Die Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Set zur Realisierung einer als Mastleuchte ausgebildeten Außenleuchte, häufig auch bezeichnet als Mastansatz- oder Mastaufsatzleuchte, je nachdem, ob diese auf einem Anschlussstück am oberen Ende eines vorzugsweise rohrförmig ausgebildeten und mit einem unteren Ende im Boden befestigten Mast befestigt ist oder aber an einem vorzugsweise seitlich von dem Mast abstehenden Anschlussstück befestigt ist, sowie eine mittels des Sets hergestellte Außenleuchte.
Im Speziellen betrifft die Erfindung eine Mastleuchte mit einem Leuchtengehäuse umfassend einen Gehäuseinnenraum ausgebildet zur Aufnahme eines Leuchtmittels, weiterer Leuchtenkomponenten, einer vorzugsweise frontseitigen Lichtaustrittsöffnung für den Austritt eines durch das Leuchtmittel erzeugten Lichtstroms sowie einem an einer Außenseite des Leuchtengehäuses ausgebildeten Anschlussstücks zur Verbindung des Leuchtengehäuses mit einem Mast, der auf einem Boden oder anderen Befestigungselementen aufsitzt.
Derartige Mastleuchten werden typischerweise aus metallischen Werkstoffen oder zumindest mit Glasfasergewebe verstärkten Kunststoffen hergestellt. Im Zuge der sich global ändernden Wetterbedingungen werden derartige Mastansatz- bzw. Mastaufsatzleuchten zunehmend stärkeren Windbelastungen ausgesetzt, insbesondere aufgrund der an den oberen Enden von Masten herrschenden bzw. auftretenden großen Hebelarme. Eine Außenleuchte ist grundsätzlich der in der jeweiligen Region herrschenden Windstärke ausgesetzt, so dass verschieden starke Gehäuse für unterschiedliche Regionen ausgebildet sein müssen, was die Lagerhaltungskosten und damit die Logistikkosten für das Vorhalten verschiedener Modelle erhöht. Durch geänderte Wetterbedingungen werden in zuvor nicht problembehafteten Bereichen nunmehr verstärkt Außenleuchten benötigt, welche den sich ändernden Witterungsbedingungen standhalten müssen. Als Stand der Technik ist beispielsweise aus
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zumindest teilweise zu vermeiden und damit ein Set zur Realisierung einer Mastaußenleuchte vorzusehen, welche mit einfachen Mitteln eine Anpassung an ändernde Wetterbedingungen ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird dieses bei einer Mastaußenleuchte der eingangs genannten Art bereits durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst, wobei vorteilhafte, aber nicht zwingende Weiterentwicklungen in den abhängigen Ansprüchen wiedergegeben sind.
Erfindungsgemäß umfasst das Set mindestens ein nachträglich und bedarfsgerecht mit dem Gehäuse verbindbares Versteifungselement.
Unter einem "Versteifungselement" ist erfindungsgemäß eine räumliche Versteifungsstruktur zu verstehen, die zur Versteifung des Leuchtengehäuses ausgebildet ist. Ein derartiges Versteifungselement kann optional mit einer Leuchte kombiniert werden, insbesondere wenn die Betriebsbedingungen der Leuchte höhere äußere Lasten bedingen und somit eine Versteifung des originären Leuchtengehäuses sinnvoll erscheint.
Zur Versteifung des Leuchtengehäuses kann das Versteifungselement insbesondere eine Mehrzahl nicht aneinander angrenzender Kontaktstellen mit dem Leuchtengehäuse aufweisen, wobei eine erste Kontaktstelle dazu ausgebildet und vorgesehen ist, eine Kraft von dem Versteifungselement auf das Leuchtengehäuse und/oder das Anschlussstück und/oder den Mast zu übertragen, und wobei eine zweite Kontaktstelle dazu ausgebildet und vorgesehen ist, eine Kraft von dem Leuchtengehäuse auf das Versteifungselement zu übertragen, wobei eine erste Kontaktstelle in von dem Mast und/oder dem Schwerpunkt des Anschlussstücks radial ausgehender Betrachtungsweise näher an dem Mast und/oder dem Anschlussstück angeordnet ist als eine zweite Kontaktstelle.
