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Die
Erfindung betrifft einen Adapter, eine Anschlusseinheit, die Anordnung
eines Leuchtmittels an einer Schiene, ein Beleuchtungssystem und
ein Verfahren zum betriebsfertigen Installieren eines Beleuchtungssystems.
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In
den letzten Jahren haben sich Beleuchtungssysteme mit Stromentnahmeschienen
sowohl für
private als auch für
geschäftliche
Anwendungen immer mehr verbreitet. Bei solchen Systemen ist als grundlegendes
Element eine Schiene an einer Wand oder meist einer Decke eines
Raumes befestigt. Die Schiene führt
mindestens zwei gegeneinander isolierte Stromleiter mit und weist
daher meist ein Profil mit einem U-förmigen Querschnitt auf. Meist
sind die elektrischen Leiter an der Innenseite des Profils angeordnet,
bei Niedervoltsystemen mit beispielsweise 12 V Betriebsspannung
mitunter auch außen
am Profil. Bei Hochvoltsystemen sind die Stromleiter zudem infolge
gesetzlicher Vorschriften immer mit einem Berührungsschutz ausgestattet.
Ein solcher Berührungsschutz
kann beispielsweise eine Nut an der Innenseite des Profils sein,
welche nur einen schlitzförmigen
Zugang zum Stromleiter ermöglicht,
wobei der Schlitz schmaler ist als ein menschlicher Finger.
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An
der Schiene werden an in der Regel beliebigen Punkten Adapter angebracht.
Die Adapter haben zum einen die Funktion, Strom von der Schiene
zu entnehmen und somit einen elektrischen Anschluss an das Stromnetz
oder generell an die Versorgungsspannung herzustellen. Zweite Aufgabe des
Adapters ist es, eine feste mechanische Verbindung zur Schiene herzustellen.
Die dritte Aufgabe des Adapters ist es, eine Leuchte mit einem Leuchtmittel
zu halten, wobei der Adapter als vierte Aufgabe der Leuchte auch
Strom zuführen
muss.
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Wenn
der Adapter an der Schiene befestigt ist, wird am Adapter eine Halteeinrichtung
angebracht, üblicherweise
ein Rohrnippel mit Außengewinde
und daran befestigtem Bügel
oder Gelenk, seltener ein Gestänge
aus einem oder zwei Metallstangen, und an der Halteeinrichtung wird
eine Leuchte angebracht, also ein Leuchtengehäuse mit einem Leuchtmittel.
Je nach Ausgestaltung kann auf das Leuchtengehäuse verzichtet werden. In diesem
Falle ist eine Fassung für
ein Leuchtmittel unmittelbar an der Halteeinrichtung befestigt.
Das Leuchtmittel wird dann in die Fassung eingesetzt, und das Beleuchtungssystem
ist betriebsfertig.
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Eine
Leuchte besteht üblicherweise
aus einem besonderen Gehäuse,
welches die Leuchtmittelfassung trägt. Das Leuchtengehäuse ist
für eine Montage
am Adapter über
die Halteeinrichtung vorbereitet, und es erfolgt eine mechanische
wie elektrische Verbindung.
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Im
Betrieb läuft
der Strom durch die Schiene, wird dort von einer entsprechenden
Einrichtung am Adapter abgegriffen und durch den Adap ter hindurch zur
Fassung und von dort aus zum Leuchtmittel geleitet. Anschließend fließt der Strom
den parallelen Weg zurück
zur Schiene.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber dem Stand der Technik eine
Verbesserung vorzuschlagen.
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Nach
einem ersten Aspekt der Erfindung löst diese Aufgabe ein Adapter
zur lösbaren
Anbringung an einer stromführenden
Schiene eines Beleuchtungssystems, mit einer Einrichtung zum Entnehmen von
Strom von der Schiene und zur Weitergabe des Stromes zu einer Fassung
für ein
Leuchtmittel, wobei die Fassung an dem Adapter angeordnet ist.
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Herkömmlich besteht
eine Leuchte immer aus einem besonderen Gehäuse, welches eine Leuchtmittelfassung – meist
in sich – trägt. Das
Gehäuse
ist über
eine mechanische Hilfseinrichtung wie meist das beschriebene Gestänge dazu
eingerichtet, mechanisch wie elektrisch jeweils indirekt mit dem Adapter
verbunden zu werden. Dies macht das Beleuchtungssystem allerdings
relativ teuer.
