EP2238387B1 - Led-leuchte mit verstellbarer lichtquelle - Google Patents

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EP2238387B1
EP2238387B1 EP09707191.4A EP09707191A EP2238387B1 EP 2238387 B1 EP2238387 B1 EP 2238387B1 EP 09707191 A EP09707191 A EP 09707191A EP 2238387 B1 EP2238387 B1 EP 2238387B1
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EP
European Patent Office
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heat sink
recess
light source
support element
led
Prior art date
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Not-in-force
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EP09707191.4A
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English (en)
French (fr)
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EP2238387A1 (de
Inventor
Gerald Ladstätter
Erich Schwärzler
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ZUMTOBEL LIGHTING GmbH
Original Assignee
Zumtobel Lighting GmbH Austria
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Publication date
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a luminaire, which has a light source with at least one LED (light emitting diode), and a heat sink for cooling the LED.
  • the light source is mounted adjustable.
  • the LED and the heat sink are relatively rigidly arranged and either the LED and the heat sink can be adjusted together or an optical element, which is arranged in the emission direction in front of the LED, can be adjusted.
  • WO 2005/054696 A1 From the WO 2005/054696 A1 is a luminaire with a ball joint known.
  • a ball head component is held by a coil spring in an associated pan component.
  • the invention is based on the object to provide an LED lamp with an effective cooling of the LED, in which the direction of the light output can be changed and which can be carried out small volume.
  • a luminaire which has a light source with at least one LED and a heat sink for cooling the LED.
  • the light source by means of a joint arrangement, which has a light source associated with the carrier element and a guide element, adjustable, in particular rotatable and / or pivotally mounted.
  • the heat sink has one of the shape of the Carrier element corresponding recess and forms the guide element of the hinge assembly.
  • the joint arrangement has a bolt which serves to mount the carrier element with respect to the heat sink.
  • the joint arrangement forms a ball joint with a spherical joint head and a joint socket, wherein the support element for the light source and the joint head and the recess of the heat sink forms the joint socket.
  • the hinge head is associated with a clamping element for locking the condyle relative to the heat sink.
  • the clamping element can be formed by a locking screw or a clamping plate, which or which cooperates with a the heat sink associated and engaging in a funnel-shaped recess of the condyle bolt.
  • the support member is formed semi-cylindrical and mounted pivotably about an axis within the recess of the heat sink.
  • the recess in this case is also at least substantially semi-cylindrical.
  • the largest surfaces of the carrier element or the recess define a half-cylinder shape. Deviations, as may be caused for example by a bolt or a locking element or the like, which is or in connection with the carrier element or the recess, should be neglected. In the following, it was tacitly assumed that such an approximation with corresponding form information.
  • the carrier element is formed in several parts with a first semicylinder-shaped sub-element and a second semicylinder-shaped sub-element, wherein the first sub-element pivotable about a first axis within the recess the heat sink is mounted and the second sub-element is pivotably mounted in a further recess of the first sub-element about a second axis, which is aligned perpendicular to the first axis.
  • the further recess is accordingly also formed semi-cylindrical.
  • the first sub-element may be formed as a half-shell, wherein the inner surface can be used as a bearing or connecting surface for the second sub-element.
  • the recess of the heat sink is cylindrical, preferably circular cylindrical, and the carrier element is mounted rotatably about a first axis within the recess of the heat sink.
  • the first axis of rotation can coincide with an axis of symmetry of the recess.
  • the light source or the LED is arranged in such a way that its main emission direction encloses an obtuse angle with the main axis of the recess or of the carrier element. In this way, by a rotation of the carrier element in the recess, the emission direction of the lamp can be changed.
  • the light source or the LED can advantageously be arranged on a second carrier element, which is rotatable relative to the first carrier element about a second axis of rotation, the first axis of rotation and the second axis of rotation enclosing an obtuse angle with one another.
  • the two support elements may be cylindrical, wherein the mutually facing abutment surfaces of the cylinder are inclined relative to the respective cylinder axis. In this way, a comparatively large possible adjustment range can be formed for the main emission direction.
  • the light source or the LED is associated with a cup-shaped reflector.
  • the support element with a part of its surface on a part of the surface of the recess directly or "quasi-directly” movable, so only separated by a very small gap, so that thereby a planar "contact area" between the support element and the guide element is formed.
  • the larger the contact area the better the heat can pass from the support element to the guide element.
  • the proportion of the surface of the carrier element which is a boundary to the contact area, is greater than half the total surface area of the carrier element.
  • a cross section of the carrier element along the boundary to the abutment region shows a circular arc, which encloses an angular range of at least 150 °, preferably at least 180 °, for example between 150 ° and 210 °.
  • the contact area has the shape of a half-cylinder.
  • the angle enclosed by the circular arc is advantageously about 360 °, ie represents a circular line.
  • the investment area is filled with a heat paste.
  • the guide element forms a sliding bearing for the carrier element, wherein in the contact area optionally additionally a lubricant is arranged.
  • FIGS. 1 to 4 show sketches to a lamp 2 according to the invention according to a first embodiment. For the sake of clarity, components of the luminaire 2 are partially shown in a cutaway state in the sketches.
  • the luminaire 2 has a light source in the form of an LED 4, as well as a heat sink 6, which serves to cool the LED 4.
  • the LED 4 may be a single LED; but it can also be provided a group of multiple LEDs instead of a single LED.
  • the heat sink 6 is only partially, in fact shown in the cut state.
  • the heat sink 6, for example, in a conventional manner have cooling fins 7.
