Die Erfindung betrifft ein Beleuchtungsverfahren, Beleuchtungssystem und dessen Komponenten insbesondere zur Ausleuchtung von Hohlkörpern wie Schildern, Beschriftungen, Buchstaben, insbesondere Reliefbuchstaben u. dgl. sowie ein Schild, eine Beschriftung, einen Buchstaben, insbesondere einen Reliefbuchstaben mit einer Ausleuchtung.

Bei der Ausleuchtung von Hohlkörpern wie Schildern, Beschriften, Buchstaben und insbesondere Reliefbuchstaben, wie sie z. B. in der Außenwerbung Verwendung finden, besteht das Problem, den jeweiligen Hohlkörper, also z. B. einen Reliefbuchstaben gleichmäßig auszuleuchten. Solche Refliefbuchstaben bestehen üblicherweise aus einem Gehäuse zur Aufnahme von Leuchtmitteln wie Leuchtstoffröhren und einer transluzenten, meist farbigen Gehäuseabdeckung in Form des Buchstabens. Dabei sei an dieser Stelle betont, daß hier unter dem Begriff"Reliefbuchstabe"alle Arten von innen beleuchteter, dreidimensionaler Buchstaben, Zahlen, Zeichen und Logos verstanden werden, also nicht nur die 26 Buchstaben des lateinischen Alphabets.

Gerade bei Reliefbuchstaben ist die gleichmäßige Ausleuchtung kein triviales beleuchtungstechnisches Problem, wenn die Buchstaben auch von weitem gut lesbar sein sollen. Ist die Ausleuchtung nicht gleichmäßig, können z. B. ein G wie ein C oder eine 6 und eine 8 wie ein S aussehen.

Zur Lösung beleuchtungstechnischer Probleme der genannten Art finden insbesondere in der Außenwerbung seit langem oft als"Neonröhren"bezeichnete Leuchtstoffröhren Verwendung, deren Leuchtkörper von geübten Glasbläsern der Form des auszuleuchtenden Hohlkörpers angepaßt werden. Die spezielle Fertigung von Leuchtstoffröhren mit an den auszuleuchtenden Hohlkörper angepaßter Form ist jedoch aufwendig und kostenintensiv. Zudem kann eine für einen speziellen Buchstaben, z. B. ein R mit 400mm Versalienhöhe gefertige Leuchtsstoffröhre nur in einem R gleicher Bauart verwendet werden.

Alternativ zu Leuchtstoffröhren finden in den letzten Jahren in zunehmendem Maße sogenannte LED-Schläuche Verwendung, bei denen in einem transparenten biegsamen Schlauch eine große Anzahl von Leuchtdioden (LEDs) angeordnet sind.

Dabei hat die LED-Technologie gegenüber Leuchtstoffröhren eine ganze Reihe großer Vorteile, z. B. eine deutlich höhere Lebensdauer und einen wesentlich geringen Energieverbrauch. Ein Problem stellt allerdings die Befestigung der LED-Schläuche in dem jeweils auszuleuchtenden Hohlkörper dar. Bei Reliefbuchstaben werden die Schläuche meist mittels Heißkleber auf eine Gehäuseinnenwand geklebt und sind daher nicht ohne weiteres wiederverwertbar.

Die Länge der LED-Schläuche kann nicht einfach an das erforderliche Maß angepaßt werden, und Ausleuchtungen von sich kreuzenden Balken wie z. B. bei einem X oder Verzweigungen wie bei einem Y stellen weitere Probleme dar, wenn die Ausleuchtung gleichmäßig sein soll. Obwohl die LED-Technologie gegenüber Leuchtstoffröhren eine Reihe grundsätzlicher Vorteile bietet, haben sich daher gerade im Buchstaben-Bereich die LED-Schläuche in der Praxis nicht durchsetzen können.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Beleuchtungsverfahren und ein Beleuchtungssystem anzugeben, die es ermöglichen, auch bei der Lösung komplizierter Ausleuchtungsprobleme wie z. B. der Ausleuchtung von Reliefbuchstaben die Vorteile der LED-Technologie zu nutzen.

Die Aufgabe wird zum einen gelöst von einem System gemäß Anspruch 1. Das System hat eine ganze Reihe großer Vorteile : Es ist nachrüstbar, universell einsetzbar, kommt

mit wenigen unterchsiedlichen Bauteile aus, benötigt keine Hochspannung, ist leicht zu montieren.

Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen TRechnologie kann aucvh bei bereirts existzreiernen Beschriftungen und Biuchgstaben die leuchtstoffröhren ersetzt werden.

Damirt la (3 sich der Stromverbrauch um bis zu 90% reduziern.

Die Lebensdauer der Leuchtdioden beträgt bis zu 100.000 Stunden.

Sie sind voll Recyclingfahig und werden umweltfreundliche hergsetilt.

