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Die
Erfindung betrifft eine Leuchte mit mindestens einem Leuchtmittel,
gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1. Aus der
DE 10 2005 006 758 A1 ist eine Leuchte bekannt,
welche eine Anordnung von Leuchtdioden hinter einer schlitzförmigen Lichtaustrittsöffnung beschreibt.
Hierbei wird jedoch bei der Verwendbarkeit von Hochleistungsleuchtdioden
keine Kühlmaßnahme vorgesehen.
Außerdem ist
der Lichtstrahl nur bedingt einstellbar. Ferner ist aus der
DE 10 2004 025 623
A1 ein Scheinwerfer für ein
Fahrzeug bekannt, bei welchem das Leuchtmittel auf einem Kühlkörperblock
befestigt ist. Dabei wird die vom Leuchtmittel erzeugte Hitze über die
Befestigungstelle des Leuchtmittels auf dem Kühlkörper abgeführt. Dabei ist die Abführung der
gesamten Wärme
nur über
diese Wärmeleitung
möglich.
Aus diesem Grund ist der Kühlkörper recht
großvolumig.
Aus der
DE 10
2006 018 297 A1 ist ebenfalls ein Beleuchtungssystem bekannt
bei welchem das Leuchtmittel auf einen Kühlkörperblock aufgesetzt wird.
Aus der
DE 10
2007 017 900 A1 ist ein Leuchtmittel bekannt, welches in
einem lichtdurchlässigen
Kolben angeordnet ist, der außen
mit Kühlrippen
versehen ist. Dies Anordnung ist aufwändig. Der Erfindung liegt daher die
Aufgabe zugrunde, eine Leuchte der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden,
dass Hochleistungsleuchtmittel innerhalb eines kompaktbauenden Leuchtengehäuses einsetzbar
sind, und diese auf einfache aber wirkungsvolle Weise kontaktierbar sind.
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Die
gestellte Aufgabe ist bei einer Leuchte der gattungsgemäßen Art
erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Kern
der Erfindung ist es, dass ein Kühlkörper vorgesehen
ist, und dass das Leuchtmittel direkt zwischen zwei Kühlrippen
des Kühlkörpers angeordnet
ist. Dies grenzt sich deutlich von Anordnungen ab, bei denen Kühlkörper auf
einer Leuchtenhalterung angeordnet sind. Hierbei ist das Leuchtmittel
direkt zwischen zwei Kühlrippen
angeordnet. Dies heisst, dass das Leuchtmittel neben der bodenseitigen
Wärmeabgabe
an den Kühlkörper auch
eine Wärmeabgabe über Konvektion
oberhalb vollziehen kann, weil die Kühlrippen durch die erfindungsgemäße Platzierung
nunmehr auch seitlich neben der Abstrahlfläche des Leuchtmittels emporragen,
und so die Wärme
auch von der Abstrahlseite aufnehmen und ableiten können. Bei
herkömmlichen
Anordnungen wird die Wärme
nur bodenseitig abgeführt.
Es entsteht somit auch eine erfindungsgemäße Doppelfunktion von Kühlkörper für das Leuchtmittel
und beweglichem Träger
für die
Leuchtmittel. In vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass
zwischen den besagten Kühlrippen
auch optische Mittel wie Linsen, Fresnelllinsen angeordnet sind,
die dort zumindest durch Klemmung fixiert sind. Somit können optische Mittel
wie Linsen einfach zwischen die Kühlrippen geklemmt werden, und
brauchen nicht umständlich
befestigt werden. In vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben,
dass der Kühlkörper samt
Leuchtmittel innerhalb eines Leuchtengehäuses mit mindestens einer Lichtaustrittsöffnung angeordnet
ist. Hiermit wird die erreichte bessere Kühlung besonders deutlich.
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Erfindungsgemäß ist angegeben,
dass der Kühlkörper mindestens
um einen Winkel von 180° innerhalb
des Leuchtengehäuses
drehbar angeordnet ist. Damit lässt
sich die Lichtquelle verdrehen und damit beispielsweise richtungsmäßig einstellen.
Dadurch dass der gesamte Kühlkörper samt
Leuchtmittel drehbar ist hat den Vorteil, dass die maximale Kühlleistung
konstant bleibt, weil zwischen Leuchtmittel und Kühlkörper durch
die direkte Befestigung ein konstanter Wärmeübergang erreicht wird und variable
Wärmeübergangswiderstände durch
Wärmegleitkontakte
vermieden wird.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass das Leuchtmittel
mindestens eine Leuchtdiode, insbesondere eine Hochleistungsleuchtdiode
ist.
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Es
können
aber auch Glüh-
oder Glimmlampen verwendet werden. Für diese ist der Kühlkörper von
besonderer Bedeutung.
