[0001] Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit mit wenigstens einem Leuchtmittel
und mit einem im wesentlichen plattenförmigen, transparenten Konstruktionselement,
insbesondere einer Glasscheibe, mit einer Kantenfläche und zwei sich gegenüberliegenden
Plattenflächen, wobei durch die Kantenfläche des Konstruktionselementes ein Freiraum
in der Flucht des Konstruktionselementes gebildet ist und wobei das wenigstens eine
Leuchtmittel im wesentlichen in dem Freiraum angeordnet ist und in dem Freiraum gehalten
ist.
[0002] Bei der Präsentation hochwertiger Gegenständen, beispielsweise exklusiver Möbelstücke,
Uhren, Schmuck oder Kunstgegenstände, kommt es entscheidend darauf an, geeignete Beleuchtungsverhältnisse
zu schaffen, um die Werthaltigkeit des Gegenstandes optimal herauszustellen, um somit
das Interesse möglicher Kunden zu gewinnen. Glasvitrinen eignen sich hierfür in besonderem
Maße, da sie eine Betrachtung des präsentierten Gegenstandes von mehreren Seiten erlauben
und die perfekte Oberfläche der verwendeten Glaskonstruktionselemente, seien es vertikal
ausgerichtete Seitenwände oder Böden, zusammen mit dem präsentierten Gegenstand ein
ansprechendes Gesamtbild erzeugen.
[0003] Zur Beleuchtung des präsentierten Gegenstandes werden bevorzugt Leuchtmittel eingesetzt,
die an der Vitrine selbst angeordnet sind, um somit den präsentierten Gegenstand aus
geringer Entfernung und damit hoher Lichtintensität beleuchten zu können. Dabei ist
zu beachten, dass die Leuchtmittel selbst nur ein geringes Bauvolumen einnehmen, so
dass sie nicht den Blick auf den Gegenstand teilweise versperren oder durch deren
Existenz teilweise von den präsentierten Gegenständen ablenken. Weiterhin ist zu vermeiden,
dass ein Teil des Lichtes in Richtung des Betrachters gelenkt wird und damit von den
präsentierten Gegenständen ablenkt.
[0004] Halogenreflektorlampen, die zwar ein helles Licht erzeugen, sind daher für die direkte
Montage an der Vitrine in vielen Fällen ungeeignet. Hinzu kommt, dass der hohe Wärmeanteil
in der Strahlung von Glühlampen empfindliche Gegenstände, wie beispielsweise Kunstgegenstände
oder Parfumflakons, auf Dauer beschädigen kann.
[0005] Im Gegensatz hierzu sind Leuchtdioden aufgrund ihrer geringen Baugröße in besonderem
Maße für die direkte Montage an Vitrinen oder Schaukästen geeignet. Leuchtdioden zeichnen
sich ferner durch eine hohe Lichtausbeute, hohe verfügbare Lichtleistung bei stetig
zurückgehenden Preisen sowie durch ein dem natürlichen weißen Licht immer näher kommendes
Lichtspektrum aus. Sie werden daher zunehmend zu Beleuchtungszwecken in Vitrinen,
im Ladenbau oder bei der Präsentation von Möbeln eingesetzt, wobei aus den vorstehend
genannten Gründen zumeist eine Kombination mit Glas gewählt wird.
[0006] Bei aktuell verfügbaren Lösungen treten die Leuchtdioden selbst sehr stark in den
Vordergrund, d.h. die Leuchtdioden selbst befinden sich im Blickfeld des Betrachters.
Dieser im Hinblick auf das übergeordnete Ziel, nämlich eine ansprechende Präsentation
eines werthaltigen Gegenstandes zu schaffen, eher nachteilige Effekt wird aufgrund
der Neuheit der LED-Technologie derzeit allgemein noch nicht als problematisch empfunden.
Es ist jedoch für die Zukunft davon auszugehen, dass Leuchtdioden zunehmend als gewöhnliche
Lichtquellen eingesetzt werden und daher die Anforderung gestellt wird, als Lichtquelle
selbst optisch in den Hintergrund zu treten.
[0007] Bei der Beleuchtung von Vitrinen mittels Leuchtdioden sind aus der Praxis verschiedene
Lösungen bekannt. In einer ersten bekannten Lösung (Fig. 1) ist die dem Betrachter
zugewandte Kantenfläche einer Glasscheibe mit einem die Kantenfläche verdeckenden
Blechprofil, welches seinerseits über die Kantenfläche hinausragt, versehen. Dabei
sind in dem über die Kantenfläche hinausragenden Abschnitt des Blechprofils eine Anzahl
Leuchtdioden angeordnet, die in der Vitrine aufgestellte Gegenstände beleuchten, aus
Richtung des Betrachters jedoch durch das Blechprofil verdeckt sind. Problematisch
hierbei ist einerseits, dass die Leuchtdiode zur Kantenfläche der Glasscheibe versetzt
ist, was den Kantenabschluss der Glasscheibe in optisch unvorteilhafter Weise verbreitert
und den Blick der Betrachters auf den beleuchteten Gegenstand teilweise einschränkt.
Zudem sind die Dioden ungeschützt einer Verschmutzung ausgesetzt.
[0008] In einer weiteren Lösung (Fig. 2) weist eine in einer Vitrine verbaute Glasscheibe
eine dem Betrachter zugewandte abgeschrägte Kantenfläche auf, an die sich ein weiteres
langestrecktes, balkenartiges Glaselement mit ebenfalls angeschrägter Seitenfläche
anschließt. Auf dessen dem Betrachter abgewandter Fläche sind mehrere Leuchtdioden
angeordnet, die den in der Vitrine aufbewahrten Gegenstand vom Standpunkt des Betrachters
aus gesehen von schräg vorne beleuchten. Da die Leuchtdioden auf einem Glasbauteil
angeordnet sind, sind sie aus Richtung des Betrachters sichtbar, was aus ästhetischen
Gründen nachteilig ist. Zur Vermeidung der Sichtbarkeit können zwar nichttransparente
oder teiltransparente Gläser eingesetzt werden, in diesem Falle schränkt das zusätzliche
Glaselement die Sicht auf den beleuchteten Gegenstand ein und die freiliegenden Leuchtdioden
sind ebenso wie bei der ersten Lösung auf Dauer einer Verunreinigung ausgesetzt.
[0009] Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungseinheit
mit wenigstens einem Leuchtmittel und einem im Wesentlichen plattenförmigen, transparenten
Konstruktionselement, insbesondere einer Glasscheibe, der eingangs genannten Art anzugeben,
welche eine effektive und effektvolle Beleuchtung von Gegenständen und Waren aus der
Blickrichtung des Betrachters ermöglicht, wobei das eingesetzte Leuchtmittel weitgehend
vor Verschmutzung geschützt sein soll und sich das Leuchtmittel an das Konstruktionselement
ohne Beeinträchtigung der Ästhetik des Konstruktionselements anfügt.
