WO2012163625A1 - Led-leuchte - Google Patents

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Fabian Reingruber
Harald Dellian
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    • 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
    • F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • F21Y2103/10—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention is based on an LED luminaire, e.g. can be used as a substitute for fluorescent tubes and uses LED elements (light-emitting diodes) as light sources.
  • LED elements light-emitting diodes
  • Prior art WO 2011/012381 Al discloses a LED lamp in which is disposed a plurality of light emitting diodes in ⁇ nerrenz a substantially circular cross-section having housing.
  • reflectors and lenses for light beam shaping are provided.
  • safety requirements with regard to contact protection against electrical voltages are to be met, for which purpose either only safety extra-low voltages SELV are used or a corresponding insulation against higher voltages is provided.
  • the object of the present invention is to provide an LED lamp, which is characterized by simple construction and high reliability. This object is achieved by the features specified in patent claim 1. Particularly advantageous embodiments can be found in the dependent claims.
  • the invention provides a method according to the independent method claim, which can be implemented optionally according to the features of the method subclaim.
  • a plurality of light emitting diodes is arranged on a circuit board in the axial direction of the LED luminaire.
  • An upper shell and a lower shell are connected to each other in the assembled state of the LED lamp and hold the board between them. This allows a simple yet stable assembly and lightweight construction.
  • the LED lamp may include a web of thermal interface material, optionally of silicone oil based on silicone oil ⁇ the paste, or polymer-based materials with heat-conductive filler particles such as alumina or boron nitride, at least partially or before ⁇ preferably substantially completely around the circuit board can be wound and preferably has holes for the passage of the LEDs. This results in a ef ⁇ -efficient cooling of the LEDs and electronic components is ensured.
  • the lower shell may have an inner cavity for receiving electrical or electronic components.
  • oblique braces may be present, the end portions of which may be in contact with the board or the web of thermal interface material for Lüfi ⁇ x mich. As a result, the plate is fixed firmly with web and attached to the heat sink. pressed without additional tensioning components Need Beer Untitled ⁇ .
  • the LED light may have in the lower shell or given ⁇ possibly also in the upper shell openings for the transit of components occurs in the hollow interior of the lower shell and upper shell.
  • the space vorste ⁇ ing components can thus be accommodated to a certain extent sunk, so that a total of compact design is achieved.
  • the LED lamp preferably has at least one, opti ⁇ onal two, end caps, which are placed on the axial end of the LED lamp and connectable to the LED light, eg latched, glued or screwed bar.
  • the at least one end cap each can be optionally having a partial cone-shaped extending portion, which may be conducted from the peripheral region of the end cap to the circuit board or the web, and a light ⁇ guide may have to avoid light losses in the housing interior.
  • the at least one end cap may have one or more latching lugs or other latching elements for latching to the lower shell and / or the upper shell.
  • the upper shell of the LED light can have ver ⁇ current lateral indentations in the axial direction, which can be limited by oblique struts and parallel to the board extending upper shell sections.
  • grip recesses are formed laterally, so that the upper shell easily and stably gripped and held can be, which facilitates the assembly.
  • the lower shell may optionally cross-section, for example in the form of a V be formed with an inner cavity or in the form of a triangle with an inner cavity, so that efficient Küh ⁇ system is given to the possibility of accommodating components in the cavity.
  • the lower shell can also be formed, for example in the form of a T with cooling fins, which brings high cooling performance.
  • the axial length of the lower shell may be smaller than the axial length of the board and / or the upper shell, wherein electrical and / or electronic components may be arranged in the region between the axial end of the lower shell and the axial end of the upper shell.
  • An optionally semi-circular in cross-section hollow Ge ⁇ housing part can cover the components, so that the Bau ⁇ parts are protected and electrical contact protection ge ⁇ guaranteed.
  • Another aspect is a method for producing an LED lamp, in particular with one or more of the features given above or below, in which a circuit board is optionally wrapped with a web of thermal interface material and the board, optionally with web, in a receiving area between an upper shell and a lower shell is inserted and the upper shell and the lower shell then, for example by locking, are connected to each other.
  • the board, optionally with track, fixed in position be held without a screwing or gluing is needed.
  • One or two end caps can be applied to the axial ends of the upper shell and lower shell or an additional housing part, so that the structure is axially closed.
  • a heat sink is used, which may consist entirely of thermally highly conductive plastics.
  • a heat sink is e.g. can be produced by the extrusion process, but can also be produced by other production methods, e.g. be produced by casting.
  • the heat sink allows a good thermal connection and electrical insulation over the entire heat sink length, since no metallic heat sink components must be present.
  • the driver electronics may be mounted on the same board as the light emitting diodes (LEDs).
  • LEDs light emitting diodes
  • the entire structure is simplified in this case, since the board performs dual support function for the LEDs and the driver electronics, ie no separate support structures must be provided.
  • the light-emitting diodes as far as the two base ends, so that the entire length, including the edge regions, can be provided for an arrangement of light-emitting diodes.
  • the electronics such as the driver electronics can then be installed behind the LEDs, for example on the back of the board.
  • a largest possible area is reached, ie quietest ensures efficient cooling ⁇ tet.
  • TIM Thermal Interface Material
  • a heat flow is provided from the circuit board and the respective light emitting diodes large copper areas in a large web of TIM material and then to the large-area plastic heat sink.
  • FIG. 1 is a perspective view of awhosbei ⁇ game of an LED lamp according to the invention.
  • FIG. 2 shows a cross section through the LED light according to FIG. 1;
  • TIM thermal interface material
  • Fig. 5 is a plan view of the board of Figure 4 in the reverse position.
  • FIG. 6 shows an end region of an exemplary embodiment of the LED luminaire according to the invention with end cap (not yet plugged in);
  • Figure 7 is a further view of the end portion of the exporting ⁇ approximately example of the LED lamp.
  • FIG. 8 shows an embodiment of a heat sink
  • FIG. 9 to 13 a further embodiment of he ⁇ inventive LED lamp
  • FIG. 14 to 16 modified embodiments of heat sinks or lower shells of embodiments of the LED lamp according to the invention.
  • Fig. 17 to 19 views of a furtherdistinsbei ⁇ game of the LED lamp according to the invention.
  • FIGS. 1 to 8 show a perspective view of a first exemplary embodiment of an LED luminaire 1 according to the invention, FIG. 2 showing a cross section through the LED luminaire 1.
  • the LED lamp 1 has the form of a fluorescent lamp with a substantially circular cross section and can be used as a substitute for such fluorescent lamps.
  • the electrical contacts in the end area of the LED lamp 1 can have the same configuration as the circuit at ⁇ contacts of fluorescent lamps.
  • the LED lamp 1 has a plurality of light-emitting diodes (LEDs) 2, which are arranged distributed in one or more rows or according to another pattern in the axial direction successively over the entire length of the LED lamp 1.
  • LEDs light-emitting diodes
  • the LED lamp 1 has an upper shell 5 having a substantially semicircular cross-section and designed as a heat sink 6 with Un ⁇ terschale also in cross section is substantially semi-circular configuration.
  • the upper shell 5 and the heat sink 6 are in their edge regions directly to each other and are, for example, locked or otherwise connected, so that in the assembled state, a substantially circular cross-section is realized.
  • a substantially circular cross-section instead of a circular cross-section, however, any other suitable cross-sectional shape such as oval or polygonal shape can be realized.
  • the heat sink 6, that is, the lower shell, has at its facing the upper shell edge portions 7 with thickened heads, which engage in corresponding recesses 8 of the upper shell 5 and there interlock with corre sponding ⁇ , inwardly projecting hook-shaped projections 9 and lock. This ensures a stable mutual contact between the upper shell 5 and the heat sink 6 over the entire or at least a large part of the length of the LED light.
