scored in various forms, for example 1 x 4 LED, 1 x 8, 1 x 20, 1 x 40 and so on up to 1 x 200, or also 2 x 4, 2 x 8 etc. or 4 x 8, 16 x 8, 16 x 16, 16 x 32, 64 x 32 etc.
  • symbols, bars, Letters, surfaces can be designed very easily. It is also possible to form symbols, areas or letters from a single module.
  • the modules do not necessarily have to have straight and right-angled edges, but oblique, round, etc. shapes are also possible, and such modules can also be used in housings that are not box-shaped, but, for example, spherical or pear-shaped.
  • Two or more modules can be connected to each other to form large-area lighting objects by means of cabling.
  • the Leite ⁇ latten are preferably coated with an acid-, heat- and cold-resistant lacquer or the like and / or enclosed by a sealing compound while leaving out the LED and the connections.
  • the modules are applied to a weather-resistant material at a distance of 5 to 10 mm. It is attached using a stainless steel screw with a plastic washer and plastic spacers.
  • the control unit is preferably designed so that it provides freely programmable, time-clocked pulses (Ql, ... Qn), with which downstream end stage operators (PRO-FET's) are controlled for switching voltage to the LEDs, whereby the PRO-FET's have integrated current overload protection circuits as well as temperature overload protection circuits.
  • FIG. 1 to Fig. 3 different versions of lighting elements in section;
  • Figure 4 shows a plate with LED.
  • 5 shows a section through such a plate.
  • 6 shows the section according to FIG. 5 with contact bridge;
  • Fig. 7 shows a control unit for a filament.
  • 8 is a module formed into a letter,
  • 1 to 3 consist of a box-like housing 1 made of metal, preferably aluminum, or plastic, which is provided at the top with a translucent cover 2 (mirror).
  • the cover 2 is laterally clamped between two right-angled profile strips 6 screwed to the housing wall.
  • a weatherproof floor 3 is inserted into the housing 1, for example welded or glued.
  • the modules (printed circuit boards) with the LEDs 4 are arranged on this intermediate floor 3 at a distance of 5 to 10 mm from the latter. The distance is secured by plastic spacers with stainless steel screws and plastic washers.
  • the modules with the LEDs 4 can extend over the entire area of the intermediate floor 3 (FIG. 1).
  • 2 frames 5 can be inserted between the intermediate floor 3 and the cover (FIGS. 2 and 3).
  • FIG. 7 The circuit for controlling the LEDs or LED units is shown in FIG. 7.
  • the circuit consists of a power supply unit, a control unit and switching units to which the LEDs or LED units are connected.
  • the power supply unit itself consists of the mains transformer, a subsequent rectifier with a filter circuit and a subsequent voltage regulator. The positive output of the power supply as described is directly connected with the inserted LEDs or LED units.
  • control units which are designed as PRO-FETs (variants of field effect transistors) and are controlled via a control unit.
  • the power stage regulator switch thereby to control by the control unit to the negative contact of the power supply to the negative pole of the LEDs or LED units for the pulse time Ql - Q4 through, whereby the LED's or LED Actuallyiten for the corresponding pulse time Ql - Q4 are powered.
  • the control unit itself consists of a memory, as well as a switching unit and an oscillator, wherein certain pulse times can be stored in the memory unit, which can be triggered via switching states and the corresponding pulse times are present at the outputs of the control unit Q1 to Q4.
  • the switching states can be stored in the memory so that a next one
  • Switch position halves the pulse time.
  • a completely variable regulation of the pulse time using a setting controller would of course also be possible.
  • the pulses applied to the outputs of the control unit control the switching units, which then connect the negative contact of the power supply unit with the negative pole of the LED's or LED units, thereby causing the LED's or LED units to last for the duration of the pulse Ql to Q4 current is supplied.
  • By reducing the pulse times it is thus possible to limit the current consumption of the LEDs or LED units, in which a certain afterglow is used and the optically perceptible brightness can be controlled.
