WO2019206457A1 - Vollvergossenes, flexibles leuchtdiodenband für grosse einspeisestrecken und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Vollvergossenes, flexibles leuchtdiodenband für grosse einspeisestrecken und verfahren zu dessen herstellung Download PDF

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WO2019206457A1
WO2019206457A1 PCT/EP2019/025116 EP2019025116W WO2019206457A1 WO 2019206457 A1 WO2019206457 A1 WO 2019206457A1 EP 2019025116 W EP2019025116 W EP 2019025116W WO 2019206457 A1 WO2019206457 A1 WO 2019206457A1
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light
emitting diode
flexible
electrical contact
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PCT/EP2019/025116
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Hans Astrup
Stefan Eistetter
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Cld Germany Gmbh
Barthelme, Nicola
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    • F21V15/013—Housings, e.g. material or assembling of housing parts the housing being an extrusion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
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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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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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
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates, according to claim 1, a vollvergossenes, flexible
  • Light-emitting diode strip for large supply lines, in particular emergency lighting,
  • the invention relates, according to claim 8, a process for its preparation.
  • a flexible light strip which comprises a flexible printed circuit board, a plurality of light sources for emitting light, arranged on the flexible printed circuit board, first conductor for supplying the light sources and a housing which surrounds the flexible printed circuit board and the light sources is shaped.
  • the light sources are arranged so that light is emitted substantially normal to the flexible circuit board.
  • the housing has at least a first portion and a second portion extending along the flexible circuit board. The first portion is substantially transparent to the light emitted from the light sources, and the first and second portions are arranged so that the emitted light is reflected at the second portion. The main distribution direction of the emitted light is redirected so that a
  • Intensity pattern with a maximum intensity in one direction at a non-zero angle to the normal of the flexible circuit board is formed.
  • the angle to the normal of the flexible circuit board is between 30 degrees and 60 degrees, preferably 45 degrees.
  • at least approximately half of the light emitted by the light sources is reflected by the second portion.
  • the flexible light strip has a substantially rectangular shape in cross-section with pairs opposite first and second and third and fourth surfaces, wherein the flexible circuit board is substantially parallel to the first Surface extends, and the first and second portions are arranged so that at least half of the light emitted from the light band from the third and / or fourth surface is reflected.
  • EP 3 270 053 A1 discloses an illumination device, e.g. an LED lighting device comprising a housing made of an electrically insulating,
  • channel-shaped elongate body preferably a U-profile, with a plurality of
  • the lighting device comprises at least one electrically operated light source module, which is provided with electrical contact structures for contacting the electrical lines in the base of the U-profile and for contacting contact surfaces of the LEDs.
  • the electrical contact formations can be cutting terminals for contacting to penetrate and make contact with the electrically conductive lines of the U-profile.
  • fork-like contact arrangements can be provided, in particular, these are arranged astride the electrical lines of the U-profile and contact surfaces of the LED module.
  • the contacting by electrically conductive material (eg.
  • Adhesive between the electrical lines and the contact surfaces shown.
  • a flexible LED light strip is known, wherein the flexible light strip a U-profile and arranged in the two side walls of the U-profile electrical lines for contacting with arranged on a base of the U-profile flexible circuit board Has SMD LEDs.
  • the U-profile is filled with a translucent silicone layer as potting compound, which covers the flexible printed circuit boards and the SMD LEDs.
  • Rubber sheaths, a flexible printed circuit with LEDs arranged thereon and bonding pads and an electrical line comprises.
  • the electrical line is flexible with the is connected by means of heat sealing.
  • WO 2012/062191-A1 discloses a flexible LED SMD light strip, wherein the flexible light strip has a profile and at least two electrical lines arranged in the two side walls of the profile and lead wires connected thereto
  • US20082397l6-Alein light strip which consists of an inner mounting bracket, an LED chain and an outer mounting body.
  • the inner mounting bracket is a rod-shaped transparent or semitransparent gel with an approximately U-shaped slot in the upper part, with plates protruding from the two upper ends of the slot, and a plurality of wires embedded in the lower part.
  • the LED string is formed by coupling a plurality of 3-primary-color (RGB) chip-on-board (COB) LED light emitting units and a set of conductive wires to a flexible circuit board and inserted into the slot to the inner mounting bracket.
  • the set of conductive wires of the LED string is electrically connected to a plurality of main wires that are in the inner
  • Mounting brackets are embedded.
  • the inner mounting bracket and the LED chain are integrally enclosed in the outer mounting body, whereby the light strip having a better tensile strength and flexibility.
  • a lighting device with LED strips and ribbon-shaped circuit board which is equipped on one side with a series of light-emitting diodes known, the lighting device having at least one potted with at least a first potting compound semiconductor light source and at least one region with at least one connection pad which is electrically connected to the at least one semiconductor light source.
  • at least one electrical connection element is provided, which has at least one electrical line, wherein the semiconductor light source has a contact pad at one end and is connected via this contact pad to an associated connection pad.
  • the at least one electrical line can be externally contacted with its other end.
  • the at least one Connection pad and the at least one electrical connection element are arranged in a section of the first potting compound and are at least partially encapsulated by means of a second potting compound.
  • Applicant's previously filed patent application EP3312506A1 provides a concatenated, fully encapsulated flexible light emitting diode strip (see Fig. 18) which provides improvements in the cost, compactness and / or reliability of the electrical and mechanical connection for the present invention Indoor, outdoor and underwater areas with a degree of protection up to IP68 possible.
  • a transparent or translucent potting compound which fills the profile inside, such that the flexible cable carriers with the chip LEDs are protected against moisture or weathering, and that the flexible cable carriers are connected in parallel with the electrical lines, wherein the total current is connected by means of the plug connector or free wire ends connected lines of the profile flows and wherein the light-emitting diode band is flexurally elastic to the extension direction.
  • the light emitting diode strip described above is made by:
  • a flexible profile open to one side is extruded with at least two plastic conduits integrated in the interior of a wall of the profile,
  • a plug-in system is assembled by the outer geometry of the profile is removed, so that only the insulated electrical lines on the front side of the profile protrude and after stripping in a certain length required for connection a plug or a socket is mounted,
  • the profile is fixed with plug-in system in a form in horizontal longitudinal extent, f) a flexible conductor carrier is introduced on the wall with the electrical leads with an adhesive,
  • the light-emitting diode strip can be produced in any length in a surprisingly simple and cost-effective manner, with the flexible open profile (with integrated electrical lines with or without insulation for power supply and / or control and / or data transmission) serving both as a carrier and as a casting mold , Like the one in FIG.
  • the flexible line carriers LP preferably have a module length of 5m to 10m and a population density of 10 LEDs / m to l00LEDs / m.
  • the two legs of the U-shell U * are preferably designed with an undercut H to the ground. This undercut H ensures an optimum in the production process
  • the material of the U-shell U * is preferably made of polyurethane and is preferably produced by extrusion.
  • the U-shell U * is adjustable by additive particles in color and properties. It is conceivable, for example, by adding color particles, a pure white U-shell U * for optimal light output or by color particles of the RAL palette an individual color design depending on the place of use (decorative element). Furthermore, through the admixture of special particles a flame-retardant material property can be achieved, especially for use in areas with increased safety requirements. Furthermore, a heat-conducting property is possible by ceramic particles.
  • a flexible conductor carrier LP is equipped with LEDs and glued and filled with a preferably clear, consisting of polyurethane potting compound V and thereby protected from moisture or weathering.
  • a translucent potting compound V can also be used.
  • each flexible conductor carrier LP By combining the individual currents II, 12, 13, .., In each flexible conductor carrier LP as a summation current to the electrical conductors Ll, L2,, Ln in the U-shell U *, the Limitation the current carrying capacity of the flexible conductor carrier LP is bypassed , which has previously prevented such large feed lengths.
  • Conduit carrier LP which in longitudinal extent preferably with chip light emitting diodes (LED1, LED2, .., LEDn) is fitted, introduced.
  • the flexible conductor support LP is glued on the inner floor between the legs of the profile U *.
  • a mechanical reinforcement T which is for example a plastic film, a metal foil, alternatively a plastic tape / metal band, a grid or a glass fiber reinforced fabric tape to prevent bending against the permissible bending direction of the flexible conductor carrier LP, can be introduced.
  • the individual components are by a suitable
  • the profile U * for strain relief / increase the tensile strength at least one wire or a strand (consisting of several individual wires), which in particular in the leg of a U-profile U * or in the base between the electrical lines L1, L2,, Ln or in the upper and / or lower transverse part of a double-T profile or in the vertical middle part between the electrical lines L1, L2, , Ln is / are arranged.
  • the wire / strand is in a side wall (limb) which bears against the wall, and the electrical leads L1, L2,
  • the contacting of the flexible conductor carrier LP with the in the bottom of the U-shell U * extending insulated lines Ll, L2,, Ln, can be done at the end, beginning, center or both sides.
  • the four lines shown in the exemplary embodiment according to FIG. 18 can be used as follows:
  • each two lines are used for a channel, i. two channels as redundancy, or three channels, for example, as indicator lighting (RGB), c) as 3-channel, in this case a line is used as the common cathode or common anode, the remaining three lines are the 3-channel control available.
  • RGB indicator lighting
  • potting compound V can consist of one or more layers and in turn can be influenced even by the addition of additives in their properties.
  • translucent particles for reduced glare and a more uniform light distribution or fluorescent particles which make it possible to emit afterglow are to be mentioned as conceivable settings, above all in areas for safety-relevant orientation illuminations.
  • the open profile U * which serves both as a carrier and as a casting mold, can have different geometries; Undercuts or the like in the profile U *, which serves as a mold for potting, can be seen as unproblematic, since the profile U * and the potting material V are elastic and compensate for the forces occurring during demoulding.
  • a double-T profile U * serve as a basic shape (not shown in the drawing).
  • By using two LED modules LED on the double-T profile U * these can also be controlled independently of each other.
  • decorative effects can be achieved by a different dimming of the strip LED;
  • the color mixture in the luminaire body can be made variable and dynamic.
  • the same principle can also be applied to different shades of white, thus a lamp can be variably adjusted from a warm white tone to a cool white tone. For example, to simulate a daylight simulation (early evening: warm white, during the day: cool white).
  • a string of LED modules LED can be used for emergency lighting purposes.
  • an emergency lighting in particular one of the strings of LED modules, is fed via the separately designed channel.
