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DE4322509C1 - Illumination device with signal effect - Google Patents

Illumination device with signal effect

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Publication number
DE4322509C1
DE4322509C1 DE4322509A DE4322509A DE4322509C1 DE 4322509 C1 DE4322509 C1 DE 4322509C1 DE 4322509 A DE4322509 A DE 4322509A DE 4322509 A DE4322509 A DE 4322509A DE 4322509 C1 DE4322509 C1 DE 4322509C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
lighting device
solar cell
light
battery
Prior art date
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Expired - Fee Related
Application number
DE4322509A
Other languages
German (de)
Inventor
Reinhard Bager
Reinhold Lenhardt
Peter Brutscher
Helmut Gioja
Peter Seitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EA METALLBAU GmbH
Original Assignee
EA METALLBAU GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EA METALLBAU GmbH filed Critical EA METALLBAU GmbH
Priority to DE4322509A priority Critical patent/DE4322509C1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE4322509C1 publication Critical patent/DE4322509C1/en
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Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
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    • B60Q1/2696—Mounting of devices using LEDs
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Abstract

The invention relates to an illumination device with signal effect, which has in a housing a solar cell, an electric luminous means, an accumulator and an electronic circuit for operating the electric luminous means. The housing has a cap-shaped, in particular hemispherical, construction and consists of a transparent, UV-resistant material, preferably plastic. A sandwich structure, comprising a wiring carrier for the electronic circuit, the solar cell and the accumulator, is arranged inside the housing. A light-emitting diode (LED) is used as luminous means, which diode is arranged relative to the surface of the solar cell such that an increased reflection of the radiation emitted by the LED is achieved. The solar cell at the same time serves to thermally decouple the electronic circuit and in particular the accumulator with respect to the heat radiation acting from outside. The electronic circuit for operating the illumination device is constructed such that a maximum degree is achieved in terms of efficiency (performance) between the energy consumption and the luminous effect by means of a clocked, pulse-shaped operation of the LED. As a result of an evaluation of the voltage of the solar cells, automatic emission of a luminous signal is carried out only during darkness. The illumination device is used, for example, for marking parking posts or limiting (boundary) posts by these... in the upper and/or lateral region of the posts... Original abstract incomplete.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung mit Signalwirkung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a lighting device Signal effect according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Beleuchtungseinrichtung ist aus der US 5 152 601 bekannt. Dementsprechend umfaßt diese Beleuchtungs­ einrichtung ein lichtdurchlässiges Gehäuse oder eine Einheit mit mindestens einer Solarzelle mit mindestens einem elektrischen Leuchtmittel (LED) mit einem Akkumulator und mit einer elektronischen Schaltung, wobei das Gehäuse auch mindestens eine Befestigungsvorrichtung zur Aufnahme der Einheit aufweist und wobei die elektronische Schaltung eine Hell-Dunkelerkennung umfaßt, die bei Hellerkennung eine Ladung des Akkumulators durch die Solarzelle und bei Dunkel­ erkennung einen Impulsbetrieb der lichtemittierenden Diode mittels des Akkumulators bewirkt. Ein derartiger Betrieb ist darüber hinaus aus der DE 41 17 492 A1 und aus der DE 40 01 980 A1 bekannt.Such a lighting device is from the US 5 152 601 known. Accordingly, this includes lighting device a translucent housing or a unit with at least one solar cell with at least one electric light source (LED) with an accumulator and with an electronic circuit, the housing also at least one fastening device for receiving the Has unit and wherein the electronic circuit Light-dark detection includes a light detection Charging the battery through the solar cell and in the dark Detection of a pulse operation of the light emitting diode effected by means of the accumulator. Such an operation is moreover from DE 41 17 492 A1 and from DE 40 01 980 A1 known.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die durch die US 51 52 601 bekannte Beleuchtungs­ einrichtung derart weiterzubilden, daß eine kompakte und kostengünstige Bauweise erzielt wird, die unter verschiedenen klimatischen Bedingungen und Umgebungslichtverhältnissen über einen längeren Zeitraum wartungsfrei eine bessere Signalwirkung und einen besseren Wirkungsgrad bezogen auf das Verhältnis von Energieverbrauch und Leuchteffekt sichert.The present Invention is based on the object, the lighting known from US 51 52 601 to further develop a device such that a compact and inexpensive construction is achieved, which under different climatic conditions and ambient light conditions above maintenance-free for a longer period of time a better signal effect and better efficiency based on that Relationship between energy consumption and lighting effect ensures.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. This object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved.  

Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung ist mit dem Ziel der Minimierung des Ruhestromes ausgestattet. Dementsprechend wird ein besserer Wirkungsgrad im Vergleich zum Stand der Technik erhalten.The lighting device according to the invention is aimed minimizing the quiescent current. Accordingly becomes a better efficiency compared to the state of the Get technology.

Vorteilhafte Details der erfindungsgemäßen Beleuchtungs­ einrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous details of the lighting according to the invention device are described in the subclaims.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungs­ gemäßen Beleuchtungseinrichtung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Below is an embodiment of an Invention contemporary lighting device based on the attached Drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1A eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung; 1A is a plan view of an embodiment of the lighting device according to the invention.

