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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit modular kombinierbaren Funktionseinheiten.
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Beleuchtungsvorrichtungen, beispielsweise in Form von Tischlampen, Stehlampen, Wandlampen, Deckenlampen, etc. sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen aus der Praxis bekannt. Solche Beleuchtungsvorrichtungen dienen zur optischen Ausleuchtung und Erhellung eines Raumes oder eines Objektes mit Kunstlicht. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Innen- und Außenbeleuchtung.
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Die zuvor genannten Beleuchtungsvorrichtungen sind allesamt mit Leuchtmitteln ausgestattet, nämlich mit elektrischen Betriebsmitteln bzw. elektrischen Verbrauchern, die dazu dienen, Licht zu erzeugen. Sie bilden eine Lichtquelle. Während früher Glüh- und Gasentladungslampen Anwendung fanden, gehören zu den modernen Leuchtmitteln Leuchtdioden und Kondensator-Leuchtfolien. Als weitere Betriebsmittel sind Schalter, Vorschaltgeräte, Zündgeräte, Dimmer, Starter, etc. erforderlich, je nach Art des Leuchtmittels.
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Zweifelsohne ist die Leuchtdiode, kurz LED (lichtemittierende Diode), auf dem Vormarsch. Dabei handelt es sich um ein elektronisches Halbleiter-Bauelement, bei dem elektrischer Strom in Durchlassrichtung fließt. Dabei strahlt sie Licht mit einer vom Halbleitermaterial und der Dotierung abhängigen Wellenlänge ab.
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Die aus der Praxis bekannten Beleuchtungsvorrichtungen dienen einem konkreten Zweck, sind somit nicht oder allenfalls nur wenig variabel/flexibel in der Anwendung. Im Regelfall lässt sich eine Wandleuchte nicht als Tischleuchte und umgekehrt verwenden. Ganz im Gegenteil sind die Beleuchtungsvorrichtungen derart konstruiert, dass sie einem konkreten Anwendungszweck dienen, auf den sie entsprechend ihrer spezifischen Ausstattung fixiert sind.
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Aus der Praxis sind auch mobile Beleuchtungsvorrichtungen bekannt, beispielsweise in Form von Taschenlampen, Bakenleuchten für Baustellen, elektrische Lampions etc. Auch diese Leuchten sind entsprechend ihrem Zweck konstruiert und verfügen über keinerlei Variabilität/Flexibilität, insbesondere bezüglich Lichttemperatur, Lichtstärke und Gehäuse.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsvorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, dass sie sich zur Realisierung einer geplanten Verwendung modular aufbauen bzw. zusammensetzen lässt, nämlich entsprechend der erforderlichen bzw. gewünschten Anwendung und Funktionalität. Die Vorrichtung und deren Module soll/sollen einfach in der Konstruktion und Anwendung sein. Neben einer zweckentsprechenden Anwendung soll eine maximale Flexibilität/Variabilität durch Kombination unterschiedlicher Module realisiert werden.
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Voranstehende Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist die Beleuchtungsvorrichtung mit modular kombinierbaren Funktionseinheiten ausgestattet, wobei der Begriff „Funktionseinheit“ im weitesten Sinne zu verstehen ist. Letztendlich handelt es sich dabei um frei kombinierbaren Einheiten, deren Auswahl und konkrete Anordnung die Funktion der Beleuchtungsvorrichtung bis ins Detail vorgeben.
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Im Konkreten sind als besondere Funktionseinheiten, nachfolgend Grundeinheiten genannt, mindestens eine Stromquelle (auch Spannungsquelle) und mindestens ein Leuchtmittel vorgesehen, wobei das Leuchtmittel die zum Betrieb erforderliche Energie über die Stromquelle erhält. Diese beiden Grundeinheiten sind um mindestens eine weitere Funktionseinheit ergänzbar, wobei diese weitere Funktionseinheit vor der Stromquelle, zwischen der Stromquelle und dem Leuchtmittel oder nach dem Leuchtmittel anordenbar ist, um nämlich eine besondere Funktionalität der Beleuchtungsvorrichtung hervorzurufen. Unter Berücksichtigung der jeweils spezifischen Funktion sind die Funktionseinheiten, d.h. die Grundeinheiten und die weiteren Funktionseinheiten, mechanisch, elektrisch und/oder optisch miteinander kombinierbar, lassen sich diese nämlich zu der frei definierbaren Vorrichtung modular ergänzen.