  • the holding possibilities of the embodiments of the light emitting diode bands LB * described in the applicant's non-prepublished patent application EP3312506A1 are as follows.
  • a corresponding profiling of the legs of the open profile U * can be provided by means of a biased holder made of plastic or spring steel (which engages in the negative profiling) a simple and quick to mount holding device.
  • a headband which tapers upwards (thereby pre-tensioning) and in which the cast light / light emitting diode band LB * is snapped, may be considered
  • Mounting bracket can be used.
  • Another possibility for mounting the light-emitting diode band LB * is a groove with undercut on the back outside the open profile U * itself before see. In this undercut groove, a mushroom-shaped holder is inserted and locked, which holds the light emitting diode band LB *.
  • This object is, starting from a light-emitting diode band with the features in
  • the preamble of claim 1 characterized in that the electrical lines are arranged in two opposite side walls of the profile and the centers of gravity lie approximately in the same plane as that of the flexible circuit board and the reinforcement and that in the connection area an electrical contact is provided which the end free
  • the light-emitting diode strip according to the invention has the advantage that an increased mechanical flexibility can be achieved by reducing a plurality of rigid planes in the fully potted product on one level. This avoids that at longer lengths by bending mechanical stresses (increasingly with a small bending radius) can build, which can damage the flexible conductor carrier (the flexible circuit board) result.
  • the bending radius is essentially determined by the electrical contact arranged in the connection region and enclosed by a hard casting compound. Specifically, the summation current conductor is displaced from the bottom of the profile into the sidewalls and the position is raised, ie the center of the cross section of the conductors is placed on the same plane as that of the flexible conductor carrier and the mechanical reinforcement.
  • plastic integrated plastic conduits is extruded such that the centers of gravity of the electrical leads and the bottom of the profile lie in a common plane
  • an electrical contact with at least two contacts is made by the outer geometry of the profile is removed, so that only the insulated electrical lines on the front side of the profile protrude and after stripping in a certain, for connection required length of the electrical contact is mounted,
  • the profile is fixed with prefabricated electrical contact in a mold in the horizontal longitudinal extent
  • a flexible conductor carrier is introduced on the mechanical reinforcement of the profile with an adhesive
  • Line carrier is produced by a material connection
  • the light-emitting diode strip according to the invention has the advantage that it can be produced in any length in a surprisingly simple and cost-effective manner, wherein the entire region in which the contacting takes place is enclosed by a preferably hard potting compound in order to provide mechanical protection and simultaneously To achieve a strain relief and on the other hand to achieve encapsulation against environmental influences, moisture and protection against contact.
  • FIG. 1a shows a first embodiment of the flexible open profile with four insulated conductors arranged in two opposite sides of the profile, according to the invention
  • FIG. 1b shows the embodiment of FIG. 1a fitted with flexible printed circuit board with LEDs and marking the common plane E,
  • FIG. 1a shows a first embodiment of the flexible open profile with four insulated conductors arranged in two opposite sides of the profile, according to the invention
  • FIG. 1b shows the embodiment of FIG. 1a fitted with flexible printed circuit board with LEDs and marking the common plane E
  • FIG. 1a shows a first embodiment of the flexible open profile with four insulated conductors arranged in two opposite sides of the profile, according to the invention
  • FIG. 1b shows the embodiment of FIG. 1a fitted with flexible printed circuit board with LEDs and marking the common plane E
  • FIG. 2 shows the profile according to FIG. 1 a after cutting to length and removing the outer contour of the profile from the inner conductors
  • FIG. 3 shows the profile of FIG. 2 after insertion of an electrical contact and contacting with exposed conductor ends
  • FIG. 4 shows the profile according to FIG. 3 after the introduction of a flexible conductor carrier LP on a mechanical reinforcement T introduced in the previous step, FIG.
  • FIG. 5 shows the profile according to FIG. 4 after establishing an electrically conductive connection between the conductors and the flexible conductor carrier, FIG.
  • Fig. 6 shows the profile of FIG. 5 after attaching a severklebenden
  • FIG. 7 shows the insertion of the connection region of the profile according to FIG. 6 into a casting mold
  • FIG. 8 shows the profile according to FIG. 6 after casting the connection area with a casting compound that is solid after it has hardened
  • FIG. 8 shows the profile according to FIG. 6 after casting the connection area with a casting compound that is solid after it has hardened
  • connection region 9 shows an embodiment of the connection region with a division of the electrical
  • connection region 10 shows an embodiment of the connection region with a division of the electrical
  • Fig. 1 la an embodiment with a two-channel, flexible cable carrier
  • FIG. 1 lb the embodiment of FIG. 1 la and contacting in the end
  • FIG. 14 shows an embodiment of the electrical contact with a rigid circuit board in FIG.
  • Fig. 15 shows an embodiment of the electrical contact with a rigid circuit board and a
  • FIG. 16 shows the embodiment of Figure 15 in plan view, left side,
  • FIG. 17 shows the embodiment of Figure 15 in plan view, right side,
  • Fig. 18 shows the configuration of a light emitting diode band according to the not previously published
  • FIG. 19 the embodiment of FIG. 18 in side view.
  • FIGS. 1 to 17 show various embodiments of a light-emitting diode strip LB according to the invention
  • FIGS. 18, 19 show the design of a light-emitting diode strip according to the applicant's non-prepublished patent application EP3312506A1.
  • the light-emitting diode strip LB according to the invention is similar to the light-emitting diode strip according to the not previously published patent application EP3312506A1 of the Applicant, so that the
  • the electrical lines L1, L2,, Ln are arranged in two opposite side walls of the profile U and the center of gravity SL are approximately in the same plane E as those of the flexible printed circuit board LP and
  • Terminal area AB the end free ends of the wire electrical lines Ll, L2, Ln contacted with the flexible conductor support LP and which is enclosed after contacting with a hard potting compound VM, which in conjunction with the profile U inside filling potting compound V a mechanical protection and at the same time a strain relief of the concatenated light emitting diode bands LB is reached.
  • the adjacent area is potted with a flexible potting compound V.
  • illustrated embodiment of the electrical contact SP is designed as a rigid board P, which for contacting the electrical lines Ll, L2, Ln insulation displacement terminals Kl and which in turn separated from each other for contacting the flexible conductor support LP are plated on the top to solder pads Pl.
  • line bridges LEB having a length which corresponds to the distance between the soldering pads P1 on the upper side of the electrical contact SP and the soldering pads P1 of the flexible charge carrier LP are provided.
  • the electrical leads L1, L2,, Ln bridging the electrical contact SP are connected by means of a self-adhesive
  • Shrink tubing SC combined to form a cable.
  • the board P consists of two separate sub-boards.
  • the electrical contact SP is as
  • a dual-channel, flexible conductor carrier LP illustrated in FIGS. 1 a and 1 b the contacting of one channel at the beginning and the contacting of the second channel at the opposite end of the light-emitting diode band LB occur, whereby galvanic separation can be realized.
  • Fig. 1 la illustrated embodiment of galvanic isolation is fed from one side of the channel 1 and - as shown in Fig. 1 lb - fed from one side of the channel 2 of the light-emitting diode band LB.
  • At least two contacts is assembled by the outer geometry of the profile U is removed, so that only the insulated electrical lines Ll, L2, Ln protrude on the front side of the profile U and after stripping in a certain length required for connection of the electrical contact SP is mounted,
  • a mechanical reinforcement T is applied to the inner bottom UW of the profile U by means of adhesive.
  • Conductor carrier LP is produced by a material connection (soldering, welding, gluing),
  • the basic shape used for the finished product is an open profile U made of extruded plastic, preferably polyurethane (PUR).
  • PUR polyurethane
  • the profile U is cut to the length of the finished product.
  • the next manufacturing step is the removal of the sheath contour from the inner conductors L1, L2, ... Ln (see Fig. 2).
  • Cutting terminal is firmly contacted.
  • the electrical contact SP has vias from the bottom to the top, so that an electrically conductive connection to the top and there solder pads Pl of the board P is made.
  • a conductive connection is made by the conductors L1, L2,... Ln to the flexible conductor carrier LP arranged on the upper side of the board P (see FIG. 3).
  • the profile U is inserted or clamped in a suitable clamping form VT, which represents the fixation.
  • VT represents the fixation.
  • the profile U is fixed in catch extension, is kept straight and has no height differences. This in turn is important for the later process of introducing the flexible potting compound V or the solid potting compound VM (see, for example, FIG. 7 / FIG. 14).
  • This reinforcement T preferably a plastic film, a metal foil, alternatively
  • Plastic tape / metal tape, a grid or a glass fiber reinforced fabric tape or plastic coated polyester fabric or a flat plate with recesses is applied to the inner bottom of the open profile U by means of a suitable adhesive.
  • the flexible conduit support FP is introduced on the mechanical reinforcement T introduced in the previous step with a suitable adhesive (see FIG.
  • the fuses Fl, F2,... Tn are brought into a circular-conductor-like shape by means of a self-adhesive shrink-fit tube SC and are shrinked and glued by the action of heat. This happens on both sides of the product (see Fig. 6).
  • the contacting area is electrically insulated on the one hand and also protected against moisture and moisture on the other hand.
  • the solid to hard (typically with a Shore D hardness of 80) potting compound VM assumes the function of a strain relief in that it absorbs the tensile forces that occur and not on the
  • a defined amount of a potting compound V preferably consisting of polyurethane, is now discharged in a manner such that a uniform filling level in the open profile U is achieved.
  • the potting compound V can consist of one or more layers and in turn can be influenced even by the addition of additives in their properties.
  • FIG. 14 shows an embodiment of the electrical contact SP with a rigid board P in side view (see also Fig. 8 in plan view), in particular the contact between summation current conductors L2a (see also electrical lines Ll, L2, ... Ln) and the individual taps , On the summation current conductor L2a, which extend in the side walls of the shell Ml (see Fig.
  • a rigid board P is placed as an electrical contact SP, which is equipped on the bottom with the number of summation current conductors L2a on insulation displacement terminals Kl, which in turn separated are plated on top of each other to solder pads Pl. From these top solder pads Pl is using
  • Infeed cable / conductor bridges LEB transmit the required power to the flexible PCB LP.
  • the summation current conductors L2a (see also electrical lines L1, L2, ... Ln) are carried on the tap of the stream on in a cable Lla (see also electrical lines Ll, L2,
  • the complete area in which the contacting takes place is enclosed with a preferably hard potting compound VM, in order to achieve mechanical protection and at the same time a strain relief, on the other hand to achieve encapsulation against environmental influences, moisture and contact protection.