Insbesondere ist eine erste Kontaktstelle bezogen auf die von dem Mast und/oder dem Schwerpunkt des Anschlussstücks ausgehenden maximal vorfindbare radiale Erstreckung des Leuchtengehäuses in einem Abstand von 0 bis 0,2 der maximalen radialen Erstreckung angeordnet, bevorzugt bei 0 bis 0,15 und besonderes bevorzugt bei 0 bis 0,1 der maximalen radialen Erstreckung, und eine zweite Kontaktstelle in einem Abstand von 0,15 bis 1 der maximalen radialen Erstreckung angeordnet, bevorzugt bei 0,2 bis 1 und besonderes bevorzugt bei 0,4 bis 1 der maximalen radialen Erstreckung.
Alternativ können eine erste Kontaktstelle und eine zweite Kontaktstelle auch formschlüssig über das Leuchtengehäuse miteinander verbunden sein, wobei die hinsichtlich der radialen Erstreckung vorgenommene Charakterisierung der Kontaktstellen beibehalten bleibt. Ausdrücklich sei darauf hingewiesen, dass die Werte für den Abstand der Kontaktstellen von dem Mast und/oder dem Anschlussstück nicht als scharfe Grenzen zu verstehen sein sollen, sondern vielmehr in ingenieurmäßigem Maßstab über- oder unterschritten werden können, ohne den beschriebenen Aspekt zu verlassen. Mit einfachen Worten sollen die Werte einen Anhalt für die Größe des hier vorgeschlagenen Abstands der Kontaktstellen von dem Mast und/oder dem Anschlussstück liefern.
Unter "nachträglich bedarfsgerecht" anordnenbar sei verstanden, dass das Versteifungselement optional mit der Leuchte kombiniert werden kann, wobei es für den sicheren Betrieb in einem von Umgebungseinflüssen geschützten Umfeld nicht für den sicheren Betrieb der Leuchte benötigt wird.
Dieses Versteifungselement ist als ein in das Leuchtengehäuse einsetzbares Versteifungselement bzw. Zusatzelement ausgebildet sein. Das Versteifungselement stellt damit eine modular und nachträglich mit dem Leuchtengehäuse verbindbares oder in die Grundform des Leuchtengehäuses einsetzbares Nachrüstelement dar, welches vorzugsweise aus Metall, insbesondere Stahl, oder verstärkten Kunststoff umfasst bzw. vollständig aus diesen Materialien besteht und ausgebildet ist zur lokalen Reduzierung von örtlichen Bauteilspannungen des Leuchtengehäuses, insbesondere von Außenleuchten, ggf. auch von Industrieleuchten. Insofern kann das Versteifungselement auch schlagwortartig an das Leuchtengehäuse angepasster "Versteifungseinsatz" bezeichnet werden. Das erfindungsgemäße Versteifungselement stellt somit ein preiswertes Verstärkungssystem bereit, welches die durch horizontale und/oder vertikale Windlast auftretenden Kräfte reduziert, aber auch von zusätzlichen Belastungen, z.B. durch Schnee oder Eis. Das Versteifungselement ist also zur Versteifung des Leuchtengehäuses ausgebildet und leitet den Spannungsfluss um, wodurch die Spannungsspitzen im Leuchtengehäuse abgebaut werden und die Spannung nicht mehr lokal an einem Punkt wirkt. Es hat sich gezeigt, dass durch das Versteifungselement die Spannungen im Leuchtengehäuse durch äußere Krafteinwirkung um mindestens 25 Prozent und in besonderen Fällen sogar bis 54 Prozent im Verhältnis zum nicht verstärkten Leuchtengehäuse reduziert werden können, was vorzugsweise dadurch erzielt wird, dass das Material des Versteifungselements ein höheres E-Modul als das Material des Leuchtengehäuses aufweist. Besonders vorteilhafte Ergebnisse wurden erzielt, wenn das Versteifungselement ein 3-fach so großes E-Modul wie das Material des Leuchtengehäuses aufweist.
Das nachträglich nachrüstbare Versteifungselement fängt somit nicht nur Windlasten in allen möglichen Windkategorien ab bzw. ermöglicht es die Mastaußenleuchte mit einfachen Mitteln nachträglich an diese anzupassen, sondern kompensiert auch weitere Belastungen des Leuchtengehäuses, z.B. durch Schnee, Eis oder dynamische Lasten durch Schwingungen.
Das Versteifungselement ist bevorzugt ausgebildet, das steife Anschlussstück bzw. die Mastanbindung mit dem Leuchtengehäuse zu verbinden. Dadurch werden die Verformungen und Dehnungen an den weniger steifen Stellen im Leuchtengehäuse reduziert und Spannungsspitzen im Leuchtengehäuse sinken.
