DE29805006U1 - Furniture with lighting fixtures - Google Patents
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Description
TER MEER STEINMEISTER & PARTNER GBR PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYSTER MEER STEINMEISTER & PARTNER GBR PATENT ATTORNEYS - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS
Dr. Nicolaus ter Meer, Dipl.-Chem. Helmut Steinmeister, Dipl.-Ing.Dr. Nicolaus ter Meer, Dipl.-Chem. Helmut Steinmeister, Dipl.-Ing.
Peter Urner, Dipl.-Phys. Manfred WiebuschPeter Urner, Dipl.-Phys. Manfred Wiebusch
Gebhard Merkle, Dipl.-Ing. (FH)Gebhard Merkle, Dipl.-Ing. (FH)
Mauerkircherstrasse 45 Artur-Ladebeck-Strasse 51Mauerkircherstrasse 45 Artur-Ladebeck-Strasse 51
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Bakusbrink 35 32120 HiddenhausenBakusbrink 35 32120 Hiddenhausen
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Die Erfindung betrifft ein Möbel mit Beleuchtungsvorrichtung.The invention relates to a piece of furniture with a lighting device.
Möbel, insbesondere Schrankmöbel, weisen häufig Beleuchtungsvorrichtungen auf, die beispielsweise zum Ausleuchten von Schreibfächem oder Barfächern dienen oder auch eine rein dekorative Funktion haben, beispielsweise als Innenbeleuchtung von Nischen, Vitrinen und dergleichen. Herkömmliche Beleuchtungsvorrichtungen, mit denen eine ausreichende Beleuchtungsstärke erreicht wird, weisen verhältnismäßig große Abmessungen auf und lassen sich deshalb nur schwer in Möbelteile wie Zwischenboden oder obere oder seitliche Wänden des Schrankes integrieren. Ein weiteres Problem besteht darin, daß aufgrund der relativ hohen Wärmeentwicklung der Beleuchtungsvorrichtungen besondere Maßnahmen ^erforderlich sind, damit bei Möbeln aus Holz keine Brandgefahr besteht. Hierdurch werden die Gestaltungsmöglichkeiten erheblich eingeschränkt.Furniture, especially cupboard furniture, often has lighting devices that are used, for example, to illuminate writing surfaces or bar compartments or that have a purely decorative function, for example as interior lighting for niches, display cabinets and the like. Conventional lighting devices that provide sufficient illuminance are relatively large and are therefore difficult to integrate into furniture parts such as the intermediate floor or the upper or side walls of the cupboard. Another problem is that, due to the relatively high heat generated by the lighting devices, special measures are required to ensure that there is no fire hazard with wooden furniture. This significantly limits the design options.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, Möbel mit einer kleinbauenden Beleuchtungsvorrichtung auszustatten, die vielseitige Gestaltungsmöglichkeiten bietet und sich durch eine geringe Wärmeentwicklung auszeichnet.The object of the invention is therefore to equip furniture with a small-sized lighting device that offers versatile design options and is characterized by low heat generation.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Beleuchtungsvorrichtung ein Feld aus lichtemittierenden Halbleiterelementen ist.This object is achieved according to the invention in that the lighting device is an array of light-emitting semiconductor elements.
Solche lichtemittierenden Halbleiterelemente, im folgenden kurz LEDs genannt, werden aufgrund ihrer vergleichsweise geringen Lichtstärke bisher generell nur als Kontroll- oder Signallampen oder als Anzeigeelemente eingesetzt. Wenn jedoch eine Vielzahl solcher LEDs in einem linearen oder flächigen Feld zusammengefaßt wird, läßt sich eine Beleuchtungsstärke erreichen, die für Beleuchtungszwecke in Möbeln ausreichend ist. Der Vorteil der Verwendung solcher LEDs besteht darin, daß sie sich aufgrund ihrer sehr kleinen Abmessungen und ihrer äußerst geringen Wärmeentwicklung gut in Möbelteile integrieren lassen. Weiterhin ergibt sich eine Kostenersparnis aufgrund des hohen Wirkungsgrades und der langen Lebensdauer solcher LEDs.Such light-emitting semiconductor elements, referred to below as LEDs, have so far only been used as control or signal lamps or as display elements due to their comparatively low light intensity. However, if a large number of such LEDs are combined in a linear or flat field, an illuminance can be achieved that is sufficient for lighting purposes in furniture. The advantage of using such LEDs is that they can be easily integrated into furniture parts due to their very small dimensions and extremely low heat generation. Furthermore, there is a cost saving due to the high efficiency and long service life of such LEDs.
