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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System bzw. Präsentationssystem, insbesondere für einen Präsentations-, Verkaufs- oder Messestand und/oder für den Ladenbau sowie einen Stromabnehmer für einen elektrischen Verbraucher. Das vorgeschlagene Präsentationssystem kann ferner in Museen oder im Bereich Smart Home eingesetzt werden.
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Ein Präsentations- oder Messestand ist der erste Anlaufpunkt für einen neuen Kunden und daher als Aushängeschild für das sich präsentierende Unternehmen besonders wichtig. Aus diesem Grund wird insbesondere auf den optischen Eindruck und auch auf die Möglichkeiten unterschiedlicher und insbesondere flexibler Präsentationen zunehmend Wert gelegt. Als besonderer Blickfang werden an Wand-, bzw. Boden- oder Deckenelementen von Präsentations-, Messe- oder Verkaufsstände aber auch im Ladenbau auch zunehmend spezielle elektrische Verbraucher wie z. B. Beleuchtungseinrichtungen oder auch Monitore etc. eingesetzt, die den Blick des Betrachters auf bestimmte Dinge lenken sollen. Die Anordnung von derartigen Beleuchtungseinrichtungen oder generell elektrischen Verbrauchern erfordert jedoch bisher eine Verkabelung, was die Flexibilität hinsichtlich einer geänderten Anordnung des elektrischen Verbrauchers bzw. der Beleuchtungseinrichtung stark einschränkt. In gleicher Weise wird auch beim Ladenbau zunehmend Wert auf eine ansprechende Optik gelegt.
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Aus der
DE 10 2011 005 735 A1 ist ein System für einen Präsentations-, Verkaufs- oder Messestand und/oder für den Ladenbau bekannt mit zumindest einem Wand-, Boden oder Deckenelement mit einem Trägermaterial und einem dieses abdeckenden Überzug, wobei elektrischen Leiterbahnen auf das Trägermaterial aufgebracht oder am/im Überzug angeordnet sind und wobei das Trägermaterial und/oder die elektrischen Leiterbahnen magnetisierbar sind, das heißt ferromagnetische Eigenschaften aufweisen; und mit zumindest einem elektrischen Verbraucher, der über wenigsten einen Magnet an dem Trägermaterial fixierbar ist, wobei der elektrische Verbraucher nadelförmige Stromabnehmer aufweist, die den Überzug bei an dem Trägermaterial fixiertem elektrischem Verbraucher durchdringen und dadurch einen elektrischen Kontakt zu den Leiterbahnen herstellen und den elektrischen Verbraucher mit Strom versorgen.
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Das aus der
DE 10 2011 005 735 A1 bekannte System ermöglicht es, beispielsweise ein Wandelement, beispielsweise für einen Präsentations-, Verkaufs- oder Messestand oder für den Ladenbau zu schaffen, welches insbesondere eine leicht veränderbare und dadurch flexible Anordnung von elektrischen Verbrauchern an dem Wandelement ermöglicht.
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Aus der
DE 10 2013 011 329 A1 ist ein Schauständer und ein Verfahren zur Montage eines Schauständers bekannt. Der Schauständer weist eine Präsentationswand sowie mindestens ein an dieser gehaltenes Objekt auf, wobei die Präsentationswand sowie das Objekt miteinander zusammenwirkende Rastkonturen an aneinander aufliegenden Kontaktflächen aufweisen, welche eine Halterung des Objekts an der Präsentationswand in einer Mehrzahl verschiedener, definierter Positionen ermöglichen; das Objekt durch Magnetkräfte an der Präsentationswand gehalten ist; die Rastkonturen derart gestaltet sind, dass der kleinstmögliche Abstand zwischen zwei zueinander verschobenen Rastpositionen des Objektes geringer als die in der Verschieberichtung gemessene Erstreckung der Kontaktfläche des Objektes ist; zumindest in einem Teil der möglichen Positionen des Objektes auf der Präsentationswand eine direkte, durch die Kontaktflächen verlaufende Stromversorgung des Objektes über die Präsentationswand gegeben ist.
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Aus der
DE 10 2011 075 460 A1 ist eine Weiterbildung der vorstehend genannten Lösung bekannt, bei welcher die Energieübertragung statt über Leiterbahnen und nadelförmige Stromabnehmer nunmehr mittels Induktion erfolgen kann.
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Hierfür weist beispielsweise das Wandelement eine Sendeeinrichtung zur kabellosen Übertragung von elektrischer Energie und/oder zur kabellosen Übertragung von Daten, insbesondere mittels Induktion auf. Entsprechend weist der elektrische Verbraucher eine korrespondierende Empfangseinrichtung zum kabellosen Empfangen von elektrischer Energie und/oder zum kabellosen Empfangen von Daten von der Sendeeinrichtung, insbesondere mittels Induktion, auf. Damit soll eine frei wählbare und flexibel veränderbare Anordnung des elektrischen Verbrauchers an dem Wandelement ohne Beschädigung des Überzugs erreicht werden.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ein System für einen Präsentations-, Verkaufs- oder Messestand und/oder für den Ladenbau bereitzustellen, welches auf einfache Art und Weise eine frei wählbare und flexibel veränderbare Anordnung eines elektrischen Verbrauchers an einem Wandelement ermöglicht. Insbesondere wäre es wünschenswert gegenüber der
DE 10 2011 005 735 A1 eine flexiblere Positionierung zu ermöglichen und gegenüber der
DE 10 2011 075 460 A1 eine kostengünstigere Lösung bereitzustellen.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird daher ein System, insbesondere für einen Präsentations-, Verkaufs- oder Messestand und/oder für den Ladenbau, vorgeschlagen mit
- - einem stromführenden Wandelement und
- - einem Stromabnehmer für einen elektrischen Verbraucher, der dazu eingerichtet ist, an dem Wandelement befestigt zu werden;
wobei das Wandelement eine Trägerplatte und einen diese abdeckenden Überzug aufweist;
wobei das Wandelement erste elektrische Leiterbahnen (einer ersten Polarität) und zweite elektrische Leiterbahnen (einer zweiten Polarität) aufweist, wobei die ersten und zweiten elektrischen Leiterbahnen zumindest abschnittsweise abwechselnd angeordnet sind;
wobei der Stromabnehmer eine Mehrzahl von wenigstens drei Kontaktnadeln aufweist,
wobei der Stromabnehmer dazu eingerichtet ist, an dem Wandelement derart befestigt zu werden, dass zumindest eine der Kontaktnadeln eine der ersten elektrischen Leiterbahnen kontaktiert und zumindest eine andere der Kontaktnadeln eine der zweiten elektrischen Leiterbahnen kontaktiert; und
wobei eine erste Kontaktnadel, eine zweite Kontaktnadel, und eine dritte Kontaktnadel der Mehrzahl von Kontaktnadeln derart angeordnet sind, dass diese auf einem Kreis liegen.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein entsprechender Stromabnehmer für einen elektrischen Verbraucher (zur Verwendung) in einem System für einen Präsentations-, Verkaufs- oder Messestand und/oder für den Ladenbau vorgeschlagen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird die Verwendung eines solchen Stromabnehmers in einem solchen System für einen Präsentations-, Verkaufs- oder Messestand (10) und/oder für den Ladenbau vorgeschlagen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein entsprechendes Verfahren für bzw. zur Bestückung eines zum Betrieb eines Präsentations-, Verkaufs- oder Messestandes (10) und/oder für den Ladenbau vorgeschlagen.
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Die Erfinder haben erkannt, bei der aus der
DE 10 2011 005 735 A1 bekannten Lösung eine weitgehend freie Positionierung in einer horizontalen und einer vertikalen Richtung an einem stromführenden Wandelement möglich ist. Bei konventionellen Nadelkonnektoren besteht jedoch das Problem, dass bei der Verdrehung des Stromabnehmers relativ zu dem stromführenden Wandelement dazu führen kann, dass beide Kontaktnadeln auf ein und derselben elektrischen Leiterbahn zum Liegen kommen. Zum Beispiel kann ein Stromabnehmer bzw. ein elektrischer Verbraucher mit einem Stromabnehmer nicht einfach um 90° gedreht werden. Es wäre wünschenswert die Positionierbarkeit noch weiter zu verbessern und auch bei verschiedenen Winkelausrichtungen noch einen elektrischen Kontakt herzustellen.