Besonders vorteilhaft ist, wenn das Versteifungselement jedenfalls im Bereich der maximalen Hauptspannung in dem Gehäuse angeordnet ist, also an dem Ort in dem bei Belastung durch Wind oder Gewicht die maximale Spannung im Leuchtengehäuse auftritt. Bei der Entwicklung der Erfindung hat sich gezeigt, dass dieser Ort der maximalen Hauptspannung in den meisten Fällen im Bereich des Übergangs vom Anschlussstück zu dem Leuchtengehäuse gelegen ist. Insbesondere bei asymmetrisch im Verhältnis zum Anschlussstück ausgebildeten Leuchtengehäusen, die sich also zu einer Seite also weiter vom Anschlussstück erstrecken als zu einer anderen Seite, tritt diese maximale Hauptspannung im Bereich zwischen dem Anschlussstück und der Seite der längeren Seite des Leuchtengehäuses auf.
Das Versteifungselement bildet bevorzugt zumindest abschnittsweise oder vorzugsweise vollständig die Innengeometrie des Leuchtengehäuses ab und liegt somit zumindest abschnittsweise innenseitig an diesem an, insbesondere an den Innenkanten des Leuchtengehäuses.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung besteht das Leuchtengehäuse im Wesentlichen aus Aluminium bzw. Aluminiumdruckguss und das Versteifungselement besteht im Wesentlichen aus Stahl bzw. Baustahl.
Das Leuchtengehäuse ist in einer Grundausführung ohne ein Versteifungselement somit in allen Bereichen einsetzbar. Zusätzlich kann das nachrüstbare Versteifungselement eingesetzt werden, und zwar als Zusatzprodukt oder Ergänzungsprodukt, ohne dass günstige Einstiegspreisniveau der Mastleuchte bzw. Außenleuchte als Basisleuchte zu betreffen. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung erlaubt somit insbesondere eine bedarfsgerechte und insbesondere auch nachträgliche Anpassung einer Standardleuchte mit einem üblichen Leuchtengehäuse, z.B. aus Aluminiumdruckguss, an verschiedene Windregionen ohne verschiedene Modellvarianten vorhalten zu müssen. Nunmehr muss erfindungsgemäß nur noch das für die jeweilige Windregion erforderliche Verseifungselement in das Gehäuse eingesetzt werden.
In einer Ausführungsform ist das Versteifungselement beispielsweise als im Wesentlichen flächige bzw. plattenförmige Versteifungsplatte ausgebildet, die insbesondere im Anschlussbereich bzw. Verbindungsbereich zwischen dem Anschlussstück und dem Leuchtengehäuse in das Leuchtengehäuse einsetzbar ist, weil an diesem Ort regelmäßig die maximale Hauptspannung im Leuchtengehäuse auftritt, also an der Stelle, an dem im Betrieb üblicherweise die maximalen Spannungsspitzen auftreten.
Das Versteifungselement oder die Versteifungsplatte kann ausgebildet sein, eine Öffnung innerhalb der Mastbefestigung. bzw. des Anschlussstücks zu umschließen. Diese Versteifungsplatte ist dabei unter Nichtberücksichtigung der Materialstärke der Versteifungsplatte als im Wesentlichen zweidimensionales Element ausgebildet, die sich aber nicht nur in einer Ebene erstrecken muss, sondern auch geometrisch angepasst sein kann an das Leuchtengehäuse, z.B. gekrümmt sein kann.
Die minimale Materialstärke des Versteifungselements oder der -platte ist bevorzugt größer oder gleich des zu verstärkenden Bauteils bzw. Leuchtengehäuses.
Besonders stabile Ausführungsformen sehen jedoch auch vor, dass die Materialstärke des Versteifungselements zumindest abschnittsweise 2- oder 3-fach so stark wie die Materialstärke des Leuchtengehäuses ausgebildet sein kann.
Erfindungsgemäß wird insbesondere der Anschlussbereich durch die Anordnung des Versteifungselements in dieser Region verstärkt, wobei es sich als zweckmäßig erwiesen hat, das Versteifungselement so auszubilden, dass es zudem einen Bereich von 25 Prozent bis zu 35 Prozent um den Anschlussbereich verstärkt.
Diese Versteifungsplatte kann zur weiteren Stabilisierung gekantet sein oder zusätzliche Versteifungsrippen oder dergleichen aufweisen.
