DE102012101411B4

DE102012101411B4 - Explosion-proof luminaire with cast-in optics

Info

Publication number: DE102012101411B4
Application number: DE102012101411.6A
Authority: DE
Inventors: Helmut Würz; Johannes Ulmer; Klaus Rössler
Original assignee: R Stahl Schaltgeraete GmbH
Current assignee: R Stahl Schaltgeraete GmbH
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2016-02-18
Anticipated expiration: 2032-02-23
Also published as: WO2013124315A1; KR20140143759A; EP2817561B1; PL2817561T3; CN104685295B; EP2817561A1; DE102012101411A1; CN104685295A; ES2625205T3

Abstract

Explosionsgeschützte Leuchte (20), mit wenigstens einer Leuchtdiode (30), die in einer Wanne (22) angeordnet ist, mit einer elektrischen Anschlussleitung (35), die elektrisch mit der wenigstens einen Leuchtdiode (30) verbunden ist, mit einem für das von der Leuchtdiode (30) emittierte Licht durchlässigen optischen Element (40), das eine Unterseite (42) aufweist, die dem Boden (25) der Wanne (22) zugeordnet ist, wobei das optische Element (40) einen zu seiner Unterseite (42) offenen Aufnahmeraum (41) aufweist, in dem die wenigstens eine Leuchtdiode (30) angeordnet ist, wobei zwischen der Leuchtdiode (30) und dem optischen Element (40) ein Spalt (45) vorhanden ist, mit einem aus einem gießfähigen Werkstoff hergestellten Gusskörper (49), der in der Wanne (22) angeordnet ist, der nur einen Teil des optischen Elements (40) umschließt und der stoffschlüssig mit der Wanne (22) und dem optischen Element (40) verbunden ist, wobei das Licht von der wenigstens einen Leuchtdiode (30) an einer an den Aufnahmeraum (41) angrenzenden Strahleintrittsfläche (44) in das optische Element (40) eintritt und an einer Strahlaustrittsfläche (46) des optischen Elements (40) austritt, die an dem von dem Gusskörper (49) frei bleibenden Teil des optischen Elements (40) vorhanden ist, wobei benachbart zur Strahleintrittsfläche (44) eine Strahlleitfläche (55) am optischen Element (40) ausgebildet ist, die unbeschichtet ist und die an eine Kammer (56) des optischen Elements (40) angrenzt, die mit Luft gefüllt ist oder in der ein Vakuum herrscht, wobei aufgrund der Grenzschicht zwischen dem Material des optischen Elements (40) und der Luft oder dem Vakuum in der Kammer (56) an der Strahlleitfläche (55) eine Totalreflexion der Lichtstrahlen stattfindet, die über die Strahleintrittsfläche (44) in das optische Element (40) eintreten und auf die Strahlleitfläche (55) auftreffen, und wobei die Strahlleitfläche (55) derart angeordnet ist, dass alle an der Strahleintrittsfläche (44) in das optische Element (40) eintretenden Lichtstrahlen, die nicht direkt geradlinig auf die Strahlaustrittsfläche (46) gerichtet sind, auf die Strahlleitfläche (55) auftreffen und dort ohne Brechung reflektiert und zur Strahlaustrittsfläche (46) abgelenkt werden.An explosion-proof lamp (20), comprising at least one light-emitting diode (30) arranged in a trough (22) with an electrical connection line (35) electrically connected to the at least one light-emitting diode (30), with one for the of the light-emitting diode (30) emitted light-transmitting optical element (40) having a bottom (42) which is associated with the bottom (25) of the trough (22), wherein the optical element (40) one to its underside (42) in which the at least one light-emitting diode (30) is arranged, wherein a gap (45) is present between the light-emitting diode (30) and the optical element (40), with a cast body produced from a castable material (41). 49) disposed in the trough (22) which encloses only a part of the optical element (40) and which is materially connected to the trough (22) and the optical element (40), the light from the at least one LED (30) on egg A beam entry surface (44) adjoining the receiving space (41) enters the optical element (40) and exits at a beam exit surface (46) of the optical element (40), which part of the optical element remains free of the cast body (49) (40), wherein adjacent to the beam entry surface (44) a beam guide surface (55) is formed on the optical element (40) which is uncoated and which abuts a chamber (56) of the optical element (40) filled with air or in which there is a vacuum, due to the boundary layer between the material of the optical element (40) and the air or the vacuum in the chamber (56) on the Strahlleitfläche (55), a total reflection of the light rays takes place, which over the beam entrance surface ( 44) enter the optical element (40) and impinge on the beam guide surface (55), and wherein the beam guide surface (55) is arranged such that all at the beam entry surface (44) in the optical element (40) entering light rays, which are not directly rectilinearly directed to the beam exit surface (46), impinge on the beam guide surface (55) and reflected there without refraction and deflected to the beam exit surface (46).

Description

Die Erfindung betrifft eine explosionsgeschützte Leuchte mit wenigstens einer Leuchtdiode. Leuchtdioden werden immer häufiger in Leuchten eingesetzt. Sie können als herkömmliche Halbleiterbauelemente oder in sogenannter SMD-Ausführung als Leuchtmittel für die Leuchte verwendet werden. Die Strahlungsleistung oder die Wärmeentwicklung solcher Leuchtdioden kann abhängig von der Ausführung ausreichen, um ein in einem explosionsgefährdeten Bereich vorhandenes zündfähiges Gasgemisch zu entzünden. Es sind daher Schutzvorkehrungen zu treffen, um eine mit Leuchtdioden ausgestattete Leuchte in einem explosionsgefährdeten Bereich verwenden zu können.The invention relates to an explosion-proof luminaire with at least one light-emitting diode. Light-emitting diodes are increasingly being used in luminaires. They can be used as conventional semiconductor components or in so-called SMD design as lighting for the luminaire. Depending on the design, the radiant power or the heat development of such light-emitting diodes may be sufficient to ignite an ignitable gas mixture present in a potentially explosive area. Therefore, protective measures must be taken in order to be able to use a luminaire equipped with LEDs in a potentially explosive area.

Eine gekapselte Leuchtdiodenanordnung für die Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen ist beispielsweise aus DE 10 2009 005 547 A1 bekannt. Die Leuchtdiode ist dort zwischen einem Boden und einer Haube angeordnet und in den durch den Boden und die Haube gebildeten Aufnahmeraum vollständig eingeschlossen. Die Anschlussleitungen zum elektrischen Kontaktieren der Leuchtdiode sind durch den Boden herausgeführt. Der Aufnahmeraum kann gasdicht geschlossen sein und in der Explosionsschutzart „druckfeste Kapselung” ausgeführt sein. Bei größeren Leuchten ist allerdings der Aufwand sehr groß, jede Leuchtdiode mit Hilfe eines Bodens und einer Haube druckfest zu kapseln.An encapsulated light-emitting diode arrangement for use in potentially explosive areas is, for example DE 10 2009 005 547 A1 known. The light-emitting diode is arranged there between a bottom and a hood and completely enclosed in the receiving space formed by the bottom and the hood. The leads for electrically contacting the light emitting diode are led out through the bottom. The receiving space can be closed in a gastight manner and executed in explosion-proof "flameproof enclosure". For larger lights, however, the effort is very large, pressure-tight to encapsulate each LED with the help of a bottom and a hood.

Die druckfeste Kapselung mehrerer Leuchtdioden einer Leuchte für den Einsatz in einem explosionsgefährdeten Bereichen ist aus DE 100 24 427 A1 bekannt. Diese Leuchte weist ein Gehäuse auf, das nach außen hermetisch geschlossen ist und eine druckfeste Kapselung bildet. Im Inneren des Gehäuses sind mehrere Leuchtdioden auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet. Das Gehäuse umschließt ein relativ großes Gasvolumen. Durch die Vielzahl der Leuchtdioden ist es erforderlich, dass das Gehäuse eine sehr hohe Druckfestigkeit aufweisen muss, um den Anforderungen an den Explosionsschutz in der Schutzart druckfeste Kapselung zu genügen.The flameproof enclosure of several light emitting diodes of a luminaire for use in a potentially explosive area is no longer necessary DE 100 24 427 A1 known. This lamp has a housing which is hermetically sealed to the outside and forms a flameproof enclosure. Inside the housing several LEDs are arranged on a common circuit board. The housing encloses a relatively large volume of gas. Due to the large number of light-emitting diodes, it is necessary for the housing to have a very high pressure resistance in order to meet the requirements for explosion protection in the protection type flameproof enclosure.

DE 25 31 968 A1 beschreibt eine explosionsgeschützte Leuchte mit mehreren Leuchtdioden. Die Leuchtdioden sind jeweils in einen Schutzkolben eingebettet. Die Anschlussdrähte der Leuchtdiode ragen auf einer Unterseite des optischen Elements heraus. Die Leuchtdioden einschließlich des Schutzkolbens werden in ein Gehäuse eingesetzt. In Lichtaustrittsrichtung kann dieses durch einen gegossenen, durchsichtigen Füllkörper abgedeckt sein. Dabei befinden sich die optischen Elemente der Leuchtdioden vollständig innerhalb des Gehäuses. Bei einer anderen Ausführungsform ist die im optischen Element angeordnete Leuchtdiode außerhalb des Gehäuses angeordnet. DE 25 31 968 A1 describes an explosion-proof luminaire with several LEDs. The LEDs are each embedded in a protective flask. The connecting wires of the LED protrude on a lower side of the optical element. The light-emitting diodes including the protective bulb are inserted into a housing. In the light exit direction this can be covered by a cast, transparent filler. In this case, the optical elements of the LEDs are completely within the housing. In another embodiment, the light-emitting diode arranged in the optical element is arranged outside the housing.

Eine aus DE 10 2010 016 720 A1 bekannte Leuchtdiodenanordnung weist eine Leuchtdiode auf, die auf einem Basisträger angeordnet ist. Um die Leuchtdiode herum kann eine Abdeckung über einen Gusskörper mit dem Basisträger abgedichtet werden. Im Bereich der Leuchtdiode hat die Abdeckung eine Öffnung, auf der ein optisches Element, beispielsweise eine Linse oder dergleichen angeordnet sein kann, um die Lichtabstrahlrichtung zu verändern.One out DE 10 2010 016 720 A1 known light emitting diode array has a light emitting diode which is arranged on a base support. Around the light emitting diode around a cover can be sealed via a cast body with the base support. In the region of the light-emitting diode, the cover has an opening on which an optical element, for example a lens or the like, can be arranged in order to change the light emission direction.

GB 2 458 345 A beschreibt eine Leuchte mit einem für das von einer Leuchtdiode emittierte Licht durchlässigen optischen Element, das einen zu seiner Unterseite offenen Aufnahmeraum aufweist, in dem die Leuchtdiode angeordnet ist. Das Licht der Leuchtdiode tritt an einer an den Aufnahmeraum angrenzenden Strahleintrittsfläche in das optische Element ein und teilweise an einer Strahlaustrittsfläche des optischen Elements oberhalb eines Gusskörpers aus. GB 2 458 345 A describes a luminaire with an optical element which is permeable to the light emitted by a light-emitting diode and has an accommodating space which is open towards its underside and in which the light-emitting diode is arranged. The light from the light-emitting diode enters the optical element at a beam entry surface adjoining the receiving space and partially at a beam exit surface of the optical element above a cast body.

Aus DE 20 2011 003 828 U1 ist eine Leuchte bekannt, bei der jede Leuchtdiode durch eine Linse abgedeckt ist. Die um die optische Achse herum verlaufende Umfangsfläche der Linse kann verspiegelt sein.Out DE 20 2011 003 828 U1 a luminaire is known in which each LED is covered by a lens. The peripheral surface of the lens extending around the optical axis may be mirrored.