Weitere Vorteile sind : Gefahrlosere Umgang bei Wartung und Montage durch 12 Volt Technik (Neonröhren = Hochspannung 6000 Volt und mehr) => Andere Einstufung der Montagebetriebe bei den Berufsgenossenschaften -Keine Brandgefahr -Gleichbleibende Helligkeit über die gesamte Lebensdauer = Helligkeitsverlust schon nach einem Jahr) -Gleichbleibende Helligkeit auch bei extremer Kälte (Neon = Helligkeitsverlust bereits ab 5° Celsius und darunter) Das Beleuchtungssystem kann mit Batterien oder Akkumulatoren betriebn werden. In vorteilhadftre Weietrbildung ist wenigstens einen Transformator zum Transformieren einer Netzspannung auf eine Betriebsspannung der Leuchtdioden vorgesehn..

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Beleuchtungssystems zur Beleuchtung einer Fläche, insbesondere der transluzenten Fläche eines Reliefbuchstabens, wobei die Leuchtdioden auf jeweils einer Flachseite einer Platine angeordnet sind, ist vorgesehen, daß die Fläche der die Leuchdioden tragenden Flachseiten jeder Platine wesentlich kleiner ist als die zu beleuchtende Fläche.

Um möglichts vile Anwendungsfälle abzudecken, können vorteilgaft unterschiedlich große Platinen vorgesehen werden.

Prinzipiell kann jede Platine mit einer eigenen Strombversorgung versehen werden Vorteilfat ist es jedoich, die Platienn so auszubilden, daß jede Platine über wenigstens zwei Anschlußstellen mit jeweils einer Zu-und einer Ableitung für Strom verfügt, an welche die Kabel mittels eines standardisierter Stecker anschließbar sind. Damit können mehere Platinen in Riehe geschaltet werden.

Die Anschlußstellen und die Stecker können vorteilhadft derart ausgebildet sind, daß ein an einer Anschlußstelle angeschlossener Stecker die Zu-und Ableitung vor Feuchtigkeit schützt.

Für den Einstz iim Außenbereich z. B. bei der Ausleuchtung von Relifbuchtsaben kann vorteilhaft ein gegen Feuchtigkeit geschützter Transfoprmator Eisnatz fidne.

In vorteilhafter WEiterbildung kann ein Regelmodul zur gezielten Regelung der Stromversorgung einzelner Platinen und/oder einzelner Leuchtdioden auf den Platinen vorgeshen werden, so daß untercheidliuche Ausleuchtungseffelkte eingestteltt werden können..

Die Platine eigent sich beosnders zur Ausleiuchtung von Buchstaben u. dgl. wenn die Leuchtdioden einen Abstrahiwinkel von mehr als 150°, vorzugsweise 175° bis 180° besitzen. Damit lassen sich auch sehr falche Buchstaben gleichmäßif uasleuchten.

Es können übliche Leuchtdioden verwendet werden. Als besoinders vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen, wenn sog. im Chip-on-board Verfahren auf der Platine aufgebrachte Leuchtdioden, auch als Leuchdiodenbchips bezeichnet verwendet werden.

Um die Abstrahlung zu vergelichmäßigen und gleichzeitig ide Leiuchtdiode ztu schützen, kann jede Leuchtdiode mit einem lichtdurchlässigen linsenartigen Überzug versehen werden.

Als besoinders zweckmäßib bei der Buchstanbebausleuchtung haben sich Leuchtdiode mit einer Leistung zwischen etwa 0,04 und 0,12 Watt eriswen

In vorteilhafter Weiterbildung weist die Platine wenigstens ein Schutzwiderstand zum Schutz der Leuchtdioden vorgesehen ist.

Als beste Ausführungsform hinsichtlich des Leuchtverhaltens bei Ausfällen relativ zu den Herstellungskosten hat sich eine Platine erwisen, bei der auf jeder Platine eine Anzahl von Leuchtdioden, vorzugsweise 2 bis 4 Leuchtdioden, in Reihe mit jeweils einem Schutzwiderstand geschaltet sind.

Vorteilhaft können alle Leuchtdioden auf einer Flachseite der Platine angeordnet sind, und auf der Flachseite, auf der die Leuchtdioden angeordnet sind, keine von der Flachseite vorstehenden Bauteile angeordnet werden Zweckmäßig ist es die Flachseite, auf der Leuchtdioden angeordnet sind, lichtreflektierend ausgebildet, insbesondere weiß oder spiegelnd beschichtet ist, so daß die Lichtausbuet besonders gut genbutzt werden kann.

Gerade beim Einsatz im Außenbereich ist es viteilhaft, jede die Platine witterungsbeständig ausgerüstet, insbesondere mit einem die Leiterbahnen und die Leuchtdioden vor Feuchtigkeit schützenden Überzug versehen ist.