  • Fig. 15 shows an embodiment of the electrical contact SP with a rigid circuit board and a division of the contacting of the summation current conductor L2a on one side in a side view according to the invention.
  • Fig. 16 shows the embodiment of Figure 15 in plan view, left side and Fig. L7die embodiment of Figure 15 in plan view, right side.
  • Scope of the invention by changing the color (from red to green) or in the manner of a running light and the correct direction of Letzwegs are displayed.
  • the groove in the handrail surrounds / surrounds the retracted light-emitting diode band LB in such a way that the light emission is not impaired.
  • the groove comprises only the jacket Ml and leaves the area of the conductor carrier LP free. As a result, we achieved a secure attachment, even against vibration, in the retaining groove. Furthermore, in sections, the profile U
  • Light-emitting diode bands LB according to the invention offers.
  • LED1 .., LEDn chip LEDs
  • VL casting mold flexible, silicone mold
  • VM casting compound hard, bonding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Im Stand der Technik sind unterschiedlich ausgestaltete Lichtschläuche oder biegeelastische Leuchtdiodenbänder einschließlich verschiedener Ausgestaltungen der Anschlusstechnik bekannt. Um dem Benutzer ein verkettbares, vollvergossenes, flexibles Leuchtdiodenband zur Verfügung zu stellen, bei dem ein Aufrollen der Leuchtdiodenbänder, insbesondere bei höheren Gesamtlängen, nicht erschwert wird, ist dieses derart ausgestaltet, dass die elektrischen Leitungen (L1, L2„ Ln) in zwei gegenüberliegenden Seitenwänden des Profils (U) angeordnet sind und die Schwerpunkte (SL) annähernd in der gleichen Ebene (E) wie die einer flexiblen Leiterplatte (LP) und einer Verstärkung (T) liegen. Weiterhin ist im Anschlussbereich (AB) ein elektrischer Kontakt (SP) vorgesehen, welcher die endseitig freien Drahtenden der elektrischen Leitungen (L1, L2,, Ln) mit dem flexiblen Leitungsträger (LP) kontaktiert und welcher nach der Kontaktierung mit einer harten Vergussmasse (VM) umschlossen ist. In Verbindung mit der das Profil (U) innen auffüllenden Vergussmasse (V) sind ein mechanischer Schutz und gleichzeitig eine Zugentlastung der verketteten Leuchtdiodenbänder (LB) erreicht. Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Leuchtdiodenbänder.

Description

Vollvergossenes, flexibles Leuchtdiodenband für große Einspeisestrecken und Verfahren zu dessen Herstellung"
Beschreibung
Die Erfindung betrifft, gemäß Patentanspruch 1, ein vollvergossenes, flexibles
Leuchtdiodenband für große Einspeisestrecken, insbesondere Notbeleuchtung,
Fassadenbeleuchtung o.ä. Weiterhin betrifft die Erfindung, gemäß Patentanspruch 8, ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Lichtschläuche oder biegeelastische Leuchtdiodenbänder meist flexibler Art, insbesondere zu Dekorationszwecken und Werbezwecken sind seit langem bekannt. In der nicht
vorveröffentlichten Patentanmeldung EP3312506A1 der Anmelderin ist der Stand der Technik anhand einer Reihe verschiedener Ausgestaltungen, nämlich DE 102 43 948 Al , DE 201 19 861 Ul, DE 20 2005 002 425 Ul, DE 10 2012 110 136 Al, DE 20 2008 002 044 Ul, DE 20 2005 006 643 Ul, DE 20 2011 003 608 Al, DE 10 2012 213 309 Al, DE 10 2013 203 666 B4, und EP 2 454 520 Bl ausführlich beschrieben und erläutert, welcher inhaltlich durch die
Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung erklärt wird.
Weiterhin ist aus der WO 2011/110217 Al ein flexibles Leuchtband bekannt, welches eine flexible Leiterplatte, eine Mehrzahl von Lichtquellen zum Emittieren von Licht, an geordnet auf der flexiblen Leiterplatte, erste Leiter zum Speisen der Lichtquellen und ein Gehäuse, das um die flexible Leiterplatte und die Lichtquellen geformt ist, aufweist. Die Lichtquellen sind so angeordnet, dass Licht im Wesentlichen normal zur flexiblen Leiterplatte emittiert wird. Das Gehäuse weist mindestens einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt auf, die sich entlang der flexiblen Leiterplatte erstrecken. Der erste Abschnitt ist im Wesentlichen lichtdurchlässig für das von den Lichtquellen emittierte Licht und die ersten und zweiten Abschnitte sind so angeordnet, dass das emittierte Licht an dem zweiten Abschnitt reflektiert wird. Die Hauptverteilungsrichtung des emittierten Lichtes wird so umgeleitet, dass ein
Intensitätsmuster mit einer maximalen Intensität in einer Richtung bei einem Winkel ungleich null zur Normale der flexiblen Leiterplatte entsteht. Der Winkel zu der Normale der flexiblen Leiterplatte beträgt zwischen 30 Grad und 60 Grad, vorzugsweise 45 Grad. Insbesondere wird mindestens ungefähr die Hälfte des von den Lichtquellen emittierten Lichtes von dem zweiten Abschnitt reflektiert. Das flexible Leuchtband weist im Querschnitt eine im Wesentlichen rechteckige Form mit paarweise gegenüberliegenden ersten und zweiten sowie dritten und vierten Flächen auf, wobei sich die flexible Leiterplatte im Wesentlichen parallel zur ersten Fläche erstreckt, und der erste und zweite Abschnitt so angeordnet sind, dass mindestens die Hälfte der von dem Leuchtband emittierten Lichts von der dritten und/oder vierten Fläche reflektiert wird.
Weiterhin ist aus der EP 3 270 053 Al eine Beleuchtung svorrichtung, z.B. eine LED- Beleuchtungsvorrichtung, umfassend ein Gehäuse aus einem elektrisch isolierenden,
kanalförmigen länglichen Körper, vorzugsweise ein U-Profil, mit einer Mehrzahl von
elektrischen Leitungen, die sich entlang der Länge des U-Profil erstrecken und in der Basis des U-Profils eingebettet sind, bekannt. Die elektrischen Leitungen können eine flache Form oder eine kreisförmige Form sowie eine feste oder verseilte Struktur aufweisen. Weiterhin umfasst die Beleuchtungsvorrichtung mindestens ein elektrisch betriebenes Lichtstrahlenquellenmodul, welches mit elektrischen Kontaktgebilden zur Kontaktierung der elektrischen Leitungen in der Basis des U-Profils und zur Kontaktierung von Kontaktflächen der LEDs versehen ist. Die elektrischen Kontaktgebilde können Schneidklemmen zur Kontaktierungen zum Eindringen in den und zum Herstellen eines Kontakts mit den elektrisch leitenden Leitungen des U-Profils sein. Alternativ können gabelartige Kontaktanordnungen vorgesehen werden, insbesondere sind diese rittlings auf den elektrischen Leitungen des U-Profils und Kontaktflächen des LED -Moduls angeordnet. Alternativ ist auch die Kontaktierung durch elektrisch leitendes Material (z. B.
Klebstoff) zwischen den elektrischen Leitungen und den Kontaktflächen aufgezeigt. Nach der Bestückung des U-Profils mit einer Vielzahl von LED -Modulen und deren Kontaktierung mit den in der Basis angeordneten elektrischen Leitungen des U-Profils wird dieses innen mit einer transparenten Vergussmasse verschlossen.
Weiterhin ist aus der CN105927883-A ein flexibler LED -Lichtstreifen bekannt, wobei der flexible Lichtstreifen ein U-Profil und in den beiden Seitenwänden des U-Profils angeordnete elektrische Leitungen zur Kontaktierung von auf einer an der Basis des U-Profils angeordneten flexiblen Leiterplatte mit SMD-LEDs aufweist. Nach Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen elektrischer Leitung und Leiterplatte wird das U-Profil mit einer durchscheinenden Silikonschicht als Vergussmasse gefüllt, welche die flexiblen Leiterplatten und die SMD-LEDs abdeckt.
Weiterhin ist aus der CN204127743-U ein wasserdichter LED -Lampenstreifen , bestehend aus mehreren schneidbaren Teilen bekannt, welcher in diesem Raster liegende wasserdichte
Gummihüllen, eine flexible gedruckte Schaltung mit darauf angeordneten LEDs und Bonding- Pads und eine elektrische Leitung umfasst. Die elektrische Leitung ist mit der flexiblen gedruckten Schaltung verbunden und eine Hülsenöffnung der wasserdichten Gummihülse, aus welcher die elektrische Leitung herausgeführt ist, wird durch Heißsiegeln bearbeitet.. Dadurch wird beim Abschneiden auf die erforderliche Schnittlänge die Gesamtwasserdichtigkeit des LED-Lampenstreifens nicht beeinflusst und ein Eindringen von Feuchtigkeit im Freien in die wasserdichte Gummihülle wird wirksam verhindert.
Weiterhin ist aus der WO 2012/062191-A1 ein flexibler LED-SMD-Lichtstreifen bekannt, wobei der flexible Lichtstreifen ein Profil und in den beiden Seitenwänden des Profils angeordnete mindestens zwei elektrische Leitungen und mit dieser verbundenen Leitungsdrähte zur
Kontaktierung von auf einer am Boden des Profils angeordneten flexiblen Leiterplatte mit SMD- LEDs aufweist. Die Leiterplatte, die Leitungsdrähte und die elektrische Leitungen sind zu einer Schleife verbunden, um die SMD-LEDs auf der Leiterplatte mit Strom zu versorgen.
Weiterhin ist aus der US20082397l6-Alein Lichtstreifen bekannt, welcher aus einem inneren Befestigungsträger, einer LED-Kette und einem äußeren Befestigungskörper besteht. Der innere Befestigungsträger ist ein stabförmiges transparentes oder halbtransparentes Gel mit einem annähernd U-förmigen Schlitz im oberen Teil, wobei von den beiden oberen Enden des Schlitzes Platten vor stehen, und mehreren im unteren Teil eingebetteten Drähten. Der LED -String wird durch Koppeln mehrerer LED -Lichtemissionseinheiten vom Typ Chip-on-Board (COB) mit 3 Primärfarben (RGB) und einem Satz leitender Drähte mit einer flexiblen Leiterplatte gebildet und zur inneren Befestigungshalterung in den Schlitz eingefügt. Der Satz leitender Drähte des LED-Strings ist elektrisch mit mehreren Hauptdrähten verbunden, die in der inneren
Befestigungsträger eingebettet sind. Außerdem sind der innere Befestigungsträger und die LED- Kette einstückig in dem äußeren Befestigungskörper eingeschlossen, wodurch der Lichtstreifen mit eine bessere Zugfestigkeit und Flexibilität aufweist.
