EP1933086B1 - Bauteil mit mindestens einem Leuchtmittel - Google Patents
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- EP1933086B1 EP1933086B1 EP07024297.9A EP07024297A EP1933086B1 EP 1933086 B1 EP1933086 B1 EP 1933086B1 EP 07024297 A EP07024297 A EP 07024297A EP 1933086 B1 EP1933086 B1 EP 1933086B1
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- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Definitions
- the present invention relates to a component having at least one luminous means, wherein the component forms a wall, ceiling, floor and / or furniture panel and the luminous means is arranged in the interior of the component, wherein the component has a cover layer, in which one the illuminant associated with the associated opening in the component surface and from which the light source is spaced.
- the component is formed wood-material-free.
- wood-base materials are understood to mean all those materials which have the natural product wood as their base, but are comminuted and processed with the addition of further auxiliaries and connecting substances.
- wood-pulpless means that such crushed-wood-based materials are not used, and therefore includes, but is not limited to, metal plates, gypsum board, glass plates and plastic plates, as well as the aforementioned finished products such as lightweight boards, composite honeycomb boards, plastic or melamine resin board.
- Solid wood, such as boards and planks, or veneers do not fall under the term "wood material”, meaning that solid wood panels or panels with solid wood coverings can accordingly also be used.
- expanded metal plates or sheets of lightweight concrete can be used.
- composite panels may be provided with a honeycomb core, which may be covered with different cover layers, the honeycomb core may consist of different materials, advantageously a light metal such as aluminum.
- the component according to the invention forms a side wall or a shelf of a cabinet and in this way a light source does not have to be retrofitted in a complicated manner.
- the component according to the invention and the luminous means arranged in the interior form a prefabricated assembly unit which can be used as a wall, ceiling or floor element, for example of furniture or in house construction.
- the bulbs are supernatant integrated into the wall, ceiling or floor panel, so that the bulbs do not project beyond the connection dimensions or contours of the panel.
- the panel can be placed directly on the surface of a structural component such as a wall without a corresponding recess would have to be provided there or a spacer would have to be interposed.
- a particular embodiment is the combination of particularly lightweight or acoustically equipped plate products, such as lightweight panels or acoustic panels, with bulbs.
- the components according to the invention can be used as wall, ceiling or floor elements.
- the integration in furniture (shelves, integration in cabinet walls for interior lighting) or in structural components is conceivable. It is particularly advantageous that the preferably bearing component can also take over the function of lighting.
- a particular advantage of the component is the possibility of using thermally only slightly resistant materials, which usually complicates the installation of halogen lamps in furniture usually otherwise.
- a plurality of LED lights are spaced from each other in the panel, in particular distributed in a grid shape, whereby a better distribution of the heat emanating from the bulbs is achieved.
- an LED board can be installed in the trim panel on which the LEDs are mounted distributed.
- Lightweight panels are usually made of cover layers such as plastic, light metal or wood veneer and a middle layer, which has a significantly lower density than the cover layers, such as cardboard honeycomb, light metal honeycomb, foamed middle layers (eg polyurethane foam, styrene foam, biofoams, lightweight panels of lignocellulosic material).
- cover layers such as plastic, light metal or wood veneer
- middle layer which has a significantly lower density than the cover layers
- cover layers such as cardboard honeycomb, light metal honeycomb, foamed middle layers (eg polyurethane foam, styrene foam, biofoams, lightweight panels of lignocellulosic material).
- a lightweight plate can also consist of an integral plate having a significantly reduced density in the middle, which increases towards the outside of the plate.
- a lightweight board has a density which is in particular less than 450 kg / m 3 , preferably less than 350 kg / m 3 .
- the density of the material of the component, in particular the cover layer increases towards the outside, thereby high stability of the openings through which the light comes out of the component to the outside, to ensure. This is particularly important in the case when the opening has no exclusively perpendicular to the component or cover layer plane extending inner surfaces, but the inner surfaces, for example, have a stepped and / or beveled course. In the case of a stepped and / or bevelled course, the panel has only a relatively small thickness in the region of the narrowest cross section of the opening, and therefore it is necessary here to prevent cracks or breaks occurring in the region of the edge of the opening.
- the openings described above can be both holes and slots.
- fields with a plurality of symmetrically arranged openings are conceivable, in particular with a plurality of juxtaposed rows of openings.
- fields with several juxtaposed slots are conceivable.
- combinations of slit-shaped and circular openings may be provided.
- Optimal illumination results, for example, especially when using LEDs, with an arrangement of several points of light squared, so for example five rows, each with five openings for a field with 25 LEDs.
- only individual rows of openings or LEDs are conceivable.
- multiple fields of openings or LEDs preferably in a symmetrical arrangement, be provided on the component.
- the openings may have different cross sections and, in particular, be circular in the form of bores or slot-shaped.
- suitable arrangement of the light-emitting element relative to the opening it is also possible to achieve a symmetrical or asymmetrical light emission.
- the light-emitting element does not necessarily coaxial with the opening, but may also be arranged offset to it.
- the focusability in combination with a small size unites the LED particularly advantageous. Bundling of the light beam is thus possible such that it exits through an opening having a diameter of less than one to a few millimeters (e.g., 0.5-6, preferably 2-4 mm).
- the illuminant according to one embodiment of the component according to the invention is set back far in comparison to the opening diameter with respect to the outer surface of the component, in particular the cover layer, this is hardly directly visible by a viewer. This can prevent that the actual light source disturbs the viewer by direct light. A very homogeneous and seemingly diffuse lighting impression is thus achievable.
- the distance between the light-emitting element of the lighting means, in particular the LED, and the cover layer, which is provided with the light exit openings more than 10%, in particular more than 20%, preferably is more than 50%, but preferably less than 100% of the thickness of the component.