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Die Erfinder haben erkannt, dass die in der
DE 10 2011 075 460 A1 vorgeschlagene Lösung einer kabellosen Übertragung von elektrischer Energie eine Lösung für dieses Problem bietet und eine weitgehend flexible Positionierung von elektrischen Verbrauchern auf einem Wandelement ermöglicht. Hierbei ist auch eine Drehung von Verbraucher bzw. Stromabnehmer relativ zum Wandelement möglich. Allerdings sind der Aufwand und die Kosten für eine flächige kabellose Energieversorgung relativ hoch. Ferner weist eine kabellose Energieversorgung einen relativ geringen Wirkungsgrad auf.
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Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, dass der Stromabnehmer nicht nur zwei Kontaktnadeln sondern eine Mehrzahl von wenigstens drei Kontaktnadeln aufweist und wobei eine erste Kontaktnadel, eine zweite Kontaktnadel, und eine dritte Kontaktnadel der Mehrzahl von Kontaktnadeln derart angeordnet sind, dass diese auf einem Kreis bzw. Kreisbogen liegen. Durch die vorgeschlagene Anordnung der Kontaktnadeln auf einem Kreisbogen kann zusätzlich zu einer relativ freien Positionierung z.B. in horizontaler und/oder vertikaler Richtung ein zusätzlicher Freiheitsgrad geschaffen werden, welcher eine freiere Drehung ermöglichen kann.
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Mit der vorgeschlagenen Lösung kann daher die Wahrscheinlichkeit erhöht werden, dass zumindest eine der Kontaktnadeln eine der ersten elektrischen Leiterbahnen kontaktiert und zumindest eine andere der Kontaktnadeln eine der zweiten elektrischen Leiterbahnen kontaktiert. Mit anderen Worten kann der Kontakt von zumindest zwei Kontaktnadeln mit den jeweiligen Leiterbahnen unterschiedlicher Polarität bei einer Drehung länger aufrechterhalten werden. Weitergehende Maßnahmen, um eine möglichst freie Drehbarkeit zu ermöglichen, werden nachfolgend beispielhaft erläutert.
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Die vorgeschlagene Lösung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, dass eine stromdurchflossene Wand als Quelle dient und ein Adapter bzw. Stromabnehmer zum Abgreifen von Strom von der Wand bereitgestellt wird. Das Wandelement kann dazu eingerichtet sein mit einer Strom- bzw. Spannungsquelle wie einem Netzteil verbunden zu werden. Die ersten Leiterbahnen können beispielsweise mit einem Pluspol und die zweiten Leiterbahnen mit einem Minuspol verbunden sein. Beispielsweise kann eine Gleichspannung von 12V bzw. 24V bereitgestellt werden. Alternativ kann eine andere Art der Spannungsversorgung, wie beispielsweise eine Wechselspannung oder eine Gleichspannung mit einer überlagerten Wechselspannung über die ersten und zweiten Leiterbahnen bereitgestellt werden. Das Wandelement kann eine Trägerplatte und optional einen diese abdeckenden Überzug aufweisen. Die Kombination aus Trägerplatte und Überzug ist besonders vorteilhaft für derartige Präsentationsstände, da ein Überzug schnell gewechselt und der Stand auf einfache Weise neu angepasst werden kann. Beispielsweise kann ein solcher Überzug bedruckt und/oder beschriftet sein. Der Stromabnehmer und/oder der elektrische Verbraucher, können dazu eingerichtet sein, an dem Wandelement befestigt zu werden.
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Die Leiterbahnen des elektrischen Wandelements können ein integraler Bestandteil des Trägerelements sein, beispielsweise in Form einer gestanzten Stahlplatte, und auf dem Trägermaterial und/oder am/im Überzug angeordnet sein. Es versteht sich, dass ein Wandelement auch einen Schichtaufbau aufweisen kann. Ein solcher Schichtaufbau kann eine oder mehrere der folgenden Schichten aufweisen: eine Tragekonstruktion wie z.B. Holz oder Metall, eine Schicht aus einem magnetischen oder magnetisierbaren Material wie z.B. Stahl, eine Isolationsschicht, sowie eine Leiterbahnenschicht, z.B. aus einer (dünnen) Metallfolie. Beispielsweise kann eine Trägerplatte oder Tragekonstruktion, wie z.B. aus Kunststoff, vorgesehen sein, auf welcher eine Schicht aus einem magnetischen oder magnetisierbaren Material, wie z.B. Stahl, aufgebracht ist, welches optional gleichzeitig auch als erste und/oder zweite Leiterbahn ausgelegt sein kann, und optional einen Überzug vorgesehen sein. Der Einsatz einer Schicht aus einem magnetischen bzw.ferro-magnetischen Material ist vorteilhaft, da ein Stromabnehmer oder Verbraucher mittels Magneten flexibel an dem Wandelement befestigt werden kann.
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Der Stromabnehmer weist eine Mehrzahl von wenigstens drei Kontaktnadeln auf. Der Stromabnehmer ist dazu eingerichtet, dass er derart an dem Wandelement befestigt werden kann, dass zumindest eine der Kontaktnadeln eine der ersten elektrischen Leiterbahnen kontaktiert und zumindest eine andere der Kontaktnadeln eine der zweiten elektrischen Leiterbahnen kontaktiert. Beispielsweise können, für den Fall, dass die Leiterbahnen auf der Trägerplatte des Wandelement angeordnet sind und das Wandelement einen die Trägerplatte abdeckenden Überzug aufweist, die Kontaktnadeln dazu eingerichtet sein, den Überzug zu durchdringen und eine Verbindung mit den jeweiligen Leiterbahnen herzustellen. Die Kontaktnadeln können durch bzw. in das Wandelement stechen. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die elektrischen Leiterbahnen in den Überzug integriert, insbesondere eingewebt, sind. Grundsätzlich kann der Stromabnehmer dazu eingerichtet sein, bei Aufsetzen auf das Wandelement eine elektrische Verbindung mit der ersten sowie der zweiten Leiterbahn herzustellen und die abgegriffene Spannung einem Verbraucher zuzuführen.
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Vorteile der vorgeschlagenen Lösung gegenüber dem konventionellen Laden- bzw. Messebau können insbesondere darin bestehen, dass eine aufwändige Verkabelung der einzelnen an dem Präsentationselement angebrachten elektrischen Verbraucher entfallen kann. Stattdessen können die Verbraucher on-the-fly flexibel an dem Präsentationselement angebracht werden. Teure Korrekturen können somit entfallen. Darüber hinaus kann die Kreativität gefördert werden, da damit die einzelnen Verbraucher flexibel neu positioniert und ausgerichtet werden können, insbesondere auch hinsichtlich ihrer Drehung relativ zum Wandelement. Ein derartiges System lädt gewissermaßen zum Spielen und Experimentieren mit der Anordnung der elektrischen Verbraucher ein, um ein möglichst ansprechendes Präsentationsergebnis zu erzielen. Insbesondere kann das stromführende Wandelement bereits vor dem Anbringen der Verbraucher mit Strom beaufschlagt werden und das Ergebnis unmittelbar begutachtet werden. Eine aufwändige Neuverkabelung entfällt.
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Es versteht sich, dass der Stromabnehmer entweder als solcher an dem Wandelement befestigt werden und der abgegriffene Strom einem Verbraucher, beispielsweise kabelgebunden, zugeführt werden kann oder in eine Halterung oder einen elektrischen Verbraucher integriert sein kann.
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Ein System für einen Präsentations-, Verkaufs- oder Messestand und/oder für den Ladenbau kann auch als Schauständer bezeichnet werden. Ein Wandelement im Rahmen der vorliegenden Offenbarung kann sich auch auf ein Bodenelement oder ein Deckenelement beziehen. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung kann unter einer Kontaktnadel auch ein Kontaktpin bzw. Kontaktstift verstanden werden, welcher nicht notwendigerweise eine spitz zulaufende Spitze aufweist. Die Kontaktnadeln können derart angeordnet sein, dass diese bzw. die Spitzen bzw. Enden der Kontaktnadeln in einer Ebene liegen. Optional können die Kontaktnadeln federnd ausgebildet sein. Die Kontaktnadeln können dazu ausgebildet sein, den Überzug zu durchdringen. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung, kann unter einem gleichseitigen bzw. gleichseitigen Dreieck optional ein Dreieck verstanden werden, bei welchem sich die längen der der Schenkel bzw. Seiten um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, vorzugsweise um nicht mehr als 5% jeweils relativ zu einem der anderen Schenkel oder einer der anderen Seiten unterscheiden.