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Demgegenüber kann
auf die Hilfseinrichtung zur Verbindung zwischen Adapter und Fassung
verzichtet werden, wenn die Fassung am Adapter angeordnet ist. Das
Beleuchtungssystem baut damit bei geeigneter Gestaltung kostengünstiger
und Platz sparender.
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Bevorzugt
liegen ein Adaptergehäuse
und ein Fassungsgehäuse
unmittelbar aneinander an. Bei einer solchen Ausführungsform
weisen der Adapter und die Fassung jeweils ein eigenes Gehäuse auf, die
voneinander trennbar sind, aber zum Betrieb aneinander befestigbar
sind. Wenn die beiden Gehäuse dergestalt
aneinander anliegen, kann auf jegliche Zwischenkonstruktion zur
Verbindung verzichtet werden. So können die beiden Gehäuse beispielsweise eine
miteinander formschlüssige
Rasteinrichtung aufweisen. Mit nur geringfügig größerem Aufwand können zwei
solche Gehäuse
auch beispielsweise durch eine Schraubverbindung miteinander verbindbar
sein. Alternativ und kumulativ können
zwei solche Gehäuse über einen
flüssigen
Klebstoff oder ein Klebstoffband miteinander verbunden sein, um
im Betrieb unmittelbar aneinander anzuliegen.
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Es
wird vorgeschlagen, dass der Adapter und die Fassung als eine Anschlusseinheit
ausgebildet sind. Eine solche Einheit weist eine Einrichtung zum
Entnehmen von Strom von der Schiene auf und ist gleichzeitig als
Fassung eingerichtet.
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Dabei
ist die Anschlusseinheit bevorzugt einstückig ausgeführt, also mit einem einzigen
Gehäuse.
An dem Gehäuse
sind bevorzugt Mittel vorhanden, um eine mechanisch feste Anbringung
an der Schiene zu gewährleisten,
wobei gleichzeitig Stromabnehmer an die entsprechenden Leiter in
der Schiene gepresst werden. Zugleich kann an einer freien Seite
der Anschlusseinheit direkt eine mechanische und elektrische Aufnahme
für das
Leuchtmittel hergestellt werden. Eine solche einstückige Ausführung reduziert
die Kosten für
ein Beleuchtungssystem nochmals.
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Die
Fassung weist bevorzugt zwei Sitze zur Aufnahme von Leuchtmittelkontakten
auf, insbesondere an zwei Sockeln. Moderne Leuchtmittel haben oft
zwei voneinander beabstandete Kontaktstifte, welche an entsprechenden
Sitzen zuverlässig
aufgenommen werden können,
also sowohl mechanisch gehalten als auch mit Strom versorgt werden.
Durch das Vorsehen zweier Sitze an der Fassung am Adapter – und somit
direkt an der Anschlusseinheit mit dem Adapter – können Leuchtmittel ohne weitere
mechanische Bauelemente angeschlossen werden. Dies macht die Montage
und auch ein späteres
Auswechseln der Leuchtmittel sehr schnell und unkompliziert.
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Wenn
die Sitze an Sockeln liegen, ist die Zugänglichkeit der Sitze verbessert.
Dies ist insbesondere deshalb von Relevanz, weil eine Anschlusseinheit,
die nach der Erfindung hergestellt ist, sehr kompakte Abmessungen
haben kann und somit bei geeigneter Ausgestaltung nicht einmal zwangsweise aus
der Schiene hervorstehen muss, wenn sie in dieser einmal eingerastet,
verklemmt oder anderweitig befestigt ist. Zum leichteren Anbringen
von Leuchtmitteln ist es allerdings von Vorteil, wenn die Leuchtmittel
dem Montage- oder Wartungspersonal leicht entgegenstehen, was durch
die Sockel leicht erreicht werden kann.
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Die
Sitze können
insbesondere als Teil eines Bajonettverschlusses eingerichtet sein.