  • the LED 4 is adjustably mounted by means of a hinge assembly 8. In the embodiment, the LED 4 can be adjusted relative to the heat sink 6 so that thereby the direction of the light output of the lamp 2 is selectively changed.
  • the joint arrangement 8 has a carrier element 10 assigned to the LED 4, as well as a guide element 12.
  • the heat sink 6 has a recess 13 which corresponds to the shape of the carrier element 10.
  • the carrier element 10 thus has a surface area which is congruent with the inner surface of the recess 13 in terms of shape and size.
  • the heat sink 6 forms the guide element 12.
  • the heat sink 6 is only partially shown, as mentioned, and only in half. It is envisaged that the heat sink 6, the carrier element 10 in a cross-section viewed completely annular.
  • the support member 10 comprises completely annular.
  • the LED 4 is arranged in a manner known per se on a carrier board 20 for the LED 4, and the carrier board 20 is arranged on the carrier element 10.
  • the LED 4 is fixed in position relative to the carrier element 10.
  • the hinge assembly 8 allows movement of the support member 10 relative to the guide member 12, so compared to the heat sink 6. Since the LED 4 is connected to the support member 10, by a movement of the support member 10 relative to the guide body 12, the LED 4 can be adjusted. In this way, the main emission of the lamp 2 can be adjusted.
  • the carrier element 10 consists of a good heat-conductive material, so that the heat generated by the LED 4 in the operating state can be effectively derived via the support member 10.
  • a good heat transfer is likewise made possible between the carrier element 10 and the guide element 12, so that the heat as a whole can effectively pass from the LED 4 to the heat sink 6 and in this way a suitable cooling for the LED 4 is possible.
  • the shape of the recess 13 corresponds to the shape of the carrier element 10. It can therefore be provided that the carrier element 10 rests with a part of its surface on at least part of the surface of the recess 13 directly or "quasi-directly” relatively movable , So only separated by a very small gap, so that in this way a flat "contact area" between the support member 10 and the guide member 12 is formed.
  • a heat-conducting paste and / or a lubricant may advantageously be arranged in said gap.
  • the proportion of the surface of the carrier element 10, which represents a boundary to the contact area is greater than half the total surface area of the carrier element 10.
  • the carrier element 10 has substantially the shape of a truncated ball, wherein the carrier board 20 is arranged on the flat surface of the carrier element 10 formed by the gate.
  • the investment area therefore also describes in this case a part of a spherical surface.
  • the diameter of the ball is of the same order of magnitude as that of the carrier board 20 of the LED 4.
  • the carrier element 10 has a diameter which is at most ten times or at most five times the diameter of the carrier board 20.
  • a cross section of the carrier element 10 along the boundary to the contact region generally shows a circular arc.
  • a continuous arc K between the points A and B at the edge of the recess 13 is formed.
  • This arc K includes an angular range of approximately 180 °.
  • a second example of such a circular arc results - with reference to the representation of FIGS. 1 to 4 - In a horizontal section through the lamp 2 at the level of the center of the shape of the support member 10 corresponding ball.
  • the circular arc includes 360 ° and thus represents a circular line.
  • the joint assembly 8 is thus a ball joint with a spherical condyle and a socket, wherein the support member 10 forms the condyle and the recess 13 of the heat sink 6, the joint socket.
  • the joint arrangement 8 can furthermore have a bolt 30 which serves to mount the carrier element 10 in relation to the heat sink 6.
  • a clamping element may be provided for locking the condyle, so the support member 10 relative to the heat sink 6, a clamping element may be provided.
  • a locking screw 22 is provided for this purpose, which is arranged in a bore of the heat sink 6 and the head 23 is disposed on one side of the heat sink 6, which is opposite to that side of the heat sink 6, on which the LED 4 is arranged.
  • the locking screw 22 may be provided, for example, to act on the bolt 30. However, it can also be provided, for example, that it can act directly on the carrier element 10 in a clamping manner.
  • the support member 10 has a funnel-shaped recess 32, the edge of the support plate 20 is opposite.
  • the bolt 30, which optionally serves to support the carrier element 10, engages in the funnel-shaped recess 32 a.
  • the locking screw 22 also engages the funnel-shaped recess 32 and is arranged such that by tightening the locking screw 22 of the bolt 30 and thus the mobility of the support member 10 relative to the heat sink 6 can be limited or prevented.
  • a clamping plate in the manner of a vise for locking the LED 4 with respect to the heat sink 6 may be provided.
  • the LED 4 is associated with a reflector 40.
  • the reflector 40 may for example be arranged directly on the carrier element 10.
  • identical reference numerals are used for analog components.
  • corresponding reference symbols are sometimes provided with a dash or two dashes. Unless stated otherwise, the statements on the first exemplary embodiment apply analogously.
  • a support member 10 ' is provided for the lamp 2', which is formed semi-cylindrical. Accordingly, the corresponding recess 13 'is semi-cylindrical.
  • a cross-section of the support member 10 'due to its shape along the boundary to the abutment region, a circular arc which includes about 180 ° An example of this is the circular arc, with reference to the FIGS. 5 and 6 in a vertical section through the lamp by the in Fig. 5 indicated points A 'and B' results.
  • the carrier element 10 ' is pivotable about an axis S on the heat sink 6', for example by a bolt, as indicated in the figures.
  • the length of said circular arc therefore varies in dependence on the position of the carrier element 10 'relative to the heat sink 6'.
  • the angle ranges preferably specified in this regard may relate, for example, to the maximum arc that can be set in this way.
  • the axis S can coincide with an axis of symmetry of the carrier element 10 'or its main axis.
