DE20008944U1

DE20008944U1 - Leuchteinheit

Info

Publication number: DE20008944U1
Application number: DE20008944U
Authority: DE
Original assignee: Ebt Optronic & Co KG GmbH
Current assignee: Cml Technologies & Co Kg De GmbH
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2000-05-22
Publication date: 2000-11-30
Anticipated expiration: 2010-05-23

Description

	Ff-E'B-VE &.KVO	* · · ·	Telefon	Patente und Marken
	RECHTSANWÄLTE · PATENTANWÄLTE	Telefax	Postfach 12 15 19
Patentanwälte	Rechtsanwälte	E-Mail	D-68066 Mannheim
DIPL.-PHYS. HANS KLOSE	DR. GERHARD REBLE		0621 -41977-50/-54
DIPL.-ING. MEINRAD SCHMITT	CHRISTIAN SCHULTZE		0621 -41977-88
	DR. JOHANN OSSING	rebleklose@regio-irrfo.de
	DR. HELMUT-THOMAS KILPPER
	DR. RALF-DIETMAR HÄRER

Anmelderin:

EBT Optronic GmbH & Co. KG Robert-Bunsen-Straße 1

D-67098 Bad Dürkheim Leuchteinheit

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leuchteinheit gemäß den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Aus dem europäischen Patent gemäß EP 0 557 776 B1 ist eine derartige Leuchteinheit bekannt, welche ein lichtdurchlässiges Gehäuse in Form einer Kappe und zumindest ein in dieser angeordnetes Leuchtelement enthält. Das Leuchtelement ist insbesondere als eine Leuchtdiode, kurz LED, ausgebildet und in einem Ringkörper angeordnet, welcher zwischen der Kappe und einer Schutzhülse festgelegt ist. In der Schutzhülse können ferner elektronische Bauteile, wie Widerstände, Kondensatoren ebenso angeordnet sein, wie die elektrischen Anschlüsse, welche durch die Schutzhülse nach außen geführt sind. Derartige Leuchteinheiten können beispielsweise in Schalttafeln oder an Maschinen zur sichtbaren Darstellung von Betriebszuständen, wie z.B. Störung oder Stopp oder sonstigen Funktionen zum Einsatz gelangen. Desweiteren sind zur weithin sichtbaren Darstellung von Betriebszuständen an Maschinen sogenannte Signalampeln oder Signalsäulen im Einsatz, wobei regelmäßig mehrere Module übereinander angeordnet werden können. Die einzelnen Module weisen hierbei eine entsprechende Formgebung auf und können stapelbar angeordnet werden, wobei die Reihenfolge der einzelnen Signalfarben der jeweiligen Module nach Bedarf vorgegeben werden können. Derartige Leuchteinheiten oder Module enthalten als Leuchtelement regelmäßig eine Glühlampe oder LED. Die Fertigung und Montage der vorbekannten Leuchteinheiten erfordern einen

erheblichen Aufwand, wobei zusätzliche Maßnahmen zur Festlegung und Verbindung der Leuchtelemente und der elektronischen Bauteile getroffen werden müssen.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Leuchteinheit der genannten Art auszubilden, daß mit geringem konstruktiven Aufwand eine einfache und gleichwohl funktionssichere Fertigung gewährleistet ist. Die Anordnung und Befestigung des Leuchtelements sowie ggf. notwendiger elektronischer Bauteile soll in einfacher Weise durchführbar sein und ferner soll die Anordnung und Herstellung der elektrischen Verbindungen und Anschlüsse problemlos durchführbar sein. Die herzustellenden Verbindungen sollen schnell und ohne zusätzlichen Materialaufbau herstellbar sein und insgesamt soll die Leuchteinheit einen kompakten und funktionsgerechten Aufbau aufweisen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Die erfindungsgemäße Leuchteinheit zeichnet sich durch eine einfache und mit geringem Aufwand zu fertigenden Aufbau aus. Das Leuchtelement und ggf. zugeordnete elektronische Bauteile sind auf wenigstens einer Platine angeordnet, welche innerhalb des zumindest teilweise lichtdurchlässigen bzw. transparenten Kunststoffgehäuses angeordnet ist. In besonders zweckmäßiger Weise sind drei nach Art eines gleichschenkeligen Dreiecks angeordnete Platinen vorgesehen, welche im wesentlichen parallel zur Längsachse des Gehäuses angeordnet sind und jeweils Lötfahnen oder Lötflächen zur Verbindung aufweisen. Die Lötfahnen oder Lötflächen sind in vorteilhafterweise jeweils an zwei einander zugeordneten benachbarten und/oder aneinander liegenden Längskanten der jeweiligen Platine angeordnet, wobei mittels Lötverbindungen die mechanische und/oder elektrische Verbindung der benachbarten Platinen erreicht ist. Das Gehäuse ist in vorteilhafter Weise als eine Kunststoffhülse ausgebildet, welche wenigstens eine erste Ausnehmung zur zumindest teilweisen Aufnahme des Leuchtelements und/oder wenigstens eine zweite Ausnehmung mit einer Anlagefläche für einen Teil der Platine enthält. Die Geometrie der ersten Ausnehmung ist auf das Leuchtelement abgestimmt, welches zumindest teilweise bevorzugt radial nach außen in die Ausnehmung hineinragt. Die erste und/oder zweite Ausnehmungen sind inbesondere als vom inneren Hohlraum radial nach außen gerichtete Längsnuten derart ausgebildet, daß das Einschieben der Platine oder Platinen in den inneren Hohlraum in Richtung der Längsachse ermöglicht ist. Die Achse des Leuchtelements steht in vorteilhafterweise im wesentlichen orthogonal zur Längsachse der Kappe oder Kunststoffhülse, welche zumindest im Bereich des Leuchtelements transparent ausgebildet ist. Die Leuchteinheit

