WO2010099828A1 - Beleuchtungsvorrichtung mit sockel und fassung - Google Patents

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WO2010099828A1
WO2010099828A1 PCT/EP2009/052626 EP2009052626W WO2010099828A1 WO 2010099828 A1 WO2010099828 A1 WO 2010099828A1 EP 2009052626 W EP2009052626 W EP 2009052626W WO 2010099828 A1 WO2010099828 A1 WO 2010099828A1
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lighting device
socket
heat transfer
base
fixing
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PCT/EP2009/052626
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Philipp Erhard
Ulrich Henger
Roland Hüttinger
Gerhard Mitic
Wolfgang Pabst
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Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R33/00—Coupling devices specially adapted for supporting apparatus and having one part acting as a holder providing support and electrical connection via a counterpart which is structurally associated with the apparatus, e.g. lamp holders; Separate parts thereof
    • H01R33/97—Holders with separate means to prevent loosening of the coupling or unauthorised removal of apparatus held
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    • 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
    • F21V19/0035—Fastening of light source holders, e.g. of circuit boards or substrates holding light sources the fastening means being capable of simultaneously attaching of an other part, e.g. a housing portion or an optical component
    • 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
    • F21V19/04—Fastening of light sources or lamp holders with provision for changing light source, e.g. turret
    • 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 invention relates to a lighting device comprising at least one light source, at least one with the light source thermally and electrically in Wirkverbin- standing base and at least one intended for receiving the socket socket.
  • the invention further relates to a socket for receiving a base which is electrically and thermally operatively connected to at least one light source.
  • the invention likewise relates to a base which is electrically and thermally operatively connected to at least one light source.
  • light sources in particular semiconductor light sources such as light-emitting diodes (LED)
  • LED light-emitting diodes
  • the disadvantage here is in addition to the poor thermal conductivity also in particular with screw sockets, the mechanical fixation, which can easily solve vibration or by excessive tightening can lead to destruction of the lighting device or the socket NEN.
  • the object of the present invention is to provide a loading leuchtungsvoriques at least one light ⁇ source comprising to provide at least one thermally and electrically operatively connected to the light source pedestal and at least one intended to receive the base version, which the disadvantages of the prior art avoids and in particular a if necessary, ins ⁇ particular for replacing the light source, easily releasable attachment of the light source allows a zuver ⁇ casual transmission of electrical energy as well as a secure mechanical attachment and transmission of thermal power to be ensured.
  • the object of the invention is further, a socket for receiving a base which is electrically and thermally in operative connection with at least one light ⁇ source, to create for use in any of the above
  • the invention likewise relates to a base which is electrically and thermally operatively connected to at least one light source.
  • Is by the base has at least one firstticiangangsflä ⁇ surface and the socket has at least one directly or through a film in contact with the ers ⁇ th heat transfer surface second heat transfer surface and at least one device for exerting a predefined contact pressure between the first and the second heat transfer surface is provided , an optimized heat transfer between socket and socket is ensured.
  • the size of the contact force and size and design of the heat transfer surfaces are chosen so that the heat ⁇ transmission is sufficient to keep the temperature of the light source in the desired range under the expected operating conditions. By predefining the contact pressure, it is ensured that the heat transfer conditions between the heat transfer surfaces can be set reproducibly.
  • sheet-like elements are to be considered as sheets whose thickness, ie the distance between two essentially plane-parallel surfaces, is very small in relation to their lateral dimensions.
  • the contact pressure is chosen so that on the heat ⁇ meübergangs vom a pressure between 0.002 N / mm 2 and 1.0 N / mm 2 , preferably between 0.05 N / mm 2 and 0.5 N / mm 2 more preferably between 0.08 N / mm 2 and 0.3 N / mm 2 , in particular from approximately 0.1 N / mm 2 to 0.2 N / mm 2 is applied, in the usual conditions of a socket-holding system both a good heat transfer, as well as sufficient contact reliability and good solubility of the connection in the event of replacement of the light source.
  • a film of a good heat-conducting material is arranged between the first heat transfer surface and the second heat transfer surface .
  • This film can compensate for unevenness oreuerunge- inaccuracies of the heat transfer surfaces and thus avoid unwanted air cushion between the surfaces.
  • insbesonde ⁇ re films having a heat conductivity are perpendicular to the surface of more than 1 W / mK, preferably greater than 15 W / mK, more preferably of more than 50 W / mK angese ⁇ hen as a good heat conductor.
  • Such materials can, for example, ceramic films, that is preferably polymer-based films with a ceramic j ⁇ rule insert, as sold for example under the name of Kerafol, but also graphite based films or metallic foils, especially before ⁇ Trains t indium, be.
  • indium has, in addition to a high thermal conductivity of more than 80 W / mK, the necessary low hardness, which allows a good adaptation to the surface of the heat transfer surfaces. Since the contact resistance of ceramic films changes with the pressure, a pressure range according to the preceding claim is particularly advantageous, since such a good heat transfer is ensured.
  • the film at least on one side has an adhesive effect, in particular coated with an adhesive, the production of the lighting device with simple mittein is possible. In particular, such a slipping of the film when inserting the base into the socket is easily avoidable.
  • the film on the base-side first heat transfer surface is brought by means of the adhesive action at ⁇ , since the film can be easily replaced thus when replacing the light source and thus of the base than when it is connected to the socket or only loosely between base and holder inserted is.
  • At least one spring element is provided for exerting the contact pressure on the heat transfer surfaces.
