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Dokumentenidentifikation DE102006031935A1 10.01.2008
Titel Flächige Beleuchtung von Installationsgeräten wie Lichtsignal-Schalter und Steckdose
Anmelder Hidde, Axel R., Dr. Ing., 57076 Siegen, DE;
Klose, Odo, Prof. Dr., 42285 Wuppertal, DE;
Moser, Helmut, Dipl.-Volksw., 76646 Bruchsal, DE
Erfinder Hidde, Axel R., Dr. Ing., 57076 Siegen, DE;
Klose, Odo, Prof. Dr., 42285 Wuppertal, DE;
Moser, Helmut, Dipl.-Volksw., 76646 Bruchsal, DE
DE-Anmeldedatum 10.07.2006
DE-Aktenzeichen 102006031935
Offenlegungstag 10.01.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.01.2008
IPC-Hauptklasse H01H 9/16(2006.01)A, F, I, 20060710, B, H, DE
Zusammenfassung Vorgestellt wird die Beleuchtung von Flächen von Installationsgeräten insbesondere Schalter, Taster, Lichtsignale, Orientierungslichter und Steckdosen der Gebäudesystemtechnik.
In der Gebäudesystemtechnik gibt es bereits aus der Vergangenheit Schalter, Taster und Steckdosen, z. B. Heizungs-Notschalter, die den Schaltzustand anzeigen oder eine optische Bestätigung für eine Schalthandlung signalisieren. Auch sollen diese Lichtsignal-Anzeigen immer mit geringstem Stromverbrauch auskommen, da es sich häufig um Dauerlicht-Einrichtungen handelt.
Dabei kommt stets eine punktförmige Lichtquelle zum Einsatz. In einfachsten Fall wird die Glimmlampe eingesetzt, die
- sich durch minimalen Stromverbrauch auszeichnet,
- direkt an derr 240 V-Netzleitung betrieben werden kann,
- eine sehr hohe Lebensdauer aufweist.
Des weiteren wurde - u. a. auch im Schaltschrankbau - die elektrische Glühlampe gesockelt in verschiedenen Fassungsformen und -abmessungen verbaut oder gehäust als Glühlampenelement. Die weißgelbes Licht abgebende Glühlampe wird bereits mit gefärbten Gläsern als auch in Verbindung mit transparenten farbigen Abdeckungen eingesetzt.
Ein weiteres, anwendungsbezogenes Leuchtmittel ist die Kaltkathode in 2 mm- und 4 mm-Röhrenform. Dieses Leuchtmittel kann ab Baulängen von ca. 50 mm bezogen werden und eignet sich entsprechend als zylinderförmiges, längliches Leuchtmittel für eher flächenhafte Ausleuchtungen.
Neu entwickelt wurden Infolicht, Infolichtsignal, ...

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft die Beleuchtung von Flächen von Installationsgeräten insbesondere Schalter, Taster, Lichtsignale, Orientierungslichter und Steckdosen der Gebäudesystemtechnik nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der Gebäudesystemtechnik gibt es bereits aus der Vergangenheit Schalter, Taster und Steckdosen, z.B. Heizungs-Notschalter, die den Schaltzustand anzeigen oder eine optische Bestätigung für eine Schalthandlung signalisieren. Auch sollen diese Lichtsignal-Anzeigen immer mit geringstem Stromverbrauch auskommen, da es sich häufig um Dauerlicht-Einrichtungen handelt.

Dabei kommt stets eine punktförmige Lichtquelle zum Einsatz. Im einfachsten Fall wird die Glimmlampe eingesetzt, die

  • – sich durch minimalen Stromverbrauch auszeichnet
  • – direkt an der 240 V-Netzleitung betrieben werden kann
  • – eine sehr hohe Lebensdauer aufweist.

Derartige Glimmlampen werden mit freien Anschlußenden oder gesockelt – E-Reihen- oder Stecksockel – in kontaktierenden Kunststoffgehäusen verbaut und als Glimmaggregat/Glimmlampenelement/Leuchtanhänger/Lichtsignaleinsatz/Steckfassung in passende Geräteunterteile gesteckt, mechanisch rastend und elektrisch verbindend, für die Spannungen 6 V, 8 V, 12 V/40 mA/2 W, 24 V/20 mA und 25 mA/2 W, 230 V/0,4 mA, 0,5 mA, 0,65 mA, 0,8 mA, 1 mA, 1,3 mA, 2 mA und 3,5 mA, und 400 V/0,5 mA.