  • the upper shell 5 has V-shaped inner struts 11, which are stabilized by cross struts 12. Between the spaced base points of the inner struts, the row of light-emitting diodes 2 is positioned in the manner shown in FIG.
  • the foot ⁇ points of the inner braces 11 at the same time form contact surfaces for receiving and supporting a light-emitting diodes 2-bearing board, which is completely or at least partially surrounded by a web or layer 14 of thermal interface or interface material (TIM, Thermal Interface Material).
  • the web 14 of thermal interface material may optionally be made of silicone oil, silikonölge ⁇ soaked paste or for example, from polymer-based materials with heat-conductive filler particles such as alumina or boron nitride.
  • the web 14 may be wound at least partially or preferably substantially fully ⁇ constantly around the circuit board 13 and preferably have holes 16 for the passage of the light-emitting diodes 2.
  • the upper shell 5 and / or the cooling body 6 are in the shown embodiment being as plastic parts leads ⁇ that gron- be produced by injection molding NEN.
  • the plastic upper shell 5 and the plastic heat sink 6 together form the housing of the LED lamp and act as a heat sink for the resulting on the board 14 heat.
  • the upper shell 5 which consists at least partially or completely of translucent material, the light emitted by the light emitting diodes 2 occurs Light to the outside.
  • the upper shell 5 can optionally also take over the task of optics, by which the emitted light beams are bundled or deflected in the desired manner.
  • the entire board 13 is wrapped with the web or layer 14 of thermal interface material.
  • holes 16 are punched or incorporated for example in the form of a perforated strip or perforated pattern.
  • Lö ⁇ cher 16 of the hole pattern the light emitting diodes can pass through back 2, so that the light emission takes place unimpeded.
  • the complete assembly, including the printed circuit board 13, light-emitting diodes 2 and electronic components 15, is inserted in the production of the LED light 1 in these perforated strips formed by the thermal interface material.
  • the board 13 is placed with its front, so ⁇ the circuit board back with the components 15 facing upwards (according to Figure 4).
  • the web 14 is then folded over the side edges of the board 13, so that the board is completely or at least largely enveloped by the web 14.
  • the web 14 may also optionally include from ⁇ savings for the electronic components 15 so that the web 14 are free of folds folded around the rear of the board and the back side can cover a large area. This is very efficient heat transfer between the board 13 and the outside of the web Ensures 14 in contact components, in particular to the heat sink 6 and the upper shell. 5
  • the heat sink 6 has a transverse wall 20 which serves as a support surface for the plates 13 and the web 14 wound around the circuit board 13.
  • a transverse wall 20 which serves as a support surface for the plates 13 and the web 14 wound around the circuit board 13.
  • the cross braces 12 are shaped such that below them cavities 21 are formed, in which on the board 13 any components, e.g. Wired components on the component side of the board, can be recorded.
  • any components e.g. Wired components on the component side of the board.
  • This allows the use of wired components on the upper side of the board according to Figure 2, so that space for the wire ends on the LED side, i. the light emitting diodes 2 bearing side, is present.
  • FIG. 5 shows the circuit board 13 with Light-emitting diodes 2 on the front side 2 and electronic components 15 on the back of the board 13th
  • the web 14 is bent around the board 13 and around the electronic components, ie the components 15. So that the prepared in this way Plati ⁇ ne 13 with the web 14 with the lower shell, ie the heat sink 6, can be brought together, are in the Un ⁇ terschale and, more precisely, in the transverse wall 20, recesses 22 according to the arrangement the electronic components 15 punched or introduced so that the components 15 can pass through the transverse wall 20 down through and the back of the circuit board 14 can rest flat on the transverse wall 20 with large-area contact.
  • the recesses 22 are held slightly larger than the electronic components 15, so that the thermal interface material of the web 14 between the electronic components 15 and the lower shell, ie the heat sink 6, no problems.
  • the web is punched 14 of thermal interface material according to the electronic components 15 °.
  • the web 14 is applied only on one side of the board 13, preferably on the upper side facing upwards according to FIG.
  • the recesses 22 also two or more, for example four, openings 23 in the heat sink 6, that is, the lower shell, preferably in the transverse wall 20, introduced be, in each of which one of the two end caps 3 can be snapped. In this way, a screwing or bonding of the respective end caps 3 can be avoided.
  • the end caps 3 provide a clean conclusion to the light-emitting diodes 2 and to the optics side and ge ⁇ ensure the desired contact protection at the transition between the base and electrically conductive components.
  • a conventional metal-on-metal lamp cap can be applied to the end caps 3 (not shown) are pressed for illuminated ⁇ fluorescent tubes to clocking of the electrical con- be achieved between the lamp and the power supply.
  • Figure 6 shows the end cap 3 and the associated frontal edge region of the upper shell 5 and the lower shell, ie the heat sink 6, in exploded view.
  • the end cap 3 is pushed onto the Randbe ⁇ rich the upper and lower shell in the axial direction and locked there via the holes 23 and ent ⁇ speaking locking hooks of the end cap 3 in the ge ⁇ desired desired position stable.
  • Figure 7 shows the completely assembled state of the Ab ⁇ closure cap 3.
  • the end cap has a funnel-shaped or conical or parabolic portion 25 forms a transition between the peripheral edge of the end cap and the edge portion of the board 13 and Under working conditions, with the inner struts 11 in Appendix can stand. This makes it possible to ensure stable light emission while avoiding edge losses, since edge radiated light is deflected upward and exits the LED light 1.
  • the upper shell 5 has not yet been mounted, ie not yet snapped on.
  • the inner struts 11 may be innenveraptt towards the Leuchtdi ⁇ oden 2 is optionally, so that a full reflection of the light generated is reached, and so that a complete light emission to the outside warranty is guaranteed.
  • Figures 9 to 13 shows a furtherconstrusbei ⁇ play an inventive LED lamp 1 is shown.
  • the embodiment according to Figure 9 is true with regard to the design of the lower shell with heat sink 6, Bautei- len 15, circuit board 13 with sheet 14 of thermal interface material, and light emitting diodes 2 completely with the exporting ⁇ approximately example of Figure 1 the same.
  • different is the shaping of the upper shell 28, which is not formed in contrast to the upper shell 5 according to Figure 1 as a semicircle (in cross-section), but lateral free spaces 26 by corresponding indentations of the upper shell 25 has. Through this lateral free spaces 26, the heat is released on a more direct path to the outside air, so ⁇ even more efficient cooling is achieved.
  • the wall of the upper shell 25 in this case has a Verras- ting area parallel to the transverse wall 20 inward duri ⁇ fenden region 27, which then merges into the conically widening inner struts 11 (see Figure 9).
  • the running parallel to the board 13 wall portion 27 of the outer wall of the upper shell 28 symmet ⁇ driven provided on both sides of the upper shell 28 and is in each case about in the mecanicverstrebungs Scheme 11 which also defines an outer wall portion in the embodiment according to FIG. 9
  • This design not only ensures effective cooling performance but also realizes weight savings at the same time.
  • the light aperture is the same as when exporting ⁇ approximately example according to Figure 1 by the Leuchtdiodencharak- terizing the light emitting diodes 2 defined and tuned so that the conical opening angle of the Verstrebungs Schemee 11 coincides with the desired radiation and these are defined, for example by internal Reflekti- ones at the the inside wall face of the optional mirrored Verstrebungs Schemee 11. At least thegesbe ⁇ area of the upper shell 28 above the light emitting diode 2 or the area between the outer end points of the Verstrebungs Schemee 11 is transparent or at least partially transparent to light leakage.