  • Spring elements allow for a good adjustment of the contact pressure and on the other hand are well suited to compensate for dimensional tolerances without an excessive force is exerted on one of the components.
  • At least one, in particular wedge-shaped, fixing element for locking the seat is provided in the socket.
  • a secure hold of the base is given in the socket.
  • Wedge-shaped fixing elements that is, elements whose cross-section increases along a given line, are particularly well suited for fixing because these when they are inserted along this line into a holding member have with increas ⁇ mender insertion depth is an increasing retention force on ⁇ .
  • dimensional tolerances of the interacting components can be well balanced.
  • the socket on at least one groove and / or a jump ahead ⁇ and the socket at least one in the operating state in the groove and / or the projection engaging Fixie ⁇ tion element.
  • the socket comprises at least one groove and / or projection and the socket in at least one operating condition in the groove and / or the projection eingrei ⁇ fendes fixing element.
  • a positive connection between the base and the socket is produced by a factor of ten .
  • the base is at least partially approximately circular.
  • circular components are easily producible ⁇ bar
  • the circular portion in egg ⁇ ner circular holding member can be easily introduced and the position can be changed by rotation.
  • the base has at least one element for ensuring the installation position, in particular for preventing rotation. This ensures that the electrical contacts as well as the emission direction of the light source are in the correct position during operation.
  • the particular wedge-shaped ⁇ fixing member is movable by means of a linear movement of a fixing in a non-fixing position and / or from a non-fixing in a fixing position.
  • Linear movements can also be easily made by operators, so that incorrect operation or unergonomic workflows in the Fixie ⁇ tion of the base, especially in the manufacture of the lighting device can be excluded.
  • the particular wedge-shaped fixing element is movable by means of a rotary and / or pivoting movement from a fixing to a non-fixing position and / or from a non-fixing to a fixing position.
  • Such devices are easy to produce.
  • the leadership of the fixing element can be taken over by the axis of rotation, which can be easily formed.
  • the Fix istsele ⁇ ment is secured by simple means against losing.
  • Turning and / or pivoting movements can also be carried out relatively easily by operators, which means that days of the socket.
  • bayonet closures make mostly use of a Schwenkbe ⁇ movement of a fixing element use.
  • an element is brought into the locked position by means of a sliding rotary movement in relation to a second element, wherein additionally a catch safety device may be provided.
  • the fixing element is designed as a coupling ring and / or union nut, a particularly simple and secure way to attach the base is created.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a lighting device according to the invention in a perspective view
  • FIG. 2 shows the illumination device according to FIG. 1 in a sectional illustration
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a lighting device according to the invention in a perspective view
  • FIG. 4 shows the illumination device according to FIG. 3 in a perspective sectional illustration
  • FIG. 5 shows the illumination device according to FIG. 3 in a further perspective view
  • Fig. 6 shows a further embodiment of a fiction, modern ⁇ lighting device in a Explosionsdarsander
  • FIG. 7 shows the illumination module of a lighting device according to FIG. 6 in a perspective view
  • FIG. 9 shows the illumination device according to FIG. 6 in a sectional illustration
  • FIG. 11 shows the illumination device according to FIG. 10 in a perspective sectional illustration
  • the lighting device 1 shows a first embodiment of an OF INVENTION ⁇ to the invention the lighting device 1 in a perspective view.
  • the lighting device 1 comprises a lighting module 2 and a base element 3.
  • the illumination module 2 is provided on one side 4 with not visible in the figure LEDs (LED) 5 as a light source and has on its side facing away from the LED 5 side 6 a base 7.
  • the base 7 has a rectangular cross-section and has on both sides in each case a groove 8.
  • the base element 3 comprises a heat sink 9 and a socket 10 for receiving the illumination module 2, which is essentially formed from a slot 11 which is arranged in a recess 12.
  • a fork-shaped Fix istsele ⁇ ment 14 is guided, which is shown in the open position.
  • the base member 3 and / or the loading can leuchtungsmodul 2, further according to the knowledge of the skilled ⁇ 's for the operation of the lighting device 1 necessary or appropriate devices include such as driver circuits, power supplies, sensors, optical components or the power supply ports or Control of lighting functions.
  • the base member 3 can be performed substantially as a heat sink 9 ⁇ .
  • the lighting module 2 has a heat transfer surface 15, on which a heat-conducting film 16 is attached.
  • the fixing member 14 is moved in the arrow Rich ⁇ processing and so the illumination module 2 in Basisele ⁇ element 3 is fixed.
  • This state is shown in a sectional image ⁇ representation in Figure 2.
  • the configuration of the recess 12, the grooves 8, of the locking element 14, and the thickness of the prongs 14a of the fixing element 14 and the heat-conducting film 16 are selected such that between the heat transfer surface 15 of the lighting module 2 and the heat transfer surface 17 of the base element 3 - defined contact force is exerted between the Heat transfer surfaces 15, 17 leads to a pressure of 0.2 N / mm 2 .
  • the base member 3 shows an embodiment of the invention showing overall, in which the base member 3 has a circular From ⁇ recess 18 into which the lighting module 2, a ⁇ can be set.
  • the recess 18 acts as a socket 10 and the lighting module 2 in total as So ⁇ ckel 7.
  • the base member 3 is similar to that shown in the first embodiment constructed and includes just ⁇ if the heat sink. 9
  • a thermally conductive foil 16 is arranged in the bottom of the circular recess 18.
  • a longitudinal hole 19 which serves to receive an oblong projection of the illumination module 2, which is not visible here, whereby the illumination module 2 is secured against rotation.