Fig. 1B eine Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung; und 1B is a cross-sectional view of the lighting device according to the invention. and

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung zum Betreiben der Beleuchtungseinrichtung. Fig. 2 is a block diagram of the circuit arrangement for operating the lighting device.

Die Beleuchtungseinrichtung gemäß Fig. 1A zeigt im Bodenbe­ reich des Gehäuses 1 angeordnete Befestigungsflächen bzw. Flansche 2, welche jeweils eine Bohrung 3 zur Aufnahme von Befestigungsmitteln aufweisen.The illumination device of FIG. 1A shows in Bodenbe reaching the housing 1 disposed mounting surfaces or flanges 2, each having a hole 3 for receiving fastening means.

In der Draufsicht gemäß Fig. 1A ist im Inneren des Gehäuses 1 die aktive Oberfläche der Solarzelle 4 und die seitliche bzw. umfangsmäßige Anordnung der LED 5 zu erkennen. Die Oberfläche der Solarzelle 4 wirkt als Reflektor bezogen auf die von der LED 5 emittierte Strahlung. Im Innern des Gehäuses 1 ist eine Befestigungsvorrichtung 6 in Form von z. B. zwei gegenüber­ liegenden Befestigungsflächen vorgesehen. Diese Befestigungs­ vorrichtung 6 dient dem Fixieren eines Verdrahtungsträgers 7 (Fig. 1B), welcher die elektronische Schaltung zum Betreiben der Beleuchtungseinrichtung, die Solarzelle 4 und den Akkumu­ lator 9 trägt. Das Gehäuse 1 ist kappen- oder halbkugelförmig oder besitzt die Form eines Zylinders mit einer halbkugelför­ migen Deckfläche und besteht aus einem transparenten, farblo­ sen Kunststoffmaterial. Als Kunststoffmaterial wird bei­ spielsweise Makrolon (eingetragenes Warenzeichen) verwendet. Das Gehäuse 1 einschließlich der Befestigungsvorrichtung 6 und der Flansche 2 kann in einem Plastspritz- oder Preßver­ fahren hergestellt werden. Die innere und/oder äußere Ober­ fläche des transparenten Gehäuses 1 kann durch Aufrauhen dif­ fus ausgebildet sein, so daß sich eine bessere Streuung des unter unterschiedlichen Winkeln einfallenden Lichtes und da­ mit ein besserer Wirkungsgrad der Solarzelle 4 ergibt. Durch die diffuse Ausbildung der Oberfläche des Gehäuses 1 wird gleichzeitig die Streuung des von der LED nach außen emit­ tierten Lichtes erhöht, so daß die Signalwirkung der erfin­ dungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung verbessert wird. Es liegt im Sinne der Erfindung, daß Teile oder die gesamte Befestigungsvorrichtung 6 so ausgebildet ist, daß sich die Wirkung einer Linse zur Verbesserung des seitlichen Abstrah­ lens der von der LED 5 emittierten Strahlung ergibt. In the plan view of Fig. 1A in the interior of the housing 1 can be seen, the active surface of the solar cell 4 and the lateral or circumferential array of LED 5. The surface of the solar cell 4 acts as a reflector in relation to the radiation emitted by the LED 5 . Inside the housing 1 is a fastening device 6 in the form of z. B. provided two opposite mounting surfaces. This fastening device 6 is used to fix a wiring support 7 ( Fig. 1B), which carries the electronic circuit for operating the lighting device, the solar cell 4 and the battery 9 . The housing 1 is cap or hemispherical or has the shape of a cylinder with a hemispherical cover surface and consists of a transparent, colorless plastic material. Makrolon (registered trademark) is used as the plastic material. The housing 1 including the fastening device 6 and the flanges 2 can be made in a plastic injection or Preßver. The inner and / or outer upper surface of the transparent housing 1 can be formed by roughening dif fus, so that there is better scattering of the light incident at different angles and since there is a better efficiency of the solar cell 4 . Due to the diffuse formation of the surface of the housing 1 , the scattering of the light emitted by the LED to the outside is simultaneously increased, so that the signaling effect of the lighting device according to the invention is improved. It is within the meaning of the invention that parts or the entire fastening device 6 is designed such that the effect of a lens to improve the lateral radiation lens of the radiation emitted by the LED 5 results.

In der Schnittdarstellung der Beleuchtungseinrichtung gemäß Fig. 1B ist die vorerwähnte Sandwichstruktur aus Solarzelle 4, dem Verdrahtungsträger 7 mit den Bauteilen 8 der elektro­ nischen Schaltung und dem Akkumulator 9 gut zu erkennen. Bei­ spielsweise über eine Schraubverbindung 10 wird der Verdrah­ tungsträger 7 in einer Bohrung 11 der Befestigungsvorrichtung 6 fixiert. Die Beleuchtungseinrichtung ist mittels einer wei­ teren Schraubverbindung 12 und unter Zuhilfenahme der Flan­ sche 2 an einem im wesentlichen ebenen, nicht gezeigten Trä­ ger, z. B. am oberen Ende eines Parkpfostens befestigt.In the sectional view of the illumination device of FIG. 1B, the above-mentioned sandwich structure of the solar cell 4, the wiring substrate 7 with the components 8 to detect the good electrostatic African circuit and the accumulator 9.. In example via a screw 10 , the wiring device carrier 7 is fixed in a bore 11 of the fastening device 6 . The lighting device is by means of a white screw connection 12 and with the aid of the flange 2 on a substantially flat, not shown carrier, for. B. attached to the top of a parking post.