Im Gegensatz zu Leuchtstofflampen oder Glühlampen emittieren LEDs normalerweise nur Licht in einen sehr engen Spektralbereich. Weißes Licht läßtIn contrast to fluorescent lamps or incandescent lamps, LEDs normally only emit light in a very narrow spectral range. White light allows
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sich durch eine Kombination verschiedenfarbiger LEDs erreichen, deren Lichtstrahlen sich überlagern. Es sind jedoch auch bereits LEDs bekannt, die weijßes Licht emittieren (US 5 684 309 A). Bei einer Leistung von 1 W können Weiß licht-LEDs derzeit einen Lichtstrom von 0,7 Lm oder mehr aufweisen, so daß innerhalb von Möbelteilen oder in deren näherer Umgebung eine ausreichende Beleuchtungsstärke erreichbar ist.can be achieved by a combination of different colored LEDs whose light rays overlap. However, LEDs that emit white light are already known (US 5 684 309 A). With an output of 1 W, white light LEDs can currently have a luminous flux of 0.7 Lm or more, so that sufficient lighting can be achieved inside furniture parts or in their immediate vicinity.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
10Advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims.
10
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.In the following, embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing.
Es zeigen:
15Show it:
15
Figur 1 einen Teilschnitt eines Möbelteils mit einer darin einFigure 1 shows a partial section of a furniture part with a
gelassenen Beleuchtungsvorrichtung;lighting device;
Figuren 2 und 3 Teilschnitte durch Möbelteile mit Beleuchtungsvorrichtungen gemäß anderen Ausführungsbeispielen; undFigures 2 and 3 show partial sections through furniture parts with lighting devices according to other embodiments; and
Figur 4 eine Prinzipskizze einer weiteren Ausführungsform derFigure 4 is a schematic diagram of another embodiment of the
Beleuchtungsvorrichtung.lighting device.
In Figur 1 ist in einem Teilschnitt ein Möbelteil 10 gezeigt, bei dem es sich beispielsweise um eine obere Wand oder einen Fachboden eines Schrankes oder auch um eine Seitenwand des Schrankes handeln kann. Eine Beleuchtungsvorrichtung 12 weist ein flaches topf- oder kastenförmiges Gehäuse 14 aus Kunststoff auf, das wie das Einbaugehäuse einer herkömmlichen Halogen-Einbauleuchte in eine Ausnehmung des Möbelteils 10 eingelassen ist. Das Gehäuse 14 kann einen runden oder wahlweise auch einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.Figure 1 shows a partial section of a furniture part 10, which can be, for example, an upper wall or a shelf of a cupboard or a side wall of the cupboard. A lighting device 12 has a flat, pot-shaped or box-shaped housing 14 made of plastic, which, like the installation housing of a conventional halogen recessed light, is embedded in a recess in the furniture part 10. The housing 14 can have a round or optionally a rectangular cross-section.