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Weiterhin
ist vorteilhaft ausgestaltet, dass der Kühlkörper samt LEDs auswechselbar
im Leuchtengehäuse
angeordnet sind. So können
unterschiedliche Leuchtmittel im Austausch betrieben werden, bspw
Austausch durch farbige oder andersfarbige Leuchtmittel, indem dies
ganz einfach durch Auswechseln der gesamten Leuchtmittel/Kühlkörper-Einheit
erfolgen kann.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass eine Mehrfachanordnung
von Kühlrippen
auf dem Kühlkörper vorgesehen
ist, und zwischen jeweils 2 Rippen jeweils mindestens ein Leuchtmittel mit
jeweils anderer Lichtfarbe als das jeweils andere Leuchtmittel angeordnet
ist. So kann durch einfache Drehung eine jeweils andersfarbige Lichtquelle
wie eine Leuchtdiode vor die Lichtaustrittsöffnung gedreht werden. Bekannte
Leuchten dieser Art haben keine so einfache Farbwechselmöglichkeit,
zumindest nicht im Bereich von Hochleistungsleuchtdioden, die mit
minimaler Energie maximale Lichtausbeute erreichen.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass der Kühlkörper elektrische
Kontaktsegmente enthält,
die über
einen Teilwinkel mit feststehenden komplementären Kontaktelementen zusammenwirken,
derart, dass über
einen Teil eines Vollwinkels ein elektrischer Kontakt mit einer
externen elektrischen Energiequelle hergestellt bleibt, und bei
einer Drehung außerhalb
dieses Teilwinkelbereiches die Quelle abgeschaltet ist. Auf diese
Weise ist nur der elektrische Kontakt über Gleitkontakte vorgenommen.
Mit Teilwinkel-Kontaktelementen
kann erreicht werden, dass der Kühlkörper zwecks
Farbwechsel oder einfach einstellbarer Abstrahlrichtung einfach
in die Betriebsposition gedreht werden kann, und bei Erreichen der
Betriebsposition oder eines betriebsfähigen Winkels sich automatisch
einschaltet und bei Verdrehen aus der Betriebsposition heraus wieder
einfach ausschaltet.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass der Kühlkörper auf
einer virtuellen Drehachse gelagert ist, welche an zwei gegenüberliegenden Seiten
mit zentriert angeordneten, im Querschnitt runden Steckern und Hülsen zusammen
wirken derart, dass die beiden Stecker-Hülsen-Verbindungen sowohl die mechanische
Drehachse als auch die elektrische Energieversorgung zum Leuchtmittel
im Kühlkörper bilden.
Auf diese Weise wird in erheblich wirkungsvoller Weise eine Verknüpfung der
Funktionen „mechanische
Lagerung” und
elektrischer Verbindung geschaffen. Eine Kabelverbindung würde hierbei
verdrillen. Diese elektrische Verbindung ist völlig verdrillfrei und bildet
außerdem
gleichzeitig die mechanische Drehachse.
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In
weiterer Ausgestaltung ist angegeben, dass die Hülsen mit dem Kühlkörper verbunden
sind und die Stecker im Leuchtengehäuse angeordnet sind. Damit
werden die obigen funktionalen Vorteile weiter unterstützt.
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In
vorteilhafter Weise sind die Stecker mit einer elektrischen Energieversorgung
verbunden bzw. verbindbar.
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Die
mechanische Umkehr von Stecker- und Hülsenanordnung, d. h. Stecker
im Kühlkörper und Hülse im Leuchtengehäuse funktioniert
in äquivalenter
Weise.
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Die
Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.
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Es
zeigt:
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1:
eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels,
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2:
eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels,
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3:
eine Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels.
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1 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel. In
einem Leuchtengehäuse 1 ist
ein um eine Drehachse X drehbarer Kühlkörper 3 angeordnet,
der zwischen den beiden Kühlrippen 3' und 3'' das Leuchtmittel 4 in
Form eine Hochleistungsleuchtdiode aufnimmt. Oberhalb des Leuchtmittels
ist ebenfalls ein optisches Mittel 6 in Form einer Linse,
oder Fresnellinse zwischen den besagten Kühlrippen platziert. Über das
von außen
am Leuchtengehäuse
platzierte Drehrad 5 ist nun der Kühlkörper samt Leuchtmittel drehbar,
so dass dessen Position vor einer Lichtaustrittsöffnung 2 im Leuchtengehäuse 1 verändert werden
kann. Damit kann der erzeugte Lichtstrahl auf einfache Weise ausgerichtet
werden. Durch die Anordnung der Hochleistungsleuchtdiode 4 in
der erfindungsgemäßen Weise
zwischen den Kühlrippen
des Kühlkörpers wird
eine optimale Kühlung
in jeder Drehposition erreicht, weil das Leuchtmittel samt Kühlkörper drehbar
ist. Durch die Platzierung des Leuchtmittels zwischen die Kühlrippen
wird nicht nur bodenseitig Wärme
abgeführt,
sondern auch seitlich durch Konvektion und Wärmestrahlung erzeugte Wärme durch
die seitlich verlaufenden Kühlrippen 3' und 3'' aufgenommen und abgeführt.
