EP1146278A2 - Leuchtmittel, insbesondere für eine Signalleuchte - Google Patents

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EP1146278A2
EP1146278A2 EP01105995A EP01105995A EP1146278A2 EP 1146278 A2 EP1146278 A2 EP 1146278A2 EP 01105995 A EP01105995 A EP 01105995A EP 01105995 A EP01105995 A EP 01105995A EP 1146278 A2 EP1146278 A2 EP 1146278A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
base
illuminant
lamp
base plate
circuit board
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01105995A
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English (en)
French (fr)
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EP1146278A3 (de
Inventor
Erich Marquardt
Jürgen Marquardt
Siegfried Neumann
Dirk Rothhaas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WERMA Signaltechnik GmbH and Co
Original Assignee
WERMA Signaltechnik GmbH and Co
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10038561A external-priority patent/DE10038561A1/de
Application filed by WERMA Signaltechnik GmbH and Co filed Critical WERMA Signaltechnik GmbH and Co
Publication of EP1146278A2 publication Critical patent/EP1146278A2/de
Publication of EP1146278A3 publication Critical patent/EP1146278A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R33/00—Coupling devices specially adapted for supporting apparatus and having one part acting as a holder providing support and electrical connection via a counterpart which is structurally associated with the apparatus, e.g. lamp holders; Separate parts thereof
    • H01R33/05—Two-pole devices
    • H01R33/46—Two-pole devices for bayonet type base
    • H01R33/465—Two-pole devices for bayonet type base secured to structure or printed circuit board
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V31/00—Gas-tight or water-tight arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2111/00—Use or application of lighting devices or systems for signalling, marking or indicating, not provided for in codes F21W2102/00 – F21W2107/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S362/00—Illumination
    • Y10S362/80—Light emitting diode
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S362/00—Illumination
    • Y10S362/802—Position or condition responsive switch

Definitions

  • the invention relates to a lamp, in particular for a signal lamp according to the preamble of claim 1.
  • illuminants have already become known, who use light-emitting diodes (LED) as the light source. On such illuminant is used, for example, in the Utility model DE 298 06 589 described.
  • the illuminant according to this prior art has a T-shaped Printed circuit board on, with the narrower, lower part extends into the base of the lamp, where the outside electrical connections. in the upper, wider part of the circuit board are several LEDs attached.
  • the invention has the task of a lamp propose that the manufacturing is less expensive and Inexpensive, especially in large quantities can be.
  • an illuminant according to the invention is also used a plastic base housing.
  • plastic base housing In addition to the offers cheaper production in large quantities Plastic case the advantage of electrical and thermal insulation.
  • the contacting of the circuit board is thereby accomplished that at least two contact elements be provided, which penetrate the housing of the base.
  • the contact elements By means of the contact elements, despite the insulating Property of the base housing the lamp with electricity be charged.
  • the contact elements are preferably arranged so that they penetrate a base plate of the base housing. This allows a base to be designed that in Standard frames can be used and at the usual Contact points when plugging into the corresponding socket makes the necessary contact.
  • the contact elements can are designed here, for example, as contact pins, that not only establish external contact, but at the same time down to the components to be contacted inside the Protrude into the base.
  • the Contact elements at the same time with cutting and / or locking elements provided that serve to fix in the base.
  • the Cutting elements can for example be in the form of e.g. sawtooth-shaped external teeth on the contact pins are formed, when pressed into the base material cut and so at least partially with the Toothed base plate, whereby the contact elements after Impressions are fixed. Also locking elements with which the Contact elements on the base would be locked in another embodiment conceivable.
  • a essential base plate perpendicular to the LED circuit board provided that connected to contact elements of the base is. This design allows the base to be Base plate for different sized lamps each run right away.
  • Base plate in connection with pin-shaped contact elements is a base for an illuminant according to the invention particularly easy to assemble.
  • the contact pins can be connected to the base plate can be realized in different ways. So at this Place for example a plug, press and / or Solder connection to be provided. To simplify the Assembly of the base according to the invention are solderless Prefer connections. Especially in the case of a Plug connection thus results in an extremely simple Base assembly by plugging the three mentioned together different components, i.e. the contact pins of the Base housing and the base plate.
  • This base with the essentially transverse Printed circuit board can in a further development of the invention at the same time contain electronic components, so that the A complete base for a modular base Illuminant structure represents.
  • the components can do this either on the base plate or due to the insulating property of the base housing also without problems be accommodated in the base housing.
  • With help such electronic components is the base as complete connection module for a variety of different Design lights.
  • the low-voltage Power supply required circuits in the base to get integrated.
  • Other functions e.g. Blinking functions, color controls or the like can in the base design according to the invention can be accommodated. May be more complex when using Controls also one or more control lines from the Sockets for contacting are routed to the outside.
  • the electronic components in the base housing or on the Base plate can also be electrical, for example Include circuits that test the immunity of the Increase illuminant.
  • electronic magnetic impulses so-called surge and burst impulses, e.g. by lightning or by Power cuts in the power grid can be caused intercepted with the help of such an electrical circuit and be defused. This results in a significantly higher one Lifespan of a lamp with the illuminant according to the invention.
  • a Base according to the invention equipped with an LED circuit board.
  • This circuit board is essentially transverse to the base plate put on and contacted.