- an LED with a reflector and a lens be designed so that the light rays from the light-emitting element emerge so that they come together at a focal point again, before they then very diversified enter the room. If the light-emitting element is arranged so that the focal point lies exactly in the region of the light exit opening in the component, it is sufficient to provide only a very small opening cross-section. In this way, a simple dazzling freedom can be achieved with simple means.
- this may have a symmetrical shape, whereby a uniform illumination of a surface is perpendicular to the light beam.
- an asymmetrical bundling is also possible, which allows a deflection of the exiting light.
- increased light intensities in the surfaces to be illuminated can be produced or the emitted light can be deflected towards the middle of the room in the case of a ceiling light inserted at the edge or vice versa.
- An LED illuminant requires electrical equipment to control the intensity and power of the LED. This can be installed centrally, for example, and supplies various components, which in turn have several LED bulbs. However, the integration of the electrical equipment has proven to be advantageous for the application and assembly. As a result, several components such as conventional "lights" can be wired and interconnected.
- individual ceiling elements are preferably used, which can be introduced into prepared brackets. Bulbs are either retrofitted or installed in individual ceiling elements. Such kind used lighting are for the viewer but mostly disturbing, as he has a direct view to the bulbs to a large extent. Even with the use of reflectors, this disturbing property can only be solved insufficiently. Reflections and unequal illumination are the consequences. When using the components according to the invention with light sources in some of the ceiling elements, this disturbing effect can be prevented.
- the cover layers are perforated for this, which allows the penetration of sound into the plate interior. Sound-reflecting and sound-absorbing elements in the interior of the panel lead to sound absorption and prevent the incoming sound from escaping.
- the perforation can have holes of one or more millimeters (for example 1-2 mm). But there are also conceivable products whose hole diameter is less than 1 millimeter.
- the expert also calls such panels acoustic panels or panels.
- a particular embodiment of the present invention represents the combination of sonic and lighting properties of a panel such that perforations of the acoustic panel are also used for penetrating light beams.
- certain bores of the acoustic panel are provided with light-emitting elements in a dependent of the required illumination intensity grid or light-emitting elements are arranged behind the openings.
- the appropriate light emitting element e.g., LED
- the required aperture radius can be made nearly identical to the diameter of the perforation.
- optical disadvantages can be avoided by disturbing unequal bore diameter.
- a blackening can be carried out here.
- a mass-colored material in particular for the cover layer of the panel.
- a dye here also graphite, can be added to achieve blackening.
- the panel has an increased heat resistance - even if this problem occurs in the preferred LEDs used to a barely appreciable extent. Measures to achieve such are well known in the art.
- For lightweight panels for example, such can be achieved by employing temperature resistant center sheet materials, such as specialty cardboard honeycombs, and by selecting a temperature resistant adhesive for bonding between center and top sheets.
- a lightweight board with a total thickness of 19 mm consisting of double-sided cover layers (aluminum plate with 4 mm thickness) and an aluminum honeycomb core as light bulbs several light-emitting elements are integrated.
- the honeycomb panel is encased on all sides and is superficially designed and decorative on the edges. In addition, this has on the back of locking devices that allow installation as a ceiling light element integrated into a single elements existing coffered ceiling.
- the element has a square shape and has, for example, integrated 16 light-emitting elements in, for example, four rows of four elements each.
- the lighting elements are preassembled on a support plate on which all electrical devices for operating the light source are located.
- the pre-assembled carrier plate has devices for attachment in the honeycomb plate.
- the honeycomb panel is prepared with holes that serve the exit of the light beam, and with grooves for receiving the carrier plate. Now, in a simple assembly step, the support plate can be inserted into the prepared honeycomb panel and used as a cassette ceiling sub-element, which also performs a lighting function.
- An acoustic panel has perforations on at least one outside in a grid.
- Light-emitting elements as described in Example 1 are now integrated into the acoustic panel so that the light exit opening of the light-emitting elements arranged in a grid coincide with perforations of the acoustic panel.
- the illuminant is integrated in the plate so that it can almost not be perceived.
- Fig. 1 and Fig. 2 show a component 1, here a lightweight board 2, with a first cover layer 1 a, a second cover layer 1 b and a honeycomb-shaped, lightweight middle layer 1c with integrated light source 4.
- the light source 4 is connected via a carrier 7 with the cover layer 1a.
- the light-emitting means 4 has a plurality of LEDs 5 which radiate through associated openings 6 in the cover layer 1 b to the outside.
- the embodiments according to the FIGS. 1a ) to d) differ in the design of the openings 6, in particular in the course of the inner surfaces 6a of the openings 6.
- the inner surfaces 6a of the openings 6 in the embodiment according to Fig. 1 a) straight and perpendicular to the plane of the lightweight board 2 and the lower cover layer 1 b.
- FIG. 1b it is also conceivable, as in the case of Fig. 1b ) provide a stepped course of the inner surfaces 6a.
- the upper part of the inner surface 6a is set back relative to the lower part.
- Such an embodiment of an opening 6 can be achieved, for example, by first providing a blind hole of a relatively large diameter on the side of the lower cover layer 1 b facing the LED 5, into which opening a through bore of a smaller one Diameter is introduced.
- the described opening 6 can also be produced with a correspondingly shaped stepped drill.
- a graduated course of the inner surfaces 6a has the advantage that, in particular in connection with a bundling of the emitted light beams at a focal point, relatively small opening cross-sections can be realized.
- an oblique course of the inner surfaces 6a As small opening cross sections as possible can also be achieved by an oblique course of the inner surfaces 6a, as he, for example, in the embodiment of Fig. 1c ) is shown.
- an oblique course is a course at an angle to the longitudinal plane of the lightweight panel 2 and the lower cover layer 1 b meant.
- Such a course can be generated for example by a conical milling tool.