Als nachteilig wirkt sich aus, daß die Glimmlampe

  • – nur in der Farbe Rot angeboten wird
  • – nicht steuerbar ist, wegen der physikalischen Glimmentladung
  • – nur in bestimmten Spannungs- und Stromwerten geliefert wird
  • – die Lichtausbeute sehr gering ist
  • – ein eher flackerndes, unruhigendes punktförmiges Licht abgibt.

Einige Nachteile werden durch Einbringung einer neutralen oder farbigen, auch lichtbrechenden Transparentscheibe – auch Haube genannt – kompensiert, wobei damit immer Transmissionsverluste einhergehen und eine Farbechtheit nicht gegeben ist.

Desweiteren wurde – u.a. auch im Schaltschrankbau – die elektrische Glühlampe, gesockelt in verschiedenen Fassungsformen und -abmessungen verbaut oder gehaust als Glühlampenelement. Die weißgelbes Licht abgebende Glühlampe wird bereits mit gefärbten Gläsern als auch in Verbindung mit transparenten farbigen Abdeckungen eingesetzt. Die Glühlampe ist auch für alle gängigen Spannungswerte erhältlich und einsetzbar; Glühlampenspannungen sind 3 V, 5 V, 8 V und 230 V/13 mA/3 W. Die Glühlampe – auch als Ohmscher Ersatzwiderstand verwendet – kann in einem großen Bereich gedimmt werden. Kleinere, unter Nennspannung liegende Spannungen wirken sich auf die wesentlich geringere – gegenüber Glimmlampen – Lebensdauer förderlich aus.

Die Glühlampe ist ebenfalls ein Punktstrahler und wird – wie die Glimmlampe – ebenfalls in Geräten der elektrischen Gebäude- und Systemtechnik für unterschiedliche Anwendungen eingesetzt

  • – Kontroll-Zustandsanzeigen und Rückmeldungen
  • – Orientierungsbeleuchtung und Lichtsignale
  • – Lese- und Arbeits- und Hinweis-/Notausgangsbeleuchtung.

Die Bauformen von Glimm- und Glühlampe sind relativ groß und daher sind in der Geräteminiaturisierung nur bedingt verwendbar. Bekannteste Sockel sind der E-Schraub-, der Stecksockel und der Sockel mit Bajonett-Verschluß. Weiterhin besitzen Glimm- und Glühlampe eine erhebliche Baulänge, was sich als Bautiefe in der Gerätetechnik negativ ausmacht. Die gegenüber der Glimmlampe wesentlich höhere Stromaufnahme der Glühlampe wirkt zudem wegen der Wärmeentwicklung negativ aus und eignet sich nur bedingt für batteriebetriebene Geräte.

Das deutsche Gebrauchsmuster DE 18 09 197 U stellt einen Schalter mit Beleuchtung vor, wobei das fassungslose Leuchtmittel, Glüh- oder Glimmlampe, in einem mit Anschlußkontakten versehenen – dadurch steckbaren – Lampengehäuse untergebracht ist.

Gemäß des deutschen Gebrauchsmusters DE 19 09 357 U ist das bedrahtete Leuchtmittel in der schwenkbaren, aus transparentem Material hergestellten Wippe des elektrischen Schalters untergebracht.

Das Gebrauchsmuster DE 77 21 104 stellt ein Glimmlampenaggregat für ein elektrotechnisches Installationsgerät vor bestehend aus Glimmlampe und Vorwiderstand, welches selbstklemmend und -kontaktierend in das Gerät eingebracht wird.

Die deutsche Patentschrift DE 36 43 702 sowie das Gebrauchsmuster DE 87 06 234 stellt eine elektrische Steckdose mit Beleuchtung vor, wobei die Beleuchtung aus einem Leuchtmittel mit Lampenträger besteht und die Kontakte des Lampenträgers mit den Steckdosenanschlüssen verbunden werden.

Ein weiteres, anwendungsbezogenes Leuchtmittel ist die Kaltkathode in 2 mm- und 4 mm-Röhrenform. Dieses Leuchtmittel kann ab Baulängen von ca. 50 mm bezogen werden und eignet sich entsprechend als zylinderförmiges, längliches Leuchtmittel für eher flächenhafte Ausleuchtungen, wie sie z.B. bei Display-Applikationen als Hintergrundbeleuchtung gefordert sind. Nachteilig wirkt sich hier der Einsatz eines Vorschaltgeräts aus, um die notwendigen Zünd-/Brenn-Spannungen für die Kaltkathode zu erzeugen.