·· ·■·■»■· 3 *» *·· Si* "if"

ist in vorteilhafterweise als Modul ausgebildet, wobei insbesondere durch Farbgebung des Gehäuses bzw. der Kappe oder Kunststoffhülse die jeweils gewünschte Farbe wie rot, gelb, grün oder dergleichen vorgegeben ist.

Weiterbildungen und besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne daß insoweit eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Leuchteinheit quer zur Längsachse,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Gehäuse in der Schnittebene A gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Leuchteinheit,

Fig. 4 eine schematische Ansicht der Platinen,

Fig. 5 vergrößert das Detail B gemäß Fig. 4,

Fig. 6, 7 schematische Darstellungen der Platinen während der Montage.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Leuchteinheit in einer Schnitteben quer zu einer Längsachse 2 eines Gehäuses 4, welches inbesondere als eine transparente Kappe oder Kunststoffhülse ausgebildet ist. Das Gehäuse 4 enthält innen einen Hohlraum 6, in welchem drei Platinen 8-10 angeordnet sind. Die Platinen 8-10 sind im wesentlichen übereinstimmend ausgebildet und im wesentlichen parallel zur Längsachse 2 in einem gleichschenkeligen Dreieck angeordnet. Die Platinen enthalten jeweils auf ihrer von der Längsachse 2 angewandten Seite wenigstens ein Leuchtelement 12-14, welche inbesondere als Leuchtdioden bzw. LED ausgebildet sind. Die Leuchtelemente 12-14 sind in geeigneterweise mit den jeweiligen Platinen oder Leiterplatten 8-10 mechanisch und elektrisch verbunden, wobei die Platinen 8-10 in entsprechender Weise elektrische Leiterbahnen sowie Anschlüsse zur Verbindung mit einem Sockel aufweisen. Ferner enthalten die Platinen 8-10, in zweckmäßiger Weise auf ihren der Längsachse 2 zugewandten Innenseite, elektronische Bauteile, wie beispielsweise Widerstände 16-18

oder dergleichen, welche wiederum in geeigneter Weise mit den Leiterbahnen und/oder den Leuchtelementen 12-14 verbunden sind. Die in einem gleichschenkeligen Dreieck angeordneten Platinen 8-10 sind von der offenen Seite her in Richtung der Längsachse 2 in den Hohlraum 6 eingesetzt.

Das Gehäuse 4 enthält drei innenliegende, erste Ausnehmungen 20-22, welche zumindest teilweise parallel zur Längsachse 2 verlaufen, als vom Hohlraum 6 radial nach außen weisende Längsnuten ausgebildet sind und in welche die jeweiligen Leuchtelemente 12-14 hineinragen. Das Gehäuse 4 ist zumindest im Bereich der Leuchtelemente 12-14 transparent ausgebildet, so daß das von den Leuchtelementen 12-14 ausgesandte Licht nach außen strahlen kann. Da die hier nicht weiter dargestellten Leuchtkörper der einzelnen Leuchtelemente 12-14 von der Längsachse 2 einen vergleichsweise großen Abstand aufweisen, ist eine gute Rundum-Sichtbarkeit gewährleistet.

