Be s ehre ibung
Leuchtvorrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben
Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung der Leuchtvorrichtung.
Existierende LED-Leuchtvorrichtungen weisen oftmals den Nachteil auf, dass sie wenig robust sowie die Verfahren zu deren Herstellung verhältnismäßig aufwendig sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Leuchtvorrichtung vorzuschlagen, die eine hohe Robustheit aufweist sowie ein effizientes Verfahren zu deren Herstellung anzugeben.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelost. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhangigen Ansprüchen.
Zur Losung der Aufgabe wird zunächst ein Verfahren zur Herstellung einer Leuchtvorrichtung angegeben,
- bei dem ein Trager, auf dem Leuchtmittel angebracht sind, mit Fullmaterial versehen wird;
- bei dem eine obere Außenschicht auf dem Fullmaterial angebracht wird;
- bei dem die Anordnung aus Trager, Fullmaterial und oberer Außenschicht auf ein vorgegebene Dicke reduziert wird.
Hierdurch wird eine robuste Leuchtvorrichtung hergestellt, wobei insbesondere bei einer vorgegebenen Temperatur die Reduktion auf die gewünschte Dicke erfolgt. Das Fullmaterial garantiert eine hohe Festigkeit bzw.
Robustheit der Leuchtvorrichtung und insbesondere nach
Ausharten des Fullmaterials ist ein Trennen, z.B. mittels Zersagens, in Teil-Leuchtvorrichtungen möglich.
Eine Weiterbildung ist es, dass das Leuchtmittel eine Leuchtdiode ist.
Eine andere Weiterbildung ist es, dass die Dicke anhand mindestens einer Walze, insbesondere anhand zweier Walzen eingestellt wird.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass der Trager ein Flex- Board ist, das mit den Leuchtmitteln bestuckt ist.
Auch ist es eine Ausgestaltung, dass das Fullmaterial zwischen den Trager und die obere Außenschicht eingebracht wird.
Im Rahmen der Herstellung kann somit auch das Fullmaterial zwischen Schichten eingebracht werden und anschließend die Leuchtvorrichtung auf eine vorgegebene Dicke reduziert werden .
Eine andere Ausgestaltung besteht darin, dass das Fullmaterial eines der folgenden Materialien umfasst: - Kunststoff, insbesondere Thermoplast oder Schaumstoff;
- Papier.
Zur Verstärkung kann das Fullmaterial Glasfaser, Kohlefaser oder Gesteinsmehl umfassen oder aufweisen.
Insbesondere kann das Fullmaterial mindestens eine der folgenden Eigenschaften aufweisen:
- wasserabweisend; - lichtdurchlässig;
- teillichtdurchlassig.
Eine Weiterbildung ist es, dass die obere Außenschicht Offnungen aufweist.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass zwischen das Fullmaterial und die obere Außenschicht eine Schutzschicht angebracht wird.
Eine weitere Ausgestaltung ist es, dass unterhalb der Tragerschicht eine untere Außenschicht angebracht wird.
Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass zwischen der Tragerschicht und der unteren Außenschicht eine Klebeschicht angebracht wird.
Auch ist es eine Ausgestaltung, dass auf der Tragerschicht eine Steckeinheit vorgesehen ist. Insbesondere kann die Steckeinheit eine Kombination aus einem Stecker und einer Buchse umfassen, wobei der Stecker und die Buchse ineinander greifen.
Im Rahmen einer Weiterbildung wird entlang einer Verbindungsachse zwischen dem Stecker und der Buchse eine Trennung durchgeführt.
Diese Trennung kann insbesondere durch ein Zersägen entlang der Verbindungsachse erfolgen, wobei die Trennung insbesondere derart erfolgt, dass die Steckeinheit nicht beschädigt oder zerstört wird.
Eine nächste Ausgestaltung besteht darin, dass die Trennung entlang der Verbindungsachse durchgeführt wird, insbesondere mittels Ansagen von oben und von unten und/oder von mindestens einer Seite.
Eine alternative Weiterbildung ist es, dass die
Steckeinheit zwei Buchsen und/oder eine Doppelbuchse
umfasst. Insbesondere können die beiden Buchsen emstuckig ausgeführt sein.