  • the carrier element 10 ' may be formed in several parts with a first substantially semi-cylindrical partial element 10a, and a second substantially semi-cylindrical partial element 10b, wherein the first partial element 10a is pivotally mounted about a first axis S within the recess 13' of the heat sink 6 'and the second sub-element 10b is pivotably mounted in a further recess of the first sub-element 10a about a second axis S ', which is aligned perpendicular to the first axis S. So that's one way gimbal formed, which allows a pivoting of the LED 4 relative to the heat sink 6 'about two axes.
  • the first sub-element 10a can be designed in this sense as a half-shell, the inner surface is used as a bearing or connecting surface for the second sub-element 10b.
  • a locking of the carrier element 10 'or optionally of the carrier elements 10a and 10b may be provided, for example optionally via retaining tabs 15 of the bolt by means of friction.
  • FIGS. 7 to 11 again a sketch of a third exemplary embodiment of a luminaire 2 "is shown, in which case the recess 13" of the heat sink 6 "is (fully) cylindrical and the support element 10" is rotatably mounted within the recess 13 "about a first axis of rotation R.
  • the carrier element 10 can in turn be lockable by a locking element, for example a locking screw 22", the locking screw 22 "being arranged in a bore in the cooling body 6", so that it can preferably act directly on the carrier element 10 "in a clamping manner ,
  • a locking element for example a locking screw 22
  • the locking screw 22 being arranged in a bore in the cooling body 6
  • a cross-section of the support member 10 "due to its shape along the boundary to the contact area shows a continuous circular arc, for example between the in Fig. 8 indicated two points A “and B", this arc can include due to the cylindrical shape of the support member 10 "turn 360 °, so can represent a circular line.
  • a second support member 11 may be provided, on which the light source or the LED 4 is arranged, wherein the second support member 11 relative to the first support member 10 "about a second axis of rotation R" is rotatably disposed and the first axis of rotation R and the second axis of rotation R 'together include an obtuse angle. This is especially in Fig. 8 indicated.
  • the two carrier elements 10 "and 11 can therefore each have the shape of an obliquely truncated cylinder, the oblique end surfaces adjoining each other and being rotatable relative to one another. ⁇ br/> ⁇ br/> For good heat transfer between these two inclined surfaces, known means can again be provided.
  • the abutment region can in principle be made arbitrarily large, namely by selecting the carrier element 10" and the associated recess 13 "in the heat sink 6" to be correspondingly long or deep.
  • the two support elements 10 "and 11 can also by a suitable choice of the angle of the oblique end faces relative to the respective major axes of the two sub-elements 10" and 11 a large adjustment for the emission of the lamp 2 "are possible.
  • a stud 25 may be provided.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Leuchte, die eine Lichtquelle mit zumindest einer LED (Licht emittierenden Diode) aufweist, sowie einen Kühlkörper zur Kühlung der LED. Die Lichtquelle ist dabei verstellbar gelagert.
  • Bei LED-Leuchten ist es im Allgemeinen grundsätzlich erforderlich zu gewährleisten, dass die von der LED im Betrieb quasi "punktförmig" erzeugte Wärme effektiv abgeführt wird. Üblicherweise ist eine entsprechende LED auf einer Trägerplatine angeordnet, deren Temperatur etwa 80°C nicht überschreiten sollte. Zur Kühlung einer solchen LED sind daher Kühlkörper üblich, die dieser Funktion entsprechend vergleichsweise groß sind.
  • Im Fall von LED-Leuchten, bei denen die Richtung der Lichtabgabe gezielt verändert werden kann, also beispielsweise bei LED-Spots oder LED-Strahlern, ist zur Realisierung dieser Richtungsveränderlichkeit üblicherweise vorgesehen, dass die LED und der Kühlkörper relativ zueinander starr angeordnet sind und entweder die LED und der Kühlkörper gemeinsam verstellt werden können oder ein optisches Element, das in Abstrahlrichtung vor der LED angeordnet ist, verstellt werden kann.
  • Aus der EP 1 357 335 A2 ist eine Leuchte bekannt, bei der eine LED-Lichtquelle über eine Ringkonstruktion verstellbar an einem Kühlkörper gelagert ist.
  • Aus der WO 2005/054696 A1 ist eine Leuchte mit einem Kugelgelenk bekannt. Dabei ist ein Kugelkopfbauteil durch eine Spiralfeder in einem dazugehörigen Pfannenbauteil gehalten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine LED-Leuchte mit einer effektiven Kühlung der LED anzugeben, bei der die Richtung der Lichtabgabe verändert werden kann und die dabei kleinvolumig ausgeführt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den in den unabhängigen Ansprüchen genannten Gegenständen gelöst. Besondere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Gemäß der Erfindung ist eine Leuchte vorgesehen, die eine Lichtquelle mit zumindest einer LED und einen Kühlkörper zur Kühlung der LED aufweist. Dabei ist die Lichtquelle mittels einer Gelenkanordnung, welche ein der Lichtquelle zugeordnetes Trägerelement sowie ein Führungselement aufweist, verstellbar, insbesondere verdreh- und/oder verschwenkbar gelagert. Der Kühlkörper weist eine der Form des Trägerelements entsprechende Ausnehmung auf und bildet das Führungselement der Gelenkanordnung.
  • Auf diese Weise lässt sich - relativ gesehen - eine besonders große Verbindungsfläche für den Wärmefluss von dem Trägerelement zu dem Kühlkörper realisieren, und zwar bei insgesamt kleiner Abmessung der Leuchte, da der Kühlkörper als solcher nicht beweglich angeordnet sein muss.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die Gelenkanordnung einen Bolzen auf, der zur Lagerung des Trägerelements gegenüber dem Kühlkörper dient.