Eine ebenfalls besonders einfach nachrüstbare Ausgestaltungsieht die Ausbildung des Versteifungselements als Versteifungsstruktur in Form eines zumindest abschnittsweise, besonders bevorzugt vollumfänglich geschlossenen Bügels oder Rahmens vor, der an dem Anschlussende zur Befestigung mit dem Anschlussstück zwei frei gegenüberliegende Arme aufweisen kann oder aber auch als ein umfänglich geschlossener, mehreckiger, z.B. viereckiger Rahmen ausgebildet ist.
Dieser Rahmen kann ausgebildet sein, um sich in Einbaulage im Wesentlichen im Bereich oder entlang der Lichtaustrittsöffnung des Leuchtengehäuses zu erstrecken. Durch Vorsehen von Stützen zwischen dem Rahmen und weiteren Bereichen des Versteifungselements, also die Gestaltung der Fachwerkstruktur des Versteifungselements, können bedarfsgerecht Lasten abgefangen werden, z.B. Vertikalbewegungen.
Erfindungsgemäß ist das Versteifungselement als raumförmige Versteifungsstruktur ausgebildet, die also zumindest abschnittsweise ein dreidimensionales Gebilde definiert, das einen durch diese Versteifungsstruktur vorzugsweise rand- bzw. kantenseitig umschlossenen Versteifungsraum umschließt.
Bevorzugt ist das Versteifungselement bzw. die Versteifungsstruktur als rahmenartig geschlossenes Gebilde mit einem Anschlussende ausgebildet zur Befestigung mit dem Anschlussstück und einem dem Anschlussende gegenüberliegenden Abstützende ausgebildet zur Anlage gegen die Innenseite des Leuchtengehäuses in Einbaulage.
Besonders vorteilhaft ist die Versteifungsstruktur zumindest abschnittsweise als eine rahmen- bzw. fachwerkartige Struktur mit stabförmigen Streben bzw. Stützen ausgebildet, welche also einen von der Versteifungsstruktur vorzugsweise vollumfänglich umschlossenen Versteifungsraum definieren bzw. einschließen.
Die Versteifungsstruktur kann neben den stabförmigen Streben auch eine Versteifungsplatte umfassen, vorzugsweise am Anschlussbereich, also im Bereich zwischen dem Anschlussstück und dem Leuchtengehäuse, an welcher üblicherweise die maximale Spannung im Gehäuse auftritt.
Bevorzugte Ausführungsformen der Versteifungsstruktur umfassen, dass sich die Kanten und Ecken bzw. Streben und/oder Platten der Versteifungsstruktur in Einbaulage entlang der Kanten bzw. in den Ecken des Leuchtengehäuses erstrecken, also in Einbaulage genau die Ecken und Kanten des Gehäuses innenseitig abstützen und vorzugsweise zusätzlich die sonstigen Bereiche mit Spannungsspitzen im Leuchtengehäuse.
Erfindungsgemäß ist die Versteifungsstruktur bevorzugt ausgebildet, um zumindest abschnittsweise den Innenraum des Leuchtengehäuses abzubilden, ist also so an das Leuchtengehäuse angepasst, dass es in Einbaulage innenseitig an dem Leuchtengehäuse anliegt und dabei insbesondere die Orte mit starken Spannungsspitzen im Leuchtengehäuse und/oder die Kanten bzw. Ecken des Leuchtengehäuses abstützt und verstärkt.
Diese Versteifungsstruktur kann auch mehrere Platten bzw. Versteifungsplatten umfassen, die den Versteifungsraum umschließen bzw. zu einem raumförmigen Gebilde zusammengesetzt sind, z.B. in Form eines Kastens angepasst zum Einsetzen in das Leuchtengehäuse, welches somit jedenfalls in das Leuchtengehäuse einsetzbar ist und auch die Leuchtmittel und weitere elektrische Komponenten der Mastaußenleuchte ganz oder teilweise aufnehmen kann.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung sieht die Ausbildung der Versteifungsstruktur als ein Versteifungsrahmen mit einer Streben- oder Stabstruktur vor, also ähnlich wie ein Fachwerk, welches aber jedenfalls eine von den Streben kanten- oder randseitig umfänglich umschlossenen Versteifungsrahmen definiert, welcher aber vorzugsweise keine Querstreben zwischen einzelnen Kreuzungspunkten der randseitigen Streben umfasst. Somit behindert diese so gebildete Versteifungsstruktur bzw. der Versteifungsrahmen den Einbau und die Wartung der Anschlusstechnik möglichst wenig.