  • the elongated projection bears here not visible contacts which abut against countercontacts 21 of the base element 3 during operation.
  • the lighting module 3 laterally on two retaining lugs 23 which engage in corresponding receptacles 24 in a Haltekra ⁇ conditions 25 of the base member 3, which surrounds the recess 18.
  • Illumination module 2 fixed, which is shown in Figure 5.
  • Figure 5 Here are the Students, whose leadership in
  • FIG. 6 A further embodiment of the invention is shown in FIG. 6, in which an illumination device according to the invention is shown in an exploded view.
  • a cylindrical base member 3 is provided for receiving a flat ⁇ if cylindrical lighting module 2.
  • the base element 3 is embodied in several pieces, wherein an upper part 27, which receives the lighting module 2 as the socket 27, is connected to a lower part 28, which essentially comprises the heat sink 9.
  • the upper part 27 further serves for the attachment of further attachments, for example, a not illustrated here ⁇ luminaire housing or a lampshade, by means of the thread 29th
  • the lighting module 2 is constructed in several parts and essentially comprises a rotationally symmetrical core 30, an outer housing 31, a circumferential corrugated spring ring 32 and a cover 33rd
  • the core 30 When assembling the lighting module, the core 30 is first introduced into the outer housing 31 and then the spring ring 32 placed on a circumferential projection 34 of the core 30, so that the structure shown in Figure 7 results. Subsequently, the cover ring 33 is screwed to the outer housing 31, so that the core 30 is mounted longitudinally displaceably in the outer housing 31 against the resistance of the spring ring 32.
  • the complete lighting module 2 produced in this way is reproduced in FIG.
  • the outer housing 31 has in the lower half Gara ⁇ sen 35 which are inserted into grooves 36 in the base member and engage by a rotation in recesses 37, so that substantially the outer housing 31 acts as a so- skel.
  • the structure of the illumination device 1 shown in figure 9 in a sectional ⁇ image display is achieved.
  • the core 30 is pressed by the heat sink 9 against the resistance of the spring ring 32 upwards, thereby ensuring that at the heat transfer surfaces 15, 17 of the desired pressure is achieved.
  • Figure 10 and Figure 11 show a further embodiment of the invention.
  • the base element 3 has a rectangular recess 38, in which two fixing elements 39 are guided in lateral grooves 40, where ⁇ results in a socket.
  • the heat sink 9 is part of the base ⁇ element 3.
  • a slot 41 is provided in the bottom of the recess 38, in which, similar to the first embodiment, the lower part of the base 7 of a Illumination module 2 can be used.
  • the fixing elements 39 when the illumination ⁇ module 2, which serves as a base 7 in total, is inserted into the recess 38, pushed towards each other and fi- Due to their wedge shape, they thus illuminate the illumination module 2, which thus acts as a pedestal in its entirety.
  • the shape of the lighting module 2, Fixie ⁇ approximately elements 39 and recess 38 is selected so that the heat transfer surface 15 of the lighting module 2 is pressed onto the heat transfer surface 17 of the base member 3 with the pre ⁇ defined force.
  • a heat-conducting foil 16 can be provided between the heat transfer surfaces 15, 17.
  • the locking of the fixing elements 39 in the closed function takes place via inserts not shown here, which are placed in the recess 38 he ⁇ the.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung (1) umfassend mindestens eine Lichtquelle (5), mindestens einen mit der Lichtquelle (5) thermisch und elektrisch in Wirkverbindung stehenden Sockel (7) und mindestens einer zur Aufnahme des Sockels (7) vorgesehenen Fassung (10, 27). Erfindungsgemäß weist der Sockel (7) mindestens eine erste Wärmeübergangsfläche (15) aufweist und die Fassung (10, 27) mindestens eine mit der ersten Wärmeübergangsfläche (15) direkt oder über eine Folie (16) in Kontakt stehende zweite Wärmeübergangsfläche (17) auf und es ist mindestens eine Vorrichtung (14, 26, 32, 39) zur Ausübung einer vordefinierten Anpresskraft zwischen der ersten Wärmeübergangsfläche (15) und der zweiten Wärmeübergangsfläche (17) vorgesehen ist.

Description

Be s ehre ibung
Beleuchtungsvorrichtung mit Sockel und Fassung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung umfassend mindestens eine Lichtquelle, mindestens einen mit der Lichtquelle thermisch und elektrisch in Wirkverbin- düng stehenden Sockel und mindestens einer zur Aufnahme des Sockels vorgesehenen Fassung.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Fassung zur Aufnahme eines Sockels, der mit mindestens einer Lichtquelle elektrisch und thermisch in Wirkverbindung steht.
Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Sockel, der mit mindestens einer Lichtquelle elektrisch und thermisch in Wirkverbindung steht.
Stand der Technik
Häufig erreichen Lichtquellen, insbesondere Halbleiterlichtquellen wie Leuchtdioden (LED) , im Betrieb Tempera- turen, die eine Wärmeabfuhr notwendig machen. Dies kann über einen mit der Lichtquelle annähernd direkt verbunde¬ nen Kühlkörper erfolgen, so dass bei einem Austausch der Lichtquelle auch dieser Kühlkörper mit ausgetauscht wer¬ den muss.