  • the brightness of the LEDs or LED units supplied with different pulses Q1 to Q4 at different outputs can also be adjusted, which is helpful, for example, with different colors that are used in advertising light displays.
  • FIG 8 shows a letter made from a single module 8 'equipped with LED 4' with a housing 1 'and a colored, translucent cover 2'.

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Abstract

Leuchtkörper für Werbe-, Anzeige- und ähnliche Sichtflächen, bestehend aus einem von wenigstens einer Seite aus einsehbaren Gehäuse, wenigstens einem Zwischenboden für die Aufnahme von Leiterplatten (8) mit auf diesen angeordneten Leuchtdioden (LED), wobei die Leiterplatten (8) modular vorgeritzt sind und jeweils eine Anzahl von in Reihe geschalteten LED tragen, sowie einer Steuereinheit und einer Stromquelle für die LED, wobei der wenigstens eine Zwischenboden aus einem witterungsbeständigen Material besteht und die Leiterplatten mit den LED (4) mit einem Abstand zu dem Zwischenboden auf diesen befestigt sind.

Description

Leuchtkorper für Werbe-, Anzeige- und ähnliche Sichtflächen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft Leuchtkörper für Werbe-, Anzeige- und ähnliche Sichtflächen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Derartige Leuchtkörper sind beispielsweise aus der DE-U-93 07 862 bekannt Hier sind Leuchtkörper für Leuchtreklamen, bestehend aus einem Gehäuse mit einer lichtdurchlässigen Abdeckung und einem Zwischenboden mit auf diesem angeordneten Leuchtdioden (LED), sowie einer Steuerschaltung und einer Stromquelle für die LED offenbart.
Aus der DE-U-94 11 065 ist ein Leuchtkörper bekannt, bei dem die LED modular auf vorgeritzten Leiterplatten angeordnet sind und über eine mit einem Trigger versehenen
Steuerschaltung versorgt werden. Die Module können mittels Kontaktbrücken miteinander verbunden sein.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, solche Leuchtkörper noch energiesparender anzusteuern und kostengünstiger zu verarbeiten.
Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst Fortbildungen und vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen umfaßt.
Erfindungsgemäß sind Leuchtkorper für Werbe-, Anzeige- und ähnliche Sichtflächen, bestehend aus einem von wenigstens einer Seite aus einsehbaren Gehäuse, wenigstens einem Zwischenboden für die Aufnahme von Leiterplatten mit auf diesen angeordneten Leuchtdioden (LED), wobei die Leiterplatten modular vorgeritzt sind und jeweils eine Anzahl von in Reihe geschalteten LED tragen, sowie einer Steuereinheit und einer Stromquelle für die LED dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Zwischenboden aus einem witterungsbeständigen Material besteht und daß die Leiterplatten mit den LED mit einem Abstand zu dem Zwischenboden auf diesem befestigt sind. Durch diese Maßnahmen wird Korrosion vermieden und es kann sich keine Feuchtigkeit unter der Leiterplatte ansammeln, die vorzugsweise in SMD-Technik bestückt ist Die Module können in verschiedenen Formen vorgeritzt sein, beispielsweise 1 x 4 LED, 1 x 8, 1 x 20, 1 x 40 und so weiter bis 1 x 200, oder auch 2 x 4, 2 x 8 usw. oder 4 x 8, 16 x 8, 16 x 16, 16 x 32, 64 x 32 usw. Mit solchen Modulen können Symbole, Leisten, Buchstaben, Flächen sehr leicht gestaltet werden. Es ist auch möglich, Symbole, Flächen oder Buchstaben aus einem einzigen Modul zu bilden. Die Module müssen dabei nicht unbedingt gerade und rechtwinklige Kanten haben, sondern es sind auch schräge, runde usw. Formen möglich, wobei solche Module auch in Gehäuse eingesetzt werden können, die nicht kastenartig ausgeführt sind, sondern zum Beispiel kugelig oder birnenförmig.
Zwei oder mehr Module können mittels einer Verkabelung miteinander zu großflächigen Leuchtobjekten verbunden werden.