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Alternativ oder zusätzlich zu der vorstehend genannten Anordnung der ersten, zweiten und dritten Kontaktnadel können die erste, zweite und dritte Kontaktnadel derart angeordnet sein, dass sich eine erste Gerade durch die erste und die zweite Kontaktnadel und eine zweite Gerade durch die zweite und die dritte Kontaktnadel in einem (spitzen) Winkel schneiden.
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Die erste, zweite und dritte Kontaktnadel des Stromabnehmers können derart angeordnet sein, dass sie ein Dreieck, insbesondere ein spitzwinkliges Dreieck bilden. Ein spitzwinkliges Dreieck ist ein Dreieck, bei dem alle Winkel kleiner als 90° sind. Die drei Seiten können, müssen aber nicht unterschiedlich lang sein.
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In einer Weiterbildung können die erste, zweite und dritte Kontaktnadel des Stromabnehmers derart angeordnet sein, dass sie ein gleichschenkliges, insbesondere ein gleichseitiges Dreieck bilden.
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Die Erfinder haben erkannt, dass eine dreieckförmige Anordnung der auf dem Kreis bzw. Kreisbogen liegenden ersten, zweiten und dritten Kontaktnadeln, insbesondere für eine Anordnung als näherungsweise gleichseitiges Dreieck, eine flexiblere Anordnung insbesondere hinsichtlich einer Rotation des Stromabnehmers auf dem Wandelement ermöglicht.
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In einer Ausgestaltung kann ein Durchmesser des Kreises, auf welchem die erste Kontaktnadel, die zweite Kontaktnadel und die dritte Kontaktnadel liegen, kleiner gleich der Summe einer Breite einer der ersten Leiterbahnen und einer Breite einer (benachbarten) der zweiten Leiterbahnen, sowie optional einer dazwischenliegenden Lücke sein. Ein Vorteil dieser Lösung kann darin bestehen, dass bei einer Drehung des Stromabnehmers unterschiedliche Kontaktnadeln auf der ersten bzw. zweiten Leiterbahn zum Liegen kommen und der Kontakt von zumindest zwei Kontaktnadeln auf unterschiedlichen Leiterbahnen über einen größeren Winkelbereich ermöglicht wird.
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In einer Ausgestaltung können die Kontaktnadeln des Stromabnehmers derart angeordnet sein, dass, wenn der Stromabnehmer auf dem stromführenden Wandelement aufliegt, unabhängig von einer Drehung (bzw. Ausrichtung) des Stromabnehmers (in der Kreisebene bzw. Ebene des Wandelements) auf dem stromführenden Wandelement wenigstens eine erste der (auf dem Kreis liegenden) Kontaktnadeln mit einer der ersten Leiterbahnen in Kontakt bringbar ist und eine zweite (der auf dem Kreis liegenden) Kontaktnadeln mit einer der zweiten Leiterbahnen in Kontakt bringbar ist. Es versteht sich, dass die Kontaktierung nicht vollständig unabhängig von der Drehung sondern im Rahmen der vorliegenden Offenbarung als weitgehend unabhängig von der Drehung verstanden werden soll, beispielsweise unter Berücksichtigung einer Toleranz von +-5° bzw. +-10°, damit eine Kontaktnadel nicht in einem Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Leiterbahnen fällt. Ein solcher Zwischenraum kann vorgesehen sein, um einen Kurzschluss zwischen zwei benachbarten Leiterbahnen zu vermeiden.
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Mit anderen Worten können die Kontaktnadeln des Stromabnehmers vorzugsweise derart angeordnet sein, dass unabhängig von einer Drehung des Stromabnehmers auf der Wand, mindestens eine der Kontaktnadeln eine Verbindung mit einer der ersten Leiterbahnen (z.B. dem Pluspol) herstellt und mindestens eine andere der Kontaktnadeln eine Verbindung mit einer der zweiten Leiterbahnen (z.B. dem Minuspol) herstellt. Somit kann eine elektrische Stromversorgung eines Verbrauchers über den vorgeschlagenen Stromabnehmer über einen weiten Winkelbereich ermöglicht werden.
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In einer Ausgestaltung können die auf einem Kreis liegen Kontaktnadeln derart angeordnet sein, dass die erste Kontaktnadel in einem ersten Drittel des Kreises liegt, die zweite Kontaktnadel in einem zweiten Drittel des Kreises liegt und die dritte Kontaktnadel in einem dritten Drittel des Kreises liegt. Beispielsweise kann der Kreis in drei gleich große Kreissektoren aufgeteilt sein und in jedem der drei Kreissektoren kann eine der drei Kontaktnadeln liegen.
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In einer Ausgestaltung kann der Stromabnehmer ferner eine vierte, eine fünfte und eine sechste Kontaktnadel aufweisen. Dabei können die erste bis sechste Kontaktnadel als Sechseck angeordnet sein. Insbesondere können die Kontaktnadeln als Sechseck insbesondere als gleichseitiges Sechseck oder Stern angeordnet sein, wobei die Kontaktnadeln jeweils die Ecken des Sechsecks bzw. Spitzen des Sterns bilden. Es versteht sich, dass jedoch auch eine andere Anzahl von Kontaktelektroden vorgesehen sein kann, insbesondere vier oder mehr, fünft oder mehr, sechs oder mehr, sieben oder mehr, oder acht oder mehr.
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In einer Ausgestaltung kann der Stromabnehmer derart ausgestaltet sein und die Kontaktnadeln derart angeordnet sein, dass, wenn der Stromabnehmer am Wandelement befestigt ist, mindestens zwei Kontaktnadeln eine oder mehrere der ersten elektrischen Leiterbahnen kontaktieren und mindestens zwei der Kontaktnadeln eine oder mehrere der zweiten elektrischen Leiterbahnen kontaktieren. Dies kann insbesondere für Anwendungen mit hohem Strombedarf vorteilhaft sein. In der Regel ist ein Stromabnehmer mit 3 oder 4 Kontaktnadeln bzw. Pins auch für Ströme von bis zu 2A ausreichend. Eine höhere Anzahl von Kontaktnadeln kann jedoch vorteilhaft sein, da der Strom pro Stromabnehmer reduziert werden kann. Beispielsweise können damit günstigere Bauelemente eingesetzt werden. Beispielsweise können zwei Standarddioden für je 2A günstiger sein als eine Hochleistungsdiode, welche für 4A ausgelegt ist. Alternativ können auch mehrere Stromabnehmer parallel verwendet werden, um eine erforderliche Leistung abzugreifen. Experimente haben gezeigt, dass neben der Versorgung von Leuchten auch die Versorgung von Bildschirmen möglich ist. Bei einer Zusammenschaltung wie beispielsweise einer Parallelschaltung mehrerer Stromabnehmer sind Leistungen von bis zu 3.000 Watt oder mehr grundsätzlich erreichbar.
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In einer Ausgestaltung können die Kontaktnadeln derart angeordnet sind, dass ein Abstand zwischen der ersten Kontaktnadel und einer Gerade durch die zweite Kontaktnadel und die dritte Kontaktnadel größer als eine Breite einer der elektrischen Leiterbahnen ist. Alternativ oder zusätzlich kann ein Abstand zwischen der ersten Kontaktnadel und einer Gerade durch die zweite Kontaktnadel und die dritte Kontaktnadel kleiner als eine doppelte Breite einer der elektrischen Leiterbahnen, sowie optional einer dazwischenliegenden Isolations-Lücke, sein. Ein Vorteil dieser Anordnung kann darin bestehen, dass eine Drehung über einen weiten Winkelbereich ermöglicht wird.