[0010] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Beleuchtungseinheit nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, dass das wenigstens eine Leuchtmittel zu der
Kantenfläche des Konstruktionselementes hin derart ausgerichtet ist, dass das von
dem Leuchtmittel emittierte Licht über die Kantenfläche in das Konstruktionselement
eingestrahlt wird und an einer Plattenfläche aus dem Konstruktionselement gerichtet
wieder austritt.
[0011] Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit besteht darin, dass
durch eine gezielte relative Ausrichtung von Leuchtmittel und Kantenfläche unter Beachtung
des Snelliusschen Brechungsgesetzes sich der Abstrahlwinkel der von dem Leuchtmittel
ausgesandten und durch das transparente Konstruktionselement transmittierten Strahlung
auf den zu beleuchtenden Gegenstand in einem weiten Bereich variieren lässt, ohne
dass das Leuchtmittel aus der Flucht des Konstruktionselements hervortreten muss,
was der Beleuchtungseinheit eine im Vergleich zu den bekannten Lösungen besondere
Ästhetik verleiht und die Betrachtungsmöglichkeit des beleuchteten Gegenstandes verbessert.
Als Abstrahlwinkel wird hierbei derjenige Winkel zum Lot der Plattenfläche als Lichtaustrittsfläche
bezeichnet, unter welchem das Licht des wenigstens einen Leuchtmittels aus dem transparenten
Konstruktionselement austritt. Über eine gezielte Variation des Abstrahlwinkels lässt
sich wiederum die Einstrahlung des Lichts auf das zu beleuchtende Objekt fein in der
gewünschten und ästhetisch ansprechenden Weise einstellen.
[0012] Dadurch, dass die Strahlung gerichtet aus dem Konstruktionselement wieder austritt,
kann eine direkte und besonders effektvolle Beleuchtung von Gegenständen in der Nähe
der Beleuchtungseinheit erreicht werden.
[0013] Insbesondere im Falle besonders kompakt bauender Leuchtmittel, wie beispielsweise
Leuchtdioden, lässt sich das Leuchtmittel in dem durch die Kantenfläche des Konstruktionselementes
in dessen Flucht gebildeten Freiraum problemlos unterbringen.
[0014] Dadurch, dass das Leuchtmittel zur Kantenfläche hin ausgerichtet ist und somit in
die Kantenfläche des transparenten Konstruktionselementes hineinstrahlt, ist das Leuchtmittel
weitgehend vor Verschmutzung geschützt und kann darüber hinaus gegenüber der Umgebung
gekapselt werden.
[0015] Als plattenförmiges, transparentes Konstruktionselement werden bevorzugt Glas- oder
Plexiglasscheiben eingesetzt, die sich in besonderer Weise zur Präsentation hochwertiger
Gegenstände eignen. Auch Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG) kann bei potenziell unfallgefährdeten
Anwendungen zum Einsatz kommen, etwa bei Vitrinen in sehr belebten Kaufhäusern.
[0016] Auch transparente Konstruktionselemente mit einer von einer vollständig ebenen Oberfläche
geringfügig abweichenden Oberfläche werden als Konstruktionselemente im Sinne der
Erfindung verstanden, soweit das Material des Konstruktionselementes für das von dem
Leuchtmittel ausgestrahlte Licht transparent ist. Eine strenge Planparallelität ist
hierbei nicht entscheidend.
[0017] Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist der Freiraum durch eine in der
Kantenfläche des Konstruktionselementes vorgesehene Fasenfläche gebildet. Als Fasenfläche
wird hier eine Fläche angesehen, welche im Randbereich des plattenförmigen Konstruktionselementes
spitzwinklig zur eigentlichen Fläche des Konstruktionselementes in dieses eingeformt
ist. Hierbei muss es sich nicht notwendigerweise um eine nachträglich in das Konstruktionselement
eingeformte Fläche handeln. Ebenso kann der Freiraum auch durch eine in die Kantenfläche
eingeformte Stufe gebildet sein. Der besondere Vorteil einer Fasenfläche liegt jedoch
darin, dass sie vergleichsweise einfach und mit in der glasbearbeitenden Industrie
in der Regel vorhandenen Maschinen in eine Kantenfläche eingearbeitet werden kann.
[0018] Bei der Beleuchtungseinheit wird das Intensitätsmaximum des austretenden Lichts durch
die Position des wenigstens einen Leuchtmittels relativ zu der Fasenfläche bestimmt.
Mit der relativen Positionierung des Leuchtmittels zur Fasenfläche des Konstruktionselementes
wird der Einstrahlwinkel des Intensitätsmaximums des von dem Leuchtmittel emittierten
Lichts in die Fasenfläche eingestellt. Wird beispielsweise das von dem Leuchtmittel
ausgesandte Licht senkrecht auf die Fasenfläche gestrahlt und hat diese etwa einen
Winkel von 28° relativ zu den Flächen des plattenförmigen Konstruktionselementes,
so tritt das Licht auf der der Fasenfläche gegenüberliegenden Plattenfläche des Konstruktionselementes
mit einem Winkel von ca. 45° zur Oberfläche des Konstruktionselementes aus, so dass,
falls es sich bei dem Konstruktionselement um eine Glasseitenwand oder einen Glasboden
einer Vitrine handelt, der zu beleuchtende Gegenstand in üblicher Weise mittig in
einer solchen Vitrine platziert werden kann und dabei optimal beleuchtet wird.
[0019] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Konstruktionselement mehrschichtig
ausgebildet ist und der Freiraum durch wenigstens eine zurückversetzte Schicht des
Konstruktionselementes gebildet. Hierbei können die einzelnen Schichten selbstverständlich
jeweils auch mit einer Fasenfläche ausgebildet sein. Mehrschichtige, transparente
Konstruktionselemente sind in vielfacher Ausgestaltung bekannt. Beispielsweise kann
das mehrschichtige Konstruktionselement als Verbund-Sicherheitsglas (VSG) ausgebildet
sein. In diesem Falle kann bei einer horizontalen Anordnung des VSG die obere Glasschicht
zurückversetzt sein und somit den Freiraum bilden, in welchem das Leuchtmittel angeordnet
und gehalten ist. Das Leuchtmittel seinerseits kann dabei derart ausgerichtet sein,
dass es in die vorspringende untere Glasfläche einstrahlt und diese durchstrahlt.
Eine mögliche Anwendung besteht darin, Überkopfverglasungen, welche vorschriftsmäßig
als VSG ausgebildet sein müssen, beispielsweise ein Glasvordach oder eine Glaspergola,
mit einer solchen Beleuchtung auszustatten.
[0020] Um die relative Position des Leuchtmittels zur Kantenfläche des transparenten Konstruktionselementes
präzise einzustellen, ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass
das Leuchtmittel eine Justiermechanik umfasst, so dass die Position des Leuchtmittels
zu einem gewissen Grad unabhängig von dem jeweiligen Bauteil an dem es befestigt ist,
justiert werden kann.