Mit dem Aufkommen der Weiß-/Blaulicht-LED (Light-emitting Diode)-Technologie fand eine Verdrängung von Glimm- und Glüh-Kleinlampen zugunsten der neuen Technik in der Signalisierung statt. Die Baugrößen sind kleiner, die Stromverbräuche ebenfalls und die Lebensdauer erhöht sich um ein Vielfaches. Neu ist auch, daß das Leuchtmittel in den R (Rot) G (Grün) B (Blau)-Farben und daraus abgeleitete Mischfarben – einschließlich der Farbe Weiß – zur Verfügung steht. Aber auch die Einzel-LED ist ein punktförmiges Leuchtmittel; es bietet sich jedoch aufgrund der Baugröße eine Vervielfachung des Leuchtmittels an.

So werden Single-LED zur Signalisierung und Orientierung eingesetzt, konfektioniert als Ersatz mit genormtem Sockel der E- oder Bajonett-Reihe für Spannungen 24...28 VACNDC/15...20 mA in den Farben Rot, Gelb, Grün, Blau und Weiß oder in 230 V-Ausführung mit einem Strom von 5 mA. Ein weiterer Glühlampenersatz bildet die LED-Cluster-Lampe für Lichtsignal in den Farben Rot, Gelb und Grün mit E14-Sockel bei 230 V/1,2 W-Anschluß. Einen weiteren Ersatz bildet die LSD-Leuchte für Schalter und Taster in den Farben Rot und Grün und der Versorgung 12...48 V/20 mA und 230 V/1,1 mA oder ein LED-Beleuchtungseinsatz 12...24 V/20 mA in den Farben Rot und Neutral. Im Angebot findet sich auch ein Beleuchtungseinsatz mit Leuchtdiode für 230 V-Anschluß versehen mit einem Lichtleiter zur gleichmäßigen Ausleuchtung eines Beschriftungsträgers.

Gemäß der deutschen Patentschrift DE 195 25 843 wird eine Steckdose mit Leuchtdioden, deren Licht durch die Kontaktbuchsen scheint, einem Bewegungsmelder und einem Dämmerungssensor ausgestattet. Eine in der Dunkelheit stattfindende Näherung an die Steckdose schaltet die Leuchtdioden ein.

Das deutsche Gebrauchsmuster DE 203 01 120 offenbart eine Hinter- oder Beleuchtung von Schalter oder Taster mit einer LED (Light-emitting Diode) als Leuchtmittel und eine Schaltung, die direkt an Spannungen von 60 V...250 V angeschlossen und direkt – an Stelle einer Glimmlampe – in den Schalter/Taster eingebracht werden kann.

Neu entwickelt wurden Infolicht, Infolichtsignal, LSD-Lichtsignal und Orientierungsschild, die sämtlich auf einer LED-Hinterleuchtung basieren und ergänzend mit Piktogrammen oder Schriftfolien bestückt ausgeliefert werden oder nur als Orientierungslicht arbeiten.

Die Bedienung von Mehrfach- oder Multifunktionstastern der Gebäudesystemtechnik ohne helligkeitsgesteuerte Tastenbeschriftungsflächen ist in der Dunkelheit kaum zu handhaben.

Allen vorgestellten Anwendungen gereicht zum Nachteil, daß aus einer punktförmigen bestenfalls aus einer zylinderförmigen Lichtquelle eine Flächenbeleuchtung hergeleitet werden soll unter Vermeidung ungleichmäßiger Ausleuchtungen. Neben der elektrischen Leistung des punktförmigen Strahlers/Leuchtmittels – und damit der in Licht umgewandelten Leistung – ist für eine homogene Ausleuchtung einer Ebene der Öffnungswinkel der Lichtquelle zu berücksichtigen.

Genau zu diesem Zweck werden optische Filme, Folien und Plattenware aus Kunststoff entwickelt und angeboten. Diese Materialien sind einerseits optisch hoch transparent und andererseits verfügen sie über eine optische Struktur, die einfallendes sichtbares Licht verteilt und nicht punktförmig erscheinen läßt, zum Zwecke einer möglichst homogenen Ausleuchtung von Flächen.

Da diese Materialien wie optische Linsen arbeiten, neigen sie dazu, eine Spektralanalyse des Lichts vorzunehmen und in Regenbogenfarben darzustellen. Transmissionsverluste sind gering vorhanden, auch alterungsbedingt. Um zu einem wunschgemäßen Ergebnis zu kommen, sind für den Einsatz solcher Materialien Optik-Kenntnisse unerläßlich.