Es kann daher als Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden eine Leuchte mit einer oder mehreren Leuchtdioden zu schaffen, die einfach herzustellen ist und dennoch den Anforderungen des Explosionsschutzes, insbesondere der Schutzart druckfeste Kapselung und/oder der Schutzart Vergusskapselung entspricht.It may therefore be regarded as an object of the present invention to provide a luminaire with one or more light-emitting diodes, which is simple to manufacture and yet meets the requirements of explosion protection, in particular the degree of protection flameproof enclosure and / or protection type Vergusskapselung.

Erfindungsgemäß weist die explosionsgeschützte Leuchte wenigstens eine und vorzugsweise mehrere Leuchtdioden auf, die in einer Wanne angeordnet sind. Eine oder mehrere der Leuchtdioden, werden vorzugsweise auf einem gemeinsamen Träger, beispielsweise einer Leiterplatte, angeordnet. Der Träger oder die Leiterplatte können den Boden der Wanne bilden. Mit dem Träger oder der Leiterplatte können Seitenwandelemente oder auch ein umlaufender Rahmen verbunden werden, um die Wanne zu bilden. Es ist auch möglich, dass die Leiterplatte einen Leiterplattenkern, insbesondere einen Metallkern aufweist, der wenigstens einen oder zwei abgewinkelte Randbereiche oder Stege aufweist, die jeweils eine Seitenwand der Wanne bilden. Der Steg oder die Stege ist bzw. sind integraler einstückiger Bestandteil des Leiterplattenkerns und gehen ohne Naht- oder Fügestelle in den Bodenabschnitt des Leiterplattenkerns über.According to the invention, the explosion-proof luminaire has at least one and preferably a plurality of light-emitting diodes which are arranged in a trough. One or more of the light-emitting diodes are preferably arranged on a common carrier, for example a printed circuit board. The carrier or circuit board may form the bottom of the tray. Sidewall members or even a peripheral frame may be connected to the carrier or circuit board to form the trough. It is also possible for the printed circuit board to have a printed circuit board core, in particular a metal core, which has at least one or two angled edge regions or webs which each form a side wall of the trough. The web or webs is or are an integral integral part of the PCB core and go without seam or joint in the bottom portion of the PCB core over.

Eine elektrische Anschlussleitung ist elektrisch mit den beiden elektrischen Anschlüssen der wenigstens einen Leuchtdiode verbunden. Die Leuchte weist ferner ein optisches Element auf, das für das von der Leuchtdiode emittierte Licht durchlässig ist. Die wenigstens eine Leuchtdiode ist in einem zur Unterseite des optischen Elements hin offenen Aufnahmeraum angeordnet. Zwischen der Leuchtdiode und dem optischen Element ist ein Spalt vorhanden, der zumindest in dem Bereich vorgesehen ist, in dem das von der Leuchtdiode emittiert Licht an einer Strahleintrittsfläche in das optische Element eintrifft. Dieser Spalt kann mit einem Gas, beispielsweise mit Luft oder einem anderen gasförmigen und/oder flüssigen und/oder gelartigen und/oder festen Füllmedium gefüllt sein. Vorzugsweise ist der Brechungsindex dieses Füllmediums kleiner oder gleich 1,5 und insbesondere kleiner oder gleich 1,3 und insbesondere kleiner oder gleich 1,1. Im Spalt kann auch ein Vakuum herrschen. Die Strahleintrittsfläche ist zumindest durch einen Teil der den Aufnahmeraum begrenzenden Fläche des optischen Elements gebildet.An electrical connection cable is electrical with the two electrical connections the at least one light emitting diode connected. The lamp further comprises an optical element which is transparent to the light emitted by the light emitting diode. The at least one light-emitting diode is arranged in a receiving space open towards the underside of the optical element. Between the light-emitting diode and the optical element there is a gap, which is provided at least in the region in which the light emitted by the light-emitting diode arrives at a beam entry surface in the optical element. This gap can be filled with a gas, for example with air or another gaseous and / or liquid and / or gelatinous and / or solid filling medium. Preferably, the refractive index of this filling medium is less than or equal to 1.5 and in particular less than or equal to 1.3 and in particular less than or equal to 1.1. In the gap can also prevail a vacuum. The beam entry surface is formed at least by a part of the receiving space limiting surface of the optical element.

Die wenigstens eine Leuchtdiode und das optische Leuchte sind in einer Wanne der Leuchte angeordnet, wobei die Unterseite des optischen Elements dem Boden der Wanne zugeordnet ist. Die Wanne kann beispielsweise aus Metall und vorzugsweise aus Aluminium hergestellt sein. Das optische Element kann mit seiner Unterseite zum Beispiel auf den Träger bzw. die Leiterplatte aufgeklebt sein. Hierzu kann vorzugsweise eine selbstklebende Folie oder ein Kleber verwendet werden.The at least one light-emitting diode and the optical light are arranged in a trough of the luminaire, wherein the underside of the optical element is assigned to the bottom of the trough. The tub can be made of metal, for example, and preferably of aluminum. The optical element can be glued with its underside, for example, on the carrier or the circuit board. For this purpose, preferably a self-adhesive film or an adhesive can be used.

In der Wanne ist ferner ein Gusskörper aus einem gießfähigen Werkstoff hergestellt und angeordnet. Als Werkstoff für den Gusskörper dient beispielsweise Harz, wie etwa Silikonharz, Polyurethanharz oder Epoxydharz. Der Gusskörper umgibt nur einen Teil des optischen Elements und verbindet sich bei der Aushärtung stoffschlüssig mit der Wanne und dem optischen Element. Mittels des Gusskörpers werden die Leuchtdioden hermetisch in der Wanne eingeschlossen. Somit kann sehr einfach eine Leuchte in explosionsgeschützter Ausführung hergestellt werden, die die Anforderungen an die Schutzart Vergusskapselung oder druckfeste Kapselung erfüllt. Der Aufnahmeraum im optischen Element zur Aufnahme der wenigstens einen Leuchtdiode bleibt frei von dem gießfähigen Werkstoff des Gusskörpers. Der Aufnahmeraum kann entsprechend der Norm im Falle einer druckfesten Kapselung einen Druckraum und im Falle einer Vergusskapselung einen freien Hohlraum bilden.In the tub, a cast body is made of a pourable material and arranged. The material used for the cast body is, for example, resin, such as silicone resin, polyurethane resin or epoxy resin. The cast body surrounds only a part of the optical element and combines during curing cohesively with the tub and the optical element. By means of the cast body, the LEDs are hermetically sealed in the tub. Thus, it is very easy to manufacture a luminaire in an explosion-proof design, which meets the requirements for protection class encapsulation or flameproof enclosure. The receiving space in the optical element for receiving the at least one light-emitting diode remains free of the pourable material of the cast body. The receiving space can form a pressure chamber according to the standard in the case of flameproof enclosure and in the case of Vergusskapselung a free cavity.

An dem der offenen Seite der Wanne zugeordneten Teil des optischen Elements ist für jede Leuchtdiode eine Strahlaustrittsfläche vorhanden, durch die das über die Strahleintrittsfläche in das optische Element eingetretene Licht wieder austritt. Die Strahlaustrittsfläche ist an dem Teil des optischen Elements vorgesehen, der nicht vom Gusskörper umschlossen oder abgedeckt ist. Somit kann erreicht werden, dass sowohl die Strahleintrittsfläche als auch die Strahlaustrittsfläche an Luft angrenzt bzw. der Brechungsindex des Füllmediums im Spalt an der Stahleintrittsfläche ausreichend wenig vom Brechungsindex der Luft an der Strahlaustrittsfläche abweicht. An beiden Flächen findet daher die gleiche Brechung statt. Außerhalb der Strahlaustrittsfläche tritt aus dem optischen Element kein Licht aus. Insbesondere wird kein Licht durch Reflexions- oder Brechungseffekte in oder durch den Gusskörper geleitet. Dadurch wird die Effizienz der Leuchte groß. Außerdem kann als Werkstoff für den Gusskörper ein an die Anforderungen des Explosionsschutzes angepasstes Material gewählt werden, das völlig unabhängig von seinen optischen Eigenschaften ausgewählt werden kann. Ausschließlich an der Strahleintrittsfläche wird Licht von der Leuchtdiode in das optische Element eingekoppelt und dieses eingekoppelte Licht an der Strahlaustrittsfläche abgegeben. Eine Brechung oder eine Reflexion an der Grenzfläche zwischen dem optischen Element und dem Gusskörper findet vorzugsweise nicht statt.At the part of the optical element assigned to the open side of the trough, a beam exit surface is provided for each light-emitting diode through which the light which has entered the optical element via the beam entry surface emerges again. The beam exit surface is provided on the part of the optical element which is not enclosed or covered by the cast body. Thus, it can be achieved that both the beam entry surface and the beam exit surface adjoin air, or the refractive index of the filling medium in the gap on the steel entry surface deviates sufficiently little from the refractive index of the air at the beam exit surface. Therefore, the same refraction occurs on both surfaces. Outside the beam exit surface, no light emerges from the optical element. In particular, no light is directed into or through the cast body by reflection or refraction effects. This will increase the efficiency of the lamp. In addition, as a material for the cast body adapted to the requirements of the explosion protection material can be selected, which can be selected completely independent of its optical properties. Only at the beam entrance surface, light from the light emitting diode is coupled into the optical element and this coupled-in light is emitted at the beam exit surface. Refraction or reflection at the interface between the optical element and the cast body preferably does not occur.

Das optische Element trennt außerdem den Gusskörper von den Leuchtdioden. Thermische Längenänderungen des Gusskörpers beim Betrieb der Lampe können daher nicht zu einer Beschädigung der elektrischen Verbindung zwischen der wenigstens einen Leuchtdiode und der Anschlussleitung führen. Insbesondere werden Lötstellen zwischen einer Leuchtdiode und einer Leiterplatte nicht durch thermische Spannungen beschädigt.The optical element also separates the cast body from the light emitting diodes. Thermal changes in length of the cast body during operation of the lamp can therefore not lead to damage to the electrical connection between the at least one light-emitting diode and the connecting line. In particular, solder joints between a light-emitting diode and a printed circuit board are not damaged by thermal stresses.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel schließt sich der Rand der Vergusskörpers unmittelbar an die Strahlaustrittsfläche an und umschließt diese beispielsweise vollständig. Dadurch ist erreicht, dass ein möglichst großer Teil des optischen Elements durch die Vergussmasse des Gusskörpers abgedeckt ist, um eine ausreichende Druckfestigkeit zu erreichen. Es wird jedoch die Strahlaustrittsfläche nicht durch den Vergusskörper abgedeckt, so dass der Vergusskörper die Leuchtleistung der Leuchte nicht negativ beeinflusst.In a preferred embodiment, the edge of the potting closes directly to the beam exit surface and encloses them completely, for example. It is thereby achieved that the largest possible part of the optical element is covered by the potting compound of the cast body in order to achieve a sufficient compressive strength. However, the beam exit surface is not covered by the potting body, so that the potting body does not adversely affect the luminous power of the luminaire.