Schließlich ist aus der DE202012009416-U1 eine Leuchtvorrichtung mit LED-Bändern und bandförmiger Leiterplatte, die einseitig mit einer Reihe von Leuchtdioden bestückt ist, bekannt, wobei die Leuchtvorrichtung mindestens eine mit mindestens einer ersten Vergussmasse vergossene Halbleiterlichtquelle und mindestens einen Bereich mit mindestens ein Anschlussfeld aufweist, das mit der mindestens einer Halbleiterlichtquelle elektrisch verbunden ist. Weiterhin ist mindestens ein elektrisches Verbindungselement vorgesehen, das mindestens eine elektrische Leitung aufweist, wobei die Halbleiterlichtquelle an einem Ende ein Kontaktfeld aufweist und über dieses Kontaktfeld mit einem zugehörigen Anschlussfeld verbunden ist. Die mindestens eine elektrische Leitung ist mit ihrem anderen Ende extern kontaktierbar. Das mindestens eine Anschlussfeld und das mindestens eine elektrische Verbindungselement sind in einem Ausschnitt der ersten Vergussmasse angeordnet und sind zumindest teilweise mittels einer zweiten Vergussmasse vergossen.
Wie die vorstehende Würdigung des Standes der Technik aufzeigt, sind unterschiedlich ausgestaltete Lichtschläuche oder biegeelastische Leuchtdiodenbänder einschließlich
verschiedener Ausgestaltungen der Anschlusstechnik hierzu bekannt. In der nicht
vorveröffentlichten Patentanmeldung EP3312506A1 der Anmelderin mit der dort geschilderten Vielfalt von Alternativen wird ein verkettbares, vollvergossenes, flexibles Leuchtdiodenband (siehe Fig. 18) zur Verfügung gestellt, welches Verbesserungen hinsichtlich der Kosten, der Kompaktheit und/oder der Zuverlässigkeit der elektrischen und mechanischen Verbindung für den Innen-, Außen- sowie Unterwasserbereich mit einer Schutzart von bis zu IP68 ermöglicht.
Hierzu weist das in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung EP3312506A1 der
Anmelderin beschriebene Leuchtdiodenband (siehe Fig. 18) auf:
• ein flexibles, nach einer Seite offenes Profil aus extrudiertem Kunststoff,
• mindestens zwei im Innern einer Wand des Profils integrierten elektrischen Leitungen, welche in der Wand parallel zueinander verlaufen und endseitig Steckverbinder oder freie Drahtenden für die Verkettung der Leuchtdiodenbänder miteinander aufweisen,
• Ausnehmungen bis zu den elektrischen Leitungen in der Wand, welche die durch die Ausnehmung begrenzte Kontaktfläche für den Anschluss von flexiblen Leitungsträgem mit darauf angeordneten Chip -Leuchtdioden bilden und
• eine das Profil innen auffüllende transparente oder transluzente Vergussmasse, derart, dass die flexiblen Leitungsträger mit den Chip -Leuchtdioden vor Feuchtigkeit oder Witterungseinflüssen geschützt sind und dass die flexiblen Leitungsträger in Parallelschaltung mit den elektrischen Leitungen verbunden sind, wobei der Summenstrom durch die mittels Steckverbinder oder freien Drahtenden verbundenen Leitungen des Profils fließt und wobei das Leuchtdiodenband vertikal zur Erstreckungsrichtung biegeelastisch ist.
Das vorstehend beschriebene Leuchtdiodenband wird hergestellt, indem:
a) ein flexibles nach einer Seite offenes Profil mit mindestens zwei im Innern einer Wand des Profils integrierten elektrischen Leitungen aus Kunststoff extrudiert wird,
b) das Profil auf die Länge des fertigen Produktes abgelängt wird,
c) Ausnehmungen bis zu den elektrischen Leitungen in der Wand, welche die durch die
Ausnehmung begrenzte Kontaktfläche für den Anschluss von flexiblen Leitungsträgem mit darauf angeordneten Chip -Leuchtdioden bilden, mit einem spanabhebenden Werkzeug hergestellt werden,
d) am Anfang und/oder am Ende des Profils ein Stecksystem konfektioniert wird, indem die äußere Geometrie des Profils entfernt wird, sodass nur die isolierten elektrischen Leitungen auf der Stirnseite des Profils herausragen und nach Abisolieren in einer bestimmten, zum Anschluss erforderlichen Länge ein Stecker oder eine Buchse montiert wird,
e) das Profil mit Stecksystem in einer Form in horizontaler Längserstreckung fixiert wird, f) ein flexibler Leitungsträger auf der Wand mit den elektrischen Leitungen mit einem Kleber eingebracht wird,
g) eine Kontaktierung zwischen den in der Wand mit den elektrischen Leitungen des Profils verlaufenden Leitern und dem flexiblen Leitungsträger durch eine stoffschlüssige
Verbindung hergestellt wird und
h) eine Vergussmasse in die Gussform des Profils eingefüllt wird.
Das Leuchtdiodenband kann auf überraschend einfache und kostengünstige Art und Weise in beliebiger Länge hergestellt werden, wobei das flexible offene Profil (mit integrierten elektrischen Leitungen mit oder ohne Isolierung zur Stromversorgung und/oder Steuerung und/oder Datenübertragung) sowohl als Träger als auch als Vergussform dient. Wie die in Fig.
18 dargestellte Grundform aus der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung EP3312506A1 der Anmelderin aufzeigt, dient als Grundform ein flexibles, nach einer Seite offenes Profil U*, insbesondere eine U-Schale (auch U-Profil genannt), in deren verdickten Boden die
Leitungsführung und somit die Spannungsversorgung (elektrische Leitungen Ll, L2, , Ln) eines flexiblen Leitungsträgers LP geführt wird. Die flexiblen Leitungsträger LP weisen vorzugsweise eine Modullänge von 5m bis lOm und eine Bestückungsdichte von 10 LEDs/m bis l00LEDs/m auf.
Die beiden Schenkel der U-Schale U* sind vorzugsweise mit einem Hinterschnitt H zum Boden hin ausgeführt. Dieser Hinterschnitt H sorgt im Produktionsprozess für eine optimale
Verankerung einer Vergussmasse V an der U-Schale U*.
Das Material der U-Schale U* besteht vorzugsweise aus Polyurethan und wird vorzugsweise im Extrusionsverfahren hergestellt. Die U-Schale U* ist durch additive Partikel in Farbe und Eigenschaften einstellbar. Denkbar ist etwa durch Beimischung von Farbpartikeln eine reinweiße U-Schale U* für eine optimale Lichtausbeute oder durch Farbpartikel der RAL Palette eine individuelle Farbgestaltung je nach Einsatzort (Dekorationselement). Des Weiteren kann durch die Beimischung spezieller Partikel eine flammwidrige Materialeigenschaft erzielt werden, v.a. für den Einsatz in Bereichen mit erhöhten Sicherheitsanforderangen. Ferner ist durch Keramik - Partikel eine wärmeleitende Eigenschaft möglich.
Auf die Grundfläche zwischen den beiden Schenkeln wird ein flexibler Leitungsträger LP mit LEDs bestückt und verklebt und mit einer vorzugsweise klaren, aus Polyurethan bestehenden Vergussmasse V gefüllt und dadurch vor Feuchtigkeit bzw. Witterungseinflüssen geschützt. Um die Punktlichtblendung zu minimieren kann auch eine transluzente Vergussmasse V benutzt werden.
In dem verdickten Boden der U-Schale U* laufen beispielsweise 4, möglich mit 2 und mehr Leitern, vorzugsweise isolierte Leitungen Ll, L2, , Ln. Diese Leitungen Ll, L2, , Ln übernehmen die Stromführung zu den Einzellängen der flexiblen Leitungsträger LP. Dadurch wird die Summenstrombelastung vom LED Streifen genommen, und der Großteil des Stromes (I1+I2+I3.. +In) läuft über die Leitungen Ll, L2, , Ln im Boden der U-Schale U*. Über den einzelnen flexiblen Leitungsträger LP fließt nunmehr nur der Einzelstrom II , 12, 13... In, jedoch nicht mehr die Summe aus den Strömen (siehe Fig. 5). Der Summenstrom läuft durch die per Steckverbinder, insbesondere Stecker und Buchse, verbundenen Leitungen der U-Schale U*. Durch das Zusammenfassen der einzelnen Ströme II, 12, 13, .., In jedes flexiblen Leitungsträgers LP als Summenstrom auf die elektrischen Leiter Ll, L2, , Ln in der U-Schale U*, wird die Limitation der Strombelastbarkeit des flexiblen Leitungsträgers LP umgangen, welcher bisher solch große Einspeiselängen verhindert hat.
Bei der Herstellung des Leuchtdiodenbands LB* wird in die U-Schale U* der flexible
Leitungsträger LP, welcher in längs Erstreckung vorzugsweise mit Chip -Leuchtdioden (LED1, LED2, .. , LEDn) bestückt ist, eingebracht. Der flexible Leitungsträger LP wird auf dem innenliegenden Boden zwischen den Schenkeln des Profils U* verklebt. Vor diesem Schritt kann eine mechanische Verstärkung T, welche beispielsweise eine Kunststofffolie, eine Metallfolie, alternativ ein Kunststoffband/Metallband, ein Gitter oder ein glasfaserverstärktes Gewebeband ist, um ein Biegen entgegen der zulässigen Biegerichtung des flexiblen Leitungsträgers LP zu verhindern, eingebracht werden. Die Einzelkomponenten werden durch ein geeignetes
Klebeband miteinander kraftschlüssig verbunden. Weiterhin kann gemäß den in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung EP3312506A1 der Anmelderin beschriebenen
Ausführungsformen das Profil U* zur Zugentlastung /Erhöhung der Zugfestigkeit mindestens einen Draht bzw. eine Litze (bestehend aus mehreren Einzeldrähten) aufweisen, welche insbesondere im Schenkel eines U-Profils U* oder in der Basis zwischen den elektrischen Leitungen Ll, L2, , Ln oder im oberen und/oder im unteren Querteil eines Doppel -T -Profils oder im senkrechten Mittelteil zwischen den elektrischen Leitungen Ll, L2, , Ln angeordnet ist/sind. Vorzugsweise ist (bei teilweise transparentem Mantelmaterial) der Draht/Litze in einer Seitenwand (Schenkel), welche an der Wand anliegt, und die elektrischen Leitungen Ll, L2, ,
Ln sind im Boden (Basis) des Profils U* (U-Profils) in Erstreckungsrichtung des
Leuchtdiodenbands LB* angeordnet.