Ein Bajonettverschluss ist eine mechanisch sichere Verbindung zwischen
dem Leuchtmittel und der Fassung. Die Kontaktstifte einiger auf
dem Markt erhältlicher Leuchtmittel
sind mit einer Aufweitung am freien Ende der Kontaktstifte ausgerüstet, sodass
ein solches Leuchtmittel nur noch mit ihren Kontaktstiften in die
Sitze eingelegt und dann durch Verschieben oder Verdrehen in bajonetttypischer
Form verrastet werden. Hierdurch kann unter anderem sichergestellt werden,
dass der Abstand zwischen dem Leuchtmittel und der Fassung im Betrieb
exakt vorbestimmbar ist. Demgegenüber können einfache Kontaktstifte
in für
sie vorgesehene Klemmsitze unterschiedlich weit eingeschoben werden.
Bei oft an der Raumdecke befindlichen Systemen wie den hier betrachteten
Schienensystemen ist es jedoch sinnvoll, über einen Bajonettverschluss
das Leuchtmittel in eine exakt vorbestimmte Betriebsposition direkt
an der Schiene zu bringen. Hierdurch wird nicht nur die Ausfallsicherheit erhöht, sondern
auch die Schiene auf eine maximal kompakte Form gebracht, was sich
gerade bei niedrigerer Deckenhöhe
auch ästhetisch
erkennbar macht.
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Es
wird vorgeschlagen, dass eine Verstelleinrichtung für den Adapter
durch einen Zwischenraum zwischen den Sitzen zugänglich ausgestaltet ist. Adapter
zur Anbringung an einer Beleuchtungssystemschiene haben meist eine
Verstelleinrichtung. Eine solche wird typischerweise durch einen
an der Oberseite des Adapters zugänglichen Drehknopf oder eine
Drehscheibe mit Schraubschlitz dargestellt, wobei dieser Bedienteil
der Verstelleinrichtung mit einem Klemm- und Kontaktteil an der
Unterseite des Adapters in Wirkverbindung steht. Durch ein Drehen
des Knopfes oder der Scheibe am oben liegenden Bedienteil, also
an dem frei zugänglichen
Teil bei in der Schiene eingelegtem Adapter, werden dann Kontakte
und Querschieber aus dem Adaptergehäuse ausgeschwenkt oder ausgeschoben.
Diese greifen an die Stromleitungen der Schiene bzw. generell an
eine ent sprechende Stelle der Schiene, so dass eine elektrische
und mechanische Verbindung hergestellt ist.
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Wenn
eine solche Verstelleinrichtung für den Adapter durch einen Zwischenraum
zwischen den Sitzen zugänglich
ausgestaltet ist, ist im Umkehrschluss der Zugang zu der Verstelleinrichtung verwehrt
oder zumindest erschwert, wenn ein Leuchtmittel an den Sitzen aufgenommen
ist. Dies gewährleistet
es, dass an der mechanischen und der stromführenden Verbindung zwischen
dem Adapter und der Schiene während
des Betriebs eines Leuchtmittels nicht manipuliert werden kann.
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Weiter
ermöglicht
es die Ausgestaltung mit einer durch den Zwischenraum zwischen den
Sitzen zugänglichen
Verstelleinrichtung, eben jenen Zwischenraum zur Aufnahme zumindest
eines Teils des Leuchtmittels zu nutzen. Wenn die Formgebung des Leuchtmittels
auf die Formgebung der Sitze und insbesondere etwa vorhandener Sockel
abgestimmt ist, kann ein mitunter großer Teil des Leuchtmittels
vom Zwischenraum zwischen den Sitzen bzw. zwischen den Sockeln aufgenommen
werden. Die Zugänglichkeit
zur Verstelleinrichtung muss ohnehin gewährleistet sein. Bei der beschriebenen
Ausgestaltung wird es jedoch möglich,
diesen Raum gleichzeitig für
das Leuchtmittel zu nutzen, was das Beleuchtungssystem im betriebsfertigen
Zustand nochmals kompakter werden lassen kann.
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Nach
einem zweiten Aspekt der Erfindung löst die gestellte Aufgabe eine
Anschlusseinheit aus einem Adapter zur lösbaren Anbringung an ei ner Schiene
eines Beleuchtungssystems und einer Fassung für ein durch die Schiene mit
Strom zu versorgendes Leuchtmittel.