  • connection types in question for example a plug, press or solder connection.
  • solderless connections offer the advantage of simplified assembly.
  • the further construction of the lamp according to the invention only the desired LED circuit board from a corresponding Assortment selected and put on.
  • the Fastening elements for example for fixing the Base plate or a calotte, designed as a locking element, so a particularly simple and possibly again detachable assembly of the corresponding component is possible.
  • a transparent Dome provided as a cover covering the LED circuit board or LED circuit boards and with the base element is connected.
  • the closure with the base can be opened designed to be detachable or non-detachable in different ways become.
  • the spherical cap with the base be glued or welded.
  • detachable connections for example, a snap or bayonet lock are depending on Purpose of use conceivable.
  • the calotte can have a smooth outer surface a special embodiment but also with Light guiding elements, for example with lens profiles Mistake. With the help of such a dome structure influences the radiation characteristics of the lamp become.
  • Prismatic structures can also be used Realization of a desired radiation pattern be provided.
  • the bulb also fulfills a protective and Insulation function.
  • the inside of the Bulb protected from dirt by the calotte.
  • the calotte is a protection against contact, because they are both electrically and thermally insulated.
  • This protection and isolation function can be performed if required a seal between the calotte and the base of the Illuminants can be further improved.
  • the Dome in other designs both outside and inside be smooth and / or corrugated.
  • guide and fixing elements for the LED circuit board intended can, for example, in the base housing or can also be provided in the base plate.
  • Such one Fixing element can be inside the calotte on the top be provided so that in combination with a Attachment to the base plate or base comparatively large guide length and thus a stable Fixing the LED circuit board results.
  • the contact pins that make up the base plate of the base enforce can not only be electrically conductive, but are also designed to be thermally conductive and thus the Favor heat dissipation from the interior of the lamp.
  • a complete luminaire in a particularly favorable way.
  • the completion of a complete luminaire is required only one socket for inserting the lamp, the corresponding mounting elements for fixing on desired location for all desired types of installation, e.g. B. for floor mounting, angle mounting, central mounting, etc., has.
  • Such a version can be, for example External thread for fastening in a machine housing, one Have a stand or the like.
  • Illuminant in the appropriate version for one electrical connection, for example conventional cable clamps the complete luminaire is complete, without a complex luminaire housing for inserting a Illuminant with additional cap is required.
  • the illuminant 1 according to FIG. 1 comprises a base housing 2 with a base plate 3 and a cantilever 4. Are on the side attached to the base housing 2 two bayonet warts 5, with which the base used in common bayonet sockets and can be fixed.
  • the projection 4 of the base housing 2 are spacers 8 molded in a manner not shown with a Insert a base plate 9 through the tapered section.
  • the base plate 9 is over the spacers 8 and over Locking hook 10 connected to the base housing 2, the Contact pins 6 with a connecting element 11 of the Base plate 9, for example with the help of a plug contact are connected.
  • An LED circuit board is essentially perpendicular to the base plate 9 12 attached to the base plate 9.
  • the LED circuit board carries several LEDs 13 together with the Circuit for electrical not shown Care.
  • the LEDs can be wired, for example in SMD technology or as so-called chip on board elements be trained.
  • the calotte 14 is on provided their underside with locking openings 15, in which not Locking elements of the base housing 2 shown in more detail can intervene.
  • the calotte 14 is at the top a bulge 16 provided on the inside of a Guide 17 for receiving an extension 18 of the LED circuit board 12 is attached. This is the LED circuit board 12 in their position inside the calotte 14 fixed.
  • FIG. 2 is essentially identical to that of Figure 1, now one Larger LED circuit board 12 'is used, which is another Row of light emitting diodes 13 'and a correspondingly higher one Dome 14 compared to the aforementioned embodiment includes.
  • Figure 3 corresponds essentially to the embodiments according to FIGS. 1 and 2. Deviating from this is a electronic component 19 in the base area of the Base housing 25 accommodated. This is through the Use of plastic to form the base housing 25 due to the insulating properties without problems further security measures possible.
  • the course of the contact pins 6 is also shown in FIG the contact plate 7 from outside the bottom plate 3 along the base housing 2 recognizable inside the base 25.
  • the cap 14 is shown in plan view.
  • the outer profile 20 turns out to be a circumferential one Series of concave cylindrical lenses 21.
  • an inner profile of the calotte e.g. with corresponding Lens function would be just as conceivable as its use prismatic structures to achieve the desired Scattering characteristics.
  • the bulge 16 is, especially in 3 recognizable not circular but with a elongated outer contour, so that the bulge 16 not only to accommodate the guide 17, but also as Handle for the entire lamp 1 when inserted into one Socket and when turning to close the Bayonet lock is used.
  • FIGs 5 to 7 is a contact pin 6 before assembly shown. It essentially consists of one Flat material that can be punched, for example.
  • the Contact pin 6 has a longitudinal part 22 to bridge the Distance between the contact plate 7 and the Connecting element 11.
  • the contact plate 7 is through a Bend formed.
  • a tapered plug tip 23 is used for insertion into the connecting element 11 of the base plate 9 (see Fig. 1).
  • the oval shape of the contact plate 7 can be seen in Figure 7. It is shaped in such a way that it is more conventional than the contact form Lamp or illuminant corresponds, so that commercially available Luminaire sockets for the illuminant according to the invention are usable.