- the upper part of the inner surface 6a is recessed from the lower part and is formed, for example, by first providing a blind bore of a relatively large diameter in the lower cover layer 1 b is provided.
- the lower part of the inner surface 6a then protrudes in a plane parallel to the longitudinal plane of the lightweight board 2 or cover layer 1b in the direction of the center of the opening 6, followed by a bevelled section, in which the inner surface 6a is at an angle to the longitudinal plane of the lightweight board 2 or Cover layer 1 b runs.
- the chamfered portion can be produced in the present case, for example, by a conical milling tool.
- This opening 6 can alternatively be produced with a correspondingly shaped step drill.
- FIG. 1 shows a top view of the component 1 in the form of a lightweight board 2 with a field of four rows of LEDs 5 and openings 6 arranged next to one another and offset from one another. It is of course also conceivable to arrange a plurality of such fields in one and the same component 1.
- Fig. 3 shows a further embodiment of a component 1, which forms part of a plasterboard ceiling.
- the overall plate-shaped component 1 forms a panel whose visible side of a cover plate 1 b forms in the form of a metal or plastic plate.
- the said cover plate 1 b in this case forms a cover for the lights arranged behind it, the grid-shaped arranged LEDs 5 have.
- the said LEDs 5 are in this case arranged on an LED board 7, which is mounted on lateral spacers 8 on the back of said cover plate 1 b, so that the LEDs 5 are held in a plane parallel to the cover plate 1 b spaced therefrom.
- a plurality of openings 6 are introduced, which are associated coaxially with the LEDs 5 and have a conically or funnel-shaped widened to the LEDs 5 cross-section, see. Fig. 3 ,
- the cover plate 1 b which forms a cover for the LEDs 5, is fixed at its lateral edges by means of suitable connection means 9 flush with the surface on respective plate parts of a plasterboard ceiling.
- FIGS. 4 and 5 show a component 1 in the form of a solid wood panel or plywood plate having a trough-shaped or recess 10, in the region of which the panel has a reduced wall thickness. Said area of reduced wall thickness forms, as it were, the cover layer 1b, behind which a plurality of LEDs 5 are arranged, which are advantageously arranged in a row or grid pattern at a distance from one another.
- the said LEDs 5 are in this case mounted on an LED board 7, which is mounted on the back of the panel.
- said LED board 7 can rest on the edge of the panel around the previously mentioned recess 10, wherein advantageously recess-shaped cut-outs can be provided so that the LED board 7 together with the LEDs 5 mounted thereon is integrated into the contour of the panel , preferably flush with the surface continues the contour.
- Fig. 5 shows, provided in the panel openings 6, which are assigned to the LEDs 5 advantageously coaxial, have a double conically widening cross-section, wherein the cross-section towards the LEDs towards more expanded than to the visible side of the panel, see.
- the openings 6 may be formed free of cylindrical portions.
- Fig. 6 shows a further embodiment of a component 1 in the form of a ceiling plate made of metal, such as aluminum, steel, expanded metal, stainless steel, or alternatively also of plastic. Similar to the embodiment described above Fig. 3 behind the ceiling plate several LEDs 5 on an LED board 7, which is mounted on the edge provided spacers 8 on the back of the ceiling plate, so that the LEDs 5 are held in a plane parallel to the ceiling plate of this spaced.
- a component 1 in the form of a ceiling plate made of metal, such as aluminum, steel, expanded metal, stainless steel, or alternatively also of plastic.
- the ceiling plate comprises edge-side Umfalzonne 11, which define the outer contour of a total plate-shaped panel.
- the LEDs 5 are arranged within this defined by the Umfalzonne 11 outer contour.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauteil mit mindestens einem Leuchtmittel, wobei das Bauteil ein Wand-, Decken-, Boden- und/oder Möbelpaneel bildet und das Leuchtmittel im Inneren des Bauteils angeordnet ist, wobei das Bauteil eine Decklage aufweist, in der eine dem Leuchtmittel zugeordnete Öffnung in der Bauteiloberfläche zugeordnet ist und von der das Leuchtmittel beabstandet ist.
- Im Stand der Technik gibt es eine Vielzahl von Bauteilen mit integrierten Leuchtmitteln, die nachträglich beispielsweise in eine Wand, eine Decke oder einen Boden eingesetzt werden können. Um die Aufnahme des Bauteils, bei dem es sich beispielsweise um einen Metallrahmen handelt, in der Wand, der Decke oder dem Boden zu ermöglichen, muss zuvor eine entsprechende Aussparung darin vorgesehen werden, was die Montage des Leuchtmittels relativ aufwendig gestaltet. Diverse Bauteile mit integrierten Leuchtmitteln sind beispielsweise bekannt aus der
GB-A-2242455 EP-A-1041211 ,DE 20207216 U1 oderDE 20215877 U1 . - Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bauteil mit mindestens einem Leuchtmittel bereitzustellen, das mit einfachen Mitteln eine weitgehende Blendungsfreiheit erreicht.
- Diese Aufgabe wird durch ein Bauteil gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Vorteilhafterweise ist dabei das Bauteil holzwerkstofffrei ausgebildet. Als Holzwerkstoff werden im Sinne der vorliegenden Erfindung alle jene Materialien verstanden, die das Naturprodukt Holz zur Basis haben, jedoch zerkleinert und unter Beigabe von weiteren Hilfs- und Verbindungsstoffen verarbeitet sind. Holzwerkstofffrei meint demgemäß, dass derartige Materialien auf Basis zerkleinerten Holzes nicht verwendet sind, und umfasst demzufolge unter anderem Metallplatten, Gipskartonplatten, Glasplatten und Kunststoffplatten sowie aus vorgenannten veredelte Produkte, wie Leichtbauplatten, Verbund-Waben-Platten, Platten mit Kunststoff- oder Melaminharzbeschichtung. Nicht unter den Begriff Holzwerkstoff fallen Massivholz, wie Bretter und Bohlen, oder Furniere, so dass demgemäß auch Vollholzpaneele oder Paneele mit Massivholzdeckschichten Verwendung finden können. Alternativ oder zusätzlich können Streckmetallplatten oder Platten aus Leichtbeton Verwendung finden. Insbesondere können auch Verbundplatten mit einem Wabenkern vorgesehen sein, der mit verschiedenen Deckschichten abgedeckt sein kann, wobei der Wabenkern aus verschiedenen Materialien, vorteilhafterweise einem Leichtmetall wie Aluminium bestehen kann.