[0021] Als Leuchtmittel können Lichtquellen verschiedener Art zum Einsatz kommen. Möglich
ist beispielsweise, dass das Leuchtmittel als Glühlampe, bevorzugt als eine Mehrzahl
von Glühlampen in Form einer Lichterkette oder eines Lichtschlauches, ausgebildet
ist. Ebenso ist es möglich, das Leuchtmittel als Lichtleiter vorzusehen, welcher mit
einer in Bezug auf die Beleuchtungseinheit externen Lichtquelle verbunden ist. Besonders
bevorzugt ist jedoch der Einsatz einer Leuchtdiode, insbesondere einer Mehrzahl auf
einer gemeinsamen Leiste angeordneter Leuchtdioden. Diese zeichnen sich, wie eingangs
erwähnt, durch geringe Baugröße, geringen Energieverbrauch und hohe Leuchtleistung
auf kleinem Volumen mit einem natürlichen Leuchtspektrum aus.
[0022] Um eine gewünschte Intensitätsverteilung bei dem Leuchtmittel zu erhalten, kann es
ferner sinnvoll sein, dem Leuchtmittel zur Strahlformung eine Mikrooptik zuzuordnen,
welche den von einer Punktlichtquelle ausgestrahlten Strahlkegel beispielsweise kollimiert
oder auch mit hinreichend langer Brennweite fokussiert bzw. bündelt.
[0023] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Konstruktionselement an der
Lichteintritts- und/oder Lichtaustrittsfläche teilweise mit einer lichtstreuenden
Oberfläche in Form einer Oberflächenaufrauhung und/oder Beschichtung versehen. Ist
die lichtstreuende Beschichtung im Strahlengang des wenigstens einen Leuchtmittels
angeordnet, so dient sie in vorteilhafter Weise dazu, die Intensitätsverteilung des
aus dem Konstruktionselement austretenden Lichts geringfügig zu verbreitern und damit
eine größere Fläche auszuleuchten, ohne dass das Licht seine Eigenschaft als sich
gerichtet ausbreitendes Licht verliert Ein weiterer ästhetischer Vorteil besteht darin,
dass ein direkter Blick auf die Leuchtmittel - beispielsweise durch Spiegelung der
Unterseite der Beleuchtungseinheit auf einer unterhalb der Beleuchtungseinheit angeordneten
Glasoberfläche -dem Betrachter infolge der Trübung der Lichtaustrittsfläche verwehrt
wird.
[0024] Eine besonders hohe Lichtausbeute in Bezug auf einen durch die Beleuchtungseinheit
zu beleuchtenden Gegenstand wird dann erreicht, wenn die lichtstreuende Oberfläche
an der Lichtaustrittsfläche (Plattenfläche) derart angeordnet ist, dass die in einem
Einfallswinkel größer oder gleich dem Grenzwinkel der Totalreflexion von innen auf
die Lichtaustrittsfläche auftreffenden Anteile des von dem wenigstens einen Leuchtmittel
in das Konstruktionselement eingestrahlten Lichts aus dem Konstruktionselement wieder
austreten können. Ist die lichtstreuende Beschichtung ausschließlich in dem Bereich
einer Totalreflexion des in das Konstruktionselement eingestrahlten Lichts angeordnet,
so lässt sich bei dem aus dem Konstruktionselement austretenden Licht nach Untersuchungen
der Anmelderin ein Intensitätsgewinn von ca. 10 % erreichen. Dies kann genutzt werden,
um einen zu beleuchtenden Gegenstand noch heller zu beleuchten oder die Lichtleistung
des wenigstens einen Leuchtmittels zu reduzieren.
[0025] Ein weiterer Intensitätsgewinn lässt sich dadurch erreichen, dass das Licht aus dem
Inneren der Glasscheibe unter dem Brewsterwinkel auf die durch die Lichtsaustrittsfläche
definierte Grenzfläche zwischen dem transparenten plattenförmigen Konstruktionselement
und der umgebenden Luft fällt. In diesem Falle werden die Lichtanteile mit parallel
zur Einfallsebene ausgerichteter Polarisation nach dem brewsterschen Gesetz nicht
wieder ins Innere der Glasscheibe rückreflektiert.
[0026] Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Kantenfläche
des Konstruktionselementes entlang ihrer Längserstreckung zumindest teilweise von
einem Profilelement eingefasst, wobei das Profilelement gemeinsam mit dem Konstruktionselement
den Freiraum umschließt, in dem das wenigstens eine Leuchtmittel angeordnet ist. Der
Einsatz eines solchen Profilelementes ermöglicht einerseits, das oder die Leuchtmittel
selbst vor dem Betrachter zu verbergen und ferner der Kantenfläche des Konstruktionselementes
durch Wahl eines entsprechend gestalteten Profilelementes ein besonders ästhetisches
Äußeres zu verleihen. Bevorzugt ist ein solches Profilelement aus Metall, insbesondere
aus Edelstahl, gefertigt. Ebenso ist möglich das Profilelement aus einem Kunst- oder
Faserwerkstoff zu fertigen. Neben einer ästhetischen Erscheinungsform ist durch die
Anordnung des oder der Leuchtmittel in dem Freiraum zwischen Kantenfläche und Innenfläche
des Profilelementes eine Verschmutzung oder Beschädigung des oder der Leuchtmittel
durch das Eindringen von Feuchtigkeit ausgeschlossen. Zweckmäßigerweise ist das Leuchtmittel
an dem Profilelement durch Verkleben befestigt. Hierdurch entsteht ein besonders effektiver
Wärmeübergang in das Profilelement.
[0027] Ist zudem das Profilelement seinerseits mit dem Konstruktionselement verklebt, so
kann es die von dem oder den Leuchtmitteln aufgenommene Wärme an das Konstruktionselement
teilweise ableiten. Handelt es sich beispielsweise bei dem Leuchtmittel um eine LED-Leiste,
die mit einem Metallprofil an dessen Innenfläche verklebt ist, wobei das Metallprofil
seinerseits mit einer Glasscheibe als Konstruktionselement verklebt ist, so wird eine
effektive Kühlung der Leuchtdioden dadurch erreicht, dass deren Wärme zunächst in
das Metallprofil abgeleitet und von dort teilweise in das Glas weitergeleitet wird.
[0028] In der Regel sind das Profilelement und das mit ihm verklebte Konstruktionselement
aus unterschiedlichen Materialen gefertigt, so dass bei einer Erwärmung des Materialverbundes
im Betrieb der Beleuchtungseinheit auf die unterschiedliche Wärmeausdehnung der beteiligten
Materialien zu achten ist. Handelt es sich bei dem Konstruktionselement beispielsweise
um eine Glasscheibe und bei dem Profilelement um ein Metallprofil, so sollte das Profilelement
hinreichend dünn und damit nachgiebig ausgebildet sein, so dass die Scherspannungen
in der Klebeschicht einen kritischen Wert nicht übersteigen. Auch können die Scherspannungen
in der Klebeschicht durch die Wahl eines geeigneten nachgiebigen, jedoch hinreichend
festen Klebstoffes minimiert werden. Ferner muss auch die Dicke der Klebeschicht hinreichend
gleichmäßig sein und darf einen Minimalwert nicht unterschreiten. Beispielsweise sollte
die Klebeschicht in einem Glas-Metall-Verbund im Bereich von 80 bis 120 µm liegen.
