[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung.
[0002] Bekannte Leuchtvorrichtungen, die wenigstens eine Leuchtdiode bzw. vorzugsweise eine
Mehrzahl von Leuchtdioden aufweisen, dienen meist der Substitution der schon lange
bekannten Leuchtstoffröhre. Je nach Ausführung spricht man in diesem Zusammenhang
daher von LED-Linearleuchten. Derartige Leuchtvorrichtungen sind beispielsweise aus
der
DE 20 2012 101 571 U1 und der
DE 10 2013 213 767 A1 bekannt.
[0003] Es besteht ein Bedürfnis, diese bekannten Leuchtvorrichtungen weiter zu entwickeln
und insbesondere hinsichtlich ihrer Funktionalität und Betriebssicherheit, gerade
im Hinblick auf die Eignung bei Anwendungen, wo es zu Feuer- und Explosionsgefahren
kommen kann, zu verbessern.
[0004] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchtvorrichtung anzugeben, die
gegenüber solchen des Standes der Technik einfacher und sicherer aufgebaut ist und
eine erhöhte Funktionalität und Betriebssicherheit aufweist.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Leuchtvorrichtung mit den Merkmalen
des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
[0006] Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass
sie ein Basiselement aufweist und ein mit dem Basiselement verbundenes Lichtleitungselement,
wobei die Leuchtvorrichtung wenigstens eine Leuchtdiode aufweist, wobei wenigstens
ein Bereich der Wandung des Lichtleitungselements mit einer der Leuchtdiode zugewandten
Innenfläche lichtdurchlässig ausgebildet ist, wobei in der Leuchtvorrichtung wenigstens
eine Kammer ausgebildet ist, wobei die wenigstens eine Kammer zumindest abschnittsweise
von einer Basiselementwandung begrenzt ist, und wobei die wenigstens eine Kammer ein
Inertgas enthält.
[0007] Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung mit den vorstehend genannten Merkmalen löst
die Aufgabe der Erfindung vollständig. Die Leuchtvorrichtung ist gegenüber solchen
des Standes der Technik sicherer aufgebaut und weist eine erhöhte Funktionalität und
Betriebssicherheit auf.
[0008] In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung gewährleistet die erfindungsgemäße
Leuchtvorrichtung auch eine verbesserte Abfuhr der durch die Leuchtdioden erzeugten
Wärme.
[0009] In einer ganz bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein,
dass die Leuchtvorrichtung derart gebildet ist, dass das Inertgas ausgewählt ist aus
Kohlendioxid, Stickstoff, Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon, Schwefelhexafluorid,
1,1,1,2-Tetrafluorethan, Pentafluorethan, 1,1,1,2,3,3,3-Heptafluorpropan, Trifluormethan
und Mischungen der Vorgenannten.
[0010] Die Auswahl der vorstehend genannten Inertgase für die Füllung der Kammer der Leuchtvorrichtung
gewährleistet, dass es bei einer technischen Fehlfunktion der Leuchtvorrichtung nicht
zu einer Zündung des Gases oder Gasgemisches kommen kann, das in der Umgebung der
Leuchtvorrichtung vorhanden ist oder das sich in der Kammer der Leuchtvorrichtung
befindet bzw. dort eingedrungen ist.
[0011] Die vorstehend genannten Inertgase sind ganz besonders vorteilhaft dafür geeignet,
einen Zündfunken oder Lichtbogen, der auf Grund einer Fehlfunktion der Leuchtvorrichtung
von den elektrischen Komponenten der Leuchtvorrichtung ausgehen kann, zum Erlöschen
zu bringen, ohne dass ein ggf. zündfähiges Gas oder Gasgemisch in der Umgebung der
Leuchtvorrichtung oder in ihrem Inneren gezündet wird.
[0012] Die Konzentration des Inertgases kann dabei so gewählt werden, dass der Sauerstoffanteil
in der Kammer, der von der Luft stammt, wenn die Kammer der Leuchtvorrichtung beim
Bau selbiger noch geöffnet ist, sehr gering ist. Bevorzugt ist hierbei eine Sauerstoffkonzentration
im Bereich von 0,01 bis 0,5 Vol.-%.
[0013] Um diese Sauerstoffkonzentration in der Kammer der Leuchtvorrichtung zu erreichen
bzw. einzustellen, kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass die Kammer mit dem Inertgas
eine ausreichende Zeit durchspült wird, wodurch die darin befindliche Luft und der
in der Luft befindliche Sauerstoff verdrängt wird. In einer alternativen, ebenfalls
sehr günstigen Technik kann vorgesehen sein, dass die Kammer der Leuchtvorrichtung
zumindest teilweise ausgepumpt wird und anschließend das Inertgas bis zum gewünschten
Druck in die Kammer einstömt.
[0014] Der Druck des Inertgases kann mit Vorteil so gewählt werden, dass dieser in der Kammer
größer bzw. erhöht ist gegenüber dem Druck in der Außenumgebung der Leuchtvorrichtung.
[0015] Ein typischer Wert für den Druck des Inertgases in der Kammer der Leuchtvorrichtung
ist 1,05 bis 3,0 bar.
[0016] Daher kann im Falle einer Undichtigkeit das Inertgas aus der Kammer der Leuchtvorrichtung
ausströmen, so dass in einem solchen Fall bei einer Fehlfunktion keine Gefahr von
den elektrischen Komponenten der Leuchtvorrichtung für die Atmosphäre in der Außenumgebung
der Leuchtvorrichtung ausgeht.
[0017] Hierdurch ist die Außenumgebung, bei der es ja - wie vorstehende berichtet - zu Feuer-
und Explosionsgefahren kommen kann, von den elektrischen Komponenten der Leuchtvorrichtung
wirksam abgeschottet.
[0018] Eine solche erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung kann so in sogenannten "ex-geschützten
Bereichen" eingesetzt und betrieben werden.
[0019] In einer sehr vorteilhaften Weiterentwicklung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen
sein, dass die Leuchtvorrichtung wenigstens einen Sensor umfasst, der in der Kammer
der Leuchtvorrichtung angeordnet ist.
[0020] Dieser wenigstens eine Sensor kann in einer günstigen Ausführung ein Gassensor sein,
der Parameter des Inertgases erfasst und weiterleitet. Solche Parameter können die
Konzentration, die Temperatur, den Druck, gasspezifische Eigenschaften, wie die Dichte
oder das Wärmeleitvermögen oder andere, und andere mehr umfassen. Die Parameter können
einer Auswertelogik zugeleitet werden, die aus diesen Parametern den ordnungsgemäßen
Betrieb der Leuchtvorrichtung ermittelt und anzeigt.
[0021] Eine solche Überwachung kann dauerhaft durchgeführt werden oder in schneller Folge
getaktet erfolgen, beispielsweise ein- oder mehrmals in einer Minute.
[0022] Bei Änderung eines oder mehrerer Parameter des Inertgases insbesondere in kurzer
Zeit spricht die Auswertelogik an und schaltet die Leuchtvorrichtung über entsprechend
mit ihr verbundene Mittel stromlos, um einer eventuellen von den elektrischen Komponenten
der Leuchtvorrichtung ausgehenden Gefahr zu begegnen.
[0023] Der Sensor in der Kammer der Leuchtvorrichtung kann aber auch so eingerichtet sein,
dass er Parameter eines in die Kammer aus der Außenumgebung eingedrungen Gases erfasst
und weiterleitet.
[0024] Beim Eindringen eines Gases aus der Außenumgebung in die Kammer der Leuchtvorrichtung
besteht die Gefahr, dass es zu einem zündfähigen Gemisch in der Kammer kommt, wobei
so von der Leuchtvorrichtung eine erhebliche Gefahr ausgeht, falls es zur Zündung
des zündfähigen Gasgemisches kommt.
[0025] Auch hierbei erkennt die Auswertelogik, dass ein nicht ordnungsgemäßer Betrieb der
Leuchtvorrichtung vorliegt und schaltet diese stromlos.
[0026] Es kann natürlich mit Vorteil vorgesehen sein, dass der Sensor sowohl Parameter des
Inertgases, wie auch Parameter eines in die Kammer aus der Außenumgebung eingedrungen
Gases erfasst und weiterleitet.
[0027] In einer sehr bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass
der Sensor selbstüberwachend ausgebildet ist.