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In einer Ausgestaltung kann der Stromabnehmer eine vierte Kontaktnadel aufweisen und die vierte Kontaktnadel kann innerhalb des Kreises liegen, auf welchem die erste, die zweite und die dritte Kontaktnadel angeordnet sind. Beispielsweise kann die vierte Kontaktnadel auf einem Kreismittelpunkt oder auf einem Mittelpunkt eines von der ersten, zweiten und dritten Kontaktnadel gebildeten Dreiecks liegen. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung kann darin bestehen, dass die Wahrscheinlichkeit, dass eine suffiziente elektrische Verbindung des Stromabnehmers mit den Leiterbahnen ermöglicht wird, weiter verbessert wird. Beispielsweise kann das Problem, dass zwei der drei auf dem Kreis liegenden Kontaktnadel in eine Isolations-Lücke zwischen einer der ersten Leiterbahnen und einer der zweiten Leiterbahnen fallen, adressiert werden. In einer Weiterbildung kann die vierte Kontaktnadel beabstandet von einem Kreismittelpunkt des Kreises angeordnet sein.
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In einer Ausgestaltung kann das System ferner einen Gleichrichter aufweisen. Der Gleichrichter kann dazu eingerichtet sein, basierend auf einer an wenigstens zwei der Kontaktnadeln anliegenden Eingangsspannung, eine Ausgangsspannung definierter Polarität bereitzustellen. Der Gleichrichter kann Teil des Stromabnehmers sein, ein separates Element oder auch Teil des elektrischen Verbrauchers sein. Beispielsweise kann ein Brückengleichrichter vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Gleichrichter in einem an den Stromabnehmer anschließbaren Verbraucher angeordnet sein. Der Gleichrichter kann einen ersten Ausgangskontakt und einen zweiten Ausgangskontakt aufweisen. Um den schaltungstechnischen Aufwand und damit die Kosten des Gleichrichters zu begrenzen weist der Stromabnehmer vorzugsweise genau vier oder genau drei, Kontaktnadelnadeln auf. Insbesondere bei genau vier Kontaktnadeln besteht ein Vorteil in einem begrenzten schaltungstechnischen Aufwand und der Möglichkeit große Winkelbereiche abzudecken.
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In einer Weiterbildung kann der Gleichrichter zumindest drei Eingänge und (genau) zwei Ausgänge aufweisen, wobei jeder der zumindest drei Eingänge mit einer jeweiligen Kontaktnadel verbunden ist.
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In einer Ausgestaltung kann der Stromabnehmer (optional in Verbindung mit einem Halter) dazu eingerichtet sein, dass die Kontaktnadeln zwischen einer Kontaktposition, in welcher die Kontaktnadeln die Leiterbahnen kontaktieren, und einer Nicht-Kontaktposition, in welcher die Kontaktnadeln von den Leiterbahnen beabstandet sind, bewegbar sind, wenn der Stromabnehmer auf dem stromführenden Wandelement aufgelegt ist. Hierbei kann die Nicht-Kontaktposition auch als eine Verschiebeposition bezeichnet werden. Vorzugsweise kann der Stromabnehmer demnach auf dem Wandelement verschoben werden, um eine gewünschte Position zu erreichen. Wenn die gewünschte Position erreicht ist, können die Kontaktnadeln abgesenkt bzw. in die Kontaktposition gebracht werden. In einem Beispiel kann der Stromabnehmer einen Halter aufweisen, wobei der Halter derart ausgestaltet ist, dass die Kontaktnadeln durch Einbringen, beispielsweise durch Einschieben eines Verbrauchers in den Halter in Kontakt mit den Leiterbahnen gebracht werden. Beispielsweise werden die Kontaktnadeln erst aktiviert, wenn ein Anschlusselement eingeschoben bzw. Verbraucher bzw. Gehäuse ein- bzw. aufgesteckt wird. Ein Vorteil kann in einer verbesserten Positionierbarkeit in der Nicht-Kontaktposition bestehen.
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In einer Ausgestaltung kann der Stromabnehmer derart ausgebildet sein, dass eine Gerade durch die erste und die zweite Kontaktnadel bei horizontaler oder vertikaler Ausrichtung des Stromabnehmers (an dem Wandelement) eine horizontale oder vertikale Achse des Stromabnehmers in einem spitzen Winkel schneidet, insbesondere in einem Winkel von nicht mehr als 30°, insbesondere in einem Winkel von nicht mehr als 15°, insbesondere in einem Winkel von nicht mehr als 5%.
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Alternativ oder zusätzlich kann das System in einer Ausgestaltung ferner einen elektrischen Verbraucher aufweisen, an welchem der Stromabnehmer derart angeordnet ist, dass eine Gerade durch die erste und die zweite Kontaktnadel bei horizontaler oder vertikaler Ausrichtung des elektrischen Verbrauchers (an dem Wandelement) eine horizontale oder vertikale Achse des elektrischen Verbrauchers in einem spitzen Winkel schneidet, insbesondere in einem Winkel von nicht mehr als 20°, insbesondere in einem Winkel von nicht mehr als 10°, insbesondere in einem Winkel von nicht mehr als 5%.
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Mit anderen Worten kann die Anordnung der Kontaktnadeln relativ zu der Ausrichtung der Leiterbahnen um einen (spitzen) Winkel verdreht angeordnet sein. Es ist auf die Relativposition von Kontaktnadeln und Gehäuse abzustellen. Ein Vorteil dieser Lösung kann in einer verbesserten Zuverlässigkeit bei der Kontaktierung bestehen. Die Erfinder haben erkannt, dass insbesondere im Ladenbau, Elemente, welche an dem Wandelement angebracht werden vorzugsweise horizontal oder vertikal ausgerichtet angebracht werden. Ferner kommen Winkel im Bereich zwischen 25 und 65° öfters zum Einsatz. Geringe Verdrehungen, beispielsweise um 5° oder 10° bzgl. der Horizontalen bzw. Vertikalen werden hingegen eher als ungewünschte Verkippung oder Fehlausrichtung wahrgenommen. Indem genau ein solcher selten vorkommender Winkel gewählt wird, kann die Wahrscheinlichkeit dafür, dass zwei in einer Linie liegende Kontaktnadeln in eine Isolations-Lücke zwischen zwei benachbarten Leiterbahnen fallen, reduziert werden.
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In einer Ausgestaltung kann wenigstens eine (vorzugsweise jedoch alle) der Kontaktnadeln derart ausgestaltet sein, dass eine Spitze der Kontaktnadel einen Winkel zwischen 60° und 20°, insbesondere zwischen 45° und 25°, insbesondere von 30° aufweist. Bei einem mit 30° angegebenen Winkel kann eine Toleranz des Wertes ±10°, insbesondere ±5° betragen. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung kann in einer guten Durchdringung des optional vorhandenen abdeckenden Überzugs und einer gleichzeitig hinreichende Kontaktfläche und Leitfähigkeit bestehen.
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In einer Ausgestaltung können das Wandelement und der Stromabnehmer derart eingerichtet sein, dass der Stromabnehmer magnetisch am Wandelement anbringbar ist. Alternativ können andere Befestigungsmittel oder Befestigungsarten, wie beispielsweise Kleben oder Schrauben zum Einsatz kommen. Der Einsatz einer lösbaren Verbindung ist jedoch bevorzugt um eine spätere Umgestaltung zu ermöglichen.