Die Kontaktierung des flexiblen Leitungsträgers LP mit den in dem Boden der U-Schale U* verlaufenden isolierten Leitungen Ll, L2, , Ln, kann am Ende, Anfang, mittig oder auch beiderseitig erfolgen. Je nach Anwendung können die im Ausführungsbeispiel nach Fig. 18 dargestellten vier Leitungen wie folgt genutzt werden:
a) einkanalige Ausführung, hierbei werden zwei Leitungen parallel genutzt, d.h., nur zwei Pole der vier Pole belegt oder zwei Leitungen zusammengefasst, um den Leitungsquerschnitt pro Kanal zu erhöhen (bei gleich großem Leiterquerschnitt zu verdoppeln) und somit den Spannungsfall zu minimieren,
b) mehrkanalige Ausführung, hierbei werden je zwei Leitungen für einen Kanal genutzt, d.h. zwei Kanäle als Redundanz, oder drei Kanäle bspw. als Indikator Beleuchtung (RGB), c) als 3-Kanal, hierbei wird eine Leitung als gemeinsame Kathode bzw. gemeinsame Anode genutzt, die verbleibenden drei Leitungen stehen der 3 - Kanal Ansteuerung zur Verfügung.
Durch ein geeignetes Schneidwerkzeug kann im Anfangs- und Endbereich des Profils U der untere Teil, in dem die isolierten oder nicht isolierten Leiter Ll, L2, , Ln verlaufen,
abgenommen werden. Nun liegen die abisolierten Leiter Ll, L2, , Ln im Anfangs- und
Endbereich frei und können mit Stecker und Buchse konfektioniert werden. Durch diese Technik können die auf der Oberseite weiter laufenden flexiblen Leitungsträger LP Stoß an Stoß mit dem nächsten Element verbaut werden, ohne eine Schattenwirkung an Anfangs und Endstellen in Kauf nehmen zu müssen.
Das vorbereitete Profil U* (mit Steckverbindern am Anfang/Ende, der eingebrachten
mechanischen Verstärkung T, dem mit den im Inneren des offenen Profils U verlaufenden Leiter Ll, L2, , Ln verbundenen flexiblen Leitungsträger LP) definierte Länge wird in einem
Klemmprofil fixiert und ist nun vorbereitet für den Verguss. Mittels einer linearen und CNC gesteuerten Vergussmaschine wird nun eine definierte Menge an einer vorzugsweise aus Polyurethan bestehenden Vergussmasse V in einer Art und Weise ausgetragen, dass eine gleichmäßige Füllhöhe im offenen Profil U erreicht wird. Wobei die Vergussmasse V aus einer bzw. mehreren Schichten bestehen kann und wiederum selbst durch die Zugabe von Additiven in ihren Eigenschaften beeinflusst werden kann. Als denkbare Einstellungen sind hier insbesondere transluzente Partikel für eine reduzierte Blendung und eine gleichmäßigere Lichtverteilung oder fluoreszierende Partikel, die ein Nachleuchten des Produktes ermöglichen zu nennen, vor allem in Bereichen für sicherheitsrelevante Orientierungs-Beleuchtungen. Das offene Profil U*, welches sowohl als Träger als auch als Vergussform dient, kann verschiedene Geometrien aufweisen; Hinterschnitte oder dergleichen im Profil U*, welches als Form für den Verguss dient, sind als unproblematisch zu sehen, da das Profil U* sowie das Vergussmaterial V biegeelastisch sind und die bei der Entformung auftretenden Kräfte ausgleichen. Beispielsweise kann ein Doppel-T Profil U* als Grundform dienen (in der Zeichnung nicht dargestellt). Durch den Einsatz von zwei LED Modulen LED auf dem Doppel-T Profil U* können diese auch unabhängig voneinander angesteuert werden. Beispielsweise können durch verschiedenfarbige LED-Streifen dekorative Effekte durch ein unterschiedliches dimmen der Streifen LED erreicht werden; so kann die Farbmischung im Leuchtenkörper variabel und dynamisch gestaltet werden. Das gleiche Prinzip lässt sich auch auf unterschiedliche Weißtöne übertragen, somit kann eine Leuchte von einem warmen Weißton hin zu einem kühlen Weißton variabel eingestellt werden. Beispielsweise um eine Tageslichtsimulation nachzubilden (Früh-Abends: Warmweiß, Tagsüber: Kaltweiß).
Eine weitere Möglichkeit bei dem Einsatz von mehreren (zwei oder mehr LED Streifen) auf dem Doppel-T Profil U* ist, dass ein Strang von LED Modulen LED zu Notbeleuchtungszwecken genutzt werden kann. Bedeutet in der Praxis bei Stromausfall fällt die primäre Ausleuchtung des Leuchtkörpers aus, jedoch wird über den getrennt ausgeführten Kanal eine Notbeleuchtung, insbesondere einer der Stränge von LED Modulen gespeist. Die Halte(r)möglichkeiten der Ausführungsformen der in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung EP3312506A1 der Anmelderin beschriebenen Leuchtdiodenbänder LB * sind wie folgt. Durch eine entsprechende Profilierung der Schenkel des offenen Profils U* (bei symmetrischen Querschnitt) kann mittels eines vorgespannten Halters aus Kunststoff oder Federstahl (welcher in die negative Profilierung greift) eine einfach und schnell zu montierende Haltevorrichtung vorgesehen werden. Alternativ kann ein Haltebügel, welcher sich nach oben hin verjüngt (dadurch Vorspannung) und in welchem die gegossene Leuchte/ das Leuchtdiodenband LB* eingeschnappt wird, als
Montagehalter verwendet werden. Eine weitere Befestigungsmöglichkeit des Leuchtdiodenbands LB* ist eine Nut mit Hinterschnitt auf der Rückseite außen des offenen Profils U* selbst vor zu sehen. In dieser hinterschnittenen Nut wird ein pilzförmiger Halter eingeschoben und eingerastet, welcher das Leuchtdiodenband LB* hält.
Physikalisch bedingt durch den Aufbau der in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung EP3312506A1 der Anmelderin beschriebenen Leuchtdiodenbänder LB*, nämlich die
Summenstromleiter innenliegend im Boden des verkettbaren, vollvergossenen, flexiblen
Leuchtdiodenband LB*, resultiert eine gewisse Steifigkeit durch die Tatsache, dass einerseits der flexiblen Leitungsträger LP mit Leuchtdioden LED bestückt, aufgebracht auf der mechanischen Verstärkung T (in der Fig. 18 mit El (Ebene 1) bezeichnet) und andererseits die unter der Ebene El im Boden des offenen Profils U verlaufenden Leiter Ll, L2, ..., Ln (vorzugsweise 4) (in der Fig. 18 mit E2 (Ebene 2) bezeichnet) jeweils eine starre Ebene darstellen. Somit ergeben sich zwei unabhängige starre Ebenen El, E2 im Abstand zueinander, welche parallel in
Längserstreckung des Leuchtdiodenbands LB* verlaufen. Diese zwei Ebenen El und E2 erschweren ein Aufrollen der verketteten, vollvergossenen, flexiblen Leuchtdiodenbänder LB* bei höheren Gesamtlängen, insbesondere zur Erzielung von Rollendurchmessern kleinerer Radien (vorzugsweise <80cm). Das Aufrollen und das Verpacken in maßlich kompaktere Abmessungen ist eine Marktanforderung in Projekten, welche besondere Voraussetzungen an die Logistik stellen. Beispielsweise ist im Tunnelbau der zur Verfügung stehende Platz häufig nicht ausreichend für großvolumige Umverpackungen, so dass der Anspruch an kompakte
Verpackungslösungen gegeben ist.
Der Erfindung liegt gegenüber den Leuchtdiodenbändem gemäß der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung EP3312506A1 der Anmelderin die Aufgabe zugrunde, diese derart
weiterzuentwickeln, dass ein Aufrollen der vollvergossenen, flexiblen Leuchtdiodenbänder, insbesondere bei höheren Gesamtlängen, nicht erschwert wird.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Leuchtdiodenband mit den Merkmalen im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1, dadurch gelöst, dass die elektrischen Leitungen in zwei gegenüberliegenden Seitenwänden des Profils angeordnet sind und die Schwerpunkte annähernd in der gleichen Ebene wie die der flexiblen Leiterplatte und der Verstärkung liegen und dass im Anschlussbereich ein elektrischer Kontakt vorgesehen ist, welcher die endseitig freien
Drahtenden der elektrischen Leitungen mit dem flexiblen Leitung sträger kontaktiert und welcher nach der Kontaktierung mit einer harten Vergussmasse umschlossen ist, wodurch in Verbindung mit der das Profil innen auffüllenden Vergussmasse ein mechanischer Schutz und gleichzeitig eine Zugentlastung der verketteten Leuchtdiodenbänder erreicht ist. Das erfindungsgemäße Leuchtdiodenband weist den Vorteil auf, dass durch die Reduzierung von mehreren starren Ebenen im vollvergossenen Produkt auf eine Ebene eine erhöhte mechanische Flexibilität erzielt werden kann. Dadurch wird vermieden, dass sich bei größeren Längen durch Biegen mechanische Spannungen (zunehmend mit kleinem Biegeradius) aufbauen können, die eine Beschädigung des flexiblen Leitungsträgers (der flexiblen Leiterplatte) zur Folge haben können. Insbesondere wird der Biegeradius im Wesentlichen durch den im Anschlussbereich angeordneten und mit einer harten Vergussmasse umschlossenen elektrischen Kontakt bestimmt. Im Einzelnen wird der Summenstromleiter vom Boden des Profils in die Seitenwände verlagert und die Position angehoben, d.h. der Mittelpunkt des Querschnitts der Leiter auf die gleiche Ebene wie die des flexiblen Leitungsträgers und der mechanischen Verstärkung gelegt. Durch diese Vereinigung der Ebenen 1 und 2 ist das Biegen, Aufrollen und somit kompaktes Verpacken des erfindungsgemäßen Leuchtdiodenbands möglich.