Der Hohlraum 6 enthält ferner zweite Ausnehmungen 24-26, welche gleichfalls als radial nach außen weisende Längsnuten ausgebildet sind und in welche die jeweiligen Platinen 8-10 mit ihren Längskanten hineinragen. Diese zweiten Ausnehmungen 24-26 weisen jeweils zwei Anlageflächen 28, 29 auf, welche im wesentlichen parallel zur Längsachse 2 verlaufen und zueinander einen vorgegebenen Winkel 30 von zumindest näherungsweise 60° entsprechend der gleichschenkeligen Anordnung der drei Platinen 8-10 aufweisen. Die zweiten Ausnehmungen 24-26 und/oder die genannten jeweiligen Anlageflächen 28, 29 gewährleisten eine stabile und funktionssichere Aufnahme und Halterung der drei Platinen 8-10 und der darauf angeordneten Leuchtelemente 12-14. Bei der Montage werden somit in besonders einfacher Weise die miteinander zuvor verbundenen Platinen samt den Leuchtelementen 12-14 und ggf. den elektronischen Bauteilen 16-18 von der offenen Seite her in den Hohlraum 6 des Gehäuses 4 eingeschoben. Mit ihren Stirnkanten, welche beispielsweise vor der Zeichenebene liegen, gelangen die Platinen 8-10 an einer gleichfalls vor der Zeichenebene liegenden Endfläche des Hohlraumes 6 des Gehäuses 4 zur Anlage. Die hinter der Zeichenebene liegenden Endflächen der Platinen können mittels eines mit dem Gehäuse 4 zu verbindenden Sockels oder sonstigen Arretierungsmitteln festgelegt werden. Die Platinen 8-10 sind erfindungsgemäß die Träger der Leuchtelemente 12-14 und ggf. weiterer elektronische Bauteile sowie elektrischer Anschlüsse, wobei mittels des transparenten Gehäuses 4 ein funktionssicherer Schutz vor direkter Berührung und somit eine hohe elektrische Sicherheit gewährleistet ist.

• ·

• a

Obgleich die vorstehend erläuterte gleichschenkelige Anordnung von drei Platinen sich als besonders zweckmäßig erwiesen hat, kann im Rahmen der Erfindung auch eine andere Anzahl von Platinen vorgesehen sein. So kann beispielsweise eine einzige Platine vorgesehen sein, deren seitliche Längsränder in zwei diametral liegende zweite Ausnehmungen eingreifen. Die ersten Ausnehmungen für die Leuchtelemente liegen bei einer solchen Ausführungsform gleichfalls diametral, und zwar um 90° bezogen auf die Längsachse zu den zweiten Ausnehmungen versetzt, wobei zweckmäßig auf beiden Seiten dieser einzigen Platine jeweils ein Leuchtelement angeordnet ist. Ferner können beispielsweise auch vier Platinen vorgesehen sein, welche jeweils rechtwinklig zueinander angeordnet sind, wobei die zweiten Ausnehmungen zur Aufnahme der jeweiligen Platinen Längskanten-Anlageflächen aufweisen, welche im wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufen. Unabhängig von der jeweiligen Anzahl der Platinen sind erfindunsgemäß deren Längskanten in den erläuterten zweiten Ausnehmungen festgelegt, während die jeweiligen Leuchtelemente in die korrespondierend ausgebildeten ersten Ausnehmungen des Gehäuses hineinragen.

Fig. 2 zeigt in einer axialen Schnittebene das Gehäuse 4 ohne die Platinen. Das transparente Gehäuse ist topfartig ausgebildet und besitzt die bereits erwähnte Endfläche 32, an welchem der Hohlraum 6 endet. Wie ersichtlich, ist das Gehäuse 4 am anderen Ende offen, so daß von dort her die Platinen in den Hohlraum bei der Montage eingeschoben werden können. Das Gehäuse 4 enthält ferner im Bereich des letztgenannten Endes außen eine Ringschulter 34, in deren Bereich in bekannter Weise ein hier nicht weiter dargestellter Sockel befestigt werden kann. Der Sockel dient zur axialen Arretierung und Festlegung der Platinen und ferner in üblicher Weise zur Kontaktierung und zum elektrischen Anschluß. Die erste Ausnehmung 20 und ebenso die Anlageflächen 28, 29 der beiden voneinander beabstandeten zweiten Ausnehmungen sind hier gut zu erkennen.

Die perspektivische Ansicht gemäß Fig. 3 zeigt das topfförmig ausgebildete, transparente Gehäuse 4, dessen einteilig ausgebildeter Boden 36 innen die erwähnte Endfläche aufweist. Wie ersichtlich, enthält das Gehäuse 4 anschließend an die Ringschulter 34 Segmente 38, welche einen reduzierten Außendurchmesser aufweisen und zum Einsetzen in den erwähnten Sockel vorgesehen sind.