Der Verdrahtungsträger 7 kann eine Leiterplatte zur Aufnahme der Bauteile 8 der elektronischen Schaltung, aber auch ein Trägersubstrat, z. B. aus Al2O3-Keramik, einer hybrid inte­ grierten Schaltung sein.The wiring carrier 7 can be a printed circuit board for receiving the components 8 of the electronic circuit, but also a carrier substrate, e.g. B. Al 2 O 3 ceramic, a hybrid inte grated circuit.

Im unteren Bereich 13 des Gehäuses 1 ist eine Nut 14 eingear­ beitet, welche einen Dichtring 15 aufnimmt. Beim Anziehen der Schraubverbindung 12 an den Flanschen 2 wird der Dichtring 15 gegen die Oberfläche des Trägers gepreßt, so daß der Innen­ raum des Gehäuses 1 weitgehend hermetisch abgeschlossen und von schädigenden Umwelteinflüssen frei ist.In the lower region 13 of the housing 1 , a groove 14 is machined, which receives a sealing ring 15 . When tightening the screw 12 on the flanges 2 , the sealing ring 15 is pressed against the surface of the carrier, so that the inner space of the housing 1 is largely hermetically sealed and free from damaging environmental influences.

Der obere Bereich 16 des Gehäuses 1 kann zur Verbesserung der Abstrahl- und Signalwirkung der Beleuchtungseinrichtung nach Art einer Fresnel′schen Stufenlinse ausgebildet sein.The upper area 16 of the housing 1 can be designed to improve the radiation and signal effect of the lighting device in the manner of a Fresnel lens.

In Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, daß auf die Flansche 2 verzichtet wird und statt dessen der untere Bereich 13 des Gehäuses 1 ein Innen- und/oder Außengewinde aufweist, um einerseits den offenen Bodenbereich des Gehäuses 1, z. B. mit Hilfe eines einschraubbaren Deckels (nicht gezeigt) her­ metisch zu verschließen und andererseits die Beleuchtungsein­ richtung in ein offenes Ende eines Rohrpfostens einschrauben oder einstecken zu können. Alternativ kann der untere Bereich 13 des Gehäuses konisch ausgebildet sein, um die Beleuch­ tungseinrichtung mittels Preßsitz im Rohrpfosten befestigen zu können.In an embodiment of the invention, it is possible that the flanges 2 are dispensed with and instead the lower region 13 of the housing 1 has an internal and / or external thread, in order on the one hand to cover the open bottom region of the housing 1 , e.g. B. met with the help of a screw-in lid (not shown) and on the other hand to screw or insert the illuminating device into an open end of a tubular post. Alternatively, the lower region 13 of the housing can be conical in order to be able to fasten the lighting device by means of a press fit in the tubular post.

Um Diebstählen der Beleuchtungseinrichtung vorzubeugen, kann die Schraubverbindung 12 so ausgeführt sein, daß sie nur mit einem Spezialschlüssel lösbar ist. Die Schraubverbindung 10, mit deren Hilfe der Verdrahtungsträger 7 an der Befestigungs­ vorrichtung 6 fixiert wird, kann gleichzeitig zur elektri­ schen Kontaktierung einer Anschlußfahne 17 des Akkumulators 9 dienen. Hierfür wird zweckmäßigerweise der Akku hersteller­ seitig einpolig kontaktiert und der zweite Pol durch eine Zwischenlage isoliert gehalten. Die elektrische Verbindung des zweiten Poles erfolgt dann durch den Anwender unmittelbar vor dem Einsatz der Beleuchtungseinrichtung. Durch diese Maß­ nahme kann auf einen ansonsten erforderlichen mechanischen Schalter verzichtet werden. Damit kann auch eine Tiefentla­ dung des Akkumulators 9 vor erster Inbetriebnahme vermieden werden.In order to prevent theft of the lighting device, the screw connection 12 can be designed so that it can only be released with a special key. The screw connection 10 , by means of which the wiring support 7 is fixed to the fastening device 6 , can simultaneously serve for electrical contacting a terminal lug 17 of the battery 9 . For this purpose, the battery manufacturer is expediently contacted on one side and the second pole is kept insulated by an intermediate layer. The electrical connection of the second pole is then made by the user immediately before the lighting device is used. This measure makes it possible to dispense with an otherwise required mechanical switch. A deep discharge of the rechargeable battery 9 can also be avoided before the first start-up.