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Aus
den vorstehenden Erläuterungen
wird deutlich, dass eine Anschlusseinheit aus Adapter und Fassung
einen unabhängigen
Erfindungsaspekt darstellt. Eine solche Anschlusseinheit ermöglicht es, ein
Leuchtmittel direkt über
ein einziges Bauteil an einer Schiene mechanisch und elektrisch
anzuschließen.
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Nach
einem dritten Aspekt der Erfindung löst die gestellte Aufgabe die
Anordnung eines Leuchtmittels an einer Schiene eines Beleuchtungssystems,
und zwar unmittelbar über
eine Anschlusseinheit aus Adapter und Fassung.
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Während sich
die vorstehend beschriebenen Erfindungsaspekte auf den Adapter und
die Fassung beschränken,
zeigt dieser Aspekt der Erfindung, dass mit einem angeschlossenen
Leuchtmittel und einer angeschlossenen Schiene ein betriebsfertiges System
erreicht wird, welches sich hinsichtlich des Adapters und der Fassung
der Erfindung bedient.
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Dem
gemäß löst nach
einem vierten Aspekt der Erfindung die gestellte Aufgabe auch ein
Beleuchtungssystem mit einer stromführenden Schiene und einem daran über eine
Anschlusseinheit aus Adapter und Fassung gehaltenen und mit Strom
versorgten Leuchtmittel.
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Nach
einem fünften
Aspekt der Erfindung löst
die gestellte Aufgabe ein Verfahren zum betriebsfertigen Installieren
eines Beleuchtungssystems mit einer stromführenden Schiene, einem Adapter,
einer Fassung und einem Leuchtmittel, wobei eine Anschlusseinheit
aus Adapter und Fassung an der Schiene angebracht wird und das Leuchtmittel
vorher oder bevorzugt nachher an der Anschlusseinheit zur Aufnahme
gebracht wird.
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Ein
solches Installationsverfahren ist gegenüber herkömmlich bekannten Systemen erheblich schneller
durchführbar,
weil nur drei verschiedene Komponenten gehändelt werden müssen. Sobald
die Schiene an der Decke oder der Wand befestigt ist, reduziert
sich die Art der unterschiedlichen zu händelnden Bauteile sogar auf
zwei, nämlich
auf die Anschlusseinheiten mit Adapter- und Fassungsfunktion bzw.
die daran aufzunehmenden Leuchtmittel. Neben der möglichen
Arbeitsbeschleunigung stellt dies auch eine Verbesserung der Arbeitssicherheit
dar, denn gerade bei der Montage eines solchen Beleuchtungssystems
an einer Raumdecke muss der Monteur regelmäßig auf einer Leiter stehen.
Das notwendige Händeln
nur zweier verschiedener Bauelemente kann gegenüber dem bisher Bekannten unter
Verwendung der Erfindung mit weniger Konzentration erfolgen, sodass
das Arbeiten für
den Monteur weniger ermüdend
ist.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher
erläutert.
Funktional gleiche oder identische Bauelemente können gleiche Bezugsziffern
tragen.
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Es
zeigen:
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1 in
einer perspektivischen Ansicht eine Anschlusseinheit mit einem Adapterteil
und einem Fassungsteil,
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2 in
einer perspektivischen Ansicht ein mit der Anschlusseinheit aus 1 verwendbares Leuchtmittel,
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3 die
Anschlusseinheit aus 1 mit daran angeschlossenem
Leuchtmittel aus 2 in einer perspektivischen
Ansicht etwa gemäß Kennzeichnung III in 1,
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4 die
zusammengesetzte Anordnung aus 3 in einem
schematischen Schnitt und
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5 zwei
beispielhafte Stromleitungsschienen für Beleuchtungssysteme.
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Die
Anschlusseinheit 1 aus den 1, 3 und 4 besteht
räumlich
im wesentlichen aus einem längs
erstreckten Gehäuse 2 mit
einem längs durchlaufenden
unteren Teil 3 und im oberen Bereich mit zwei Sockeln 4, 5.
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Das
Gehäuse 2 ist
aus einem Isolierstoff gefertigt, beispielsweise aus einem Kunststoff.