  • FIG. 10 shows a perspective view of the entire LED light, but still without attached end caps 3. The cross section illustrated in FIG.
  • FIG. 11 shows a further exemplary embodiment of an end cap 31, which may be of the same design as the end cap 3 and, in particular, is also suitable for use in the LED luminaire according to FIG. 9 with a changed top shell shape.
  • the end cap 31 has a semicircular hollow base portion 32 which carries on its upper side two locking lugs 33.
  • the number of locking lugs can also be greater or less than two.
  • the end cap 31 as well as the end cap 3 comprises an upper ge ⁇ bent portion 34 cut the parabola-shaped exhaust 25 on the upper side and into which the upper shell 28 is inserted together with the base projection 32, the lateral edge areas of the area or pre ⁇ jump 34 come to the braces 11 to the plant.
  • Figure 12 shows the embodiment according to FIGS 9-11, in a state in which the end cap is assembled 31 with the heat sink 6 and also be ⁇ already, the circuit board 13 with LEDs 2 and web 14 placed on the heat sink.
  • the board 13 has mounted here at ⁇ not specifically be eg screwed or adhesively bonded, but can be hung up.
  • the Fixing of the board 13 is preferably carried out by the upper shell 28, which braces the board in the desired position in the mounted state.
  • the upper shell 28 is not mounted in Fig. 12 yet.
  • the locking lugs 33 are engaged in the recesses 23, so that the respectivelykap ⁇ pe 31 is mounted verlierfest.
  • Figure 13 shows the edge area of the ready-mounted LED lamp according to the figures 9 to 12 with mounted Upper pan ⁇ le 28.
  • different variants for the lower shell are (6), that the cooling body Darge ⁇ represents.
  • the upper shell 28 is designed in each case in accordance with the exemplary embodiment according to FIG. 9.
  • the upper shell can also be designed in accordance with the upper shell 5 of the exemplary embodiment according to FIG. 1 or else in another way.
  • the embodiment shown in Figure 14 has a lower shell 40 in the form of a provided with the reference numeral 43 V with internal cavity 44 which is formed substantially symmetrically to the center plane of the LED lamp.
  • the lower shell 40 includes horizontally extending side legs 41 which rest directly on the Pla ⁇ tine 13 and the web 14 in close contact and thereby ensure an effective heat discharge from the circuit board 13 via the path 14 in which serves as a heat sink lower shell 40th
  • the lower shell 40 is on edge-side thickening 42 in the upper shell 28 a ⁇ snapped and thus firmly connected to this in a detachable manner.
  • one or more components such as the electronic components 15, be underge ⁇ introduced . This design realizes a compact, lightweight design with good heat dissipation.
  • the sub ⁇ cup 50 is madestal ⁇ tet in the form of a T-shaped beam 51 which extends parallel to the circuit board 13 and closely applied to the panel 14 side legs 52 and a right angle thereof projecting, centrally disposed leg 53 contains.
  • the sub ⁇ cup 50 is madestal ⁇ tet in the form of a T-shaped beam 51 which extends parallel to the circuit board 13 and closely applied to the panel 14 side legs 52 and a right angle thereof projecting, centrally disposed leg 53 contains.
  • two symmetrically arranged, obliquely to the board 13 ori ⁇ entator, serving as cooling fins extensions 54 are present.
  • the thermal behavior is further improved, that is, the operating tempera ture ⁇ lowered even further.
  • the electronics can be underweight body ⁇ into specially made housing parts made of plastic, as shown for example in the execution ⁇ embodiments according to figures 17 to 19 ,
  • the attachment of the outer caps 3, 31, which may be formed in accordance with the above-described and drawn designs, may, for example, be made by screwing in channels (see, e.g., Figure 17, channels 70), gluing or otherwise.
  • the lower shell 60 is designed in the form of a cross-sectionally V-shaped triangle containing an internal V-shaped three- corner cavity 61, the outer, V-shaped, symmetrically arranged walls 62 and parallel to the board 13, close to the track 14 adjacent horizontal legs 63 is limited.
  • FIG. 17 a furtherstrasbei ⁇ game is shown, which may have an upper shell 28 in accordance with the standing before ⁇ explanations or a different type of upper shell.
  • the upper shell 28 is the Board 13 inserted with the web 14 surrounding them of thermal interface material, on the back ⁇ side of the board 13, as shown in Figure 17, construction ⁇ parts 15 in the form of electronic components or other components are attached.
  • the lower shell is designed in the form of a lower shell 71, which may have the Gestal ⁇ tion of Figure 16, but for example, in the embodiment of Figures 14 or 15 or may be formed in any other way.
  • the lower shell 71 is not guided over the entire lamp length to the edge region of the luminaire, but ends, as shown in FIG.
  • a specially-made housing part 72 is provided for hen made of plastic, which can for example be designed as a semi-circle which is open on the inside and the components 15 closes at ⁇ .
  • the lateral edges of the housing part 72 are designed similar to the lateral edges of the lower shell 71, so that the housing part 72 can snap into the upper shell 28 or engage.
  • the length of the housing part 72 is dimensioned such that it extends from the edge-side end of the lower shell 71 to the edge-side end of the LED light (without end caps).
  • housing part 72 may be formed longer, so-that it at least partially spans the lower shell 71 via ⁇ .
  • the fastening of the end caps 31 can be achieved by screwing in the channels 70 (FIGS. 17, 18) of the upper shell 28 or in any other way, for example by gluing done.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine LED-Leuchte mit einer Platine (13), auf der eine Mehrzahl von Leuchtdioden (2) in Axialrichtung der LED-Leuchte angeordnet ist, einer Oberschale (5, 28) und einer Unterschale (6, 40, 50, 60, 71), die im montierten Zustand der LED-Leuchte miteinander verbunden sind und zwischen sich die Platine (13) festhalten.

Description

Beschreibung
LED-Leuchte
Technisches Gebiet
Die Erfindung geht aus von einer LED-Leuchte, die z.B. als Ersatz für Leuchtstoffröhren einsetzbar ist und als Lichtquellen LED-Elemente (Leuchtdioden) verwendet.
Stand der Technik WO 2011/012381 AI offenbart eine LED-Leuchte, bei der in¬ nerhalb eines im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Gehäuses eine Vielzahl von Leuchtdioden angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform sind Reflektoren und Linsen zur Lichtstrahlformung vorgesehen. Generell sind bei LED-Leuchten Sicherheitsanforderungen im Hinblick auf einen Berührschutz gegen elektrische Spannungen zu erfüllen, wozu entweder nur Sicherheitskleinspannungen SELV eingesetzt werden oder eine entsprechende Isolation gegenüber höheren Spannungen vorgesehen ist. Zudem ist geringes Gewicht der LED-Leuchten er¬ wünscht .
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine LED- Leuchte zu schaffen, die sich durch einfachen Aufbau und hohe Funktionszuverlässigkeit auszeichnet. Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Weiterhin wird mit der Erfindung ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch bereitgestellt, das fa- kultativ gemäß den Merkmalen des Verfahrensunteranspruchs implementiert werden kann.
Gemäß einem Aspekt der erfindungsgemäßen LED-Leuchte ist eine Mehrzahl von Leuchtdioden auf einer Platine in Axialrichtung der LED-Leuchte angeordnet. Eine Oberschale und eine Unterschale sind im montierten Zustand der LED- Leuchte miteinander verbunden und halten zwischen sich die Platine fest. Dies erlaubt eine einfache und dennoch stabile Montage und leichtgewichtigen Aufbau.