  • Vorteilhaft bildet die Gelenkanordnung ein Kugel-Gelenk mit einem kugelförmigen Gelenkkopf sowie einer Gelenkpfanne, wobei das Trägerelement für die Lichtquelle und den Gelenkkopf und die Ausnehmung des Kühlkörpers die Gelenkpfanne bildet. Hierdurch wird eine besonders große Beweglichkeit bei besonders effektivem Wärmeabtransport von der LED ermöglicht.
  • Vorteilhaft ist dabei dem Gelenkkopf ein Klemmelement zum Arretieren des Gelenkkopfs gegenüber dem Kühlkörper zugeordnet. Das Klemmelement kann dabei durch eine Feststellschraube bzw. ein Klemmblech gebildet sein, welche bzw. welches mit einem dem Kühlkörper zugeordneten und in eine trichterförmige Ausnehmung des Gelenkkopfs eingreifenden Bolzen zusammenwirkt.
  • Vorteilhaft ist das Trägerelement halbzylinder-förmig ausgebildet und um eine Achse verschwenkbar innerhalb der Ausnehmung des Kühlkörpers gelagert. Dementsprechend ist die Ausnehmung in diesem Fall ebenfalls zumindest im Wesentlichen halb-zylinderförmig. Im Wesentlichen soll dabei zum Ausdruck bringen, dass die größten Flächen des Trägerelements bzw. der Ausnehmung eine Halbzylinderform definieren. Abweichungen, wie sie beispielsweise durch einen Bolzen oder ein Feststellelement oder ähnliches hervorgerufen werden können, der bzw. das in Verbindung mit dem Trägerelement bzw. der Ausnehmung steht, sollen hierbei vernachlässigt sein. Im Folgenden sei bei entsprechenden Formangaben jeweils stillschweigend von einer derartigen Näherung ausgegangen.
  • Vorteilhaft ist das Trägerelement mehrteilig mit einem ersten halbzylinder-förmigen Teilelement sowie eine zweiten halbzylinder-förmigen Teilelement ausgebildet, wobei das erste Teilelement um eine erste Achse verschwenkbar innerhalb der Ausnehmung des Kühlkörpers gelagert ist und das zweite Teilelement in einer weiteren Ausnehmung des ersten Teilelements um eine zweite Achse, welche senkrecht zu der ersten Achse ausgerichtet ist, verschwenkbar gelagert ist. Die weitere Ausnehmung ist dementsprechend ebenfalls halb-zylinderförmig ausgebildet.
  • Das erste Teilelement kann dabei als Halbschale ausgebildet sein, wobei deren Innenfläche als Lager- bzw. Verbindungsfläche für das zweite Teilelement genutzt werden kann.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Ausnehmung des Kühlkörpers zylinderförmig, vorzugsweise kreiszylinderförmig, und das Trägerelement um eine erste Achse drehbar innerhalb der Ausnehmung des Kühlkörpers gelagert. Die erste Drehachse kann dabei mit einer Symmetrieachse der Ausnehmung zusammenfallen.
  • Vorteilhaft ist die Lichtquelle bzw. die LED dabei derart angeordnet, dass ihre Hauptabstrahlrichtung mit der Hauptachse der Ausnehmung bzw. des Trägerelements einen stumpfen Winkel einschließt. Auf diese Weise kann durch eine Drehung des Trägerelements in der Ausnehmung die Abstrahlrichtung der Leuchte verändert werden.
  • Dabei kann weiterhin vorteilhaft die Lichtquelle bzw. die LED auf einem zweiten Trägerelement angeordnet sein, welches gegenüber dem ersten Trägerelement um eine zweite Drehachse verdrehbar ist, wobei die erste Drehachse und die zweite Drehachse einen stumpfen Winkel miteinander einschließen. Die beiden Trägerelemente können dabei zylinderförmig ausgebildet sein, wobei die einander zugewandten Anlageflächen der Zylinder gegenüber der jeweiligen Zylinderachse geneigt sind. Auf diese Weise kann für die Hauptabstrahlrichtung ein vergleichsweise großer möglicher Einstellbereich gebildet werden.
  • Vorteilhaft ist der Lichtquelle bzw. der LED ein topfförmiger Reflektor zugeordnet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement mit einem Teil seiner Oberfläche an einem Teil der Oberfläche der Ausnehmung direkt oder "quasi-direkt" beweglich anliegt, also nur durch einen sehr kleinen Spalt getrennt ist, so dass hierdurch ein flächiger "Anlagebereich" zwischen dem Trägerelement und dem Führungselement gebildet ist. Je größer der Anlagebereich ist, desto besser kann im Allgemeinen Wärme von dem Trägerelement zu dem Führungselement übergehen. Beispielsweise kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Anteil der Oberfläche des Trägerelements, der eine Grenze zu dem Anlagebereich darstellt, größer ist als die Hälfte der gesamten Oberfläche des Trägerelements.
  • Es kann vorgesehen sein, dass ein Querschnitt des Trägerelements längs der Grenze zu dem Anlagebereich einen Kreisbogen zeigt, der einen Winkelbereich von wenigstens 150°, vorzugsweise wenigstens 180°, beispielsweise zwischen 150° und 210° einschließt. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn der Anlagebereich die Form eines Halbzylinders aufweist. Hierdurch wird einerseits ein verhältnismäßig großer flächiger Kontakt zwischen dem Trägerelement und dem Führungselement und damit ein guter Wärmeübergang ermöglicht, andererseits wird auch eine für übliche Zwecke in der Regel ausreichende Beweglichkeit für eine Schwenkbewegung des Trägerelements und damit der LED gegenüber dem Führungselement bzw. dem Kühlkörper ermöglicht.