Auch ist es eine Ausgestaltung, dass in die zwei Buchsen Stifte eingesetzt sind. Insbesondere kann eine Trennung entlang der Verbindungsachse der beiden Buchsen durchgeführt werden. Eine solche Trennung kann durch ein Zersägen entlang der Verbindungsachse erfolgen.
Auch ist es möglich, dass eine Doppelbuchse, in die Stifte eingesetzt wurden, entlang einer Soll-Trennstelle durchtrennt, insbesondere zersagt, wird.
Die obige Aufgabe wird ebenfalls gelost durch eine Leuchtvorrichtung hergestellt nach dem hierin beschriebenen Verfahren.
Weiterhin wird die obige Aufgabe gelost durch eine Leuchtvorrichtung umfassend - eine Tragerschicht umfassend Leuchtmittel;
- eine obere Außenschicht;
- ein Fullmaterial, das zwischen der oberen Außenschicht und der Tragerschicht vorgesehen ist.
Eine Weiterbildung besteht darin, dass die Tragerschicht ein mit den Leuchtmitteln bestücktes Flex-Board ist.
Insbesondere kann das Leuchtmittel eine Leuchtdiode (LED) sein.
Das Fullmaterial kann eines der folgenden Materialien umfassen :
- Kunststoff, insbesondere Thermoplast oder Schaumstoff; - Papier.
Zur Verstärkung kann das Füllmaterial Glasfaser, Kohlefaser oder Gesteinsmehl umfassen oder aufweisen.
Weiterhin kann das Füllmaterial mindestens eine der folgenden Eigenschaften aufweisen:
- wasserabweisend;
- lichtdurchlässig;
- teillichtdurchlässig.
Eine andere Weiterbildung besteht darin, dass die obere Außenschicht Öffnungen aufweist.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass zwischen dem Füllmaterial und der oberen Außenschicht eine Schutzschicht vorgesehen ist.
Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, dass unterhalb der Trägerschicht eine untere Außenschicht vorgesehen ist, wobei die untere Außenschicht insbesondere eine Aluminiumlegierung aufweist.
Ferner kann zwischen der Trägerschicht und der unteren Außenschicht eine Klebeschicht vorgesehen sein.
Auch ist es möglich, dass auf der Trägerschicht eine Steckeinheit vorgesehen ist.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung weist die Leuchtvorrichtung entlang einer Seitenfläche eine Schnittfläche auf.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt und erläutert.
Es zeigen:
Fig.l einen schematischen Querschnitt durch eine LeuchtVorrichtung;
Fig.2 ein Herunterdrucken der Leuchtvorrichtung auf eine vorgegebene Dicke;
Fig.3 eine schematische Darstellung, in der die Reduktion der Hohe der Anordnung bis zu der vorgegebenen Dicke anhand zweier Walzen erreicht wird;
Fig.4 eine Leuchtvorrichtung umfassend einen Stecker und eine Buchse, wobei die Leuchtvorrichtung an einer Verbindung derselben eine Soll-Trennstelle aufweist;
Fig.5 eine Leuchtvorrichtung umfassend eine Doppelbuchse, wobei die Leuchtvorrichtung eine Soll-Trennstelle durch die Doppelbuchse aufweist.
Fig.l zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Leuchtvorrichtung umfassend ein Flex-Board 3, das mit Leuchtmitteln, hier LEDs 4, bestuckt ist. Das Flex-Board 3 ist über eine Klebeschicht 15 mit einer unteren Außenschicht 1 verbunden. Auf dem Flex-Board 3 ist Fullmaterial 7 vorgesehen, auf dem Fullmateπal 7 sind eine Schutzschicht 16 und darüber eine obere Außenschicht 2, die insbesondere Offnungen 14 aufweist, angebracht.
Die hier vorgestellte Leuchtvorrichtung weist insbesondere eine untere Außenschicht 1, ein bestücktes LED-Modul (Flex- Board 3 mit LEDs 4) sowie Fullmaterial 7 und eine obere Außenschicht 2 auf. Die restlichen in Fig.l gezeigten Komponenten sind optional und können zum Teil oder vollständig die Leuchtvorrichtung erganzen.