Da durch diesen geänderten Aufbau die Kontaktierung im Bodenbereich des Leuchtdiodenbands gemäß der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung EP3312506A1 der Anmelderin nicht mehr möglich ist, wird erfindungsgemäß am Anfang und/oder am Ende eine Kontaktierung der Summenstromleiter zum innenliegende flexiblen Leitungsträger hergestellt.
Weiterhin wird diese Aufgabe, gemäß Anspruch 13, durch ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtdiodenbands nach Anspruch 1 gelöst, bei dem:
a) ein flexibles nach einer Seite offenes Profil mit mindestens in zwei
gegenüberliegenden Wänden des Profils integrierten elektrischen Leitungen aus Kunststoff derart extrudiert wird, dass die Schwerpunkte der elektrischen Leitungen und des Bodens des Profils in einer gemeinsamen Ebene liegen,
b) das Profil auf die Länge des fertigen Produktes abgelängt wird,
c) am Anfang und/oder am Ende des Profils ein elektrischer Kontakt mit mindestens zwei Kontakten konfektioniert wird, indem die äußere Geometrie des Profils entfernt wird, sodass nur die isolierten elektrischen Leitungen auf der Stirnseite des Profils herausragen und nach dem Abisolieren in einer bestimmten, zum Anschluss erforderlichen Länge der elektrische Kontakt montiert wird,
d) das Profil mit konfektionierten elektrischen Kontakt in einer Form in horizontaler Längserstreckung fixiert wird,
e) eine mechanische Verstärkung am inneren Boden des Profils mittels Kleber
aufgebracht wird. f) ein flexibler Leitungsträger auf der mechanischen Verstärkung des Profils mit einem Kleber eingebracht wird,
g) eine elektrische Kontaktierung zwischen elektrischen Kontakt und flexiblen
Leitungsträger durch eine stoffschlüssige Verbindung hergestellt wird,
h) der Bereich um den elektrischen Kontakt mit einer nach der Aushärtung festen
Vergussmasse vergossen wird und
h) in den jeweils angrenzenden Bereich eine nach der Aushärtung flexible Vergussmasse in die Gussform des Profils eingefüllt wird.
Das erfindungsgemäße Leuchtdiodenband weist den Vorteil auf, dass dieses auf überraschend einfache und kostengünstige Art und Weise in beliebiger Länge hergestellt werden kann, wobei der komplette Bereich, indem die Kontaktierung stattfindet, mit einer vorzugsweise harten Vergussmasse umschlossen wird, um zum einen mechanischen Schutz und gleichzeitig eine Zugentlastung zu erreichen und zum anderen eine Kapselung gegen Umwelteinflüsse, Nässe und Berührungsschutz zu erzielen.
Weitere Vorteile und Einzelheiten lassen sich der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung entnehmen. In der Zeichnung zeigt:
Fig. la eine erste Ausführungsform des flexiblen offenen Profils mit vier isolierten, in zwei gegenüberliegenden Seiten des Profils angeordneten Leitern, gemäß der Erfindung, Fig. lb die Ausführungsform nach Fig. la mit eingebrachter flexibler Leiterplatte mit LEDs bestückt und Einzeichnung der gemeinsamen Ebene E,
Fig. 2 das Profil nach Fig. la nach Ablängen und Entfernen der Mantelkontur des Profils von den innenliegenden Leitern,
Fig.3 das Profil nach Fig. 2 nach Einfügen eines elektrischen Kontakts und Kontaktierung mit freiliegenden Leiterenden,
Fig. 4 das Profil nach Fig. 3 nach dem Einbringen eines flexiblen Leitungsträgers LP auf einer im vorherigen Schritt eingebrachten mechanischen Verstärkung T,
Fig. 5 das Profil nach Fig. 4 nach dem Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Leitern und dem flexiblen Leitungsträger,
Fig. 6 das Profil nach Fig. 5 nach dem Anbringen eines selbstverklebenden
Schrumpfschlauchs auf die Leiter,
Fig. 7 das Einlegen des Anschlussbereichs des Profil nach Fig. 6 in eine Vergussform, Fig. 8 das Profil nach Fig. 6 nach dem Vergießen des Anschlussbereichs mit einer nach ihrer Aushärtung festen Vergussmasse,
Fig. 9 eine Ausgestaltung des Anschlussbereichs bei einer Aufteilung des elektrischen
Kontakts auf zwei elektrische Kontakte,
Fig. 10 eine Ausgestaltung des Anschlussbereichs bei einer Aufteilung des elektrischen
Kontakts auf Einzel schneidklemmen,
Fig. 1 la eine Ausgestaltung mit einem zweikanaligen, flexiblen Leitungsträger und
Kontaktierung im anfangsseitigen Anschlussbereich,
Fig. 1 lb die Ausgestaltung nach Fig. 1 la und Kontaktierung im endseitigen
Anschlussbereich zur Erzielung einer galvanischen Trennung,
Fig. 12 eine Ausgestaltung des Profils mit stetig nach oben verjüngenden Wände gemäß der Erfindung,
Fig. 13 eine Ausgestaltung des Profils mit konvex nach oben verjüngenden Wände gemäß der Erfindung,
Fig. 14 eine Ausgestaltung des elektrischen Kontakts mit einer starren Platine in
Seitenansicht gemäß der Erfindung,
Fig. 15 eine Ausgestaltung des elektrischen Kontakts mit einer starren Platine und einer
Aufteilung der Kontaktierung der Summenstromleiter auf jeweils eine Seite in Seitenansicht gemäß der Erfindung,
Fig. 16 die Ausgestaltung nach Fig.15 in Draufsicht, linke Seite,
Fig. 17 die Ausgestaltung nach Fig.15 in Draufsicht, rechte Seite,
Fig. 18 die Ausgestaltung eines Leuchtdiodenbands gemäß der nicht vorveröffentlichten
Patentanmeldung EP3312506A1 der Anmelderin mit eingezeichneten zwei Ebenen und
Fig. 19 die Ausgestaltung nach Fig. 18 in Seitenansicht.
Fig. 1 bis Fig. 17 zeigen verschiedene Ausführungsformen eines Leuchtdiodenbands LB gemäß der Erfindung und Fig. 18, 19 die Ausgestaltung eines Leuchtdiodenbands gemäß der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung EP3312506A1 der Anmelderin.
Das erfindungsgemäße Leuchtdiodenband LB ist ähnlich dem Leuchtdiodenbands gemäß der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung EP3312506A1 der Anmelderin so dass die
Bezugszeichen gleich gewählt wurden. Beim erfindungsgemäßen Leuchtdiodenband LB sind die elektrischen Leitungen Ll, L2, , Ln in zwei gegenüberliegenden Seitenwänden des Profils U angeordnet und die Schwerpunkte SL liegen annähernd in der gleichen Ebene E wie die der flexiblen Leiterplatte LP und der
Verstärkung T. Weiterhin ist ein elektrischer Kontakt SP vorgesehen, welcher im
Anschlussbereich AB die endseitig freien Drahtenden der elektrischen Leitungen Ll, L2, , Ln mit dem flexiblen Leitungsträger LP kontaktiert und welcher nach der Kontaktierung mit einer harten Vergussmasse VM umschlossen ist, wodurch in Verbindung mit der das Profil U innen auffüllenden Vergussmasse V ein mechanischer Schutz und gleichzeitig eine Zugentlastung der verketteten Leuchtdiodenbänder LB erreicht ist. Insbesondere wird, wie beim Leuchtdiodenband LB* gemäß der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung EP3312506A1 der Anmelderin, der benachbarte Bereich mit einer flexiblen Vergussmasse V vergossen.
Bei einer Ausgestaltung in Fig. 3 bis Fig.8 dargestellten Ausgestaltung ist der elektrische Kontakt SP als starre Platine P ausgestaltet ist, welche zur Kontaktierung der elektrischen Leitungen Ll, L2, , Ln Schneidklemmen Kl aufweist und welche wiederum getrennt voneinander zur Kontaktierung der flexiblen Leitungsträger LP auf die Oberseite zu Lötpads Pl durchkontaktiert sind.
Vorzugsweise sind zur Durchkontaktierung Leitungsbrücken LEB mit einer Länge, die dem Abstand zwischen den Lötpads Pl auf der Oberseite des elektrischen Kontakts SP und den Lötpads Pl des flexiblen Ladungsträgers LP entspricht, vorgesehen.
Insbesondere sind vor oder nach dem elektrischen Kontakt SP die den elektrischen Kontakt SP überbrückenden elektrischen Leitungen Ll, L2, , Ln mittels eines selbstverklebenden
Schrumpfschlauchs SC zu einem Kabel zusammengefasst.
Bei einer in Fig. 9 dargestellten Ausgestaltung des elektrischen Kontakts SP besteht die Platine P aus zwei getrennten Teilplatinen. Insbesondere ist der elektrische Kontakt SP als
Einzelschneidklemme ausgestaltet, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist.
Vorzugsweise erfolgt bei einem in Fig. 1 la und Fig. 1 lb dargestellten zweikanaligen, flexiblen Leitungsträger LP das Kontaktieren des einen Kanals am Anfang und das Kontaktieren des zweiten Kanals am gegenüberliegenden Ende des Leuchtdiodenbands LB, wodurch eine galvanische Trennung realisierbar ist. Bei der Fig. 1 la dargestellten Ausgestaltung der galvanischen Trennung, wird von einer Seite der Kanal 1 eingespeist und - wie Fig. 1 lb zeigt - von einer Seite der Kanal 2 des Leuchtdiodenbandes LB eingespeist.