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Die vorstehend für den ersten Aspekt der Erfindung ausführlich beschriebenen Vorteile gelten für die weiteren Aspekte der Erfindung entsprechend.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 einen beispielhaften Präsentationsstand mit einem System gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung mit mehreren Wandelementen;
- 2 eine schematische Darstellung eines Wandelements ohne Überzug;
- 3 eine schematische Darstellung eines Wandelements mit Überzug;
- 4 eine Seitenansicht eines an einem Wandelement befestigten Stromabnehmers;
- 5 eine vergrößerte Darstellung des Stromabnehmers aus 4;
- 6 eine erste beispielhafte Darstellung einer Anordnung von Kontaktnadeln an einem Stromabnehmer;
- 7 eine zweite beispielhafte Darstellung einer Anordnung von Kontaktnadeln an einem Stromabnehmer;
- 8 eine dritte beispielhafte Darstellung einer Anordnung von Kontaktnadeln an einem Stromabnehmer;
- 9 eine vierte beispielhafte Darstellung einer Anordnung von Kontaktnadeln an einem Stromabnehmer;
- 10 eine Darstellung von Anordnungen von Kontaktnadeln auf einem stromführenden Wandelement in verschiedenen Positionen und Drehungen;
- 11 eine weitere Darstellung von verschiedenen Anordnungen von Kontaktnadeln auf einem stromführenden Wandelement in verschiedenen Positionen und Drehungen;
- 12 zeigt eine Darstellung einer Anordnung von drei Kontaktnadeln in Verbindung mit einem Gleichrichter;
- 13 zeigt eine Darstellung einer Anordnung von vier Kontaktnadeln in Verbindung mit einem Gleichrichter;
- 14A bis C zeigen eine Draufsicht, sowie eine erste und eine zweite Seitenansicht eines Stromabnehmers für einen elektrischen Verbraucher;
- 15 zeigt eine perspektivische Darstellung eines möglichen Stromabnehmers;
- 16 zeigt eine perspektivische Darstellung eines möglichen Stromabnehmers mit einer Magnethalterung;
- 17 zeigt ein Flussdiagram eines Verfahrens
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In 1 ist ein beispielhafter Präsentationsstand 100 bzw. einen Schaufensteraufbau mit einem System gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Der Präsentationsstand 100 weist eine Mehrzahl von Wandelementen 10 auf. An den Wandelementen 10 können verschiedene Objekte 5 befestigt werden. Hierzu können verschiedene aus dem Laden- oder Messebau bekannte Befestigungsmittel eingesetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform können die Objekte magnetisch an den Wandelementen 10 befestigt werden. Ein Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass die Objekte 5 frei auf den Wandelementen 10 positioniert werden können. Es versteht sich auch, dass entsprechende Boden- oder Deckenelement vorgesehen sein können, welche im Rahmen der vorliegenden Offenbarung der Einfachheit halber ebenfalls als Wandelement bezeichnet werden. Bei den Objekten kann es sich um elektrische Verbraucher 5 handeln, wie beispielsweise um eine Lichtquelle, eine Beleuchtungseinrichtung, einen Bildschirm, einen Motor, einen Lautsprecher, einer Schaufensterfigur oder dergleichen. Zur Stromversorgung sind Stromabnehmer vorgesehen, welche elektrisch mit den elektrischen Verbrauchern 5 verbunden sind oder als Teil der Objekte bzw. elektrischen Verbraucher ausgeführt sein können.
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Mit dem vorgeschlagenen Wandelement 10 und dem zugehörigen Stromabnehmer 20 lassen sich Präsentations-, Verkaufs- oder Messestände 100, insbesondere in modernen Show-Rooms, leicht verändern und insbesondere an örtliche Gegebenheit leicht anpassen, wodurch eine hohe Flexibilität hinsichtlich einer Gestaltungsfreiheit des Präsentations-, Verkaufs- oder Messestandes 100 erreicht werden kann. Auch im Ladenbau können derartige Wandelemente 10 eingesetzt werden. Ferner kann das System auch in Museen oder im Bereich Smart Home vorteilhaft zum Einsatz kommen.
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Insbesondere entfällt bei diesem im Vergleich zu bisherigen Messeständen ein aufwändiges Verkabeln von elektrischen Verbrauchern, wodurch nicht nur der Auf- und Abbau deutlich vereinfacht wird, sondern zugleich die elektrischen Verbraucher 5 hinsichtlich ihrer Lage nahezu frei und auch veränderbar positioniert werden können. Zum Aufbau des Präsentations-, Verkaufs- oder Messestandes 100 werden üblicherweise mehrere Wandelemente 10 zusammengebaut.
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Eine Besonderheit des vorgeschlagenen Systems besteht darin, dass die Stromabnehmer 10 bzw. die elektrischen Verbraucher 5 nicht nur hinsichtlich ihrer horizontalen und vertikalen Position flexibel auf den Wandelementen 1 positioniert werden können, sondern auch eine Drehung ermöglicht werden kann. Das vorgeschlagene System weist hierzu wenigstens ein stromführendes Wandelement 10 und einen Stromabnehmer 20 für einen elektrischen Verbraucher 5 auf. Ein Ausführungsbeispiel eines stromführenden Wandelements 10 ist in 2 und 3 gezeigt. Ausführungsbeispiele von Stromabnehmern sind in 4 ff. gezeigt.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Wandelements 10 ohne Überzug. Das Wandelement 10 weist erste elektrische Leiterbahnen 11 einer ersten Polarität und zweite elektrische Leiterbahnen 12 einer zweiten Polarität auf. Die ersten und zweiten elektrischen Leiterbahnen 11, 12 sind zumindest abschnittsweise abwechselnd bzw. alternierend angeordnet. Die ersten elektrischen Leiterbahnen 11 können eine erste kammartige Struktur bilden. Die zweiten elektrischen Leiterbahnen 12 können eine zweite, korrespondierende kammartige Struktur bilden, wobei die erste kammartige Struktur und die zweite kammartige Struktur derart ausgebildet sind, dass die kammartigen Strukturen ineinander greifen. Zwischen den ersten und zweiten elektrischen Leiterbahnen 11, 12 ist eine Isolations-Lücke vorgesehen. Die Isolations-Lücke sorgt dafür, dass kein Kurzschluss entsteht. Vorzugsweise ist eine Breite der Isolations-Lücke möglichst klein, beispielsweise kleiner als 2 mm, insbesondere kleiner als 1,5 mm, insbesondere kleiner als 1,0 mm, insbesondere kleiner als 0,5 mm, insbesondere kleiner als 0,2 mm. Die Breite der Isolations-Lücke kann kleiner als 1/10, insbesondere kleiner als 1/20 einer Breite der Leiterbahnen sein. Damit kann die Wahrscheinlichkeit, dass eine der Kontaktnadeln in die Isolations-Lücke fällt reduziert werden. Dabei kann die Isolationslücke jedoch größer als eine Breite einer Spitze einer Kontaktnadel eines Stromabnehmers gewählt werden, um einen Kurzschluss zwischen den Leiterbahnen 11 der ersten Polarität und den Leiterbahnen der zweiten Polarität 12 zu vermeiden. Die Leiterbahnen 11 der ersten Polarität sind dazu einrichtet mit einem ersten Ausgang einer Spannungsquelle, beispielsweise einem Pluspol 13 verbunden zu werden. Die Leiterbahnen 12 der zweiten Polarität sind dazu eingerichtet mit einem zweiten Ausgang einer Spannungsquelle, beispielsweise einem Minuspol 14 verbunden zu werden. Statt mit einer Gleichspannung können die Leiterbahnen 11, 12 auch mit einer Wechselspannung oder mit einer Kombination aus Gleich- und Wechselspannung beaufschlagt werden. Eine Fläche des stromführenden Wandelements kann zu wenigstens 70%, insbesondere zu wenigstens 85%, insbesondere zu wenigstens 90% oder 95% mit den ersten und zweiten Leiterbahnen bedeckt sein. Die Leiterbahnen 11, 12 können Teil eines Trägerelements 15 des Wandelements 10 sein oder alternativ auf dem Trägerelement 15 aufgebracht sein.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Wandelements 10, welches optional einen Überzug 18 aufweist. Beispielsweise kann der Überzug 18 die auf der Trägerplatte 15 aufgebrachten Leiterbahnen 11, 12 abdecken. Alternativ können die Leiterbahnen 11, 12 als Teil des Überzugs ausgeführt sein. Hierbei können die Leiterbahnen beispielsweise eine gleiche oder ähnliche Geometrie wie die vorstehend beschriebenen und in 2 gezeigten Leiterbahnen aufweisen. Zur Befestigung des Überzugs 18 an dem Wandelement 10 kann eine randseitige Kederschiene 17 (bzw. ein Kederprofil) vorgesehen sein, in welche z.B. eine überzugseitige Kederleiste eingesteckt wird. Die Kederleiste kann beispielsweise aus Silikon oder Aluminium ausgeführt sein.
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4 zeigt eine Seitenansicht eines Systems mit einem Wandelement 10 und einem an dem Wandelement 10 befestigten Stromabnehmer 20. 5 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Stromabnehmers 20 aus 4 auf dem Wandelement 10. Das Wandelement 10 weist eine Trägerplatte 15 und optional einen diese abdeckenden Überzug 18 auf. Das Wandelement 10 weist ferner erste elektrische Leiterbahnen 11 einer ersten Polarität und zweite elektrische Leiterbahnen 12 einer zweiten Polarität auf, wobei die ersten und zweiten elektrischen Leiterbahnen 11, 12 zumindest abschnittsweise abwechselnd angeordnet sind.