Die Außenschichten 1 und 2 haben im wesentlichen eine Schutzfunktion gegenüber der Leuchtvorrichtung. Sie sind
insbesondere so ausgeführt, dass ein Lichtaustritt durch die Außenschichten 1 und/oder 2 jeweils flachig oder z.B. nur an dafür vorgesehenen Stellen möglich ist.
Insbesondere können die Außenschichten 1 und 2 zumindest eine der folgenden Eigenschaften aufweisen:
- zumindest teilweise lichtdurchlässig;
- diffus streuend;
- Offnungen an vorgegebenen Stellen.
Darüber hinaus ist es möglich, die Außenschichten 1 und/oder 2 abhangig von der jeweiligen Anwendung zumindest teilweise als eine reflektierende Schicht auszugestalten (z.B. diffus oder spiegelnd, metallisch glänzend, o.a.) .
Em LED-Modul umfasst insbesondere den Trager mit den LEDs, insbesondere ein mit LEDs bestücktes Flex-Board oder eine mit LEDs bestuckte Platine.
Das LED-Modul kann dabei ausgeführt sein als ein funktionsfähiges Leuchtmodul mit Leuchtmitteln, insbesondere mit Leuchtdioden, die unterschiedliche Farben aufweisen. Ferner kann das Leuchtmodul elektrische Leitungen, Schaltungen, z.B. Strombegrenzer oder Treiber, sowie Anschlusskontakte, die auf einer Unterlage angeordnet sind, aufweisen. Diese Unterlage kann als die untere Außenschicht 1 der Leuchtvorrichtung dienen.
Insbesondere können die Anschlüsse oder Anschlusskontakte derart beschaffen sein, dass eine einfache Trennung der
Leuchtvorrichtung in Teilbereiche möglich ist. Dabei kann bevorzugt ein modulares Konzept mehrerer
(zusammensteckbarer) Leuchtvorrichtungen und somit effizient eine große lineare oder flächige Leuchtvorrichtung realisiert werden.
Als Fullmaterial können insbesondere eines der folgenden Materialien vorgesehen sein:
- Kunststoff;
- Thermoplast; - Schaumstoff.
Dabei weist das Fullmaterial bevorzugt mindestens eine der folgenden Eigenschaften auf:
- wasserabweisend; - lichtdurchlässig;
- teillichtdurchlassig.
Der hier vorgestellte Ansatz eignet sich bevorzugt auch zur Herstellung einer flächigen, insbesondere einer linearen, Leuchtvorrichtung.
Dabei wird das bestuckte Flex-Board 3 mit Fullmaterial 7 versehen. Die obere Außenschicht 2 wird auf das Fullmaterial 7 aufgebracht und bis zu einer vorgegebenen Dicke heruntergedruckt. Überflüssiges Fullmaterial 7 kann dabei seitlich entweichen (siehe Fig.2) .
Insbesondere können hierbei unterschiedliche funktionale Einheiten, d.h. verschiedene Trager mit unterschiedlichen Bauteilen und verschiedenen Funktionen m Form von Bandern ( "Endlosbandern" ) in einem Walzverfahren zusammengefugt werden.
Fig.3 zeigt eine schematische Darstellung, m der die Reduktion der Hohe der Anordnung bis zu der vorgegebenen
Dicke anhand zweier Walzen 5 und 6 erreicht wird. Bei einer vorgegebenen Prozesstemperatur werden die einzelnen Schichten zu einem Schichtsystem zusammengeführt (gewalzt) . Die Außenschichten 1, 2 sind bevorzugt aus einer Aluminium- Legierung und werden entsprechend von oben bzw. von unten durch die Walzen 6 und 5 zusammengepresst . Dabei wird insbesondere das Fullmaterial zu einer Fullschicht geformt.
Optional kann eine Klebeschicht 15 zwischen der ersten Außenschicht 1 und dem Flex-Board 3 und/oder zwischen dem Füllmaterial 7 und der zweiten Außenschicht 2 vorgesehen sein. Auch kann eine Klebeschicht zwischen dem bestückten Flex-Board 3 und dem Füllmaterial 7 vorgesehen werden.