- Durch Verwendung eines vorgefertigten Verkleidungspaneels mit integrierten Leuchtmitteln wird ermöglicht, dass das erfindungsgemäße Bauteil nicht in aufwendiger Weise in eine bestehende Wand, eine bestehende Decke oder einen bestehenden Boden eingebaut werden muss, da es bereits selbst besagte Wand, besagte Decke oder besagten Boden zumindest teilweise von vorne herein bildet.
- So ist es denkbar, dass das erfindungsgemäße Bauteil eine Seitenwand oder einen Einlegeboden eines Schrankes bildet und auf diese Weise ein Leuchtmittel nicht mehr nachträglich auf aufwendige Weise montiert werden muss. Mit anderen Worten bilden das erfindungsgemäße Bauteil und das im Innern angeordnete Leuchtmittel eine werkseitig vorgefertigte Montageeinheit, die als Wand-, Decken- oder Bodenelement, beispielsweise von Möbeln oder auch im Hausbau, verwendet werden kann.
- Vorteilhafterweise sind die Leuchtmittel überstandsfrei in das Wand-, Decken- oder Bodenpaneel integriert, so dass die Leuchtmittel nicht über die Anschlussmaße bzw. -konturen des Paneels vorspringen. Durch eine solche ausbeulungsfreie Integration der Leuchtmittel kann das Paneel unmittelbar auf die Oberfläche eines konstruktiven Bauteils wie beispielsweise eine Wand gesetzt werden, ohne dass dort eine entsprechende Aussparung vorgesehen werden müsste oder ein Abstandshalter zwischengebaut werden müsste.
- Eine besondere Ausführungsform ist die Kombination von besonders leichten bzw. schalltechnisch ausgerüsteten Plattenprodukten, beispielsweise Leichtbauplatten bzw. Akustikpaneelen, mit Leuchtmitteln.
- Als Leuchtmittel können grundsätzlich alle nach dem Stand der Technik möglichen eingesetzt werden. Als vorteilhaft haben sich allerdings solche Leuchtmittel herausgestellt, die über eine geringe Bauhöhe verfügen und/oder deren Licht gut fokussierbar ist und/oder die über eine geringe Wärmeentwicklung verfügen und/oder die eine hohe Lichtausbeute aufweisen. Diese Eigenschaften erfüllen beispielsweise LED-Leuchtmittel in hohem Maße.
- Die erfindungsgemäßen Bauteile können als Wand, Decken oder Bodenelemente Verwendung finden. Auch die Integration in Möbeln (Einlegeböden, Integration in Schrankwänden zur Innenraumbeleuchtung) oder in konstruktiven Bauelementen ist vorstellbar. Von besonderem Vorteil ist, dass das vorzugsweise tragende Bauteil so auch die Funktion der Beleuchtung übernehmen kann.
- Einen besonderen Vorteil des Bauteils stellt die Möglichkeit der Verwendung von thermisch nur wenig beständigen Werkstoffen dar, was den Einbau von Halogenleuchtmittel in Möbeln üblicherweise sonst erschwert. In Weiterbildung der Erfindung sind in dem Paneel eine Vielzahl von LED-Leuchten voneinander beabstandet, insbesondere rasterförmig verteilt, wodurch eine bessere Verteilung der von den Leuchtmitteln ausgehenden Wärme erzielt wird. Insbesondere kann eine LED-Platine in das Verkleidungspaneel eingebaut sein, auf der die LEDs verteilt montiert sind.
- Als besonders vorteilhaft hat sich die Anwendung von Leuchtmitteln in Kombination mit Leichtbauplatten herausgestellt. Leichtbauplatten bestehen in der Regel aus Decklagen beispielsweise aus Kunststoff, Leichtmetall oder Holzfurnier und einer Mittellage, die eine deutlich geringere Dichte aufweist als die Decklagen, wie z.B. Kartonwaben, Leichtmetallwaben, geschäumte Mittellagen (z.B. Polyurethanschaum, Styrolschaum, Bioschäume, Leichtplatten aus lignozellulosem Material). Eine Leichtplatte kann aber auch aus einer integralen Platte bestehen, die eine deutlich verminderte Dichte in der Mitte aufweist, welche zur Plattenaußenseite hin zunimmt. Eine Leichtbauplatte verfügt über eine Dichte, die insbesondere unter 450 kg/m3, bevorzugt unter 350 kg/m3, liegt.
- Unabhängig davon, ob es sich bei dem Bauteil um eine Leichtbauplatte handelt oder nicht, ist es vorteilhaft, wenn gemäß einer Ausführungsform die Dichte des Werkstoffs des Bauteils, insbesondere der Decklage, nach außen hin zunimmt, um dadurch eine hohe Stabilität der Öffnungen, durch die das Licht aus dem Bauteil nach außen tritt, zu gewährleisten. Dies ist insbesondere für den Fall von Bedeutung, wenn die Öffnung keine ausschließlich senkrecht zur Bauteil- bzw. Decklagenebene verlaufenden Innenflächen aufweist, sondern die Innenflächen beispielsweise einen abgestuften und/oder abgeschrägten Verlauf haben. Bei einem abgestuften und/oder abgeschrägten Verlauf hat das Paneel nämlich im Bereich des engsten Querschnitts der Öffnung nur eine relativ geringe Stärke, weshalb an dieser Stelle verhindert werden muss, dass es zu Rissen oder Brüchen im Bereich des Randes der Öffnung kommt.