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Der Stromabnehmer 20 weist eine Mehrzahl von wenigstens drei Kontaktnadeln 21a, 21b, 21c auf. Der Stromabnehmer 20 ist dazu eingerichtet, derart an dem Wandelement 10 befestigt zu werden, dass zumindest eine der Kontaktnadeln 21a eine der ersten elektrischen Leiterbahnen 11 kontaktiert und zumindest eine andere der Kontaktnadeln 21b eine der zweiten elektrischen Leiterbahnen kontaktiert. Hierbei können eine erste Kontaktnadel 21a, eine zweite Kontaktnadel 21b, und eine dritte Kontaktnadel 21c der Mehrzahl von Kontaktnadeln derart angeordnet sein, dass diese auf einem Kreis liegen, wie nachfolgend mit Bezug auf 6 ff. näher erläutert wird.
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Zur Befestigung des Stromabnehmers 20 an dem Wandelement 10, können das Wandelement 10 und der Stromabnehmer 20 derart eingerichtet sein, dass der Stromabnehmer magnetisch am Wandelement anbringbar ist. Beispielsweise kann der Stromabnehmer 20, wie in 4 und 5 gezeigt, einen oder mehrere Magnete 32 aufweisen. Die Leiterbahnen 11, 12 und/oder die Trägerplatte können ein magnetisches Material aufweisen, so dass der Stromabnehmer daran anhaften kann.
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Die Kontaktnadeln 21a-c des Stromabnehmers können mit einem Gleichrichter 22 verbunden sein. Der Gleichrichter kann Teil des Stromabnehmers oder Teil eines mit dem Stromabnehmer verbindbaren elektrischen Verbrauchers 5 sein. Der Gleichrichter 22 ist dazu eingerichtet, basierend auf einer an wenigstens zwei der Kontaktnadeln 21a-c anliegenden Eingangsspannung, eine Ausgangsspannung definierter Polarität bereitzustellen. Hierfür können Ausgangspins 24a, 24b vorgesehen sein, an welche ein elektrischer Verbraucher 5 angeschlossen werden kann. Der Gleichrichter kann zumindest drei Eingänge 23a-c und zwei Ausgänge 24 a,b aufweisen, wobei jeder der zumindest drei Eingänge 23a-c mit einer jeweiligen Kontaktnadel 21a-c verbunden oder verbindbar ist. Ausführungsbeispiele derartiger Gleichrichter in Form von Brückengleichrichtern sind in 12 und 13 gezeigt. Optional können der Gleichrichter 22, der Stromabnehmer 20 und der elektrische Verbraucher 5 eine Einheit 6 bilden. Optional können der Stromabnehmer 20 und der Gleichrichter 22 Teil des elektrischen Verbrauchers 5 sein.
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Es versteht sich, dass der Stromabnehmer bzw. die Kontaktnadeln optional eine Kontaktfeder 26 für die Kontaktnadeln aufweisen können, wie in 5, um einen definierten Anpressdruck bereitzustellen.
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6 bis 9 zeigen beispielhafte Darstellungen von Anordnungen von Kontaktnadeln 21a-f an einem Stromabnehmer 20. Die Stromabnehmer 20 weisen jeweils eine Mehrzahl von wenigstens drei Kontaktnadeln 21a-21f auf, wobei eine erste Kontaktnadel 21a, eine zweite Kontaktnadel 21b, und eine dritte Kontaktnadel 21c der Mehrzahl von Kontaktnadeln 21a-21f derart angeordnet sind, dass diese auf einem Kreis 41 liegen. Der Kreis 41 ist in gestrichelten Hilfslinien dargestellt, da hiermit lediglich die Art der Anordnung beschrieben werden soll.
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Bei dem in 6 gezeigten Beispiel weist der Stromabnehmer 20 drei Kontaktnadeln 21a-c auf, wobei die die erste, zweite und dritte Kontaktnadel 21a-21c des Stromabnehmers 20 derart angeordnet sind, dass sie ein Dreieck 42, insbesondere ein spitzwinkliges Dreieck, insbesondere ein gleichschenkliges, und insbesondere ein gleichseitiges Dreieck bilden.
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10 zeigt eine Darstellung des in 6 gezeigten Stromabnehmers bzw. dessen Kontaktnadelanordnung in verschiedenen Positionen und Drehungen A bis F. Im Hintergrund sind die ersten elektrischen Leiterbahnen 11 und zweiten elektrischen Leiterbahnen 12 des Wandelements 10 dargestellt. Der Stromabnehmer 20 (genauer dessen Kontaktnadelanordnung) ist eingerichtet, um an dem Wandelement derart befestigt zu werden, dass zumindest eine der Kontaktnadeln 21a eine der ersten elektrischen Leiterbahnen 11 kontaktiert und zumindest eine andere der Kontaktnadeln 21b, 21c eine der zweiten elektrischen Leiterbahnen 12 kontaktiert. Wie aus 10 ersichtlich kann auch bei einer Vielzahl von unterschiedlichen Rotationszuständen stets mindestens eine der Kontaktnadeln mit einer der ersten elektrischen Leiterbahnen 11, hier dem Pluspol, und mindestens eine der Kontaktnadeln mit einer der zweiten elektrischen Leiterbahnen 12, hier dem Minuspol, in Kontakt stehen. Dies gilt selbst dann, wenn, wie in Position C gezeigt, eine der Kontaktnadeln 21c in einer zwischen den Leiterbahnen 11, 12 liegende Isolationlücke 19 liegt.
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Hierbei kann ein Durchmesser des Kreises 41 (vgl. 6), auf welchem die erste Kontaktnadel, die zweite Kontaktnadel und die dritte Kontaktnadel liegen, kleiner gleich der Summe einer Breite 51 einer der ersten Leiterbahnen 11 und einer Breite 52 einer der zweiten Leiterbahnen 12 sowie optional einer Breite 53 der dazwischenliegenden Isolationslücke 19 sein. Wie in 10 auf Position E gezeigt, können auch zwei Kontaktnadeln 21b, 21c auf unterschiedlichen Leiterbahnen 12 gleicher Polarität liegen, wobei eine dritte der Kontaktnadeln 21a auf einer Leiterbahn 11 der anderen Polarität liegt. Optional können die Kontaktnadeln 21a-c derart angeordnet sein, dass ein Abstand zwischen der ersten Kontaktnadel 21a und einer Gerade durch die zweite Kontaktnadel 21b und die dritte Kontaktnadel 21c größer als eine Breite 51, 52 einer der elektrischen Leiterbahnen 11, 12 ist.
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Die nachfolgende Tabelle zeigt beispielhafte Kombinationen von Leiterbahnbreiten und Kreisdurchmessern
41. Hierbei wurden eine Isolationslücke mit einer Breite von 1 mm und einer Kontaktfläche der Kontaktnadeln von 0,5 mm angenommen. Die ersten und zweiten Leiterbahnen
11,
12 können die gleiche Leiterbahnbreite aufweisen.
| Leiterbahnbreite in mm | Kreisdurchmesser d im mm |
| 9 | 16-17 |
| 10 | 17-19 |
| 11 | 18-21 |
| 14 | 22-27 |
| 15 | 24-29 |
| 19 | 29-37 |
| 20 | 30-39 |
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11 zeigt eine weitere Darstellung von verschiedenen Anordnungen von Kontaktnadeln auf einem stromführenden Wandelement in verschiedenen Positionen und Drehungen. In einem besonders ungünstigen Fall können jedoch, wie in 11 Position E gezeigt, beispielsweise die zweite Kontaktnadel 21b und die dritte Kontaktnadel 21c in die zwischen den Leiterbahnen 11, 12 liegende Isolations-Lücke 19 fallen. In diesem Spezialfall wäre eine Spannungsversorgung nicht ohne weitere möglich. Eine erste Lösungsmöglichkeit besteht darin, einen ersten und einen zweiten Stromabnehmer mit unterschiedlicher rotatorischer Ausrichtung der Kontaktnadeln 21a-21c miteinander zu kombinieren, beispielsweise mit den in 11 Position A und Position B gezeigten Ausrichtungen. Dies wäre jedoch mit einem nicht zu vernachlässigenden Materialeinsatz verbunden.