Bei dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Leuchtdiodenband erfolgt die
Herstellung - kurz zusammengefasst - in folgenden Verfahrensschritten:
a) ein flexibles nach einer Seite offenes Profil U mit mindestens in zwei
gegenüberliegenden Wänden des Profils U integrierten elektrischen Leitungen Ll, L2, , Ln aus Kunststoff derart extrudiert wird, dass die Schwerpunkte SL der elektrischen Leitungen Ll, L2, , Ln und des inneren Bodens BU des Profils U in einer gemeinsamen Ebene E liegen,
b) das Profil U auf die Länge des fertigen Produktes abgelängt wird,
c) am Anfang und/oder am Ende des Profils U ein elektrischer Kontakt SP mit
mindestens zwei Kontakten konfektioniert wird, indem die äußere Geometrie des Profils U entfernt wird, sodass nur die isolierten elektrischen Leitungen Ll, L2, , Ln auf der Stirnseite des Profils U herausragen und nach dem Abisolieren in einer bestimmten, zum Anschluss erforderlichen Länge der elektrische Kontakt SP montiert wird,
d) das Profil U mit konfektionierten elektrischen Kontakt SP in einer Form VI in
horizontaler Längserstreckung fixiert wird,
e) eine mechanische Verstärkung T am inneren Boden UW des Profils U mittels Kleber aufgebracht wird.
f) ein flexibler Leitungsträger LP auf der mechanischen Verstärkung T des Profils U mit einem Kleber eingebracht wird,
g) eine elektrische Kontaktierung zwischen elektrischen Kontakt SP und flexiblen
Leitungsträger LP durch eine stoffschlüssige Verbindung (Löten, Schweißen, Kleben) hergestellt wird,
h) der Bereich um den elektrischen Kontakt SP mit einer nach der Aushärtung festen Vergussmasse VGM vergossen wird und
i) in den jeweils angrenzenden Bereich eine nach der Aushärtung flexible Vergussmasse V in die Gussform des Profils U eingefüllt wird.
In Rahmen der Erfindung kann nach dem Verfahrensschritt g) in einem weiteren
Verfahrensschritt: gl) vor oder nach dem elektrischen Kontakt SP die den elektrischen Kontakt SP überbrückenden elektrischen Leitungen Ll, L2, , Ln mittels eines selbstverklebenden Schrumpfschlauchs SC zu einem Kabel zusammengefasst sind.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren anhand der Fig. 1 bis Fig. 1 lb im Einzelnen beschrieben und erläutert.
Als Grundform für das fertige Produkt dient ein offenes Profil U aus extrudiertem Kunststoff, vorzugsweise Polyurethan (PUR). Während des Extrusionsprozesses werden - wie in den Fig. 1 gezeigt - vorzugsweise vier Leiter Ll, L2, , Ln einer Art eingebracht, dass die Schwerpunkte SL der Leiter sowie die Basis BU des U Profils eine gemeinsame Ebene darstellen. Dieses Profil U wird quasi im Endlosprozess hergestellt.
Vor der weiteren Verarbeitung wird das Profil U auf die Länge des fertigen Produktes abgelängt.
Der nächste Herstellungsschritt ist das Entfernen der Mantelkontur von den innenliegenden Leitern Ll, L2, ...Ln (siehe Fig. 2).
Auf den nun freiliegenden Leitern Ll , L2, ... Ln wird nun ein elektrischer Kontakt SP, vorzugsweise eine starre Platine P, mit einer der Anzahl der Leiter Ll, L2, ...Ln entsprechenden Anzahl an einerseits Schneidklemmen und andererseits Lötpads aufgebrachten
Kontaktierungsmöglichkeiten, aufgepresst. Sodass jeder Leiter Ll, L2, ... Ln in einer
Schneidklemme fest kontaktiert ist. Der elektrische Kontakt SP weist Durchkontaktierungen von der Unterseite zur Oberseite auf, sodass eine elektrisch leitende Verbindung zur Oberseite und den dort befindlichen Lötpads Pl der Platine P hergestellt wird. Dadurch wird eine leitfähige Verbindung von den Leitern Ll , L2, ... Ln zu dem auf der Oberseite der Platine P angeordneten flexiblen Leitungsträger LP hergestellt (siehe Fig 3).
Abwandlungen der Kontaktierungsmöglichkeiten:
Die Platine P in 2 Teile aufteilen (siehe Fig. 9).
Die Platine P durch Einzel schneidklemmen ersetzen (siehe Fig. 10).
Die Kontaktierungen auf zwei Seiten des fertigen Produktes verlagern; etwa bei einem zweikanaligen, flexiblen Leitungsträger LP wird das Kontaktieren des einen Kanals am Anfang, das Kontaktieren des zweiten Kanals am Ende erfolgen (siehe Fig. 11); damit wird quasi eine zusätzliche galvanische Trennung erreicht.
Im nächsten Schritt wird das Profil U in eine geeignete Klemmform VT, welche die Fixierung darstellt, eingelegt bzw. geklemmt. Dadurch ist das Profil U in Fängserstreckung fixiert, in sich gerade gehalten wird und weist keine Höhenunterschiede auf. Das wiederum ist wichtig für den späteren Prozess des Einbringens der flexiblen Vergussmasse V oder der festen Vergussmasse VM (siehe beispielsweise Fig. 7 / Fig. 14).
Im nächsten Schritt findet die Bestückung mit der mechanischen Verstärkung T statt. Diese Verstärkung T, vorzugsweise eine Kunststofffolie, eine Metallfolie, alternativ
Kunststoffband/Metallband, ein Gitter oder ein glasfaserverstärktes Gewebeband oder Plastik ummanteltes Polyestergewebe oder eine ebene Platte mit Aussparungen, wird auf den inneren Boden des offenen Profils U mittels geeignetem Kleber aufgebracht.
Im nächsten Schritt wird der flexible Feitungsträger FP auf der im vorherigen Schritt eingebrachten mechanischen Verstärkung T mit einem geeigneten Kleber eingebracht (siehe Fig.
4).
Im nächsten Schritt findet nun die Kontaktierung zwischen den Fötpads Pl auf der Oberseite der Platine P und den Fötpads dem flexiblen Fadungsträger FP statt. Hierzu werden
Feitungsbrücken FEB mit einer Fänge die dem definierten Abstand zwischen den Fötpads auf der Oberseite der Platine P und den Fötpads Pl des flexiblen Feitungsträger FP entsprechen, durch stoffschlüssige Verbindung, insbesondere Föten, elektrisch verbunden.
Somit wurde eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Feitern Fl , F2, ... Tn über die Schneidklemmen und Fötpads der starren Platine P und den Feitungsbrücken FEB zum flexiblen Feitungsträger FP hergestellt (siehe Fig. 5)
Die Feiter Fl, F2, ... Tn, werden mittels eines selbstverklebenden Schrumpfschlauchs SC in eine rundleiterartige Form gebracht und durch Hitzeeinwirkung verschrumpft und verklebt. Dies geschieht an beiden Seiten des Produktes (siehe Fig. 6).
Die somit vorbereiteten Feiter Fl, F2, ... Fn werden nun mit vorzugsweise IP geschützten Steckverbindern versehen. Im Anschluss daran werden die offenen Bereiche zwischen dem als U Profil ausgeprägtem Mantel, dem Abgriff über die starre Platine P und dem mittels Schrumpfschlauch SC zum Rundleiter geformten Leitern Ll , L2, ... Ln, in eine flexible Vergussform VF (insbesondere Silikonform) eingelegt. Dieser in der flexiblen Vergussform VF liegende Bereich wird nun mittels einer, vorzugsweise aus Polyurethan bestehenden, nach ihrer Aushärtung festen
Vergussmasse VM vergossen.
Somit ist der Kontaktierungsbereich zum einen elektrisch isoliert, zum anderen auch gegen Feuchtigkeit und Nässe geschützt. Des weiteres übernimmt die in ihrer Eigenschaft feste bis harte (typischer Weise mit einer Shore D Härte von 80) Vergussmasse VM die Funktion einer Zugentlastung, indem diese die auftretenden Zugkräfte aufnimmt und nicht an die
innenliegenden Leiter Ll, L2, ... Ln überträgt (siehe Fig. 7).
Das Profil U, mit Steckverbindern S, B am Anfang/Ende, der eingebrachten mechanischen Verstärkung T, dem mit den im Inneren des offenen Profils U verlaufenden Leiter Ll , L2, ... ,
Ln über die Platine P verbundenen flexiblen Leitung sträger LP, dem mit Verguss geschützten Anschlussbereich AB und vollständig in einem starren Klemmprofil VI (insbesondere stranggepresstes Profil) fixiert ,ist nun vorbereitet für den Verguss.
Mittels einer linearen und CNC gesteuerten Vergussmaschine wird nun eine definierte Menge an einer vorzugsweise aus Polyurethan bestehenden Vergussmasse V in einer Art und Weise ausgetragen, dass eine gleichmäßige Füllhöhe im offenen Profil U erreicht wird. Wobei die Vergussmasse V aus einer bzw. mehreren Schichten bestehen kann und wiederum selbst durch die Zugabe von Additiven in ihren Eigenschaften beeinflusst werden kann. Als denkbare
Einstellungen sind hier insbesondere transluzente Partikel für eine reduzierte Blendung und eine gleichmäßigere Lichtverteilung oder fluoreszierende Partikel, die ein Nachleuchten des
Produktes ermöglichen zu nennen, vor allem in Bereichen für sicherheitsrelevante Orientierung s- Beleuchtungen.
Eine Abwandlung der Konturen kann durch stetig nach oben sich verjüngende Wände (siehe Fig. 12) oder durch konvex nach oben verjüngenden Wände (siehe Fig. 13) erfolgen. Beides ermöglicht ein homogenes Lichtbild über die ganze Breite. Weitere Ausgestaltungen des elektrischen Kontakts SP werden nachfolgend anhand Fig. 14 bis Fig. 17 ausführlich beschrieben und erläutert. Fig. 14 zeigt eine Ausgestaltung des elektrischen Kontakts SP mit einer starren Platine P in Seitenansicht (siehe auch Fig. 8 in Draufsicht), insbesondere die Kontaktierung zwischen Summenstromleitern L2a (siehe auch elektrische Leitungen Ll , L2, ... Ln) und den Einzelabgriffen. Auf die Summenstromleiter L2a, die in den Seitenwänden des Mantels Ml (siehe Fig. 8) verlaufen, wird eine starre Platine P als elektrischer Kontakt SP aufgesetzt, welche auf der Unterseite mit der Anzahl der Summenstromleiter L2a an Schneidklemmen Kl ausgestattet ist, die wiederum getrennt voneinander auf die Oberseite zu Lötpads Pl durchkontaktiert sind. Von diesen oberseitigen Lötpads Pl wird mittels
Einspeisekabel/Leitungsbrücken LEB der benötige Strom an die flexible Leiterplatte LP übertragen.
Die Summenstromleiter L2a (siehe auch elektrische Leitungen Ll , L2, ... Ln) werden nach dem Abgriff des Stromes weiter in ein Kabel Lla geführt (siehe auch elektrische Leitungen Ll, L2,
... Ln), wo es beispielsweise an einen Stecker/Buchse kontaktiert wird.