Ebenfalls bekannt sind Beleuchtungsvorrichtungen, bei de¬ nen die Lichtquelle mit einem Sockel elektrisch und ther¬ misch in Wirkverbindung steht und dieser Sockel wiederum in einer Fassung gehalten wird. Die von der Lichtquelle erzeugte Wärme wird jedoch meist nur unzureichend auf die Fassung übertragen, von wo sie auf weitere Bauteile der Beleuchtungsvorrichtung, beispielsweise Kühlkörper, Gehäuseteile oder einen Kühlmittelkreislauf übertragen wer¬ den soll. Dies liegt daran, dass zumeist herkömmliche Steck- oder Schraubsockel verwendet, wie sie bei herkömm¬ lichen Lampen häufig zur mechanischen Halterung und Übertragung der elektrischen Energie verwendet werden.
Nachteilig dabei ist neben der schlechten thermischen Leitfähigkeit zudem insbesondere bei Schraubsockeln die mechanische Fixierung, die sich bei Vibrationen leicht lösen kann oder durch zu festes Anziehen zu Zerstörungen der Beleuchtungsvorrichtung oder der Fassung führen kö- nen .
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Be- leuchtungsvorrichtung umfassend mindestens eine Licht¬ quelle, mindestens einen mit der Lichtquelle thermisch und elektrisch in Wirkverbindung stehenden Sockel und mindestens einer zur Aufnahme des Sockels vorgesehenen Fassung zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und insbesondere eine bei Bedarf, ins¬ besondere zum Austausch der Lichtquelle, leicht lösbare Befestigung der Lichtquelle ermöglicht, wobei eine zuver¬ lässige Übertragung von elektrischer Energie ebenso wie eine sichere mechanische Befestigung und eine Übertragung von thermischer Leistung sichergestellt werden soll.
Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, eine Fassung zur Aufnahme eines Sockels, der mit mindestens einer Licht¬ quelle elektrisch und thermisch in Wirkverbindung steht, für die Verwendung in einer oben genannten zu schaffen, der
Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Sockel, der mit mindestens einer Lichtquelle elektrisch und thermisch in Wirkverbindung steht.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Beleuchtungsvorrichtung gelöst durch kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Indem der Sockel mindestens eine erste Wärmeübergangsflä¬ che aufweist und die Fassung mindestens eine mit der ers¬ ten Wärmeübergangsfläche direkt oder über eine Folie in Kontakt stehende zweite Wärmeübergangsfläche aufweist und mindestens eine Vorrichtung zur Ausübung einer vordefinierten Anpresskraft zwischen der ersten und der zweiten Wärmeübergangsfläche vorgesehen ist, ist eine optimierter Wärmeübergang zwischen Sockel und Fassung sichergestellt. Die Größe der Anpresskraft sowie Größe und Gestaltung der Wärmeübergangsflächen sind so gewählt, dass die Wärme¬ übertragung ausreichend ist, um unter den zu erwartenden Betriebsbedingungen die Temperatur der Lichtquelle im gewünschten Rahmen zu halten. Indem die Anpresskraft vordefiniert ist, ist sichergestellt, dass die Wärmeübergangs- bedingungen zwischen den Wärmeübergangsflächen reproduzierbar eingestellt werden können. Beschädigungen von Sockel oder Fassung oder unzureichende Wärmeübertagung sowie mangelhafter elektrischer Kontakt zwischen diesen Komponenten, wie sie beispielsweise bei Schraubsockeln auftreten können, wenn diese zu fest oder zu lose einge- schraubt sind, werden so zuverlässig vermieden. Als Folie sind hierbei flächige Elemente anzusehen, deren Dicke, d.h. der Abstand zwischen zwei im Wesentlichen planparallelen Oberflächen sehr klein in Relation zu ihren latera- len Abmessungen ist.
Indem die Anpresskraft so gewählt ist, dass auf die Wär¬ meübergangsflächen ein Druck zwischen 0,002 N/mm2 und 1,0 N/mm2, bevorzugt zwischen 0,05 N/mm2 und 0,5 N/mm2 besonders bevorzugt zwischen 0,08 N/mm2 und 0,3 N/mm2, insbe- sondere von annähernd 0,1 N/mm2 bis 0,2 N/mm2 ausgeübt wird, wird bei den üblichen Bedingungen eines Sockel- Fassungssystems sowohl ein guter Wärmeübergang ermöglicht, als auch eine ausreichende Kontaktsicherheit und eine gute Lösbarkeit der Verbindung im Falle eines Aus- tauschs der Lichtquelle.
Es ist von besonderem Vorteil, wenn zwischen der ersten Wärmeübergangsfläche und der zweiten Wärmeübergangsfläche eine Folie aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff ange¬ ordnet ist. Diese Folie kann Unebenheiten oder Maßunge- nauigkeiten der Wärmeübergangsflächen ausgleichen und somit unerwünschte Luftpolster zwischen den Flächen vermeiden helfen. Als gut wärmeleitend werden dabei insbesonde¬ re Folien mit einer Wärmeleitfähigkeit senkrecht zur Oberfläche von mehr als 1 W/mK, bevorzugt von mehr als 15 W/mK, besonders bevorzugt von mehr als 50 W/mK angese¬ hen .
Derartige Werkstoffe können beispielsweise Keramikfolien, d.h. bevorzugt polymerbasierte Folien mit einer kerami¬ schen Einlage, wie sie beispielsweise unter der Bezeich- nung Kerafol vertrieben werden, aber auch graphit- basierte Folien oder metallische Folien, besonders bevor¬ zugt aus Indium, sein. Insbesondere Indium weist hierbei neben einer hohen Wärmeleitfähigkeit von mehr als 80 W/mK auch die notwendige niedrige Härte auf, die eine gute An- passung an die Oberfläche der Wärmeübergangsflächen ermöglicht. Da sich der Kontaktwiderstand von keramischen Folien mit dem Druck verändert, ist ein Druckbereich gemäß dem vorhergehenden Anspruch besonders vorteilhaft, da so ein guter Wärmeübergang sichergestellt wird.