Bei einem Ausführungsbeispiel kann jeder Leuchtdiode ein separates optisches Element mit jeweils einem Aufnahmeraum zugeordnet sein. Es ist auch möglich, in einem optischen Element mehrere separate Aufnahmeräume für jeweils eine Leuchtdiode vorzusehen. Entsprechend der Anzahl der Leuchtdioden weist dieses optische Element mehrere Strahleintrittsflächen und Strahlaustrittsflächen auf. Ist für jede Leuchtdiode ein separater Aufnahmeraum vorhanden, kann das in der Leuchte eingeschlossene in den Aufnahmeräumen verbleibende Volumen, beispielsweise Gas- oder Luftvolumen, sehr klein gemacht werden. Dies ist zur Erreichung der Explosionsschutzart druckfeste Kapselung oder Vergusskapselung vorteilhaft. Die Strahlaustrittsflächen sind vorzugsweise voneinander beabstandet, wobei zwischen zwei benachbarten Strahlaustrittsflächen ein Teil des Gusskörper angeordnet sein kann. Ferner besteht die Möglichkeit, dass in einem Aufnahmeraum mehrere Leuchtdioden gleichmäßig oder unregelmäßig beabstandet angeordnet sind. Sind mehrere Leuchtdioden in einem gemeinsamen Aufnahmeraum angeordnet, kann die Abstrahlcharakteristik sehr einfach durch Variation der Anzahl der Leuchtdioden und deren Relativposition im Aufnahmeraum an konkrete Beleuchtungserfordernisse angepasst werden. Die benachbarten Leuchtdioden zugeordneten Strahlaustrittsflächen können sich in diesem Fall überlappen.In one embodiment, each light emitting diode may be associated with a separate optical element, each having a receiving space. It is also possible to provide in a single optical element a plurality of separate receiving spaces for each light emitting diode. According to the number of light-emitting diodes, this optical element has a plurality of beam entry surfaces and beam exit surfaces. If a separate receiving space is present for each light-emitting diode, the volume remaining in the receiving space, for example gas or air volume enclosed in the light, can be made very small. This is to achieve the explosion protection flameproof enclosure or Vergusskapselung advantageous. The jet exit surfaces are preferably spaced apart from one another, wherein a part of the cast body can be arranged between two adjacent jet exit surfaces. Furthermore, there is the possibility that a plurality of LEDs are arranged evenly or irregularly spaced in a receiving space. If a plurality of light-emitting diodes are arranged in a common receiving space, the emission characteristic can be adapted very simply by varying the number of light-emitting diodes and their relative position in the receiving space to specific lighting requirements. The adjacent light emitting diodes associated beam exit surfaces may overlap in this case.

Das optische Element weist bei einer erfindungsgemäßen Lösung benachbart zur Strahleintrittsfläche eine Strahlleitfläche auf. Die Strahlleitfläche grenzt an eine mit Gas oder Luft oder einem anderen Medium gefüllte Kammer im optischen Element an. Die Kammer kann mit demselben Füllmedium gefüllt sein wie der Spalt im Aufnahmeraum. Auch in der Kammer kann ein Vakuum herrschen. Ein Teil der relativ zur optischen Achse der Leuchtdiode äußeren Lichtstrahlen des durch die Strahleintrittsfläche in das optische Element eingekoppelten Lichts wird an der Strahlleitfläche vollständig reflektiert. Die Strahlleitfläche ist vorzugsweise schräg gegenüber der optischen Achse der Leuchtdiode angeordnet. An der Strahlleitfläche tritt Totalreflexion und keine Brechung auf. Über die Strahlleitfläche wird verhindert, dass der Teil des Lichts, der nicht direkt auf die Strahlaustrittsfläche gerichtet ist, auf die Grenzfläche zwischen dem optischen Element und dem Vergusskörper auftritt. Durch die Strahlleitfläche wird dieser Teil des Lichts durch Totalreflexion auf die Strahlaustrittsfläche umgelenkt. Bei einem Ausführungsbeispiel können die beispielsweise mit Luft gefüllte Kammer, an die die Strahlleitfläche angrenzt, und der Aufnahmeraum der zugeordneten Leuchtdiode miteinander verbunden sein. Beispielweise kann die Strahlleitfläche um die optische Achse der Leuchtdiode herum ringförmig geschlossen sein.In a solution according to the invention adjacent to the beam entry surface, the optical element has a beam guiding surface. The beam guide surface adjoins a chamber filled with gas or air or another medium in the optical element. The chamber may be filled with the same filling medium as the gap in the receiving space. Also in the chamber can prevail a vacuum. A portion of the outer light beams of the light coupled into the optical element through the beam entry surface relative to the optical axis of the light emitting diode is completely reflected at the beam guide surface. The beam guiding surface is preferably arranged obliquely with respect to the optical axis of the light-emitting diode. At the beam guide occurs total reflection and no refraction. The beam guide surface prevents the part of the light which is not directed directly onto the beam exit surface from occurring on the interface between the optical element and the potting body. Through the beam guide surface, this part of the light is deflected by total reflection on the beam exit surface. In one embodiment, the chamber, for example, filled with air, to which the Strahlleitfläche adjacent, and the receiving space of the associated light emitting diode may be interconnected. For example, the beam guiding surface may be closed annularly around the optical axis of the light-emitting diode.

Bei einer anderen erfindungsgemäßen Lösung hat die Leuchtdiode einen quaderförmigen Diodenkörper. Der Aufnahmeraum weist eine quaderförmige Kontur mit einer ebenen Strahleintrittsfläche auf. Die an der Strahleintrittsfläche in das optische Element eintretenden Lichtstrahlen werden zur optischen Achse der Leuchtdiode hin gebrochen. Der Abstand zwischen der Strahleintrittsfläche und der Strahlaustrittsfläche ist so gewählt, dass die sich geradlinig durch das optische Element ausbreitenden Lichtstrahlen ausschließlich auf die Strahlaustrittsfläche auftreffen.In another solution according to the invention, the light-emitting diode has a cuboid diode body. The receiving space has a cuboid contour with a flat beam entry surface. The light rays entering the optical element at the beam entrance surface are refracted toward the optical axis of the light emitting diode. The distance between the beam entry surface and the beam exit surface is selected such that the light beams propagating in a straight line through the optical element impinge exclusively on the beam exit surface.

Ist die Leuchtdiode oder sind mehrere Leuchtdioden auf einem Träger, beispielsweise auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet, so kann an diesem Träger bzw. der Leiterplatte ein gemeinsamer Kühlkörper angeordnet sein.If the light-emitting diode or several light-emitting diodes are arranged on a carrier, for example on a common printed circuit board, then a common heat sink can be arranged on this carrier or the printed circuit board.

Beispielsweise kann die Leiterplatte mehrlagig aufgebaut sein und einem Metallkern und/oder eine Graphitschicht aufweisen, um die Wärme der darauf angeordneten Leuchtdiode bzw. Leuchtdioden besser abzuleiten. Vorzugsweise ist der Träger oder die Leiterplatte unmittelbar mit der Wanne der Leuchte in Kontakt oder bildet zumindest einen Teil der Wanne, wobei auch die Wanne zur Wärmeableitung dient.For example, the circuit board may be constructed in multiple layers and have a metal core and / or a graphite layer in order to better dissipate the heat of the light-emitting diode or light-emitting diodes arranged thereon. Preferably, the carrier or the circuit board is directly in contact with the trough of the lamp or at least forms part of the trough, wherein the trough also serves for heat dissipation.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die einer Leuchtdiode zugeordnete Strahleinstrittsfläche und die derselben Leuchtdiode zugeordnete Strahlaustrittsfläche des optischen Elements einen konstanten Abstand zueinander auf. Die beiden Flächen können sich in jeweils einer Ebene erstrecken, die parallel zueinander angeordnet sind. Alternativ ist es auch möglich, dass die beiden Flächen gekrümmt ausgeführt sind und denselben Krümmungsmittelpunkt aufweisen. Insbesondere können die beiden Flächen auch konzentrisch zueinander angeordnet sein.In a preferred embodiment, the beam entry surface associated with a light emitting diode and the beam exit surface of the optical element associated with the same light emitting diode are at a constant distance from each other. The two surfaces can each extend in a plane which are arranged parallel to each other. Alternatively, it is also possible that the two surfaces are curved and have the same center of curvature. In particular, the two surfaces can also be arranged concentrically with one another.

Die Strahlaustrittsfläche kann bei einer Ausführungsform der Leuchte als ebene Fläche ausgeführt sein. Durch diese Variante lässt sich beispielsweise ein Lambertsche Strahlungscharakteristik erreichen. Es ist auch möglich, die Strahlungscharakteristik der Leuchte durch eine Krümmung der Strahlaustrittsfläche gezielt einzustellen. Der die Strahlaustrittsfläche aufweisende Teil des optischen Elements bildet dabei sozusagen eine Linse.The beam exit surface may be designed as a flat surface in one embodiment of the lamp. By this variant, for example, a Lambertian radiation characteristic can be achieved. It is also possible to set the radiation characteristic of the luminaire in a targeted manner by means of a curvature of the beam exit surface. The part of the optical element having the beam exit surface forms a lens, as it were.

Um die Druckfestigkeit der Leuchte zu erhöhen, kann zwischen dem Gusskörper und der Wanne zusätzlich zu der stoffschlüssigen Verbindung auch eine formschlüssige Verbindung hergestellt sein. Hierzu können zumindest in einer der Seitenwände der Wanne an deren Innenseite ein Vorsprung und/oder eine Ausnehmung vorhanden sein. Der gießfähige Werkstoff des Gusskörpers fließt um den Vorsprung herum bzw. in die Ausnehmung hinein, so dass nach dem Aushärten des eingegossenen Werkstoffes des Gusskörpers auch ein Formschluss zwischen dem Gusskörper und der Wanne erreicht ist. Zur Verbesserung dieses Formschlusses können Vorsprünge und/oder Ausnehmungen an mehreren und vorzugsweise gegenüberliegenden Seitenwänden der Wanne vorgesehen sein.In order to increase the pressure resistance of the luminaire, in addition to the cohesive connection, a positive connection can also be produced between the cast body and the tub. For this purpose, at least in one of the side walls of the tub on the inside of a projection and / or a recess may be present. The pourable material of the cast body flows around the projection or into the recess, so that after hardening of the cast-in material of the cast body, a positive connection between the cast body and the pan is achieved. To improve this positive connection projections and / or recesses may be provided on a plurality of and preferably opposite side walls of the tub.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patenansprüchen sowie der Beschreibung. Die Beschreibung beschränkt sich auf wesentliche Merkmale der Erfindung. Die Zeichnung ist ergänzend heranzuziehen. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent patent claims and the description. The description is limited to essential features of the invention. The drawing is to be used as a supplement. Hereinafter, embodiments of the Invention with reference to the accompanying drawings explained in detail. Show it:

1 ein Ausführungsbeispiel einer Leuchte mit mehreren Leuchtdioden in einem perspektivischen Längsschnitt, 1 An embodiment of a luminaire with a plurality of light-emitting diodes in a perspective longitudinal section,

2 das Ausführungsbeispiel der Leuchte nach 1 in einem Querschnitt, 2 the embodiment of the light after 1 in a cross section,

3 das Ausführungsbeispiel der Leuchte gemäß der 1 und 2 in einer Explosionsdarstellung im Längsschnitt, 3 the embodiment of the lamp according to the 1 and 2 in an exploded view in longitudinal section,

4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Leuchte in perspektivischer Darstellung, 4 a further embodiment of the lamp in perspective view,

5 das Ausführungsbeispiel der Leuchte nach 4 in einem Längsschnitt, 5 the embodiment of the light after 4 in a longitudinal section,

6 eines der optischen Elemente der Leuchte gemäß der 4 und 5 in perspektivischer Darstellung, 6 one of the optical elements of the luminaire according to the 4 and 5 in perspective,

7 eine schematische, geschnittene Teildarstellung des Ausführungsbeispiels der Leuchte gemäß der 4 und 5 im Bereich einer der Leuchtdioden, 7 a schematic, partial sectional view of the embodiment of the lamp according to the 4 and 5 in the range of one of the light-emitting diodes,

8 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Leuchte in perspektivischer Darstellung, 8th a further embodiment of the lamp in perspective view,

9 die Leuchte nach 8 in einem Querschnitt, 9 the light after 8th in a cross section,

10 eines der optischen Elemente des Ausführungsbeispiels der Leuchte gemäß der 8 und 9, 10 one of the optical elements of the embodiment of the lamp according to the 8th and 9 .