[0028] Ein solcher selbstüberwachender Sensor ist in der Lage, die eigene ordnungsgemäße
Funktion dauerhaft zu überwachen und bei einer Abweichung, weil der Sensor beispielsweise
defekt wird oder sich seine Eigenschaften auf Grund von Alterungserscheinungen oder
ähnlichem verändern, aktiv zu werden, indem er die Leuchtvorrichtung stromlos schaltet
und so etwaigen von der Leuchtvorrichtung ausgehenden Schäden vorbeugt.
[0029] In einer sehr günstigen bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung
kann vorgesehen sein, dass der Sensor an einer Verschlusskappe angeordnet ist.
[0030] Mit solchen Verschlusskappen wird die Kammer, die zwei offene Enden aufweist, wenigstens
bereichsweise verschlossen.
[0031] Der Sensor kann aber auch an anderer Stelle in der Leuchtvorrichtung angeordnet sein.
[0032] Es versteht sich, dass der Sensor Versorgungsleitung für Energie und Leitungen für
die Signale bzw. Leitungen, die sowohl für die Energieübertragung, wie auch zur Signalweiterleitung
benutzt werden, aufweist bzw. mit solchen verbunden ist.
[0033] Eine Verschlusskappe kann in sehr praktikabler Weise ein Ventil umfassen, um der
Kammer, die die Verschlusskappe an einem Ende verschließt, Inertgas zuzuleiten bzw.
den Druck des Inertgases in der Kammer einzustellen.
[0034] Auf diese Weise ist eine erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung bereitgestellt, die eine
ganz besonders hohe Funktionalität und Betriebssicherheit aufweist.
[0035] In der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung ist wenigstens eine Kammer ausgebildet.
[0036] Es kann aber auch vorgesehen sein, dass zwei, drei oder mehr Kammern in der Leuchtvorrichtung
ausgebildet sind, wobei die zwei, drei oder mehr Kammern untereinander in der Leuchtvorrichtung
verbunden oder nicht verbunden sind.
[0037] In einer ganz bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein,
dass die Leuchtvorrichtung derart gebildet ist, dass in dem Basiselement zwei oder
drei Kammern ausgebildet sind.
[0038] Durch das Ausbilden von zwei oder drei Kammern in der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung
ist diese ganz besonders stabil ausgebildet, insbesondere, was die Steifigkeit und
die Verwindungssteifigkeit angeht.
[0039] Weiterhin ist durch das Ausbilden von zwei oder drei Kammern das Wärmemanagement
einer solchen Leuchtvorrichtung verbessert, da eine günstigere Verteilung und Abgabe
der Wärme, die von den Leuchtdioden erzeugt wird, stattfinden kann.
[0040] Zur Erhöhung der Steifigkeit bzw. des Wärmemanagements können diese Kammern auch
ausgeschäumt sein oder eine andere Füllung aufweisen.
[0041] Schließlich weist eine solche erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung mit zwei oder drei
Kammern auch eine erhöhte Funktionalität auf, da in den Kammern beispielsweise Vorschaltgeräte,
Treiber, Kabel, insbesondere Stromkabel für die Energie zum Betrieb der Leuchtdioden
und Vorschaltgeräte und Treiber, Datenkabel zu den Leuchtdioden und Sensoren, sowie
Sensoren und weitere elektrotechnische Bauteile, insbesondere auch Stromschienen beispielsweise
für die Kontaktierung einer benachbart angeordneten Leuchtvorrichtung aufnehmbar sind.
[0042] Soweit diese selbst Wärme abgeben, kann die Wärme ohne Weiteres durch die die Kammern
begrenzende Basiselementwandung, die zumindest teilweise eine Metallverstärkung aufweist,
aufgenommen und weitergeleitet sowie abgegeben werden.
[0043] Mit besonderem Vorteil ist bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass zwei der
drei Kammern einer solchen erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung mit drei Kammern hinsichtlich
einer Spiegelebene symmetrisch ausgebildet sind.
[0044] Hierdurch resultiert eine ganz besonders hohe Stabilität der Leuchtvorrichtung. Auch
wird durch diese Maßnahme das für die Herstellung des Basiselements notwendig Werkzeug
sowie die Herstellung des Basiselements selbst vereinfacht.
[0045] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass eine Basiselementwandung
ausgebildet ist, welche die Kammer bzw. die Kammern wenigstens teilweise begrenzt.
[0046] Die Basiselementwandung weist zumindest teilweise eine Metallverstärkung auf.
[0047] Das Metall der Metallverstärkung der Basiselementwandung kann ausgewählt sein aus
Eisen, Stahl, Kupfer, Aluminium, Magnesium, Messing, Bronze, und der Mischzusammensetzung
der Vorgenannten.
[0048] Die Metallverstärkung kann mit großem Vorteil in Form einer Folie oder eines Bandes
oder durch Abscheidung in einem Galvanisierungsprozess oder durch Sputtern oder durch
Schleudern oder in einem Hochvakuumverfahren oder in einem 3D-Druckverfahren ausgebildet
sein.
[0049] Dazu kann die Metallverstärkung an einer Oberfläche einer Wandung des Basiselements
aus Polymermaterial oder in einer Wandung des Basiselements aus Polymermaterial angeordnet
sein, so dass bei letzterem das Metall in der Wandung, also wenigstens beidseitig,
bevorzugt allseitig von Polymermaterial umgeben ist.
[0050] Mit Vorteil kann vorgesehen sein, dass im Bereich der Leuchtdiode Metall an der Oberfläche
einer Wandung des Basiselements ausgebildet ist, da in diesem Bereich dann ein besonders
effektiver Wärmeübergang zu dem Metall stattfinden kann.
[0051] Von besonderem Vorteil ist dabei, wenn eine Metallfolie oder ein Metallband zunächst
beispielsweise durch einen Rollverformungsprozess in die gewünschte Raumform gebracht
wird und dieses entsprechend geformte Metall dann in einem Coextrusionsprozess mit
Polymermaterial umspritzt oder Polymermaterial an dieses angespritzt wird. Auf diese
Weise kann leicht ein Basiselement von beliebiger Länge hergestellt werden, das auf
die benötigten Maße geschnitten werden kann.
[0052] Die Dicke der Metallverstärkung kann in vorteilhafter Weise 50 µm bis 500 µm betragen.
[0053] Eine solchermaßen ausgebildete Basiselementwandung, die zumindest teilweise eine
Metallverstärkung aufweist, ist besonders vorteilhaft dafür geeignet, Wärme, die von
den Leuchtdioden der Leuchtvorrichtung beim Betrieb generiert wird, aufzunehmen, weiterzuleiten
und abzugeben.
[0054] Hierdurch wird ein besonders vorteilhaftes Wärmemanagement der erfindungsgemäßen
Leuchtvorrichtung gewährleistet, was sich positiv auf die Lebensdauer und die Eigenschaften
der Leuchtdioden der Leuchtvorrichtung auswirkt.
[0055] Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung weist ein Basiselement auf und ein mit dem
Basiselement verbundenes Lichtleitungselement.
[0056] Das Basiselement der Leuchtvorrichtung kann ebenso wie das Lichtleitungselement aus
einem Polymermaterial mit flammwidrigen Eigenschaften bzw. einer hohen Brandbeständigkeit
bestehen, so dass ein wirksamer Schutz im Brandfall bereitgestellt werden kann. Insbesondere
kann so verhindert werden, dass Teile der Leuchtvorrichtung als Schmelzetropfen (beispielsweise
aus Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat) von der Decke herabtropfen, was auch
aus Sicherheitsaspekten von Nachteil wäre.
[0057] Dadurch, dass die Wandung des Lichtleitungselements eine geschlossene Wandung aus
einem Polymermaterial ist, ist diese Wandung eine sehr wirksame Barriere zwischen
der Leuchtvorrichtung und der Umgebung, und schützt so vor dem Eindringen von Medien,
welche die Funktionsfähigkeit und / oder die Lebensdauer der Leuchtvorrichtung herabsetzen
würden.
[0058] Es versteht sich, dass wenigstens ein Bereich der Wandung des Lichtleitungselements
mit einer der Leuchtdiodenlicht-Austrittsfläche zugewandten Innenfläche lichtdurchlässig
ausgebildet ist bzw. aus einem lichtdurchlässigen Polymermaterial besteht, so dass
von der Leuchtvorrichtung bzw. der oder den Leuchtdioden erzeugtes Licht in die Umgebung
der Leuchtvorrichtung gestrahlt werden kann.
