Be s ehre ibung

Beleuchtungssystem mit einer Flachlampe und einem Rahmen

Technisches Gebiet

Die Erfindung geht aus von einem Beleuchtungssystem mit einem Rahmen und einer darin angeordneten Flachlampe.

Derartige Beleuchtungssysteme werden für vielfältige Be- leuchtungsaufgaben eingesetzt, insbesondere auch für

Leuchten in der Allgemeinbeleuchtung sowie für die Hin- terleuchtung von Flüssigkristallbildschirmen (LCD) - dort auch Backlight Units (BLU) genannt. Für Hinterleuchtungs- aufgaben sind insbesondere großformatige LCD- Fernsehgeräte zu nennen, die in jüngster Zeit zunehmende

Aufmerksamkeit gewinnen.

Unter der Bezeichnung „Flachlampe" sind hier Lampen, insbesondere Leuchtstofflampen, mit einer flächigen Geometrie gemeint, die weißes oder farbiges Licht sowie für Spezialanwendungen auch UV-Licht emittieren. Die flächige Geometrie schließt dabei nicht aus, dass beispielsweise die für die Lichtabstrahlung vorgesehene Vorderseite der Flachlampe eine Struktur aufweist, z.B. wellig oder rip ^¬ penartig. Das Lampengefäß der Flachlampe muss also nicht notwendigerweise aus planen Glasplatten gebildet sein.

Neben konventionellen Flachlampen mit Quecksilber und/oder Edelgasfüllung zielt die Erfindung insbesondere auch auf Flachlampen vom Typ der dielektrischen Barriere- Entladungslampe. Bei diesem Lampentyp sind entweder die Elektroden einer Polarität oder aber alle Elektroden, d.h. die Elektroden beiderlei Polarität, mittels einer dielektrischen Schicht von der Entladung getrennt (ein-

seitig bzw. zweiseitig dielektrisch behinderte Entla ^¬ dung) . Derartige Elektroden werden im Folgenden auch verkürzend als „dielektrische Elektroden" bezeichnet. Ferner ist noch klarzustellen, dass die dielektrische Schicht keine speziell zu diesem Zweck auf eine Elektrode aufge ^¬ brachte Schicht sein muss, sondern beispielsweise auch durch eine Entladungsgefäßwand gebildet sein kann, wenn nämlich die typischerweise streifen- bzw. linienartigen Elektroden auf der Außenseite einer Entladungsgefäßwand oder innerhalb der Wand angeordnet sind.

Flachlampen vom Typ der dielektrischen Barriere- Entladungslampe haben sich als besonders effiziente fla ^¬ che Lichtquellen erwiesen, wenn sie mit dem in der US 5 604 410 beschriebenen gepulsten Betriebsverfahren betrieben werden und eignen sich deshalb besonders gut für die Verwendung in einer Leuchte bzw. einer Backlight Unit .

Stand der Technik

Das Dokument EP 1 600 808 Al offenbart ein Beleuchtungs ^¬ system mit einer Flachlampe. Dort ist die Flachlampe in ein Gehäuse mit Rückwand und umlaufender Seitenwand ein ^¬ gesetzt. Ein auf die Seitenwand aufgesteckter und eben ^¬ falls umlaufender Rahmen fixiert die Flachlampe innerhalb des Gehäuses.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein weite- res Beleuchtungssystem mit einer Flachlampe bereitzustel-

len, bei dem sich die Flachlampe einfach austauschen lässt und dennoch zuverlässig mechanisch geschützt ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Beleuchtungssystem mit einer Flachlampe, die eine für die Lichtabstrahlung vorgesehene Vorderseite und eine dazu entgegengesetzte Rückseite aufweist, einem Rahmen, der zumindest den Rand der Flachlampe umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen ein Oberteil und ein Unterteil umfasst, wobei Rah ^¬ menoberteil und Rahmenunterteil mittels eines lösbaren Verbindungsmittels miteinander verbunden sind und wobei die Flachlampe zwischen Rahmenoberteil und Rahmenunter ^¬ teil so orientiert angeordnet ist, dass die Vorderseite der Flachlampe dem Rahmenoberteil zugewandt ist.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.

Der Rahmen des erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems weist also ein Unterteil und ein Oberteil auf, wobei bei ^¬ de Rahmenteile lösbar miteinander verbunden sind, beispielsweise durch einen Rastmechanismus. Dies gewährleis- tet zum einen eine sichere Verbindung zwischen Rahmenober- und Rahmenunterteil und verhindert somit zuverlässig ein Herausfallen der Lampe. Zum anderen ermöglicht es aber auch einen einfachen Austausch der Lampe.