Eine Platine 16, die mit einer Vielzahl auf der Fläche verteilt angeordneter LEDs 18 bestückt ist, ist so in dem Gehäuse 14 verrastet, daß sie sich parallel zu der Öffnung erstreckt und die LEDs 18 in der Öffnung des Gehäuses liegen. Der Boden 20 des Gehäuses bildet Rastklauen 22, mit denen die PlatineA circuit board 16, which is equipped with a large number of LEDs 18 distributed over the surface, is locked into the housing 14 in such a way that it extends parallel to the opening and the LEDs 18 lie in the opening of the housing. The base 20 of the housing forms locking claws 22 with which the circuit board
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16 gehalten ist. Die Platine ist durch nicht gezeigte Zuleitungen mit einer an sich bekannten und gleichfalls nicht gezeigten elektronischen Schaltung für die Spannungsversorgung der LEDs verbunden.16. The circuit board is connected by supply lines (not shown) to an electronic circuit for supplying power to the LEDs, which is known per se and also not shown.
Die LEDs 18 emittieren vorzugsweise weißes Licht und haben beispielsweise jeweils eine Leistung von 1 W und einen Lichtstrom von 0,7 Lm oder mehr.The LEDs 18 preferably emit white light and have, for example, each a power of 1 W and a luminous flux of 0.7 Lm or more.
Aufgrund der speziellen Form des optischen Materials der LEDs wird das Licht im wesentlichen nur in einem schmalen Raumwinkelbereich in Axialrichtung der LEDs abgestraht. Hierdurch wird bei einem Einbau in einer Seitenwand oder einem Boden eines Schrankes eine weitgehende Blendfreiheit erreicht. Wahlweise kann die Abstrahlcharakteristik jedoch durch vorgesetzte Linsen, Streuscheiben und dergleichen verändert werden.Due to the special shape of the optical material of the LEDs, the light is essentially only emitted in a narrow solid angle range in the axial direction of the LEDs. This means that glare is largely avoided when installed in a side wall or floor of a cabinet. However, the radiation characteristics can optionally be changed by adding lenses, diffusers and the like.
Die LEDs 18 können fest mit der Platine 16 verlötet sein. Im gezeigten Beispiel trägt die Platine 16 jedoch Stecksockel 24, in die die LEDs 18 einzeln eingesteckt werden können. Dies hat den Vorteil, daJ3 schadhafte LEDs einzeln ausgetauscht werden sollen, so daJ3 bei einem Ausfall eines LEDs nicht die gesamte Beleuchtungsvorrichtung ausgewechselt zu werden braucht.The LEDs 18 can be soldered to the circuit board 16. In the example shown, however, the circuit board 16 has plug-in sockets 24 into which the LEDs 18 can be individually plugged. This has the advantage that defective LEDs can be replaced individually, so that if one LED fails, the entire lighting device does not need to be replaced.
In einer modifizierten Ausführungsform kann die Platine 16 auch gewölbt sein oder aus biegsamem Material bestehen, also dajS sich durch die Wölbung der Platine und die entsprechende Änderung der Abstrahlrichtung der LEDs spezielle Beleuchtungseffekte erzielen lassen.In a modified embodiment, the circuit board 16 can also be curved or made of flexible material, so that special lighting effects can be achieved by curving the circuit board and changing the direction of the LEDs' radiation accordingly.