Bei dem gezeigten Beispiel sind der Verdrahtungsträger 7 und die Solarzelle 4 im wesentlichen parallel zur Grundfläche des kappenförmigen Gehäuses 1 angeordnet. Es ist jedoch ebenso möglich, mindestens die Solarzelle 4 unter einem definierten Winkel bezogen auf den Verdrahtungsträger 7 bzw. die erwähnte Grundfläche des kappenförmigen Gehäuses 1 anzuordnen. Dies ist z. B. dann sinnvoll, wenn die Beleuchtungseinrichtung in einer einzigen Vorzugsleuchtrichtung betrieben werden soll. Andererseits ist es auch sinnvoll, die Lage der Solarzelle auf den Sonneneinfallswinkel einzustellen, um eine erhöhe La­ deeffizienz zu erhalten. Dies ist insbesondere bei statio­ nären Beleuchtungseinrichtung, wie z. B. an Hafeneinfahrten, von Bedeutung. Eine Veränderung des Anstellwinkels der Solar­ zelle 4 ist auch zu einem späteren Zeitpunkt dadurch einfach möglich, daß die Lötfahnen 18, welche zur Befestigung der So­ larzelle 4 auf dem Verdrahtungsträger 7 dienen, nachgebogen werden. In the example shown, the wiring support 7 and the solar cell 4 are arranged essentially parallel to the base of the cap-shaped housing 1 . However, it is also possible to arrange at least the solar cell 4 at a defined angle with respect to the wiring carrier 7 or the aforementioned base area of the cap-shaped housing 1 . This is e.g. B. useful if the lighting device is to be operated in a single preferred direction of light. On the other hand, it also makes sense to adjust the position of the solar cell to the angle of incidence in order to obtain increased charging efficiency. This is particularly with statio nary lighting device such. B. at port entrances, of importance. A change in the angle of attack of the solar cell 4 is also easily possible at a later date in that the soldering tabs 18 , which are used to fasten the solar cell 4 on the wiring carrier 7, are bent.

Eine weitere Erhöhung der Signalwirkung der Beleuchtungsein­ richtung kann dadurch erreicht werden, daß eine Zweifarben- LED 5 verwendet wird, wodurch ein zweifarbig abwechselndes Blinken erreichbar ist.A further increase in the signaling effect of the illuminating device can be achieved by using a two-color LED 5 , as a result of which a two-color alternating flashing can be achieved.

In einer Ausführungsform der Solarzelle 4 wird auf diese mit­ tig und/oder im Randbereich mindestens eine unverkappte LED 5 Chip-kontaktiert, wodurch die Fertigungskosten weiter gesenkt und die Leuchtstärke erhöht werden kann. In diesem Falle wirkt die Solarzelle 4 als Verdrahtungsträger. Auch kann an der Unterseite der Solarzelle 4 eine Anordnung von oberflä­ chenmontierten elektronischen Bauelementen (SMD) erfolgen, so daß gegebenenfalls auf einen separaten Verdrahtungsträger verzichtet werden kann.In one embodiment of the solar cell 4 , at least one uncapped LED 5 is chip-contacted with it and / or in the edge region, as a result of which the production costs can be further reduced and the luminosity increased. In this case, the solar cell 4 acts as a wiring support. An arrangement of surface-mounted electronic components (SMD) can also take place on the underside of the solar cell 4 , so that a separate wiring support can be dispensed with if necessary.

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 zeigt eine Solarzelle 40, welche zu einem Akkumulator 90 parallel geschaltet ist, wodurch der Akkumulator 90 bei ausreichender, auf die photo­ voltaische Solarzelle 40 auftreffender Lichtenergie nachge­ laden werden kann.The circuit arrangement according to FIG. 2 shows a solar cell 40 , which is connected in parallel to an accumulator 90 , as a result of which the accumulator 90 can be recharged with sufficient light energy incident on the photovoltaic solar cell 40 .

Bei dem in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein Nickel-Cadmium-Akku 90 verwendet. Um eine Ladung des Nickel- Cadmium-Akkus 90 im Temperaturbereich 0 °C zu verhindern, ist ein zweiter Komparator 100 vorgesehen, welcher mit einem Temperaturfühler 110 zusammenwirkt. Beim Erreichen oder Un­ terschreiten der vorerwähnten 0°-Grenze öffnet der zweite Komparator 100 eine zweite Schalteinrichtung 120, wodurch die Verbindung zwischen der photovoltaischen Solarzelle 40 und dem Akkumulator 90 unterbrochen wird.In the embodiment shown in FIG. 2, a nickel-cadmium battery 90 is used. In order to prevent charging of the nickel-cadmium battery 90 in the temperature range 0 ° C., a second comparator 100 is provided, which cooperates with a temperature sensor 110 . When the aforementioned 0 ° limit is reached or undershot, the second comparator 100 opens a second switching device 120 , as a result of which the connection between the photovoltaic solar cell 40 and the accumulator 90 is interrupted.