  • the base housing 2 readily formed as a plastic part, wherein all additional elements, for example the spacers 8 or the locking hook 10 can be injection molded.
  • the contact pins 6 are then through the Pressed in the base plate, where it can be Base material incisive saw teeth 24 are fixed.
  • the base plate 9 can now be placed on the spacers 8 put on and locked with the locking hook 10.
  • the base 25 is assembled as a finished module and stands for the construction of different versions of Illuminants 1, 1 'are available, for example with different sized LED circuit boards 12, 12 'with the correspondingly associated domes 14, 14 '.
  • the base plate 9 such as already mentioned a variety of different electronic components, for example for Power supply to the LED 13, for interference protection against high Voltage pulses or a controller for control various functions, for example a flashing function, a color control, etc. can be provided.
  • Such Components can not only on the base plate 9, but also in the entire base area below the base plate 9 be brought under.
  • the structure of the illuminant 1 according to the invention results a simple, inexpensive and extremely flexible Manufacturing for different lamps 1, 1 'under Using the same pre-assembled base 25, the at least the base housing 2, the contact pins 6 and the Includes base plate 9.
  • FIG. 8 Such a complete lamp 26 is shown in FIG. 8 shown.
  • the illuminant 27 essentially corresponds the prescribed embodiments 1, 1 ', of which deviating from the calotte 28 a round curved top 29 without the bulge 16 has the inner guide 17. Accordingly, the concave lenses 30 are also for Top 29 arched out and in the course of the curvature up to flattened to the central axis M of the illuminant 27.
  • the illuminant 27 is inserted in a socket 31 and there, for example with the help of one described above Bayonet lock fixed.
  • a sealing ring 32 ensures this for a tight seal between the base housing 2 and the version 31.
  • the version 31 is with a screw thread 33 for attachment to the desired location.
  • the socket 31 is used to mount the complete lamp of the external thread at the desired location, for example a machine housing, in a control panel, etc., if necessary, a sealing ring to seal the socket can be underlaid.
  • the electrical connection with the Cable clamps 34 then take place inside the socket in the usual way instead.
  • the illuminant 35 is inserted in the socket 31 and locked there by means of the bayonet wart 5. In doing so, a electrical contact via the contact plate 7 to the corresponding contact element 41 of the socket 31 closed.
  • the socket is 31 with an external thread 33 for mounting on the desired Provide location.
  • Sealing washer 38 and a union nut 39 are provided, with which the complete lamp, for example, in one Housing bore can be screwed.

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Abstract

Es wird ein Leuchtmittel (1), insbesondere für eine Signalleuchte mit wenigstens einer LED (13), die auf einer LED-Leiterplatte (12) angebracht ist, vorgeschlagen, die eine wenig aufwendige und flexible Fertigung ermöglicht. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass ein Sockelgehäuse (2) aus Kunststoff gefertigt und das Sockelgehäuse (2) von wenigstens zwei Kontaktelementen (6) durchsetzt ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Leuchtmittel, insbesondere für eine Signalleuchte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind bereits verschiedene Leuchtmittel bekannt geworden, die als Leuchtquelle Leuchtdioden (LED) verwenden. Ein solches Leuchtmittel wird beispielsweise in dem Gebrauchsmuster DE 298 06 589 beschrieben. Das Leuchtmittel gemäß diesem Stand der Technik weist eine T-förmige Leiterplatte auf, die sich mit dem schmaleren, unteren Teil in den Sockel der Leuchte erstreckt, wo die nach außen geführten elektrischen Anschlüsse vorgenommen werden. Im oberen, breiteren Teil der Leiterplatte sind mehrere Leuchtdioden angebracht.
Die Erfindung hat demgegenüber die Aufgabe, ein Leuchtmittel vorzuschlagen, das in der Fertigung weniger aufwendig ist und insbesondere in großen Stückzahlen kostengünstig aufgebaut werden kann.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Stand der Technik der einleitend genannten Art durch die gekennzeichneten Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die in den Unteransprüchen genannten Merkmale sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
Dementsprechend wird ein erfindungsgemäßes Leuchtmittel mit einem Sockelgehäuse aus Kunststoff versehen. Neben der kostengünstigeren Fertigung in großer Stückzahl bietet ein Kunststoffgehäuse den Vorteil der elektrischen und thermischen Isolation.
Die Kontaktierung der Leiterplatte wird dabei dadurch bewerkstelligt, dass wenigstens zwei Kontaktelemente vorgesehen werden, die das Gehäuse des Sockels durchsetzen. Mittels der Kontaktelemente kann trotz der isolierenden Eigenschaft des Sockelgehäuses das Leuchtmittel mit Strom beaufschlagt werden.