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Der
untere Teil 3 des Gehäuses
ist als Adapter für
eine Strom leitende Beleuchtungssystemschiene wie beispielsweise
eine der beiden Schienen 6, 7 aus 5 eingerichtet.
Diese tragen jeweils in einem etwa U-förmigen
Profil 8, 9 hinter einem sich verengenden Berührungsschutz
(exemplarisch mit 10 gekennzeichnet) elektrische Leiter,
nämlich
Phasenlei ter, Nullleiter und gegebenenfalls Schutzleiter (exemplarisch
mit 11, 12 gekennzeichnet).
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Die
Leiter 11, 12 verlaufen entlang der gesamten Länge der
Schienen 6 bzw. 7. Die Schienen 6, 7 sind
bei Befestigung an einer Raumdecke in der Regel in der dargestellten
Ausrichtung befestigt, also mit der Basis der U-förmigen Profile 8, 9 nach
oben gerichtet, so dass sich die Schienen 6, 7 nach
unten hin öffnen.
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Der
untere Teil 3 des Gehäuses 2 ist
auf die Geometrie mindestens einer der Schienen 6, 7 abgestimmt
und kann in Längsausrichtung
in deren jeweiligen Adaptereinpassraum 13, 14 eingesetzt
werden. Dort kann der untere Teil 3 des Gehäuses 2 frei
längs entlang
der Schienen 6, 7 bewegt werden.
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Um
mechanisch an der Leiste 6 bzw. 7 fixiert zu werden
und um Strom von der Schiene 6 bzw. 7 entnehmen
zu können,
ist der untere Teil 3 des Gehäuses 2 der Anschlusseinheit 1 als
Adapter ausgestaltet. Hierzu verfügt er über zwei schwenkbare Kontakte 15,
von welchen an jeder Längsseite 16, 17 der Anschlusseinheit 1 einer
angeordnet ist. Die schwenkbaren Kontakte 15 sind in einem
Vorbereitungszustand relativ weit durch Kontaktschlitze 18 in den
Adapter 3 hineingefahren und stehen nur geringfügig aus
diesem hervor. Für
die Montage an der Schiene werden sie – wie in den 1, 3 und 4 dargestellt – aus dem
Gehäuse 2 um
mehrere Millimeter ausgefahren. Ebenso verhält es sich mit zwei jeweils
oberhalb der Kontakte 15 angeordneten Klemmkeilen 19.
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Sowohl
die Kontakte 15 als auch die Klemmkeile 19 sind
im Inneren des Gehäuses 2 mit
einer Verstellscheibe 20 verbunden, welche einen recht großen Schlitz 21 an
ihrer Oberfläche
aufweist.
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In
den Schlitz 21 kann ein Schraubendreher, eine Münze oder
etwas ähnliches
Flaches eingeführt werden
und die Scheibe 20 damit um 90° gedreht werden. Bei dieser
Drehung fährt
eine Verstelleinrichtung im Inneren des Gehäuses 2 die beiden
Kontakte 15 zur Seite aus. Gleichzeitig werden die Klemmkeile 19 aus
dem Gehäuse 2 geschwenkt. Wenn
die Anschlusseinheit 1 währenddessen in dem Aufnahmeraum 13 bzw. 14 einer
Schiene 6 bzw. 7 liegt, werden die Kontakte 15 durch
die Schlitze der Berührschutzprofile 10 hindurch
zu den Stromleitern 11, 12 geführt und schließen dort
einen elektrischen Kontakt. Gleichzeitig verklemmen die Klemmkeile 19 die
Anschlusseinheit 1 mechanisch sicher in der Leiste 6 bzw. 7.
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An
der Oberseite der Anschlusseinheit 1, also an derjenigen
Seite, von welcher aus die Verstellscheibe 20 bedienbar
ist, sind die beiden Sockel 4, 5 auf den Adapterteil 3 aufgesetzt.
Die Sockel 4, 5 dienen als Sitze für ein Leuchtmittel
wie das in 2 dargestellte Leuchtmittel 30.
Dieses verfügt über zwei
Kontaktstifte 31, 32, die jeweils an ihrem freien Ende
aufgeweitet sind. Die Kontaktstifte 31, 32 lassen
sich in die Sitze 33, 34 einführen und dort mit einer kleinen
Drehung im Uhrzeigersinn verrasten. Dies entspricht einem herkömmlichen
Bajonettverschluss.