Die photovoltaische Solarzelle 40 steht des weiteren mit ei­ nem ersten Komparator 130 in Verbindung, wobei der erste Kom­ parator 130 die von der Solarzelle 40 gelieferte Spannung de­ tektiert und feststellt, ob diese Spannung einen vorbestimm­ ten Wert, z. B. einen Wert, der kleiner als die vom Akkumula­ tor 90 gelieferte Spannung ist, unterschreitet. In diesem Falle wird eine erste Schalteinrichtung 140 durch ein Frei­ gabesignal des Komparators 130 geschlossen, so daß ein Multi­ vibrator 150 in einem vorgegebenen Impuls/Pausenverhältnis über eine dritte Schalteinrichtung 160 ein Betreiben der Leuchtdiode 50 im Impulsbetrieb ermöglicht.The photovoltaic solar cell 40 is further provided with egg nem first comparator 130 in conjunction with the first com parator 130 the voltage delivered by the de solar cell 40 tektiert and determines if this voltage for a vorbestimm th value. B. falls below a value which is smaller than the voltage supplied by the accumulator 90 . In this case, a first switching device 140 is closed by a release signal from the comparator 130 , so that a multi-vibrator 150 in a predetermined pulse / pause ratio via a third switching device 160 enables the LED 50 to be operated in pulse mode.

Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird als Akkumulator 90 ein zweizelliger Nickel-Cadmium-Akku mit einer Zellenspannung von 2 × 1,25 V, bzw. insgesamt 2,5 V verwendet. Der Akkumulator 90 besitzt eine Kapazität von 100 mA/Stunde. Die Solarzelle 40 bzw. deren Ausgangsspannung wird so gewählt, daß unter Berücksichtigung der Ladekennlinie des Akkumulators 90 ein Überladen des Akkumulators auch bei starker Beleuchtung ausgeschlossen ist. Die Durchlaßspannung der Leuchtdiode 50 beträgt beispielsweise 1,8 V, so daß eine Tiefentladung des Akkumulators 90 vermieden wird. In diesem Falle wird, wenn die Spannung am Akkumulator 90 unter die Durchlaßspannung der Leuchtdiode 50 abgefallen ist, ein wei­ terer Betrieb der Beleuchtungseinrichtung ausgeschlossen. In diesem Falle wird der Akkumulator 90 nur noch mit dem mini­ mierten Ruhestrom der Schaltungsanordnung beaufschlagt.In the exemplary embodiment of the invention explained above, a two-cell nickel-cadmium battery with a cell voltage of 2 × 1.25 V or a total of 2.5 V is used as the accumulator 90 . The accumulator 90 has a capacity of 100 mA / hour. The solar cell 40 or its output voltage is selected so that, taking into account the charging characteristic of the battery 90 , overcharging of the battery is excluded even under strong lighting. The forward voltage of the light emitting diode 50 is, for example, 1.8 V, so that a deep discharge of the battery 90 is avoided. In this case, if the voltage at the accumulator 90 has dropped below the forward voltage of the light-emitting diode 50 , further operation of the lighting device is excluded. In this case, the accumulator 90 is only subjected to the mini mated quiescent current of the circuit arrangement.

Die frequenz- bzw. taktbestimmenden Bauelemente des Multivi­ brators 150 sind so eingestellt, daß eine Leuchtdauer der LED 50 im Bereich von 20 bis 60 Millisekunden bei einer Pausen­ dauer von im wesentlichen 1,2 Sekunden erreicht wird.The frequency or clock-determining components of the Multivi brators 150 are set so that a light duration of the LED 50 in the range of 20 to 60 milliseconds is achieved with a pause of substantially 1.2 seconds.

Bei einem Ruhestromverbrauch von 0,025 mA und einem mittleren Betriebsstrom der Leuchtdiode 50 von 30 mA ergibt sich bei einer Leuchtdauer von 20 msec und der vorerwähnten Pausen­ dauer von im wesentlichen 1,2 sec bei einer Winternacht mit angenommenen 14 Stunden relativer Dunkelheit ein Energiever­ brauch von 8,5 mAhen. Im Falle der Verwendung des vorerwähn­ ten 100 mAhen-Akkus 90 kann von einer Funktionsdauer der Be­ leuchtungseinrichtung ohne Ladung von durchschnittlich 10 Winternächten ausgegangen werden.With a quiescent current consumption of 0.025 mA and an average operating current of the light-emitting diode 50 of 30 mA, with a light duration of 20 msec and the aforementioned pauses lasting essentially 1.2 seconds on a winter night with an assumed 14 hours of relative darkness, an energy consumption of 8 , 5 mAh. In the case of the use of the aforementioned 100 mAh battery 90 , a functional life of the lighting device without charging can be assumed to average 10 winter nights.

Im Falle der Verwendung eines wiederaufladbaren umweltfreund­ lichen Lithium-Akkumulators kann auf den zweiten Komparator 100, den Temperaturfühler 110 sowie die zweite Schalteinrich­ tung 120 zum Abschalten der Ladung unterhalb eines vorgegebe­ nen Temperaturbereiches verzichtet werden.In the case of using a rechargeable, environmentally friendly lithium accumulator, the second comparator 100 , the temperature sensor 110 and the second switching device 120 for switching off the charge below a predetermined temperature range can be dispensed with.