Die Bautiefe ist beträchtlich, entweder weil die Bauelemente so hoch bauen oder weil ein bestimmter Abstand zur Leuchtebene eingehalten werden muß. Auch ist der Energieverbrauch enorm, da die Geräte über keine Schalter verfügen und im Dauerbetrieb arbeiten. Große Teile der verbrauchten Energie werden in Wärme umgesetzt; für geeignete Wärmeableitung ist zu sorgen, auf die frühzeitige Alterung wärmeempfindlicher Werkstoffe wird hingewiesen.

Die Definition der Lichtstärke ist abhängig von einer bestimmten Ausstrahlungsrichtung, die – in mehreren Richtungen gemessen – die Lichtstärkeverteilung ergibt. Wenn diese Verteilung in Form von Radiusvektoren räumlich dargestellt wird, ergibt sich unter Berücksichtigung aller Ausstrahlungsrichtungen der Lichtstärkeverteilungskörper; ein ebener Schnitt aus diesem ergibt die Lichtstärkeverteilungskurve (LVK).

Die Lichtstärkeverteilung einer Leuchte bestimmt die Lichtlenkung im einzelnen; aus ihr lassen sich Größen wie die Verteilung der direkten Beleuchtungsstärke auf der beleuchteten Fläche, der Beleuchtungswirkungsgrad, die Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärke, die Schattigkeit sowie das Maß der Blendfreiheit bestimmen. Üblicherweise werden Lichtstärkeverteilungskurven (LVK) einer Leuchte mit Reflektor im C-Ebenen-System – ebene Schnitte um die Drehachse – angegeben.

Gemäß dem Stand der Technik läßt sich die Form der Lichtstärkeverteilungskurve (LVK) durch die Geometrie des Reflektors und/oder ein Verstellen der Leuchtmittel-Anordnung relativ zum Reflektor und/oder – wie beim Stufen-/Fresnel-Linsenscheinwerfer – ein Verstellen der Leuchtmittel-/Reflektoranordnung relativ zur Linse mit dem Ziel einer regelbaren Öffnung des Strahlenbündels beeinflussen (Lit.: H.-J. Hentschel, Licht und Beleuchtung, Hüthig Verlag, Heidelberg).

Der Einsatz von Stufen-/Fresnel-Linsen ist bei den vorgesehenen Applikationen unüblich; ein Strahlenbündel in Form eines Spot-Lichts für Effektbeleuchtung wird hier nicht benötigt. Eingesetzt werden Leuchtmittel ggfs. mit Reflektor für die möglichst gleichmäßige Ausleuchtung größerer Flächen bei einer punktförmigen und/oder im Rastermaß vorgesehenen Anbringung von Leuchtmitteln in relativ niedrigem Abstand, objekt- und produktbezogen.

In dem deutschen Gebrauchsmuster DE 20 2005 017 414 wird ein Wechselrahmen mit Hinterleuchtung vorgestellt, wobei an einer transparenten Platte als Träger mit einer rückseitig austauschbar angebrachten EL-Leuchtfolie vorderseitig oder zwischen transparenter Platte und Leuchtfolie eine durchleuchtbare Folie mit Information ebenfalls austauschbar angeordnet ist, die nach Inbetriebnahme des Leuchtmittels durchleuchtet wird.

Das deutsche Gebrauchsmuster DE 20 2004 009 529 offenbart ein über den Netzstrom dauerhaft aktiviertes EL-basierendes Leuchtfeld für Schalter, Displays oder ähnliche Vorrichtungen, in Form eines als Streifenkondensators ausgeführten Leuchtrahmens in transparenter oder auch eingefärbter Ausführung.

Die vorgestellten Applikationsbeispiele eignen sich nicht oder nur bedingt als Lösung für eine Flächenbeleuchtung von Installationsgeräten insbesondere Schalter, Taster, Lichtsignale, Orientierungslichter und Steckdosen der Gebäudesystemtechnik.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine homogene räumliche Flächenbeleuchtung für Installationsgeräte insbesondere Schalter, Taster, Lichtsignale, Orientierungslichter und Steckdosen zu schaffen unter Vernachlässigung obiger Nachteile.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen zeigen die Figuren und nehmen die Unteransprüche Bezug.