Bevorzugt ist das Rahmenunterteil an seinem umlaufenden Rand zumindest abschnittsweise mit einer Rastnase verse ^¬ hen. Der umlaufende Rand des Rahmenoberteils ist so aus ^¬ gebildet, dass er den umlaufenden Rand des Rahmenunterteils umgreift. Das Rahmenoberteil weist eine zugehörige Vertiefung auf, in die die Rastnase des Rahmenunterteils einrasten kann. Alternativ sind auch andere lösbare Rast-

mechanismen geeignet, beispielsweise indem das Rahmen ^¬ oberteil Zapfen aufweist, die in zugehörige öffnungen im Rahmenunterteil verrasten.

Außerdem ist es prinzipiell auch denkbar, die beiden Rah- menteile mittels externer Klammern oder ähnlichem zu verbinden. Die Klammern können dazu auch in einem Gehäuse, z.B. einem Leuchtengehäuse, integriert sein. Die beiden Rahmenteile werden in diesem Fall mit der Flachlampe in das offene Gehäuse eingesetzt. Nach dem Schließen des Ge- häuses werden die beiden Rahmenteile miteinander verbunden und schließlich auch die darin eingeschlossenen Flachlampe fixiert.

Bei der Montage wird die Flachlampe einfach in das Rah ^¬ menunterteil eingesetzt. Bevorzugt weist das Rahmenunter- teil geeignete Führungen zur Positionierung der Lampe auf. Danach wird das Rahmenoberteil aufgesteckt und dabei bevorzugt mit dem Rahmenunterteil verrastet.

Zur weiteren Stützung und Stabilisierung der Flachlampe kann es vorteilhaft sein, das Rahmenunterteil zusätzlich mit einer der Rückseite der Flachlampe benachbarten Rückwand zu versehen, insbesondere bei sehr großflächigen und relativ dünnen Flachlampen, bei denen die Bruchgefahr naturgemäß aufgrund ihres filigranes äußeren besonders groß ist. Dabei kann die Rückwand in das Rahmenunterteil ein- gesetzt oder mit diesem zu einer einteiligen Einheit integriert sein. Um Gewicht zu sparen ist es jedenfalls be ^¬ vorzugt, die Rückwand mit Aussparungen zu versehen, ohne dass die Stabilität wesentlich leidet. Unter Umständen kann es auch ausreichen, die Rückwand als Stützkreuz aus- zubilden.

Der erfindungsgemäße Rahmen verbindet so den Vorteil der mechanischen Einfachheit und einer geringen Zahl benötigter Einzelteile - im einfachsten Fall nur zwei, nämlich das Rahmenoberteil und das Rahmenunterteil - mit zuver- lässigem mechanischem Schutz der Flachlampe und deren einfachem Einbau bzw. Austausch. Außerdem kommt noch der elektrische Schutz durch Einhaltung der geforderten Luft- und Kriechstrecken, bei Leuchten beispielsweise gemäß den Vorschriften UL 1598 und EN 60598-1, hinzu. Hier sind Luft- und Kriechstrecken von mindestens 12,7 mm gefordert. Unter Berücksichtigung einer zusätzlichen Sicherheit ermöglicht die erfindungsgemäße Konstruktion auch größere Strecken, z.B. 15 mm zu den Elektrodenbahnen einer dielektrischen Barriere-Flachlampe mit Außenelektro- den. Außerdem besteht der Rahmen vorzugsweise aus einem Material, das weitgehend alterungs- und UV-beständig ist, möglichst wenig ausgast, eine elektrische Durchschlags ^¬ festigkeit von möglichst mehreren Kilovolt, insbesondere mehr als 6 kV, sowie eine Temperaturbeständigkeit bis ca. 12O ⁰ C aufweist. Als geeignet haben sich insbesondere fol ^¬ gende Mehrkomponentenkunststoffe erwiesen:

Polyethylen (PE) / Polypropylen (PP) ,

Polymethylmethacrylat (PMMA) / Polystyrol (PS) ,

Celluloseacetat (CA) / Acrylnitril-Butadien-Styrol- Copolymerisat (ABS) sowie

Polycarbonate (PC) / ABS.

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Rahmenunterteil einen Kabelabgang auf, durch den das elektrische Anschlusskabel der Flachlampe geführt ist. In den Kabel-

abgang ist vorzugsweise eine Zugentlastung für das Anschlusskabel integriert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungs ^¬ beispiels näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen BeleuchtungsSystems,

Fig. 2a eine Draufsicht auf das Oberteil des Rahmens aus Fig. 1,

Fig. 2b eine Draufsicht auf das Unterteil des Rahmens aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilschnittdarstellung des Beleuchtungssystems aus Fig. 1 entlang der Linie AA,

Fig. 4 eine Teilschnittdarstellung des Beleuchtungssystems aus Fig. 1 entlang der Linie BB.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Ele ^¬ mente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In der Figur 1 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems 1 in einer Draufsicht von oben, d.h. auf die für die Lichtabstrah- lung vorgesehene Vorderseite, dargestellt. Man erkennt das umlaufende Oberteil 2 eines Rahmens 3 aus PE/PP. Der Rahmen 3 umfasst die Kanten einer rechteckigen Flachlampe 4, die für den Betrieb mittels dielektrischer Barrie-

re-Entladungen ausgelegt ist. Dabei ist die Vorderseite 5 der Flachlampe 4 durch die öffnung des Rahmenoberteils 2 hindurch sichtbar. Von den vier Längsseiten des Rahmen 3 ist eine Längsseite 6 verbreitert, da hier die Kabelzu- führung (in dieser Figur nicht zu erkennen) integriert ist .