Besonders stabil ist dieser Versteifungsrahmen, wenn dieser als zumindest am Kantenverlauf geschlossene Rahmenstruktur ausgebildet ist, z.B. der Rahmen die Kanten eines Würfels oder Rechtecks nachbildet, welches zum Einsatz in das Leuchtengehäuse angepasst ist.
Bevorzugt sind diese Streben der Versteifungsstruktur bzw. dieser Versteifungsrahmen so ausgebildet, dass sich diese in Einbaulage entlang der Innenkanten oder Ecken des Leuchtengehäuses erstrecken, also in Einbaulage genau die Innenkanten bzw. Innenecken des Gehäuses innenseitig abstützen. Vorzugsweise sind zusätzlich Streben vorgesehen, um auch die sonstigen Bereiche maximaler Spannungsspitzen bzw. der Hauptspannung im Gehäuse abzustützen.
Die Streben sind vorzugsweise so ausgebildet, dass diese Längsbügel umfasst, die zumindest abschnittsweise an gegenüberliegenden Gehäuseseiten anliegen und vorzugsweise über mindestens einen diese verbindenden Querbügel voneinander beabstandet sind.
An dieser Versteifungsplatte können insbesondere an den Ecken Versteifungsstreben zur Bildung des Versteifungsrahmens vorgesehen sein, welche sich dann innseitig entlang dem Gehäuse erstrecken, somit also das Gehäuse innenseitig abstützen und somit den durch die Versteifungsstreben gebildeten Versteifungsraum mit dem Mast bzw. Anschlussstück verbinden, vorzugsweise diesen umschließend.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Versteifungsplatte zur Anpassung an die Geometrie des Anschlussbereichs gekrümmt und kann zusätzliche Versteifungsrippen aufweisen.
Das Versteifungselement bzw. die Versteifungsstruktur ist entweder nur mit dem Leuchtengehäuse verbindbar oder alternativ oder zusätzlich mit dem Anschlussstück. Möglich ist auch zusätzlich oder auch alleine eine Befestigung direkt am oberen Ende des Masts, wenn z.B. kein Anschlussstück verwendet werden sollte.
Das Leuchtengehäuse und Mastanschlusselement sind bevorzugt 2-teilig ausgebildet, können aber bei Bedarf auch einstückig gestaltet sein.
Die Verbindung des Versteifungselements mit dem Leuchtengehäuse kann nur durch Einsetzen, durch Verspannen der Fügepartner gegeneinander in Einbaulage aber auch durch Verschweißen oder durch Verschrauben erfolgen. Jedenfalls ist das Vorsehen eines festen, spielfreien Verbunds zwischen den Fügepartnern in Einbaulage zweckmäßig, vorzugsweise mit einer Presspassung. Insbesondere sollten beim Verschrauben der eingeschraubte Teil des Gewindes und die Kopfauflagefläche mit den Fügepartnern auf Verbund gesetzt werden. Dabei sollte zwischen dem Schraubenschaft und einer Durchgangsbohrung oder einem Sackloch kein Kontakt erstellt werden, da die Vorspannkraft so gewählt werden kann, dass die zu verspannenden Flächen durch die Belastung nicht gegeneinander verschoben werden können.
Ausführungsformen umfassen zumindest an der Anschlussstelle und/oder den Berührungsstellen mit dem Versteifungselement Verstärkungen am Leuchtengehäuse, also auch nur punktuell bzw. abschnittsweise an den Auflage- bzw. Verbindungsstellen Materialverstärkungen im Leuchtengehäuse. Beispielsweise können Gehäuseabschnitte verdickt sein oder aber auch Stützen, Streben, Rippen oder dergleichen am Gehäuse insbesondere innenseitig vorgesehen, insbesondere einstückig angeformt sein.
Durch das Vorsehen von Verstärkungen gehen die Spannungen am Leuchtengehäuse deutlich zurück, weil bereits mindestens eine Verstärkung das Leuchtengehäuse versteift und so verhindert, dass die Verformungen und somit die Dehnungen an kritischen Stellen zu groß werden.
Insofern ist eine Verstärkung des Leuchtengehäuses zumindest insbesondere im Anschlussbereich sinnvoll, aber auch zusätzlich oder alleine an Berührungspunkten des Versteifungselements.