Ziel ist der Aufbau einer homogenen räumlichen Flächenbeleuchtung für Installationsgeräte der Gebäudesystemtechnik insbesondere Schalter, Taster, Lichtsignale, Orientierungslichter und Steckdosen, die bei möglichst universellem lichttechnischen Einsatz und vorgesehenem Verwendungszweck mit einem minimalen Aufwand an Mechanik und Teilen auskommen und mit oben beschriebenen Vorteilen einer solchen Leuchte ausgestattet sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird daher vorgeschlagen, die Flächenbeleuchtung von Installationsgeräten am Beispiel des Lichtsignal-Schalters und der -Steckdose mit Hilfe der EL (Elektrolumineszenz)- oder der OLED (Organic Light-emitting Diode)-Technologie herzustellen.

Physikalisch gesehen erfolgt die Lichterzeugung auf Basis EL-Technik über einen wechselstromgespeisten 2-Platten-Kondensator, dessen Dielektrikum mit einer Phosphorschicht versehen ist. Die Zusammensetzung des Phosphors bestimmt nach Anregung durch das Wechselfeld die Farbwiedergabe.

Bei der OLED-Technologie wird mindestens eine organische Schicht aus Polymermaterialien – Polymer-OLED oder PLED aus z.B. Polyphenylenvinylene oder Polyfluorene – zwischen zwei elektrisch leitenden Elektroden angeordnet. Wird eine elektrische Spannung an diese Elektroden angelegt, emittiert die organische Schicht helles Licht. OLED-Schichten sind sehr dünn, sehr leicht, energie- und kostensparend. Im Vergleich zu LCD (Liquide Crystal Display) -Systemen geben die OLED-basierenden Aufbauten ein helleres Bild, erlauben einen größeren Blickwinkel und verursachen geringere Produktionskosten, z.B. eingesetzt als farbige Grafikdisplays bei Geräten der Konsumer-Elektronik. Wegen der aktiven OLED-Pixel entfällt die energieverzehrende Hintergrundbeleuchtung. Die OLED-Anordnung kann auch mit flexiblen Materialien aufgebaut sein. Die OLED-Ansteuerschaltung kann auch transparent – für das menschliche Auge durchsichtig – angeordnet sein.

Im folgenden werden zwei Schicht-Aufbauten für die Herstellung von räumlichen Flächenbeleuchtungen vorgestellt. Eine Rückwand trägt die hintere Elektrode, auf der das Dielektrikum aufgebracht wird. Über dem Dielektrikum folgt eine farblich gestaltete Phosphorschicht, die durch eine elektrisch leitende transparente Schicht – 2. Elektrode – abgeschlossen wird. Diese transparente Schicht kann durch eine ITO (Indium Tin Oxyd)-Folie oder einen transparenten leitenden Polyester-Film oder Glas gebildet werden.

Andere EL-Schicht-Aufbauten mit anderen Schicht-Folgen sind möglich, jedoch bilden stets zwei wechselstromgespeiste Elektroden mit einem phosphorisiertem Dielektrikum den Flächenkondensator. Die elektrische Speisung kann sowohl über das 230 V-Netz als auch über ein 12 V- oder 24 V-Gleichstromanschluß erfolgen; die jeweilige Versorgungsspannung wird in eine Kondensator-Wechselspannung von ca. 100 V/300 Hz...400 Hz umgewandelt. Eine Senkung der Frequenz wirkt sich auf den Kondensator lebensdauerfördernd aus.

Durch die Möglichkeit elektrisch leitende Glasoberflächen herzustellen, deren Transparenz nur geringfügig eingeschränkt ist, eröffnen sich neue Möglichkeiten für die EL/OLED-Technik in Glas. Die EL/OLED-Flächenbeleuchtung hat ihren Aufschwung durch die Herstellung von leitfähigen hochtransparenten Filmen, Folien und Plattenware – wie z.B. Kunststoffen oder Glas – erfahren; sie zeichnet sich aus durch