Durch die Sandwichstruktur von Akkumulator 9, Verdrahtungs­ träger 7 und den dort angeordneten elektronischen Bauteilen 8 und der Solarzelle 4 wird, ausgehend von der Haupteinfalls­ richtung der Licht- bzw. Sonnenstrahlung, angedeutet durch die Pfeile in Fig. 1B, eine thermische Abschattung, d. h. eine Abschattung gegen thermische Bestrahlung der Bauelemente und insbesondere des wärmeempfindlichen Akkumulators 9, 90 erreicht.Due to the sandwich structure of the accumulator 9 , the wiring support 7 and the electronic components 8 and the solar cell 4 arranged there, starting from the main direction of incidence of light or solar radiation, indicated by the arrows in FIG. 1B, a thermal shading, ie a Shading against thermal radiation of the components and in particular the heat-sensitive battery 9 , 90 is reached.

Zur weiteren Verringerung der thermischen Belastung des Akku­ mulators 9, 90 bei längerer Sonneneinstrahlung kann die Sei­ tenwandung 19 des unteren Bereiches 13 des kappenförmigen Ge­ häuses 1 vorzugsweise außen mit einer reflektierenden Folie beschichtet sein. Diese reflektierende Folie vermindert zum einen die durch das Gehäuse seitlich hindurchgehende thermi­ sche Strahlung und kann zum anderen als bekannter passiver Reflektor ausgebildet sein. Im Ergebnis der angeführten Maß­ nahme ist die Beleuchtungseinrichtung in einem Temperaturbe­ reich von -50 bis +65°C, insbesondere von -20 bis +65°C, ohne nachteilige Auswirkungen auf die verwendete Elektronik einsetzbar. Durch den zyklischen Lade- und Entladebetrieb und die gewählten Verhältnisse zwischen der Ausgangsleistung der Solarzelle und der Kapazität des Akkumulators ist ein minde­ stens vierjähriger wartungsfreier Einsatz der Beleuchtungs­ einrichtung beim Betrieb im Freien mit zyklischer Tageslicht­ einwirkung erreichbar.To further reduce the thermal load on the battery mulator 9 , 90 in the case of prolonged exposure to sunlight, the side wall 19 of the lower region 13 of the cap-shaped housing 1 can preferably be coated on the outside with a reflective film. This reflective film on the one hand reduces the thermal radiation passing laterally through the housing and on the other hand can be designed as a known passive reflector. As a result of the measure mentioned, the lighting device can be used in a temperature range from -50 to + 65 ° C, in particular from -20 to + 65 ° C, without adverse effects on the electronics used. Due to the cyclical charging and discharging operation and the selected relationships between the output power of the solar cell and the capacity of the battery, at least four years of maintenance-free use of the lighting device can be achieved when operating outdoors with cyclic daylight.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung kann beispiels­ weise als oberer und/oder seitlicher Abschluß und Begren­ zungspfosten, insbesondere Parkpfosten eingesetzt werden, so daß die Sicherheit beim Erkennen derartiger Begrenzungspfo­ sten erhöht wird. Ebenso ist die Verwendung der Beleuchtungs­ einrichtung als Positionsleuchte für Land- und Wasserfahr­ zeuge oder zur Markierung von sonstigen Gefahrenstellen mög­ lich.The lighting device according to the invention can, for example wise as top and / or side closure and limit post, especially parking posts are used, so that the security when recognizing such a limitation is increased. Likewise, the use of lighting Furnishing as position light for land and water driving  witness or to mark other danger spots Lich.

Dadurch, daß die Beleuchtungseinrichtung ohne externe Strom­ versorgungsanschlüsse über einen langen Zeitraum funktionsfä­ hig ist, kann diese beispielsweise mittels doppelseitigem Klebeband im Inneren eines Kraftfahrzeuges im Bereich der Front- oder Heckscheibe angeordnet werden, wodurch bei Nacht­ betrieb durch das rhythmische Aufblinken die Funktion einer Alarmanlage nachbildbar ist.The fact that the lighting device without external electricity supply connections function over a long period of time is, this can be done, for example, by means of double-sided Adhesive tape inside a motor vehicle in the area of Front or rear window can be arranged, making at night operated the function of a by flashing rhythmically Alarm system can be replicated.

Claims (18)