Die Kontaktelemente werden vorzugsweise so angeordnet, dass sie eine Bodenplatte des Sockelgehäuses durchsetzen. Hierdurch kann ein Sockel gestaltet werden, der in Standardfassungen einsetzbar ist und an den üblichen Kontaktstellen beim Einstecken in die entsprechende Fassung den notwendigen Kontakt schließt. Die Kontaktelemente können hierbei beispielsweise als Kontaktstifte ausgebildet werden, die nicht nur den Außenkontakt herstellen, sondern zugleich bis zu den zu kontaktierenden Bauelementen ins Innere des Sockels hineinragen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Kontaktelemente zugleich mit Schneid- und/oder Rastelementen versehen, die der Fixierung im Sockel dienen. Die Schneidelemente können beispielsweise in Form von z.B. sägezahnförmigen Außenverzahnungen an den Kontaktstiften ausgebildet werden, die in das Sockelmaterial beim Eindrücken einschneiden und sich so zumindest teilweise mit der Sockelplatte verzahnen, wodurch die Kontaktelemente nach dem Eindrücken fixiert sind. Auch Rastelemente, mit denen die Kontaktelemente an dem Sockel verrastet werden, wären in einer anderen Ausführungsform denkbar.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist eine im wesentlichen quer zur LED-Leiterplatte stehende Basisplatte vorgesehen, die mit Kontaktelementen des Sockels verbunden ist. Durch diese Bauart kann der Sockel bis hin zur Basisplatte für unterschiedlich große Leuchtmittel jeweils gleich ausgeführt werden.
Je nach gewünschter Form muss lediglich die LED-Leiterplatte nach Größe und Form entsprechend modifiziert eingesetzt werden.
Insbesondere unter Verwendung einer mit den genannten elektronischen Bauelementen bestückten Leiterplatte als Basisplatte in Verbindung mit stiftförmigen Kontaktelementen ist ein Sockel für ein erfindungsgemäßes Leuchtmittel besonders einfach zu montieren. In diesem Fall müssen lediglich die Kontaktstifte von der Unterseite her eingesteckt und mit der von der Oberseite des Sockels aufgelegten Basisplatte verbunden werden, um die Sockeleinheit fertig zu stellen.
Die Verbindung der Kontaktstifte zur Basisplatte kann auf unterschiedliche Weise realisiert werden. So kann an dieser Stelle beispielsweise eine Steck-, Press- und/oder Lötverbindung vorgesehen werden. Zur Vereinfachung der Montage des erfindungsgemäßen Sockels sind hierbei lötfreie Verbindungen zu bevorzugen. Insbesondere im Falle einer Steckverbindung ergibt sich somit eine äußerst einfache Sockelmontage durch Zusammenstecken der drei genannten unterschiedlichen Bauelemente, d.h. der Kontaktstifte des Sockelgehäuses sowie der Basisplatte.
Dieser Sockel mit der im Wesentlichen quer stehenden Leiterplatte kann in einer Weiterbildung der Erfindung zugleich elektronische Bauelemente beinhalten, so dass der Sockel eine komplette Baueinheit für einen modularen Leuchtmittelaufbau darstellt. Die Bauelemente können hierbei entweder auf der Basisplatte oder aber aufgrund der isolierenden Eigenschaft des Sockelgehäuses problemlos auch in dem Sockelgehäuse untergebracht werden. Mit Hilfe derartiger elektronischer Bauelemente ist der Sockel als komplettes Anschlussmodul für eine Vielzahl von verschiedenen Leuchten auszugestalten.
So können beispielsweise die zur Niedervolt - Spannungsversorgung erforderlichen Schaltungen in den Sockel integriert werden. Auch andere Funktionen, z.B. Blinkfunktionen, Farbansteuerungen oder dergleichen können in der erfindungsgemäßen Sockelbauform untergebracht werden. Gegebenenfalls können bei der Verwendung komplexer Steuerungen auch ein oder mehrere Steuerleitungen aus dem Sockel zur Kontaktierung nach außen geführt werden.
Die elektronischen Bauelemente im Sockelgehäuse bzw. auf der Basisplatte können beispielsweise auch elektrische Schaltungen beinhalten, die die Störfestigkeit des Leuchtmittels erhöhen. So können beispielsweise elektronmagnetische Impulse, sogenannte Surge- und Burst-Impulse, die z.B. durch einen Blitzschlag oder durch Leistungsabbrüche im Stromnetz hervorgerufen werden können, mit Hilfe einer solchen elektrischen Schaltung abgefangen und entschärft werden. Hierdurch ergibt sich eine deutlich höhere Lebensdauer einer Leuchte mit erfindungsgemäßem Leuchtmittel.
Darüber hinaus ist es bei Bedarf ohne weiteres möglich auch mehrere LED-Leiterplatten, beispielsweise in einer Dreieckanordnung für eine verbesserte Rundumbeleuchtung auf einem Sockel mit der genannten querstehenden Basisplatte aufzubauen.
Zur Fertigstellung des Leuchtmittels wird ein erfindungsgemäßer Sockel mit einer LED-Leiterplatte bestückt. Diese Leiterplatte wird im Wesentlichen quer zur Basisplatte aufgesetzt und kontaktiert. Für die Kontaktierung kommen wiederum unterschiedlichste Verbindungsarten in Frage, beispielsweise eine Steck-, Press- oder Lötverbindung. Lötfreie Verbindungen bieten hierbei wiederum den Vorteil der vereinfachten Montage.
Insbesondere im Falle einer Steckverbindung muss für den weiteren Aufbau des erfindungsgemäßen Leuchtmittels lediglich die gewünschte LED-Leiterplatte aus einem entsprechenden Sortiment ausgewählt und aufgesteckt werden.