  • – homogene Ausleuchtung aller durchleuchtbarer Materialien
  • – hohe Langlebigkeit, große Halbwertszeit
  • – Erfüllung ästhetischen Anspruchs, edle Oberflächen
  • – brilliante Farbwiedergabe auch mittels Filter/Farbschieber
  • – Motivdarstellung durch EL/OLED-Druck oder EL/OLED-Lampe mit Wechselmotiv/Dekorfolie
  • – geringer Energieverbrauch, keine Wärmeentwicklung
  • – leichte elektrische Schalt- und Steuerbarkeit
  • – Pulsbetrieb möglich, kein Nachleuchten
  • – mehrere Schaltmöglichkeiten innerhalb des gleichen Motivs
  • – segmentierte Ansteuerung von Leuchtflächen, auch farblich
  • – Kunststoffe und/oder Glas als Motivträger
  • – keine Transmissionsverluste durch Streufolien/-platten
  • – vielfältige Einsatzmöglichkeiten durch verschiedene Beschichtungsverfahren
  • – Reproduzierbarkeit durch Beschichtungsprozeß gegeben
  • – nachttaugliche Bedienoberflächen auch bei Mehrfach-Tastern
  • – gestaltbare designfähige Beleuchtung geringster Bautiefe
  • – montage- und wartungsfreundlich, auch bei Motivwechsel
  • – nebel- und rauchdurchdringende Lichtemission (Notlicht-Eigenschaften)
  • – transparente Schichten (OLED).

Bevorzugte Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstands sind in den Figuren dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.

Es zeigt den Lichtsignal-Schalter mit Taster oder Wippe und Flächenbeleuchtung

1 Aufbau/Zusammenbau in Perspektive/Explosionszeichnung mit Piktogramm oder Leuchtmotiv

2 Aufbau/Zusammenbau in Perspektive/Explosionszeichnung mit konfektioniertem Glas-Motivträger.

Gleiche und gleichwirkende Bestandteile der Ausführungsbeispiele sind in den Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

1 zeigt in einer Konzeptstudie den Aufbau einer Flächenbeleuchtung eines Lichtsignal-Schalters. Das/der handelsübliche Schalterunterteil/-einsatz 1 besteht aus einem mit Kontaktierungen versehenen Tast- oder Wipp-Schalter 13 mit Gehäuse 11, dessen nach vorne freigelegte Öffnung 12 eine Aufnahme 14 für den Taster oder die Wippe 2 bildet. Weiterhin ist in die Schalterunterteil-Oberfläche eine mehrpolige Kontaktbuchse 15 eingelassen, die die elektrische Verbindung zum Leuchtmittel herstellt. Das/der in einer Unter- oder Aufputzdose installierte Schalterunterteil/-einsatz wird zur sichtbaren Oberfläche hin durch einen Design-Rahmen 16 – ggfs. mit Tapetenausgleich – abgeschlossen.

Taster oder Wippe 2 besteht im wesentlichen aus einer zusammenfüg- und/oder rastbaren Baugruppe wie einem Unterteil 21, einem Leuchtmittel EL/OLED-Lampe 22, einer Leuchtfolie 23 sowie einer Abdeckung 24, hier als Zusammenbauzeichnung perspektivisch dargestellt. Das Unterteil verfügt als Einsatzteil 211 über einen die elektrische Verbindung zulassenden Durchbruch 212. Weiterhin bietet eine mechanische Befestigung 213 die Möglichkeit, die zusammengebaute Bedieneinheit mit Leuchtanzeige – Taster oder Wippe – im Rahmen auf dem Schalterunterteil/-einsatz lösbar zu befestigen.

Das Leuchtmittel ist stets mehrschichtig aufgebaut, besitzt einen Träger A 221, der zur Leuchtschicht 222 hin eine elektrisch leitende Oberfläche aufweist. Träger A mit Leuchtschicht wird durch einen ebenfalls zur Leuchtschicht hin elektrisch leitenden Träger B 223 abgeschlossen, wobei dieser Träger B zusätzlich transparente Eigenschaften besitzen muß, da der Lichtaufbau durch die Leuchtschicht zwischen den beiden Trägern erfolgt. Eine elektrische mehrpolige Kontaktierung 224 mit flexiblem Anschluß mündet in einem Steckverbinder 225, passend zu obiger Kontaktbuchse. Als Werkstoff für die Träger kommt z.B. hochtransparentes ITO (Indium Tin Oxid) -Material zur Anwendung, in dem ein Träger aus elektrisch nichtleitendem Kunststoff oder Glas mit den Strom führenden Indium-Zinn-Oxid als Elektrode beschichtet wird.

Das Leuchtmittel kann – je nach Applikation – durch eine transparente, auch wechselbare Leuchtfolie mit Piktogramm 231 oder Hand-/Druckerfolie 232 abgedeckt werden. Die Leuchtfolie kann auch neutral gehalten werden und/oder der Farbgebung dienen. Mechanisch geschützt werden Unterteil, Leuchtmittel und ggfs. Leuchtfolie durch eine Abdeckung 24, die ebenfalls transparent gehalten, auch der Farbgebung dienen kann.

