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Dokumentenidentifikation DE202007003973U1 19.07.2007
Titel Lichtmodul für ein Glasbausteinrahmensystem und Glasbausteinrahmensystem
Anmelder Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, 81543 München, DE
DE-Aktenzeichen 202007003973
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 19.07.2007
Registration date 14.06.2007
Application date from patent application 19.03.2007
IPC-Hauptklasse F21S 2/00(2006.01)A, F, I, 20070319, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F21V 29/00(2006.01)A, L, I, 20070319, B, H, DE   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf modulare Lichtsysteme, im speziellen auf Glasbausteinrahmensysteme mit beleuchteten Glasbausteinen.

Stand der Technik

Aus der WO 2006/100551 ist ein System zum Legen von Mosaikbausteinen bekannt, bei dem die Bausteine von einem Rahmen aufgenommen werden. Der Rahmen kann einfach und zweckmäßig vorverlegt werden, und die Bausteine werden formschlüssig eingelegt. In jüngerer Zeit wurden als Mosaikbausteine vermehrt lichtdurchlässige Scheiben aus einem Glasartigen Material eingesetzt, wie sie z.B in der US D477.884S beschrieben sind. Diese Scheiben besitzen eine sehr schöne und edle Oberflächenoptik, jedoch nutzen sie die ihnen eigene Struktur nur unvollkommen aus, da sie nur von außen beleuchtet werden, und der optische Eindruck nur durch den reflektierten Lichtanteil zum Ausdruck kommt.

Aufgabe

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, das System so weiterzubilden, dass die Kacheln von der dem Benutzer abgewandten Seite beleuchtet werden, so dass sich der Anschein ergibt, als ob sie selber leuchten würden. Dabei soll das System modular aufgebaut und einfach zu installieren sein.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Glasbausteinrahmensystem mit den Merkmalen, wie sie in den Ansprüchen 1 und 11 beschrieben sind.

Das erfindungsgemäße Glasbausteinsystem besteht aus einer Vielzahl von an sich bekannten Rahmenteilen, die aber in einer Weise weiterentwickelt sind, dass die Stromversorgung für eine Vielzahl von Lichtquellen integriert ist, und die Lichtquellen selber in mannigfaltiger Weise innerhalb des Glasbausteinsystems angeordnet werden können.

Die Lichtquellen sind dabei vorzugsweise LED-Module.

Das erfindungsgemäße Glasbausteinrahmensystem vereint die mechanische und die elektrische Verbindung miteinander. Dabei wird beim Zusammensetzen des Systems automatisch auch ein Stromkreis zusammengesetzt, über den die Lichtquellen mit Leistung versorgt werden.

Das System kann z.B. aus verschiedenen Grundbausteinen bestehen. Beim bevorzugten System gibt es einen Grundrahmen, in den die lichtdurchlässige Scheibe eingesetzt wird. In diesem Rahmen sind die Aussparungen für die Lichtquellen bereits auf allen 4 Seiten enthalten.

Zwischen den Rahmen verläuft ein tragendes Raster aus Verbindungskreuzen und Zwischensegmenten. Diese halten die Rahmenelemente zusammen und geben dem ganzen System Stabilität. In die Verbindungskreuze und die Zwischensegmente sind die Leiterbahnen eingearbeitet, die beim Zusammenstecken einen elektrischen Kontakt ausbilden. Damit ist das gesamte Raster mit einem Leiterbahnsystem durchzogen, so dass an jeder Stelle des Rasters eine Stromversorgung der Lichtquellen gewährleistet ist.

Zur Vereinfachung der Ausführung ist das System vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, so dass das Leiterbahnsystem leicht und kostengünstig zu integrieren ist.

Die Lichtquellen können an geeigneter Stelle in das Glasbausteinrahmensystem integriert werden. Bevorzugt werden sie in die Zwischensegmente eingesetzt, die in der Mitte der Seitenkanten der lichtdurchlässige Kacheln angeordnet sind und im allgemeinen ,Spacer' genannt werden.

In bevorzugter Weise gibt es zwei verschiedene Spacer. Zum ersten normale Spacer ohne Beleuchtungsmöglichkeit, die lediglich Leiterbahnen zwischen den Anschlusssteckern besitzen. Zum anderen gibt es Lichtmodule, in die eine oder mehrere Lichtquellen integriert sind, und die als Spacer ausgebildet sind. Die Lichtquellen sitzen an der Stelle, an der die Aussparung im Grundrahmen sitzt.

Die Lichtmodule können als ein- oder zweiseitige Module ausgeführt sein, die Licht nur in eine oder in beide umgebende Grundrahmen abgeben.

Die Lichtmodule sind bevorzugt als Halbleiterlichtquellen ausgeführt.

In die Lichtmodule ist bevorzugt eine elektronische Treiberschaltung eingefügt, die die Lichtquellen in geeigneter Weise ansteuert.

Die Lichtmodule haben bevorzugt eine integrierte Kühlung für die Halbleiterlichtquellen. Dazu können sie aus einem Aluminiumprofil bestehen, in das die Halbleiterlichtquellen so eingebracht sind, dass sie ihre Abwärme an das Profil abgeben können. Die Lichtmodule können aber auch aus Kunststoff bestehen und an geeigneter Stelle gut Wärme leitende Kühlkörper aufweisen.