Die LED-Leuchte kann eine Bahn aus thermischem Interface- Material, optional aus Siliconöl, auf Siliconöl basieren¬ der Paste oder polymerbasierenden Stoffen mit wärmeleitenden Füllmaterialpartikeln wie etwa Aluminiumoxid oder Bornitrid, enthalten, die mindestens teilweise oder vor¬ zugsweise im Wesentlichen vollständig um die Platine ge- wickelt sein kann und vorzugsweise Löcher für den Durchtritt der Leuchtdioden aufweist. Hierdurch wird eine ef¬ fiziente Kühlung der Leuchtdioden und Elektronikkomponenten gewährleistet.
Die Unterschale kann einen inneren Hohlraum zur Aufnahme von elektrischen oder elektronischen Bauteilen aufweisen. In der Oberschale können schräg verlaufende Verstrebungen vorhanden sein, deren Endbereiche mit der Platine bzw. der Bahn aus thermischem Interface-Material zur Lagefi¬ xierung in Berührung stehen können. Dadurch wird die Pla- tine mit Bahn fest fixiert und an den Kühlkörper ange- presst, ohne dass weitere Verspannungskomponenten benö¬ tigt werden.
Die LED-Leuchte kann in der Unterschale oder gegebenen¬ falls auch in der Oberschale Durchbrüche für den Durch- tritt von Bauteilen in den hohlen Innenraum der Unterschale bzw. Oberschale aufweisen. Die raummäßig vorste¬ henden Bauteile lassen sich damit gewissermaßen versenkt unterbringen, sodass insgesamt kompakter Aufbau erreicht wird . Die LED-Leuchte weist vorzugsweise mindestens eine, opti¬ onal zwei, Abschlusskappen auf, die auf das axiale Ende der LED-Leuchte aufsetzbar sind und mit der LED-Leuchte verbindbar, z.B. verrastbar, verklebbar oder verschraub- bar sind. Die mindestens eine Abschlusskappe kann optio- nal einen teilkegelförmig verlaufenden Abschnitt aufweisen, der vom Umfangsbereich der Abschlusskappe bis zu der Platine bzw. der Bahn geführt sein kann und eine Licht¬ führung zur Vermeidung von Lichtverlusten im Gehäuseinneren bieten kann. Die mindestens eine Abschlusskappe kann eine oder mehrere Rastnasen oder sonstige Rastelemente zur Verrastung mit der Unterschale und/oder der Oberschale aufweisen. Dies erlaubt eine einfache stabile und auch wieder lösbare Verbindung ohne sonstige Hilfsmittel. Die Oberschale der LED-Leuchte kann in Axialrichtung ver¬ laufende seitliche Einbuchtungen aufweisen, die durch schräg verlaufende Verstrebungen und parallel zur Platine verlaufende Oberschalenabschnitte begrenzt sein können. Hierdurch werden seitlich Griffmulden gebildet, sodass die Oberschale leicht und stabil ergriffen und gehalten werden kann, was die Montage erleichtert. Zudem ergibt sich eine Gewichtsersparnis und eine eigenständige gefäl¬ lige äußere Gestaltung.
Die Unterschale kann optional im Querschnitt z.B. in Form eines V mit innerem Hohlraum oder in Form eines Dreiecks mit innerem Hohlraum geformt sein, sodass effiziente Küh¬ lung mit der Möglichkeit der Unterbringung von Komponenten im Hohlraum gegeben ist. Die Unterschale kann aber auch z.B. in Form eines T mit Kühlrippen ausgebildet sein, was hohe Kühlleistung bringt.
Optional kann die axiale Länge der Unterschale kleiner als die axiale Länge der Platine und/ oder der Oberschale sein, wobei elektrische und/oder elektronische Bauteile im Bereich zwischen dem axialen Ende der Unterschale und dem axialen Ende der Oberschale angeordnet sein können. Ein optional im Querschnitt halbkreisförmiges hohles Ge¬ häuseteil kann die Bauteile überdecken, sodass die Bau¬ teile geschützt sind und elektrischer Berührschutz ge¬ währleistet ist.
Ein weiterer Aspekt besteht in einem Verfahren zur Herstellung einer LED-Leuchte, insbesondere mit einem oder mehreren der vorstehend oder nachfolgend angegebenen Merkmale, bei dem eine Platine optional mit einer Bahn aus thermischem Interface-Material umwickelt wird und die Platine, optional mit Bahn, in einem Aufnahmebereich zwischen einer Oberschale und einer Unterschale eingelegt wird und die Oberschale und die Unterschale anschließend, z.B. durch Verrasten, miteinander verbunden werden. Hierdurch kann die Platine, optional mit Bahn, lagefixiert gehalten werden, ohne dass eine Verschraubung oder Verklebung benötigt wird.
Eine oder zwei Abschlusskappen können auf die axialen Enden der Oberschale und Unterschale oder eines zusätzli- chen Gehäuseteils aufgebracht werden, sodass der Aufbau axial verschlossen ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Kühlkörper eingesetzt, der vollständig aus thermisch gut leitenden Kunststoffen bestehen kann. Ein solcher Kühlkörper ist z.B. im Strangpressverfahren herstellbar, kann aber auch nach anderen Herstellverfahren z.B. mittels Gießtechnik hergestellt werden. Der Kühlkörper erlaubt eine gute thermische Anbindung sowie eine elektrische Isolierung über die gesamte Kühlkörperlänge, da keine metallischen Kühlkörperkomponenten vorhanden sein müssen.
Hierdurch ergibt sich leichter Aufbau, sodass bestimmte Gewichtsgrenzen nicht überschritten werden. Zudem ist es möglich, mit höheren Spannungen oberhalb der Sicherheitskleinspannung (SELV) zu arbeiten, sodass ein sogenannter NON SELV-Aufbau eingesetzt werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt von Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die Treiberelektronik auf der gleichen Platine wie die Leuchtdioden (LEDs) montiert werden. Hierdurch lässt sich kompakter Aufbau mit lagestabiler Zuordnung gewährleisten. Der gesamte Aufbau ist hierbei vereinfacht, da die Platine doppelte Tragfunktion für die Leuchtdioden und die Treiberelektronik ausübt, d.h. keine separaten Halterungskonstruktionen vorgesehen werden müssen . Hierdurch ist es weithin möglich, die Leuchtdioden bis hin zu beiden Sockelenden vorzusehen, sodass die gesamte Länge einschließlich der Randbereiche für eine Anordnung von Leuchtdioden vorgesehen sein kann. Die Elektronik wie etwa die Treiberelektronik kann dann hinter den Leuchtdioden verbaut sein, beispielsweise auf der Rückseite der Platine .