11 eine geschnittene Teildarstellung der Leuchte gemäß der 8 und 9 im Bereich einer der Leuchtdioden, 11 a sectional partial view of the lamp according to the 8th and 9 in the range of one of the light-emitting diodes,

12 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Leuchte in perspektivischer Darstellung, 12 Another embodiment of a lamp in perspective view,

13 eines der optischen Elemente des Ausführungsbeispiels der Leuchte nach 12, 13 one of the optical elements of the embodiment of the lamp according to 12 .

14 eine geschnittene Teildarstellung des Ausführungsbeispiels der Leuchte nach 12 im Bereich eines der optischen Elemente der Leuchte und 14 a sectional partial view of the embodiment of the lamp according to 12 in the range of one of the optical elements of the luminaire and

15 eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Wanne für eines der Ausführungsbeispiele der Leuchte. 15 a schematic perspective view of an embodiment of a trough for one of the embodiments of the lamp.

In den 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer explosionsgeschützten Leuchte 20 veranschaulicht. Die Leuchte 20 weist eine zu einer Abstrahlseite 21 hin offene Wanne 22 auf. Die Wanne 22 ist vorzugsweise einstückig ohne Naht- und Fügestellen aus einem einheitlichen Material hergestellt. Beim Ausführungsbeispiel besteht die Wanne aus einem Metall, insbesondere aus Aluminium. Die Form und Kontur der Wanne ist prinzipiell beliebig wählbar. Bei den hier dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen weist die Wanne 22 in Draufsicht auf die Abstrahlseite 21 eine rechteckige Gestalt auf.In the 1 to 3 is a first embodiment of an explosion-proof light 20 illustrated. The lamp 20 has one to a radiation side 21 open tub 22 on. The tub 22 is preferably made in one piece without seams and joints of a single material. In the exemplary embodiment, the trough is made of a metal, in particular of aluminum. The shape and contour of the tub is basically arbitrary. In the preferred embodiments shown here, the tub 22 in plan view of the emission side 21 a rectangular shape.

Die Wanne 22 weist zwei sich gegenüberliegende Längsseitenwände 23 sowie zwei die beiden Längsseitenwände 23 verbindende Querseitenwände 24 auf. Auf der der Abstrahlseite 21 gegenüberliegenden Seite ist die Wanne 22 durch einen Boden 25 geschlossen. Der Boden 25 und die vier Seitenwände 23, 24 begrenzen einen Innenraum 26 zur Aufnahme von Leuchtmitteln und eventuell anderen elektrischen oder elektronischen Bauelementen.The tub 22 has two opposite longitudinal side walls 23 as well as two the two longitudinal side walls 23 connecting transverse side walls 24 on. On the radiant side 21 opposite side is the tub 22 through a floor 25 closed. The floor 25 and the four side walls 23 . 24 limit an interior 26 for holding bulbs and possibly other electrical or electronic components.

Die explosionsgeschützte Leuchte 20 weist als Leuchtmittel wenigstens eine und vorzugsweise mehrere Leuchtdioden (LEDs) 30 auf. Bei den Leuchtdioden 30 handelt es sich um an sich bekannte Leuchtdiodentypen. Sie weisen einen Leuchtdiodenchip 31 auf, der beim ersten Ausführungsbeispiel auf einem Chipträger 32 angeordnet ist. Der Leuchtdiodenchip 31 ist durch einen für die abgestrahlte Lichtwellenlänge transparenten Leuchtdiodenkörper 33 in Abstrahlrichtung abgedeckt. Der Leuchtdiodenkörper 33 hat beim ersten Ausführungsbeispiel die Form einer Halbkugel.The explosion-proof light 20 has as illuminant at least one and preferably a plurality of light-emitting diodes (LEDs) 30 on. At the light-emitting diodes 30 are known light-emitting diode types. You have a LED chip 31 on, in the first embodiment on a chip carrier 32 is arranged. The LED chip 31 is by a transparent to the radiated light wavelength LED body 33 covered in the emission direction. The light-emitting diode body 33 has the shape of a hemisphere in the first embodiment.

Die Leuchtdioden 30 der Leuchte 20 sind auf einem Träger angeordnet, der beim Ausführungsbeispiel von einer Leiterplatte 34 gebildet ist. Auf der Leiterplatte 34 können auch weitere elektrische oder elektronische Bauteile angeordnet sein, wie beispielsweise eine Temperaturüberwachungseinrichtung. Über Leiterbahnen der Leiterplatte 34 sind die elektrischen Anschlüsse der Leuchtdioden 30 mit einer elektrischen Anschlussleitung 35 verbunden. Die Leuchtdioden 30 können parallel oder in Reihe zueinander mit den beiden Adern der Anschlussleitung 35 verbunden sein. Vorzugsweise sind alle Leuchtdioden 30 der Leuchte 20 auf einer einzigen gemeinsamen Leiterplatte 34 angeordnet. Die Leuchtdioden 30 sind auf die Oberseite der Leiterplatte 34 aufgelötet. Sie können als sogenannte SMD-Bauelemente ausgeführt sein. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Leuchte 20 sind die Leuchtdioden 30 entlang einer Geraden mit Abstand zueinander auf der Leiterplatte 34 angeordnet.The light-emitting diodes 30 the light 20 are arranged on a support, which in the embodiment of a printed circuit board 34 is formed. On the circuit board 34 can also be arranged further electrical or electronic components, such as a temperature monitoring device. Via conductor tracks of the printed circuit board 34 are the electrical connections of the LEDs 30 with an electrical connection cable 35 connected. The light-emitting diodes 30 can be parallel or in series with each other with the two wires of the connecting cable 35 be connected. Preferably, all LEDs are 30 the light 20 on a single common circuit board 34 arranged. The light-emitting diodes 30 are on the top of the circuit board 34 soldered. They can be designed as so-called SMD components. In the first embodiment of the lamp 20 are the light-emitting diodes 30 along a straight line at a distance from each other on the circuit board 34 arranged.

Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr der Leuchte 20 kann die Leiterplatte 34 mehrlagig ausgeführt sein. Eine Lage der Leiterplatte 34 kann als Metall- und/oder eine Graphitschicht ausgeführt sein, so dass die Wärme in der Erstreckungsebene der Leiterplatte 34 besser und gleichmäßiger verteilt wird. Die Leiterplatte 34 liegt beim Ausführungsbeispiel unmittelbar auf dem Boden der Wanne 22 auf. Die Leuchtdioden 30 sind vollständig innerhalb des Innenraums 26 der Wanne 22 angeordnet. Die Anschlussleitung 25 ist aus dem Innenraum 26 der Wanne 22 herausgeführt, vorzugsweise an einer der Querseitenwände 24. Hierfür kann an der betreffenden Querseitenwand 24 ein Abschnitt der Seitenwandinnenkante 36 mit einer Einkerbung oder eine Fase 37 versehen sein, so dass die Anschlussleitung 35 nicht durch die Seitenwandinnenkante 36 geknickt oder beschädigt werden kann.To improve the heat dissipation of the luminaire 20 can the circuit board 34 be executed multi-layered. A location of the circuit board 34 can be designed as a metal and / or a graphite layer, so that the heat in the plane of extension of the circuit board 34 is distributed better and more evenly. The circuit board 34 lies in the embodiment directly on the bottom of the tub 22 on. The light-emitting diodes 30 are completely inside the interior 26 the tub 22 arranged. The connection cable 25 is from the interior 26 the tub 22 led out, preferably at one of the transverse side walls 24 , For this purpose, at the respective transverse side wall 24 a portion of the sidewall inner edge 36 with a notch or a chamfer 37 be provided so that the connecting cable 35 not through the inside wall edge 36 kinked or damaged.

Bei einer abgewandelten Ausgestaltung der Wanne 22 der explosionsgeschützten Leuchte 20 kann die Leiterplatte 34 den Boden 25 und/oder wenigstens eine Seitenwand 23, 24 der Wanne bilden.In a modified embodiment of the tub 22 the explosion-proof lamp 20 can the circuit board 34 the ground 25 and / or at least one sidewall 23 . 24 to form the tub.

In 15 ist beispielhaft eine Leiterplatte 34 veranschaulicht, die einen Leiterplattenkern 34a aufweist. Der Leiterplattenkern 34a ist aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium hergestellt. Er weist einen ersten Abschnitt 38 auf, der den Boden 25 der Wanne 22 bildet. An den ersten Abschnitt 38 schließen sich auf gegenüberliegenden Seiten zwei abgewinkelte zweite Abschnitte 39 an, die jeweils eine Seitenwand und beispielsgemäß jeweils eine Längsseitenwand 23 bilden.In 15 is an example of a circuit board 34 illustrating a circuit board core 34a having. The PCB core 34a is made of metal, preferably of aluminum. He has a first section 38 on top of the floor 25 the tub 22 forms. To the first section 38 close on opposite sides two angled second sections 39 each having a side wall and, for example, each a longitudinal side wall 23 form.

Auf den ersten Abschnitt 38 des Leiterplattenkerns 34a sind weitere Lagen der mehrlagigen Leiterplatte 34 aufgebracht. Beim Ausführungsbeispiel schließt sich unmittelbar an den Leiterplattenkern 34a eine Isolationslage 34b und darauf ein Leiterbildlage 34c mit Kupferbahnen 34d an, der wiederum von einem Isolierlack 34e zumindest an den Stellen abgedeckt ist, an denen keine Bauteile oder Leuchtdioden 30 auf die Kupferbahnen aufgelötet werden.On the first section 38 of the PCB core 34a are further layers of the multilayer printed circuit board 34 applied. In the embodiment closes immediately to the PCB core 34a an isolation situation 34b and on it a Leiterbildlage 34c with copper tracks 34d in turn, of an insulating varnish 34e is covered at least in those places where no components or light-emitting diodes 30 be soldered onto the copper tracks.

In Abwandlung zu 15 könnte die Leiterplatte 34 auch den Boden 25 der Wanne 22 bilden und mit Seitenwandelementen oder einem geschlossenen Rahmen zur Bildung der Wanne 22 verbunden sein.In modification to 15 could be the circuit board 34 also the ground 25 the tub 22 form and with side wall panels or a closed frame to form the tub 22 be connected.

Jeder Leuchtdiode 30 ist ein optisches Element 40 zugeordnet. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der 1 bis 3 ist für jede Leuchtdiode 30 ein separates optisches Element 40 vorgesehen. Die optischen Elemente 40 weisen jeweils einen Aufnahmeraum 41 auf, der zur Aufnahme der zugeordneten Leuchtdiode 30 dient. Der Aufnahmeraum 41 ist zu einer Unterseite 42 des optischen Elements 40 hin offen und im Übrigen durch das optische Element 40 vollständig begrenzt. Die Unterseite 42 ist der Leiterplatte 34 zugeordnet. Die Unterseite 42 dient zum Befestigen des optischen Elements 40 auf der Leiterplatte. Vorzugsweise wird eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem optischen Element 40 und der Leiterplatte 34 ringsumlaufend um die zugeordnete Leuchtdiode 30 hergestellt. Beim Ausführungsbeispiel wird hierfür eine ringförmig geschlossene Klebefolie 34 verwendet, die die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem optischen Element 40 und der Leiterplatte 34 herstellt. Über diese stoffschlüssige Verbindung ist der Aufnahmeraum 41 gegenüber dem Innenraum 26 der Wanne 22 abgedichtet.Each light-emitting diode 30 is an optical element 40 assigned. In the first embodiment according to the 1 to 3 is for each light emitting diode 30 a separate optical element 40 intended. The optical elements 40 each have a recording room 41 on, for receiving the associated light-emitting diode 30 serves. The recording room 41 is to a base 42 of the optical element 40 open and otherwise by the optical element 40 completely limited. The bottom 42 is the circuit board 34 assigned. The bottom 42 serves to fasten the optical element 40 on the circuit board. Preferably, a cohesive connection between the optical element 40 and the circuit board 34 encircling the assigned light-emitting diode 30 produced. In the embodiment, this is an annular closed adhesive film 34 used that the cohesive connection between the optical element 40 and the circuit board 34 manufactures. About this cohesive connection is the receiving space 41 opposite the interior 26 the tub 22 sealed.