  • Falls der Anlagebereich eine Kugel- oder Vollzylinderform festlegt, beträgt der von dem Kreisbogen eingeschlossene Winkel vorteilhaft etwa 360°, stellt also eine Kreislinie dar.
  • Vorteilhaft ist der Anlagebereich mit einer Wärmepaste ausgefüllt ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Führungselement ein Gleitlager für das Trägerelement bildet, wobei in dem Anlagebereich gegebenenfalls zusätzlich ein Gleitmittel angeordnet ist.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine skizzierte perspektivische Darstellung zu einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchte,
    Fig. 2
    eine Skizze wie Fig. 1, jedoch aus einer anderen Perspektive,
    Figuren 3 und 4
    weitere Skizzen zum ersten Ausführungsbeispiel,
    Figuren 5 und 6
    zwei skizzierte perspektivische Ansichten einer Leuchte gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, und
    Figuren 7 bis 11
    entsprechende Skizzen zu einem dritten Ausführungsbeispiel.
  • Die Figuren 1 bis 4 zeigen Skizzen zu einer erfindungsgemäßen Leuchte 2 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Der besseren Deutlichkeit halber sind in den Skizzen Bauteile der Leuchte 2 teilweise in aufgeschnittenem Zustand gezeigt.
  • Die Leuchte 2 weist eine Lichtquelle in Form einer LED 4 auf, sowie einen Kühlkörper 6, der zur Kühlung der LED 4 dient. Bei der LED 4 kann es sich um eine einzelne LED handeln; es kann aber auch eine Gruppe mehrerer LEDs anstelle einer einzelnen LED vorgesehen sein.
  • In den Figuren 1 bis 4 ist der Kühlkörper 6 jeweils nur teilweise, und zwar in aufgeschnittenem Zustand dargestellt. Der Kühlkörper 6 kann beispielsweise in an sich bekannter Weise Kühlrippen 7 aufweisen. Die LED 4 ist mittels einer Gelenkanordnung 8 verstellbar gelagert. Beim Ausführungsbeispiel kann die LED 4 dabei gegenüber dem Kühlkörper 6 so verstellt werden, dass dadurch die Richtung der Lichtabgabe der Leuchte 2 gezielt verändert wird. Die Gelenkanordnung 8 weist ein der LED 4 zugeordnetes Trägerelement 10 auf, sowie ein Führungselement 12.
  • Der Kühlkörper 6 weist eine Ausnehmung 13 auf, die der Form des Trägerelements 10 entspricht. Das Trägerelement 10 weist also einen Oberflächenbereich auf, der nach Form und Größe kongruent zu der Innenfläche der Ausnehmung 13 ist. Der Kühlkörper 6 bildet das Führungselement 12. In den Skizzen ist der Kühlkörper 6 wie erwähnt nur teilweise dargestellt, und zwar nur zur Hälfte. Es ist vorgesehen, dass der Kühlkörper 6 das Trägerelement 10 in einem Querschnitt betrachtet vollständig ringförmig umfasst. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Kühlkörper 6 in einem Querschnitt durch die Leuchte 2, der normal zu der Hauptabstrahlrichtung der Leuchte 2 bzw. der LED 4 orientiert ist, das Trägerelement 10 vollständig ringförmig umfasst.
  • Beim ersten Ausführungsbeispiel ist die LED 4 in an sich bekannter Weise an einer Trägerplatine 20 für die LED 4 angeordnet und die Trägerplatine 20 ist an dem Trägerelement 10 angeordnet. Im hier gezeigten Beispiel ist die LED 4 lagefest gegenüber dem Trägerelement 10 angeordnet. Die Gelenkanordnung 8 ermöglicht eine Bewegung des Trägerelements 10 gegenüber dem Führungselement 12, also gegenüber dem Kühlkörper 6. Da die LED 4 mit dem Trägerelement 10 verbunden ist, kann durch eine Bewegung des Trägerelements 10 gegenüber dem Führungskörper 12 die LED 4 verstellt werden. Auf diese Weise kann die Hauptabstrahlrichtung der Leuchte 2 verstellt werden.
  • Zwischen der Trägerplatine 20 und dem Trägerelement 10 ist ein guter Wärmeübergang ermöglicht. Hierfür können an sich bekannte Mittel vorgesehen sein.
  • Das Trägerelement 10 besteht aus einem gut wärmeleitfähigen Material, so dass die von der LED 4 im Betriebszustand erzeugte Wärme über das Trägerelement 10 effektiv abgeleitet werden kann.
  • Zwischen dem Trägerelement 10 und dem Führungselement 12 ist ebenfalls ein guter Wärmeübergang ermöglicht, so dass die Wärme insgesamt effektiv von der LED 4 an den Kühlkörper 6 übergehen kann und auf diese Weise eine geeignete Kühlung für die LED 4 möglich ist.
  • Wie erwähnt, entspricht die Form der Ausnehmung 13 der Form des Trägerelements 10. Es kann daher vorgesehen sein, dass das Trägerelement 10 mit einem Teil seiner Oberfläche an zumindest einem Teil der Oberfläche der Ausnehmung 13 direkt oder "quasi-direkt" relativ-beweglich anliegt, also nur durch einen sehr kleinen Spalt getrennt ist, so dass hierdurch ein flächiger "Anlagebereich" zwischen dem Trägerelement 10 und dem Führungselement 12 gebildet ist. In dem genannten Spalt kann gegebenenfalls vorteilhaft eine Wärmeleitpaste und/oder ein Gleitmittel angeordnet sein.