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In
den Sitzen 33, 34 befinden sich Kontakte (nicht
dargestellt) des Fassungsteils 35 der Anschlusseinheit 1,
wobei diese Kontakte mit den schwenkbaren Kontakten 15 jeweils
eindeutig im Inneren des Gehäuses 2 verbunden
sind. Somit ergibt sich eine durchgehende mechanische und Strom
leitende Verbindung zwischen der Schiene 6 bzw. 7 und dem
Leuchtmittel 30 in der zusammengesetzten Konstellation
wie in 3 dargestellt, sobald diese in die Schiene 6 bzw. 7 eingesetzt
und dort angebracht ist. Damit befindet sich das Leuchtmittel 30 angesichts
des lediglich einen Verbindungsbauteils 1 direkt an der
Stromentnahmeschiene 6 bzw. 7.
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Die
Außengestalt
des Leuchtmittels 30 besteht aus einem großen flachen
Hauptzylinder 36 und einem koaxial daran hervorspringenden
kleinen flachen Zylinder 37, neben welchem die Anschlussstifte 31, 32 sitzen.
Sobald das Leuchtmittel 30 an der Anschlusseinheit 1 aufgenommen
ist, sodass sich die Konstellation gemäß den 3 und 4 ergibt, liegt
der große
flache Zylinder 36 unmittelbar auf den Sockeln 4, 5 des
Fassungsteils 35 der Anschlusseinheit 1 auf. Hierdurch
erfährt
die Gesamtleuchte eine hohe Ästhetik.
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Der
freie Raum 37 zwischen den Sockeln 4, 5 wird
vom kleinen Zylinder 37 zumindest überwiegend ausgefüllt, so
dass auch dieser Raum, der bei abgenommenem Leuchtmittel 30 den
Zugang zum Verstellelement 20 ermöglicht, im Betrieb genutzt
ist. Die beiden Sockel 4, 5 haben zur Auf nahme
des flachen Zylinders 37 des Leuchtmittels 30 zwei
zueinander gerichtete konkave Ausnehmungen 40, 41.
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Die
dargestellten Kontaktstifte 31, 32 des Leuchtmittels 30 sind
als Bajonettverschluss des „Typ
GX53" erhältlich.
Es versteht sich, dass auch andere Aufnahmen zwischen Leuchtmittel
und Fassung von der hier vorgestellten Erfindung erfasst werden.
Gleiches gilt für
andere Arten des Anbringens des Adapterteils an einer Schiene. Beispielsweise können hierzu
auch weitere Befestigungsmittel erforderlich sein, insbesondere
Schrauben. Andererseits ist es auch denkbar, dass ein Adapterteil
der Anschlusseinheit vollständig
ohne bewegliche Teile gestaltet ist, beispielsweise könnte er
unmittelbar in die Schiene hinein geklemmt oder gerastet werden.
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An
geeignet gestaltete Vorsprünge 45 des Gehäuses 2 lassen
sich zur weiteren Lichtverteilung oder Lichtsteuerung oder einfach
zur Verbesserung des ästhetischen
Eindrucks Reflektoren, Kaschierungen oder ähnliches befestigen.
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- 1
- Anschlusseinheit
- 2
- einstückiges Gehäuse
- 3
- unterer
Teil, Adapterteil
- 4,
5
- Sockel
- 6,
7
- Stromleitschienen
- 8,
9
- Profil
- 10
- Berührschutz
- 11,
12
- Stromleiter
- 13,
14
- Aufnahmeraum
für Adapter
- 15
- schwenkbare
Kontakte
- 16,
17
- Längsseiten
- 18
- Nut
- 19
- Klemmkeile
- 20
- Verstellscheibe
- 21
- Schlitz
- 30
- Leuchtmittel
- 31,
32
- Kontaktstifte
- 33,
34
- Sitze
- 35
- Fassungsteil
der Anschlusseinheit
- 36
- großer flacher
Zylinder
- 37
- kleiner
flacher Zylinder
- 37'
- Freiraum
- 40,
41
- konkave
Ausnehmungen
- 45
- Vorsprünge