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2 zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
bei welchem nur der Kühlkörper 3 sowie
die Anschlussführung
des elektrischen Anschlusses dargestellt wird. Bei dieser Spezialform
ist der Kühlkörper im
Schnitt nicht U-förmig,
wie bei 1, sondern H-förmig. Auf diese
Weise kann er oben und unten jeweils zwischen den Kühlrippen
jeweils mindestens ein Leuchtmittel 4 aufnehmen. Auch dieser
Kühlkörper 3 ist drehbar.
Bei der Verwendung unterschiedlicher Lichtfarben der Leuchtmittel
kann oben einen andere Farbe installiert sein als unten. Durch Drehung
des Kühlkörper 3 vor
eine hier nicht weiter dargestellte Lichtaustrittsöffnung kann
so die letzlich aus dem Leuchtengehäuse an einer Lichtaustrittsöffnung (wie in 1)
austretende Lichtfarbe durch Drehen verändert werden. Auf der Achse
x können
dann zumindest einseitig am Außenumfang
verteilt Kontaktfahnen 7 aufgebracht sein, die das jeweilge
Leuchtmittel in der jeweiligen Einschaltstellung mit korrespondierenden,
hier nicht weiter dargestellten elektrischen Kontakten in Kontakt
gebracht werden, um diese dann jeweils nur in der besagten Stellung
einzuschalten. Bei Drehen in eine Zwischenposition sind die Leuchtmittel
dann ausgeschaltet.
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Es
kann auch eine Mehrfachanordnung von Leuchtmitteln entlang einer
Linie, wie in der Schnittdarstellung A-B gezeigt, zwischen den Kühlrippen 3' und 3'' platziert sein.
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Der
Kühlkörper kann
auch in einer hier nicht dargestellten Weise verlängert sein,
um eine Reihe von Leuchtmitteln aufzunehmen.
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Auch
ist es möglich
eine Mehrfachanordnung von Kühlkörpern unabhängig voneinander drehbar
in einem größeren Gehäuse anzuordnen. Dadurch
können
unterschiedliche Abstrahlrichtungen gleichzeitig eingestellt werden.
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3 zeigt
eine weitere spezielle Form der elektrischen Kontaktierung. Allen
gemeinsam ist die Funktion, dass die elektrische Kontaktierung um
die Drehachse platziert ist, damit die Einschaltung und Ausschaltung
mit der Drehbewegung funktional korrespondiert. In diesem Beispiel
ist an einer Seite der Achse x das Drehrad 5 oder der Drehstift 5 mit
einem elektrisch leitenden Kern 14, der auch als mechanische
Drehwelle 14 agiert, und mit einer äußeren Isolation 15 im
Griffbereich und gegenüber
dem Leuchtengehäuse 1 versehen
ist. Seitlich durch die Wandung des Leuchtengehäuses 1 ist an einer
Seite (rechts) ein elektrischer Kontaktstift 12, angeschlossen
am +Pol einer Gleichspannungsquelle, im elektrisch leitenden Eingriff
auf die Welle 14 stehend. Diese ist nach innen kontaktiert
mit dem Leuchtmittel 4. Der –Pol erfolgt über den
elektrischen Masseanschluss 10 des Gehäuses 1. Der Kontaktstift
wird hierbei über
eine Feder auf die Welle 14 gedrückt. Damit ist dieser elektrische
Anschluss unabhängig von
der Drehposition des Kühlkörpers.
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Eine
weitere Ausführung
einer Kontaktierung ist in dieser 3 implizit
dargestellt. In einfachster Weise können die beiden Wellenelemente 20 und 21 auch
einfache, außen
isolierte Stecker sein, die nach innen gegenüber dem Gehäuse 1 isoliert sind,
aber zum Leuchtmittel durchkontaktiert sind, indem auf dem Kühlkörper 3 entsprechend
mit den Wellenelementen 20 und 21, die als Stecker
ausgebildet sind, komplementäre
Kontaktbuchsen oder Hülsen
(isolierte Kontaktierhülsen)
angeordnet sind (hier nicht weiter dargestellt). Die Kontaktbuchsen
wären dabei Teil
des Kühlkörpers 3 oder
damit fest verbunden. Wichtig ist hierbei nur, dass die als Stecker
funktionierenden Wellensegmente 20 und 21 sowie
deren komplementäre
Steckbuchsen auf dem Kühlkörper exakt
auf der Drehachse x fluchten. Auf diese Weise ist die elektrische
Kontaktachse gleichzeitig die mechanische Drehachse und der Kontakt
ist damit unabhängig
von der Drehstellung des Kühlkörpers.
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- 1
- Leuchtengehäuse
- 2
- Lichtaustrittsöffnung
- 3
- Kühlkörper
- 3'
- Kühlrippe
- 3''
- Kühlrippe
- 4
- Leuchtmittel
- 5
- Drehrad
- 6
- Optische
Mittel
- 10
- Masse
- 11
- +Pol
- 12
- Kontaktstift
- 13
- Feder
- 14
- elektrisch
leitende Welle
- 15
- Isolation
- 16
- Anschlussdraht
- 20
- Kontaktstecker
- 21
- Kontaktstecker
- X
- Drehachse
- A-B
- Schnitt