[0029] Eine durchgehende Klebeschicht entlang der gesamten Erstreckung der Klebeverbindung
kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht werden, dass
dem verwendeten Klebemittel Abstandshalter zugesetzt werden, die der Einstellung der
Mindestdicke der Klebeschicht dienen. Diese verteilen sich beim Auftragen des Klebemittels
gleichmäßig auf den Klebeflächen und bewirken, dass die geforderte Mindestdicke der
Klebeschicht an keiner Stelle unterschritten wird. Bevorzugt sind die Abstandshalter
als Mikrokugeln ausgebildet. Für eine Schichtdicke bei einem Glas-Metall-Verbund von
80 bis 120 µm haben die Mikrokugeln typischerweise einen mittleren Durchmesser von
80 ± 1,5 µm.
[0030] Bei der Beleuchtungseinheit werden bevorzugt solche Klebstoffe verwendet, welche
im ausgehärteten Zustand eine vollständig transparente Schicht bilden und somit den
ästhetischen Eindruck auch an den Fügestellen zwischen Profilelement und Konstruktionselement
erhalten. Um die Transparenz des ausgehärteten Klebemittels nicht zu verschlechtern,
ist es daher entscheidend, dass die Mikrokugeln im Klebstoff als solche nicht sichtbar
sind und diesen somit nicht eintrüben.
[0031] Dies kann nach einer weiteren Lehre der Erfindung dadurch erreicht werden, dass die
Abstandshalter aus einem polymeren Kunststoff gefertigt sind, dessen Brechungsindex
im Wesentlichen dem des eigentlichen Klebemittels entspricht. Hierdurch wird eine
Vielfachlichtbrechung- und reflexion in der Klebemittelschicht vermieden, so dass
die Transparenz der Klebemittelschicht weiterhin gewährleistet ist.
[0032] Ein weiterer Vorteil polymerer Mikrokugeln besteht darin, dass diese einen beispielsweise
durch UV-Aushärtung des Klebemittels induzierten Schrumpfungsprozess, welcher in der
Dicke ungefähr 3 - 5 %, im Volumen ca. Vol.-8% ausmachen kann, mitmachen, so dass
keine sichtbaren Mikrorisse in der Klebeschicht infolge auftretender Spannungen zwischen
dem schrumpfenden Klebemittel und den Mikrokugeln auftreten. Der übliche Anteil der
Mikrokugeln am Gesamtvolumen des Klebemittels liegt typischerweise bei ca. 0,01 Vol.-%.
[0033] Alternativ oder ergänzend zu einer Klebeverbindung kann das Profilelement das Konstruktionselement
nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umgreifen und mit dem Konstruktionselement
durch Klemmung kraftschlüssig verbunden sein. Insbesondere bei einer ausschließlich
durch Klemmung bewirkten Verbindung zwischen Profilelement und Konstruktionselement
ist es problemlos möglich, das Profilelement zur Wartungs- und/oder Reparatur des
oder der Leuchtmittel temporär zu entfernen.
[0034] Eine spezielle Ausgestaltung der Erfindung sieht hierbei vor, dass die Stärke der
Klemmung durch Stellschrauben, mit welchen sich das Profilelement zumindest auf einer
Seite von dem transparenten Konstruktionselement abdrückt, einstellbar ist. Insbesondere
kann das Profilelement eine Mehrzahl, insbesondere regelmäßig entlang seiner Längserstreckung
angeordneter, Flanschabschnitte aufweisen, mit welchen die Stellschrauben verschraubt
sind. Hierdurch wird eine über die gesamte Längserstreckung des Profilelements fein
einstellbare Klemmung realisiert.
[0035] Ergänzend oder alternativ zu dem Vorstehenden ist es auch möglich, das Profilelement
an wenigstens einem seiner beiden Längsenden über eine Endkappe mit dem Konstruktionselement
zu verbinden. Über derartige Endkappen ist es ferner möglich, eine stirnseitige Abdichtung
des das wenigstens eine Leuchtmittel aufnehmenden Volumens zu erreichen.
[0036] Ein weiterer Aspekt bei der Gestaltung der Beleuchtungseinheit ist die Realisierung
einer Stromversorgung für das wenigstens eine Leuchtmittel. Hierbei kann nach einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die elektrischen
Leiter zur Energieversorgung an wenigstens einer Kantenfläche des plattenförmigen
Konstruktionselementes angeordnet sind. Beispielsweise kommen hierfür sehr dünne Metallstreifen
in Frage, die flach auf die Kantenfläche des Konstruktionselementes geklebt werden.
Dies hat den Vorteil, dass die gesamte sichtbare Fläche des Konstruktionselementes
- etwa einer Glasscheibe - durch auf der Fläche des Konstruktionselementes sichtbare
elektrische Leiter nicht beeinträchtigt wird.
[0037] Die zuvor beschriebene Stromversorgung entlang der Kantenflächen ist unabhängig von
der zuvor erläuterten Beleuchtungseinheit und stellt eine separate Erfindung dar.
[0038] Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
[0039]
- Fig. 1
- eine aus dem Stand der Technik bekannte Beleuchtungseinheit in schematisierter Querschnittsansicht,
- Fig. 2
- eine weitere aus dem Stand der Technik bekannte Beleuchtungseinheit in schematisierter
Querschnittsansicht,
- Fig. 3
- eine Beieuchtungseinheit in schematisierter Querschnittsansicht,
- Fig. 4
- eine Beleuchtungseinheit in einer zu Fig. 3 alternativen Ausgestaltung in schematisierter
Querschnittsansicht,
- Fig. 5
- die Beleuchtungseinheit aus Fig. 3 in perspektivischer Ansicht,
- Fig. 6
- eine Beleuchtungseinheit mit einem Profilelement in zu Fig. 3 abgewandelter Ausgestaltung
in perspektivischer Ansicht,
- Fig. 7
- eine Beleuchtungseinheit mit einem Profilelement in zu Fig. 3 abermals abgewandelter
Ausgestaltung in schematisierter Querschnittsansicht,
- Fig. 8
- die Beleuchtungseinheit aus Fig. 3 mit mittels Endkappen an dem Konstruktionselement
befestigtem und abgedichtetem Profilelement in schematisierter Seitenansicht,
- Fig. 9
- die Beleuchtungseinheit aus Fig. 8 in Draufsicht,
- Fig. 10
- die Beleuchtungseinheit aus Fig. 3 mit teilweise mit einer lichtstreuenden Beschichtung
versehener Strahlaustrittsfläche,
- Fig. 11a,b
- zwei Polardiagramme zur Darstellung der Verdrehung des Intensitätsmaximums des auf
die Fasenfläche der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit aus Fig. 3 fallenden Lichtes
bei einem Fasenwinkel von ca. 28°,
- Fig. 12a,b
- die in der Klebeschicht zwischen einem Metallprofil und einer Glasscheibe auftretenden
Scherspannungen,
- Fig. 13
- eine Vitrine oder ein Ladenbauelement zur Präsentation hochwertiger Waren in Regalform
mit in die Regalböden integrierter erfindungsgemäßer Beleuchtungseinheit in schematisierter
Seitenansicht,
- Fig. 14
- eine weitere Vitrine oder ein weiteres Ladenbauelement mit in die Seitenwände integrierter
erfindungsgemäßer Beleuchtungseinheit in Draufsicht und
- Fig. 15
- ein Glasvordach eines Wohnhauses mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit in
Seitenansicht.