Helligkeit und Farbgebung der Einrichtung können – neben dem Leuchtmittel selbst – durch das Oberflächen-Design des Lichtsignal-Schalters einschließlich des Rahmens - ausgeführt als Kunststoff-, Metall- oder Glasrahmen – oder durch das EL/OLED-Leuchtmittel in Verbindung mit Träger B, Leuchtfolie und Taster- oder Wippen-Abdeckung gestaltet werden. Die Oberfläche der Abdeckung 24 kann auch strukturiert ausgeführt der Lichtführung oder -lenkung dienen, wie z.B. eine Lichtkonzentration durch Fresnellinsen, eine möglichst homogene Lichtverteilung durch Riffelung oder Satinierung oder eine Lichtführung über Abdeckung 24 in die Berandung des Unterteils 21 sowie in den Rahmen 16 – als Orientierungslicht oder als Licht mit Signalwirkung. Die farbliche Gestaltung des Licht-Signalschalters kann auch durch Normierung vorgegeben sein, wie durch die Verwendung als Notlicht-Signalschalter.

Bild 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Lichtsignal-Schalters, wobei das/der handelsübliche Schalterunterteil/-einsatz 1 mit Rahmen übernommen ist. Auch das Taster-/Wippen-Unterteil 21 mit Durchbruch und Befestigung behält seine Formgebung bei; flexible Leitung 224 und Steckverbinder 225 sind Wiederverwendungsteile.

Jedoch gestaltet sich der Aufbau des Leucht-Oberteils 25 wie folgt. Glas-/Kunststoffträger A 251 hat zur Bildebene hin eine elektrisch leitende Oberfläche, das gleiche gilt für Glas-/Kunststoffträger B 253; darüber hinaus verfügt der Träger A über eine elektrische Anschluß- und Verbindungstechnik. Das Leuchtmotiv 252 kann als transparente Folie mit/ohne Bedruckung ausgeführt sein; es ist auch möglich, die Beschichtung als Leuchtschicht direkt auf dem Trägermaterial vorzunehmen. Leucht-Oberteil 25 bildet durch Laminieren der Oberflächen eine kompakte dichte Baugruppe und kann als solche auch mit dem Unterteil fest oder lösbar verbunden werden.

Die Lichtgestaltung nach Helligkeit und Farbgebung erfolgt wie oben; auch hier kann eine Lichtführung in einen transparenten Rahmen 16 vorteilhaft sein. Weiterhin ist auch die Lichtführung und der -austritt über die Kanten des Rahmens gegeben, ggfs. auch nur der Lichtaustritt über eine Kante des Rahmens bei verspiegelten anderen Seiten.

Da die OLED-Schichten auch transparent ausgeführt sein können, ergeben sich gegenüber der EL-Lampe noch weitere Anwendungsmöglichkeiten, wie der signalgebende Glasschalter oder der Glasschalter mit Orientierungslicht.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Baugruppe Leucht-Oberteil mit/ohne Unterteil von Taster oder Wippe mit einem Rahmen (nicht dargestellt) versehen wird.

Eine Ausprägungsform der erfinderischen Neuheit ist dadurch gegeben, daß die Einrichtung auch als Lichtsignal ohne Schalter, wie z.B. als Orientierungs- oder Notlicht, Anwendung findet.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die dargestellte Formgebung des Lichtsignal-Schalters in rechteckiger oder quadratischer Bauform nicht zwingend; auch andere Gestaltungen, wie z.B. die zylindrische Bauform sind möglich.

Eine weitere Ausprägung der Erfindung sieht vor, daß – auf Grund der flachen Ausführung des Leuchtmittels – die räumliche Gestaltung von Rahmen und Leucht-Taster oder -Wippe keinen Zwängen unterliegt.

Ein weiterer Anwendungsbezug des Erfindungsgegenstands sieht vor, das flächenhafte EL/OLED-Leuchtmittel bzw. -Leucht-Oberteil auf weitere Installationsgeräte, wie z.B. Steckdosen, zu übertragen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, ein räumliches Leuchtmittel für ein Installationsgerät dadurch zu gestalten, daß ein flächenhaftes Leuchtmittel auf Basis flexibler Träger räumlich aufgespannt wird, 2SD-Verfahren.