Indem die Folie mindestens einseitig eine Klebewirkung besitzt, insbesondere mit einem Klebstoff beschichtet ist, ist die Herstellung der Beleuchtungsvorrichtung mit einfachen mittein möglich. Insbesondere wird so ein Verrutschen der Folie beim Einbringen des Sockels in die Fassung einfach vermeidbar.
Besonders bevorzugt ist die Folie auf der sockelseitigen ersten Wärmeübergangsfläche mittels der Klebewirkung an¬ gebracht, da somit bei einem Austausch der Lichtquelle und damit des Sockels die Folie einfacher ausgetauscht werden kann als wenn diese mit der Fassung verbunden ist oder nur lose zwischen Sockel und Fassung eingelegt ist.
Es ist von Vorteil, wenn mindestens ein Federelement zur Ausübung der Anpresskraft auf die Wärmeübergangsflächen vorgesehen ist. Federelemente ermöglichen zum einen eine gute Einstellung der Anpresskraft und sind andererseits gut geeignet, um Maßtoleranzen auszugleichen ohne dass auf eines der Bauteile eine übermäßige Kraft ausgeübt wird.
Es ist zweckmäßig, wenn mindestens ein, insbesondere keilförmiges, Fixierungselement zur Arretierung des So- ckels in der Fassung vorgesehen ist. Dadurch ist ein sicherer Halt des Sockels in der Fassung gegeben. Keilförmige Fixierungselemente, d.h. Elemente, deren Querschnitt entlang einer gegebenen Linie zunimmt, sind zur Fixierung besonders gut geeignet, da diese, wenn sie entlang dieser Linie in eine Halteelement eingeführt werden, mit zuneh¬ mender Einführungstiefe eine zunehmende Haltekraft auf¬ weisen. Dadurch können auch Maßtoleranzen der zusammenwirkenden Bauteile gut ausgeglichen werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Sockel mindestens eine Nut und/oder einen Vor¬ sprung und die Fassung mindestens ein im Betriebszustand in die Nut und/oder den Vorsprung eingreifendes Fixie¬ rungselement auf. Damit wird mit einfachen Mitteln eine formschlüssige Verbindung zwischen Sockel und Fassung hergestellt .
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Fassung mindestens eine Nut und/oder einen Vorsprung und der Sockel mindestens ein im Be- triebszustand in die Nut und/oder den Vorsprung eingrei¬ fendes Fixierungselement auf. Auch hierbei wird mit ein¬ fachen Mitteln eine formschlüssige Verbindung zwischen Sockel und Fassung hergestellt.
Es ist ebenfalls zweckmäßig, wenn der Sockel zumindest abschnittsweise annähernd kreisförmig ausgebildet ist. Einerseits sind kreisförmige Bauteile einfach herstell¬ bar, andererseits kann der kreisförmige Abschnitt in ei¬ ner kreisförmigen Halteelement einfach eingebracht und die Position durch Drehung verändert werden. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der Sockel mindestens ein Element zur Sicherstellung der Einbaulage, insbesondere zur Verdrehsicherung, aufweist. Dadurch wird sichergestellt, dass sich beim Betrieb die elektrischen Kontak- te wie auch die Abstrahlrichtung der Lichtquelle in der richtigen Position befinden.
Es ist ebenfalls zweckmäßig, wenn das insbesondere keil¬ förmige Fixierungselement mittels einer linearen Bewegung von einer fixierenden in eine nicht fixierende Stellung und/oder von einer nicht fixierenden in eine fixierende Stellung bewegbar ist. Dies stellt eine einfache Möglich¬ keit dar, um den Sockel und damit die Lichtquelle zu fi¬ xieren. Gleichzeitig ist an der Stellung des Fixierungs¬ elements leicht ablesbar, ob dieses geöffnet oder ge- schlössen ist. Lineare Bewegungen können durch Bedienpersonen auch einfach vorgenommen werden, so dass Fehlbedienungen oder unergonomische Arbeitsabläufe bei der Fixie¬ rung des Sockels, insbesondere auch bei der Herstellung der Beleuchtungsvorrichtung ausgeschlossen werden können.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist das insbesondere keilförmige Fixierungselement mit¬ tels einer Dreh- und/oder Schwenkbewegung von einer fixierenden in eine nicht fixierende Stellung und/oder von einer nicht fixierenden in eine fixierende Stellung be- wegbar. Derartige Vorrichtungen sind einfach herstellbar. Insbesondere kann die Führung des Fixierungselements durch die Drehachse übernommen werden, die einfach ausgebildet sein kann. Gleichzeitig ist so das Fixierungsele¬ ment mit einfachen Mitteln gegen Verlieren gesichert. Auch Dreh- und/oder Schwenkbewegungen können von Bedienpersonen relativ einfach ausgeführt werden, was die Mon- tage des Sockels erleichtert. Insbesondere so genannte Bajonett-Verschlüsse machen zumeist von einer Schwenkbe¬ wegung eines Fixierungselements Gebrauch. Bei einem Bajo- nett-Verschluss wird ein Element mittels einer Schiebe- Drehbewegung in Relation zu einem zweiten Element in die arretierte Stellung gebracht, wobei zusätzlich noch eine Rastsicherung vorgesehen sein kann.