[0040] In Fig. 1 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Beleuchtungslösung für Vitrinen
u.dgl. im Querschnitt dargestellt. Im Einzelnen zeigt Fig. 1 eine Glasscheibe 30 als
Seitenwand oder Regalboden einer Glasvitrine, in deren Verlängerung ein offenes Profil
angeordnet ist, welches parallel zur Kantenfläche 30x der Glasscheibe 30 über diese
hinausragt. In diesem Bereich ist ein Leuchtmittel 10 angeordnet, welches derart ausgerichtet
ist, dass es den in der Vitrine präsentierten Gegenstand (nicht dargstellt) direkt
beleuchtet. Wie dem in der Fig. 1 gezeigten Aufbau unmittelbar zu entnehmen ist, ist
das Leuchtmittel 10 nicht gegen Verschmutzung und Beschädigung infolge eindringender
Feuchtigkeit geschützt. Ferner ist ein Verbergen des Leuchtmittels 10 nur durch eine
optisch unvorteilhafte Verbreiterung des Profils senkrecht zur Erstreckung der Glasscheibe
30 und durch einen umgebogenen Endabschnitt am freien Profilende 20a möglich, was
die Betrachtungsmöglichkeit des beleuchteten Gegenstandes einschränkt.
[0041] Bei der in der Fig. 2 dargestellten, aus dem Stand der Technik bekannten Beleuchtungslösung
ist an die abgeschrägte Kantenfläche einer Glasscheibe 30* ein weiteres Glaselement
40* mit ebenfalls abgeschrägter Kantenfläche vorgesehen, auf dessen dem zu beleuchtenden
Gegenstand zugewandter Seite ein Leuchtmittel, vorliegend eine Leuchtdiode 10*, angeordnet
ist. An dieser Lösung ist nachteilig, dass das Leuchtmittel 10* vom Betrachter aus
sichtbar ist und zudem wiederum kein Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit
oder Verschmutzung vorgesehen ist. Bei der Verwendung von nichttransparentem Glas
zur rückseitigen Kaschierung des Leuchtmittels wird das Blickfeld des Betrachters
stark eingeschränkt.
[0042] In Fig. 3 ist nun eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinheit mit verschiedenen, die
Erfindung in vorteilhafter Weise weiterbildenden Ausgestaltungen in schematisierter
Querschnittsansicht dargestellt. Sie umfasst ein Leuchtmittel 1, vorliegend eine Mehrzahl
auf einer Leiste 1a angeordneter Leuchtdioden (vgl. auch Fig. 4), welche bevorzugt
weißes Licht emittieren. Das Licht trifft auf eine an einem plattenförmigen transparenten
Konstruktionselement, vorliegend einer Glasscheibe 3, vorgesehene, einen in der Flucht
der Glasscheibe 3 angeordneten Freiraum 5 definierende Fasenfläche 3a als Kantenfläche
der Glasscheibe 3 und tritt aus der Glasscheibe 3 an deren gegenüberliegender Seite,
der Plattenfläche 3b, gerichtet wieder aus. Die Glasscheibe kann dabei als Einscheiben-Sicherheitsglas
(ESG) ausgebildet sein.
[0043] Die Beleuchtungseinheit umfasst ferner ein Profilelement, welches vorliegend als
Edelstahlprofil 2 ausgebildet ist.
[0044] Das Profil weist einen ersten Flanschabschnitt 2b auf, welcher parallel zur Oberseite
der Glasscheibe 3 ausgerichtet ist und mit dieser über eine Klebeverbindung 4 fest
verbunden ist. Das Profil 2 weist ferner einen zweiten Abschnitt 2c auf, welcher parallel
zur Fasenfläche 3a ausgerichtet ist, so dass die an seiner Innenseite ebenfalls über
die gemeinsame Leiste 1a durch Kleben befestigte Leuchtdioden 1 senkrecht zur Fasenfläche
3a in diese einstrahlen. Die Leuchtdiodenleiste 1a kann ihrerseits jedoch auch mit
einer Justiermechanik (nicht dargestellt) versehen sein, mittels derer die relative
Position der Leuchtdioden 1 zur Fasenfläche 3a präzise eingestellt werden kann, so
dass eine strenge Parallelität zwischen der Fasenfläche 3a und dem korrespondierenden
Abschnitt 2c des Profils 2 auch dann nicht vorliegen muss, wenn eine senkrechte Einstrahlrichtung
gewünscht ist. Schließlich umfasst das Profil 2 noch einen L-förmigen Abschnitt 2a,
welcher die Glasscheibe 3 an deren Unterseite umgreift.
[0045] Der vorliegend gewählte Fasenwinkel von α = ca. 28° ermöglicht bei senkrechter Lichteinstrahlung
in die Fasenfläche 3a einen Abstrahlwinkel der gerichteten Strahlung aus der Glasscheibe
3 von β = ca. 45°, jeweils bezogen auf das Intensitätsmaximum der von den Leuchtdioden
1 emittierten Strahlung (vgl. Fig. 11a, 11b). Durch eine Variation der Winkelstellung
der Leuchtdiode 1 einerseits oder des Winkels der Fasenfläche 3a andererseits lässt
sich nun der Abstrahlwinkel β als Winkel des aus der Glasscheibe 3 austretenden Lichts
zum Lot der Lichtaustrittsfläche 3b in einem weiten Bereich variieren, so dass in
einer mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit versehenen Glasvitrine durch das
gerichtet aus dem Konstruktionselement austretende Licht optimale Beleuchtungsverhältnisse
eingestellt werden können. Ein weiterer Vorteil der Beleuchtungseinheit der Fig. 3
besteht darin, dass von dem Profil 2 der Freiraum 5 umschlossen wird, welcher erfindungsgemäß
in der Flucht der Glasscheibe 3 liegt und in dem die Leuchtdiodenleiste 1a, 1 problemlos
untergebracht werden kann, wobei diese insbesondere durch die Kapselung in dem Profilelement
2 gleichzeitig vor Feuchtigkeit und Verschmutzung dauerhaft geschützt ist. Die Verblendung
der üblicherweise grünen Glaskantenfläche durch ein ästhetisch anspruchsvolles Metallprofil
wertet diese zudem optisch auf, wobei das Metallprofil auch als Stoßschutz fungiert.