In einer besonderen Ausführungsform werden zusätzlich Befestigungselemente für weitere Komponenten in das Sockelgehäuse eingeformt. Dies ist vor allem durch die Kunststofffertigung des Sockelgehäuses problemlos möglich und vereinfacht die Montage, beispielsweise der Basisplatte oder eines Deckels auf dem Sockelgehäuse. Als Befestigungselement kommen hierbei alle denkbaren Ausführungen, beispielsweise ein Bajonettverschluss oder Gewindestutzen, usw. in Frage.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform werden die Befestigungselemente, beispielsweise zur Fixierung der Basisplatte oder einer Kalotte, als Rastelement ausgebildet, so dass eine besonders einfache und gegebenenfalls wieder lösbare Montage der entsprechenden Komponente möglich ist.
Beim Eindrücken der Basisplatte in derartige Rastelemente kann, z.B. im Falle einer Steckverbindung, gleichzeitig eine Kontaktierung sowie die Fixierung der Basisplatte im Bezug zum Sockelgehäuse hergestellt werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird eine durchsichtige Kalotte als Abdeckung vorgesehen, die die LED-Leiterplatte bzw. LED-Leiterplatten umschließt und mit dem Sockelelement verbunden wird. Der Verschluss mit dem Sockel kann auf unterschiedliche Weise lösbar oder nicht lösbar ausgebildet werden. So kann die Kalotte beispielsweise mit dem Sockel verklebt oder verschweißt werden. Auch lösbare Verbindungen, beispielsweise ein Rast- oder Bajonettverschluss sind je nach Verwendungszweck ohne weiteres denkbar.
Die Kalotte kann eine glatte Außenfläche aufweisen, wird in einer besonderen Ausführungsform aber auch mit Lichtführungselementen, beispielsweise mit Linsenprofilen versehen. Mit Hilfe einer derartigen Kalottenstruktur kann die Abstrahlcharakteristik des Leuchtmittels beeinflusst werden. Auch prismenförmige Strukturen können zur Verwirklichung einer gewünschten Abstrahlcharakteristik vorgesehen werden.
Neben der Funktion im Hinblick auf die Abstrahlcharakteristik des Leuchtmittels erfüllt die Kalotte auch eine Schutz- und Isolationsfunktion. So wird beispielsweise das Innere des Leuchtmittels durch die Kalotte vor Verschmutzung geschützt. Darüber hinaus stellt die Kalotte einen Berührungsschutz dar, da sie sowohl elektrisch als auch thermisch isoliert.
Diese Schutz- und Isolationsfunktion kann bei Bedarf durch eine Dichtung zwischen der Kalotte und dem Sockel des Leuchtmittels weiter verbessert werden.
Abweichend von der oben angeführten Kalottenform kann die Kalotte in anderen Ausführungen sowohl außen als auch innen glatt und/oder geriffelt sein.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden zudem Führungs- und Fixierelemente für die LED-Leiterplatte vorgesehen. Diese können beispielsweise im Sockelgehäuse oder auch in der Basisplatte vorgesehen werden. In vorteilhafter Weise wird jedoch zusätzlich in der Kalotte ein entsprechendes Fixierelement angebracht. Ein solches Fixierelement kann in der Kalotte innen an deren Oberseite vorgesehen werden, so dass sich in Kombination mit einer Befestigung auf der Basisplatte oder dem Sockel eine vergleichsweise große Führungslänge und somit eine stabile Befestigung der LED-Leiterplatte ergibt.
Die Kontaktstifte, die die Sockelplatte des Sockels durchsetzen, können nicht nur elektrisch leitfähig, sondern auch wärmeleitend ausgebildet werden und somit die Wärmeabfuhr aus dem Innenraum des Leuchtmittels begünstigen.
In der Ausführungsform mit der oben angeführten Kalotte lässt sich mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Leuchtmittels auf besonders günstige Weise eine Komplettleuchte herstellen. Zur Fertigstellung einer Komplettleuchte bedarf es in diesem Fall lediglich noch einer Fassung zum Einsetzen des Leuchtmittels, die entsprechende Halterungselemente zur Fixierung am gewünschten Einsatzort für alle gewünschten Montagearten, z. B. für eine Bodenmontage, Winkelmontage, Zentralmontage, usw., aufweist. Eine solche Fassung kann beispielsweise ein Außengewinde zur Befestigung in einem Maschinengehäuse, einem Standfuß oder dergleichen aufweisen. Mit dem Einsetzen des Leuchtmittels in die entsprechende Fassung, die für einen elektrischen Anschluss beispielsweise übliche Kabelklemmen enthalten kann, ist damit die Komplettleuchte vollständig, ohne dass ein aufwendiges Leuchtengehäuse zum Einsetzen eines Leuchtmittels mit zusätzlicher Kalotte erforderlich ist.
Für eine solche Komplettleuchte empfiehlt es sich in einer besonderen Ausführungsform, eine Dichtung zwischen der Fassung und dem Sockel des Leuchtmittels vorzusehen, so dass die elektrischen Kontaktstellen zwischen der Fassung und dem Leuchtmittel gegen das Eindringen von Staub und/oder Wasser geschützt sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert.