Vorzugsweise sind die Leiteφlatten mit einem säure-, hitze- und kältebeständigen Lack oder dergleichen überzogen und/oder unter Aussparung der LED und der Anschlüsse von einer Vergußmasse umschlossen.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind die Module mit einem Abstand von 5 bis 10 mm auf einem witterungsbeständigen Material aufgebracht. Die Aufbringung erfolgt durch eine Edelstahlschraube mit Kunststoffbeilagscheibe und Kunststoffabstandshaltern.
Die Steuereinheit ist vorzugsweise so ausgelegt, daß sie frei programmierbare, zeitgetaktete Impulse (Ql,...Qn) bereitstellt, mit denen nachgeschaltete Endstufbetreiber (PRO-FET's) für das Durchschalten von Spannung zu den LED angesteuert werden, wobei die PRO-FET's über integrierte Stromüberlastschutzschaltungen, sowie über Temperaturüberlastschutzschaltungen verfügen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beispielhaft näher beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 bis Fig. 3 verschiedene Ausführungen von Leuchtkörpern im Schnitt; Fig. 4 eine Platte mit LED; Fig. 5 einen Schnitt durch eine solche Platte; Fig. 6 den Schnitt nach Fig. 5 mit Kontaktbrücke; Fig. 7 eine Steuereinheit für einen Leuchtkörper. Fig. 8 ein zu einem Buchstaben geformtes Modul,
Die Leuchtkörper nach den Fig. 1 bis 3 bestehen aus einem kastenartigen Gehäuse 1 aus Metall, vorzugsweise Aluminium, oder Kunststoff, das oben mit einer lichtdurchlässigen Abdeckung 2 (Spiegel) versehen ist. Die Abdeckung 2 wird seitlich jeweils zwischen zwei mit der Gehäusewand verschraubten rechtwinkligen Profilleisten 6 eingeklemmt. In das Gehäuse 1 ist ein witterungsbeständiger Boden 3 eingesetzt, beispielsweise angeschweißt oder eingeklebt. Auf diesen Zwischenboden 3 sind die Module (Leiterplatinen) mit den LED 4 in einem Abstand von 5 - 10 mm zu diesem angeordnet. Der Abstand wird durch Kunststoffabstandshalter mit Edelstahlschrauben und Kunststoffbeilagscheiben gesichert. Je nach gewünschter Ausleuchtung können sich die Module mit den LED 4 über die gesamte Fläche des Zwischenbodens 3 erstrecken (Fig. 1). Für Kantenprofile oder mittige Ausleuchtungen können zwischen dem Zwischenboden 3 und der Abdeckung 2 Zargen 5 eingesetzt sein (Fig. 2 und 3).
Fig. 4 bis 6 zeigen den Aufbau der LED-Module. Sie liegen zunächst als eingeritzte oder eingekerbte Platten 8 vor, die entlang der Einkerbungen 7 abgebrochen werden k"nnen. Im vorliegenden Beispiel erhält man Module mit 4 x 8 LED, wobei deren Stromversorgungsleitungen in die Platten 8 integriert und an den Einkerbungen 7 unterbrochen sind. Sollen mehrere Module in Reihe geschaltet werden, so kann zwischen ihnen, wie in Fig. 6 gezeigt, eine Verkabelung vorgesehen werden.. Die Schaltung für die Ansteuerung der LED 's bzw. LED-Einheiten ist in Fig. 7 gezeigt. Die Schaltung besteht aus einer Netzteileinheit, einer Steuereinheit und Schalteinheiten, an welche die LED 's bzw. LED-Einheiten angeschlossen werden. Die Netzteileinheit selbst besteht aus dem Netztrafo, einem anschließenden Gleichrichter mit Siebschaltung und einem daran anschließenden Spannungsregler. Der positive Ausgang des beschriebenen Netzteils ist direkt mit den eingesetzten LED 's oder LED-Einheiten verbunden.