[0059] Besonders bevorzugt besteht die Wandung des Lichtleitungselements zur Gänze aus einem
lichtdurchlässigen Polymermaterial. Ein derartiges Lichtleitungselement kann infolge
der Beschränkung auf einen einzigen Materialtyp besonders vorteilhaft auf einfache
und praktische Weise durch Extrudieren, Extrusionsblasen und / oder Coextrudieren
oder Spritzgießen oder Tiefziehen hergestellt werden.
[0060] Das Lichtleitungselement kann besonders bevorzugt ein spritzgegossenes oder extrudiertes
Lichtleitungselement sein. Durch Spritzgießen bzw. Extrudieren kann eine Vielzahl
der Lichtleitungselemente im Rahmen einer Serienfertigung auf einfache und praktische
Weise hergestellt werden.
[0061] Alternativ zur Herstellung des Lichtleitungselements in einem der vorstehend genannten
Verfahren ist es auch möglich, dass das Lichtleitungselement unter Verwendung eines
generativen Fertigungsverfahrens, insbesondere einstückig, beispielsweise durch ein
3-D-Druckverfahren, hergestellt ist.
[0062] Hierzu kann mit Vorteil ein datenverarbeitungsmaschinenlesbares dreidimensionales
Modell für die Herstellung genutzt werden.
[0063] Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Erzeugung eines datenverarbeitungsmaschinenlesbaren
dreidimensionalen Modells zur Verwendung in einem Herstellungsverfahren für ein Lichtleitungselement.
Hierbei umfasst das Verfahren insbesondere auch die Eingabe von Daten, die ein Lichtleitungselement
darstellen, in eine Datenverarbeitungsmaschine und die Nutzung der Daten, um ein Lichtleitungselement
als dreidimensionales Modell darzustellen, wobei das dreidimensionale Modell geeignet
ist zur Nutzung bei der Herstellung eines Lichtleitungselements.
[0064] Ebenfalls umfasst ist bei dem Verfahren eine Technik, bei der die eingegebenen Daten
eines oder mehrerer 3D-Scanner, die entweder auf Berührung oder berührungslos funktionieren,
wobei bei letzteren Energie auf ein Lichtleitungselement abgegeben wird und die reflektierte
Energie empfangen wird, und wobei ein virtuelles dreidimensionales Modell eines Lichtleitungselements
unter Verwendung einer computer-unterstützten Design-Software erzeugt wird.
[0065] Das erfindungsgemäße Lichtleitungselement kann ganz oder teilweise unter Verwendung
eines zeilenaufbauenden oder schichtaufbauenden Fertigungsverfahrens hergestellt sein.
Insbesondere kann das erfindungsgemäße Lichtleitungselement ganz oder teilweise zeilenweise
oder schichtweise durch einen Werkstoffauftrag hergestellt sein.
[0066] Dabei kann mit großem Vorteil ein 3D-Datensatz beim Aufbau oder bei der Herstellung
genutzt werden.
[0067] Das Vorgenannte gilt selbstverständlich in vollem Umfang auch für das Basiselement
der vorliegenden Erfindung.
[0068] Das Fertigungsverfahren kann dabei ein generatives Pulverbettverfahren, insbesondere
selektives Laserschmelzen (SLM), selektives Lasersintern (SLS), selektives Hitzesintern
(Selective Heat Sintering - SHS), selektives Elektronenstrahlschmelzen (Electron Beam
Melting - EBM / Electron Beam Additive Manufacturing - EBAM) oder Verfestigen von
Pulvermaterial mittels Binder (Binder Jetting) umfassen. Das Fertigungsverfahren kann
ein generatives Freiraumverfahren, insbesondere Auftragsschweißen, Wax Deposition
Modeling (WDM), Contour Crafting, Metall-Pulver-Auftragsverfahren (MPA), Kunststoff-Pulver-Auftragsverfahren,
Kaltgasspritzen, Elektronenstrahlschmelzen (Electron Beam Welding - EBW) oder Schmelzeschichtungsverfahren
wie Fused Deposition Modeling (FDM) oder Fused Filament Fabrication (FFF) umfassen.
Das Fertigungsverfahren kann ein generatives Flüssigmaterialverfahren, insbesondere
Stereolithografie (SLA), Digital Light Processing (DLP), Multi Jet Modeling (MJM),
Polyjet Modeling oder Liquid Composite Moulding (LCM) umfassen. Ferner kann das Fertigungsverfahren
andere generative Schichtaufbauverfahren, insbesondere Laminated Object Modelling
(LOM), 3D-Siebdruck oder die Lichtgesteuerte Elektrophoretische Abscheidung umfassen.
[0069] Es versteht sich, dass das Lichtleitungselement - insbesondere auch zur Realisierung
einer einfachen Herstellbarkeit durch Spritzgießen oder Extrudieren - besonders vorteilhaft
einstückig ausgebildet sein kann.
[0070] Das Lichtleitungselement kann einstückig und transparent ausgebildet sein.
[0071] Das Polymermaterial, aus dem das Lichtleitungselement besteht oder das dieses enthält,
kann Homo- und / oder Copolymere und / oder Mischungen hiervon umfassen.
[0072] Dieses Polymermaterial kann vorzugsweise auch unvernetzt, teilweise vernetzt oder
vollständig vernetzt vorliegen.
[0073] Das Polymermaterial, aus dem das Lichtleitungselement besteht oder das dieses enthält,
kann vorzugsweise ausgewählt sein aus Fluorpolymeren, fluorhaltigem Polyurethan, Silikonen,
Polyolefinhomo- und / oder Polyolefincopolymeren, cyclische Polyolefincopolymeren
(COC, COP), Poly-alpha-Olefin-Copolymeren, Polyolefinelastomeren, lonomeren, Polyestern,
Polyester-Copolymeren, Polyvinylchlorid, Polyamid, Polystyrol, Polystyrol-Copolymer,Methylmethacrylat-Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer,
Acrylester-Styrol-Acrylnitril-Copolymer, Styrol-Acrylnitril-Copolymer,Styrol-Methylmethacrylat-Copolymer,
Polycarbonat, Acrylatharz, Acrylatcopolymer (EBA, EMA), Polymethyl(meth)acrylat, Poly(meth)acrylat,
Polyacetat, Polyacetat-Copolymer, Polyacetal (POM), Polyphenylensulfon, Polysulfon,
Polyethersulfon, Polyether , Polyphenylenoxid, Polyphenylensulfid, flüssigkristallinem
Polymer, Polyurethan, Polyetherimid, Polyamidimid, Polyimid, thermoplastisches Polyimid,
Polyphthalamid, Polyketon, Polyetherketon, Polyetheretherketon, Polyetherketonketon,
Polyaryletherketon, Polymer aus nachwachsenden Rohstoffen, Hochleistungsthermoplast,
thermoplastischen Elastomer, welches als Homo- und / oder Copolymer vorliegt, ausgewählt
aus TPO (Thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis), TPV (vernetzte Thermoplastische
Elastomere auf Olefinbasis) TPU (Thermoplastische Elastomere auf Urethanbasis), TPE-E
(Thermoplastische Polyesterelastomere), TPE-S (Styrol-Blockcopolymere, wie SBS, SEBS,
SEPS, SEEPS und MBS), TPE-A (Thermoplastische Copolyamide, beispielsweise PEBAX),
und kann Füllstoffe (wie beispielsweise Brand- und Flammschutzadditive, Füllstoffe,
Pigmente) enthalten.
[0074] Das lichtdurchlässige Polymermaterial, aus dem Lichtleitungselement oder die Wandung
des Lichtleitungselements besteht, umfasst teilweise oder zur Gänze Homo- und / oder
Copolymere und / oder Mischungen davon. Das lichtdurchlässige Polymermaterial kann
unvernetzt, teilweise vernetzt oder vollständig vernetzt vorliegen.
[0075] Das lichtdurchlässige Polymermaterial kann ausgewählt sein aus Fluorpolymeren, Silikonen,
Polyolefinen, Polystyrolen (SMMA, SAN), Polyamiden, Acrylatcopolymeren, Polyacetaten,
Polyphenylensulfon, Polyethersulfon, Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat,
Polymethyl(meth)acrylaten, Poly(meth)acrylaten, Polycarbonat, Polyurethanen, und kann
Füllstoffe (wie beispielsweise Brand- und Flammschutzadditive) enthalten.
[0076] In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Wandung des Lichtleitungselements
zumindest abschnittsweise aus Glas bestehen.
[0077] Sofern die Wandung des Lichtleitungselements oder das Lichtleitungselement aus dem
lichtdurchlässigen Material besteht bzw. zur Gänze besteht oder ein solches enthält,
kann das von der Leuchtvorrichtung erzeugte Licht vorteilhaft ohne wesentliche Ablenkungen
nach außen bzw. in die Umgebung der Leuchtvorrichtung strahlen bzw. übertragen werden.