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Erfindungsgemäß ist eine im höchsten Maße variable Beleuchtungsvorrichtung geschaffen, die sich für den privaten Bereich wie auch für den Bürobereich, den öffentlichen Bereich und den Industriebereich eignet. Jedwede Anwendungen sind aufgrund der Flexibilität/Variabilität denkbar. Die einzelnen Module bzw. Funktionseinheiten können in unterschiedlicher Größe und mit unterschiedlichem Design bereitgestellt werden, wobei sich die Funktionseinheiten aus einem Baukastensystem auswählen und kombinieren lassen, so dass sich bei vorgegebener Anzahl und Art von Funktionseinheiten individuelle Beleuchtungsvorrichtungen schaffen lassen, nämlich durch beliebige Kombinationen der Funktionseinheiten miteinander/untereinander. Lediglich die Grundeinheiten sind zwingend erforderlich und lassen sich mit beliebigen Funktionseinheiten kombinieren.
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Bei der Stromquelle kann es sich um eine Netzeinheit zum unmittelbaren Anschluss an ein häusliches Stromnetz handeln. Diese Netzeinheit kann über ein zum Anschluss dienendes Stromkabel verfügen. In dem Gehäuse der Netzeinheit kann ein Trafo angeordnet sein, beispielsweise zur Transformation von 220 Volt Wechselspannung auf 12 Volt Gleichspannung, beispielsweise zur Stromversorgung von LEDs. Ebenso ist es denkbar, dass die Stromversorgung induktiv arbeitet, dass nämlich über einen stromnetzseitige Primärspule und die Ankopplung an eine Sekundärspule eine kontaktlose Stromversorgung generiert wird, ähnlich wie beim Aufladen einer elektrischen Zahnbürste oder dergleichen. Auch im Rahmen einer solchen Ausgestaltung wird die Stromquelle an ein häusliches Stromnetz angeschlossen, wobei die induktive Kopplung mit dem eigentlichen Verbraucher, nämlich dem Leuchtmittel, stattfindet.
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Ebenso ist es denkbar, dass die Stromquelle bzw. die die Stromquelle umfassende Funktionseinheit, als Akkueinheit ausgeführt ist. Im Rahmen einer konkreten Ausgestaltung könnte eine Andockeinheit vorgesehen sein, über die die gesamte Vorrichtung oder zumindest die Akkueinheit an ein häusliches Stromnetz andockbar ist, um nämlich den Akku zu laden. Im Rahmen einer ganz besonders raffinierten Ausgestaltung umfasst die Andockeinheit ein Gehäuse mit einer Aufnahme für die Akkueinheit und gegebenenfalls einen Transformator. Die Ankopplung kann gleichzeitig mit einer funktionalen Verbindung an einen Sockel, eine Wandhalterung, eine Deckenhalterung, etc. erfolgen, so dass sich die Beleuchtungsvorrichtung im stets geladenen Zustand des Akkus entkoppeln bzw. abnehmen lässt. Diese Maßnahme trägt in ganz erheblichem Umfange zur Flexibilität der Beleuchtungsvorrichtung bei.
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Auch ist es denkbar, die Stromversorgung im Sinne einer stationären Einrichtung oder aber das Aufladen des Akkus induktiv zu bewerkstelligen. Dies erweitert die Flexibilität der Beleuchtungsvorrichtung.
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In Bezug auf die Leuchtmittel sei angemerkt, dass sich unterschiedlichste Leuchtmittel neben den herkömmlichen Leuchtmitteln verwenden lassen, bspw. auch Leuchtstofflampen, Hochdruckentladungslampen, Niederdruckentladungslampen, etc. Nachfolgend sind lediglich beispielhaft Halogen-Leuchtmittel und LED-Leuchtmittel genannt, stellvertretend für jedwede nur denkbaren Leuchtmittel, wie sie sich im Handel befinden.
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Die Leuchtmittel lassen sich als besondere Funktionseinheiten vorsehen, wobei eine Funktionseinheit entweder ein konkretes Leuchtmittel oder aber auch die Kombination unterschiedlicher Leuchtmittel umfassen kann. Entsprechend den voranstehenden Ausführungen kann es sich bei den Leuchtmitteln beispielsweise um Halogenbirnchen handeln, die in einer reinen Halogen-Einheit zusammengefasst sind. Die Kombination mit LEDs ist denkbar. Ebenso ist es denkbar, dass als Leuchtmittel eine LED-Einheit mit einer oder mehreren LEDs, ohne Weiteres auch kombiniert mit Halogenbirnchen, vorgesehen ist. Beliebige sonstige Kombinationen sind realisierbar.