Gemäß einem weiteren Aspekt von Ausführungsbeispielen der Erfindung wird eine möglichst großflächige Wärmeübertra- gung erreicht, d.h. eine effiziente Kühlung gewährleis¬ tet. Hierfür kann ein thermisches Interface-Material (TIM = Thermal Interface Material) vorgesehen sein, das eine großflächige Berührung mit dem Kunststoff-Kühlkörper gewährleistet und damit eine effiziente Wärmeübertragung realisiert. Für eine möglichst großflächige Wärmeübertra¬ gung ist vorzugsweise ein Wärmefluss von der Platine und den jeweiligen Leuchtdioden über große Kupferflächen zu einer großen Bahn aus TIM-Material und dann weiter zu dem großflächigen Kunststoff-Kühlkörper vorgesehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungs¬ beispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbei¬ spiels einer erfindungsgemäßen LED-Leuchte;
Fig. 2 einen Querschnitt durch die LED-Leuchte gemäß Fi- gur 1 ;
Fig. 3 eine Lage oder Bahn aus thermischem Interface- Material (TIM) im ungefalteten Zustand; Fig. 4 eine Draufsicht auf die Rückseite einer Platine mit Bauteilen und unterlegtem thermischem Interface-Material in noch ungefaltetem Zustand;
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Platine gemäß Fig. 4 in umgekehrter Position;
Fig. 6 einen Endbereich eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen LED-Leuchte mit noch nicht auf¬ gesteckter Abschlusskappe (Endstück) ;
Fig. 7 eine weitere Ansicht des Endbereichs des Ausfüh¬ rungsbeispiels der LED-Leuchte;
Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel eines Kühlkörpers;
Figuren 9 bis 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel der er¬ findungsgemäßen LED-Leuchte;
Figuren 14 bis 16 abgeänderte Ausführungsformen von Kühlkörpern bzw. Unterschalen von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen LED-Leuchte; und
Fig. 17 bis 19 Ansichten eines weiteren Ausführungsbei¬ spiels der erfindungsgemäßen LED-Leuchte.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
In den Figuren 1 bis 8 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen LED-Leuchte 1 in perspektivischer Ansicht gezeigt, wobei in Figur 2 ein Querschnitt durch die LED-Leuchte 1 dargestellt ist. Die LED-Leuchte 1 weist äußerlich die Form einer Leuchtstofflampe mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt und kann als Er- satz für solche Leuchtstofflampen eingesetzt werden. Hierzu können die elektrischen Kontakte im Endbereich der LED-Leuchte 1 die gleiche Konfiguration wie die An¬ schlusskontakte von Leuchtstofflampen aufweisen. Die LED- Leuchte 1 weist eine Mehrzahl von Leuchtdioden (LEDs) 2 auf, die in einer oder mehreren Reihen oder gemäß einem anderen Muster in Axialrichtung aufeinanderfolgend über die gesamte Länge der LED-Leuchte 1 verteilt angeordnet sind. An den axialen Enden der LED-Leuchte 1 sind Ab¬ schlusskappen 3 angeordnet. Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, weist die LED-Leuchte 1 eine Oberschale 5 mit im Wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt sowie eine als Kühlkörper 6 ausgebildete Un¬ terschale mit ebenfalls im Querschnitt im Wesentlichen halbkreisförmiger Konfiguration auf. Die Oberschale 5 und der Kühlkörper 6 liegen in ihren Randbereichen unmittelbar aneinander an und sind z.B. verrastet oder in sonstiger Weise verbunden, sodass im zusammenmontierten Zustand ein im Wesentlichen kreisförmiger Querschnitt realisiert ist. Anstelle eines kreisförmigen Querschnitts kann aber auch jede andere beliebige geeignete Querschnittsform wie etwa ovale oder polygonale Form realisiert sein.
Der Kühlkörper 6, d.h. die Unterschale, weist an ihren zur Oberschale weisenden Randbereichen Vorsprünge 7 mit verdickten Köpfen auf, die in entsprechende Aussparungen 8 der Oberschale 5 eingreifen und sich dort mit entspre¬ chenden, nach innen vorspringenden hakenförmigen Vorsprüngen 9 verhaken und verrasten. Hierdurch ist eine stabile gegenseitige Anlage zwischen der Oberschale 5 und dem Kühlkörper 6 über die gesamte oder mindestens einen großen Teil der Länge der LED-Leuchte gewährleistet. Die Oberschale 5 weist V-förmige Innenverstrebungen 11 auf, die durch Querverstrebungen 12 stabilisiert sind. Zwischen den im Abstand befindlichen Fußpunkten der Innenverstrebungen ist die Reihe von Leuchtdioden 2 in der aus Figur 2 ersichtlichen Weise positioniert. Die Fu߬ punkte der Innenverstrebungen 11 bilden zugleich Anlageflächen zur Aufnahme und Abstützung einer die Leuchtdioden 2 tragenden Platine, die von einer Bahn oder Lage 14 aus thermischem Grenzschicht- oder Interface-Material (TIM, Thermal Interface Material) ganz oder zumindest teilweise umgeben ist. Die Bahn 14 aus thermischem Interface-Material kann optional aus Silikonöl, silikonölge¬ tränkter Paste oder z.B. aus polymerbasierenden Stoffen mit wärmeleitenden Füllmaterialpartikeln wie etwa Aluminiumoxid oder Bornitrid bestehen. Die Bahn 14 kann mindestens teilweise oder vorzugsweise im Wesentlichen voll¬ ständig um die Platine 13 gewickelt sein und vorzugsweise Löcher 16 für den Durchtritt der Leuchtdioden 2 aufweisen . Auf der Unterseite der Platine 13 sind ein oder mehrere elektrische oder elektronische Bauteile 15 angeordnet.
Die Oberschale 5 und/oder der Kühlkörper 6 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Plastikteile ausge¬ führt, die im Spritzgussverfahren hergestellt sein kön- nen. Die Kunststoff-Oberschale 5 und der Kunststoff- Kühlkörper 6 bilden zusammen das Gehäuse der LED-Leuchte und wirken als Kühlkörper für die auf der Platine 14 entstehende Wärme. Durch die Oberschale 5, die zumindest teilweise oder vollständig aus lichtdurchlässigem Materi- al besteht, tritt das von den Leuchtdioden 2 abgestrahlte Licht nach außen. Die Oberschale 5 kann optional auch die Aufgabe einer Optik übernehmen, durch die die ausgesendeten Lichtstrahlen in der gewünschten Weise gebündelt oder umgelenkt werden. Um die von den Leuchtdioden 2 und der Elektronik, d.h. den elektronischen Bauteilen 15, erzeugte Wärme möglichst großflächig in die beiden Kühlkörper 5, 6 zu übertragen, ist die gesamte Platine 13 mit der Bahn oder Schicht 14 aus thermischem Interface-Material umwickelt. Um das thermische Interface-Material 15 (s. Figur 3 in abgewi¬ ckelter Darstellung) an die Konstruktion anzupassen, sind Löcher 16 zum Beispiel in Form eines Lochstreifens oder Lochmusters eingestanzt oder eingebracht. Durch die Lö¬ cher 16 des Lochmusters können die Leuchtdioden 2 hin- durch treten, sodass die Lichtaussendung unbehindert erfolgt. Die komplette Baugruppe einschließlich Platine 13, Leuchtdioden 2 und elektronischen Bauteilen 15 wird bei der Fertigung der LED-Leuchte 1 in diesen durch das thermische Interface-Material gebildeten Lochstreifen einge- legt. Dies ist in Figur 4 dargestellt. Auf die Bahn 14 wird die Platine 13 mit ihrer Vorderseite aufgelegt, so¬ dass die Platinen-Rückseite mit den Bauteilen 15 nach oben weist (gemäß Figur 4) . Die Bahn 14 wird anschließend um die Seitenränder der Platine 13 umgefaltet, sodass die Platine ganz oder zumindest zum großen Teil durch die Bahn 14 umhüllt ist. Die Bahn 14 kann optional auch Aus¬ sparungen für die elektronischen Bauteile 15 aufweisen, sodass die Bahn 14 faltenfrei um die Platinen-Rückseite gefaltet werden und die Rückseite großflächig abdecken kann. Hierdurch ist sehr effizienter Wärmeübergang zwischen der Platine 13 und den mit der Außenseite der Bahn 14 in Berührung stehenden Komponenten gewährleistet, insbesondere zu dem Kühlkörper 6 und der Oberschale 5.
Der Kühlkörper 6 weist, wie in Figur 2 dargestellt ist, eine Querwand 20 auf, die als Auflagefläche für die Pla- tine 13 und die um die Platine 13 gewickelte Bahn 14 dient. Hierdurch wird großflächiger Kontakt zwischen der Bahn 14 und der Querwand 20 des Kühlkörpers 6 gewährleis¬ tet, sodass ein effizienter Wärmefluss zu den nach außen kühlenden Außenbereichen des Kühlkörpers 6, insbesondere dessen im Querschnitt halbkreisförmiger Außenwand, ge¬ währleistet ist.
Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, sind die Querverstrebungen 12 derart geformt, dass unterhalb von ihnen Hohlräume 21 gebildet sind, in denen auf der Platine 13 eventuell vorhandene Bauteile, z.B. bedrahtete Bauteile auf der Bauteileseite der Platine, aufgenommen werden können. Dies erlaubt die Verwendung von bedrahteten Bauteilen auf der gemäß Figur 2 oberen Platinenseite, sodass Freiraum für die Drahtenden auf der LED-Seite, d.h. der die Leuchtdioden 2 tragenden Seite, vorhanden ist. Durch die äußeren, nach unten abgewinkelten Bereiche der Querverstrebungen 12 sowie die Fußpunkte der Innenverstrebungen 11 wird die Platine 13 mit der sie umwickelnden Bahn 14 lagestabil gehalten und auf die Querwand 20 des Kühlkör- pers 6 gedrückt, sodass guter thermischer Kontakt gegeben ist und keine Positionsverschiebungen in der Platine 13 auftreten können.
In Figur 5 sind einzelne Fertigungsschritte zur Herstel¬ lung des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen LED- Leuchte 1 dargestellt. Figur 5 zeigt die Platine 13 mit Leuchtdioden 2 auf der Vorderseite 2 und elektronischen Bauteilen 15 auf der Rückseite der Platine 13.
Zur Ummantelung der Platine 13 mit der Bahn 14 aus thermischem Interface-Material wird die Bahn 14 um die Plati- ne 13 und um die Elektronikkomponenten, d.h. die Bauteile 15 gebogen. Damit die auf diese Weise vorbereitete Plati¬ ne 13 mit der Bahn 14 mit der Unterschale, d.h. dem Kühlkörper 6, zusammengebracht werden kann, sind in die Un¬ terschale und, genauer gesagt, in die Querwand 20, Aus- sparungen 22 entsprechend der Anordnung der elektronischen Bauteile 15 gestanzt oder eingebracht, sodass die Bauteile 15 durch die Querwand 20 nach unten hindurch treten können und die Platinenrückseite mit Bahn 14 plan auf der Querwand 20 mit großflächigem Kontakt aufliegen kann.
Bei einem oder mehreren Ausführungsbeispielen der Erfindung sind die Aussparungen 22 geringfügig größer als die elektronischen Bauteile 15 gehalten, sodass das thermische Interface-Material der Bahn 14 zwischen den elektro- nischen Bauteilen 15 und der Unterschale, d.h. dem Kühlkörper 6, keine Probleme bereitet. Bei einer oder mehre¬ ren anderen Ausführungsformen ist die Bahn 14 aus thermischem Interface-Material entsprechend den elektronischen Bauteilen 15 ausgestanzt. Bei einer weiteren Ausgestal- tung ist die Bahn 14 nur einseitig auf der Platine 13, vorzugsweise auf deren gemäß Figur 2 nach oben weisenden Oberseite, aufgebracht.
Mit den Aussparungen 22 können auch noch zwei oder mehrere, z.B. vier, Öffnungen 23 in den Kühlkörper 6, d.h. die Unterschale, vorzugsweise in die Querwand 20, eingebracht werden, in welche jeweils eine der beiden Abschlusskappen 3 eingeschnappt werden kann. Auf diese Weise lässt sich eine Verschraubung oder Verklebung der jeweiligen Abschlusskappen 3 vermeiden. Die Abschlusskappen 3 stellen einen sauberen Abschluss zu den Leuchtdioden 2 und zu der Optik-Seite bereit und ge¬ währleisten den gewünschten Berührschutz am Übergang zwischen Sockel und elektrisch leitenden Komponenten. Optional kann auf die Abschlusskappen 3 ein herkömmlicher me- tallischer Lampensockel (nicht dargestellt) für Leucht¬ stoffröhren aufgepresst werden, um die elektrische Kon- taktierung zwischen der Leuchte und der Stromzuführung zu erzielen .
In Figur 8 ist die Unterschale, d.h. der Kühlkörper 6, mit den Aussparungen 22 und den Löchern 23 als Einzelheit dargestellt .
Figur 6 zeigt die Abschlusskappe 3 und den zugehörigen stirnseitigen Randbereich der Oberschale 5 und der Unterschale, d.h. des Kühlkörpers 6, in auseinandergezogener Darstellung. Die Abschlusskappe 3 wird auf den Randbe¬ reich der Ober- und Unterschale in Axialrichtung aufgeschoben und verrastet dort über die Löcher 23 und ent¬ sprechende Rasthaken der Abschlusskappe 3 in der ge¬ wünschten Sollposition stabil. Figur 7 zeigt den fertig montierten Zustand der Ab¬ schlusskappe 3. Die Abschlusskappe weist einen trichter- oder kegelförmigen bzw. parabolischen Bereich 25 auf, der einen Übergang zwischen dem Umfangsrand der Abschlusskappe und dem Randbereich der Platine 13 bildet und im Mon- tierten Zustand mit den Innenverstrebungen 11 in Anlage stehen kann. Hierdurch lässt sich stabiler Lichtaustritt unter Vermeidung von Randverlusten gewährleisten, da auch randseitig abgestrahltes Licht nach oben umgelenkt wird und aus der LED-Leuchte 1 austritt. Bei der Darstellung gemäß Figur 7 ist die Oberschale 5 noch nicht montiert, d.h. noch nicht aufgeschnappt.
Durch die konisch verlaufenden Innenverstrebungen 11 werden zugleich auch Lichtführungsflächen geboten, sodass die von den Leuchtdioden 2 erzeugten Lichtstrahlen koni- sches Austrittsprofil haben können. Die Innenverstrebungen 11 können gegebenenfalls in Richtung zu den Leuchtdi¬ oden 2 innenverspiegelt sein, sodass eine vollständige Reflektion des erzeugten Lichts erreicht wird und damit ein vollständiger Lichtaustritt zur Außenseite gewähr- leistet ist.