Eine weitere Ausprägungsform der erfinderischen Neuheit ist durch die dauerhafte Verformung des flächenhaften Leuchtmittels mittels Werkzeug gegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche; die zahlreichen Möglichkeiten und Vorteile der Ausgestaltung der Erfindung spiegeln sich in der Anzahl der Schutzrechtsansprüche wider.

1
Schalterunterteil/-einsatz
11
Gehäuse
12
Gehäuseöffnung
13
Tast- oder Wipp-Schalter
14
Aufnahme
15
Kontaktbuchse
16
Rahmen
2
Taster oder Wippe
21
Unterteil
211
Einsatzteil
212
Öffnung
213
Befestigung
22
Leuchtmittel
221
Träger A
222
EL/OLED-Lampe, -Leuchtschicht
223
Träger B
224
Anschluß
225
Steckverbinder
23
Leuchtfolie
231
Piktogramm
232
Hand-/Druckerfolie
24
Abdeckung
25
Leucht-Oberteil
251
Glas-/Kunststoffträger A
252
Leuchtmotiv
253
Glas-/Kunststoffträger B


Anspruch[de]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine räumliche Flächenbeleuchtung für den universellen lichttechnischen Einsatz der Signalisierung und Orientierung insbesondere für Installationsgeräte der Gebäudesystemtechnik wie Schalter, Taster, Lichtsignale, Orientierungslichtgeräte und Steckdosen, dadurch gekennzeichnet, daß eine homogene über die räumliche Signalisierungs- und/oder Orientierungsfläche aktive Ausleuchtung mit Hilfe transparentem OLED (Organic Light-emitting Diode)-Leuchtmittels mittels starrem oder flexiblem Träger als flächig aktives Leuchtmittel erfolgt. Räumliche Flächenbeleuchtung insbesondere für Installationsgeräte der Gebäudesystemtechnik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als flächig aktives Leuchtmittel die OLED-Lampe eingesetzt ist. Räumliche Flächenbeleuchtung insbesondere für Installationsgeräte der Gebäudesystemtechnik nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als flächig aktives Leuchtmittel die EL (Elektrolumineszenz)-Lampe eingesetzt ist. Räumliche Flächenbeleuchtung insbesondere für Installationsgeräte der Gebäudesystemtechnik nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß flächig aktive Leuchtmittel flächenparallel und/oder mehrfach angeordnet oder geschichtet sind. Räumliche Flächenbeleuchtung insbesondere für Installationsgeräte der Gebäudesystemtechnik nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenbeleuchtung durch gefiltertes Licht flächig aktiver Leuchtmittel ausgeprägt ist. Räumliche Flächenbeleuchtung insbesondere für Installationsgeräte der Gebäudesystemtechnik nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtflächen flächig aktiver Leuchtmittel auch durch fest installierte oder austauschbare, ein- oder mehrstückige und/oder elektronisch gesteuerte Motive, wie z.B. Dekorfolie, Piktogramme und/oder Wechselmotive, gebildet sind. Räumliche Flächenbeleuchtung insbesondere für Installationsgeräte der Gebäudesystemtechnik nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das flächig aktive Leuchtmittel eine ein- oder mehrstückige Baugruppe innerhalb des Installationsgeräts – fest montiert oder beweglich angeordnet, mechanisch und elektrisch – bildet. Räumliche Flächenbeleuchtung insbesondere für Installationsgeräte der Gebäudesystemtechnik nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Schalt- und Steuerbarkeit des flächig aktiven Leuchtmittels bis zu Pixelgröße – ein- oder mehrfarbig – in der räumlichen Ebene wie in der räumlichen Tiefe – bei Mehrschichtigkeit – gegeben ist. Räumliche Flächenbeleuchtung insbesondere für Installationsgeräte der Gebäudesystemtechnik nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtemission des flächig aktiven Leuchtmittels geführt, gelenkt und/oder konzentriert wird – auch mittels zusätzlicher Hilfsmittel, wie z.B. Optiken oder Filter. Räumliche Flächenbeleuchtung insbesondere für Installationsgeräte der Gebäudesystemtechnik nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das flächig aktive Leuchtmittel eine Rahmung und/oder Verblendung erfährt. Räumliche Flächenbeleuchtung insbesondere für Installationsgeräte der Gebäudesystemtechnik nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das flächig aktive Leuchtmittel und/oder das Installationsgerät keinen zwingenden Bauformen/-geometrien unterliegt und/oder mehrdimensional – mechanisch und elektrisch – starr und/oder flexibel ausgeformt ist.






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