Indem das Fixierungselement als Überwurfring und/oder Überwurfmutter ausgebildet ist, wird eine besonders ein- fache und sichere Möglichkeit zur Befestigung des Sockels geschaffen .
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungs¬ beispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
Fig. 1 Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge- mäßen Beleuchtungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht,
Fig. 2 die Beleuchtungsvorrichtung gemäß Figur 1 in einer Schnittbilddarstellung,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungs- gemäßen Beleuchtungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht,
Fig. 4 die Beleuchtungsvorrichtung gemäß Figur 3 in einer perspektivischen Schnittbilddarstellung,
Fig. 5 die Beleuchtungsvorrichtung gemäß Figur 3 in einer weiteren perspektivischen Ansicht, Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungs¬ gemäßen Beleuchtungsvorrichtung in einer Explosionsdarsteilung,
Fig. 7 das Beleuchtungsmodul einer Beleuchtungsvorrich- tung gemäß Figur 6 in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 8 das Beleuchtungsmodul gemäß Figur 7 in einer wei¬ teren perspektivischen Schnittbilddarstellung,
Fig. 9 die Beleuchtungsvorrichtung gemäß Figur 6 in einer Schnittbilddarstellung,
Fig.10 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungs¬ gemäßen Beleuchtungsvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung,
Fig.11 die Beleuchtungsvorrichtung gemäß Figur 10 in ei- ner perspektivischen Schnittbilddarstellung,
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung 1 in perspektivi- scher Ansicht. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 umfasst ein Beleuchtungsmodul 2 sowie ein Basiselement 3.
Das Beleuchtungsmodul 2 ist auf einer Seite 4 mit in der Figur nicht sichtbaren Leuchtdioden (LED) 5 als Lichtquelle versehen und weist auf seiner den LED 5 abgewand- ten Seite 6 einen Sockel 7 auf. Der Sockel 7 hat einen rechteckförmigen Querschnitt und weist beidseits jeweils eine Nut 8 auf.
Das Basiselement 3 umfasst einen Kühlkörper 9 sowie eine Fassung 10 zur Aufnahme des Beleuchtungsmoduls 2, die im Wesentlichen aus einem Langloch 11 gebildet ist, das in einer Ausnehmung 12 angeordnet ist. In seitlichen Nuten 13 der Ausnehmung 12 ist ein gabelförmiges Fixierungsele¬ ment 14 geführt, das in geöffneter Position gezeigt ist. Des weiteren können das Basiselement 3 und/oder das Be- leuchtungsmodul 2 noch weitere nach dem Wissen des Fach¬ manns für den Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung 1 erforderliche oder zweckmäßige Vorrichtungen umfassen wie beispielsweise Treiberschaltungen, Netzteile, Sensoren, optische Bauteile oder Anschlüsse zur Spannungsversorgung oder zu Ansteuerung von Beleuchtungsfunktionen. Auch kann das Basiselement 3 im Wesentlichen als Kühlkörper 9 aus¬ geführt sein.
Das Beleuchtungsmodul 2 weist eine Wärmeübergangsfläche 15 auf, auf der eine Wärmeleitfolie 16 angebracht ist.
Ist das Beleuchtungsmodul 2 vollständig in die Fassung 10 eingeführt, wird das Fixierungselement 14 in Pfeilrich¬ tung bewegt und so das Beleuchtungsmodul 2 im Basisele¬ ment 3 fixiert. Dieser Zustand ist in einer Schnittbild¬ darstellung in Figur 2 gezeigt. Die Ausgestaltung der Au- snehmung 12, der Nuten 8, des Verriegelungselements 14, sowie die Dicke der Zinken 14a des Fixierungselements 14 und der Wärmeleitfolie 16 sind so gewählt, dass zwischen der Wärmeübergangsfläche 15 des Beleuchtungsmoduls 2 und der Wärmeübergangsfläche 17 des Basiselements 3 die vor- definierte Anpresskraft ausgeübt wird, die zwischen den Wärmeübergangsflächen 15, 17 zu einem Druck von 0,2 N/mm2 führt .
In Figur 3 ist eine Ausführungsform der Erfindung ge- zeigt, bei der das Basiselement 3 eine kreisförmige Aus¬ nehmung 18 aufweist, in die das Beleuchtungsmodul 2 ein¬ gesetzt werden kann. Damit wirkt die Ausnehmung 18 als Fassung 10 und das Beleuchtungsmodul 2 insgesamt als So¬ ckel 7. Das Basiselement 3 ist ähnlich zu dem im ersten Ausführungsbeispiel gezeigten aufgebaut und umfasst eben¬ falls den Kühlkörper 9.
Im Grund der kreisförmigen Ausnehmung 18 ist eine wärmeleitende Folie 16 angeordnet. Ebenso ist dort ein Lang¬ loch 19 vorgesehen, das zur Aufnahme eines hier nicht er- sichtlichen länglichen Vorsprungs des Beleuchtungsmoduls 2 dient, wodurch das Beleuchtungsmodul 2 gegen Verdrehen gesichert wird. Zudem trägt der längliche Vorsprung hier nicht sichtbare Kontakte, die im Betrieb an Gegenkontak¬ ten 21 des Basiselements 3 anliegen. Am oberen Rand 22 weist das Beleuchtungsmodul 3 seitlich zwei Haltenasen 23 auf, die in entsprechende Aufnahmen 24 in einem Haltekra¬ gen 25 des Basiselements 3 eingreifen, der die Ausnehmung 18 umgibt.