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In ganz besonders raffinierter Weise weist die LED-Einheit LEDs mit unterschiedlichen Farbemissionen auf, wobei eine unmittelbar mit der Stromquelle und dem Leuchtmittel zusammenwirkende RGB-Steuerung zur Erzeugung farblicher Emissionen/Effekte vorgesehen sein kann.
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Insbesondere bei Verwendung von Hochleistungs-LEDs ist es von Vorteil, wenn die Leuchteinheit mit einer Kühleinheit kombinierbar ist, wobei es sich dabei um einen separaten Baustein der gesamten Beleuchtungsvorrichtung handeln kann. Die Kühleinheit kann unmittelbar dem Leuchtmittel zuordenbar sein, um nämlich die dort erzeugte Wärme an die Umgebung abgeben zu können, ohne dass eine Schädigung der LEDs stattfindet.
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Insbesondere zur Erzeugung lichtoptischer Effekte ist es von Vorteil, wenn mindestens eine optische Einheit vorgesehen ist, die dem Leuchtmittel nachgeordnet ist und mit Hilfe derer sich optische Effekte erzeugen lassen. Eine beliebige Anzahl unterschiedlicher optischer Einheiten kann zur wahlweisen Kombination bzw. zur gegenseitigen Ergänzung vorgesehen sein. Im Konkreten kann es sich bei der optischen Einheit um einen Filter, eine Linse, einen Diffusor, einen Reflektor, etc. handeln. Ebenso ist es denkbar, dass als optische Einheit die Vorlage von einem lichtoptisch erzeugbaren Schattenbild, ein Diapositiv, etc. verwendet wird. Beliebige lichtoptische Effekte bis hin zur bildhaften Darstellung von Informationen, Werbung, etc. ist denkbar.
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Ebenso ist es von Vorteil, wenn eine besondere Bedieneinheit zur Betätigung der Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen ist, im einfachsten Falle ein modular hinzufügbarer Schalter, der die Stromversorgung unterbricht bzw. freigibt, nämlich zur Betätigung der Beleuchtungsvorrichtung. Im Rahmen einer aufwändigeren Ausgestaltung könnte der Schalter mit einem Dimmer kombiniert sein. Ebenso kann eine Funktionseinheit mit integriertem Bedientableau vorgesehen sein, insbesondere in Form eines Touchscreen-Displays.
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In ganz besonders raffinierter Weise ist eine besondere Kontroll-/Steuereinheit vorgesehen, die sich ebenfalls modular hinzufügen bzw. in die gesamte Vorrichtung einkoppeln lässt. Diese Kontroll-/Steuereinheit kann kabellos über WLAN, über ein Intranet oder das Internet mit einer externen Steuereinrichtung kommunizieren, beispielsweise mit einem Handy, einem Organizer, einem Notebook, einem PC, etc. Entsprechend lässt sich die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung über ein entsprechendes Gerät, beispielsweise über ein externes Handy, betätigen bzw. steuern, wobei das Handy über ein entsprechendes Programm (App) verfügt. Eine optimierte Steuerung ist in Bezug auf die konkrete Kombination möglich, wobei die einzelnen Funktionseinheiten über elektronische Erkennungsmerkmale, beispielsweise in Form von Transpondern, Chips, etc. verfügen können, so dass eine automatische Erkennung der jeweils konkret kombinierten Funktionseinheiten und deren Kombination möglich ist, wodurch eine automatische Anpassung der Steuerungsmöglichkeiten erfolgt. Letztendlich werden die Funktionseinheiten entsprechend ihrer modularen Einbindung erkannt, so dass eine Steuerung aller nur denkbaren Funktionen im Rahmen der konkreten Kombination angeboten wird.
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Grundsätzlich ist es denkbar, dass die modular zusammengefassten Funktionseinheiten über ein besonderes Haltemodul irgendeinem Träger zugeordnet werden, wobei das Haltemodul zur mechanischen kraft- und/oder formschlüssigen Aufnahme ausgebildet sein kann. Eine Ankopplung mittels Magnetkraft ist ebenfalls denkbar.
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Im Konkreten könnte eine besondere Standeinheit vorgesehen sein, mittels derer die gesamte Anordnung auf einem Untergrund frei stehend positionierbar ist, beispielsweise in Form einer Tischlampe, Nachttischlampe, Bürolampe, etc.