In den Figuren 9 bis 13 ist ein weiteres Ausführungsbei¬ spiel einer erfindungsgemäßen LED-Leuchte 1 dargestellt. Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 9 stimmt hinsichtlich der Gestaltung der Unterschale mit Kühlkörper 6, Bautei- len 15, Platine 13 mit Bahn 14 aus thermischem Interface- Material und Leuchtdioden 2 vollständig mit dem Ausfüh¬ rungsbeispiel gemäß Figur 1 überein. Unterschiedlich ist jedoch die Formung der Oberschale 28, die im Unterschied zur Oberschale 5 gemäß Figur 1 nicht als Halbkreis (im Querschnitt) ausgebildet ist, sondern seitliche Freiräume 26 durch entsprechende Einbuchtungen der Oberschale 25 aufweist. Durch diese seitlichen Freiräume 26 wird die Wärme auf direkterem Weg an die Außenluft abgegeben, so¬ dass eine noch effizientere Kühlung erreicht wird. Die Wandung der Oberschale 25 weist hierbei einen vom Verras- tungsbereich parallel zur Querwand 20 nach innen verlau¬ fenden Bereich 27 auf, der dann in die sich konisch erweiternden Innenverstrebungen 11 (siehe Figur 9) übergeht . In Figur 9 ist der parallel zur Platine 13 verlaufende Wandbereich 27 der Außenwand der Oberschale 28 symmet¬ risch an beiden Seiten der Oberschale 28 vorhanden und geht jeweils in den Innenverstrebungsbereich 11 über, der bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 9 ebenfalls einen Außenwandbereich definiert. Durch diese Gestaltung lässt sich nicht nur eine wirksame Kühlleistung gewährleisten, sondern zugleich auch eine Gewichtseinsparung realisieren. Der Lichtaustrittswinkel ist ebenso wie beim Ausfüh¬ rungsbeispiel gemäß Figur 1 durch die Leuchtdiodencharak- teristik der Leuchtdioden 2 definiert und so abgestimmt, dass der konische Öffnungswinkel der Verstrebungsbereiche 11 mit der gewünschten Abstrahlcharakteristik übereinstimmt bzw. diese definiert, z.B. durch interne Reflekti- onen an der innenseitig optional verspiegelten Wandseite der Verstrebungsbereiche 11. Mindestens der Wirkungsbe¬ reich der Oberschale 28 oberhalb der Leuchtdioden 2 oder der Bereich zwischen den äußeren Endpunkten der Verstrebungsbereiche 11 ist für einen Lichtaustritt transparent oder mindestens teilweise lichtdurchlässig. In Figur 10 ist eine perspektivische Ansicht der gesamten LED-Leuchte, jedoch noch ohne aufgesetzte Abschlusskappen 3 gezeigt. Der in Figur 9 dargestellte Querschnitt zieht sich über die gesamte axiale Länge der LED-Leuchte hin, sodass die seitlichen Einbuchtungen 26 über die gesamte axiale Länge verlaufen. Diese Einbuchtungen 26 bieten zugleich auch eine verbesserte Greifbarkeit der Oberscha- le bei dem Zusammenbau oder bei der Montage der gesamten, fertig montierten LED-Leuchte am gewünschten Einsatzort.
In Figur 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Abschlusskappe 31 dargestellt, die gleichartig wie die Abschlusskappe 3 ausgebildet sein kann und insbesondere auch für den Einsatz bei der LED-Leuchte gemäß Figur 9 mit geänderter Oberschalenform geeignet ist.
Die Abschlusskappe 31 weist einen halbkreisförmigen hohlen Sockelabschnitt 32 auf, der an seiner Oberseite zwei Rastnasen 33 trägt. Die Anzahl der Rastnasen kann auch größer oder kleiner als zwei sein. Zur Montage der Endkappe 31 an der LED-Leuchte gemäß Figur 9, 10 wird die Abschlusskappe 31 axial auf den axialen Rand der LED- Leuchte gemäß Figur 10 aufgeschoben, wobei der Sockelvor- sprung 32 in den Kühlkörper 6 eintritt und sich dort mit den Rastnasen 33 in den Aussparungen 23 (siehe z.B. Figur 7) verrastet und dann bündig anliegt. Die Abschlusskappe 31 weist ebenso wie die Abschlusskappe 3 einen oberen ge¬ bogenen Bereich 34 auf, der den parabel-förmigen Ab- schnitt 25 oberseitig begrenzt und in die Oberschale 28 gemeinsam mit dem Sockelvorsprung 32 einschiebbar ist, wobei die seitlichen Randbereiche des Bereichs oder Vor¬ sprungs 34 an den Verstrebungen 11 zur Anlage kommen.
Figur 12 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 9 - 11 in einem Zustand, bei dem die Abschlusskappe 31 mit dem Kühlkörper 6 zusammenmontiert ist und auch be¬ reits die Platine 13 mit Leuchtdioden 2 und Bahn 14 auf den Kühlkörper 6 aufgelegt ist. Die Platine 13 muss hier¬ bei nicht speziell befestigt, z.B. verschraubt oder ver- klebt werden, sondern kann einfach aufgelegt werden. Die Fixierung der Platine 13 erfolgt vorzugsweise durch die Oberschale 28, die im montierten Zustand die Platine in der gewünschten Position verspannt. Die Oberschale 28 ist bei Fig. 12 noch nicht montiert. Die Rastnasen 33 sind in die Vertiefungen 23 eingerastet, sodass die Abschlusskap¬ pe 31 verlierfest montiert ist.
Figur 13 zeigt den Randbereich der fertig montierten LED- Lampe gemäß den Figuren 9 bis 12 mit montierter Oberscha¬ le 28. In den Figuren 14 bis 16 sind unterschiedliche Varianten für die Unterschale (6), d.h. den Kühlkörper, darge¬ stellt. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 14 bis 16 ist die Oberschale 28 jeweils übereinstimmend mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 9 ausgestaltet. Alternativ kann die Oberschale auch entsprechend der Oberschale 5 des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1, oder auch in anderer Weise, ausgestaltet sein.
Das in Figur 14 dargestellte Ausführungsbeispiel weist eine Unterschale 40 in Form eines mit dem Bezugszeichen 43 versehenen V mit internem Hohlraum 44 auf, die im Wesentlichen symmetrisch zur Mittelebene der LED-Leuchte ausgebildet ist. Die Unterschale 40 enthält horizontal verlaufende seitliche Schenkel 41, die direkt an der Pla¬ tine 13 bzw. der Bahn 14 in engem Kontakt anliegen und hierdurch eine effektive Wärmeeinleitung von der Platine 13 über die Bahn 14 in die als Kühlkörper dienende Unterschale 40 gewährleisten. Die Unterschale 40 ist über randseitige Verdickungen 42 in die Oberschale 28 ein¬ schnappbar und damit fest mit dieser in lösbarer Weise verbunden. In dem Hohlraum 44 des V-förmigen Mittelteils 43 der Unterschale 40 können ein oder mehrere Bauteile, beispielsweise die elektronischen Bauteile 15, unterge¬ bracht sein. Durch diese Gestaltung wird eine kompakte, leichtgewichtige Gestaltung mit guter Wärmeabfuhr reali- siert.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 15 ist die Unter¬ schale 50 in Form eines T-förmigen Trägers 51 ausgestal¬ tet, der parallel zur Platine 13 verlaufende und eng an der Bahn 14 anliegende Seitenschenkel 52 und einen recht- winklig hiervon abstehenden, mittig angeordneten Schenkel 53 enthält. Zur Vergrößerung der Wärmeabgabefläche sind zwei symmetrisch angeordnete, schräg zur Platine 13 ori¬ entierte, als Kühlrippen dienende Fortsätze 54 vorhanden.
Durch die verkürzten Wärmepfade bei den Ausführungsbei- spielen gemäß den Figuren 14 bis 16 wird das thermische Verhalten nochmals verbessert, d.h. die Betriebstempera¬ tur noch weiter abgesenkt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 15 oder auch bei den weiteren Ausführungsbei¬ spielen gemäß den Figuren 14, 16 kann die Elektronik in eigens gefertigten Gehäuseteilen aus Kunststoff unterge¬ bracht sein, wie dies beispielsweise bei den Ausführungs¬ beispielen gemäß den Figuren 17 bis 19 dargestellt ist.