Die Kontur des Aufnahmeraums 41 ist an die äußere Form der Leuchtdiode 30 angepasst. Beim ersten Ausführungsbeispiel der Leuchte 20 weist der Aufnahmeraum 41 im Bereich der optischen Achse A der Leuchtdiode 30 daher die Form einer Halbkugel oder Kugelkalotte auf. An diesem Abschnitt ist eine kugelkalottenförmige, konkave Strahleintrittsfläche 44 des optischen Elements 40 gebildet, die an den Aufnahmeraum 41 angrenzt. Zwischen der Leuchtdiode 30 und insbesondere dem Leuchtdiodenkörper 33 und der Strahleintrittsfläche 44 ist ein Spalt 45 vorhanden. Die Leuchtdiode 30 liegt somit nicht unmittelbar an der Strahleintrittsfläche 44 des optischen Elements 40 an. Der Spalt 45 weist beispielsgemäß eine konstante Dicke auf, so dass der Abstand der Strahleintrittsfläche 44 von der Leuchtdiode 30 bzw. dem Leuchtdiodenkörper 33 konstant ist. Im Spalt 45 des Aufnahmeraums kann ein gasförmiges und/oder flüssiges und/oder gelartiges und/oder festes Füllmedium vorhanden sein, beispielsweise Luft.The contour of the recording room 41 is to the outer shape of the light emitting diode 30 customized. In the first embodiment of the lamp 20 indicates the recording room 41 in the region of the optical axis A of the light-emitting diode 30 therefore the shape of a hemisphere or spherical cap. At this section is a spherical cap, concave jet entrance surface 44 of the optical element 40 formed at the reception room 41 borders. Between the light emitting diode 30 and in particular the light-emitting diode body 33 and the jet entry surface 44 is a gap 45 available. The light-emitting diode 30 thus does not lie directly on the jet entry surface 44 of the optical element 40 at. The gap 45 has, for example, a constant thickness, so that the distance of the beam entry surface 44 from the light emitting diode 30 or the light-emitting diode body 33 is constant. In the gap 45 In the receiving space, a gaseous and / or liquid and / or gelatinous and / or solid filling medium may be present, for example air.

Am optischen Element 40 ist außerdem eine Strahlaustrittsfläche 46 vorgesehen, die auf der der Unterseite 42 entgegengesetzten Oberseite des optischen Elements 40 vorhanden ist und sich auf der Abstrahlseite 21 der Leuchte 20 befindet. Die Strahlaustrittsfläche 46 weist vorzugsweise einen konstanten Abstand zur Strahleintrittsfläche 44 auf. Beim Ausführungsbeispiel ist auch die Strahlaustrittsfläche 46 kugelkalottenförmig ausgeführt. Die Strahleintrittsfläche 44 und die Strahlaustrittsfläche 46 haben einen gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt und sind konzentrisch zueinander angeordnet. Die Strahlaustrittsfläche 46 befindet sich außerhalb des durch die Wanne 22 begrenzten Innenraums 26.At the optical element 40 is also a beam exit surface 46 provided on the bottom 42 opposite top of the optical element 40 is present and on the radiating side 21 the light 20 located. The beam exit surface 46 preferably has a constant distance to the beam entry surface 44 on. In the embodiment, the beam exit surface is also 46 executed spherical cap. The jet entrance surface 44 and the beam exit surface 46 have a common center of curvature and are concentric with each other. The jet exit surface 46 is outside of the tub 22 limited interior 26 ,

Die Strahleintrittsfläche 44 und die Strahlaustrittsfläche 46 sind an einem Zentralbereich 47 des optischen Elements 40 angeordnet, der eine halbkugelförmige oder kugelkalottenförmige Außenkontur aufweist. Um den Zentralbereich 47 herum ist ein Ringflansch 48 vorhanden, der sich entlang einer Radialebene durch den Mittelpunkt des kugelkalottenförmigen Zentralbereichs 47 erstreckt. Die dem Boden 25 der Wanne 22 zugewandte Seite des Ringsflansches 48 bildet einen Teil der Unterseite 42 des optischen Elements 40.The jet entrance surface 44 and the beam exit surface 46 are at a central area 47 of the optical element 40 arranged, which has a hemispherical or spherical cap-shaped outer contour. To the central area 47 around is an annular flange 48 present along a radial plane through the center of the spherical cap-shaped central region 47 extends. The the ground 25 the tub 22 facing side of the ring flange 48 forms part of the bottom 42 of the optical element 40 ,

Die Leuchte 20 kann in der Explosionsschutzart „druckfeste Kapselung” (Ex-d) oder „Vergusskapselung” (Ex-m) ausgeführt sein. Hierzu werden die Leuchtdioden 30 und/oder die gegebenenfalls auf der Leiterplatte 34 vorhandenen weiteren elektrischen oder elektronischen Bauelemente mit Hilfe eines Gusskörpers 49 hermetisch gegen die Umgebung der Leuchte 20 eingeschlossen. Zu diesem Zweck wird ein aushärtender, gießfähiger Werkstoff in den Innenraum 26 der Wanne 22 um die Leiterplatte 34 und um den unteren Abschnitt der optischen Elemente 40 eingefüllt und ausgehärtet. Dabei umschließt der gießfähige Werkstoff den Bereich der optischen Elemente 40 vollständig, der innerhalb des Innenraums 26 der Wanne 22 angeordnet ist. Die Höhe H des Gusskörpers 49 entspricht im Wesentlichen der Höhe des Innenraums 26, der durch den Abstand der Oberseite des Bodens 25 von der Oberkante der vier Seitenwände 23, 24 (2) vorgegeben ist. Der gießfähige Werkstoff für den Gusskörper 49 wird vorzugsweise bis zur oberen Kannte der Seitenwände 23, 24 in den Innenraum 26 der Wanne 22 eingefüllt, wie dies in 1 veranschaulicht ist.The lamp 20 can be in the explosion protection type "flameproof enclosure" (Ex-d) or " Vergusskapselung "(Ex-m) to be executed. For this purpose, the light-emitting diodes 30 and / or optionally on the circuit board 34 existing additional electrical or electronic components by means of a cast body 49 hermetically against the environment of the lamp 20 locked in. For this purpose, a hardening, pourable material in the interior 26 the tub 22 around the circuit board 34 and around the lower portion of the optical elements 40 filled and cured. The castable material encloses the area of the optical elements 40 completely, inside the interior 26 the tub 22 is arranged. The height H of the casting 49 essentially corresponds to the height of the interior 26 by the distance of the top of the ground 25 from the top of the four side walls 23 . 24 ( 2 ) is given. The pourable material for the casting 49 is preferably up to the upper edge of the side walls 23 . 24 in the interior 26 the tub 22 filled in like this 1 is illustrated.

Die Strahlaustrittsfläche 46 ist beispielsgemäß außerhalb des Innenraums 26 der Wanne 22 angeordnet und bleibt daher frei und ist nicht durch den Gusskörper 49 abgedeckt. Der Werkstoff des Gusskörpers 49 muss daher für das von der Leuchtdiode 30 abgestrahlte Licht nicht zwingend durchlässig sein. Als gießfähiger Werkstoff für den Gusskörper 49 kann ein Gussharz verwendet werden, wie etwas Silikonharz, Polyurethanharz oder Epoxydharz.The jet exit surface 46 is, for example, outside the interior 26 the tub 22 arranged and therefore remains free and is not through the cast body 49 covered. The material of the casting 49 must therefore for that of the light emitting diode 30 radiated light is not necessarily permeable. As pourable material for the casting 49 For example, a cast resin such as silicone resin, polyurethane resin or epoxy resin may be used.

Der Gusskörper 49 verbindet sich beim Aushärten stoffschlüssig mit den im Innenraum 26 der Wanne 22 angeordneten Bauteilen und an diesen Innenraum 26 angrenzenden Flächen, insbesondere mit der Wanne 22, den unteren Abschnitten der optischen Elemente 40 sowie der Leiterplatte 34. Er füllt den Innenraum 26 der Wanne 22 vorzugsweise vollständig aus, so dass dort keine oder lediglich geringe Gas- oder Lufteinschlüsse verbleiben. Der gießfähige Werkstoff des Gusskörpers 49 dringt nicht in den Aufnahmeraum 41 des optischen Elements 40 ein, da dieses stoffschlüssig und gegen das Eindringen der flüssigen Gießmasse dicht mit der Leiterplatte 34 verbunden ist.The cast body 49 combines during curing cohesively with those in the interior 26 the tub 22 arranged components and to this interior 26 adjacent areas, especially with the tub 22 , the lower sections of the optical elements 40 as well as the circuit board 34 , He fills the interior 26 the tub 22 preferably completely, so that there remain little or no gas or air pockets. The pourable material of the casting 49 does not penetrate into the recording room 41 of the optical element 40 a, since this material and against the penetration of the liquid casting compound tight with the circuit board 34 connected is.

Um die Verbindung zwischen dem Gusskörper 49 und der Wanne 22 zu verbessern, kann auf der an den Innenraum 26 der Wanne 22 angrenzenden Fläche von einer oder mehreren Seitenwänden 23, 24 ein Vorsprung und/oder eine Vertiefung 50 vorhanden sein. Nach dem Aushärten des gießfähigen Werkstoffs wird dadurch zusätzlich eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Gusskörper 49 und der Wanne 22 erreicht. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist in den beiden Längsseitenwänden 23 jeweils eine nutähnliche Vertiefung 50 vorgesehen, in die die noch nicht ausgehärtete Vergussmasse beim Einfüllen in die Wanne 22 eindringt, so dass der Gusskörper 49 dort in die Vertiefungen 50 eingreifende Vorsprünge 51 ausbildet. Die Druckfestigkeit der Leuchte 20 wird dadurch weiter verbessert.To the connection between the cast body 49 and the tub 22 can improve on the interior 26 the tub 22 adjacent area of one or more side walls 23 . 24 a projection and / or a recess 50 to be available. After curing of the castable material is thereby additionally a positive connection between the cast body 49 and the tub 22 reached. In the embodiment shown here is in the two longitudinal side walls 23 each a groove-like depression 50 provided in the not yet cured potting compound when filling in the tub 22 penetrates, leaving the cast body 49 there in the wells 50 engaging projections 51 formed. The pressure resistance of the luminaire 20 will be further improved.

Um eine ausreichende Druckfestigkeit der Leuchte 20 zu gewährleisten, muss die Höhe H des Gusskörpers, die beispielsgemäß der Höhe H des Innenraums der Wanne 22 entspricht, eine Mindesthöhe aufweisen. Der Öffnungswinkel des Lichtabstrahlbereichs der Leuchtdioden 30 kann sehr groß sein und beispielsweise bis zu 150° betragen, so dass die Randstrahlen mit der optischen Achse A der Leuchtdiode 30 einen Winkel von 75° einschließen. Abhängig von der Höhe H des Gusskörpers 49 könnten an der Strahleintrittsfläche 44 in das optische Element 40 eintretende Lichtstrahlen auf die Grenzfläche zwischen dem optischen Element 40 und dem Gusskörper 49 auftreffen und die Effizienz der Leuchte 20 senken. Beim ersten Ausführungsbeispiel ist daher benachbart zur Strahleintrittsfläche 44 eine Strahlleitfläche 55 vorhanden. Die Strahlleitfläche 55 ist ringförmig geschlossen um die optische Achse A der Leuchtdiode 30 am optischen Element 40 angeordnet. Sie verläuft schräg zur optischen Achse A und hat beim ersten Ausführungsbeispiel der Leuchte 20 die Form einer Mantelfläche eines Kreiskegelstumpfes.To ensure adequate pressure resistance of the luminaire 20 to ensure the height H of the cast body, for example, the height H of the interior of the tub 22 corresponds to a minimum height. The opening angle of the Lichtabstrahlbereichs the LEDs 30 can be very large and, for example, be up to 150 °, so that the marginal rays with the optical axis A of the light emitting diode 30 enclose an angle of 75 °. Depending on the height H of the casting 49 could be at the jet entry area 44 in the optical element 40 entering light rays on the interface between the optical element 40 and the cast body 49 impact and the efficiency of the luminaire 20 reduce. In the first embodiment is therefore adjacent to the beam entry surface 44 a beam guide surface 55 available. The beam guide surface 55 is annular closed around the optical axis A of the light emitting diode 30 on the optical element 40 arranged. It runs obliquely to the optical axis A and has the first embodiment of the lamp 20 the shape of a lateral surface of a circular truncated cone.