- Bei den zuvor beschriebenen Öffnungen, kann es sich sowohl um Bohrungen als auch um Schlitze handeln. So sind beispielsweise Felder mit einer Vielzahl von symmetrisch angeordneten Öffnungen denkbar, insbesondere mit mehreren nebeneinander angeordneten Reihen von Öffnungen. Auch sind Felder mit mehreren nebeneinander angeordneten Schlitzen denkbar. Auch Kombinationen von schlitzförmigen und kreisförmigen Öffnungen können vorgesehen sein. Eine optimale Ausleuchtung ergibt sich beispielsweise, insbesondere bei der Verwendung von LEDs, bei einer Anordnung von mehreren Lichtpunkten im Quadrat, also beispielsweise fünf Reihen mit jeweils fünf Öffnungen für ein Feld mit 25 LEDs. Selbstverständlich sind auch nur einzelne Reihen von Öffnungen bzw. LEDs denkbar. Auch können mehrere Felder von Öffnungen bzw. LEDs, vorzugsweise in symmetrischer Anordnung, am Bauteil vorgesehen sein.
- Wie erwähnt können die Öffnungen unterschiedliche Querschnitte haben und insbesondere kreisförmig in Form von Bohrungen oder schlitzförmig ausgebildet sein. Durch geeignete Anordnung des lichtaussendenden Elements relativ zur Öffnung ist es auch möglich, einen symmetrischen oder unsymmetrischen Lichtaustritt zu erzielen. Mit anderen Worten muss das lichtaussendende Element nicht zwingend koaxial zur Öffnung, sondern kann auch versetzt dazu angeordnet sein.
- Die Fokussierbarkeit in Verbindung mit einer geringen Baugröße vereint die LED besonders vorteilhaft. Eine Bündelung des Lichtstrahls ist somit dergestalt möglich, dass dieser durch eine Öffnung mit einem Durchmesser von weniger als einem bis wenigen Millimetern (z.B. 0,5-6, vorzugsweise 2-4 mm) austritt.
- Dadurch, dass das Leuchtmittel gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bauteils im Vergleich zum Öffnungsdurchmesser gegenüber der äußeren Oberfläche des Bauteils, insbesondere der Decklage, weit zurückgesetzt ist, ist dieses von einem Betrachter kaum direkt sichtbar. Dadurch kann verhindert werden, dass das eigentliche Leuchtmittel den Betrachter durch direktes Licht stört. Ein sehr homogener und scheinbar diffuser Beleuchtungseindruck ist somit erreichbar.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauteils kann vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen dem lichtaussendenden Element des Leuchtmittels, insbesondere der LED, und der Decklage, die mit den Lichtaustrittsöffnungen versehen ist, mehr als 10%, insbesondere mehr als 20%, vorzugsweise mehr als 50%, allerdings vorzugsweise weniger als 100 % der Dicke des Bauteils beträgt.
- Beispielsweise kann als lichtaussendendes Element eine LED mit einem Reflektor und einer Linse so ausgelegt sein, dass die Lichtstrahlen aus dem lichtaussendenden Element so austreten, dass sie in einem Brennpunkt nochmals zusammenkommen, bevor sie dann sehr breit gefächert in den Raum treten. Wird das lichtaussendende Element so angeordnet, dass der Brennpunkt genau im Bereich der Lichtaustrittsöffnung im Bauteil liegt, genügt es damit, nur einen sehr geringen Öffnungsquerschnitt vorzusehen. Auf diese Weise kann mit einfachen Mitteln eine weitgehende Blendungsfreiheit erreicht werden.
- Es bestehen verschiedene Möglichkeiten, den Lichtstrahl zu bündeln bzw. zu lenken. Zum einen kann dieser eine symmetrische Form aufweisen, wodurch eine gleichmäßige Ausleuchtung einer Fläche senkrecht zum Lichtstrahl gegeben ist. Eine asymmetrische Bündelung ist aber ebenfalls möglich, womit eine Ablenkung des austretenden Lichtes ermöglicht wird. Dadurch lassen sich beim Einsatz als Deckenleuchte beispielsweise erhöhte Lichtstärken bei den auszuleuchtenden Flächen erzeugen bzw. das austretende Licht zur Raummitte hin ablenken bei einer randseitig eingesetzten Deckenleuchte oder auch umgekehrt.
- Ein LED-Leuchtmittel benötigt elektrische Einrichtungen zur Regelung der Lichtstärke und zur Stromversorgung der LED. Diese kann beispielsweise zentral installiert sein und versorgt verschiedene Bauteile, die in sich wieder mehrere LED-Leuchtmittel aufweisen. Als vorteilhaft für die Anwendung und Montage hat sich aber die Integration der elektrischen Einrichtungen herausgestellt. Dadurch können mehrere Bauteile wie übliche "Leuchten" verdrahtet und verschalten werden.
- Für das Errichten von Deckensystemen werden vorzugsweise einzelne Deckenelemente eingesetzt, die in vorbereitete Halterungen eingebracht werden können. Leuchtmittel werden entweder nachträglich installiert oder in einzelne Deckenelemente eingebaut. Solcher Art eingesetzte Beleuchtungen sind für den Betrachter aber zumeist störend, da er in einem hohen Ausmaß direkten Blick zum Leuchtmittel hat. Auch beim Einsatz von Reflektoren kann diese störende Eigenschaft nur ungenügend gelöst werden. Spiegelungen und ungleiche Ausleuchtung sind die Folgen. Beim Einsatz von den erfindungsgemäßen Bauteilen mit Leuchtmitteln in einigen der Deckenelemente kann dieser störende Effekt verhindert werden.