[0078] Wenn in den obigen und den nachfolgenden Ausführungen von der "Lichtdurchlässigkeit"
bzw. von einer "lichtdurchlässigen Ausbildung" die Rede ist, so ist damit gemeint,
dass diese Lichtdurchlässigkeit bzw. lichtdurchlässige Ausbildung zumindest für einen
Teil des Spektrums des sichtbaren Licht oder für das gesamte Spektrum des sichtbaren
Lichts vorliegt.
[0079] Das Basiselement der Leuchtvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann ebenso ein
Polymermaterial gemäß vorstehend genannter Aufzählung umfassen, bzw. ein solches enthalten
oder aus einem solchen bestehen.
[0080] Es ist nicht notwendig, dass das Polymermaterial des Basiselements lichtdurchlässig
ausgebildet ist. Es ist bevorzugt, wenn das Polymermaterial eingefärbt ist. Eine bereichsweise
Lichtdurchlässigkeit des Basiselements kann aus verschiedenen Gründen erwünscht sein.
[0081] Die Leuchtvorrichtung weist wenigstens eine Leuchtdiode auf, wobei die Leuchtvorrichtung
bevorzugt eine Mehrzahl von wenigstens fünf oder wenigstens zehn oder wenigstens zwanzig
Leuchtdioden aufweist.
[0082] Unter "Leuchtdioden" werden im folgenden auch sogenannte "LED-Chips" und sogenannte
"pixelated LED's" verstanden.
[0083] Zur Realisierung einer Leuchtvorrichtung nach Art einer LED-Linearleuchte können
die Leuchtdioden der Leuchtvorrichtung beispielsweise reihenförmig aufeinanderfolgend
angeordnet sein bzw. einreihig oder auch mehrreihig angeordnet sein.
[0084] Bei Vorliegen einer einreihigen Anordnung ist die Leuchtvorrichtung vorzugsweise
zwischen 10 cm und 10 m lang und hat auf einem Längsabschnitt von 10 cm vorzugsweise
zwischen drei und dreißig Leuchtdioden, und zwar in Abhängigkeit von der Bauform und
den Anforderungen bzgl. Lichtstrom und Lichtverteilung.
[0085] Erfindungsgemäß ist bei der Leuchtvorrichtung vorgesehen, dass das Lichtleitungselement
mit dem Basiselement lösbar oder unlösbar verbunden ist.
[0086] Hierzu kann die Leuchtvorrichtung derart ausgestaltet sein, dass das Lichtleitungselement
mit dem Basiselement durch eine Steckverbindung oder eine Rastverbindung oder eine
Schweißverbindung oder eine Klebeverbindung oder eine Kombination der Vorgenannten
verbunden ist.
[0087] In einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung
ist das Lichtleitungselement mit dem Basiselement mittels einer Steckverbindung verbindbar.
[0088] Bei einer praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung ist
das Lichtleitungselement mit dem Basiselement mittels einer Rastverbindung verbindbar.
[0089] In einer weiteren sehr praktikablen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung
ist das Lichtleitungselement mit dem Basiselement mittels einer Schweißverbindung
verbindbar.
[0090] Schließlich kann bei einer günstigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung
das Lichtleitungselement mit dem Basiselement mittels einer Klebeverbindung verbindbar
sein.
[0091] Auch eine Kombination der vorgenannten Verbindungstechniken kann mit Vorteil angewandt
sein.
[0092] Mit Vorteil können zur gasdichten Verbindung des Lichtleitelements und des Basiselements
Dichtmittel eingesetzt werden, wie beispielsweise Dichtschnüre oder Dichtlippen oder
Dichtmassen, Diese können an den entsprechenden Verbindungsabschnitten des Lichtleitelements
und / oder des Basiselements angeordnet sein.
[0093] Das Basiselement kann insbesondere ein an einer Gebäudewandung - insbesondere auch
einer Decke - befestigbares Basiselement sein.
[0094] Durch ein einfach vornehmbares Verbinden des Lichtleitungselements mit dem Basiselement
durch eine Steckverbindung oder eine Rastverbindung oder eine Schweißverbindung oder
eine Klebeverbindung oder eine Kombination der Vorgenannten kann die gesamte Leuchtvorrichtung
über das Basiselement an der Gebäudewandung gehalten werden bzw. mit der Gebäudewandung
verbunden werden. Das Basiselement kann auf eine dem Fachmann bekannte Weise dazu
eingerichtet sein, an der Gebäudewandung befestigt zu werden. Insbesondere kann das
Basiselement zum Beispiel mit der Gebäudewandung verschraubbar oder zum Beispiel mit
der Gebäudewandung verklebbar oder zum Beispiel mit der Gebäudewand an einer Rasteinrichtung
befestigbar sein.
[0095] Es kann im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen sein, dass das Lichtleitungselement
und das Basiselement einstückig verbunden durch ein Coextrusionsverfahren hergestellt
sind.
[0096] Die Herstellung einer derartig ausgeführten Leuchtvorrichtung ist besonders einfach,
da ein Steck- oder Rast- oder Schweiß- oder Klebeprozess nicht durchgeführt werden
muss, um das Lichtleitelement und das Basiselement miteinander zu verbinden. Vielmehr
wird die Leuchtvorrichtung mit den einstückig miteinander verbundenen Lichtleitungs-
und Basiselement in einem Coextrusionsverfahren gebildet, wobei zwischen dem Lichtleitungselement
und dem Basiselement gleich eine besonders hohe Dichtheit gegenüber dem Eindringen
oder Austreten von Gasen vorliegt.
[0097] Durch die einstückige Ausbildung des Verbunds aus Lichtleitungselement und Basiselement
kann bei der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung eine nicht unwesentliche Gewichtseinsparung
erzielt werden, gleichzeitig kann durch diese Maßnahme eine erhöhte Sicherheit bei
der Verbindung des Lichtleitelements und des Basiselements erreicht werden. Schließlich
weist eine derart ausgebildete Leuchtvorrichtung durch das einstückige Verbinden des
Lichtleitelements mit dem Basiselement eine erhöhte Stabilität gegenüber mechanischer
Beanspruchung auf.
[0098] In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Material
der Wandung des Lichtleitungselements und / oder des Basiselements Additive enthält,
die die Barriereeigenschaften der Wandung hinsichtlich einer Diffusion von Sauerstoff
und / oder Wasserstoff und / oder eines brennbaren Gases und / oder eines die Verbrennung
unterhaltenden oder begünstigenden Gases erhöhen. Solche Additive können ausgewählt
sein aus Schichtsilikaten, wie beispielsweise synthetische Schichtsilikate.
[0099] Auch ein mehrschichtiger Aufbau der Wandung kann in dieser Hinsicht von Nutzen sein.
Die mehrschichtigen Lagen der Wandung können Polymermaterial und / oder Metall und
/ oder Glas enthalten.
[0100] In einer ganz bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen
sein, dass die Leuchtvorrichtung mit einem Schutzelement, insbesondere mit einem Schrumpfschlauch,
überzogen ist.
[0101] Das Schutzelement kann bei einer bevorzugten Ausführungsform vorteilhaft in Form
einer Manschette, eines Rohrs bzw. rohrförmig und/oder schlauchförmig ausgebildet
sein bzw. vorzugsweise einen rohrförmigen und/oder schlauchförmigen Abschnitt aufweisen.
Besonders bevorzugt kann das Schutzelement in Form eines geradlinigen Rohrs ausgebildet
sein. Ein rohrförmiges Schutzelement mit einer umlaufenden Wandung, die die Kammer
bzw. die Kammern des rohrförmigen Schutzelements umgrenzt bzw. begrenzt, kann auf
sehr einfache und praktische Weise durch Extrudieren oder Spritzgießen hergestellt
werden.
[0102] Auch der Überzug der Leuchtvorrichtung mit einem Schutzelement in Form eines Schutzlackes
kann vorgesehen sein.
[0103] Als Alternativen dazu bietet sich eine Bedampfung und / oder eine Beschichtung der
Oberfläche der Leuchtvorrichtung an.
[0104] Das Schutzelement kann besonders bevorzugt auch aus einem auf die Leuchtvorrichtung
aufgeschrumpften Schrumpfschlauchmaterial bestehen bzw. zur Gänze bestehen bzw. in
Form eines auf die Leuchtvorrichtung aufgeschrumpften Schrumpfschlauchs ausgebildet
sein, wodurch vorteilhaft eine sehr feste dichte Verbindung zwischen dem Schutzelement
und der Leuchtvorrichtung realisiert werden kann.