Die Strahlleitfläche 55 grenzt an eine beispielsgemäß mit Luft gefüllte Kammer 56 des optischen Elements 40 an. Die Kammer 56 ist am Ausführungsbeispiel im Anschluss an die Unterseite 42 des optischen Elements 40 mit dem Aufnahmeraum 41 für die Leuchtdiode 30 verbunden. Die Kammer 56 ist zur Unterseite 42 hin offen. Die Kammer ist vorzugsweise mit demselben Füllmedium gefüllt wie der Spalt 45 des Aufnahmeraums 41. In der Kammer 56 und/oder im Aufnahmeraum 41 kann auch ein Vakuum herrschen.The beam guide surface 55 Adjacent to an example filled with air chamber 56 of the optical element 40 at. The chamber 56 is the embodiment following the bottom 42 of the optical element 40 with the recording room 41 for the light-emitting diode 30 connected. The chamber 56 is to the bottom 42 open. The chamber is preferably filled with the same filling medium as the gap 45 of the recording room 41 , In the chamber 56 and / or in the recording room 41 can also be a vacuum.

Aufgrund der Grenzschicht zwischen dem Material des optischen Elements 40 und der Luft in der Kammer 56 findet an der Strahlleitfläche 55 eine Totalreflexion der Lichtstrahlen statt, die über die Strahleintrittsfläche 44 in das optische Element 40 eintreten und auf die Strahlleitfläche 55 auftreffen. Die Strahlleitfläche 55 ist so angeordnet, dass alle an der Strahleintrittsfläche 44 in das optische Element 40 eintretenden Lichtstrahlen, die nicht direkt geradlinig auf die Strahlaustrittsfläche 46 gerichtet sind, auf die Strahlleitfläche 55 auftreffen und dort ohne Brechung reflektiert und zur Strahlaustrittsfläche 46 abgelenkt werden. Über die Strahlleitfläche 55 wird somit sichergestellt, dass alle in das optische Element 40 eintretenden Lichtstrahlen an der Strahlaustrittsfläche 46 austreten und die Lichtleistung nicht durch Brechung und/oder Reflexionen an der Grenzschicht zwischen dem optischen Element 40 und dem Gusskörper 49 gemindert wird. Das optische Element 40 und insbesondere die Strahlleitfläche 55 ist vorzugsweise unbeschichtet.Due to the boundary layer between the material of the optical element 40 and the air in the chamber 56 takes place at the beam guide surface 55 a total reflection of the light rays taking place, over the beam entrance surface 44 in the optical element 40 enter and onto the beam guide surface 55 incident. The beam guide surface 55 is arranged so that all at the beam entry surface 44 in the optical element 40 entering light rays that are not directly rectilinear to the beam exit surface 46 are directed to the beam guide surface 55 hit and reflected there without refraction and the beam exit surface 46 to get distracted. About the beam guide surface 55 This ensures that all in the optical element 40 entering light rays at the beam exit surface 46 leak and the light output not by refraction and / or reflections at the boundary layer between the optical element 40 and the cast body 49 is reduced. The optical element 40 and in particular the beam guiding surface 55 is preferably uncoated.

Es ist daher nicht notwendig, ein für das von der Leuchtdiode abgestrahltes Licht transparentes Material für den Gusskörper 49 zu verwenden. Das Licht tritt ausschließlich an der Strahlaustrittsfläche 46 am optischen Element 40 aus, die nicht vom Gusskörper 49 abgedeckt ist. Der beim Ausführungsbeispiel gebildete kreisförmige Rand 57 zwischen dem Gusskörper 49 und dem optischen Element 40 kann unmittelbar an die Strahlaustrittsfläche 46 anschließen. Der Rand 57 gibt die maximale Größe der Strahlaustrittsfläche 46 vor.It is therefore not necessary for the light emitted by the light emitting diode transparent material for the cast body 49 to use. The light occurs exclusively at the beam exit surface 46 on the optical element 40 not from the cast body 49 is covered. The circular edge formed in the embodiment 57 between the cast body 49 and the optical element 40 can be directly to the beam exit surface 46 connect. The edge 57 gives the maximum size of the beam exit surface 46 in front.

In den 4 bis 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Leuchte 20 dargestellt. Die Leuchtdioden 30 sind beim zweiten Ausführungsbeispiel matrixähnlich in mehreren Reihen und Spalten nebeneinander in der Wanne 22 angeordnet. Jedes optische Element 40 weist mehrere kalottenförmige Zentralabschnitte 47 auf, die über einen die Unterseite 42 des optischen Elements 40 aufweisenden plattenförmigen Abschnitt 60 miteinander verbunden sind. Jedes optische Element 40 ist beim zweiten Ausführungsbeispiel mehreren Leuchtdioden 30 zugeordnet und weist eine entsprechende Anzahl von Aufnahmeräumen 41 auf. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind neun Aufnahmeräume 41 für jeweils eine Leuchtdiode 30 vorgesehen. Jeder Leuchtdiode 30 bzw. jedem Aufnahmeraum 41 ist ein kalottenförmiger Zentralabschnitt 47 zugeordnet. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist an diesem kalottenförmigen Zentralabschnitt 47 die Strahlaustrittsfläche 46 vorgesehen.In the 4 to 7 is a second embodiment of a lamp 20 shown. The light-emitting diodes 30 are in the second embodiment, matrix-like in several rows and columns next to each other in the tub 22 arranged. Every optical element 40 has several dome-shaped central sections 47 on, the one over the bottom 42 of the optical element 40 having plate-shaped section 60 connected to each other. Every optical element 40 is in the second embodiment, a plurality of light-emitting diodes 30 assigned and has a corresponding number of recording rooms 41 on. In the embodiment described here are nine recording rooms 41 for each one light emitting diode 30 intended. Each light-emitting diode 30 or each recording room 41 is a dome-shaped central section 47 assigned. As in the first embodiment is at this dome-shaped central portion 47 the jet exit surface 46 intended.

Ein weiterer Unterschied des zweiten gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Kontur des Aufnahmeraums 41. Beim zweiten Ausführungsbeispiel hat jeder Aufnahmeraum 41 eine quaderförmige Gestalt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Leuchtdioden 30 und insbesondere der Diodenkörper bei diesem Ausführungsbeispiel eine quaderförmige Außenkontur aufweist, an die die Form des Aufnahmeraums 41 angepasst ist. Die Strahleintrittsfläche 44 ist hier als ebene Fläche ausgeführt. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel besteht zwischen der Leuchtdiode 30 und der Strahleintrittsfläche 44 ein Spalt 45 mit konstanter Dicke. Die von der Leuchtdiode 30 emittierten Lichtstrahlen werden daher an der Grenzschicht der Luft im Spalt 45 und dem Material des optischen Elements 40 gebrochen. Durch diese Brechung erfolgt eine Ablenkung der an der Strahleintrittsfläche 44 eintretenden Lichtstrahlen zur optischen Achse A der Leuchtdiode 30 hin. Der Öffnungswinkel zwischen den randseitigen Lichtstrahlen wird daher nach dem Eintritt in das optische Element 40 verringert. Der Abstand und die Größe der Strahlaustrittsfläche 46 von der Strahleintrittsfläche 44 ist so gewählt, dass die sich geradlinig durch das optische Element 40 ausbreitenden Lichtstrahlen ausschließlich auf die Strahlaustrittsfläche auftreffen und dort ungehindert austreten können.Another difference of the second compared to the first embodiment is the contour of the receiving space 41 , In the second embodiment, each recording room 41 a cuboid shape. This is due to the fact that the LEDs 30 and in particular the diode body in this embodiment has a cuboid outer contour, to which the shape of the receiving space 41 is adjusted. The jet entrance surface 44 is executed here as a flat surface. As in the first embodiment, there is between the light emitting diode 30 and the jet entry surface 44 A gap 45 with constant thickness. The of the light emitting diode 30 emitted light rays are therefore at the boundary layer of air in the gap 45 and the material of the optical element 40 Broken. This refraction causes a deflection at the beam entry surface 44 entering light beams to the optical axis A of the light emitting diode 30 out. The opening angle between the edge-side light beams therefore becomes after entry into the optical element 40 reduced. The distance and the size of the beam exit surface 46 from the jet entrance surface 44 is chosen so that the straight line through the optical element 40 propagating light rays impinge exclusively on the beam exit surface and can emerge unhindered there.

Die Strahlaustrittsfläche 46 ist hier wie beim ersten Ausführungsbeispiel gekrümmt ausgeführt. Da sich die Strahleintrittsfläche 44 in einer Ebene erstreckt ist der Abstand zwischen der Strahleintrittsfläche 44 und der Strahlaustrittsfläche 46 nicht konstant. Er ist entlang der optischen Achse A am größten. Die Strahlaustrittsfläche 46 bzw. der Zentralabschnitt 47 haben dadurch eine Linsenwirkung. Es versteht sich, dass die Krümmung der Strahlaustrittsfläche 46 abhängig von der gewünschten Abstrahlcharakteristik auch andere Krümmungsformen aufweisen kann.The beam exit surface 46 is executed here curved as in the first embodiment. As the jet entrance surface 44 extending in a plane is the distance between the beam entry surface 44 and the beam exit surface 46 not constant. It is largest along the optical axis A. The beam exit surface 46 or the central section 47 thereby have a lens effect. It is understood that the curvature of the beam exit surface 46 Depending on the desired radiation characteristic may also have other curvature forms.

Wie insbesondere aus 7 zu erkennen ist, kann im Übergangsbereich zwischen dem halbkugelförmigen bzw. kalottenförmigen Zentralabschnitt 47 und dem plattenförmigen Teil 60 eines optischen Elements 40 ein zylindrischer und beispielsgemäß kreiszylindrischer Übergangsabschnitt 61 vorgesehen sein, der in 7 gestrichelt eingezeichnet ist.As in particular from 7 can be seen, in the transition region between the hemispherical or dome-shaped central portion 47 and the plate-shaped part 60 an optical element 40 a cylindrical and exemplary circular cylindrical transition section 61 be provided in the 7 indicated by dashed lines.

Ansonsten entspricht das zweite Ausführungsbeispiel der Leuchte gemäß der 4 bis 7 dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel, so dass auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen wird.Otherwise, the second embodiment corresponds to the lamp according to the 4 to 7 the first embodiment described above, so that reference is made to the description of the first embodiment.