Figur 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der auf ein besonderes Gehäuse für die Beleuchtungsvorrichtung verzichtet wird. Stattdessen sind die LEDs einzeln in entsprechende Bohrungen des Gehäuseteils 10 eingesteckt. Somit kann der Möbelhersteller die Anordnung der LEDs selbst bestimmen, so daj3 ein hohes Maß an Gestaltungsfreiheit erreicht wird. Im gezeigten Beispiel ist jede LED 18 in einer zylindrischen Fassung 26 aus Kunststoff gehalten, die in die Bohrung des Möbelteils 10 eingesteckt ist und einen Kragen 28 aufweist, der die Einstecktiefe begrenzt. Bei den Fassungen 26 handelt es sich um Kunststoffteile, die kostengünstig als Massenware hergestellt werden können und in die die Kontakte und Zuleitungen 30 für die LEDs mit eingespritzt sind. Am freien Ende sind die Fassungen verjüngt, so daß sie sich leicht in die Bohrungen des Möbelteils einstecken lassen. Die Zuleitungen sind mit amFigure 2 shows an embodiment in which a special housing for the lighting device is dispensed with. Instead, the LEDs are individually inserted into corresponding holes in the housing part 10. This allows the furniture manufacturer to determine the arrangement of the LEDs themselves, so that a high degree of design freedom is achieved. In the example shown, each LED 18 is held in a cylindrical holder 26 made of plastic, which is inserted into the hole in the furniture part 10 and has a collar 28 that limits the insertion depth. The holders 26 are plastic parts that can be mass-produced inexpensively and into which the contacts and supply lines 30 for the LEDs are injected. The holders are tapered at the free end so that they can be easily inserted into the holes in the furniture part. The supply lines are attached to the
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äußeren Umfang der freien Enden der Fassungen 26 angeordneten Elektroden 32 verbunden, die durch einen aufgeklemmten Stecker 34 kontaktiert werden. Der Stecker 34 kann kostengünstig als Endlosmaterial hergestellt werden und wird auf mehrere in einer Reihe angeordnete Fassungen aufgeklemmt, so daß ein arbeitssparender elektrischer Anschluß der LEDs ermöglicht wird. Die elektronische Steuerschaltung für die LEDs kann im Stecker 34 oder in einem separatem Gehäuse untergebracht sein, das durch Kabel mit dem oder den Steckern 34 verbunden ist.The LEDs are connected to electrodes 32 arranged on the outer circumference of the free ends of the sockets 26, which are contacted by a clamped-on plug 34. The plug 34 can be manufactured inexpensively as a continuous material and is clamped onto several sockets arranged in a row, so that a labor-saving electrical connection of the LEDs is made possible. The electronic control circuit for the LEDs can be housed in the plug 34 or in a separate housing that is connected by cable to the plug(s) 34.
Wahlweise können die Fassungen 26 auch denselben Durchmesser wie die LEDs 18 haben, so daß sie von der Rückseite her in die Bohrungen des Möbelteils 10 eingesteckt werden können. In diesem Fall können die freien Enden der Fassungen über einen durch flexibele Leitungen gebildeten Kabelbaum fest mit der elektronischen Steuerschaltung verbunden sein.Optionally, the sockets 26 can also have the same diameter as the LEDs 18, so that they can be inserted into the holes in the furniture part 10 from the rear. In this case, the free ends of the sockets can be firmly connected to the electronic control circuit via a cable harness formed by flexible cables.
Figur 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der ein Gehäuse 36, das nur eine einzelne Zeile von LEDs aufnimmt, in das Möbelteil 10 eingelassen ist. Das aus dem Möbelteil heraüsragende Ende des Gehäuses 36 ist mit einem platten oder folienartigen Lichtleiter 38 verbunden, der flach an der Fläche des Möbelteils 10 anliegt. Der Lichtleiter 38 weist an einem innerhalb des Gehäuses 36 liegenden Ende eine gewölbte Reflexionsfläche 40 auf, an der das Licht der LEDs durch Totalreflexion oder durch Verspiegelung so abgelenkt wird, daß es in den platten- oder folienartigen Teil des Lichtleiters fällt. Durch einzelne Warzen oder Rippen 42 wird das Licht aus dem Lichtleiter ausgekoppelt. Figure 4 shows an embodiment in which a housing 36, which only accommodates a single row of LEDs, is embedded in the furniture part 10. The end of the housing 36 protruding from the furniture part is connected to a plate or foil-like light guide 38, which lies flat against the surface of the furniture part 10. The light guide 38 has a curved reflection surface 40 at an end located inside the housing 36, on which the light from the LEDs is deflected by total reflection or by mirroring so that it falls into the plate or foil-like part of the light guide. The light is coupled out of the light guide by individual warts or ribs 42.
Durch die Beleuchtungsvorrichtung nach Figur 3 wird somit eine extrem flache Flächenleuchte gebildet.The lighting device according to Figure 3 thus forms an extremely flat surface light.