Dieser Zustand ist in Figur 4 gezeigt. In dem Haltekragen 25 ist ebenfalls ein Überwurfring 26 geführt. Durch eine
Drehung des Überwurfrings 26 im Uhrzeigersinn wird das
Beleuchtungsmodul 2 fixiert, was in Figur 5 dargestellt ist. Dabei sind der Überwurfring 26, dessen Führung im
Haltekragen 25, die Wärmeleitfolie 16 sowie das Beleuch- tungsmodul 2, insbesondere die Haltenasen 23, ebenfalls so ausgebildet, dass die Wärmeübergangsfläche 15 des Be¬ leuchtungsmoduls 2 sowie die Wärmeübergangsfläche 17 des Basiselements 3 mit einer vordefinierten Anpresskraft von ca. 0,2 N/mm2 gegeneinander gepresst werden. Dies kann beispielsweise ebenfalls durch eine Keilwirkung zwischen dem Überwurfring 26 und dessen hier nicht dargestellter Führung im Haltekragen 25 erfolgen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Figur 6 gezeigt, bei der eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvor- richtung in einer Explosionsdarstellung gezeigt ist. Ein zylindrisches Basiselement 3 ist zur Aufnahme eines eben¬ falls zylindrischen Beleuchtungsmoduls 2 vorgesehen. Das Basiselement 3 ist in diesem Fall mehrstückig ausgeführt, wobei ein oberer Teil 27, der als Fassung 27 das Beleuch- tungsmodul 2 aufnimmt, mit einem unteren Teil 28, der im Wesentlichen den Kühlkörper 9 umfasst, verbunden ist. Der obere Teil 27 dient weiterhin zur Befestigung von weiteren Anbauteilen, beispielsweise eines hier nicht darge¬ stellten Leuchtengehäuses oder eines Lampenschirms, mit- tels des Gewindes 29.
Auch das Beleuchtungsmodul 2 ist mehrteilig aufgebaut und umfasst im Wesentlichen einen rotationssymmetrischen Kern 30, ein Außengehäuse 31, einen umlaufenden gewellten Federring 32 sowie einen Abdeckring 33.
Beim Zusammenbau des Beleuchtungsmoduls wird zunächst der Kern 30 in das Außengehäuse 31 eingebracht und dann der Federring 32 auf einen umlaufendem Vorsprung 34 des Kerns 30 gelegt, so dass sich der in Figur 7 gezeigte Aufbau ergibt . Anschließend wird der Abdeckring 33 mit dem Außengehäuse 31 verschraubt, so dass der Kern 30 gegen den Widerstand des Federrings 32 längsverschiebbar im Außengehäuse 31 gelagert ist. Das so gefertigte vollständige Beleuch- tungsmodul 2 ist in Figur 8 wiedergegeben.
Das Außengehäuse 31 weist in der unteren Hälfte Haltena¬ sen 35 auf, die in Nuten 36 im Basiselement eingeführt werden und durch eine Drehung in Ausnehmungen 37 eingreifen, so dass im Wesentlichen das Außengehäuse 31 als So- ekel wirkt. Damit wird der in Figur 9 in einer Schnitt¬ bilddarstellung gezeigte Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung 1 erreicht.
Der Kern 30 wird dabei durch den Kühlkörper 9 gegen den Widerstand des Federrings 32 nach oben gedrückt, wodurch sichergestellt wird, dass an den Wärmeübergangsflächen 15, 17 der gewünschte Druck erzielt wird.
Figur 10 und Figur 11 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Hierbei weist das Basiselement 3 eine rechteckförmige Vertiefung 38 auf, in der zwei Fixie- rungselemente 39 in seitlichen Nuten 40 geführt sind, wo¬ durch sich eine Fassung ergibt. Analog zum ersten Ausführungsbeispiel ist der Kühlkörper 9 Bestandteil des Basis¬ elements 3. Zur exakten Positionierung des hier nicht gezeigten Beleuchtungsmoduls 2 ist im Grund der Vertiefung 38 ein Langloch 41 vorgesehen, in das, ähnlich zum ersten Ausführungsbeispiel, der untere Teil des Sockels 7 eines Beleuchtungsmoduls 2 eingesetzt werden kann.
Die Fixierungselemente 39 werden, wenn das Beleuchtungs¬ modul 2, das insgesamt als Sockel 7 dient, in die Vertie- fung 38 eingesetzt ist, aufeinander zugeschoben und fi- xieren somit aufgrund ihrer Keilform das Beleuchtungsmo¬ dul 2, das somit in seiner Gesamtheit als Sockel wirkt. Dabei ist die Formgebung von Beleuchtungsmodul 2, Fixie¬ rungselementen 39 und Vertiefung 38 so gewählt, dass die Wärmeübergangsfläche 15 des Beleuchtungsmoduls 2 auf die Wärmeübergangsfläche 17 des Basiselements 3 mit der vor¬ definierten Kraft gepresst wird. Auch hier kann zwischen den Wärmeübergangsflächen 15, 17 eine Wärmeleitfolie 16 vorgesehen sein. Die Arretierung der Fixierungselemente 39 in der geschlossenen Funktion erfolgt über hier nicht gezeigte Einsätze, die in der Vertiefung 38 platziert er¬ den .
Selbstverständlich sind auch andere Ausführungsformen der Erfindung denkbar. Insbesondere die Gestaltung des Basis- elements 3 wie auch des Beleuchtungsmoduls 2 sind in den Ausführungsbeispielen rein schematisch gezeigt und können in der Anwendung erheblich von diesen Darstellungen abweichen. Insbesondere ist es nicht erforderlich, eine ro¬ tationssymmetrische Form für das Beleuchtungsmodul 2 zu wählen.