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11 Position G bis J zeigen weitere beispielhafte Lösungsmöglichkeiten. Wie in 8 und 9, sowie 11 Position G gezeigt, kann der Stromabnehmer 10 optional eine vierte Kontaktnadel 21d aufweisen. Die vierte Kontaktnadel 21d kann innerhalb des Kreises 41 liegen, auf welchem die erste, die zweite und die dritte Kontaktnadel 21a-c angeordnet sind. Hierdurch kann die Flexibilität hinsichtlich der freien Positionierung und Drehung des Stromabnehmers relativ zum Wandelement weiter verbessert werden. In den in 9 und 11 G gezeigten Beispielen kann die vierte Kontaktnadel in einem Zentrum des Kreises 41 und/oder in einem Schwerpunkt des Dreiecks 42 liegen (wobei diese Punkte für ein gleichseitiges Dreieck zusammenfallen). Optional kann die vierte Kontaktnadel 21d
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Optional kann vierte Kontaktnadel 21d beabstandet von einem Kreismittelpunkt des Kreises 41 angeordnet sein, wie in 8 gezeigt. Dies hat den Vorteil, dass die Wahrscheinlichkeit, dass beispielsweise die Kontaktnadeln 21a und 21d in einer Geraden 43 liegen, welche parallel zu einer horizontalen oder vertikalen Achse des Stromabnehmers 20 verläuft, vermindern. Die Erfinder haben erkannt, dass die Stromabnehmer 20 oftmals horizontal oder vertikal ausgerichtet angeordnet werden. Vor diesem Hintergrund kann es vorteilhaft sein, die Anordnung der Kontaktnadeln verdreht zu einer horizontalen oder vertikalen Achse des Stromabnehmers 20 anzuordnen, wie in 9 und 11 Position H gezeigt. Dies hat ebenfalls den Vorteil, dass die Wahrscheinlichkeit, dass beispielsweise die Kontaktnadeln 21a und 21d in einer Geraden 43 liegen, welche parallel zu einer horizontalen oder vertikalen Achse des Stromabnehmers 20 verläuft, vermindern. Der Einsatz einer viertel Kontaktnadel 21d ist hierbei optional. Insbesondere können in diesem Fall genau drei Kontaktnadeln vorgesehen sein, so dass die Kosten und der Herstellungsaufwand weiter reduziert werden können.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Stromabnehmer 20 ferner eine vierte Kontaktnadel 21d, eine fünfte Kontaktnadel 21e und eine sechste Kontaktnadel 21f aufweisen. Die sechs Kontaktnadeln 21a-f können als Sechseck, insbesondere als gleichseitiges Sechseck oder Stern angeordnet sein. Wie in den in 11 Position I und J gezeigten Beispielen kann in diesem Fall, selbst wenn zwei Kontaktnadeln 21a und 21d, wie in 11 Position I gezeigt, oder 21b und 21d, wie in 11 in Position J gezeigt, in die Isolationslücke 19 fallen, weiterhin eine elektrische Verbindung mit einer der ersten Leiterbahnen 11 und einer der zweiten Leiterbahnen 12 hergestellt werden. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung kann darin bestehen, dass, wenn der Stromabnehmer 20 am Wandelement 10 befestigt ist, mindestens zwei Kontaktnadeln 21e, 21f eine oder mehrere der ersten elektrischen Leiterbahnen 11 kontaktieren und mindestens zwei der Kontaktnadeln 21b, 21c eine oder mehrere der zweiten elektrischen Leiterbahnen 12 kontaktieren. Dies kann höhere Stromflüsse und damit höhere Leistungen eines mit dem Stromabnehmer 20 verbundenen elektrischen Geräts 5 ermöglichen.
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12 zeigt eine Darstellung eines Stromabnehmers 20 mit einer Anordnung von drei Kontaktnadeln 21a-21c in Verbindung mit einem Gleichrichter 22. 13 zeigt eine entsprechende Darstellung eines Stromabnehmers 20 mit einer Anordnung von vier Kontaktnadeln 21a-21d in Verbindung mit einem Gleichrichter 22. In den gezeigten Beispielen ist ein Dioden-Brückengleichrichter gezeigt, es können jedoch auch andere Arten von Gleichrichtern zum Einsatz kommen. Ein Vorteil dieser Lösung besteht in einem einfachen, kostengünstigen Aufbau, welcher zudem leicht für eine größere Anzahl von Kontaktnadeln 21a-f skalierbar ist. An den Ausgängen 24a, 24b wird eine Ausgangsspannung definierter Polarität bereitgestellt, welche einem elektrischen Verbraucher 5 zugeführt werden kann.
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14 A bis C zeigen eine Draufsicht (C), sowie eine erste und eine zweite Seitenansicht (A, B) eines konkreten Ausführungsbeispiels eines Stromabnehmers 20 für einen elektrischen Verbraucher. 15 zeigt eine perspektivische Darstellung dieses Stromabnehmers 20. Ein derartiger Stromabnehmer kann auch als Nadelkonnektor bezeichnet werden. Hierbei können die Kontaktnadeln 21a-21d auf einer Unterseite bzw. ersten Gehäuseseite angeordnet sein und die Stromanschlüsse 24a, 24b auf einer Oberseite bzw. zweiten (gegenüberliegenden) Gehäuseseite angeordnet sein. Beispielsweise kann die in 13 gezeigte Gleichrichterschaltung 20 in den Stromabnehmer 20 integriert sein. Dadurch kann ein kompaktes, leicht handzuhabendes Bauteil bereitgestellt werden.
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In dem gezeigten Beispiel weist der Stromabnehmer vier Kontaktnadeln auf, welche beispielsweise ähnlich zu der in 9 gezeigten Darstellung angeordnet sein können. Es können jedoch auch andere Anordnungen oder Anzahlen von Kontaktnadeln vorgesehen sein. Insbesondere kann der Stromabnehmer 20 derart ausgebildet sein, dass eine Gerade durch die erste und die zweite Kontaktnadel 21a, 21b bei horizontaler oder vertikaler Ausrichtung des Stromabnehmers eine horizontale oder vertikale Achse Stromabnehmers in einem spitzen Winkel schneidet, insbesondere in einem Winkel von nicht mehr als 30°, insbesondere in einem Winkel von nicht mehr als 15°, insbesondere in einem Winkel von nicht mehr als 5%.
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16 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Stromabnehmers 20 mit einer Magnethalterung 30. Die Magnethalterung 30 kann einen oder mehrere Magnete 32 aufweisen, um die Magnethalterung 30 und damit den Stromabnehmer 20 an einem Wandelement 10, wie beispielsweise in 1 gezeigt, zu befestigen. Die Magnethalterung kann eine Aufnahme 33 für den Stromabnehmer 20 aufweisen, hier in Form einer an der Magnethalterung vorgesehenen Nut 33, welche mit einer entsprechenden Nutfeder 27 des Stromabnehmers 20 zusammenwirkt.
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Optional kann der Stromabnehmer 20 (insbesondere in Verbindung mit der Halterung 30) dazu eingerichtet sein, dass die Kontaktnadeln 21a-d zwischen einer Kontaktposition, in welcher die Kontaktnadeln die Leiterbahnen des Wandelements kontaktieren können, und einer Nicht-Kontaktposition, in welcher die Kontaktnadeln von den Leiterbahnen abstandet sind, bewegbar sind, wenn der Stromabnehmer auf dem stromführenden Wandelement aufgelegt ist. Hierfür kann der Stromabnehmer 20, beispielsweise wie in 14B und 15 gezeigt, ein Federelement 28 aufweisen. Die Magnethalterung 30 kann optional ferner einen Einschub 33 für einen elektrischen Verbraucher aufweisen. Hierbei kann der elektrische Verbraucher dazu eingerichtet sein, in einer eingeschobenen Position mit den auf der Oberseite des Stromabnehmers 20 angeordneten Ausgangspins bzw. Ausgangskontaken 24a, 24b zur Stromversorgung in Kontakt zu treten. Optional können der Stromabnehmer 20 in Verbindung mit der Halterung 30 dazu eingerichtet sein, durch Einschieben eines elektrischen Verbrauchers in den Einschub 33 von der Nicht-Kontaktposition in die Kontaktposition bewegt zu werden.