Im Einzelnen zeigen
Figur 1
einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Leuchtmittel,
Figur 2
eine Darstellung eines Leuchtmittels gemäß Figur 1 mit größerer LED-Leiterplatte,
Figur 3
eine den Figuren 1 und 2 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Figur 4
eine Draufsicht auf die Kalotte eines Leuchtmittels gemäß Figur 1 oder 2,
Figur 5
eine Seitenansicht eines Kontaktstiftes eines erfindungsgemäßen Leuchtmittels,
Figur 6
eine Draufsicht auf ein Kontaktstift gemäß Figur 5,
Figur 7
eine Stirnansicht eines Kontaktstifts gemäß den Figuren 5 und 6,
Figur 8
einen Teilschnitt durch eine Komplettleuchte mit einem erfindungsgemäßen Leuchtmittel und
Figur 9
einen Teilschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Komplettleuchte.
Das Leuchtmittel 1 gemäß Figur 1 umfasst ein Sockelgehäuse 2 mit einer Bodenplatte 3 und einer Auskragung 4. Seitlich sind am Sockelgehäuse 2 zwei Bajonettwarzen 5 angebracht, mit denen der Sockel in übliche Bajonettfassungen eingesetzt und fixiert werden kann.
Kontaktstifte 6, die weiter unten im Einzelnen näher beschrieben werden, durchsetzen die Bodenplatte 3 des Sockelgehäuses 2 und liegen bodenseitig mit einer Kontaktplatte 7 flächig an der Bodenplatte 3 des Sockelgehäuses 2 an.
Die Auskragung 4 des Sockelgehäuses 2 sind Abstandshalter 8 eingeformt, die in nicht näher dargestellter Weise mit einem oben verjüngten Abschnitt eine Basisplatte 9 durchsetzen.
Die Basisplatte 9 ist über die Abstandshalter 8 sowie über Rasthaken 10 mit dem Sockelgehäuse 2 verbunden, wobei die Kontaktstifte 6 mit einem Verbindungselement 11 der Basisplatte 9 beispielsweise mit Hilfe eines Steckkontaktes verbunden sind.
Im Wesentlichen senkrecht zur Basisplatte 9 ist eine LED-Leiterplatte 12 auf die Basisplatte 9 aufgesteckt. Die LED-Leiterplatte trägt mehrere Leuchtdioden 13 zusammen mit der nicht näher dargestellten Schaltung zur elektrischen Versorgung. Die LED können hierbei beispielsweise bedrahtet in SMD-Technik oder als sogenannte Chip on Board Elemente ausgebildet sein.
Auf die Auskragung 4 des Sockelgehäuses 2 ist eine transparente Kalotte 14 aufgesetzt. Die Kalotte 14 ist an ihrer Unterseite mit Rastöffnungen 15 versehen, in die nicht näher dargestellte Rastelemente des Sockelgehäuses 2 eingreifen können. An der Oberseite ist die Kalotte 14 mit einer Ausbuchtung 16 versehen, auf deren Innenseite eine Führung 17 zur Aufnahme eines Fortsatzes 18 der LED-Leiterplatte 12 angebracht ist. Hierdurch ist die LED-Leiterplatte 12 in Ihrer Position im Inneren der Kalotte 14 fixiert.
Die Ausführungsform gemäß Figur 2 ist im Wesentlichen identisch mit derjenigen gemäß Figur 1, wobei nunmehr eine größere LED-Leiterplatte 12' eingesetzt ist, die eine weitere Reihe von Leuchtdioden 13' und eine dementsprechende höhere Kalotte 14 gegenüber dem vorgenannten Ausführungsbeispiel umfasst.
Figur 3 entspricht im Wesentlichen den Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 und 2. Abweichend hierzu ist ein elektronisches Bauelement 19 im Sockelbereich des Sockelgehäuses 25 unterbebracht. Dies ist durch die Verwendung von Kunststoff zur Formung des Sockelgehäuses 25 aufgrund der isolierenden Eigenschaften problemlos ohne weitere Sicherheitsmaßnahmen möglich.
Weiterhin ist in Figur 3 der Verlauf der Kontaktstifte 6 mit der Kontaktplatte 7 von außerhalb der Bodenplatte 3 entlang dem Sockelgehäuse 2 im Innern des Sockels 25 erkennbar.
In Figur 4 ist die Kalotte 14 in der Draufsicht dargestellt. Das Außenprofil 20 stellt sich als eine umlaufende Aneinanderreihung von konkaven Zylinderlinsen 21 dar. Auch ein Innenprofil der Kalotte z.B. mit entsprechender Linsenfunktion wäre ebenso denkbar wie die Verwendung prismenförmiger Strukturen zur Verwirklichung der gewünschten Streucharakteristik. Die Ausbuchtung 16 ist, wie vor allem in Figur 3 erkennbar nicht kreisrund sondern mit einer länglichen Außenkontur ausgeführt, so dass die Ausbuchtung 16 nicht nur zur Aufnahme der Führung 17, sondern zugleich als Haltegriff für die gesamte Leuchte 1 beim Einstecken in eine Fassung und beim Drehen zum Schließen des Bajonettverschlusses dient.