[0105] Hierbei kann auch vorgesehen sein, dass das Schutzelement so gewählt ist, dass es
die Diffusion des Inertgases aus der Kammer bzw. der Leuchtvorrichtung durch die Wandung
des Lichtleitungselements und des Basiselements begrenzt oder unterbindet.
[0106] In einer Fortbildung der Erfindung kann das Schutzelement oder die Wandung des Schutzelements
ein lichtdurchlässiges Element und ein Grundelement umfassen bzw. aus einem lichtdurchlässigen
Element und einem Grundelement bestehen, wobei das lichtdurchlässige Element mit dem
Grundelement lösbar verbunden ist, und wobei das Grundelement mit dem Basiselement
- beispielsweise rastend - verbindbar ist.
[0107] In dieser Ausführung ist die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung vollständig gekapselt.
[0108] Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung kann daher in einer vollständig gekapselten
Ausführung auch in Umgebungen mit ammoniakalischen Gasen, die stark korrosiv wirken,
eingesetzt werden, und zwar ohne, dass die ammoniakalischen Gase einen schädigenden
Einfluss auf die in dem Schutzelement aufgenommene Leuchtvorrichtung bzw. den in dem
Schutzelement aufgenommenen Abschnitt bzw. Längsabschnitt der Leuchtvorrichtung haben.
[0109] Ebenso ist der Einsatz in Feuchträumen, Kühlhäusern, im Bereich von Industrieanlagen
(bei der Chemischen Industrie, Montan- und Stahlindustrie) möglich. Das Schutzelement
ist vorteilhaft eine wirksame Barriere zum Schutz gegen Chemikalien, Gase, Dämpfe,
Flüssigkeiten und Feuchtigkeit.
[0110] Die Leuchtdiode der Leuchtvorrichtung ist bevorzugt zur Gänze bzw. vollständig gekapselt,
indem diese in der Kammer, der von dem Basiselement und dem mit dem Basiselement verbundenen
Lichtleitungselement gebildet ist, aufgenommen ist.
[0111] Dies hat den Vorteil, dass
- a) nicht nur ein Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit / Gasen / Flüssigkeiten
/ Dämpfen in das Innere der Leuchtvorrichtung erfolgt, sondern dass auch
- b) die gesamte Leuchtvorrichtung gegen das Einwirken von Feuchtigkeit / Gasen / Flüssigkeiten
/ Dämpfen geschützt werden kann, so dass es beispielsweise nicht zu einem chemischen
Abbau und / oder einer Schädigung des Lichtleitungselements und / oder ggf. zur einer
Trübung und / oder Reduktion der Lichttransmission kommen kann, und
- c) die Leuchtvorrichtung einfach gereinigt werden kann, wobei das Schutzelement einen
Schutz gegen das Eindringen von Reinigungsmitteln darstellt.
[0112] Die derartig ausgebildete Kammer der Leuchtvorrichtung weist in einer besonders bevorzugten
Ausführungsform zwei offene Enden auf, wobei jedes Ende der Kammer wenigstens bereichsweise
durch eine Verschlusskappe, die beispielsweise aus einem Polymermaterial besteht oder
ein solches enthält, verschlossen ist.
[0113] Auf diese Weise kann durch die Verschlusskappen der Umfang des Kontakts der Leuchtvorrichtung
bzw. der Kontakt der Kammer mit einem ggf. zündfähigen Gas oder Gasgemisch in der
Umgebung der Leuchtvorrichtung oder in ihrem Inneren sehr wirksam reduziert oder unterbunden
werden.
[0114] Besonders bevorzugt ist jedes Ende der Kammer zur Gänze bzw. vollständig durch die
jeweilige Verschlusskappe verschlossen, wodurch ein Kontakt der Leuchtvorrichtung
zu einem ggf. zündfähigen Gas oder Gasgemisch in der Umgebung der Leuchtvorrichtung
oder in ihrem Inneren ausgeschlossen bzw. nahezu ausgeschlossen werden kann.
[0115] Wenigstens eine der Verschlusskappen kann wenigstens bereichsweise oder zur Gänze
lichtdurchlässig ausgebildet sein bzw. wenigstens bereichsweise oder zur Gänze aus
einem lichtdurchlässigen Polymermaterial bestehen. Je nach Anwendungsfall kann eine
lichtdurchlässige Ausbildung wenigstens einer der Verschlusskappen erwünscht sein,
um von der Leuchtvorrichtung erzeugtes Licht auch durchgehend durch die Verschlusskappe
nach außen treten zu lassen. Jede der Verschlusskappen kann zum Verschließen der Enden
der Kammer vorzugsweise am umlaufenden Rand mit einem Abschnitt des Basiselements
und einem Abschnitt des Lichtleitungselements stoffschlüssig verbunden sein, insbesondere
verschweißt oder verklebt sein.
[0116] Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung
weist die Kammer des Basiselements zwei offene Enden auf, wobei jedes Ende wenigstens
bereichsweise durch eine Verschlusskappe, die beispielsweise aus einem Polymermaterial
besteht oder ein solches enthält, verschlossen ist.
[0117] Bei dieser besonders bevorzugten Ausführungsform kann durch die Verschlusskappen
der Umfang des Kontakts der Leuchtvorrichtung bzw. der Kontakt der Kammer mit einem
ggf. zündfähigen Gas oder Gasgemisch in der Umgebung der Leuchtvorrichtung oder in
ihrem Inneren sehr wirksam reduziert werden.
[0118] Besonders bevorzugt ist jedes Ende der Kammer zur Gänze bzw. vollständig durch die
jeweilige Verschlusskappe verschlossen, wodurch ein Kontakt der Leuchtvorrichtung
zu einem ggf. zündfähigen Gas oder Gasgemisch in der Umgebung der Leuchtvorrichtung
oder in ihrem Inneren der Leuchtvorrichtung vorteilhaft ausgeschlossen bzw. nahezu
ausgeschlossen werden kann.
[0119] Wenigstens eine der Verschlusskappen kann wenigstens bereichsweise oder zur Gänze
lichtundurchlässig ausgebildet sein bzw. wenigstens bereichsweise oder zur Gänze aus
einem lichtundurchlässigen Polymermaterial bestehen. Je nach Anwendungsfall kann eine
lichtundurchlässige Ausbildung wenigstens einer der Verschlusskappen erwünscht sein,
um von der Leuchtvorrichtung erzeugtes Licht durch die Verschlusskappe nicht nach
außen treten zu lassen. Jede der Verschlusskappen kann zum Verschließen der Enden
der Kammer vorzugsweise am umlaufenden Rand mit einem Abschnitt des Basiselements
stoffschlüssig verbunden sein, insbesondere verschweißt oder verklebt sein.
[0120] Bei einer praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung weist
die Leuchtvorrichtung wenigstens ein elektrisches Kabel bzw. eine elektrische Leitung
auf, das bzw. die für die Stromversorgung der Leuchtvorrichtung und / oder zur Übertragung
von Steuersignalen an die Leuchtvorrichtung eingerichtet ist.
[0121] Das elektrische Kabel kann auch dazu dienen, Überwachungssignale der Leuchtvorrichtung
weiterzuleiten.
[0122] Auch für die Durchkontaktierung einer Leuchtvorrichtung zu einer benachbarten Leuchtvorrichtung
kann ein solches elektrisches Kabel vorteilhaft genutzt werden, um auf diese Weise
mehrere aneinander angrenzende Leuchtvorrichtungen mit nur einem elektrischen Kabel
an eine Stromquelle anzuschließen.
[0123] Das elektrische Kabel kann an einen Stecker angeschlossen sein, so dass die Leuchtvorrichtung
anschlussfertig ausgeführt ist.
[0124] Das elektrische Kabel kann ein Anschlusskabel sein, das für die Stromversorgung der
Leuchtvorrichtung und / oder zur Übertragung von Steuersignalen an die Leuchtvorrichtung
eingerichtet ist.
[0125] In einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann die elektrische Kontaktierung der
Leuchtvorrichtung mittels Steckkontakten durchgeführt sein.
[0126] Ebenfalls möglich ist die Energieversorgung der Leuchtvorrichtung mittels Wireless
Power Supply, wobei kein Kabel oder keine Leitung durch die Wandung bzw. Verschlusskappe
der Leuchtvorrichtung führt, indem die Energie induktiv und / oder mittels Radiofrequenz
der Leuchtvorrichtung zugeführt wird.