  • Je größer der Anlagebereich ist, desto besser kann im Allgemeinen Wärme von dem Trägerelement 10 zu dem Führungselement 12 übergehen. Beispielsweise kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Anteil der Oberfläche des Trägerelements 10, der eine Grenze zu dem Anlagebereich darstellt, größer ist als die Hälfte der gesamten Oberfläche des Trägerelements 10.
  • Beim ersten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Trägerelement 10 im Wesentlichen die Form einer angeschnittenen Kugel aufweist, wobei die Trägerplatine 20 auf der durch den Anschnitt gebildeten ebenen Fläche des Trägerelements 10 angeordnet ist. Der Anlagebereich beschreibt daher in diesem Fall ebenfalls einen Teil einer Kugelfläche. Im gezeigten Beispiel ist der Durchmesser der Kugel von derselben Größenordnung wie derjenige der Trägerplatine 20 der LED 4. Beispielsweise kann allgemein vorgesehen sein, dass das Trägerelement 10 einen Durchmesser aufweist, der maximal das Zehnfache oder maximal das Fünffache des Durchmessers der Trägerplatine 20 beträgt.
  • Aufgrund der Form des Trägerelements 10 zeigt ein Querschnitt des Trägerelements 10 längs der Grenze zu dem Anlagebereich im Allgemeinen einen Kreisbogen. Wie beispielsweise aus den Figuren 3 und 4 hervorgeht, ist ein derartiger ununterbrochener Kreisbogen K zwischen den Punkten A und B am Rand der Ausnehmung 13 gebildet. Dieser Kreisbogen K schließt einen Winkelbereich von ungefähr 180° ein. Ein zweites Beispiel für einen derartigen Kreisbogen ergibt sich - mit Bezug auf die Darstellung der Figuren 1 bis 4 - bei einem Horizontalschnitt durch die Leuchte 2 auf Höhe des Mittelpunkts der der Form des Trägerelements 10 entsprechenden Kugel. In diesem Fall schließt der Kreisbogen 360° ein und stellt somit eine Kreislinie dar.
  • Durch eine derartige Ausbildung des Anlagebereichs wird einerseits ein verhältnismäßig großer flächiger Kontakt zwischen dem Trägerelement 10 und dem Führungselement 12 und damit ein guter Wärmeübergang ermöglicht, andererseits wird auch eine für übliche Zwecke ausreichende Beweglichkeit für eine Schwenkbewegung des Trägerelements 10 und damit der LED 4 gegenüber dem Führungselement 12 bzw. dem Kühlkörper 6 ermöglicht. Allgemeiner formuliert ist es von Vorteil, wenn ein derartiger Kreisbogen einen Winkel von wenigstens 150° einschließt.
  • Beim ersten Ausführungsbeispiel ist die Gelenkanordnung 8 also ein Kugel-Gelenk mit einem kugelförmigen Gelenkkopf sowie einer Gelenkpfanne, wobei das Trägerelement 10 den Gelenkkopf bildet und die Ausnehmung 13 des Kühlkörpers 6 die Gelenkpfanne.
  • Die Gelenkanordnung 8 kann gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weiterhin einen Bolzen 30 aufweisen, der zur Lagerung des Trägerelements 10 gegenüber dem Kühlkörper 6 dient. Zum Arretieren des Gelenkkopfs, also des Trägerelements 10 gegenüber dem Kühlkörper 6 kann ein Klemmelement vorgesehen sein. Beim gezeigten Beispiel ist hierfür eine Feststellschraube 22 vorgesehen, die in einer Bohrung des Kühlkörper 6 angeordnet ist und deren Kopf 23 auf einer Seite des Kühlkörpers 6 angeordnet ist, die derjenigen Seite des Kühlkörpers 6 gegenüberliegt, auf der die LED 4 angeordnet ist. Die Feststellschraube 22 kann beispielsweise dafür vorgesehen sein, auf den Bolzen 30 zu wirken. Es kann jedoch beispielsweise auch vorgesehen sein, dass sie direkt klemmend auf das Trägerelement 10 wirken kann.
  • Bei dem in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Beispiel weist das Trägerelement 10 eine trichterförmige Ausnehmung 32 auf, deren Rand der Trägerplatine 20 gegenüberliegt. Der Bolzen 30, der gegebenenfalls der Lagerung des Trägerelements 10 dient, greift dabei in die trichterförmige Ausnehmung 32 ein. Die Feststellschraube 22 greift ebenfalls in die trichterförmige Ausnehmung 32 ein und ist dabei derart angeordnet, dass durch ein Festziehen der Feststellschraube 22 der Bolzen 30 und damit die Beweglichkeit des Trägerelements 10 gegenüber dem Kühlkörper 6 beschränkt oder verhindert werden kann.
  • Anstelle einer Feststellschraube kann beispielsweise auch ein Klemmblech nach Art eines Schraubstocks zur Arretierung der LED 4 gegenüber dem Kühlkörper 6 vorgesehen sein.
  • Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist der LED 4 ein Reflektor 40 zugeordnet. Der Reflektor 40 kann beispielsweise direkt an dem Trägerelement 10 angeordnet sein. Bei den im Folgenden dargestellten weiteren Ausführungsbeispielen sind jeweils für analoge Bauteile identische Bezugszeichen verwendet. Bei wesentlichen Abweichungen zwischen den Ausführungsbeispielen sind teilweise entsprechende Bezugszeichen mit einem Strich oder zwei Strichen versehen. Soweit nicht anders angegeben, gelten die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel jeweils analog.
  • Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, das in den Figuren 5 und 6 skizziert ist, ist für die Leuchte 2' ein Trägerelement 10' vorgesehen, das halb-zylinderförmig ausgebildet ist. Dementsprechend ist auch die entsprechende Ausnehmung 13' halb-zylinderförmig.
  • Auch in diesem Fall zeigt ein Querschnitt des Trägerelements 10' aufgrund seiner Form längs der Grenze an den Anlagebereich einen Kreisbogen, der etwa 180° einschließt: Ein Beispiel hierfür stellt der Kreisbogen dar, der sich mit Bezug auf die Figuren 5 und 6 bei einem Vertikalschnitt durch die Leuchte durch die in Fig. 5 angedeuteten Punkten A' und B' ergibt.
  • Das Trägerelement 10' ist um eine Achse S verschwenkbar am Kühlkörper 6' gelagert, beispielsweise durch einen Bolzen, wie in den Figuren angedeutet. Die Länge des genannten Kreisbogens schwankt daher in Abhängigkeit von der Stellung des Trägerelements 10' relativ zu dem Kühlkörper 6'. Die diesbezüglich vorzugsweise angegebenen Winkelbereiche können sich beispielsweise auf den auf diese Weise maximal einstellbaren Kreisbogen beziehen.
  • Die Achse S kann mit einer Symmetrieachse des Trägerelements 10' bzw. dessen Hauptachse zusammenfallen.
  • Das Trägerelement 10' kann dabei mehrteilig mit einem ersten im Wesentlichen halbzylinderförmigen Teilelement 10a, sowie einem zweiten im Wesentlichen halbzylinderförmigen Teilelement 10b ausgebildet sein, wobei das erste Teilelement 10a um eine erste Achse S verschwenkbar innerhalb der Ausnehmung 13' des Kühlkörpers 6' gelagert ist und das zweite Teilelement 10b in einer weiteren Ausnehmung des ersten Teilelements 10a um eine zweite Achse S', welche senkrecht zu der ersten Achse S ausgerichtet ist, verschwenkbar gelagert ist. Auf diese Weise ist also eine kardanische Aufhängung gebildet, die eine Verschwenkbarkeit der LED 4 relativ zu dem Kühlkörper 6' um zwei Achsen ermöglicht.
  • Das erste Teilelement 10a kann in diesem Sinne als Halbschale ausgeführt sein, dessen Innenfläche als Lager- bzw. Verbindungsfläche für das zweite Teilelement 10b genutzt ist.
  • Eine Arretierung des Trägerelement 10' bzw. gegebenenfalls der Trägerelemente 10a und 10b kann beispielsweise gegebenenfalls über Haltelaschen 15 der Bolzen mittels Reibung vorgesehen sein.
  • In den Figuren 7 bis 11 ist wiederum skizzenhaft ein drittes Ausführungsbeispiel einer Leuchte 2" gezeigt. In diesem Fall ist die Ausnehmung 13" des Kühlkörpers 6" (voll-)zylinderförmig ausgebildet und das Trägerelement 10" ist um eine erste Drehachse R drehbar innerhalb der Ausnehmung 13" gelagert.
  • Das Trägerelement 10" kann in diesem Fall wiederum von einem Feststellelement, beispielsweise einer Feststellschraube 22" feststellbar sein, wobei die Feststellschraube 22" in einer Bohrung in dem Kühlkörper 6" angeordnet ist, so dass sie vorzugsweise direkt auf das Trägerelement 10" klemmend einwirken kann.
  • Auch in diesem Fall zeigt ein Querschnitt des Trägerelements 10" aufgrund seiner Form längs der Grenze an den Anlagebereich einen ununterbrochenen Kreisbogen, beispielsweise zwischen den in Fig. 8 angedeuteten beiden Punkten A" und B", wobei dieser Kreisbogen aufgrund der Zylinderform des Trägerelements 10" wiederum 360° einschließen kann, also eine Kreislinie darstellen kann.
  • Weiterhin kann in diesem Fall - wie in den Figuren 7 bis 11 angedeutet - ein zweites Trägerelement 11 vorgesehen sein, an dem die Lichtquelle bzw. die LED 4 angeordnet ist, wobei das zweite Trägerelement 11 gegenüber dem ersten Trägerelement 10" um eine zweite Drehachse R" verdrehbar angeordnet ist und die erste Drehachse R und die zweite Drehachse R' miteinander einen stumpfen Winkel einschließen. Dies ist insbesondere in Fig. 8 angedeutet.
  • Die beiden Trägerelemente 10" und 11 können also jeweils die Form eines schräg beschnittenen Zylinders aufweisen, wobei die schrägen Endflächen aneinandergrenzen und zueinander drehbar sind. Für einen guten Wärmeübergang zwischen diesen beiden schrägen Flächen können wiederum an sich bekannte Mittel vorgesehen sein.
  • Bei dieser Ausführungsform kann der Anlagebereich aufgrund der Zylinderform des Trägerelements 10" prinzipiell beliebig groß gestaltet werden, und zwar indem das Trägerelement 10" und die dazugehörige Ausnehmung 13" in dem Kühlkörper 6" entsprechend lang bzw. tief gewählt werden. Bei der Variante mit den zwei Trägerelementen 10" und 11 kann zudem durch geeignete Wahl der Winkel der schrägen Endflächen relativ zu den jeweiligen Hauptachsen der beiden Teilelemente 10" und 11 ein großer Einstellbereich für die Abstrahlrichtung der Leuchte 2" ermöglicht werden.