Zur Gewährleistung einer besonders stabilen und belastbaren Schraubverbindung haben sich Schraubdome (angeformte Aufnahmen für Gewinde) zur Aufnahme der Schrauben an den Verbindungsstellen von dem Versteifungselement mit dem Leuchtengehäuse als besonders zweckmäßig erwiesen, welche bevorzugt in dem Leuchtengehäuse ausgebildet sind. Dieses ermöglicht eine einfache Befestigung und realisiert zudem eine sehr homogene Verteilung der Spannungen im Leuchtengehäuse bei gleichzeitig dadurch bewirkter Versteifung.
Ausführungsformen umfassen, dass die Versteifungselemente mindestens zwei mit dem Anschlussstück und/oder dem Leuchtengehäuse verbundene Versteifungsstreben oder Versteifungsbügel aufweisen, die vorzugsweise unter verbreiterndem Abstand gabelähnlich in Einbaulage unter Verbund an den Innenseiten des Leuchtengehäuses anliegen und über einen endseitigen Quersteg voneinander beabstandet sind. Vorzugsweise ist die Versteifungsstruktur ausbildet, dass diese in Einbaulage unter Verbund in den Ecken und Kanten des Leuchtengehäuses sitzt, um somit eine besonders hohe Stabilität des Leuchtengehäuses zu realisieren.
Eine noch bessere Stabilisierung des Gesamtsystems umfassend Leuchtengehäuse, Versteifungselement und ggf. Mast kann dadurch erzielt werden, dass dieses Spannmittel umfasst, welche in Einbaulage zwischen dem Versteifungselement und dem Leuchtengehäuse wirken, z.B. auch durch Anziehen von Verbindungsschrauben oder Spannbügel.
Bevorzugte Ausführungsformen sehen eine Materialverstärkung an dem Versteifungselement in Form von Rippen, Flanschen oder Kanten vor. Dabei kann das Versteifungselement entweder dieselbe Materialstärke wie das Leuchtengehäuse aufweisen oder auch eine geringere oder größere Materialstärke.
Ausführungsformen sehen vor, dass das Versteifungselement eine Schelle umfasst, welche mit dem Mast verbindbar ist und über ein weiteres Verbindungselement mit den Versteifungselementen innerhalb des Leuchtengehäuses in Einbaulage verbunden oder verbindbar ist. Bevorzugt ist diese Schelle also als Mastschelle ausgestaltet, welche den Mast ringförmig bzw. kreisringförmig in Einbaulage umschließt und vorzugsweise unmittelbar unterhalb des Leuchtengehäuses um das Anschlussstück sitzt.
Eine weitere Stabilitätserhöhung lässt sich erzielen, wenn die Schelle über eine das Leuchtengehäuse in Einbaulage außenseitig umschließende Haltelasche mit dem Gehäuse verbindbar ist.
Bevorzugt ist das Versteifungselement bzw. die Versteifungsstruktur so gestaltet, dass diese in Einbaulage, also im eingesetzten Zustand, die Aufnahme und Wartung der Leuchtenkomponenten nicht behindert, also z.B. des Leuchtmittels, weiterer Leuchtenkomponenten, wie ein Betriebsgerät, Lichtmanagementsysteme, Anschlussklemmen, ggf. ein Überspannungsschutz und zusätzliche elektrotechnische Komponenten. Dieses wird bevorzugt dadurch realisiert, dass die Versteifungsstruktur von einander beabstandete Versteifungsstreben zum Aufspannen des virtuellen Versteifungsraums aufweisen.
Vorzugsweise ist dieses Versteifungselement so gestaltet, dass sich die Versteifungsstreben in Einbaulage entlang der Kanten bzw. Ecken des Leuchtengehäuses erstrecken bzw. innenseitig gegen diese anliegen. Somit können also die Leuchtenkomponenten zwischen den Streben in diesen Versteifungsraum eingebracht und ausgewechselt werden.
Bevorzugte Ausführungsformen sehen vor, dass das Material des Versteifungselements ein deutlich größeres Elastizitätsmodul als das Material des Leuchtengehäuses aufweist, besonders bevorzugt ein etwa 2 bis 3-fach so großes Elastizitätsmodul. Als besonders zweckmäßig hat sich bei einem Gehäuse aus Aluminiumdruckguss (E-Modul: 70 GPa (kN/mm2)) die Verwendung eines Versteifungselements aus Baustahl (E-Modul: 210 GPa) erwiesen. Somit ist es auch bauraumoptimierend möglich, dass die Materialstärke des Versteifungselements geringer sein kann als die des Leuchtengehäuses.