[0127] Insbesondere kann so die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung derart ausgebildet sein,
dass diese anschlussfertig ausgeführt ist und ein Anschlusskabel aufweist, das für
die Stromversorgung der Leuchtvorrichtung und / oder zur Übertragung von Steuersignalen
an die Leuchtvorrichtung eingerichtet ist,
[0128] Die Verschlusskappen der Kammer des Basiselements können so ausgeführt sein, dass
das Kabel von dem Stecker durchgehend durch die Verschlusskappe in die Kammer eingeführt
ist.
[0129] Die Verschlusskappen können auch Haltevorrichtungen aufweisen, um beispielsweise
Treiber und andere elektrotechnische Komponenten zu halten.
[0130] Eine gemäß dieser praktischen Ausführungsform ausgebildete Leuchtvorrichtung ist
auf einfache und praktische Weise zusammenbaubar. So ist lediglich die Verschlusskappe
mit dem Stecker und dem Kabel mit der Leuchtvorrichtung zu verbinden, um das jeweilige
Ende der Kammer zu verschließen bzw. wenigstens bereichsweise zu verschließen, wobei
beim Verbinden bzw. beim Verschließen auch der Stecker an dem der Leuchtvorrichtung
zugewandten Ende des Kabels mit dem Gegenstecker an der Leuchtvorrichtung verbunden
werden kann bzw. der Stecker und der Gegenstecker ineinander gesteckt werden können.
[0131] So kann durch einen einfach vornehmbaren Verbindungsvorgang zum Verbinden der Verschlusskappe
mit dem Ende der Kammer bzw. mit der Leuchtvorrichtung auch die Verbindung mit dem
elektrischen Kabel für die Stromversorgung und / oder Steuersignalversorgung der Leuchtvorrichtung
bewerkstelligt werden.
[0132] Besonders bevorzugt ist eine Dichtung bzw. eine Flüssigkeitsdichtung zur Vermeidung
einer Flüssigkeitsbeaufschlagung des Steckers bzw. zur Abdichtung des Steckers gegenüber
eindringender Flüssigkeit vorgesehen ist, die zwischen der Verschlusskappe und dem
in der Verschlusskappe aufgenommene Abschnitt des Kabels klemmend gehalten ist und
sich umlaufend um den Abschnitt erstreckt. Mittels einer derart klemmend gehaltenen
Flüssigkeitsdichtung kann ein sehr wirksamer Schutz des Steckers und mithin auch des
Gegensteckers und der Leuchtvorrichtung vor einem ggf. zündfähigen Gas oder Gasgemisch
in der Umgebung der Leuchtvorrichtung oder in ihrem Inneren und auch vor schädigender
bzw. korrosiv wirkender Flüssigkeit bzw. Feuchtigkeit realisiert werden.
[0133] Weiterhin ist in einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass eine
Zugentlastung für das elektrische Kabel vorgesehen ist, um zu vermeiden, dass das
elektrische Kabel bei Zugbeanspruchung diese in unerwünschter Weise an weitere Bauteile
überträgt.
[0134] Alternativ kann von der Verwendung einer oben genannten Dichtung auch abgesehen werden,
und zwar dadurch, dass der in der Verschlusskappe aufgenommene Abschnitt des Kabels
eine umlaufende Außenfläche aufweist, die zur Abdichtung gegenüber eindringender Flüssigkeit
wenigstens eine stoffschlüssige Verbindung zu der Verschlusskappe aufweist. Durch
wenigstens eine stoffschlüssige Verbindung, die sich vorzugsweise umlaufend um die
umlaufende Außenfläche des Kabelabschnitts erstreckt bzw. die sich vorzugweise umlaufendend
und zusammenhängend um die umlaufende Außenfläche erstreckt, kann der Kontakt der
Kammer mit Flüssigkeit bzw. Feuchtigkeit der Außenumgebung vorteilhaft ausgeschlossen
bzw. nahezu ausgeschlossen werden.
[0135] In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das
Basiselement und das Lichtleitungselement, die steckend und / oder rastend miteinander
verbindbar sind, nach dem Herstellen der Steck- und / oder Rastverbindung durch Verkleben
und / oder durch Verschweißen dicht miteinander verbunden sind.
[0136] Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass an dem Basiselement und / oder an dem
Lichtleitungselement im Bereich der Steck- oder Rastverbindung wenigstens ein Dichtelement
angeordnet ist, mit dem beim steckenden oder rastenden miteinander Verbinden der beiden
Elemente nach dem Herstellen der Steck- oder Rastverbindung diese dicht miteinander
verbunden sind.
[0137] Es versteht sich, dass wenn vorstehend und nachstehend von einer geschlossenen Wandung
bzw. von einer geschlossenen Wandung des Lichtleitelements die Rede ist, jeweils eine
Wandung zu verstehen ist, die keinen einzigen Durchbruch oder keine einzige Öffnung
oder keinen einzigen Durchgang aufweist, der sich in die von der Wandung umgrenzten
bzw. begrenzten Kammer erstreckt. Mit einer geschlossenen bzw. dichten Wandung kann
der vorteilhafte Schutz vor flüssigen und / oder gasförmigen Medien, die korrosiv
wirken und / oder zu einer Schädigung der Elektronik der Leuchtvorrichtung führen
könnten, sowie der Schutz vor dem Eindringen von Gasen zur Ausbildung einer zündfähigen
Atmosphäre realisiert werden.
[0138] Es versteht sich auch, dass, wenn vorstehend und nachstehend von einer geschlossenen
Wandung bzw. von einer geschlossenen Wandung des Lichtleitungselements die Rede ist,
darunter keine Wandung zu verstehen ist, die zwingend eine geschlossene Kammer ausbildet
bzw. die zwingend eine geschlossene Kammer des Lichtleitungselements ausbildet. Die
geschlossene Wandung umgrenzt bzw. begrenzt lediglich eine Kammer, die selbstverständlich
auch wenigstens ein offenes Ende aufweisen kann, über das die Kammer mit der Außenumgebung
verbunden ist bzw. über das die Kammer von außerhalb der Kammer bzw. von außerhalb
des Lichtleitungselements zugänglich ist.
[0139] Durch die vorgesehene lösbare Verbindbarkeit von Basiselement und Lichtleitungselement
kann die Leuchtvorrichtung auf einfache und praktische Weise mediendicht ausgebildet
werden. Ferner kann durch die vorgesehene lösbare Verbindbarkeit von Basiselement
und Lichtleitungselement auch der Aufwand zur Realisierung der Rastverbindung zwischen
dem Basiselement und dem Lichtleitungselement vereinfacht werden.
[0140] Die lösbare Verbindung des Lichtleitungselements mit dem Basiselement kann auf jede
dem Fachmann bekannte Weise realisiert sein. So kann die lösbare Verbindung beispielsweise
wenigstens eine lösbare Rastverbindung oder wenigstens eine lösbare Schnappverbindung
oder wenigstens eine lösbare Clipverbindung oder wenigstens eine lösbare formschlüssige
Verbindung oder wenigstens eine lösbare Schraubverbindung umfassen. Es versteht sich,
dass der wenigstens eine Bereich der Wandung des Lichtleitungselements, der die der
Leuchtdiodenlicht-Austrittsfläche zugewandte Innenfläche aufweist, ein Bereich des
Lichtleitungselements ist bzw. dass dieser Bereich an dem Lichtleitungselement vorgesehen
ist.
[0141] Die Kammer kann zur Verbesserung der Barriereeigenschaften und / oder der Medienbeständigkeit
und / oder der Wärmeleitfähigkeit zumindest teilweise gefüllt, insbesondere ausgegossen
sein. Dadurch wird die elektrische Isolation bzw. die Kurzschlussgefahr verbessert.
Das Ausgießen kann beispielsweise mit Acrylatharz oder mit Gussharzen erfolgen.
[0142] Anwendung findet die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung in vielfältiger Weise zur
Beleuchtung von Räumen und Außenanlagen. Durch die Betriebssicherheit und hohe Funktionalität
der Leuchtvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung kann diese bevorzugt in sogenannten
"ex-geschützten Bereichen" eingesetzt werden. Auf diese Weise sind vielfältige Einsatzmöglichkeiten
der Leuchtvorrichtung in der Industrie, im Gewerbe, im Handwerk, in Krankenhäusern
und Laboren, sowie in Privathaushalten gegeben.
[0143] Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,
aus den Figuren und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung.
[0144] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden
Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
[0145] Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert.