Fig. 4 - 7 zeigen die Fertigung und den Aufbau der drei Platinen 8-10. Die Platinen 8-10 werden gemäß Fig. 4 gemeinsam aus einer einteiligen Leiterplatte hergestellt, wobei in bekannterj Weise die Leiterbahnen, Lötpunkte, Durchkontaktierungen oder dergleichen vorgesehen sind. Wesentlich ist hierbei, daß an den Längskanten 40, 41 der jeweiligen

Platinen 8-10 Lötfahnen oder Lötflächen 42-47 vorgesehen sind, welche gemäß Fig. 7 nach entsprechender Positionierung der Platinen 8-10 deren gegenseitige Verlötung ermöglichen, um mechanische und/oder elektrische Verbindungen zwischen den Platinen 8-10 herzustellen. Die Lötflächen und die Lötpunkte liegen innerhalb des aus den drei Platinen gebildeten Hohlkörpern, so daß das Einschieben in das Gehäuse ungehindert ermöglicht wird. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, sind in sämtlichen Ecken der jeweiligen Platinen 8-10 derartige Lötfahnen vorhanden, so daß an allen Ecken die jeweils benachbarten Platinen 8-10 durch Löten miteinander verbunden sind. Fig. 5 zeigt vergrößert das Detail B, wobei im Bereich der Längskanten 40, 41 der benachbarten Platinen 9, 10 eine Schwächungszone 50 vorgesehen ist, entlang welcher gemäß Fig. 6 die Platinen aus der zunächst gemeinsamen Ebene herausgeschwenkt werden können, und zwar in die gemäß Fig. 7 dargestellten Positionen nach Art eines gleichseitigen Dreiecks. Nachfolgend werden die benachbarten Lötfahnen, zweckmäßig sämtlicher Ecken, miteinander verlötet. Es sei festgehalten, daß in Fig. 4 - 7 der Einfachheit halber weder die Leuchtelemente noch die elektronischen Bauteile dargestellt sind, mit welchen die Platinen 8-10 noch während der gemeinsamen Ausrichtung der gleichen Ebene entsprechend Fig. 4 bestückt werden.

• · -7 .

Bezugszeichen

2	Langsachse
4	Gehäuse / Kunststoffhülse / Kappe
6	Hohlraum
8-10	Platine
12-14	Leuchtelement
16-18	Widerstand / elektronisches Bauteil
20-22	erste Ausnehmung
24-26	zweite Ausnehmung
28, 29	Anlagefläche
30	Winkel
32	innere Endfläche
34	Ringschulter
36	Boden
38	Segment
40, 41	Längskante
42-47	Lötfahne / Lötfläche
50	Schwächungszone

Claims

1. Leuchteinheit, enthaltend wenigstens ein Leuchtelement (12-14), insbesondere eine LED, welche in einem zumindest teilweise transparenten Gehäuse (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuchtelement (12-14) auf einer Platine (8-10) angeordnet ist, daß das Gehäuse (4) eine erste Ausnehmung (20-22) aufweist, in welche das Leuchtelement (12-14) hineinragt, und daß das Gehäuse (4) wenigstens eine zweite Ausnehmung (24-26) aufweist, in welche die Platine (8-10) mit einer Längskante (40, 41) hineinragt.

2. Leuchteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ausnehmung (20-22) und/oder die zweite Ausnehmung (24-26) als Längsnuten ausgebildet sind, welche vom inneren Hohlraum (6) des Gehäuses (4) radial nach außen gerichtet sind.

3. Leuchteinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Platinen (8-10) vorgesehen sind, welche im Bereich ihrer Längskanten (40, 41) Lötflächen oder Lötfahnen (42-47) aufweisen, wobei die einander zugeordneten Lötflächen oder Lötfahnen benachbarter Platinen mittels Lötung miteinander verbunden sind.

4. Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß drei Platinen (8-10) nach Art eines gleichschenkeligen Dreiecks im Inneren des Gehäuses (4) angeordnet sind.

5. Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei benachbarte Platinen (8-10) aus einer gemeinsamen Leiterplatte bestehen, welche im Bereich der benachbarten Längskanten (40, 41) eine Schwächungszone (50) derart aufweist, daß die Platinen (8-10) in eine vorgegebene Winkelposition zueinander bringbar sind.

6. Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) zumindest näherungsweise topfartig ausgebildet ist und daß die wenigstens eine Platine (8-10) vom offenen Ende her in den inneren Hohlraum (6) des Gehäuses (4) eingesetzt ist.