In den 8 bis 11 ist ein weiteres, drittes Ausführungsbeispiel der Leuchte 20 veranschaulicht. Dieses dritte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem zweiten Ausführungsbeispiel, so dass auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird. Der Unterschied zwischen dem zweiten und dem dritten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Zentralabschnitte 47 eines optischen Elements 40 keine Kalottenform, sondern eine quaderförmige Gestalt aufweisen. An den gemeinsamen plattenförmigen Abschnitt 60 eines optischen Elements 40 schließt sich demnach für jeden Aufnahmeraum 41 bzw. für jede Leuchtdiode 30 jeweils ein quaderförmiger Zentralabschnitt 47 an. Die Strahlaustrittsfläche 46 ist nicht gekrümmt, sondern eben. Die Strahlaustrittsflächen 46 eines optischen Elements 40 erstrecken sich in einer gemeinsamen Ebene, die in der Ebene des oberen Randes der Wanne 22 verlaufen kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel ragen keine Teile des optischen Elements 40 aus dem Innenraum 26 der Wanne 22 heraus (8 und 9). Die Höhe H des Gusskörpers 49 ist so gewählt, dass er bis an die Strahlaustrittsflächen 46 heran reicht und den Innenraum 26 der Wanne 22 vollständig ausfüllt, aber die Strahlaustrittsflächen 46 frei bleiben.In the 8th to 11 is another, third embodiment of the lamp 20 illustrated. This third embodiment corresponds essentially to the second embodiment, so that reference is made to the above description. The difference between the second and the third embodiment is that the central sections 47 an optical element 40 have no dome shape, but a cuboid shape. To the common plate-shaped section 60 an optical element 40 closes accordingly for each recording room 41 or for each light-emitting diode 30 in each case a cuboid central section 47 at. The jet exit surface 46 is not curved, just. The jet exit surfaces 46 an optical element 40 extend in a common plane, in the plane of the upper edge of the tub 22 can run. In this embodiment, no parts of the optical element protrude 40 from the interior 26 the tub 22 out ( 8th and 9 ). The height H of the casting 49 is chosen so that it reaches the beam exit surfaces 46 enough and the interior 26 the tub 22 completely fills, but the jet exit surfaces 46 remain free.

Sowohl an der Strahleintrittsfläche 44, als auch an der Strahlaustrittsfläche 46 findet jeweils eine Brechung zwischen dem Material des optischen Elements 40 und Luft statt, da zwischen der Leuchtdiode 30 und der Strahleintrittsfläche 44 der Spalt 45 im Aufnahmeraum 41 vorhanden ist. Daher entspricht der Öffnungswinkel der aus der Strahlaustrittsfläche 46 austretenden Lichtstrahlen dem Öffnungswinkel, der auf die Strahleintrittsfläche 44 auftreffenden Lichtstrahlen (11).Both at the jet entrance surface 44 , as well as at the beam exit surface 46 each finds a refraction between the material of the optical element 40 and air instead, there between the led 30 and the jet entry surface 44 the gap 45 in the recording room 41 is available. Therefore, the opening angle corresponds to that of the beam exit surface 46 emerging light rays the opening angle, which is on the beam entrance surface 44 incident light rays ( 11 ).

Ein viertes Ausführungsbeispiel der Leuchte 20 ist in den 12 bis 14 veranschaulicht. Im Wesentlichen entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem dritten Ausführungsformen gemäß der 8 bis 11, so dass auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird. Nachfolgend werden lediglich Unterschiede zum dritten Ausführungsbeispiel erläutert.A fourth embodiment of the lamp 20 is in the 12 to 14 illustrated. In essence, this embodiment corresponds to the third embodiment according to FIG 8th to 11 so that reference is made to the above description. Only differences to the third embodiment will be explained below.

Beim vierten Ausführungsbeispiel ist das optische Element 40 mehreren Leuchtdioden 30 zugeordnet. Es weist mehrere Aufnahmeräume 41 auf, die wie beim dritten Ausführungsbeispiel eine quaderförmige Kontur aufweisen. Im Unterschied zum dritten Ausführungsbeispiel sind in einem Aufnahmeraum 41 mehrere Leuchtdioden 30 in einer Reihe nebeneinander liegend angeordnet. In Abwandlung hierzu wäre es auch möglich, die Leuchtdioden 30 in einem Aufnahmeraum 41 matrixähnlich in Reihen und Spalten nebeneinander anzuordnen oder unregelmäßig im Aufnahmeraum 41 zu verteilen. Der Abstände zwischen jeweils zwei benachbarten Leuchtdioden 30 können gleich oder verschieden groß gewählt werden. Jedem Aufnahmeraum ist ein quaderförmiger Zentralabschnitt 47 zugeordnet. An diesem quaderförmigen Zentralabschnitt 47 sind die Strahlaustrittsflächen 46 für die einzelnen Leuchtdioden 30 vorhanden. Die Strahlaustrittsflächen 46 befinden sich alle in einer gemeinsamen Ebene. Abhängig vom Abstand der Leuchtdioden 30 im Aufnahmeraum 41 können sich die Strahlaustrittsflächen 46 benachbarter Leuchtdioden 30 auch überlappen. Wie in 13 und 14 zu erkennen ist, weist ein optisches Element 40 drei quaderförmige Zentralabschnitte 47 mit jeweils mehreren Strahlaustrittsflächen 46 auf. Jedem dieser quaderförmigen Zentralabschnitte 47 ist ein quaderförmiger Aufnahmeraum 41 angrenzend an die Unterseite 42 zugeordnet.In the fourth embodiment, the optical element 40 several light emitting diodes 30 assigned. It has several recording rooms 41 on, which have a cuboid contour as in the third embodiment. In contrast to the third embodiment are in a receiving space 41 several LEDs 30 arranged in a row next to each other. In a modification to this, it would also be possible, the LEDs 30 in a recording room 41 similar to the matrix in rows and columns next to each other or irregular in the receiving space 41 to distribute. The distances between each two adjacent light emitting diodes 30 can be chosen the same or different sizes. Each receiving space is a cuboid central section 47 assigned. At this cuboid central section 47 are the jet exit surfaces 46 for the individual light-emitting diodes 30 available. The jet exit surfaces 46 they are all in a common plane. Depending on the distance of the LEDs 30 in the recording room 41 can the beam exit surfaces 46 neighboring light emitting diodes 30 also overlap. As in 13 and 14 can be seen, has an optical element 40 three cuboid central sections 47 each with a plurality of beam exit surfaces 46 on. Each of these cuboid central sections 47 is a cuboid receiving space 41 adjacent to the bottom 42 assigned.

In Abwandlung zu den beschriebenen Ausführungsformen kann ein optisches Element 40 auch lediglich einen einzigen Aufnahmeraum 41 für alle Leuchtdioden 30 aufweisen. Kombinationen und Abwandlungen der verschiedenen Ausführungsformen sind möglich. Beispielsweise kann eine Leuchte auch unterschiedliche optische Elemente 40 aufweisen, wie sie vorstehend beschrieben wurden.In a modification to the described embodiments, an optical element 40 also only a single recording room 41 for all light emitting diodes 30 exhibit. Combinations and modifications of the various embodiments are possible. For example, a luminaire may also have different optical elements 40 have as described above.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine explosionsgeschützte Leuchte 20 mit mehreren Leuchtdioden 30. In einer Wanne 22 ist eine Leiterplatte 34 angeordnet, auf der die Leuchtdioden 30 elektrisch und mechanisch befestigt sind. Um jede Leuchtdiode 30 ist ein optisches Element 40 auf der Leiterplatte 34 angeordnet. Die Leuchtdiode 30 befindet sich in einem Aufnahmeraum 41 des optischen Elements 40. Das von der Leuchtdiode 30 abgegebene Licht tritt an einer Strahleintrittsfläche 44 angrenzend an den Aufnahmeraum 41 in das optische Element 40 ein und an einer Strahlaustrittsfläche 46 aus. Zwischen der Strahleintrittsfläche 44 und der Leuchtdiode 30 ist ein Spalt 45 vorhanden. Die Leiterplatte 34 und die den Leuchtdioden 30 zugeordneten optischen Elemente 40 sind eingegossen. Ein Gusskörper 49 füllt den Innenraum der Wanne 22 um die Leiterplatte, die optische Elemente und gegebenenfalls weitere elektrische und elektronische Bauelemente aus. Die Strahlaustrittsfläche 46 ist durch den Vergusskörper 49 nicht abgedeckt und kann sich außerhalb des Innenraums der Wanne 22 befinden. Die Leuchte 20 ist in der Explosionsschutzart Vergusskapselung oder druckfeste Kapselung ausgeführt.The present invention relates to an explosion-proof luminaire 20 with several LEDs 30 , In a tub 22 is a circuit board 34 arranged on the light emitting diodes 30 are electrically and mechanically fixed. To every light emitting diode 30 is an optical element 40 on the circuit board 34 arranged. The light-emitting diode 30 is located in a recording room 41 of the optical element 40 , That of the LED 30 emitted light occurs at a beam entrance surface 44 adjacent to the recording room 41 in the optical element 40 on and at a beam exit surface 46 out. Between the jet entry surface 44 and the light emitting diode 30 is a gap 45 available. The circuit board 34 and the light-emitting diodes 30 associated optical elements 40 are poured. A cast body 49 fills the interior of the tub 22 to the circuit board, the optical elements and possibly other electrical and electronic components. The jet exit surface 46 is through the potting body 49 not covered and may be outside the interior of the tub 22 are located. The lamp 20 is designed in the explosion protection type encapsulation or flameproof enclosure.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

2020: Leuchtelamp
2121: Abstrahlseiteemission side
2222: Wannetub
2323: LängsseitenwandLongitudinal side wall
2424: QuerseitenwandTransverse side wall
2525: Bodenground
2626: Innenrauminner space
3030: LeuchtdiodenLEDs
3131: LeuchtdiodenchipLED chip
3232: ChiptägerChiptäger
3333: LeuchtdiodenkörperLEDs body
3434: Leiterplattecircuit board
34a34a: LeiterplattenkernPCB core
34b34b: InsolationslageInsolationslage
34c34c: LeiterbildlageHead Position
34d34d: Kupferbahncopper track
34e34e: Isolationslackinsulation paint
3535: Anschlussleitungconnecting cable
3636: SeitenwandinnenkanteSidewall inner edge
3737: Fasechamfer
3838: erster Abschnittfirst section
3939: zweiter Abschnitt des Leiterplattenkernssecond section of the PCB core
4040: optisches Elementoptical element
4141: Aufnahmeraumaccommodation space
4242: Unterseitebottom
4343: Klebefolieadhesive film
4444: StrahleintrittsflächeBeam entry surface
4545: Spaltgap
4646: StrahlaustrittsflächeBeam exit surface
4747: ZentralbereichCentral area
4848: Ringflanschannular flange
4949: Gusskörpercast body
5050: Vertiefungdeepening
5151: Vorsprunghead Start
5555: StrahlleitflächeStrahlleitfläche
5656: Kammerchamber
5757: Randedge
6060: plattenförmiger Abschnittplate-shaped section
6161: ÜbergangsabschnittTransition section
AA: optische Achseoptical axis
HH: Höhe des GusskörpersHeight of the casting