[0146] Hierzu zeigt:
- Fig. 1
- eine Leuchtvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung in einer schematischen Querschnittsansicht;
- Fig. 2
- ein Basiselement einer Leuchtvorrichtung in einer schematischen Querschnittsansicht;
- Fig. 3
- ein Lichtleitungselement einer Leuchtvorrichtung in einer schematischen Querschnittsansicht;
[0147] In Fig. 1 ist eine Leuchtvorrichtung 10 gemäß vorliegender Erfindung in einer schematischen
Querschnittsansicht gezeigt.
[0148] Die sich geradlinig erstreckende Leuchtvorrichtung 10 umfasst ein längliches und
sich geradlinig erstreckendes Basiselement 11 und ein längliches und sich geradlinig
erstreckendes Lichtleitungselement 18 aus einem Polymermaterial.
[0149] Die sich geradlinig erstreckende Leuchtvorrichtung 10 weist eine Mehrzahl von reihenförmig
aufeinanderfolgend angeordneten Leuchtdioden 13 auf, von denen in der Schnittdarstelllung
nach Fig. 1 nur eine veranschaulicht ist.
[0150] Drei längliche Kammern 17', 17" und 17"' sind bei der Leuchtvorrichtung 10 zwischen
dem Basiselement 11 und dem Lichtleitungselement 18 ausgebildet.
[0151] Die Leuchtvorrichtung 10 weist ferner ein in Fig. 1 nicht veranschaulichtes elektrisches
Kabel auf, das für die Stromversorgung der Leuchtvorrichtung 10 und zur Übertragung
von Steuersignalen an die Leuchtvorrichtung 10 eingerichtet ist, und zwar von einer
nicht veranschaulichten externen Stromquelle und Steuersignalquelle.
[0152] Das elektrische Kabel ist an einen Stecker der Leuchtvorrichtung 10 angeschlossen,
was nicht veranschaulicht ist, und ist aus der Leuchtvorrichtung 10 herausgeführt,
was ebenfalls nicht veranschaulicht ist.
[0153] Das Lichtleitungselement 18 weist eine die Kammer 17' umgrenzende Wandung 19 auf.
Bei der Wandung 19 handelt es sich um eine geschlossene Wandung 19 aus einem Polymermaterial.
Dadurch, dass die Wandung 19 eine geschlossene Wandung 19 aus einem Polymermaterial
ist, ist diese Wandung 19 eine sehr wirksame Barriere gegenüber dem Zutritt von Gas
aus der Umgebung der Leuchtvorrichtung 10, insbesondere, wenn das Lichtleitungselement
18 mit dem Basiselement 11 dicht verbunden ist.
[0154] Die Leuchtvorrichtung 10 umfasst ein Basiselement 11 mit einer Basiselementwandung
14, die aus einem Polymermaterial 15 und einer abschnittsweise vorgesehenen Metallverstärkung
16 besteht. Die Leuchtdioden 13 sind an einem Trägerelement 12 angebracht, das in
dem Basiselement 11 durch Halteelemente 33 fixiert ist. An dem Trägerelement 12 ist
auch die Aufnahme zumindest eines Teils einer Elektronik und ein Stecker (beides nicht
veranschaulicht) vorgesehen.
[0155] Die Leuchtvorrichtung 10 weist ein Lichtleitungselement 18 aus einem lichtdurchlässigen
Polymermaterial auf.
[0156] Insbesondere der Bereich 20 der Wandung 19 des Lichtleitungselements 18, der eine
der Leuchtdiodenlicht-Austrittsfläche zugewandte Innenfläche 21 aufweist, ist lichtdurchlässig
ausgebildet, sodass von den Leuchtdioden 13 erzeugtes Licht in die Umgebung der Leuchtvorrichtung
10 gestrahlt werden kann.
[0157] Das Lichtleitungselement 18 ist im Querschnitt in Form eines Segments eines Kreises
ausgebildet. Alternativ kann der Lichtleitungselement 18 auch beispielsweise wenigstens
bereichsweise rechteckförmig oder polyedrisch oder elliptisch oder konkav oder in
einer Mischform hiervon ausgebildet sein.
[0158] Die Leuchtdiodenlicht-Austrittsfläche der Leuchtdiode 13 ist bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 von der Innenfläche 21 der Wandung 19 des Lichtleitungselements 18 beabstandet,
kann aber bei einem alternativen Ausführungsbeispiel auch an der Innenfläche 21 der
Wandung 19 des Lichtleitungselements 18 anliegen bzw. flächig anliegen und stoffschlüssig
mit der Innenfläche 21 der Wandung 19 verbunden sein.
[0159] Es versteht sich, dass die Leuchtvorrichtung 10 auch eine beliebige andere Gestaltung
aufweisen kann.
[0160] In den Kammern 17', 17" und 17"' ist ein Inertgas 40 enthalten.
[0161] In der Fig. 1 ist nicht gezeigt, dass die Kammern 17', 17" und 17'" untereinander
verbunden sind, so dass eine gleiche Konzentration des Inertgases 40 in allen Kammern
17', 17" und 17'" vorliegt.
[0162] In den zwei symmetrisch gegenüber einer Spiegelebene, die senkrecht in die Zeichenebene
verläuft und das Basiselement 10 halbiert, angeordneten zwei Kammern 17" und 17'"
sind ein Vorschaltgerät 22 für den Betrieb der Leuchtdiode 13 und Kabel 23 für die
Stromzuführung zu der Leuchtdiode 13 bzw. zu weiteren elektrischen Komponenten der
Leuchtvorrichtung 10 aufgenommen.
[0163] Die die Kammern 17', 17" und 17'" begrenzende Basiselementwandung 14 besteht aus
Polymermaterial 15, in das zumindest bereichsweise eine Metallverstärkung 16 eingebracht
ist.
[0164] Die Anordnung der Metallverstärkung 16 in der die Kammern 17', 17" und 17'" begrenzenden
Basiselementwandung 14 ist in der Fig. 1 nur exemplarisch veranschaulicht. Es versteht
sich von selbst, dass je nach den herrschenden Notwendigkeiten die Metallverstärkung
16 der Basiselementwandung 14 auch anders angeordnet sein kann, so kann in einer anderen
Ausbildung der Erfindung auch die gesamte die Kammern 17" und 17'" begrenzende Basiselementwandung
14 eine Metallverstärkung 16 aufweisen.
[0165] Die Metallverstärkung 16 kann an der Oberfläche der Basiselementwandung 14 und /
oder im Polymermaterial 15 der Basiselementwandung 14 angeordnet sein.
[0166] Durch die Metallverstärkung 16 in und / oder der die Kammer 17', 17" und 17'" begrenzenden
Basiselementwandung 14 ergibt sich eine hohe Steifigkeit und Festigkeit des Basiselements
11.
[0167] Das Basiselement 11 und das Lichtleitungselement 18 sind bei der erfindungsgemäßen
Leuchtvorrichtung 10 miteinander verbunden.
[0168] Als Verbindungstechnik kann eine Schweißverbindung 26 realisiert sein, wobei das
Polymermaterial 15 eines Abschnitts des Basiselements 11 mit dem Polymermaterial eines
Abschnitts des Lichtleitungselements 18 durch Schweißen verbunden sind.
[0169] Durch das Schweißen kann das Polymermaterial 15 eines Abschnitts des Basiselements
11 mit dem Polymermaterial eines Abschnitts des Lichtleitungselements 18 abschnittsweise,
punktuell oder über die gesamte Länge des Basiselements 11 bzw. Lichtleitungselements
18 verbunden sein.
[0170] Zur einfachen Realisierung der Verbindung des Basiselements 11 mit dem Lichtleitungselement
18 ist vorgesehen, dass ein Vorsprung 32 am Basiselement 11 ausgebildet ist, der mit
einem Endabschnitt 30 am Lichtleitungselement 18 interagieren kann.
[0171] So kann insbesondere zwischen einer Endabschnittsinnenfläche 31 am Endabschnitt 30
des Lichtleitungselements 18 und der der Endabschnittsinnenfläche 31 gegenüberstehenden
Fläche am Vorsprung 32 des Basiselements 11 eine Schweißverbindung 26 ausgebildet
sein.
[0172] Zusätzlich kann über die Leuchtvorrichtung 10 ein Schutzelement in Form eines Schrumpfschlauches
28 gezogen sein, was lediglich als Ausschnitt und nur prinzipiell gezeigt ist, es
versteht sich dabei, dass der Spalt zwischen dem Schrumpfschlauch 28 und der Außenseite
der Leuchtvorrichtung 10 so nicht ausgebildet ist, sondern hier nur der Übersichtlichkeit
halber dargestellt ist.