  • Zur Feststellung des zweiten Trägerelements 11 gegenüber dem ersten Trägerelement 10" kann eine Stiftschraube 25 vorgesehen sein.
    • Bezugszeichenliste
    • 2, 2', 2"
    Leuchte
    4
    LED
    6, 6', 6"
    Kühlkörper
    8
    Gelenkanordnung
    10, 10', 10"
    Trägerelement
    10a
    erstes Teilelement
    10b
    zweites Teilelement
    12
    Führungselement
    13, 13', 13"
    Ausnehmung in dem Kühlkörper
    15
    Haltelaschen
    20
    Trägerplatine für die LED
    22,22'
    Feststellschraube
    23
    Kopf der Feststellschraube
    32
    trichterförmige Ausnehmung
    40
    Reflektor

Claims (12)

  1. Leuchte, aufweisend
    • eine Lichtquelle mit zumindest einer LED (4) und
    • einen Kühlkörper (6, 6', 6") zur Kühlung der LED (4),
    wobei die Lichtquelle (4) mittels einer Gelenkanordnung (8), welche ein der Lichtquelle (4) zugeordnetes Trägerelement (10, 10', 10 ") sowie ein Führungselement (12) aufweist, verstellbar, insbesondere verdreh- und/oder verschwenkbar gelagert ist und wobei der Kühlkörper (6, 6', 6") eine der Form des Trägerelements (10, 10', 10 ") entsprechende Ausnehmung (13, 13', 13") aufweist und das Führungselement (12) der Gelenkanordnung (8) bildet,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Gelenkanordnung (8) einen Bolzen (30) aufweist, der zur Lagerung des Trägerelements (10) gegenüber dem Kühlkörper (6) dient.
  2. Leuchte nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Gelenkanordnung (8) ein Kugel-Gelenk mit einem kugelförmigen Gelenkkopf sowie einer Gelenkpfanne bildet, wobei das Trägerelement (10) für die Lichtquelle (4) den Gelenkkopf und die Ausnehmung (13) des Kühlkörpers (6) die Gelenkpfanne bildet.
  3. Leuchte nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass dem Gelenkkopf ein Klemmelement (22) zum Arretieren des Gelenkkopfs gegenüber dem Kühlkörper (6) zugeordnet ist.
  4. Leuchte nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Klemmelement durch eine Feststellschraube (22) bzw. ein Klemmblech gebildet ist, welche bzw. welches mit einem dem Kühlkörper (6) zugeordneten und in eine trichterförmige Ausnehmung (32) des Gelenkkopfs eingreifenden Bolzen (30) zusammenwirkt.
  5. Leuchte nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Trägerelement (10') halbzylinder-förmig ausgebildet und um eine Achse (S) verschwenkbar innerhalb der Ausnehmung (13') des Kühlkörpers (6') gelagert ist.
  6. Leuchte nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Trägerelement (10') mehrteilig mit einem ersten halbzylinder-förmigen Teilelement (10a) sowie einem zweiten halbzylinder-förmigen Teilelement (10b) ausgebildet ist,
    wobei
    • das erste Teilelement (10a) um eine erste Achse (S) verschwenkbar innerhalb der Ausnehmung (13') des Kühlkörpers (6') gelagert ist und
    • das zweite Teilelement (10b) in einer weiteren Ausnehmung des ersten Teilelements (10a) um eine zweite Achse (S'), welche senkrecht zu der ersten Achse (S) ausgerichtet ist, verschwenkbar gelagert ist.
  7. Leuchte, aufweisend
    • eine Lichtquelle mit zumindest einer LED (4) und
    • einen Kühlkörper (6, 6', 6") zur Kühlung der LED (4),
    wobei die Lichtquelle (4) mittels einer Gelenkanordnung (8), welche ein der Lichtquelle (4) zugeordnetes Trägerelement (10, 10', 10") sowie ein Führungselement (12) aufweist, verstellbar, insbesondere verdreh- und/oder verschwenkbar gelagert ist und wobei der Kühlkörper (6, 6', 6") eine der Form des Trägerelements (10, 10', 10 ") entsprechende Ausnehmung (13, 13', 13 ") aufweist und das Führungselement (12) der Gelenkanordnung (8) bildet,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ausnehmung (13") zylinderförmig ist und das Trägerelement (10") um eine erste Drehachse (R) drehbar innerhalb der Ausnehmung des Kühlkörpers (6") gelagert ist.
  8. Leuchte nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Lichtquelle (4) auf einem zweiten Trägerelement (11) angeordnet ist, welches gegenüber dem ersten Trägerelement (10") um eine zweite Drehachse (R') verdrehbar ist, wobei die erste Drehachse (R) und die zweite Drehachse (R') einen stumpfen Winkel miteinander einschließen.
  9. Leuchte nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass beide Trägerelemente (10", 11) zylinderförmig ausgebildet sind, wobei die einander zugewandten Anlageflächen der Zylinder gegenüber der jeweiligen Zylinderachse geneigt sind.
  10. Leuchte nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Lichtquelle bzw. der LED (4) ein topfförmiger Reflektor (40) zugeordnet ist.
  11. Leuchte nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Anlagebereich zwischen dem Trägerelement (10, 10', 10") und dem Führungselement (12) mit einer Wärmeleitpaste ausgefüllt ist.
  12. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Querschnitt des Trägerelements (10, 10', 10 ") längs der Grenze zu dem Anlagebereich zwischen dem Trägerelement (10, 10', 10 ") und dem Führungselement (12) einen Kreisbogen zeigt, der einen Winkelbereich von wenigstens 150°, vorzugsweise wenigstens 180° einschließt.
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