- Die akustische Ausrüstung von Räumen und Möbeln ist mit Akustikpaneelen sehr einfach möglich. Nach dem Stand der Technik werden dafür die Deckschichten perforiert, wodurch das Eindringen von Schall in das Platteninnere ermöglicht wird. Schall reflektierende und schallschluckende Elemente im Platteninneren führen zur Schallabsorption und lassen den eintretenden Schall nicht mehr austreten.
- Die Perforierung kann Bohrungen von einem oder mehreren Millimetern (beispielsweise 1-2 mm) aufweisen. Es sind aber auch Produkte denkbar, deren Lochdurchmesser weniger als 1 Millimeter beträgt. Solche Platten nennt der Fachmann auch Akustikplatten oder -paneele.
- Eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt die Verbindung von schalltechnischen und beleuchtenden Eigenschaften einer Platte dergestalt dar, dass Perforierungen der Akustikplatte auch für das Durchdringen von Lichtstrahlen verwendet werden. Dazu werden in einem von der erforderlichen Beleuchtungsstärke abhängigen Raster bestimmte Bohrungen der Akustikplatte mit lichtaussendenden Elementen versehen bzw. lichtaussendende Elemente werden hinter den Öffnungen angeordnet. Durch die Wahl des geeigneten lichtaussendenen Elements (z.B. LED) kann der erforderliche Öffnungsradius nahezu identisch mit dem Durchmesser der Perforierung gestaltet werden. So können optische Nachteile durch störende ungleiche Bohrdurchmesser vermieden werden.
- Um im Bereich des Lichtdurchtritts störende Reflexionen zu vermeiden, kann hier eine Schwärzung vorgenommen werden. Um einen separaten Arbeitsschritt zu vermeiden, kann es vorteilhaft sein, einen massegefärbten Werkstoff insbesondere für die Decklage des Paneels einzusetzen. Dazu sind zahlreiche Möglichkeiten im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise kann bei einem Kunststoffpaneel ein Farbstoff, hier zur Erzielung einer Schwärzung auch Grafit, beigegeben werden.
- Um Probleme, welche sich für das Bauteil aufgrund der bei jeder Lichtquelle auftretenden Erwärmung ergeben können, dauerhaft zu vermeiden, ist es bevorzugt, dass das Paneel eine erhöhte Wärmestandfestigkeit aufweist - auch wenn diese Problematik bei den bevorzugt eingesetzten LEDs in kaum nennenswertem Ausmaß auftritt. Maßnahmen zur Erreichung einer solchen sind hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt. Bei Leichtbauplatten beispielsweise kann eine solche erreicht werden durch Einsatz von temperaturbeständigen Mittellagenmaterialien wie etwa Spezialkartonwaben, und durch Auswahl eines temperaturbeständigen Klebemittels für den Verbund zwischen Mittel- und Decklagen. Es werden also bevorzugt solche Paneele oder Leichtbauplatten eingesetzt, die eine Temperaturbeständigkeit von mindestens 75°C, insbesondere mindestens 100°C, vorzugsweise mindestens 115°C aufweisen.
- In eine Leichtbauplatte mit einer Gesamtstärke von 19 mm bestehend aus beidseitigen Decklagen (Aluminiumplatte mit 4 mm Stärke) und einem Aluminiumwabenkern sind als Leuchtmittel mehrere lichtaussendende Elemente integriert. Die Wabenplatte ist allseitig ummantelt und ist oberflächlich und an den Kanten dekorativ gestaltet. Zudem weist diese auf der Rückseite Verriegelungsvorrichtungen auf, die eine Montage als Deckenleuchtelement integriert in eine aus einzelnen Elementen bestehende Kassettendecke ermöglichen.
- Das Element verfügt über eine quadratische Form und hat beispielsweise 16 lichtaussendende Elemente in beispielsweise vier Reihen zu je vier Elementen integriert. Die Leuchtelemente sind auf einer Trägerplatte vormontiert, auf welcher sich auch alle elektrischen Einrichtungen zum Betrieb des Leuchtmittels befinden.
- Die vormontierte Trägerplatte weist Vorrichtungen zur Befestigung in der Wabenplatte auf.
- Die Wabenplatte wird mit Bohrungen, die dem Austritt des Lichtstrahles dienen, und mit Fräsungen zur Aufnahme der Trägerplatte vorbereitet. Nun kann in einem einfachen Montageschritt die Trägerplatte in die vorbereitete Wabenplatte eingesetzt werden und als Kassettendeckenteilelement, das zugleich eine Beleuchtungsfunktion ausübt, verwendet werden.
- Beispiel 2:
- Eine Akustikplatte weist Perforierungen an zumindest einer Außenseite in einem Raster auf. Lichtaussendende Elemente wie in Beispiel 1 beschrieben werden nun so in die Akustikplatte integriert, dass die Lichtaustrittsöffnung der in einem Raster angeordneten lichtaussendenden Elemente mit Perforierungen der Akustikplatte übereinstimmen. Somit ist das Leuchtmittel derart in der Platte integriert, dass es nahezu nicht wahrgenommen werden kann.
- Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Bauteil auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird einerseits verwiesen auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
- Fig. 1
- eine Schnittansicht mehrerer Ausführungsbeispiele (
Fig. 1a - 1d ) eines Bauteils gemäß der vorliegenden Erfindung, - Fig. 2
- eine Draufsicht auf das Bauteil aus
Fig. 1 , - Fig. 3
- eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles des Bauteils, bei dem die Leuchten in eine Gipskartondecke integriert sind,
- Fig. 4
- eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Bauteils in Form einer Massivholzplatte, in die ein LED-Feld integriert ist,
- Fig. 5
- eine ausschnittsweise, vergrößerte Schnittansicht des Massivholzpaneels aus
Fig. 4 , die die Ausbildung der Lichtaustrittsöffnungen in der Paneeldeckschicht zeigt, die den LEDs zugeordnet sind, und - Fig. 6
- eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Bauteils in Form einer Metall- oder Kunststoffdeckenplatte mit integrierten LEDs.