Die Module können auch mit Optiken zur Verbesserung der Lichtverteilung ausgestattet sein.

Die Module können weißes Licht in einer bestimmten Lichtfarbe abgeben. Die Module können aber auch mehrfarbig sein und Licht beliebiger Farbe innerhalb eines definierten Farbraumes abgeben. Dazu kann in das Glasbausteinrahmensystem insbesondere eine Steuerung implementiert sein, mittels derer bestimmte Farbübergänge und Farbspiele implementiert werden können.

Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)

1 Seitenansicht eines Rahmenelementes mit der Aussparung für die Lichtquellen.

2 Perspektivische Ansicht des Rahmenelementes.

3 Draufsicht eines Verbindungskreuzes mit Steckkontakten.

4 Perspektivische Ansicht des Verbindungskreuzes mit Steckkontakten.

5 Seitenansicht eines Lichtmodules mit der Lichtquelle auf nur einer Seite. Dargestellt ist die der Lichtquelle gegenüberliegende Seite mit einem eingepasstem Kühlkörper.

6 Perspektivische Ansicht des Lichtmodules.

7 Seitenansicht eines Lichtmodules. Dargestellt ist die Seite mit der Lichtquelle.

8 Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Glasbausteinrahmensystem. In der Mitte ist das Lichtmodul (1) mit den Halbleiterlichtquellen angeordnet.

9 Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Glasbausteinrahmensystems. In der Mitte ist das Lichtmodul (1) mit den Halbleiterlichtquellen angeordnet.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Die 1 und 2 zeigen ein Rahmengrundelement (2) in Seiten- sowie perspektivischer Ansicht.

In jeder Seite des Rahmens ist eine Öffnung (3) vorhanden, die einem Lichtmodul (1) gegenüberliegt, und durch die das Licht in den Rahmeninnenraum dringen kann. Auf die flächigen Seiten wird jeweils eine lichtdurchlässige Kachel angebracht. Die lichtdurchlässige Kachel ist aus geeignetem Material wie Glas oder Kunststoffen wie Plexiglas oder Polycarbonat hergestellt. Sie kann ein- oder mehrfarbig, mit oder ohne Struktur in der Fläche behaftet sein. So kann sich das Glasbausteinrahmensystem an die örtlichen Gegebenheiten anpassen und dem Geschmack der Benutzer entsprechen.

Die 3 und 4 zeigen ein Verbindungskreuz zum Verbinden der Rahmengrundelemente miteinander. Je ein Verbindungskreuz wird an jede Ecke eines Rahmens angebracht. Die Verbindungskreuze besitzen an allen Enden Steckkontakte (5), an zwei Enden Stecker und an den anderen zwei Enden Buchsen. In das Verbindungskreuz eingearbeitet sind Leiterbahnen, die die Steckkontakte miteinander verbinden.

Die 5, 6 und 7 zeigen das Lichtmodul aus verschiedenen Richtungen. Das Lichtmodul gibt es in zwei grundsätzlich verschiedenen Ausführungsformen. Eine Variante besitzt nur auf einer Seite Halbleiterlichtquellen, die andere Variante auf beiden Seiten. Hier ist eine einseitige Variante gezeigt. Da die Halbleiterlichtquellen sehr wärmeempfindlich sind, müssen sie gut gekühlt werden. Die einseitige Variante hat daher einen durchgehenden Kühlkörper, der die Wärme auf der lichtabgewandten Seite wieder abgibt. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Moduls mit der Seite, auf der die Halbleiterlichtquelle sitzt. Die Halbleiterlichtquelle kann z.B. eine Leuchtdiode (LED) oder eine organische Leuchtdiode (OLED) sein. Die Leuchtdiode (7) ist auf einer Platine (6), die vorzugsweise eine Platine aus einem gut wärmeleitenden Material ist, angebracht, die zusätzlich noch die erforderliche Ansteuerelektronik aufnimmt. Die Platine wird hier als LED-Modul (6) bezeichnet. Es können auf dem LED-Modul (6) natürlich auch mehrere LEDs (7) angebracht sein. Die LEDs (7) können weiß leuchtend sein. Es ist aber auch möglich, mehrere farbig leuchtende LEDs (7) anzuordnen, die zusammen einen gewissen Farbraum abdecken können und damit deutlich mehr Möglichkeiten in der Beleuchtung bieten.

Die Platinen mit den LEDs sind steckbar auf dem Lichtmodul angebracht. Dies hat den Vorteil, dass sie auch bei einem zusammengeseztzen Glasbausteinrahmensystem leicht austauschbar sind. Werden die lichtdurchlässigen Kacheln abgenommen, so sind die LED-Module leicht zugänglich.

Den Einbau der Lichtmodule in das Glasbausteinrahmensystem zeigen die 8 und 9 in jeweils verschiedenen Ansichten. In 9 ist gut zu erkennen, dass die lichtabgebende Seite den dargestellten Rahmen zugewandt ist und die Kühlkörperseite sichtbar ist.