Die Platinen könnenso azusgeboidlet sein, alle auf der Platine vorgesehenen Leuchtdioden Licht derselben Farbe abstrahlen, und zwar vorzugsweise in einer an die Farbe der Abdeckung des Buchtsabnens angepaßten Farbe (gründer Biuchstabe- gründe Leuchtdioden).

Es ist aber auch möglich, beliebe Farbkompbinationen zu erzeugen, wenn die auf der Platine Leuchtdioden in jeweils eng beiander stehenden Dreigruppen auf der Platine angeordnet sind, wobei eine Dreigruppe aus Leuchtdioden dreier unterschiedlicher, zur additiven Farbmischung geeigneter Farben besteht.

Für den Einsatz zur Ausieuchtung von Rliefbuchstaben hat sich als beste Ausführungfsform ein Sysztem erwisen, bei dem drei unterchsielödiche Platinen vorgsehne isnd, und zwr :

eine der Platine mit drei Leuchtdioden entlang einer geraden Linie angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen zwei benachbarten Leuchtdioden etwa 14 bis 20 mm beträgt. wobei die Platine etwa 50 bis 60 mm lang, etwa 8 bis 16 mm breit und etwa 1 bis 3 mm dick ist. eeine Platine nmit sechs Leuchtdioden entlang einer geraden Linie angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen zwei benachbarten Leuchtdioden etwa 14 bis 20 mm beträgt. wobeiu die Platine etwa 90 bis 120 mm lang, etwa 8 bis 16 mm breit und etwa 1 bis 3 mm dick ist. eine Platine mit neun Leuchtdioden zickzackförmig versetzt zueinander entlang zweier geraden Linien angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen den beiden Linien etwa 25 bis 35 mm und der Abstand zweier auf einer Linie angeordneter benachbarten Leuchtdioden etwa 30 bis 40 mm beträgt.

26. Platine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine etwa 140 bis 160 mm lang, etwa 32 bis 42 mm breit und etwa 1 bis 3 mm dick ist.

27. Platine nach einem der Ansprüche 10 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß eine Öffnung für ein Befestigungselement zum Befestigen der Platine vorgesehen ist.

28. Platine nach einem der Ansprüche 10 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Anschlußstellen mit jeweils einer Zu-und einer Ableitung für Strom vorgesehen ist, wobei jede Anschlußstelle zum Anschließen standardisierter Stecker ausgebildet ist.

29. Platine nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich jeder Anschlußstelle eine Führungsnut zur Führung eines Steckers vorgesehen ist.

30. Platine nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich jeder Anschlußstelle ein zu einem Rastelement eines Steckers zumindest partiel komplementäres Gegenelement, insbesondere eine Aufnahmeöffnung vorgesehen ist.

31. Stecker für ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker derart ausgebildet sind, daß ein an einer Anschlußstelle einer Platine angeschlossener Stecker die Zu-und Ableitung vor Feuchtigkeit schützt.

32. Stecker für ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker über ein Rastelement verfügt, welches nach Aufschieben des Steckers auf eine Platine mit einem dazu auf der Platinen vorgesehenen Gegenelement verrastet.

33. Befestigungselement für ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, auf einer Flachseite des Befestigungselementes eines Selbstklebefolie vorgesehen ist.

34. Befestigungselement für ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, wenigstens eine Auflagefläche für eine Platine und ein mit der Platine verrastendes, die Platine gegen die Auflagefläche drückendes Haltelement vorsgehen sind.

35. Netzgerät für ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein DEAD-OFF Modul vorgesehen ist, welches das Leben des Netzgerätes bei Überhitzung um einen vorsgehen Grenzwert beendet.

36. Netzgerät für ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es vakuumvergossen und für den Außeneinsatz geeignet ist.

37. Solarmodul für ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß vorgesehen sind eine Pufferbatterie und ein Spannungswächter.

38. Steuerungsmodul für ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Eintreten vorgegbarer Randbedingungen, z. B. Uhrzeiten oder Helligkeiten das Beleuchtungssystem autoimatisch ein-bzw. ausgeschaltet wird.

39. Regelmodul für ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es zur gezielten Regelung der Stromversorgung einzelner Platinen und/oder einzelner Leuchtdioden auf den Platinen ausgebildet ist.

40. Schild, Beschriftung, Buchstabe, insbesondere Reliefbuchstabe mit einer Ausleuchtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausleuchtung mittels eines Systems oder Teile eines Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 39 erfolgt.

41. Verwendung eines Systems oder der Teile eines Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 39 zur Ausleuchtung eines Schildes, einer Beschriftung oder eines Buchstabens, insbesondere eines Reliefbuchstabens.