[0173] Der an der Außenseite der Leuchtvorrichtung 10 eng anliegende Schrumpfschlauch 28
bewirkt somit eine erhöhte Permeationsdichtigkeit.
[0174] In Fig. 2 ist in einer schematischen Querschnittsansicht ein Basiselement 11 einer
Leuchtvorrichtung 10 dargestellt.
[0175] Die Bezugszeichen in Fig. 2 entsprechen denen aus Fig. 1.
[0176] Die Leuchtvorrichtung 10 weist einen Sensor 45 auf, der an einer Verschlusskappe
- die in der Fig. 2 nicht weiter gezeigt ist - angeordnet ist.
[0177] Der Sensor 45 benötigt zu seinem Betrieb Leitungen, die nicht gezeigt sind, aber
durchaus zusammen mit dem Anschlusskabel 29 und dem Kabel 23, die beide nachstehend
näher erläutert werden, geführt sein.
[0178] Weiter ist gezeigt, dass ein Anschlusskabel 29, welches einen Stecker zum Anschluss
an eine Strom- und / oder Daten- bzw. Signalquelle aufweist, in die Kammer 17"' des
Basiselements 11 an ein Kabel 23 angeschlossen ist.
[0179] Das Kabel 23 kann seitlich über eine Öffnung in den Endkappen oder im Bereich des
Basiselements 11 geführt sein.
[0180] Das Anschlusskabel 29 steht dabei mit dem Kabel 23 in der Kammer 17"' des Basiselements
11 in Kontakt, so dass die hier nicht gezeigte Leuchtdiode 13 mit Strom und / oder
Daten bzw. Signalen durch das an sie angeschlossene Kabel 23 versorgt werden kann.
[0181] In Fig. 3 ist ein Lichtleitungselement 18 einer Leuchtvorrichtung 10 in einer schematischen
Querschnittsansicht gezeigt.
[0182] Die Bezugszeichen in Fig. 3 entsprechen denen aus Fig. 1.
[0183] Das Lichtleitungselement 18 besteht aus einem Polymermaterial. Die Wandung 19 des
Lichtleitungselements 18 ist zumindest abschnittsweise lichtdurchlässig ausgebildet.
[0184] Das Lichtleitungselement 18 ist im Querschnitt in Form eines Segments eines Kreises
ausgebildet.
[0185] An beiden Enden des Lichtleitungselements 18 sind Endabschnitte 30 vorgesehen, die
Endabschnittsinnenflächen 31 aufweisen.
[0186] Das Lichtleitungselement 18 ist gegenüber einer Spiegelebene, die senkrecht in die
Zeichenebene verläuft und das Lichtleitungselement 18 halbiert, symmetrisch ausgebildet.
[0187] Die Dicke der Wandung 19 des Lichtleitungselements 18 ist an allen Stellen etwa gleich.
Bezugszeichenliste
[0188]
- 10
- Leuchtvorrichtung
- 11
- Basiselement
- 12
- Trägerelement
- 13
- Leuchtdiode
- 14
- Basiselementwandung
- 15
- Polymermaterial
- 16
- Metallverstärkung
- 17', 17", 17"'
- Kammer
- 18
- Lichtleitungselement
- 19
- Wandung
- 20
- Bereich
- 21
- Innenfläche
- 22
- Vorschaltgerät
- 23
- Kabel
- 26
- Schweißverbindung
- 28
- Schrumpfschlauch
- 29
- Anschlusskabel
- 30
- Endabschnitt
- 31
- Endabschnittsinnenfläche
- 32
- Vorsprung
- 33
- Halteelement
- 40
- Inertgas
- 45
- Sensor
1. Leuchtvorrichtung (10) mit einem Basiselement (11) und einem mit dem Basiselement
(18) verbundenen Lichtleitungselement (18),
wobei die Leuchtvorrichtung (10) wenigstens eine Leuchtdiode (13) aufweist,
wobei wenigstens ein Bereich (20) der Wandung (19) des Lichtleitungselements (18)
mit einer der Leuchtdiode (13) zugewandten Innenfläche (21) lichtdurchlässig ausgebildet
ist,
wobei in der Leuchtvorrichtung (10) wenigstens eine Kammer (17', 17", 17"') ausgebildet
ist,
wobei die wenigstens eine Kammer (17', 17", 17'") zumindest abschnittsweise von einer
Basiselementwandung (14) begrenzt ist,
und wobei die wenigstens eine Kammer (17', 17", 17'") ein Inertgas (40) enthält.
2. Leuchtvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Inertgas (40) ausgewählt ist aus Kohlendioxid, Stickstoff, Helium, Neon, Argon,
Krypton, Xenon, Schwefelhexafluorid, 1,1,1,2-Tetrafluorethan, Pentafluorethan, 1,1,1,2,3,3,3-Heptafluorpropan,
Trifluormethan und Mischungen der Vorgenannten.
3. Leuchtvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das das Inertgas (40) in der Kammer (17', 17", 17'") einen gegenüber der Außenumgebung
erhöhten Druck aufweist.
4. Leuchtvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor (45) in der Kammer (17', 17", 17'") angeordnet ist, der Parameter
des Inertgases (40) und / oder Parameter eines in die Kammer (17', 17", 17"') aus
der Außenumgebung eingedrungen Gases erfasst und weiterleitet.
5. Leuchtvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (45) selbstüberwachend ausgebildet ist.
6. Leuchtvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (17', 17", 17'") zwei offene Enden aufweist, wobei jedes Ende wenigstens
bereichsweise durch eine Verschlusskappe verschlossen ist und wobei der wenigstens
eine Sensor (45) bevorzugt an einer Verschlusskappe angeordnet ist.
7. Leuchtvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtleitungselement (18) mit dem Basiselement (11) lösbar oder unlösbar verbunden
ist.
8. Leuchtvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese mit einem Schutzelement, insbesondere mit einem Schrumpfschlauch (28), überzogen
ist.
9. Leuchtvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (11) und das Lichtleitungselement (18) ein Polymermaterial enthalten
oder aus einem Polymermaterial bestehen, wobei das Polymermaterial ausgewählt ist
aus Fluorpolymeren, fluorhaltigem Polyurethan, Silikonen, Polyolefinhomo- und / oder
Polyolefincopolymeren, cyclische Polyolefincopolymeren (COC, COP), Poly-alpha-Olefin-Copolymeren,
Polyolefinelastomeren, lonomeren, Polyestern, Polyester-Copolymeren, Polyvinylchlorid,
Polyamid, Polystyrol, Polystyrol-Copolymer, Methylmethacrylat-Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer,
Acrylester-Styrol-Acrylnitril-Copolymer, Styrol-Acrylnitril-Copolymer, Styrol-Methylmethacrylat-Copolymer,
Polycarbonat, Acrylatharz, Acrylatcopolymer (EBA, EMA), Polymethyl(meth)acrylat, Poly(meth)acrylat,
Polyacetat, Polyacetat-Copolymer, Polyacetal (POM), Polyphenylensulfon, Polysulfon,
Polyethersulfon, Polyether, Polyphenylenoxid, Polyphenylensulfid, flüssigkristallinen
Polymer, Polyurethan, Polyetherimid, Polyamidimid, Polyimid, thermoplastisches Polyimid,
Polyphthalamid, Polyketon, Polyetherketon, Polyetheretherketon, Polyetherketonketon,
Polyaryletherketon, Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen, Hochleistungsthermoplast
und thermoplastischen Elastomeren, welche als Homo- und / oder Copolymere vorliegen,
wie TPO (Thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis), TPV (vernetzte Thermoplastische
Elastomere auf Olefinbasis), TPU (Thermoplastische Elastomere auf Urethanbasis), TPE-E
(Thermoplastische Polyesterelastomere), TPE-S (Styrol-Blockcopolymere) (SBS, SEBS,
SEPS, SEEPS und MBS) und TPE-A (Thermoplastische Copolyamide).
10. Leuchtvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese anschlussfertig ausgeführt ist und ein Anschlusskabel (29) und / oder eine
Steckverbindung und / oder ein Wireless Power Supply Element aufweist, das für die
Stromversorgung der Leuchtvorrichtung (10) und / oder zur Übertragung von Steuersignalen
an die Leuchtvorrichtung (10) und / oder zur Stromversorgung und / oder zur Übertragung
von Steuersignalen an den wenigstens einen Sensor (45) eingerichtet ist.