Der komplette Bereich, in welchem die Kontaktierung stattfindet, wird mit einer vorzugsweise harten Vergussmasse VM umschlossen, um zum einen mechanischen Schutz und gleichzeitig eine Zugentlastung zu erreichen, zum anderen um eine Kapselung gegen Umwelteinflüsse, Nässe und Berührungsschutz zu erzielen.
Fig. 15 zeigt eine Ausgestaltung des elektrischen Kontakts SP mit einer starren Platine und einer Aufteilung der Kontaktierung der Summenstromleiter L2a auf jeweils eine Seite in Seitenansicht gemäß der Erfindung. Fig. 16 zeigt die Ausgestaltung nach Fig.15 in Draufsicht, linke Seite und Fig. l7die Ausgestaltung nach Fig.15 in Draufsicht, rechte Seite. Durch eine Aufteilung der Kontaktierung der Summenstromleiter L2a auf jeweils eine Seite (linke und rechte Seite), kann die Aufbauhöhe des von der Vergussmasse VM eingenommenen Vergussraumes reduziert werden. Was wiederum in der Endanwendung Vorteile bei der Montage bieten kann.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkende Ausführungen. Insbesondere kann in die flexible Vergussform VF eine Halterung für die Befestigung
(beispielsweise eine Öse) des Leuchtdiodenbands LB im Anschlussbereich AB eingelegt und vergossen werden. Üblicher Einsatzort, insbesondere bei einer Notbeleuchtung, ist die Montage in einem Handlauf. Dieser Handlauf weist eine nach unten gerichtete Nut auf, welche auf den Fluchtweg gerichtet ist, um im Bedarfsfall den Fluchtweg auszuleuchten. Dabei kann im
Rahmen der Erfindung durch Änderung der Leuchtfarbe (von Rot nach Grün) oder in der Art eines Lauflichtes auch die richtige Richtung des Lluchtwegs angezeigt werden. Die Nut im Handlauf umgreift/umschließt das eingezogene Leuchtdiodenband LB in einer Art und Weise, dass der Lichtaustritt nicht beeinträchtigt wird. Die Nut umfasst nur den Mantel Ml und lässt den Bereich des Leitungsträgers LP frei. Dadurch wir eine sichere Befestigung, auch gegen Erschütterung, in der Haltenut erreicht. Weiterhin kann abschnittsweise das Profil U
abschnittsweise mit flexibler Vergussmasse V und fester Vergussmasse VM innen gefüllt werden was, insbesondere bei kleineren Längen, Vorteile bei der Montage des
erfindungsgemäßen Leuchtdiodenbands LB bietet.
Lerner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Patentanspruch 1 oder
Patentanspruch 8 definierten Merkmalskombinationen beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten
Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Linzeimerkmai des Patentanspruchs 1 oder des Patentanspruchs 8 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann.
Bezugszeichenliste:
AB Anschlussbereich
BU (innerer) Boden (von U)
E Ebene
El, E2 Ebenen (St.d.T.)
H Vertiefung
Kl Schneidklemmen (von SP)
SP (starre) Platine
LB Leuchtdiodenband
LI, L2, .. ,Ln elektrische Leitung
Lla Kabel
L2a Summenstromleiter
LB* Leuchtdiodenband (St.d.T.)
LB Leuchtdiodenband
LEB Leitungsbrücken
LED1, .. , LEDn Chip-Leuchtdioden
LP Leitungsträger (flexibel)
Ml Mantel
P Platine (elektrischer Kontakt SP)
PI Lötpad
SC Schrumpfschlauch
SP elektrischer Kontakt (starre Platine P)
SL Schwerpunkt
T Verstärkung (mechanisch)
U* Profil (flexibel, offen)
u Profil (flexibel, offen)
V Vergussmasse (flexibel)
VI Klemmform
VL Vergussform (flexibel, Silikonform) VM Vergussmasse (hart, Kontaktierung)

Claims

Patentansprüche
1. Leuchtdiodenband:
• mit einem flexiblen offenen Profil (U) aus extrudiertem Kunststoff,
• mit mindestens zwei im Innern einer Wand (UW) des Profils (U) integrierten
elektrischen Leitungen (Ll, L2, , Ln), welche in der Wand (UW) parallel zueinander verlaufen und endseitig Steckverbinder oder freie Drahtenden für die Verkettung der Leuchtdiodenbänder (LB) miteinander aufweisen,
• mit einem flexiblen Leitungsträger (LP) mit darauf angeordneten Chip -Leuchtdioden (LED1. LED2, , LEDn),
• mit einer parallel zur flexiblen Leiterplatte (LP) angeordneten mechanischen
Verstärkung (T), wobei die Verstärkung (T) ein Biegen gegen der zulässigen
Biegerichtung des flexiblen Leitungsträgers (LP) verhindert, und
• mit einer das Profil (U) innen auffüllenden transparenten oder transluzenten
Vergussmasse (V),
derart, dass die flexiblen Leitungsträger (LP) mit den Chip-Leuchtdioden (LED1, LED2, .. , LEDn) vor Feuchtigkeit oder Witterungseinflüssen geschützt sind und dass die flexiblen Leitungsträger (LP) in Parallelschaltung mit den elektrischen Leitungen (Ll, L2, , Ln) verbunden sind, wobei der Summenstrom durch die mittels Steckverbinder oder freien Drahtenden verbundenen Leitungen (Ll, L2, , Ln) des Profils (U) fließt und wobei das Leuchtdiodenband (LB*) vertikal zur Erstreckungsrichtung biegeelastisch ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leitungen (Ll, L2, , Ln) in zwei gegenüberliegenden Seitenwänden des Profils (U) angeordnet sind und die Schwerpunkte (SL) annähernd in der gleichen Ebene (E) wie die der flexiblen Leiterplatte (LP) und der Verstärkung (T) liegen und dass im Anschlussbereich (AB) ein elektrischer Kontakt (SP) vorgesehen ist, welcher die endseitig freien Drahtenden der elektrischen Leitungen (Ll, L2, , Ln) mit dem flexiblen Leitungsträger (LP) kontaktiert und welcher nach der
Kontaktierung mit einer harten Vergussmasse (VM) umschlossen ist, wodurch in
Verbindung mit der das Profil (U) innen auffüllenden Vergussmasse (V) ein mechanischer Schutz und gleichzeitig eine Zugentlastung der verketteten Leuchtdiodenbänder (LB) erreicht ist.
2. Leuchtdiodenband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische
Kontakt (SP) als starre Platine (P) ausgestaltet ist, welche zur Kontaktierung der elektrischen Leitungen (Ll, L2, , Ln) Schneidklemmen (Kl) aufweist und welche wiederum getrennt voneinander zur Kontaktierung der flexiblen Leitungsträger (LP) auf die Oberseite zu Lötpads (Pl) durchkontaktiert sind.
3. Leuchtdiodenband nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur
Durchkontaktierung Leitungsbrücken (LEB) mit einer Länge, die dem Abstand zwischen den Lötpads (Pl) auf der Oberseite des elektrischen Kontakts (SP) und den Lötpads (Pl) des flexiblen Ladungsträgers (LP) entspricht, vorgesehen sind.
4. Leuchtdiodenband nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass vor oder nach dem elektrischen Kontakt (SP) die den elektrischen Kontakt (SP) überbrückenden elektrischen Leitungen (Ll, L2, , Ln) mittels eines selbstverklebenden Schrumpfschlauchs (SC) zu einem Kabel zusammengefasst sind.
5. Leuchtdiodenband nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, die Platine (P) aus zwei getrennten Teilplatinen besteht.
6. Leuchtdiodenband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Kontakt (SP) als Einzel schneidklemme ausgestaltet ist.
7. Leuchtdiodenband nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass bei einem zweikanaligen, flexiblen Leitungsträger (LP) das Kontaktieren des einen Kanals am Anfang und das Kontaktieren des zweiten Kanals am gegenüberliegenden Ende des Leuchtdiodenbands (LB) erfolgt.
8. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtdiodenbands nach Anspruch 1, bei dem:
a) ein flexibles nach einer Seite offenes Profil (U) mit mindestens in zwei
gegenüberliegenden Wänden des Profils (U) integrierten elektrischen Leitungen (Ll, L2, , Ln) aus Kunststoff derart extrudiert wird, dass die Schwerpunkte (SL) der elektrischen Leitungen (Ll, L2, , Ln) und des Bodens (BU) des Profils (U) in einer gemeinsamen Ebene (E) liegen,
b) das Profil (U) auf die Länge des fertigen Produktes abgelängt wird,
c) am Anfang und/oder am Ende des Profils (U) ein elektrischer Kontakt (SP) mit mindestens zwei Kontakten konfektioniert wird, indem die äußere Geometrie des Profils (U) entfernt wird, sodass nur die isolierten elektrischen Leitungen) (Ll, L2, , Ln auf der Stirnseite des Profils (U) herausragen und nach dem Abisolieren in einer bestimmten, zum Anschluss erforderlichen Länge der elektrische Kontakt (SP) montiert wird,
d) das Profil (U) mit konfektionierten elektrischen Kontakt (SP) in einer Form in
horizontaler Längserstreckung fixiert wird,
e) eine mechanische Verstärkung (T) am inneren Boden (BU) des Profils (U) mittels Kleber aufgebracht wird.
f) ein flexibler Leitungsträger (LP) auf der mechanischen Verstärkung (T) des Profils
(U) mit einem Kleber eingebracht wird,
g) eine elektrische Kontaktierung zwischen elektrischen Kontakt (SP) und flexiblen
Leitungsträger (LP) durch eine stoffschlüssige Verbindung hergestellt wird, h) der Bereich um den elektrischen Kontakt (SP) mit einer nach der Aushärtung festen Vergussmasse (VM) vergossen wird und
i) in den jeweils angrenzenden Bereich eine nach der Aushärtung flexible Vergussmasse
(V) in die Gussform des Profils (U) eingefüllt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem nach dem Verfahrensschritt g) in einem weiteren V erfahren s schritt : gl) vor oder nach dem elektrischen Kontakt (SP) die den elektrischen Kontakt (SP)
überbrückenden elektrischen Leitungen (Ll, L2, , Ln) mittels eines
selbstverklebenden Schrumpfschlauchs (SC) zu einem Kabel zusammengefasst sind.
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