Da, wie bereits erwähnt, die Leuchtdioden in der Flucht der Glasscheibe 3 angeordnet
sind und somit die Beleuchtungseinheit den Rand der Glasscheibe 3 nicht wulstartig
verbreitert, entsteht somit eine kompakte, hinsichtlich des Designs minimalistische
und hochwertige Beleuchtungslösung.
[0046] Die Figuren 11a und 11b zeigen nun in Polardarstellung die Wickelstellung des Intensitätsmaximums
der annähernd Gaussförmigen Strahlverteilung des von den Leuchtdioden 1 emittierten
Lichtes beim Eintritt in die Glasscheibe 3 über die Fasenfläche 3a (Fig. 6a) und beim
Austritt aus der Glasscheibe 3 über die Fläche 3b. Gemäß Fig. 6a tritt das Licht der
Dioden 1 mit seinem Intensitätsmaximum unter einem Einfallswinkel von 0°, d.h. senkrecht
zur Fasenfläche 3a, in die Glasscheibe 3 ein und verlässt diese über die Plattenfläche
3b als Lichtaustrittsfläche bei einem gewählten Fasenflächenwinkel von α = ca. 28°
an der gegenüberliegenden Fläche 3b unter einem Austrittswinkel β von ca. 45°, wie
in Fig. 11b dargestellt. Die Verdrehung des Austrittswinkels um ca. 45° in Bezug auf
den Eintrittswinkel lässt sich demnach durch den Winkel α der Fasenfläche 3a relativ
zur Oberfläche der Glasscheibe 3 ebenso wie durch die Einstellung der Position der
Leuchtdioden 1 relativ zur Fasenfläche 3a, d.h. durch Einstellung des Strahleintrittswinkels
präzise festlegen.
[0047] Bei der Beleuchtungseinheit der Fig. 3 ist die Leuchtdiodenleiste 1, 1a mit dem Profil
2 durch eine Klebeverbindung verbunden. Das Profil 2 ist seinerseits über eine Klebeverbindung
4 mit der Glasscheibe 3 verklebt. Hierdurch entsteht insgesamt ein fester Verbund
zwischen Leuchtdioden 1, Profil 2 und Glasscheibe 3, was eine effektive Kühlung der
Leuchtdioden 1 erlaubt. Diese geben nämlich einen Teil der von ihnen produzierten
Wärme über die Klebeverbindung an das Metallprofil ab, welches die Wärme über die
Klebeverbindung 4 teilweise an die Glasscheibe weiterleitet. Hierbei tritt jedoch
eine Erwärmung des Metallprofils 2 gegenüber der Glasscheibe 3 auf, was infolge der
stärkeren Wärmedehnung des Metalls des Profils 2 gegenüber der Glasscheibe 3 zu Scherspannungen
in der das Profil 2 mit der Glasscheibe 3 verbindenden Klebeverbindung 4 führt. Diese
bleiben jedoch dann unter einem kritischen Wert, wenn das Metallprofil 2 durch einen
entsprechend dünnwandigen, filigranen Aufbau eine genügend große Nachgiebigkeit aufweist
und entsprechend ein hinreichend nachgiebiger, aber dennoch fester Klebstoff gewählt
wird. Ein geeigneter Klebstoff wird beispielsweise von der Bohle AG unter der Porduktbezeichnung
LV 740 vertrieben.
[0048] Die in den Figuren 12a und 12b dargestellten Diagramme zeigen die in der Klebstoffschicht
4 auftretenden Scherspannungen entsprechend einer Simulationsrechnung für ein 0,5
mm dickes Edelstahlprofil der Länge 1000 mm und der Breite (im ungebogenen Zustand)
von 24 mm bei einer Temperaturerhöhung gegenüber der Glasscheibe 3 von 20 K. Die Dicke
der Klebstoffschicht 4 wurde dabei mit 80 µm angesetzt bei einer Breite der Klebeverbindung
von 8 mm. Das Ergebnis der Simulationsrechnung ist in Fig. 12a in einer Übersicht
dargestellt, wobei auf der Abszisse die halbe Länge des 1000 mm langen Metallprofils,
d.h. der Abstand des Simulationspunktes von der Längsmitte des Profils aufgetragen
ist. Wie nun in dem Diagramm der Fig. 12a dargestellt, beträgt die Scherspannung in
der Klebeschicht in der Längsmitte des Edelstahlprofils Null und steigt erst jenseits
eines Abstandes von 400 mm zur Längsmitte des Profils nennenswert an.
[0049] Wie in der Ausschnittsvergrößerung der Fig. 12b dargestellt, steigt dabei die Spannung
zwischen einem Abstand von 450 mm bis zu einem Längsende des Metallprofils (Abstand
= 500 mm) von einem Wert von 0,5 N/mm
2 auf einen Endwert von 4 N/mm
2 an. Dieser Wert liegt nach wie vor deutlich unterhalb einer kritischen Schwelle,
welche bei dem vorstehend beispielhaft genannten Klebstoff LV 740 bei etwa 20 N/mm
2 liegt. Bereits bei einem Abstand vom Längsende des Metallprofils von weniger als
20 mm sinkt die Spannung in der Klebeschicht auf unter 50% des Endwertes an, wie in
Fig. 7 leicht abzulesen ist.
[0050] Insgesamt dokumentiert die in Fig. 12 dargestellte Simulationsrechnung, dass die
Verklebung an den Enden des Metallprofils besonders sorgfältig durchgeführt werden
muss.
[0051] Hierbei ist jedoch Voraussetzung, dass die Dicke der Klebeschicht über die gesamte
Länge und Breite der Klebeverbindung einen Minimalwert von 80 µm, insbesondere an
den Enden des Profils, nicht unterschreitet. Dies lässt sich in vorteilhafter Weise
dadurch erreichen, dass dem Klebemittel Mikrokugeln als Abstandshalter zwischen den
Fügepartnern zugegeben werden, welche gleichmäßig in dem Klebemittel dispergiert sind
und sich somit gleichmäßig auf der Klebefläche verteilen, wodurch eine punktuelle
Unterschreitung der geforderten Mindestdicke der Klebeschicht wirksam verhindert wird.
Zweckmäßigerweise weisen die Mikrokugeln dabei einen mittleren Durchmesser von 80
µm bei einer Schwankungsbreite von ca. 1,5 µm auf. Eine Beimischung von 0,01 Vol.-%
hat sich in Untersuchungen der Anmelderin als ausreichend erwiesen. Um die völlige
Transparenz der Klebeschicht auch bei Beimischung der Mikrokugeln zu erhalten, sind
die Mikrokugeln vorliegend aus einem polymeren Kunststoff gefertigt, so dass ihr Brechungsindex
sich praktisch nicht von dem der umgebenden Klebemasse unterscheidet. Hierdurch werden
vielfach Lichtbrechungen und -reflexionen innerhalb der Klebeschicht vermieden und
somit eine optische unvorteilhafte Eintrübung derselben verhindert.