Die Befestigung der Außenkappen 3, 31, die gemäß den vorstehend beschriebenen und gezeichneten Gestaltungen aus- gebildet sein können, kann beispielsweise über Verschrau- bung in Kanälen (siehe z.B. Figur 17, Kanäle 70), über Verkleben oder in sonstiger Weise erfolgen.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann bei allen Gestaltungen gemäß den vorstehend diskutierten Ausführungsfor- men das thermische Interface-Material, d.h. die Bahn 14, auch nur einseitig auf die Platine oder Leiterplatte (PCB = Printed Circuit Board) 14 aufgebracht werden. Alterna¬ tiv kann bei weiteren Ausführungsbeispielen auch vollständig auf die Bahn 14 aus thermischem Interface- Material verzichtet werden. Dies gilt insbesondere für Gehäuseteile 1, 6, 28, 40, 50, 60, welche so konzipiert sind, dass sie einen gewissen Druck auf die Platine 13 ausüben können, wie dies beispielsweise bei den Ausfüh¬ rungsbeispielen gemäß den Figuren 14 und 16 der Fall ist. Alle beschriebenen Varianten und Ausführungsformen erfüllen sämtliche Hauptvorgaben für eine mögliche nächste Ge¬ neration von LED-Leuchten beispielsweise in Form von LED Retro Fit Tubes. Dazu gehören zum einen ein NON-SELV Aufbau, d.h. eine Gestaltung mit Spannungen oberhalb von 50 V, eine komplett durchgehende LED-Optik, ein leichter (Kunststoff) und ein kostengünstiger Aufbau. Das thermi¬ sche Interface-Material erlaubt zudem den Verzicht auf zusätzliche Platinen, z.B. aus Keramik oder mit Metall¬ kern, und auch auf einen Aluminium-Kühlkörper. Bei der Gestaltung gemäß Figur 16 ist die Unterschale 60 in Form eines im Querschnitt V-förmig ausgestalteten Dreiecks ausgelegt, das einen internen V-förmigen Drei¬ eck-Hohlraum 61 enthält, der von äußeren, V-förmigen, symmetrisch angeordneten Wandungen 62 und parallel zur Platine 13, eng an der Bahn 14 anliegenden horizontalen Schenkeln 63 begrenzt ist.
In den Figuren 17 bis 19 ist ein weiteres Ausführungsbei¬ spiel dargestellt, das eine Oberschale 28 gemäß den vor¬ stehenden Erläuterungen oder auch eine anders geartete Oberschale aufweisen kann. In die Oberschale 28 ist die Platine 13 mit der sie umwickelnden Bahn 14 aus thermischem Interface-Material eingelegt, wobei auf der Rück¬ seite der Platine 13, wie in Figur 17 gezeigt ist, Bau¬ teile 15 in Form von elektronischen Komponenten oder an- deren Bauelementen angebracht sind. Die Unterschale ist in Form einer Unterschale 71 ausgelegt, die die Gestal¬ tung gemäß Figur 16 aufweisen kann, jedoch beispielsweise auch in der Ausgestaltung gemäß den Figuren 14 oder 15 oder in sonstiger Weise ausgebildet sein kann. Im Unter- schied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 16 ist die Unterschale 71 nicht über die gesamte Lampenlänge bis zum Randbereich der Leuchte geführt, sondern endet, wie in Figur 17 gezeigt ist, mit Abstand zu dem Randbereich der LED-Leuchte, die dem axialen Randende der Oberschale 28 entspricht. In diesem Freiraum zwischen dem randseitigen Ende der Unterschale 71 und dem randseitigen Ende der Platine 13 sind die Bauteile 15 untergebracht. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 17 bis 19 ist ein eigens gefertigtes Gehäuseteil 72 aus Kunststoff vorgese- hen, das beispielsweise als Halbkreis ausgeführt sein kann, der innenseitig offen ist und die Bauteile 15 um¬ schließt. Die seitlichen Ränder des Gehäuseteils 72 sind gleichartig wie die seitlichen Ränder der Unterschale 71 gestaltet, so dass das Gehäuseteil 72 in die Oberschale 28 einschnappen oder einrasten kann. Die Länge des Gehäuseteils 72 ist so bemessen, dass es von dem randseitigen Ende der Unterschale 71 bis zum randseitigen Ende der LED-Leuchte (ohne Abschlusskappen) reicht. Alternativ kann das Gehäuseteil 72 auch länger ausgebildet sein, so- dass es die Unterschale 71 zumindest teilweise über¬ spannt. Die Befestigung der Endkappen 31 kann durch Ver- schraubung in den Kanälen 70 (Figuren 17, 18) der Ober- schale 28 oder auch in sonstiger Weise, z.B. durch Verkleben, erfolgen.

Claims

Ansprüche
LED-Leuchte mit einer Platine (13), auf der eine Mehrzahl von Leuchtdioden (2) in Axialrichtung der LED-Leuchte angeordnet ist, einer Oberschale (5, 28) und einer Unterschale (6, 40, 50, 60, 71), die im montierten Zustand der LED-Leuchte miteinander verbunden sind und zwischen sich die Platine (13) fest¬ halten .
LED-Leuchte nach Anspruch 1, mit einer Bahn (14) aus thermischem Interface-Material, optional aus Silikon- Öl oder polymerbasierenden Stoffen mit wärmeleitenden Füllmaterialpartikeln wie etwa Aluminiumoxid oder Bornitrid, die mindestens teilweise oder vorzugsweise im Wesentlichen vollständig um die Platine (13) gewi¬ ckelt ist und vorzugsweise Löcher (16) für den Durch¬ tritt der Leuchtdioden
(2) aufweist.
3. LED-Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Unterschale einen inneren Hohlraum zur Aufnahme von elektrischen oder elektronischen Bauteilen (15) aufweist, und bei der die Oberschale (5) schräg verlau- fende Verstrebungen (11) enthält, deren Endbereiche mit der Platine (13) bzw. der/einer Bahn (14) aus thermischem Interface-Material zur Lagefixierung in Berührung stehen.
4. LED-Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Unterschale (6) Durchbrüche (22) für den
Durchtritt von Bauteilen (15) in den hohlen Innenraum der Unterschale (6) aufweist. LED-Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einer Abschlusskappe (3, 31), die auf das axiale Ende der LED-Leuchte aufsetzbar ist und mit der LED-Leuchte verbindbar, z.B. verrastbar, verklebbar oder verschraubbar ist sowie optional einen kegelförmig verlaufenden Abschnitt (25) aufweist, der vom Umfangsbereich der Abschlusskappe (3, 31) bis zu der Platine (13) bzw. der Bahn (14) geführt ist.
LED-Leuchte nach Anspruch 5, bei der die Abschlusskap pe (3, 31) eine oder mehrere Rastnasen (33) zur Ver rastung mit der Unterschale (6) und/oder der Ober schale aufweist.
LED-Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschale in Axial¬ richtung verlaufende seitliche Einbuchtungen (26) aufweist, die durch schräg verlaufende Verstrebungen (11) und parallel zur Platine verlaufende Oberscha¬ lenabschnitte (27) begrenzt sind.
LED-Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Unterschale (40, 50, 60, 71) im Quer¬ schnitt in Form eines V mit innerem Hohlraum (44), in Form eines Dreiecks (62) mit innerem Hohlraum (61) oder in Form eines T mit Kühlrippen (53, 54) ausgebildet ist.
9. LED-Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die axiale Länge der Unterschale (71) kleiner ist als die axiale Länge der Platine (13) und/ oder der Oberschale (28), wobei elektrische und/oder elektronische Bauteile (15) im Bereich zwischen dem axialen Ende der Unterschale (71) und dem axialen Ende der Oberschale (28) angeordnet sind, wobei ein op- tional im Querschnitt halbkreisförmiges hohles Gehäu¬ seteil (72) die Bauteile (15) überdeckt.
10. Verfahren zur Herstellung einer LED-Leuchte, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Platine (13) optional mit einer Bahn (14) aus thermischem Interface-Material umwickelt wird und die Platine (13), optional mit Bahn (14), in einem Aufnahmebereich zwischen einer Oberschale (5, 28) und einer Unterschale (6, 40, 50, 60, 71) eingelegt wird und die Oberschale und die Unterschale anschließend, z.B. durch Verrasten, miteinander verbunden werden, wodurch die Platine, optional mit Bahn (14) lagefi¬ xiert gehalten wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem eine oder zwei Abschlusskappen (3, 31) auf die axialen Enden der Oberschale und Unterschale oder ein zusätzliches Ge¬ häuseteil (72) aufgebracht werden.
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