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Auch ist es denkbar, eine Montageeinheit vorzusehen, mittels derer die gesamte Anordnung an einer Wand, einer Decke oder an einem beliebigen Gegenstand, vorzugsweise reversibel, befestigbar ist. Eine solche Montageeinheit könnte fest der Wand, der Decke, etc. zugeordnet sein und könnte als integralen Bestandteil eine beispielsweise induktiv arbeitende Ladeeinrichtung umfassen, so dass beim Ankopplung zu Beleuchtungszwecken gleichzeitig eine Aufladung der Akkueinheit im Modul erfolgt.
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Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
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1 in einer schematischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung, wobei dort die Grundeinheiten – Stromquelle/Stromversorgung und Lichtquelle – miteinander kombiniert sind und wobei über eine elektrische Steckverbindung ein elektrischer Anschluss an eine Andockstation erfolgt,
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2 in einer schematischen Ansicht die Grundeinheit Lichtquelle, kombiniert mit weiteren Funktionseinheiten wie Reflektor, Linse und Diffusor, unter Hinzunahme einer Steuer-/Kontrolleinheit; über magnetische Induktion findet in einer Andockstation der elektrische Anschluss bzw. das Laden eines Akkus zur Stromversorgung statt und
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3 in einer schematischen Ansicht, im Sinne einer Sprengdarstellung, die Kombination unterschiedlicher Module zum Aufbau einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung.
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Die 1 und 2 zeigen die grundsätzliche Kombinierbarkeit von Funktionseinheiten 1, die als Grundeinheiten eine Stromquelle 2 und ein Leuchtmittel 3 umfassen. Weitere Funktionseinheiten 1 sind vorgesehen, nämlich wahlweise ein Reflektor, eine Linse, ein Diffuser, etc. Ebenso ist eine Steuer-/Kontrolleinheit 4 vorgesehen. Als Stromquelle 2 dient eine aufladbare Batterie, nämlich ein Akku. Es ist eine elektrische Steckverbindung 5 vorgesehen, wonach sich der Akku als Funktionseinheit 1 in einer Andockeinheit 6 aufladen lässt, die wiederum einen Transformator, elektrische Anschlüsse und ein Gehäuse umfasst. Im Gehäuse sind die funktionalen Elemente angeordnet.
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Gemäß der Darstellung in 2 ist das Leuchtmittel 3 bzw. die diesbezügliche Lichtquelle mit einem Reflektor, einer Linse, einem Diffusor, etc. modular ausstattbar, nämlich mit weiteren Funktionseinheiten 1. Auch dort ist eine Steuer-/Kontrolleinheit 4 vorgesehen.
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Die Stromversorgung erfolgt per Induktion, nämlich durch induktive Ankopplung 7, wobei die Ankopplung gegenüber einer Andockeinheit 6 mit Transformator, elektrischem Anschluss und Gehäuse erfolgt.
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3 zeigt in einer schematischen Sprengdarstellung die Kombinierbarkeit mit unterschiedlichen Modulen, linksseitig beginnend eine Funktionseinheit 1 zur magnetischen Verbindung und zum elektrischen Anschluss. Die Magneteinheit 8 könnte so ausgelegt sein, dass beim Drehen beispielsweise einer Magnetplatte durch Änderung der Polarität ein Ein- oder Ausschalten der Beleuchtungsvorrichtung stattfindet. Auch die mechanische Kopplung/Entkopplung lässt sich über die Magneteinheit 8 generieren.
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Als weitere Funktionseinheit ist eine Kühleinheit 9 mit Kühlrippen 10 vorgesehen, die zur Wärmeabfuhr von Wärme dient, die auf bzw. in einer nachgeschalteten LED-Platine 11 entsteht. Die LED-Platine 11 ist mit Hochleistungs-LEDs 12 ausgestattet.
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Die Hochleistungs-LEDs 12 emittieren Licht, welches in einem Strahlengang gebündelt oder sonst wie modifiziert werden kann. Entsprechend ist der LED-Platine 11 eine weitere Funktionseinheit 1 nachgeordnet, nämlich eine lichtoptische Einheit 13, die zur Beeinflussung des Strahlengangs dient. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Linse, ein Prisma, etc. handeln. Beliebige Blenden lassen sich ebenfalls im Rahmen einer besonderen Einheit nachordnen, um nämlich den Spektralbereich einerseits und die Größe oder Form des Lichtstrahls andererseits beeinflussen zu können.
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Der lichtoptischen Einheit kann eine weitere lichtoptische Einheit 14 nachgeordnet sein, beispielsweise ein Diffusor, eine Maske, etc. Auch hier sind beliebige Kombinationen im Rahmen des zugrundeliegenden Baukastensystems denkbar.