[0052] In Fig. 4 ist eine zu Fig. 3 alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit
dargestellt. Sie umfasst als transparentes Konstruktionselement eine doppelschichtige
Verbundsicherheitsglasscheibe (VSG) 300. Bei dieser ist die obere Schicht 310 gegenüber
den unteren Schicht 320 zurückversetzt, wodurch in der Flucht der VSG-Scheibe 300
durch die gestufte gemeinsame Kantenfläche der Schichten 310, 320 ein Freiraum gebildet
ist. In diesem ist das Leuchtmittel, vorliegend wiederum eine Mehrzahl auf einer gemeinsamen
Leiste (nicht im Einzelnen dargestellt) angeordneter Leuchtdioden 100 angeordnet und
durch Verkleben auf der Innenfläche eines Profils 200 gehalten.
[0053] Die gezeigte Leuchtdiode 100 ist derart ausgerichtet, dass das abgestrahlte Licht
in den vorspringenden Abschnitt der unteren Glasschicht 320 eintritt und an dessen
Unterseite als Lichtaustrittsfläche 320b gerichtet wieder austritt.
[0054] Das Profil 200 ist gegenüber dem Profil 2 der Figur 3 geringfügig abweichend gestaltet.
Es umfasst wiederum einen Abschnitt 200a, welcher sich diesmal bis zur Unterseite
der Glasscheibe 300 erstreckt, diese jedoch nicht umgreift. Am Kantenabschluss des
Profilabschnitts 200a ist der Freiraum 500, in dem die Leuchtdioden 100 angeordnet
sind, durch eine wulstartige Schicht 400a eines gummiartigen Klebers abgedichtet.
Durch die hohe Elastizität dieser Klebeschicht 400a entstehen zwischen dem Glas 300
und dem Profilende 200a an dem vergleichsweise dünnen unteren Kantenbereich der Glasschicht
320 keine nennenswerten Spannungen. Ferner sorgt die Klebeschicht 400a für eine vollständige
Abdichtung des Freiraums 500, so dass keine Feuchtigkeit eindringen kann. Die Eigenschaft
des Profilelements 200 aus Fig. 4, die Glasscheibe 300 nicht zu umgreifen, kann auch
auf gefaste Scheiben, wie in Fig. 3 dargestellt, übertragen werden. Hierbei kommt
am Flanschabschnitt 200a zur Abdichtung des zwischen Profil und Glasscheibe gebildeten
Freiraums wiederum bevorzugt ein gummiartiger Kleber zum Einsatz.
[0055] In Figur 5 ist nun eine weitere Ausgestaltung der Beleuchtungseinheit der Fig. 3
dargestellt. Das Ausführungsbeispiel betrifft eine besonders vorteilhafte Art der
Stromzuführung zu der Leuchtdiodenleiste 1, 1a. Dabei ist die Stromzuführung als flacher
Metallstreifen 6, insbesondere als Kupfer- und Edelstahlstreifen, ausgeführt, welcher
am oberen Rand der Beleuchtungseinheit auf der oberseitigen Kantenfläche der Glasscheibe
3 geführt ist und im Bereich der Fasenfläche durch ein kurzes Verbindungskabel 6a
mit der Leuchtdiodenleiste 1, 1a verbunden ist.
[0056] Weitere Möglichkeiten der Befestigung des Profilelements 2 an der Glasscheibe 3 als
Konstruktionselement sind in den Fig. 6 bis 9 dargestellt.
[0057] Fig. 6 zeigt perspektivischer Ansicht die Beleuchtungseinheit gemäß Fig. 3 mit einem
mit der Glasscheibe 3 als Konstruktionselement durch Klemmung kraftschlüssig verbundenen
Profilelement 2. Im Einzelnen weist das Profilelement 2 an seinem die Glasscheibe
3 L-förmig umgreifenden Abschnitt 2a eine Mehrzahl regelmäßig entlang seiner Längserstreckung
angeordneter Flanschabschnitte 2d auf. Die Flanschabschnitte 2d weisen jeweils eine
mit einem Gewinde versehene Öffnung auf, in welche Stellschrauben eingeschraubt sind,
die den Profilabschnitt 2a über die gesamte Längserstreckung des Profils 2 zum Zwecke
einer präzisen Einstellung der Klemmkraft kontrolliert von der Glasscheibe 3 abdrücken.
Hierdurch wird eine sichere, gleichmäßig über die gesamte Längserstreckung von Profilelement
und Konstruktionselement wirkende Klemmverbindung realisiert. Die Klemmverbindung
gemäß Fig. 6 kann ergänzend zu der in Fig. 3 gezeigten Klebeverbindung 4 hinzutreten.
[0058] Gemäß Fig. 7 ist das Profilelement 2' derart ausgebildet, dass die von dem ersten
Flanschabschnitt 2b' und dem vorliegend gewinkelten Flanschabschnitt 2c' begrenzte
freie Höhe geringer ist als die Dicke der Glasscheibe 3. Entsprechend ergibt sich
eine kraftschlüssige Verbindung, d.h. eine Klemmverbindung, zwischen dem Profilelement
2', und der Glasscheibe 3, da diese das Profilelement 2' beim Einschieben in das Profilelement
2' aufbiegt. Hierdurch kann das Profilelement leicht zur Wartungs- und/oder Reparatur
des oder der Leuchtmittel 1 temporär entfernt werden. Wiederum kann die Klebeverbindung
zu der Klebeverbindung hinzutreten (nicht dargestellt).
[0059] Die Fig. 8 und 9 betreffen eine Beleuchtungseinheit nach der Fig. 3, bei dem das
Profilelement 2 mithilfe von Endkappen 2e, welche jeweils auf das an der Glasscheibe
3 ausgerichtete Profilelement 2 stirnseitig aufgeschoben werden, an der Glasscheibe
- ggf. zusätzlich - gesichert wird. Ferner dienen die Endkappen dazu, das Volumen
zwischen Profil 2 und Glasscheibe 3 stirnseitig abzudichten.
[0060] Eine besonders vorteilhafte Abwandlung der Beleuchtungseinheit aus Fig. 3 ist in
Fig. 10 in schematisierter Querschnittsansicht dargestellt. Hier ist an der als Lichtaustrittsfläche
fungierenden unteren Plattenfläche 3b der Glasscheibe 3 ein sich parallel zur Glaskante
erstreckender Streifen einer lichtstreuenden Beschichtung 3c zur Erzeugung einer lokal
lichtstreuenden Oberfläche angebracht. Der Beschichtungsstreifen 3c hat die Funktion,
den in einem Einfallswinkel θ - der vorliegend größer als der Grenzwinkel θ der Totalreflexion
ist - von innen auf die Lichtaustrittsfläche 3b auftreffenden Anteil des von den LEDs
1 in die Glasscheibe 3 eingestrahlten Lichts an der Lichtaustrittsfläche 3b aus der
Glasscheibe 3 als Streulicht auszuleiten, so dass der in die Glasscheibe 3 rückreflektierte
Anteil der Lichtintensität minimiert ist. Untersuchungen der Anmelderin haben hierbei
gezeigt, dass sich bei dem aus der Glasscheibe 3 austretenden Licht somit ein Intensitätsgewinn
von ca. 10 % erreichen lässt. Trifft ferner das Licht aus dem Inneren der Glasscheibe
unter dem Brewsterwinkel auf die durch die Lichtsaustrittsfläche 3b definierte Grenzfläche
zwischen der Glasscheibe 3 und der umgebenden Luft, so werden die Lichtanteile mit
parallel zur Einfallsebene ausgerichteter Polarisation nach dem brewsterschen Gesetz
nicht wieder ins Innere der Glasscheibe - oder verallgemeinert ausgedrückt des transparenten
plattenförmigen Konstruktionselement - reflektiert, was einen weiteren Intensitätsgewinn
ermöglicht.