Im Folgenden wird Bezug auf die Figuren 2a und 2b genommen, die das Rahmenoberteil 2 bzw. ein darauf angepasstes Rahmenunterteil 7 zeigen und zwar im getrennten Zustand. In der Fig. 1 sind Rahmenoberteil 2 und Rahmenunterteil 7 hingegen zusammengesteckt, damit die Flachlampe 4 dazwi ^¬ schen klemmend fixiert ist. Das Rahmenunterteil 7 weist ein Stützkreuz 8 auf, das zur Stützung der Flachlampe 4 dient, deren Rückseite auf dem Stützkreuz 8 aufliegt.

Prinzipiell kommt für die Stützung auch eine in das Rah ^¬ menunterteil eingezogene Bodenplatte in Betracht. Aller ^¬ dings erfüllt das Stützkreuz den gleichen Zweck, aber vorteilhafter Weise mit geringerem Gewicht als eine mas ^¬ sive Bodenplatte.

Für weitere Details wird im Folgenden Bezug auf die Figu ^¬ ren 3 und 4 genommen, die je eine Teilschnittdarstellung entlang der Schnittlinien AA bzw. BB in Figur 1 zeigen. Das Rahmenoberteil 2 weist im Randbereich ein im wesent ^¬ lichen rechtwinkeliges Profil auf. Der eine Schenkel 9 des Profils des Rahmenoberteils 2 erstreckt sich parallel zur Flachlampe 4 und überdeckt deren Randabschnitt 10 von oben. Der andere Schenkel 11 des Profils erstreckt sich dazu senkrecht derart, dass er das Rahmenunterteil 7 an dessen Rand umlaufend umgreift. Das Rahmenunterteil 7 weist ebenfalls ein am Rand rechtwinkeliges Profil auf.

Der eine Schenkel 12 des Profils des Rahmenunterteils 7 erstreckt sich parallel zur Flachlampe 4 und unterstützt deren Randabschnitt 10 von unten. Der andere Schenkel 13 des Profils erstreckt sich dazu senkrecht und verhindert so ein seitliches Wegrutschen der auf das Rahmenunterteil 7 aufgesetzten Flachlampe 4. Vorzugsweise auf zwei entgegengesetzten Seiten des Rahmenunterteils 7 weisen die zugehörigen senkrechten Schenkel 13 je eine nach Außen, d.h. von der Flachlampe 4 wegzeigende Rastnase 14 auf, die sich zumindest entlang eines Teilbereiches der Seite erstreckt. Die Rastnasen 14 sind mit je einer zuge ^¬ hörigen Vertiefung 15 in dem umgreifenden senkrechten Schenkel 11 des Rahmenoberteils 2 verrastet. Auf diese Weise lässt sich das Beleuchtungssystem 1 sehr einfach montieren, indem die Flachlampe 4 in das Rahmenunterteil 7 eingesetzt und anschließend das Rahmenoberteil 2 darauf aufgesteckt und mit dem Rahmenunterteil 7 verras ^¬ tet wird. Außerdem lässt sich das Rahmenoberteil 2 auch jederzeit leicht abnehmen, um beispielsweise die Flach- lampe 4 auszutauschen. Dazu werden die eingerasteten senkrechten Schenkel 11 des Rahmenoberteils 2 leicht nach Außen gebogen, bis die Rastnasen 14 frei sind und sich das Rahmenoberteil 2 ungehindert abnehmen lässt.

Entlang einer der vier Kanten sind die Schenkel 9', 12' des Rahmenoberteils 2 bzw. Rahmenunterteils 7, die sich parallel zur Flachlampe 4 erstrecken, breiter. Zwischen diesen breiteren Schenkeln 9', 12' ist nämlich außer dem entsprechenden Randabschnitt 10 der Flachlampe 4 noch ein Kabelabgang 16 mit integrierter Zugentlastung für die beiden elektrischen Anschlusskabel 17, 18 der Flachlampe 4 eingesetzt. Dabei werden die Anschlusskabel 17, 18

mit Hilfe des Kabelabgangs 16 durch eine öffnung 19 im Rahmenunterteil 7 nach Hinten, d.h. entgegengesetzt zur Lichtabstrahlrichtung, weg geführt.