-
Fig. 1 undFig. 2 zeigen ein Bauteil 1, hier eine Leichtbauplatte 2, mit einer ersten Decklage 1 a, einer zweiten Decklage 1 b und einer wabenförmigen, leichten Mittellage 1c mit integriertem Leuchtmittel 4. Das Leuchtmittel 4 ist über einen Träger 7 mit der Decklage 1a verbunden. Das Leuchtmittel 4 weist mehrere LEDs 5 auf, die durch zugeordnete Öffnungen 6 in der Decklage 1 b nach außen strahlen. Zur Verstärkung weist die Leichtbauplatte Riegel 3 auf. - Die Ausführungsbeispiele gemäß den
Figuren 1a ) bis d) unterscheiden sich in der Ausbildung der Öffnungen 6, insbesondere im Verlauf der Innenflächen 6a der Öffnungen 6. So sind die Innenflächen 6a der Öffnungen 6 beim Ausführungsbeispiel gemäßFig. 1 a) gerade ausgebildet und verlaufen senkrecht zur Ebene der Leichtbauplatte 2 bzw. der unteren Decklage 1 b. - Es ist aber auch denkbar, wie im Falle der
Fig. 1b ) einen abgestuften Verlauf der Innenflächen 6a vorzusehen. Dabei ist der obere Teil der Innenfläche 6a gegenüber dem unteren Teil zurückgesetzt. Eine solche Ausgestaltung einer Öffnung 6 kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass zunächst ein Sackloch eines relativ großen Durchmessers auf die zur LED 5 gewandten Seite der unteren Decklage 1 b vorgesehen wird, in welches anschließend eine durchgehende Bohrung eines kleineren Durchmessers eingebracht wird. Besonders vorteilhaft kann die beschriebene Öffnung 6 aber auch mit einem entsprechend geformten Stufenbohrer hergestellt werden. Ein abgestufter Verlauf der Innenflächen 6a hat den Vorteil, dass insbesondere in Verbindung mit einer Bündelung der ausgesandten Lichtstrahlen in einem Brennpunkt relativ kleine Öffnungsquerschnitte realisiert werden können. - Möglichst kleine Öffnungsquerschnitte können aber auch durch einen schrägen Verlauf der Innenflächen 6a erreicht werden, wie er beispielsweise im Ausführungsbeispiel von
Fig. 1c ) dargestellt ist. Mit einem schrägen Verlauf ist ein Verlauf winkelig zur Längsebene der Leichtbauplatte 2 bzw. der unteren Decklage 1 b gemeint. Ein solcher Verlauf kann beispielsweise durch ein kegelförmiges Fräswerkzeug erzeugt werden. -
Fig. 1d ) zeigt eine Kombination eines stufenförmigen und eines abgeschrägten Verlaufs der Innenflächen 6a der Öffnung 6. In diesem Fall ist der obere Teil der Innenfläche 6a gegenüber dem unteren Teil zurückgesetzt und wird beispielsweise dadurch erzeugt, dass zunächst eine Sackbohrung eines relativ großen Durchmessers in der unteren Decklage 1 b vorgesehen wird. Der untere Teil der Innenfläche 6a springt dann in einer Ebene parallel zur Längsebene der Leichtbauplatte 2 bzw. Decklage 1 b in Richtung der Mitte der Öffnung 6 hervor, gefolgt von einem abgeschrägten Abschnitt, bei dem die Innenfläche 6a also winkelig zur Längsebene der Leichtbauplatte 2 bzw. Decklage 1 b verläuft. Der abgeschrägte Abschnitt kann im vorliegenden Fall beispielsweise durch ein kegelförmiges Fräswerkzeug erzeugt werden. Auch diese Öffnung 6 kann alternativ mit einem entsprechend geformten Stufenbohrer hergestellt werden. -
Fig. 2 zeigt schließlich eine Draufsicht auf das Bauteil 1 in Form einer Leichtbauplatte 2 mit einem Feld von vier nebeneinander angeordneten und zueinander versetzten Reihen von LEDs 5 bzw. Öffnungen 6. Denkbar ist selbstverständlich auch die Anordnung mehrerer solcher Felder in ein und demselben Bauteil 1. -
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bauteils 1, das einen Teil einer Gipskartondecke bildet. Das insgesamt plattenförmige Bauteil 1 bildet ein Paneel, dessen sichtbare Seite von einer Deckplatte 1 b in Form einer Metall- oder Kunststoffplatte bildet. Die genannte Deckplatte 1 b bildet hierbei eine Abdeckung für die dahinter angeordneten Leuchten, die rasterförmig angeordnete LEDs 5 aufweisen. Die genannten LEDs 5 sind hierbei auf einer LED-Platine 7 angeordnet, die über seitliche Abstandshalter 8 auf der Rückseite der genannten Deckplatte 1 b montiert ist, so dass die LEDs 5 in einer Ebene parallel zur Deckplatte 1 b von dieser beabstandet gehalten sind. - In der Deckplatte 1 b sind eine Mehrzahl von Öffnungen 6 eingebracht, die den LEDs 5 koaxial zugeordnet sind und einen sich zu den LEDs 5 hin konisch bzw. trichterförmig erweiterten Querschnitt besitzen, vgl.
Fig. 3 . - Die Deckplatte 1 b, die eine Abdeckung für die LEDs 5 bildet, ist an ihren seitlichen Rändern über geeignete Anschlussmittel 9 oberflächenbündig an jeweiligen Plattenteilen einer Gipskartondecke befestigt.