Die zum Betrieb der LED 's bzw. LED-Einheiten ferner benötigte Verbindung zum negativen Ausgang des Netzteiles wird über Endstufenregler (Steuereinheit), welche als PRO-FET (Variante von Feldeffekttransistoren) ausgeführt sind und über eine Steuereinheit angesteuert werden hergestellt.
Die Endstufenregler schalten dabei nach Ansteuerung durch die Steuereinheit den negativen Kontakt des Netzteiles an den negativen Pol der LED 's bzw. LED-Einheiten für die Impulszeit Ql - Q4 durch, wodurch die LED 's bzw. LED-Eineiten für die entsprechende Impulszeit Ql - Q4 mit Strom versorgt werden.
Die Steuereinheit selbst besteht aus einer Speicher, sowie einer Schalteinheit und einem Oszillator, wobei in der Speichereinheit bestimmte Impulszeiten hinterlegt sein können, welche über Schaltzustände ausgelöst werden können und die entsprechenden Impulszeiten an den Ausgängen der Steuereinheit Ql bis Q4 anliegen.
Die Schaltzustände können im Speicher so abgelegt sein, daß jeweils eine nächste
Schalterstellung eine Halbierung der Impulszeit bewirkt. Eine völlig variable Regelung der Impulszeit mittels eines Einstellreglers wäre natürlich genauso möglich.
Die an den Ausgängen der Steuereinheit anliegenden Impulse steuern die Schalteinheiten an, welche daraufhin den negativen Kontakt der Netzteileinheit mit dem negativen Pol der LED 's bzw. LED-Einheiten verbinden, wodurch den LED 's bzw. LED-Einheiten für die Dauer des Impulses Ql bis Q4 Strom zugeführt wird. Durch Herabsetzten der Impulszeiten ist somit eine Begrenzung der Stromaufhahme der LED 's bzw. LED-Einheiten möglich, bei welcher ein gewisses Nachleuchten ausgenutzt wird und die optisch wahrnehmbare Helligkeit gesteuert werden kann. Auch können die an verschiedenen Ausgängen mit verschiedenen Impulsen Ql bis Q4 versorgten LED 's bzw. LED-Einheiten in Ihrer Helligkeit angepaßt werden, was z.B. bei verschiedenen Farben, welche bei Werbeleuchtanzeigen zum Einsatz kommen hilfreich ist.
Fig. 8 zeigt einen aus einem einzigen, mit LED 4' bestückten Modul 8' hergestellten Buchstaben mit einem Gehäuse 1 ' und einer farbige, transluzenten Abdeckung 2'.

Claims

Ansprüche
1. Leuchtköφer für Werbe-, Anzeige- und ähnliche Sichtflächen, bestehend aus einem von wenigstens einer Seite aus einsehbaren Gehäuse, wenigstens einem Zwischenboden für die Aufnahme von Leiteφlatten mit auf diesen angeordneten Leuchtdioden (LED), wobei die Leiteφlatten modular vorgeritzt sind und jeweils eine Anzahl von in Reihe geschalteten LED tragen, sowie einer Steuereinheit und einer Stromquelle für die LED, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Zwischenboden aus einem witterungsbeständigen Material besteht, und daß die Leiteφlatten mit den LED (4) mit einem Abstand zu dem Zwischenboden auf diesem befestigt sind.
2. Leuchtköφer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Module mittels einer Verkabelung (7) miteinander verbunden sind.
3. Leuchtkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteφlatten mit einem säure-, hitze- und kältebeständigen Lack oder dergleichen überzogen sind.
4. Leuchtköφer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteφlatten unter Aussparung der LED und der Anschlüsse von einer Vergußmasse umschlossen sind
5. Leuchtköφer nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit frei programmierbare, zeitgetaktete Impulse (Ql,...Qn) bereitstellt, mit denen nachgeschaltete Endstufbetreiber (PRO-FET's) für das Durchschalten von Spannung zu den LED angesteuert werden, wobei die PRO-FET's über integrierte Stromüberlastschutzschaltungen, sowie über Temperaturüberlastschutzschaltungen verfügen.
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