Alternativ ist auch eine gestreckte Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung nach Figur 3 möglich, bei der eine Fläche des Lichtleiters 38 und eine Fläche des Gehäuses 36 in derselben Ebene liegen.Alternatively, an elongated embodiment of the lighting device according to Figure 3 is also possible, in which a surface of the light guide 38 and a surface of the housing 36 lie in the same plane.
Wahlweise kann als Lichtleiter auch ein Faserbündel verwendet werden oder es kann je ein Lichtleiter für jede LED vorgesehen sein. Die Verwendung eines flächigen Lichtleiters hat jedoch den Vorteil, daß sich das Licht der verschiedenen LEDs überlagert, so daß eine gleichmäßige Lichtverteilung er-Alternatively, a fiber bundle can be used as a light guide or a light guide can be provided for each LED. However, the use of a flat light guide has the advantage that the light from the various LEDs overlaps, so that an even light distribution is achieved.
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reicht wird und Färb- oder Helligkeitsunterschiede der LEDs besser ausgeglichen werden. Da die LEDs nahezu punktförmige Lichtquellen bilden, sind sie zum Einkoppeln von Licht in einen flächigen faserförmigen Lichtleiter besonders geeignet.is sufficient and differences in the color or brightness of the LEDs are better balanced. Since the LEDs form almost point-like light sources, they are particularly suitable for coupling light into a flat fiber-shaped light guide.
In Figur 4 ist schematisch eine Anordnung der LEDs und des Lichtleiters gezeigt, mit der sich eine besonders hohe Leuchtdichte erreichen läßt. Die LEDs 18 sind so in einer nicht gezeigten Fassung gehalten, daß sie gestaffelt in einer Ebene liegen, die schräg zu den parallelen optischen Achsen der LEDs verläuft. Der Lichtleiter hat für jede LED oder LED-Zeile eine Einkopplungsfläche 44, die rechtwinklig zur optischen Achse verläuft, und eine schräg zur optischen Achse verlaufende Reflexionsfläche 46. Durch die Reflexionsflächen wird das Licht sämtlicher LEDs 18 so abgelenkt, daj3 es gebündelt in einen dünnen platten- oder folienartigen Teil des Lichtleiters fällt.Figure 4 shows a schematic arrangement of the LEDs and the light guide, with which a particularly high luminance can be achieved. The LEDs 18 are held in a holder (not shown) in such a way that they are staggered in a plane that runs obliquely to the parallel optical axes of the LEDs. The light guide has a coupling surface 44 for each LED or LED row, which runs at right angles to the optical axis, and a reflection surface 46 that runs obliquely to the optical axis. The reflection surfaces deflect the light from all the LEDs 18 in such a way that it falls in a bundled form into a thin plate- or foil-like part of the light guide.
Die LEDs, die zugehörige Fassung und der Einkopplungsteil des Lichtleiters lassen sich in einem kompakten Gehäuse unterbringen. In dem flächigen Teil des Lichtleiters kann das Licht zur gewünschten Austrittsstelle geleitet werden. Der flächige Teil des Lichtleiters kann dabei auch gebogen sein oder Prismen zum Ablenken des Lichts enthalten, so daß sich die Konfiguration den jeweiligen Gegebenheiten anpassen läßt. Der Lichtaustritt kann entweder wie in Figur 3 durch auf der Fläche des Lichtleiters verteilte Warzen oder Rippen erfolgen oder an der Stirnseite des Lichtleiters. Im letzteren Fall erhält man ein dekoratives Lichtband von hoher Leuchtdichte.The LEDs, the associated socket and the coupling part of the light guide can be housed in a compact housing. The light can be guided to the desired exit point in the flat part of the light guide. The flat part of the light guide can also be curved or contain prisms to deflect the light, so that the configuration can be adapted to the respective conditions. The light can be emitted either as in Figure 3 through warts or ribs distributed over the surface of the light guide or at the front of the light guide. In the latter case, a decorative light strip with high luminance is obtained.
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