Besonders zweckmäßig ist die Anordnung und/oder Ausbildung des Versteifungselements an Stellen mit besonders großen Belastungen bzw. Spannungen im Leuchtengehäuse, also z.B. an bzw. um den Anschlussbereich (Verbindungsbereich zwischen Anschlussstück und des Gehäuses) herum. Dieses kann z.B. dadurch erfolgen, dass ein Versteifungsblech im Anschlussbereich ausgebildet ist, evtl. mit zusätzlichen Versteifungsrippen.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Befestigungsschnittstellen und/oder Bereiche großer Belastung partiell auswechselbar ausgeführt sind (z.B. tausche AL-Druckguss gegen Edelstahl/Stahl Feinguss).
Ausführungsformen sehen vor, dass das Anschlussstück und das Leuchtengehäuse verstellbar im Verhältnis zueinander ausgebildet sind. Vorzugsweise sind zwischen den Fügepartnern sich gegenseitig in Einbaulage insbesondere formschlüssig hintergreifende Fixierungsrippen bzw. Rastvorsprünge vorgesehen, die in Einbaulage formschlüssig gegeneinander anliegend bzw. ineinander eingreifen und durch Lösen von Schrauben oder anderen Befestigungsmitteln ein Verstellen des Leuchtengehäuses im Verhältnis zu dem üblicherweise stationären Anschlussstück ermöglicht. Das Versteifungselement ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass sich dieses ebenfalls verstellen kann, z.B. durch das Ausbilden von Langlöchern bei Passungen.
Das Versteifungselement kann nur in das Leuchtengehäuse eingesetzt werden oder aber, was bevorzugt ist, zusätzlich mit dem Leuchtengehäuse innenseitig verbunden werden bzw. ist dazu ausgebildet. Bevorzugte Verbindungsmittel umfassen Clips- oder Rastverbindungen für eine besonders einfache und schnelle Einhandmontage. Möglich sind aber auch Schraubverbindungen, womit eine besonders stabile und starre Befestigung realisierbar ist. Bevorzugt ist das Versteifungselement bzw. sind die Elemente zur Bildung des Versteifungselementes, also die Platten oder Wände in Längsrichtung, mindestens einfach gekantet, vorzugsweise mehrfach gekantet, um eine höhere bzw. verbesserte Biegesteifigkeit zu realisieren.
Die Erfindung betrifft insofern getrennt von der Außenleuchte selbst einen Nachrüstsatz bzw. ein Versteifungselement ausgebildet zum außenseitigen Verbinden oder zum Einsetzen in eine Mastaußenleuchte bzw. in ein Leuchtengehäuse einer solchen Leuchte. Das Versteifungselement bzw. die aus mehreren Versteifungselementen gebildete Versteifungsstruktur, z.B. ein Versteifungsgehäuse, ist also geringfügig kleiner ausgebildet als das diese in Einbaulage aufnehmende Leuchtengehäuse, welches das Versteifungselement also in Einbaulage außenseitig umschließt und aufnimmt, und zwar bevorzugt so, dass das Versteifungselement in Einbaulage eingesetzt an den Kanten und bzw. Ecken des Leuchtengehäuses anliegt, um somit eine maximale Versteifung zu realisieren. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung des nachträglich einsetzbaren Versteifungselements lässt sich die Belastbarkeit von Mastaußenleuchten überraschenderweise je nach Gestaltung und geometrischer Ausgestaltung des Versteifungselements bzw. der Versteifungsstruktur um 25-100 Prozent bei gleichzeitig nur geringer Gewichtserhöhung steigern.
Das Versteifungselement sollte an möglichst belasteten Bereichen des Leuchtengehäuses angeordnet sein, so dass diese Verformungen des Leuchtengehäuses durch Wind-, Schnee- oder Eisgewicht verhindert. Dieses erfolgt insbesondere dadurch, dass das Versteifungselement so ausgebildet ist, dass dieses in Biegerichtung versteifend wirkt, dieses also selbst sehr steif ausgebildet ist, was insbesondere durch die Fertigung des Versteifungselements aus Stahl realisiert wird.
Durch die Verwendung des Versteifungselements, insbesondere ausgebildet als Versteifungsstruktur, konnte in einer praktischen Anwendung beispielsweise bei einer Mastaußenleuchte eine Spannungsreduktion von über 50 Prozent im Leuchtengehäuse realisiert werden.