- Die
Figuren 4 und5 zeigen ein Bauteil 1 in Form einer Massivholzplatte oder Sperrholzplatte, die eine wannen- bzw. senkenförmige Ausnehmung 10 besitzt, im Bereich derer das Paneel eine verringerte Wandstärke besitzt. Der genannte Bereich verringerter Wandstärke bildet sozusagen die Decklage 1b, hinter der eine Mehrzahl von LEDs 5 angeordnet ist, die vorteilhafterweise voneinander beabstandet reihen- oder rasterförmig angeordnet sind. Die genannten LEDs 5 sind hierbei auf einer LED-Platine 7 montiert, die auf der Rückseite auf das Paneel montiert ist. Vorteilhafterweise kann die genannte LED-Platine 7 randseitig um die zuvor genannte Ausnehmung 10 herum auf dem Paneel aufliegen, wobei vorteilhafterweise senkenförmige Ausfräsungen vorgesehen sein können, so dass die LED-Platine 7 mitsamt den daran montierten LEDs 5 überstandsfrei in die Kontur des Paneels integriert ist, vorzugsweise oberflächenbündig die Kontur fortsetzt. - Wie
Fig. 5 zeigt, können die im Paneel vorgesehenen Öffnungen 6, die den LEDs 5 vorteilhafterweise koaxial zugeordnet sind, einen sich doppelt konisch erweiternden Querschnitt besitzen, wobei sich der Querschnitt zu den LEDs hin stärker erweitert als zu der sichtbaren Seite des Paneels hin, vgl.Fig. 5 . Nach einer Ausführung der Erfindung können die Öffnungen 6 frei von zylindrischen Abschnitten ausgebildet sein. -
Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bauteils 1 in Form einer Deckenplatte aus Metall, beispielsweise Alu, Stahl, Streckmetall, Edelstahl, oder alternativ auch aus Kunststoff. Ähnlich der zuvor beschriebenen Ausführung nachFig. 3 sitzen hinter der Deckenplatte mehrere LEDs 5 auf einer LED-Platine 7, die über randseitig vorgesehene Abstandshalter 8 auf der Rückseite der Deckenplatte montiert ist, so dass die LEDs 5 in einer Ebene parallel zur Deckenplatte von dieser beabstandet gehalten sind. - Wie
Fig. 6 zeigt, umfasst die Deckenplatte randseitige Umfalzungen 11, die die Außenkontur eines insgesamt plattenförmigen Paneels definieren. Die LEDs 5 sind innerhalb dieser von den Umfalzungen 11 definierten Außenkontur angeordnet.
Claims (19)
- Bauteil (1) mit mindestens einem Leuchtmittel (4), wobei das Bauteil (1) ein Wand-, Decken-, Boden- und/oder Möbelpaneel bildet und das Leuchtmittel (4) im Innern des Bauteils (1) angeordnet ist, wobei das Bauteil (1) eine Decklage (1b) aufweist, in der eine dem Leuchtmittel (4) zugeordnete Öffnung (6) in der Bauteiloberfläche zugeordnet ist und von der das Leuchtmittel beabstandet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel (4) eine LED mit Bündelungsmitteln in Form einer Linse und/oder eines Reflektors umfaßt, wobei die aus den Bündelungsmitteln austretenden Lichtstrahlen in einem Brennpunkt im Bereich der Öffnung (6) in der beabstandeten Decklage (1b) zusammenkommen.
- Bauteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) holzwerkstofffrei ausgebildet ist.
- Bauteil (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) plattenförmig ausgebildet ist.
- Bauteil (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Verkleidungs- und/oder Verschalungspaneel mit integriertem Leuchtmittel (4) bildet.
- Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel überstandsfrei in das Paneel eingesetzt ist.
- Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) mindestens eine Metall-, Gipskarton-, Glas- und/oder Kunststoff-Platte aufweist, in die das Leuchtmittel (4) eingesetzt ist.
- Bauteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) eine Leichtbauplatte (2) ist.
- Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) eine mehrlagige Verbundplatte mit einem Wabenkern vorzugsweise aus Aluminium aufweist.
- Bauteil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenflächen (6a) der Öffnungen (6) geschwärzt sind.
- Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von LEDs (5) rasterförmig verteilt in dem Bauteil angeordnet sind.
- Bauteil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (6) koaxial zum Leuchtmittel (4), insbesondere zur LED (5), angeordnet ist.
- Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Öffnung (6) in der Decklage (1 b) kleiner als der Durchmesser des Leuchtmittels umfassend die LED und die Bündelungsmittel.
- Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (6) eine zum Leuchtmittel (4) hin gerichtete trichterförmige Erweiterung besitzt.
- Bauteil nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (6) zu gegenüber liegenden Seiten hin jeweils eine trichterförmige Erweiterung besitzt, wobei die zum Leuchtmittel (4) hin gerichtete trichterförmige Erweiterung einen größeren maximalen Durchmesser als die zur sichtbaren Seite des Bauteils (1) hin gerichtete trichterförmige Erweiterung besitzt.
- Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Leuchtmittel, insbesondere der LED (5), und der Decklage (1b) mehr als 10%, insbesondere mehr als 20%, vorzugsweise mehr als 50%, der Dicke des Bauteils (1) beträgt.
- Bauteil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) ein Akustikpaneel ist.
- Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der zumindest einen Öffnung (6) in dem Paneel 0,05 bis 10 mm, vorzugsweise 1 bis 8 mm, insbesondere 3 bis 6 mm beträgt.
- Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialdichte des Paneels nach außen hin, insbesondere zu seiner sichtbaren Seite hin zunimmt.
- Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Paneel eine Temperaturbeständigkeit von mindestens 75°C, vorzugsweise mindestens 100°C und insbesondere mehr als 115°C aufweist.
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