In den Figuren 5 bis 7 ist ein Kontaktstift 6 vor der Montage dargestellt. Er besteht im Wesentlichen aus einem Flachmaterial, das beispielsweise gestanzt werden kann. Der Kontaktstift 6 weist einen Längsteil 22 zur Überbrückung des Abstands zwischen der Kontaktplatte 7 und dem Verbindungselement 11 auf. Die Kontaktplatte 7 ist durch eine Abkantung ausgeformt. Eine verjüngte Steckerspitze 23 dient zum Einstecken in das Verbindungselement 11 der Basisplatte 9 (vergleiche Fig. 1). Im Bereich der Kontaktplatte 7 sind Sägezähne 24 im Längsteil 22 des Kontaktstiftes 6 angebracht, um den Kontaktstift 6 im eingedrückten Zustand in der Bodenplatte 3 des Sockelgehäuses 2 zu fixieren.
Die ovale Form der Kontaktplatte 7 ist in Figur 7 erkennbar. Sie ist so geformt, dass sie der Kontaktform herkömmlicher Lampen- bzw. Leuchtmittel entspricht, so dass handelsübliche Leuchtenfassungen für das erfindungsgemäße Leuchtmittel verwendbar sind.
In der beschriebenen Ausführungsform kann das Sockelgehäuse 2 ohne weiteres als Kunststoffteil ausgebildet werden, wobei sämtliche Zusatzelemente, beispielsweise die Abstandshalter 8 oder die Rasthaken 10 angespritzt werden können.
Zur Montage werden anschließend die Kontaktstifte 6 durch die Bodenplatte eingedrückt, wo sie mit Hilfe der in das Sockelmaterial einschneidenden Sägezähne 24 fixiert sind. Nunmehr kann die Basisplatte 9 auf die Abstandshalter 8 aufgesetzt und mit den Rasthaken 10 verrastet werden. Auf diese Weise ist der Sockel 25 als fertiges Modul montiert und steht zum Aufbau unterschiedlicher Ausführungen von Leuchtmittel 1, 1' zur Verfügung, beispielsweise mit unterschiedlich großen LED-Leiterplatten 12, 12' mit den entsprechend zugehörigen Kalotten 14, 14'.
Neben dem Verbindungselement 11 kann die Basisplatte 9, wie bereits oben erwähnt eine Vielzahl verschiedener elektronischer Bauelemente, beispielsweise zur Stromversorgung der LED 13, zur Störungssicherheit gegen hohe Spannungsimpulse oder aber auch eine Steuerung zur Steuerung verschiedener Funktionen, beispielsweise einer Blinkfunktion, einer Farbansteuerung, usw. vorgesehen werden. Derartige Bauelemente können nicht nur auf der Basisplatte 9, sondern auch im gesamten Sockelbereich unterhalb der Basisplatte 9 unter gebracht werden.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Leuchtmittels 1 ergibt sich eine einfache, kostengünstige und äußerst flexible Fertigung für unterschiedliche Leuchtmittel 1, 1' unter Verwendung des gleichen vormontierten Sockels 25, der zumindest das Sockelgehäuse 2, die Kontaktstifte 6 sowie die Basisplatte 9 umfasst.
Weiterhin kann mit einem erfindungsgemäßen Leuchtmittel auf besonders einfache Weise eine Komplettleuchte hergestellt werden. Eine solche Komplettleuchte 26 ist in Figur 8 dargestellt. Das Leuchtmittel 27 entspricht im Wesentlichen den vorgeschriebenen Ausführungsformen 1, 1', wobei hiervon abweichend die Kalotte 28 eine rundgewölbte Oberseite 29 ohne die Ausbuchtung 16 mit der inneren Führung 17 aufweist. Dementsprechend sind die Konkavlinsen 30 ebenfalls zur Oberseite 29 hin gewölbt und im Verlauf der Wölbung bis hin zur Mittelachse M des Leuchtmittels 27 abgeflacht.
Das Leuchtmittel 27 ist in eine Fassung 31 eingesteckt und dort, beispielsweise mit Hilfe eines oben beschriebenen Bajonettverschlusses fixiert. Ein Dichtring 32 sorgt hierbei für einen dichten Abschluss zwischen dem Sockelgehäuse 2 und der Fassung 31. Die Fassung 31 ist mit einem Schraubengewinde 33 zur Befestigung an dem gewünschten Einsatzort versehen. Durch Einstecken des Leuchtmittels 27 in die Fassung 31 ergibt sich somit eine Komplettleuchte.
Für die elektrische Verbindung der Komplettleuchte 27 ist die Fassung 31 in dieser Ausführungsform mit üblichen Kabelklemmen 34 versehen.
Zur Montage der Komplettleuchte wird die Fassung 31 mit Hilfe des Außengewindes am gewünschten Einsatzort beispielsweise an einem Maschinengehäuse, in einer Schalttafel, usw. befestigt, wobei bei Bedarf zur Abdichtung der Fassung ein Dichtring untergelegt werden kann. Die elektrische Verbindung mit den Kabelklemmen 34 findet sodann im Inneren der Fassung in der üblichen Weise statt. Mit dem Aufstecken des Leuchtmittels 27 ist die Komplettleuchte 26 vollständig. Neben der besonders einfachen Herstellung unter Einsparung eines separaten Leuchtengehäuses bietet diese Komplettleuchte 26 mit dem erfindungsgemäßen Leuchtmittel 27 den weiteren Vorteil des besonderen einfachen Austauschs des Leuchtmittels, beispielsweise im Falle eines Defekts oder im Falle eines Funktionswechsels, beispielsweise zur Änderung der Farbe oder sonstiger Leuchtmittelfunktionen.