Die Lichtmodule werden über die in die Rahmenteile integrierten Leiterbahnen mit Strom versorgt und können auch über diese Leitungen gesteuert werden. Je nachdem, aus wie viel unabhängigen Leitern das Leitungsnetz besteht sind verschiedene Konfigurationen denkbar. Die einfachste Variante besteht aus zwei unabhängigen Leitern. Diese werden mit Strom versorgt, wenn das Glasbausteinrahmensystem leuchten soll, ansonsten sind sie stromlos.

Diese Variante kann mittels einem geeignetem Betriebsgerät mit Strom versorgt werden. Dies hat den Vorteil, dass die LED-Module keine zusätzliche Treiberelektronik benötigen. Der Nachteil besteht darin, dass eine Betriebsgerät nur eine bestimmte Anzahl LEDs treiben kann, und diese Anzahl somit eingehalten werden muss. Falls ein programmierbares Betriebsgerät verwendet wird, kann eine größere Menge an verschiedenen Konfigurationen betrieben werden. Die Person, die das System aufbaut, muss dann aber über elektrotechnische Kenntnisse verfügen.

Die andere Möglichkeit besteht darin, als Betriebsgerät eine Spannungsquelle zu verwenden. Dann ist aber eine zusätzliche Treiberschaltung auf jeder LED-Platine notwendig, um die LEDs mit den geeigneten Betriebsparametern zu versorgen. LEDs benötigen einen bestimmten Strom für den Betrieb. Diesen Strom muss die Treiberschaltung dann zur Verfügung stellen.

Bei mehr als zwei unabhängigen Leitern ergeben sich mehr Möglichkeiten der Lichtsteuerung. Es können über eine Schnittstelle einzelne Module an- und ausgeschaltet werden. Bei Farbmodulen kann noch die abzugebende Farbe des Lichtes und unter Umständen eine Dimmstufe mit angegeben werden. Der Datenfluss kann über ein spezialisiertes Protokoll oder über ein bekanntes Protokoll (z.B. DALI) erfolgen. In diesem Falle muss auch eine Empfangsschaltung für das Protokoll auf der LED-Platine mit untergebracht sein.

Bei mehreren Leitern besteht aber auch die Möglichkeit, lediglich mehrere Schaltphasen vorzusehen, über die verschiedene Gruppen von Lichtmodulen Ein- und Ausgeschaltet werden können.


Anspruch[de]
Lichtmodul für ein Glasbausteinrahmensystem, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Halbleiterlichtquellen, die auf Halbleitermodulen aufgebracht sind, auf der Vorder- und/oder auf der Rückseite des Lichtmoduls vorgesehen sind, und diese Halbleiterlichtquellen Licht in einen Hohlraum einkoppeln, der mit lichtdurchlässigen Kacheln nach außen hin abgedeckt ist, wobei die Halbleitermodule auf einem Kühlkörper aus gut wärmeleitfähigem Material aufgebracht sind, der die entstehende Wärme ableitet, und das Lichtmodul mit einem integriertem Steckersystem ausgerüstet ist, dass eine Leistungsversorgung der Halbleiterlichtquellen sicherstellt. Lichtmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleitermodule mit den Halbleiterlichtquellen an die Lichtmodule ansteckbar sind. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtmodul aus Kunststoff besteht. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtmodul aus einem gut wärmeleitenden Material besteht. Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleitermodul mit weiß leuchtenden Halbleiterlichtquellen bestückt ist. Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleitermodul mit einfarbig leuchtenden Halbleiterlichtquellen bestückt ist. Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleitermodul mit mehrfarbig leuchtenden Halbleiterlichtquellen bestückt ist. Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterlichtquellen Leuchtdioden (LED) sind. Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterlichtquellen organische Leuchtdioden (OLED) sind Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleitermodul mit einer Treiberelektronik für die Halbleiterlichtquellen ausgestattet ist. Glasbausteinrahmensystem mit steckbaren Rahmenteilen, die zu einem System zusammengesteckt werden können, wobei lichtdurchlässige Kacheln an dem Rahmensystem anbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenteile jeweils mehrere unabhängige Leiter beinhalten, die durch das zusammenstecken mit den jeweils mehreren unabhängigen Leitern des anderen Rahmenteils kontaktieren, so dass im zusammengesteckten Zustand des Glasbausteinrahmensystems einer oder mehrere unabhängige Stromkreise entstehen, über die die Lichtmodule mit Energie versorgt werden. Glasbausteinrahmensystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromkreise mit jeweils einem Betriebsgerät verbunden sind, dass eine bestimmte Anzahl an Halbleiterlichtquellen betreiben kann. Glasbausteinrahmensystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromkreise mit einer Spannungsquelle verbunden sind, und die Lichtmodule eine Treiberschaltung beinhalten, die die Halbleiterlichtquellen mit dem notwendigen Strom versorgen. Glasbausteinrahmensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10–12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenteile aus Kunststoff bestehen Glasbausteinrahmensystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter in den Kunststoff eingespritzt sind, und die Steckverbinder einstückig in die Rahmenteile integriert sind.






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