42. Beleuchtungsverfahren insbesondere zur Ausleuchtung von Hohlkörpern wie Schildern, Beschriftungen, Buchstaben, insbesondere Reliefbuchstaben u. dgl. dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von mit Leuchtdioden versehenen Platinen mittels Kabeln untereinander und/oder mit einer Spannungsquelle verbunden werden und daß die Platinen mittels Befestigungselementen an einer gewünschten Stelle befestigt werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger rein beispielhafter und nicht beschränkender Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung.

Es zeigen : Fig. 1 eine erfindungsgemäße Platine mit drei Leuchtdioden in Draufsicht Fig. 2 die Platine gemäß Fig. 1 in Seitenansicht Fig. 3 eine erfindungsgemäße Platine mit sechs Leuchtdioden in Draufsicht Fig. 4 die Platine gemäß Fig. 3 in Seitenansicht Fig. 5 eine erfindungsgemäße Platine mit neun Leuchtdioden in Draufsicht Fig. 6 die Platine gemäß Fig. 5 in Seitenansicht Fig. 7 ein Befestigungselement zum Befestigen einer Platine in Draufsicht

Fig. 8 das Befestigungselement gemäß In den Figuren 1 bis 6 sind drei verschiedene Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Platinen 10,30 und 50 gezeigt, die sich zwar in der Anzahl der jeweils vorgesehen Leuchtdioden und Schutzwiderstände und in den Abmessungen unterscheiden, einander aber im prinzipiellen Aufbau gleichen, so daß diese drei Ausführungsbeispiele zur Vermeidung von Wiederholungen gemeinsam beschrieben werden.

Jede Platine besteht besteht aus einem Trägerkörper 12,32,52 aus nicht-leitendem Material, auf den in an sich bekannter Weise Leitungsbahnen 14,16,34,36,54,56 zu Zu-und Ableitung von Strom zu den jeweils vorgesehenen Leuchtdioden vorgesehen sind.

Auf jeder Platine sind ferner in der sog. Chip-on-Board-Technik, auch Bonding- Verfahren genannt, Leuchtdioden, aufgrund ihrer Bauart auch als LED-Chips bezeichnet, aufgebracht, und zwar auf die Platine 10 drei Leuchtdioden 18, auf die Platine 30 sechs Leuchtdioden 38 und 40 und auf die Platine 50 neun Leuchtdioden 58,60 und 62. Jeweils drei Leuchtdioden sind dabei in Reihe geschaltet, wobei in jede Reihe ein Schutzwiderstand 24,44,46,64,66,68 geschaltet ist.

In jede Platine sind eine (bei den Platine 10 und 30) bzw. zwei (bei der Platine 50) Aufnahmeöffnungen 17,37,57 eingebracht, durch welche das Halteelement eines in den Figuren 7 und 8 gezeigten Befestigungselementes geführt werden kann.

Jede Platine verfügt ferner über zwei Führunsnuten oder-aussparungen 19,39 und 59, welche beim Auschieben eines entsprechnd ausgebildetn Steckers über die als Anschlußstellen wirkenden und nicht mit einem Schutzüberzug versehenen Enden der Leitungsbahnen den Stecker führen.

Im Bereich jeder Anschlußstellen ist in jeder Platine jeweils eine Öffnung 15,35 bzw.

55 vorgesehen, welche zur Aufnahme eines an einem entsprechenden Stecker vorgesehen Rastvorsprungs dient, so daß ein aufgeschobener Stecker vorteilhaft gegen Herunterriutschen gesichert ist.

In den Figuren 7 und 8 ist ein in seiner Gesamtheit mit 90 bezeichnetes Befestigungselement für eine Platine gezeigt, bei welchem auf einer Tragplatte 92 zwei jeweils eine Auflagefläche für eine Platine bildendende Stützstempel 94 und ein mit der Platine verrastendes, die Platine gegen die Auflagefläche drückendes Haltelement 96 vorgesehen sind. An dem hier zweigeteilten Ratselement sind dementsprechende Rastnasen 100 angeformt. Unter der Tragplatte 92 ist eine Haftstreifen 98 vorgesehn, mittels welchem das Haltelement in beonders eingfacher Weise z. B. in einem Reliefbuchstaben befesitigt werden kann.

In den Figuren 9 bis 11 ist die Innenseite der Gehäuserückwand dreier verschiedner Releifbuchstanen mit unterschiedlicher Vrersalhöhe gezeigt. auf die in erFlndungsgemäßer Weise Platinen aufgeklebt sind.

Wie den Zeichnungen 1 bis 6 zu entenehmen ist, ist die Verdarhtung der Leuchtdioden ausfallsiucher gestaltet : fällt eine Leiuchtdiode einer Dreiergruppe aus, ist zwar die gesmate DReiergruppe"tod"jedoich betrifft dies weder die anderen azuf der Platine vorgesehen Leuchdtdiodengruppen noich in Reihe mit dir betroffenen Platine geschaltete Platienen.