[0061] In den Ausführungsbeispielen der Figuren 13 und 14 sind nun in einer schematisierten
Ansicht Glasvitrinen oder Ladenbauelemente dargestellt, welche mit Beleuchtungseinheiten
gemäß Fig. 3 versehen sind. Im Falle der Fig. 13 ist ein Regal mit drei gläsernen
Regalböden dargestellt, bei dem bei den beiden oberen Regalböden die jeweils dem Betrachter
B zugewandte äußere Kante 9 als Beleuchtungseinheit gemäß Fig. 3 ausgebildet ist.
Die Beleuchtungseinheit bestrahlt somit den auf dem jeweils darunter liegenden Regalboden
angeordneten Gegenstand unter einem Abstrahlwinkel von ca. 45° und ist für den Betrachter
B nicht einsehbar, behindert dabei gleichzeitig auch nicht sein Blickfeld.
[0062] Im Ausführungsbeispiel der Fig. 14 sind die gläsernen Seitenwände einer Vitrine an
ihrer jeweiligen dem Betrachter B zugewandten Kante mit einer Beleuchtungseinheit
gemäß Fig. 3 versehen. Diese wiederum bestrahlen den in der Vitrine aufgestellten
Gegenstand unter einem Beleuchtungswinkel von 45°, ohne das Blickfeld des Betrachters
einzuschränken.
[0063] In Fig. 15 ist schließlich ein Glasvordach eines Wohnhauses mit einer erfindungsgemäßen
Beleuchtungseinheit in Seitenansicht dargestellt. Das Glasvordach ist aus VSG der
im Zusammenhang mit Fig. 4 beschriebenen Art gebildet und weist eine Beleuchtungseinheit
gemäß Fig. 4 auf. Hierdurch wird eine gute Ausleuchtung des Eingangsbereichs des Hauses
bei gleichzeitig ansprechendem Design des Vordachs infolge der dezenten Unterbringung
der Beleuchtungseinheit in der Außenkante des Vordachs erreicht.
1. Beleuchtungseinheit
- mit wenigstens einem Leuchtmittel (1, 100) und
- mit einem im wesentlichen plattenförmigen, transparenten Konstruktionselement (3,
300) mit einer Kantenfläche (3a) und zwei sich gegenüberliegenden Plattenflächen,
- wobei durch die Kantenfläche (3a) des Konstruktionselementes (3, 300) ein Freiraum
(5, 500) in der Flucht des Konstruktionselementes (3, 300) gebildet ist und
- wobei das wenigstens eine Leuchtmittel (1, 100) im Wesentlichen in dem Freiraum
(5, 500) angeordnet ist und in dem Freiraum (5, 500) gehalten ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- das wenigstens eine Leuchtmittel (1, 100) zu der Kantenfläche des Konstruktionselementes
(3, 300) hin derart ausgerichtet ist, dass das von dem Leuchtmittel (1, 100) emittierte
Licht über die Kantenfläche in das Konstruktionselement eingestrahlt wird und an einer
Plattenfläche als Lichtaustrittsfläche aus dem Konstruktionselement gerichtet wieder
austritt.
2. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Freiraum (5) durch eine in der Kantenfläche des Konstruktionselementes (3) vorgesehene
Fasenfläche (3a) gebildet ist.
3. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Konstruktionselement (300) mehrschichtig ausgebildet ist und der Freiraum (500)
durch wenigstens eine zurückversetzte Schicht (310) des Konstruktionselementes (300)
gebildet ist.
4. Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass dem wenigstens einen Leuchtmittel (1) zur Strahlformung eine Mikrooptik zugeordnet
ist.
5. Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Konstruktionselement (3) an der Lichteintritts- und/oder Lichtaustrittsfläche
(3b, 320) zumindest teilweise mit einer lichtstreuenden Oberfläche in Form einer Oberflächenaufrauhung
und/oder Beschichtung (3c) versehen ist.
6. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die lichtstreuende Beschichtung (3c) an der Lichtaustrittsfläche (3b) derart angeordnet
ist, dass die in einem Einfallswinkel größer oder gleich dem Grenzwinkel der Totalreflexion
von innen auf die Lichtaustrittsfläche (3b) auftreffenden Anteile des von dem wenigstens
einen Leuchtmittel in das Konstruktionselement (3, 300) eingestrahlten Lichts, aus
dem Konstruktionselement (3, 300) wieder austreten.
7. Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fasenfläche (3a) entlang ihrer Längserstreckung zumindest teilweise von einem
Profilelement (2), insbesondere einem Metallprofil, bevorzugt einem Edelstahlprofil,
oder einem Profil aus einem Kunst- oder Faserwerkstoff, eingefasst ist, wobei das
Profilelement (2) gemeinsam mit dem Konstruktionselement (3) einen Freiraum (5) umschließt,
in dem das wenigstens eine Leuchtmittel (1) angeordnet ist.
8. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Leuchtmittel (1) an dem Profilelement (2) befestigt, insbesondere
verklebt ist.
9. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Profilelement (2) mit dem Konstruktionselement (3) mittels einer Klebeverbindung
(4) verbunden ist.
10. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das verwendete Klebemittel Abstandshalter, bevorzugt in Form von Mikrokugeln, zur
Einstellung der Mindestdicke der Klebemittelschicht enthält, wobei die Abstandshalter
insbesondere aus einem polymeren Kunststoff gefertigt sind.
11. Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Profilelement (2) das Konstruktionselement (3) umgreift und mit dem Konstruktionselement
(3) durch Klemmung kraftschlüssig verbunden ist.
12. Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass das Profilelement (2) an wenigstens einem seiner beiden Längsenden über eine Endkappe
(2e) mit dem Konstruktionselement (3) verbunden ist.
13. Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
die elektrischen Leiter (6) zur Energieversorgung des wenigstens einen Leuchtmittels
(1) an wenigstens einer Kantenfläche des plattenförmigen Konstruktionselementes (3)
angeordnet sind.
14. Vitrine, Ladenbau- oder Möbelelement zur Präsentation von Waren, insbesondere von
hochwertigen Waren, wie Schmuck, Uhren, Kunstgegenständen oder dgl., mit wenigstens
einer Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
15. Verglasungselement, insbesondere Glasvordach oder - pergola, mit einer Beleuchtungseinheit
nach Anspruch 3.