Ein weiterer Aspekt des hier vorgestellten Lösungsansatzes besteht darin, dass eine Steckeinheit auf der Trägerschicht vorgesehen ist. Eine solche Steckeinheit dient bspw. als
Stecker-Konzept einem Anschluss weiterer Bauteile, z.B. von Leuchten. Insbesondere kann das Stecker-Konzept genutzt werden, um mehrere insbesondere flächige (Teil-) Leuchtvorrichtungen nach deren Trennung zusammenzustecken und dabei Flächenleuchten in nahezu beliebiger Form und mit nahezu beliebigem Ausmaß bereitzustellen.
Gemäß Fig.4 werden hierzu sog. Männchen-Weibchen-Paare (d.h. Stecker 8 und Buchse 9) auf bzw. entlang einer sog. Soll-Trennstelle 10 angeordnet, insbesondere gelötet. Beim Zertrennen (z.B. Zersägen) der Leuchtvorrichtung an dieser Soll-Trennstelle 10 wird erreicht, dass Stecker 8 und Buchse 9 auseinander gezogen werden können. Insbesondere ist beim Zertrennen zu beachten, dass das Stecker-Buchse- Paar nicht beschädigt wird. Dies kann z.B. erreicht werden, indem die Leuchtvorrichtung von oben und von unten, ggf. auch von mindestens einer Seite, angesägt wird.
Bevorzugt ist dabei das Flex-Board 3 so ausgelegt und mit
Soll-Trennstellen 10 versehen, dass nach dem Zertrennen die erhaltene (Teil- ) Leuchtvorrichtung eine gleiche Anzahl von Stecker 8 und Buchsen 9 an gegenüberliegenden Enden (oder Seiten) aufweist, so dass die somit erhaltenen (Teil-) Leuchtvorrichtungen zum Zusammenschließen in Blöcken geeignet sind.
In einer alternativen Ausfuhrungsform gemäß Fig.5 ist das Flex-Board 3 entlang der Soll-Trennstelle 10 mit zwei Buchsen oder einer (emstuckigen) Doppelbuchse 11 bestuckt, wobei die Buchsen bevorzugt mit eingesetzten Stiften 13 miteinander verbunden sind. Beim Trennen, z.B. Zersägen, entlang der Soll-Trennstelle 10 werden die Stifte 13 durchtrennt bzw. durchgesagt. Dabei entstehen im wesentlichen glatte Flachen, d.h. durch die Stiftstumpfe ausgefüllte Offnungen in den Buchsen 11. Die Stiftstumpfe werden erst beim eigentlichen Steckvorgang durch die Finger des Steckers in die Tiefe der Buchse geschoben. Nicht verwendete Buchsen bleiben somit durch diese Stiftstumpfe vor äußeren Einflüssen geschützt.
Weitere Vorteile:
Der hier vorgestellte Ansatz ermöglicht eine Massenproduktion von Leuchtvorrichtungen mit nahezu beliebig großen (Leucht-) Flachen zum Einsatz z.B. als Gebaude-Wande, Mauerabdeckungen, etc.
Weiterhin können mechanische Eigenschaften und insbesondere eine Robustheit der Leuchtvorrichtung anhand der hier vorgestellten Sandwich-Struktur deutlich erhöht werden.
Auch eignen sich die Außenschichten sowie die Fullschicht als Schutz vor äußeren Einflüssen, z.B. vor Feuchtigkeit. Dadurch wird eine höhere Zuverlässigkeit der Leuchtvorrichtung erreicht.
Die vorgestellten Steckerkonzepte erlauben eine zuverlässige und kontaktsichere Verbindung der Leuchtvorrichtung auch nach deren Trennung (z.B. mittels Zersägen in Teilbereiche) .
Bezugszeichenliste
1 untere Außenschicht
2 obere Außenschicht
3 Träger, insbesondere Flex-Board
4 Leuchtdiode, LED
5 untere Walze
6 obere Walze
7 Füllmaterial
8 Stecker
9 Buchse
10 Soll-Trennstelle
11 Doppelbuchse
12 Buchsenloch
13 Stecker-Stift
14 Öffnungen in der Außenschicht
15 Klebeschicht
16 Schutzschicht