1. Beleuchtungseinrichtung mit Signalwirkung, umfassend ein lichtdurchlässiges Gehäuse und eine Einheit aus mindestens einer Solarzelle, mindestens einer licht­ emittierenden Diode (LED), einem Akkumulator und einer elektronischen Schaltung, wobei das Gehäuse mindestens eine Befestigungsvorrichtung zur Aufnahme der Einheit aufweist und wobei die elektronische Schaltung eine Hell-Dunkelerkennung aufweist, die bei Hellerkennung eine Ladung des Akkumulators durch die Solarzelle und die bei Dunkelerkennung einen Impulsbetrieb der licht­ emittierenden Diode mittels des Akkumulators bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) kappenförmig ausgebildet ist und aus einem transparenten, gegen ultraviolette Strahlung beständigen Material, insbesondere Kunststoff besteht, daß die mindestens eine Befestigungsvorrichtung (6) im Inneren des Gehäuses (1) angeordnet ist, daß die Einheit einen Verdrahtungsträger (7) zur Aufnahme der elektroni­ schen Schaltung, des Akkumulators (9), der Solarzelle (4) und der lichtemittierenden Diode (5) aufweist, wobei an der Unterseite des Verdrahtungsträgers (7) der Akkumulator (9) und an der Oberseite des Verdrahtungs­ trägers (7) zu diesem beabstandet und im wesentlichen parallel die Solarzelle (4) unter Bildung einer Sandwichstruktur angeordnet ist und wobei die licht­ emittierende Diode (5) auf dem Verdrahtungsträger (7) derart befestigt ist, daß sie am seitlichen Rand der Solarzelle (4) vorbeigeführt und zum oberen Bereich des Gehäuses (1) hin gerichtet ist, und daß die Solarzelle (4) den Verdrahtungsträger im wesentlichen überdeckend und mit diesem elektrisch verbunden so angeordnet ist, daß die Solarzellenoberfläche als Reflektor für die lichtemittierende Diode (5) sowie gleichzeitig als Mittel zur thermischen Entkoppelung bezogen auf die von außen auf das Gehäuse (1) auftreffende Wärmestrahlung wirkt.1. Lighting device with signal effect, comprising a translucent housing and a unit from at least one solar cell, at least one light-emitting diode (LED), an accumulator and an electronic circuit, the housing having at least one fastening device for receiving the unit and wherein the electronic circuit has a light-dark detection, which causes the battery to be charged by the solar cell when the light is detected and which causes the light-emitting diode to be pulsed by the battery when it is dark, characterized in that the housing ( 1 ) is cap-shaped and is made of a transparent, ultraviolet-resistant Radiation-resistant material, in particular plastic, is that the at least one fastening device ( 6 ) is arranged inside the housing ( 1 ), that the unit has a wiring support ( 7 ) for receiving the electronic circuit, the accumulator ( 9 ), the solar cell ( 4 ) and the light-emitting diode ( 5 ), wherein on the underside of the wiring support ( 7 ) the battery ( 9 ) and on the top of the wiring support ( 7 ) spaced apart and substantially parallel to the solar cell ( 4 ) is arranged to form a sandwich structure and the light-emitting diode ( 5 ) is fastened on the wiring support ( 7 ) in such a way that it leads past the side edge of the solar cell ( 4 ) and is directed toward the upper region of the housing ( 1 ) is, and that the solar cell ( 4 ) substantially covers the wiring support and is connected to it electrically so that the solar cell surface as a reflector for the light-emitting diode ( 5 ) and at the same time as a means for thermal decoupling based on the outside of the housing ( 1 ) incident heat radiation acts. 2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) im wesentli­ chen halbkugelförmig oder zylindrisch mit halbkugelför­ miger Deckfläche ausgebildet ist und seitlich angeord­ nete Befestigungsflansche (2) aufweist.2. Lighting device according to claim 1, characterized in that the housing ( 1 ) is formed in wesentli chen hemispherical or cylindrical with hemispherical cover surface and has laterally angeord Nete mounting flanges ( 2 ). 3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung (6) einen Teil des Gehäuseinneren nach Art einer Linse ausfüllt, wodurch eine Verbesserung der seitlichen Abstrahlung der von dem elektrischen Leuchtmittel (5) emittierten Strahlung erreicht wird.3. Lighting device according to claim 1 or 2, characterized in that the fastening device ( 6 ) fills a part of the interior of the housing in the manner of a lens, whereby an improvement in the lateral radiation of the radiation emitted by the electric lamp ( 5 ) is achieved. 4. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) minde­ stens im oberen Bereich (16) diffus-transparent ist.4. Lighting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the housing ( 1 ) at least in the upper region ( 16 ) is diffusely transparent. 5. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Gehäuses (1) mindestens einseitig angerauht ist.5. Lighting device according to claim 4, characterized in that the surface of the housing ( 1 ) is roughened at least on one side. 6. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Gehäuses (1) nach Art einer Fresnel′schen Stufenlinse ausgebildet ist. 6. Lighting device according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least part of the housing ( 1 ) is designed in the manner of a Fresnel lens. 7. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) im Boden­ bereich eine umlaufende Nut (14) zur Aufnahme einer Dichtung (15) aufweist, so daß bei einer Montage des Gehäuses (1) mittels der Befestigungsflansche (2) auf einer im wesentlichen ebenen Oberfläche dieses hermetisch abgeschlossen ist.7. Lighting device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the housing ( 1 ) in the bottom region has a circumferential groove ( 14 ) for receiving a seal ( 15 ), so that during assembly of the housing ( 1 ) by means of Fastening flanges ( 2 ) on a substantially flat surface this is hermetically sealed. 8. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) eine im unteren Gehäusebereich (13) angeordnete Abschlußplatte aufweist, welche mit dem Gehäuse (1) kraft- und/oder formschlüssig lösbar verbunden ist, so daß das Gehäuse (1) hermetisch abgeschlossen ist.8. Lighting device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the housing ( 1 ) has an in the lower housing region ( 13 ) arranged end plate which is non-positively and / or positively connected to the housing ( 1 ) so that the housing ( 1 ) is hermetically sealed. 9. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) im unteren Bereich (13) ein Innen- und/oder Außengewinde zum Befestigen des Gehäuses (1) an einem offenen, rohrförmigen Träger aufweist.9. Lighting device according to claim 1, characterized in that the housing ( 1 ) in the lower region ( 13 ) has an internal and / or external thread for fastening the housing ( 1 ) to an open, tubular support. 10. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Verwendung der Beleuch­ tungseinrichtung als oberer und/oder seitlicher Abschluß von Begrenzungspfosten, insbesondere Parkpfosten.10. Lighting device according to one of claims 1 to 9, characterized by the use of lighting processing device as an upper and / or lateral end of boundary posts, in particular parking posts. 11. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Verwendung der Beleuch­ tungseinrichtung als Positionsleuchte für Land- oder Wasserfahrzeuge.11. Lighting device according to one of claims 1 to 9, characterized by the use of lighting device as a position light for land or Watercraft. 12. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltung aufweist
  • - einen ersten Komparator (130), dessen Eingang mit der photovoltaischen Solarzelle (40) in Verbindung steht und dessen Ausgang ein Freigabesignal auf eine erste Schalt­ einrichtung (140) dann liefert, wenn die Solarzellen­ spannung einen vorbestimmten Wert unterschreitet;
  • - einen Multivibrator (150) zur Erzeugung eines Impuls- Pausenzyklus dann, wenn das Freigabesignal aus dem ersten Komparator (130) anliegt, die erste Schalteinrichtung (140) geschlossen ist, wodurch der Multivibrator (150) mit dem Akkumulator (90) zur Zuführung von Betriebsspannung verbunden ist;
  • - und eine lichtemittierende Diode (50) (LED), welche vom Impuls-Pausenzyklus bzw. -signal des Multivibrators (150) bestimmt über eine dritte Schalteinrichtung mit dem Akkumulator (90) verbunden ist.
12. Lighting device according to one of claims 1-11, characterized in that the electronic circuit comprises
  • - A first comparator ( 130 ), the input of which is connected to the photovoltaic solar cell ( 40 ) and whose output supplies an enable signal to a first switching device ( 140 ) when the solar cell voltage falls below a predetermined value;
  • - A multivibrator ( 150 ) for generating a pulse pause cycle, when the release signal from the first comparator ( 130 ) is present, the first switching device ( 140 ) is closed, whereby the multivibrator ( 150 ) with the accumulator ( 90 ) for supplying Operating voltage is connected;
  • - And a light-emitting diode ( 50 ) (LED), which is determined by the pulse pause cycle or signal of the multivibrator ( 150 ) via a third switching device with the battery ( 90 ).
13. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Komparator (100) vorgesehen ist, dessen Eingang mit einem Temperaturfühler (110) in Verbindung steht und an dessen Ausgang beim Überschreiten einer Mindesttemperatur ein weiteres Freigabesignal anlegt, wobei das weitere Freigabesignal einer zweiten Schalteinrichtung (120) zugeführt wird und die zweite Schalteinrichtung (120) einen Ladestromkreis zwischen der Solarzelle (40) und dem Akkumulator (90) schließt.13. Lighting device according to claim 12, characterized in that a second comparator ( 100 ) is provided, the input of which is connected to a temperature sensor ( 110 ) and at whose output a further release signal is applied when a minimum temperature is exceeded, the further release signal of a second one Switching device ( 120 ) is supplied and the second switching device ( 120 ) closes a charging circuit between the solar cell ( 40 ) and the battery ( 90 ). 14. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatoren (100, 130) sowie der Multivibrator (150) mittels eines integrierten Schaltkreises in CMOS-Technologie realisiert werden. 14. Lighting device according to claim 13, characterized in that the comparators ( 100 , 130 ) and the multivibrator ( 150 ) are implemented by means of an integrated circuit in CMOS technology. 15. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsabgabe der Solarzelle (40) so gewählt wird, daß ohne weitere elektronische Mittel die zulässigen Ladeparameter des Akkumulators (90) nicht überschritten werden.15. Lighting device according to one of claims 12 to 13, characterized in that the power output of the solar cell ( 40 ) is selected so that the permissible charging parameters of the battery ( 90 ) are not exceeded without further electronic means. 16. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtemittierende Diode (50) eine solche Durchlaßspannung bezogen auf die Entladespannungscharakteristik des Akkumulators (90) aufweist, daß eine Tiefentladung des Akkumulators (90) vermieden wird.16. Lighting device according to one of claims 12 to 15, characterized in that the light-emitting diode ( 50 ) has such a forward voltage based on the discharge voltage characteristic of the battery ( 90 ) that a deep discharge of the battery ( 90 ) is avoided. 17. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lithium-Akkumulator (90) eingesetzt wird.17. Lighting device according to claim 12, characterized in that a lithium battery ( 90 ) is used. 18. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nickel-Cadmium-Akkumula­ tor (90) eingesetzt wird.18. Lighting device according to claim 13, characterized in that a nickel-cadmium battery ( 90 ) is used.
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