Auch sind sinnvolle Weiterbildungen der Erfindung darin zu sehen, insbesondere bei den linear wirkenden Verschlussmechanismen, wie sie im ersten und vierten Ausführungsbeispiel gezeigt sind, Mechanismen vorzusehen, mit denen die Fixierungselemente ihrerseits gegen Öffnen ge¬ sichert werden können bzw. mittels derer der Anwender erkennen kann, ob die Verriegelungsposition erreicht ist. Hierfür kommen insbesondere Rastvorrichtungen, aber auch Markierungen oder feste Anschläge in Frage. Der Vorteil einer Rastvorrichtung liegt darin, dass zunächst ein definierter Widerstand überwunden werden muss, um die Ver- riegelungsvorrichtung zu öffnen oder zu schließen. Der Wärmeübergang zwischen den Wärmeübergangsflächen 15, 17 von Beleuchtungsmodul 2 und Basiselement 3 kann unter Um¬ ständen auch ohne eine Folie sichergestellt werden. Durch geeignete Werkstoffwahl kann auch der Verschleiß an den Wärmeübergangsflächen reduziert werden bzw. falls es doch zu Verschleiß gekommen sein sollte, dieser durch Einlegen einer neuen Folie kompensiert werden. Auch kann die Dicke der Folie zur Regulierung der Anpresskraft verwendet wer- den, so dass auch hier eine Anpassung an den Anwendungszweck vorgenommen werden kann, ohne gleichzeitig eine Änderung an der Beleuchtungsvorrichtung vornehmen zu müssen .

Claims

Ansprüche
1. Beleuchtungsvorrichtung (1) umfassend mindestens eine Lichtquelle (5) , mindestens einen mit der Lichtquelle
(5) thermisch und elektrisch in Wirkverbindung stehenden Sockel (7) und mindestens einer zur Aufnahme des Sockels (7) vorgesehenen Fassung (10, 27), dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (7) mindestens eine erste Wärmeübergangsfläche (15) aufweist und die Fassung (10, 27) mindestens eine mit der ersten Wärmeübergangsfläche (15) direkt oder über eine Folie (16) in Kontakt stehende zweite Wärmeübergangsfläche (17) aufweist und mindestens eine Vorrichtung (14, 26, 32, 39) zur Ausübung einer vordefinierten Anpresskraft zwischen der ersten Wärmeübergangsfläche (15) und der zweiten Wärmeübergangsfläche (17) vorge- sehen ist.
2. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft so gewählt ist, dass auf die Wärmeübergangsflächen (15, 17) ein Druck zwischen 0,002 N/mm2 und 1,0 N/mm2, bevorzugt zwi- sehen 0,05 N/mm2 und 0,8 N/mm2 besonders bevorzugt zwischen 0,1 N/mm2 und 0,3 N/mm2, insbesondere von 0,1 N/mm2 bis 0,2 N/mm2 ausgeübt wird.
3. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Wär- meübergangsflache (15) und der zweiten Wärmeüber¬ gangsfläche (17) eine Folie (16) aus einem gut wärme¬ leitenden Werkstoff angeordnet ist.
4. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (16) mindestens einseitig eine Klebewirkung besitzt, ins¬ besondere mit einem Klebstoff beschichtet ist.
5. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie auf der sockelseitigen ersten Wärmeübergangsfläche (15) mittels der Klebe¬ wirkung angebracht.
6. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein
Federelement (32) zur Ausübung der Anpresskraft auf die Wärmeübergangsflächen (15, 17) vorgesehen ist.
7. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein, insbesondere keilförmiges, Fixierungselement (14, 26, 35, 39) zur Arretierung des Sockels (7) in der Fassung (10) vorgesehen ist.
8. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (7)= mindestens eine Nut (8) und/oder einen Vorsprung (23, 35) aufweist und die Fassung (10) mindestens ein im Betriebszustand in die Nut (8) und/oder den Vorsprung (23, 35) eingreifendes Fixierungselement (14, 26, 37) aufweist .
9. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassung (10, 27) mindestens eine Nut (37) und/oder einen Vorsprung aufweist und der Sockel (7) mindestens ein im Betriebszustand in die Nut (37) und/oder den Vor¬ sprung eingreifendes Fixierungselement (35) aufweist.
10. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (7) zumindest abschnittsweise annähernd kreisförmig aus¬ gebildet ist.
11. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (7) mindestens ein Element (7) zur Sicherstellung der Einbaulage, insbesondere zur Verdrehsicherung, auf¬ weist .
12. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das insbeson¬ dere keilförmige Fixierungselement (14, 39) mittels einer linearen Bewegung von einer fixierenden in eine nicht fixierende Stellung und/oder von einer nicht fixierenden in eine fixierende Stellung bewegbar ist.
13. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das insbeson¬ dere keilförmige Fixierungselement (26, 37) mittels einer Dreh- und/oder Schwenkbewegung von einer fixierenden in eine nicht fixierende Stellung und/oder von einer nicht fixierenden in eine fixierende Stellung bewegbar ist.
14. Fassung (10, 27) zur Aufnahme eines Sockels (7), der mit mindestens einer Lichtquelle (5) elektrisch und thermisch in Wirkverbindung steht, zur Verwendung in einer Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vor- hergehenden Ansprüche.
15. Sockel (7), der mit mindestens einer Lichtquelle (5) elektrisch und thermisch in Wirkverbindung steht, zur Verwendung in einer Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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