In Fig. 9 ist eine weitere Ausführungsform einer Komplettleuchte dargestellt. Die Komplettleuchte entspricht in den nachfolgend nicht näher aufgeführten Einzelheiten den vorgenannten Ausführungsbeispielen.
Im Unterschied zur Komplettleuchte gemäß Fig. 8 ist nunmehr das Leuchtmittel 35 mit einer außen glatten Kalotte 36 versehen. Auf der Innenseite der glatten und rundgewölbten Kalotte 36 sind Streuelemente 37 angebracht, um die Abstrahlcharakteristik des Leuchtmittels 35 in der gewünschten Weise zu beeinflussen.
Das Leuchtmittel 35 ist in die Fassung 31 eingesteckt und mittels der Bajonettwarze 5 dort arretiert. Dabei wird ein elektrischer Kontakt über die Kontaktplatte 7 zu dem entsprechenden Kontaktelement 41 der Fassung 31 geschlossen.
Wie im vorgenannten Ausführungsbeispiel ist die Fassung 31 mit einem Außengewinde 33 zur Montage am gewünschten Einsatzort versehen. Hierzu ist vorliegend eine Dichtungsscheibe 38 sowie eine Überwurfmutter 39 vorgesehen, mit der die Komplettleuchte beispielsweise in einer Gehäusebohrung verschraubt werden kann.
Weiterhin ist im Unterschied zum vorgenannten Ausführungsbeispiel die Kontaktierung der Fassung 31 vorliegend über Flachstecker 40 vorgesehen, auf die herkömmliche Steckerhülsen als Kontaktelemente aufgeschoben werden können.
Bezugszeichenliste:
1
Leuchtmittel
2
Sockelgehäuse
3
Bodenplatte
4
Auskragung
5
Bajonettwarze
6
Kontaktstift
7
Kontaktplatte
8
Abstandshalter
9
Basisplatte
10
Rasthaken
11
Verbindungselement
12
LED-Leiterplatte
13
Leuchtdiode
14
Kalotte
15
Rastöffnung
16
Ausbuchtung
17
Führung
18
Fortsatz
19
elektronisches Bauelement
20
Außenprofil
21
Zylinderlinse
22
Längsteil
23
Steckerspitze
24
Sägezähne
25
Sockel
26
Komplettleuchte
27
Leuchtmittel
28
Kalotte
29
Oberseite
30
Konkavlinsen
31
Fassung
32
Dichtring
33
Schraubengewinde
34
Kabelklemmen
35
Leuchtmittel
36
Kalotte
37
Streuelement
38
Dichtungsscheibe
39
Mutter
40
Flachstecker
41
Kontaktelement

Claims (16)

  1. Leuchtmittel, insbesondere für eine Signalleuchte, mit wenigstens einer LED (13), die auf einer LED-Leiterplatte (12) angebracht ist und mit einem Sockel (24), dadurch gekennzeichnet, dass ein Sockelgehäuse (2) aus Kunststoff gefertigt und das Sockelgehäuse (2) von wenigstens zwei Kontaktelementen (6) durchsetzt ist.
  2. Leuchtmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (6) eine Bodenplatte (3) des Sockelgehäuses (2) durchsetzen.
  3. Leuchtmittel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schneid- und/oder Rastelemente (24) zur Fixierung der Kontaktelemente (6) im Sockelgehäuse (2) vorgesehen sind.
  4. Leuchtmittel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Quer zur LED-Leiterplatte stehende Basisplatte (9) vorgesehen ist, die mit der LED-Leiterplatte (12) verbunden und an die Kontaktelemente (6, 7) des Sockels (25) angeschlossen ist.
  5. Leuchtmittel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steck-, Löt- und/oder Pressverbindung zur Verbindung der Kontaktelemente (6) mit der Basisplatte (9) vorgesehen ist.
  6. Leuchtmittel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Sockel (25) und/oder auf der Basisplatte (9) elektronische Bauelemente angeordnet sind.
  7. Leuchtmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere LED-Leiterplatten (12) vorgesehen sind.
  8. Leuchtmittel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine lotfreie Verbindung zwischen der Basisplatte (9) und der LED-Leiterplatte (12) vorgesehen ist.
  9. Leuchtmittel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungselemente für weitere Komponenten in das Sockelgehäuse (2) eingeformt sind.
  10. Leuchtmittel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente als Rastelemente (10) ausgebildet sind.
  11. Leuchtmittel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine transparente Kalotte (14) für das Sockelgehäuse (2) vorgesehen ist.
  12. Leuchtmittel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalotte (14) Lichtführungselemente (20) umfasst.
  13. Leuchtmittel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalotte ein Führungselement (17) für die LED-Leiterplatte (12) umfasst.
  14. Leuchtmittel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtung zwischen der Kalotte und dem Sockelgehäuse vorgesehen ist.
  15. Komplettleuchte mit einem Leuchtmittel und einer Fassung zur Montage am Einsatzort, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel gemäß einer der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet und eine Fassung 31 zur Aufnahme des Sockels (24) vorgesehen ist.
  16. Komplettleuchte nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtung zwischen der Fassung (31) und dem Sockel des Leuchtmittels vorgesehen ist.
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