Erfindungsgemäß wird ein Leuchtengehäuse, welches den Belastungen in Windzone 2 standhält, mit Verstärkungselementen versehen, damit es höheren Belastungen standhält. Der Großteil der Außenleuchten wird in Zonen mit geringen Windbelastungen aufgestellt. Nur eine geringe Stückzahl wird in Regionen mit hohen Windstärken eingesetzt, diese müssen jedoch für diese Belastung ausgelegt sein. Damit für diese geringe Zahl an Leuchten kein neues Gusswerkzeug hergestellt werden muss oder alle Gehäuse mit einer dickeren Wandstärke versehen werden müssen, wird ein auch nachrüstbares Verstärkungselement für den Einsatz in den Zonen hoher Belastung vorgeschlagen. Dadurch kann ein dünnwandiges Leuchtengehäuse kostengünstig in hoher Stückzahl gefertigt und bei Bedarf nachträglich mit einem Verstärkungselement versehen werden, welches das Leuchtengehäuse auch bei hohen Lasten in Windzonen von 3 (Windgeschwindigkeit 27,5 m/s) bis 4 (Windgeschwindigkeit 30,0 m/s) sowie evtl. auftretende Schnee- und Eislasten zuverlässig vor überhöhten Spannungen im Gehäuse schützt.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Erfindungsbeschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, mit denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa "oben", "unten", "vorne", "hinten", "vorderes", "hinteres", usw. in Bezug auf die Orientierungen der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierung positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist nicht im einschränkenden Sinne aufzufassen.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "integriert" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Integration. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischem Bezugszeichen versehen, soweit dieses zweckmäßig ist.
Bezugszeichenlinien sind Linien, die das Bezugszeichen mit dem betreffenden Teil verbinden. Ein Pfeil hingegen, der kein Teil berührt, bezieht sich auf eine gesamte Einheit, auf die er gerichtet ist. Die Figuren sind im Übrigen nicht unbedingt maßstäblich. Zur Veranschaulichung von Details können möglicherweise bestimmte Bereiche übertrieben groß dargestellt sein. Darüber hinaus können die Zeichnungen plakativ vereinfacht sein und enthalten nicht jedes bei der praktischen Ausführung gegebenenfalls vorhandene Detail. Die Begriffe "oben" und "unten" beziehen sich auf die Darstellung in den Figuren. Schließlich sind bei mehreren gleichen Bauteilen bzw. Elementen aus Gründen der Übersichtlichkeit nur jeweils eins mit einem Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:
Da diese für die vorliegende Erfindung zunächst nur relevant sind, sind vorliegend nur das Leuchtengehäuse mit dem Mastanschluss und der darin angeordneten Versteifungsstruktur gemäß der Erfindung dargestellt. D.h. also, dass das Leuchtmittel und weitere elektrische Komponenten vorliegend aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellt sind, selbstverständlich aber innerhalb dieser angeordnet sein können.
Gemäß
In den durch die Außenwände des Leuchtengehäuses ausgebildeten Gehäuseinnenraum ist eine komplementär zur Geometrie dieses Leuchtengehäuses 2 ausgebildeter Versteifungsrahmen 4 aus Stahl einsetzbar bzw. eingesetzt. Der Versteifungsrahmen 4 umfasst im vorliegenden Fall eine sich in Einbaulage parallel zur Lichtaustrittsöffnung 2a des Leuchtengehäuses 2 erstreckenden, umfänglich geschlossenen Oberrahmen 4a, von dem sich mehrere stabförmige Streben 4b schräg nach unten erstrecken zur Bildung eines bzw. einer ebenfalls in den Außenkonturen im Wesentlichen trichterförmigen Rahmenstruktur, welche die Rahmenelemente bzw. Versteifungsbügel nur an den Kanten bzw. in den Ecken aufweist, so dass diese an den Innenkanten bzw. Innenseiten des Leuchtengehäuses 2 in Einbaulage anliegen und dieses so stabilisierend versteifen. Auf der in der Figur linken Seite ist ferner eine durchgehende und bogenförmige Versteifungsplatte 4c ausgebildet, auf deren Oberseite in Betrachtungsrichtung mehrere parallel zueinander beabstandete Versteifungsrippen 4d einstückig angeformt sind für die besonders hohen Belastungen im Anschlussbereich bzw. Verbindungsbereich am Mastansatz bzw. zu einer möglichen Verbindung mit dem Mastansatzstutzen 2b.
Die
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