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17 zeigt ein Flussdiagram eines Verfahrens 200, insbesondere für einen Präsentations-, Verkaufs- oder Messestand (100) und/oder für den Ladenbau. In einem ersten Schritt S201 wird ein stromführendes Wandelement, wie im Rahmen der vorliegenden Offenbarung beschrieben, bereitgestellt. In einem zweiten Schritt S202 wird ein Stromabnehmer, wie im Rahmen der vorliegenden Offenbarung beschrieben, bereitgestellt. In einem dritten Schritt S203 wird der Stromabnehmer derart an dem stromführenden Wandelement angebracht, dass eine erste der Kontaktnadeln eine der ersten elektrischen Leiterbahnen kontaktiert und zumindest eine andere der Kontaktnadeln eine der zweiten elektrischen Leiterbahnen kontaktiert.
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In einem optionalen vierten Schritt S204 kann eine Überprüfung der Position und Drehung des Stromabnehmers (bzw. eines den Stromabnehmer aufweisenden bzw. mit dem Stromabnehmer verbundenen elektrischen Verbrauchers) erfolgen. In einem optionalen fünften Schritt S205 kann eine Korrektur der Position und/oder Drehung des Stromabnehmers erfolgen. Die Schritte S204 und S205 können optional iterativ wiederholt werden, bis eine gewünschte Position und rotatorische Ausrichtung erreicht ist. Hierdurch kann die Flexibilität bei der Bestückung bzw. beim Design eines solchen Präsentationssystems weiter verbessert werden. Insbesondere ist es nicht erforderlich, bereits im Vorfeld eine Position und eine Winkelausrichtung der elektrischen Verbraucher festzulegen, da diese flexibel anpassbar sind.
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Es versteht sich, dass die hierin beispielhaft beschriebenen Ausführungsformend auch in abgewandelter Form angewendet werden können, beispielsweise mit einer anderen Anzahl an Kontaktnadeln, unterschiedlichen Abmessungen, unterschiedlichen Abständen zwischen Kontaktnadeln und Oberflächen und/oder Abwandlungen der geometrischen Anordnung, jeweils im Rahmen der beigefügten Ansprüche.
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Es versteht sich, dass die gezeigten streng vertikal bzw. horizontal ausgerichteten Anordnungen der Leiterbahnen, wie beispielsweise in 2 gezeigt exemplarisch zu verstehen sind, so dass diese auch dünner, dicker, schräg oder anderweitig wie z.B. kreisförmig oder meanderförmig auf der Trägerelement 15 angeordnet werden können. Zum Betrieb des elektrischen Verbrauchers 5 kann der Stromabnehmer derart mit den auf dem Trägerelement angeordneten Leiterbahnen zusammenwirken, das wenigstens eine erste Kontaktnadel mit einem der ersten Leiterbahnen und eine zweite Kontaktnadel mit einer der zweiten Leiterbahnen in elektrischen Kontakt treten kann. Für die Stromversorgung können insbesondere Niedervoltsysteme zum Einsatz kommen, die mit 12/24 V arbeiten und dadurch gefahrlos verwendbar sind. Es ist aber auch vorstellbar durch besondere Isolatoren, welche als Lack, Folie und/oder andere Materialen aufgebracht werden, auch gegebenenfalls höhervoltige Systeme, das heißt Systeme mit höherer Spannung, einzusetzen. Durch die z. B. nadelförmige Ausbildung der Kotaktnadeln können diese nahezu beliebig oft versetzt werden, ohne dass hierdurch der Überzug 18 Schaden nehmen würde. Generell führen die Leiterbahnen 11, 12 üblicherweise Schwachstrom, beispielsweise 12 oder 24 V, so dass auch eine Verletzungsgefahr im Umgang mit den vorgeschlagenen Wandelement 10 bzw. mit dem Stromabnehmer 20 oder einem daran angeschlossenen elektrischen Verbrauchern 5 nahezu ausgeschlossen werden kann. Das Aufbringen der Leiterbahnen 11, 12 auf der Trägerplatte 15 kann beispielsweise mittels Spritzen, Kleben oder Schweißen erfolgen. Insbesondere können für die Leiterbahnen 11, 12 auch Leitlacke verwendet werden, die auf die Trägerplatte 15 aufgespritzt/aufgedruckt (z. B. durch Siebdruck) werden.
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Es ist auch möglich, dass die Wandelemente 10 nicht nur plan ausgeführt werden können, sondern auch gebogen oder gewölbt sein können. Moderne Magnete 6 ermöglichen dabei Magnetkräfte von deutlich mehr als 80 kg, so dass auch große elektrische Verbraucher 5 oder aber in speziellen Präsentationselementen, wie beispielsweise Regalen 11 (siehe 1), angeordnete elektrische Verbraucher 5 einfach am jeweiligen Wandelementen 10 fixiert werden können.
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Das Wandelement 10 kann zudem flexibel ausgebildet, insbesondere auf- oder abrollbar sein, so dass es beispielsweise als Tapete oder als Bodenbelag verwendet werden kann. Das Wandelement 10 kann dabei als Sandwichmaterial aufgebaut, welches im Aufbau die stromführenden Leiterbahnen 11, 12 beinhaltet und z.B. als Tapete/Teppich (Rollenware) oder Plattenmaterial eingesetzt bzw. montiert/aufgebracht werden kann.
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Der Sandwich-Aufbau kann dabei folgendermaßen erfolgen: Der Überzug 18 (Oberflächenmaterial) ist als dünnes, durchdringbares, flexibles Material ausgebildet, dahinter sind die Leiterbahnen 11, 12 auf einem Isolationswerkstoff angeordnet dahinter befindet sich das Trägermaterial 15 aus Kunststoff und/oder aus magnetischem oder magnetisierbaren Material, wie beispielsweise Stahl.
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Der Stromabnehmer 20 und/oder der elektrische Verbraucher 5 kann zudem intelligent bzw. programmierbar sein. Daten können über das Aufmodulieren eines Signals auf eine oder beide der Leiterbahnen 11, 12 mittels sogenannter Powerline-Kommunikation (PLC) oder mittels Drahtloskommunikation oder optisch übertragen werden. Beispielsweise können verschiedene Stromabnehmer 20 und/oder elektrische Verbraucher 5 gezielt angesteuert werden. Beispielsweise ist ein Schalten/Dimmen/Steuern von einzelnen Verbrauchern 5 möglich ist. Weiter kann auch ein Bus-System vorgesehen sein, bei welchem die elektrischen Leiterbahnen 11, 12, die Stromabnehmer 20 und/oder die elektrischen Verbraucher 5 einen Teil des Bussystems darstellen und mit welchem einzelne Verbraucher 5 individuell ansprechbar/steuerbar sind.
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Optional kann ein Wandelement auch dazu eingerichtet sein unter einem Wandbelag, wie beispielsweise einer Glasfasertapete appliziert zu werden und zum Beispiel im Bereich Smart Home oder in einem Museum Anwendung finden, wobei mit den Stromabnehmern elektrische Verbraucher, wie Beleuchtungseinrichtungen für Bilder oder andere Ausstellungsstücke oder die Ausstellungsstücke erklärende Monitore, mit elektrischer Energie versorgt werden können.
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Ebenso kann das vorgeschlagene System in einem Büro oder einem Privathaushalt Anwendung finden, wobei es dann beispielsweise unter einer Oberfläche aus Textil, Folie oder Holzfurnier oder andere Wandoberflächenmaterialien angeordnet werden kann. Mittels der Stromabnehmer ist es möglich elektrische Verbraucher flexibel an unterschiedlichen Positionen und insbesondere in unterschiedlichen Drehwinkeln flexibel mit Strom zu versorgen, ohne dass bereits eine Vielzahl von ggf. unschönen Stromauslässen vorgesehen sein muss. Insbesondere bei Einsatz eines Niedervoltsystems kann auch die Sicherheit für Kinder oder andere Personen somit verbessert werden bei gleichzeitig erhöhter Flexibilität.