Claims

Explosionsgeschützte Leuchte (20), mit wenigstens einer Leuchtdiode (30), die in einer Wanne (22) angeordnet ist, mit einer elektrischen Anschlussleitung (35), die elektrisch mit der wenigstens einen Leuchtdiode (30) verbunden ist, mit einem für das von der Leuchtdiode (30) emittierte Licht durchlässigen optischen Element (40), das eine Unterseite (42) aufweist, die dem Boden (25) der Wanne (22) zugeordnet ist, wobei das optische Element (40) einen zu seiner Unterseite (42) offenen Aufnahmeraum (41) aufweist, in dem die wenigstens eine Leuchtdiode (30) angeordnet ist, wobei zwischen der Leuchtdiode (30) und dem optischen Element (40) ein Spalt (45) vorhanden ist, mit einem aus einem gießfähigen Werkstoff hergestellten Gusskörper (49), der in der Wanne (22) angeordnet ist, der nur einen Teil des optischen Elements (40) umschließt und der stoffschlüssig mit der Wanne (22) und dem optischen Element (40) verbunden ist, wobei das Licht von der wenigstens einen Leuchtdiode (30) an einer an den Aufnahmeraum (41) angrenzenden Strahleintrittsfläche (44) in das optische Element (40) eintritt und an einer Strahlaustrittsfläche (46) des optischen Elements (40) austritt, die an dem von dem Gusskörper (49) frei bleibenden Teil des optischen Elements (40) vorhanden ist, wobei benachbart zur Strahleintrittsfläche (44) eine Strahlleitfläche (55) am optischen Element (40) ausgebildet ist, die unbeschichtet ist und die an eine Kammer (56) des optischen Elements (40) angrenzt, die mit Luft gefüllt ist oder in der ein Vakuum herrscht, wobei aufgrund der Grenzschicht zwischen dem Material des optischen Elements (40) und der Luft oder dem Vakuum in der Kammer (56) an der Strahlleitfläche (55) eine Totalreflexion der Lichtstrahlen stattfindet, die über die Strahleintrittsfläche (44) in das optische Element (40) eintreten und auf die Strahlleitfläche (55) auftreffen, und wobei die Strahlleitfläche (55) derart angeordnet ist, dass alle an der Strahleintrittsfläche (44) in das optische Element (40) eintretenden Lichtstrahlen, die nicht direkt geradlinig auf die Strahlaustrittsfläche (46) gerichtet sind, auf die Strahlleitfläche (55) auftreffen und dort ohne Brechung reflektiert und zur Strahlaustrittsfläche (46) abgelenkt werden.Explosion-proof luminaire ( 20 ), with at least one light emitting diode ( 30 ) in a tub ( 22 ) is arranged, with an electrical connection line ( 35 ) electrically connected to the at least one light emitting diode ( 30 ), with one for the of the light emitting diode ( 30 ) emitted light transmissive optical element ( 40 ), which has a bottom ( 42 ) facing the ground ( 25 ) of the tub ( 22 ), wherein the optical element ( 40 ) one to its underside ( 42 ) open recording room ( 41 ), in which the at least one light-emitting diode ( 30 ) is arranged, wherein between the light emitting diode ( 30 ) and the optical element ( 40 ) A gap ( 45 ) is present, with a cast body made of a pourable material ( 49 ), in the tub ( 22 ) is arranged, which only a part of the optical element ( 40 ) encloses and the cohesively with the tub ( 22 ) and the optical element ( 40 ), wherein the light from the at least one light emitting diode ( 30 ) at one of the receiving space ( 41 ) adjacent jet entrance surface ( 44 ) in the optical element ( 40 ) and at a beam exit surface ( 46 ) of the optical element ( 40 ), which at the of the cast body ( 49 ) free part of the optical element ( 40 ) is present, wherein adjacent to the beam entry surface ( 44 ) a beam guide surface ( 55 ) on the optical element ( 40 ), which is uncoated and which is connected to a chamber ( 56 ) of the optical element ( 40 ), which is filled with air or in which there is a vacuum, due to the boundary layer between the material of the optical element ( 40 ) and the air or the vacuum in the chamber ( 56 ) at the beam guide surface ( 55 ) a total reflection of the light rays takes place, which via the beam entrance surface ( 44 ) in the optical element ( 40 ) and on the beam guide surface ( 55 ), and wherein the beam guiding surface ( 55 ) is arranged such that all at the beam entry surface ( 44 ) in the optical element ( 40 ) entering light rays that are not directly rectilinear to the beam exit surface ( 46 ) are directed onto the beam guide surface ( 55 ) and reflected there without refraction and to the beam exit surface ( 46 ) to get distracted.

Explosionsgeschützte Leuchte (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Explosionsschutz in der Schutzart druckfeste Kapselung oder Vergusskapselung ausgeführt ist.Explosion-proof luminaire ( 20 ) according to claim 1, characterized in that the explosion protection in the degree of protection flameproof enclosure or Vergusskapselung is executed.

Explosionsgeschützte Leuchte (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Leuchtdiode (30) in einem separaten Aufnahmeraum (41) des optischen Elements (40) angeordnet ist.Explosion-proof luminaire ( 20 ) according to claim 1 or 2, characterized in that each light-emitting diode ( 30 ) in a separate receiving room ( 41 ) of the optical element ( 40 ) is arranged.

Explosionsgeschützte Leuchte (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Aufnahmeraum (41) des optischen Elements (40) mehrere Leuchtdioden (30) insbesondere mit unterschiedlichem Abstand angeordnet sind.Explosion-proof luminaire ( 20 ) according to claim 1 or 2, characterized in that in a receiving space ( 41 ) of the optical element ( 40 ) several light-emitting diodes ( 30 ) are arranged in particular at different distances.

Explosionsgeschützte Leuchte (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (56) und der Aufnahmeraum (41) miteinander verbunden sind.Explosion-proof luminaire ( 20 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the chamber ( 56 ) and the recording room ( 41 ) are interconnected.

Explosionsgeschützte Leuchte (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlleitfläche (55) schräg zur optischen Achse (A) der Leuchtdiode (30) verläuft.Explosion-proof luminaire ( 20 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the beam guiding surface ( 55 ) obliquely to the optical axis (A) of the light emitting diode ( 30 ) runs.

Explosionsgeschützte Leuchte (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlleitfläche (55) als ringförmig geschlossene Fläche ausgeführt ist.Explosion-proof luminaire ( 20 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the beam guiding surface ( 55 ) is designed as an annular closed surface.

Explosionsgeschützte Leuchte (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Leuchtdiode (30) oder zumindest einige von mehreren Leuchtdioden (30) auf einem gemeinsamen Träger oder einer gemeinsamen Leiterplatte (34) angeordnet sind.Explosion-proof luminaire ( 20 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one light-emitting diode ( 30 ) or at least some of several light emitting diodes ( 30 ) on a common carrier or board ( 34 ) are arranged.

Explosionsgeschützte Leuchte (20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger oder die Leiterplatte (34) den Boden (25) der Wanne (22) bildet.Explosion-proof luminaire ( 20 ) according to claim 8, characterized in that the carrier or the printed circuit board ( 34 ) the ground ( 25 ) of the tub ( 22 ).

Explosionsgeschützte Leuchte (20) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte einen Leiterplattenkern insbesondere aus Metall aufweist, der wenigstens einen abgewinkelten Randabschnitt aufweist, der eine Seitenwand (23, 24) der Wanne (22) bildet.Explosion-proof luminaire ( 20 ) according to claim 8 or 9, characterized in that the circuit board has a printed circuit board core, in particular made of metal, which has at least one angled edge portion, which has a side wall ( 23 . 24 ) of the tub ( 22 ).

Explosionsgeschützte Leuchte (20) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (40) oder die optischen Elemente (40) auf den Träger oder die Leiterplatte (34) geklebt sind.Explosion-proof luminaire ( 20 ) according to one of claims 8 to 10, characterized in that the optical element ( 40 ) or the optical elements ( 40 ) on the carrier or the printed circuit board ( 34 ) are glued.

Explosionsgeschützte Leuchte (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahleintrittsfläche (44) und die Strahlaustrittsfläche (46) des optischen Elements (40) einen konstanten Abstand zueinander aufweisen.Explosion-proof luminaire ( 20 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the beam entry surface ( 44 ) and the beam exit surface ( 46 ) of the optical element ( 40 ) have a constant distance from each other.

Explosionsgeschützte Leuchte (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlaustrittsfläche (46) eine ebene Fläche oder eine gekrümmte Fläche ist.Explosion-proof luminaire ( 20 ) according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the jet exit surface ( 46 ) is a flat surface or a curved surface.

Explosionsgeschützte Leuchte (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (40) mehreren Leuchtdioden (30) zugeordnet ist und für jede Leuchtdiode (30) jeweils eine vom Gusskörper (49) begrenzte Strahlaustrittsfläche (46) aufweist.Explosion-proof luminaire ( 20 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the optical element ( 40 ) a plurality of light emitting diodes ( 30 ) and for each light emitting diode ( 30 ) one each from the cast body ( 49 ) limited beam exit surface ( 46 ) having.

Explosionsgeschützte Leuchte (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanne (22) in wenigstens einer ihrer Seitenwände (23) an der dem Gusskörper (49) zugewandten Innenseite einen Vorsprung und/oder eine Vertiefung (50) aufweist.Explosion-proof luminaire ( 20 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the trough ( 22 ) in at least one of its side walls ( 23 ) on the cast body ( 49 ) facing inside a projection and / or recess ( 50 ) having.

Explosionsgeschützte Leuchte (20), mit wenigstens einer Leuchtdiode (30), die in einer Wanne (22) angeordnet ist, und die einen quaderförmigen Diodenkörper aufweist, mit einer elektrischen Anschlussleitung (35), die elektrisch mit der wenigstens einen Leuchtdiode (30) verbunden ist, mit einem für das von der Leuchtdiode (30) emittierte Licht durchlässigen optischen Element (40), das eine Unterseite (42) aufweist, die dem Boden (25) der Wanne (22) zugeordnet ist, wobei das optische Element (40) einen zu seiner Unterseite (42) offenen Aufnahmeraum (41) aufweist, in dem die wenigstens eine Leuchtdiode (30) angeordnet ist, wobei der Aufnahmeraum (41) eine quaderförmige Kontur mit einer ebenen Strahleintrittsfläche (44) aufweist, wobei zwischen der Leuchtdiode (30) und dem optischen Element (40) ein Spalt (45) vorhanden ist, und wobei die an der Strahleintrittsfläche (44) in das optische Element (40) eintretenden Lichtstrahlen zur optischen Achse (A) der Leuchtdiode (30) hin gebrochen werden, mit einem aus einem gießfähigen Werkstoff hergestellten Gusskörper (49), der in der Wanne (22) angeordnet ist, der nur einen Teil des optischen Elements (40) umschließt und der stoffschlüssig mit der Wanne (22) und dem optischen Element (40) verbunden ist, wobei das Licht von der wenigstens einen Leuchtdiode (30) an einer an den Aufnahmeraum (41) angrenzenden Strahleintrittsfläche (44) in das optische Element (40) eintritt und an einer Strahlaustrittsfläche (46) des optischen Elements (40) austritt, die an dem von dem Gusskörper (49) frei bleibenden Teil des optischen Elements (40) vorhanden ist, und wobei der Abstand zwischen der Strahleintrittsfläche (44) und der Strahlaustrittsfläche (46) so gewählt ist, dass die sich geradlinig durch das optische Element (40) ausbreitenden Lichtstrahlen ausschließlich auf die Strahlaustrittsfläche (46) auftreffen.Explosion-proof luminaire ( 20 ), with at least one light emitting diode ( 30 ) in a tub ( 22 ) is arranged, and having a cuboid diode body, with an electrical connection line ( 35 ) electrically connected to the at least one light emitting diode ( 30 ), with one for the of the light emitting diode ( 30 ) emitted light transmissive optical element ( 40 ), which has a bottom ( 42 ) facing the ground ( 25 ) of the tub ( 22 ), wherein the optical element ( 40 ) one to its underside ( 42 ) open recording room ( 41 ), in which the at least one light-emitting diode ( 30 ), wherein the receiving space ( 41 ) a cuboid contour with a plane beam entry surface ( 44 ), wherein between the light emitting diode ( 30 ) and the optical element ( 40 ) A gap ( 45 ) is present, and wherein the at the jet entrance surface ( 44 ) in the optical element ( 40 ) entering light beams to the optical axis (A) of the light-emitting diode ( 30 ), with a cast body made of a castable material ( 49 ), in the tub ( 22 ) is arranged, which only a part of the optical element ( 40 ) encloses and the cohesively with the tub ( 22 ) and the optical element ( 40 ), wherein the light from the at least one light emitting diode ( 30 ) at one of the receiving space ( 41 ) adjacent jet entrance surface ( 44 ) in the optical element ( 40 ) and at a beam exit surface ( 46 ) of the optical element ( 40 ), which at the of the cast body ( 49 ) free part of the optical element ( 40 ), and wherein the distance between the beam entry surface ( 44 ) and the beam exit surface ( 46 ) is chosen so that the straight through the optical element ( 40 ) propagating light beams exclusively on the beam exit surface ( 46 ).