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Zur grundsätzlichen Anwendbarkeit sei ausgeführt, dass die modular kombinierbaren Funktionseinheiten 1 beliebige Funktionen haben können, wobei über die Module die den Modulen eigenen Funktionen kombinierbar sind. So lässt sich eine LED-Lichtquelle mit einem Diffusor kombinieren, eine Halogenlichtquelle mit einem Reflektor, etc. Unterschiedliche Anwendungen lassen sich realisieren, wonach die Beleuchtungsvorrichtung als Stehlampe, Deckenleuchte, Wandfluter, Tischlampe, etc. modular aufbaubar ist. Durch austauschen unterschiedlicher Funktionseinheiten 1 lassen sich nicht nur die grundsätzlichen Funktionen, sondern auch die Anwendungsmöglichkeiten verändern bzw. kombinieren.
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Im einfachsten Falle umfasst die Beleuchtungsvorrichtung eine Lichtquelle 3, wahlweise mit Linse, Reflektor oder Diffusor. Eine Steuer-/Kontrolleinheit 4 kann ebenfalls vorgesehen sein, wobei ein geregeltes Aufladen eines Akkus erfolgen kann. Eine Andockstation umfasst in einem Gehäuse, als weitere Funktionseinheit 1, einen Transformator. Mittels Steckverbindung kann die Ankopplung erfolgen, wobei der Akku beim Anstecken automatisch geladen wird. Eine Veränderung der Licht-Emission ist über eine weitere Funktionseinheit 1 möglich, die bspw. einen Dimmer aufweisen kann. Weitere elektronische Steuerungsmittel können zum Einsatz kommen. Die Lichttemperatur bzw. Farbe lässt sich genauso über eine Funktionseinheit 1 steuern wie das Ein- und Ausschalten. Die Steuerung über einen integralen Touchscreen als Funktionseinheit 1 oder über ein externes Smartphone ist denkbar.
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Im Konkreten kann die Beleuchtungsvorrichtung ein Leuchtmittel 3 mit LEDs umfassen. Dem Leuchtmittel 3 ist beispielsweise ein prismatischer Diffusor nachgeschaltet. Ein Akku dient zur Stromversorgung. Die Steuerung erfolgt über einen Kontrolleinheit 4, die beispielsweise über ein Handy bzw. über ein Organizer gesteuert wird.
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Das emittierte Licht kann vom Benutzer beispielsweise über eine mechanische Ankopplung beeinflusst werden. Eine separate Nutzung einzelner Module ist ebenfalls denkbar, sofern die Mindestkombination der Grundeinheiten realisiert ist.
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So lässt sich beispielsweise im Rahmen einer äußerst variablen/flexiblen Anordnung die besondere Funktionseinheit 1 einer Pendellampe an eine Aufnahme über dem Frühstückstisch andocken. Über das Handy, beispielsweise im Konkreten über ein iPhone, lässt sich die Lichttemperatur und Lichtstärke einstellen. Auf Wunsch lässt sich die grundsätzliche Funktion verändern, könnte nämlich die gesamte Einheit von der Aufnahme für eine Pendelleuchte in eine Aufnahme für eine Schreibtischlampe verbracht werden, nämlich durch mechanische und elektrotechnische Ankopplung. Die Verbindung unterschiedlicher Funktionseinheiten 1 ist realisierbar. Ebenso lässt sich die so generierte Schreibtischleuchte in einen Wandfluter wandeln, indem nämlich die Funktionseinheiten 1 an das Basismodul eines Wandhalters gekoppelt werden, wobei gleichzeitig der als Funktionseinheit 1 im System vorgesehene Akku geladen wird.
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Entsprechend den voranstehenden Ausführungen ist auch eine elektrotechnische Kopplung mittels Induktion möglich, wobei über Primär- und Sekundärspulen das Aufladen des Akkus oder die grundsätzliche Ankopplung erfolgen kann. Wird die unmittelbare Energieversorgung über Induktion realisiert, ist grundsätzlich die Vorkehrung einer einen Akkumulator umfassenden Funktionseinheit 1 nicht erforderlich.
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Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Ansprüche verwiesen.
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Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Funktionseinheit
- 2
- Stromquelle, Energieversorgung
- 3
- Leuchtmittel, Lichtquelle
- 4
- Steuer-/Kontrolleinheit
- 5
- Elektrische Steckverbindung
- 6
- Andockeinheit
- 7
- induktive Ankopplung
- 8
- Magneteinheit
- 9
- Kühleinheit
- 10
- Kühlrippe
- 11
- LED-Platine
- 12
- Hochleistungs-LEDs
- 13
- lichtoptische Einheit
- 14
- lichtoptische Einheit
