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Die Erfindung betrifft eine Lichterkette mit über ein Kabel zur Stromversorgung miteinander verbundenen LED-Leuchtkörpern.
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Lichterketten mit verschiedenen Leuchtkörpern in kabelloser oder kabelverbundener Anordnung der LED-Leuchtkörper sind bekannt. So sind bei üblichen kabelgebundenen Lichterketten, deren Kabel und in üblicher Weise vorhandene Leuchtkerzen fest miteinander verbunden sind, die Kabellängen zwischen zwei verbundenen Leuchtkerzen konstant. Nachteilig bei diesen Lichterketten ist, dass, beispielsweise für einen Weihnachtsbaum, die Kerzen nacheinander bei konstanter Länge der Kabelverbindungen an den Zweigen eines Baumes befestigt und die Kette daher insgesamt gegebenenfalls mehrfach um den Baum herumgewickelt werden muss. Je nach Anordnung der Zweige kann es sein, dass die Kabelstücke zwischen den verbundenen Leuchtkerzen entweder zu lang oder zu kurz sind. Wenn sie zu lang sind, hängen sie nach unten und stören den ästhetischen Gesamteindruck. Wenn sie zu kurz sind, werden die Zweige, an denen die Kerzen befestigt werden, aus ihrer normalen Lage zusammengezogen, was ebenfalls den ästhetischen Gesamteindruck stört. Normalerweise haben derartige Lichterketten nur 12 oder 24 zu einer Lichterkette verbundene Leuchtkerzen.
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Zur Vermeidung derartiger Probleme ist versucht worden, Lichter-„Ketten“ kabellos auszubilden. Dazu wird eine gewisse Anzahl von Kerzen beliebig an einem Baum befestigt, Kabel zur Verbindung der Kerzen sind nicht erforderlich. Dafür ist es nötig, dass die Kerzen mit Batterien oder Akkus bestückt werden müssen. Dadurch ist zwar die Flexibilität des Anbringens derartiger Leuchtkerzensysteme relativ einfach, die zuvor bei den kabelgebundenen Ketten auftretenden Probleme treten nicht auf, aber nachteilig, vor allem auch aus ökologischen Gründen, ist die Tatsache, dass eine der Anzahl der verwendeten Kerzen entsprechende Anzahl von Batterien oder Akkus erforderlich ist. Bei normalen Batterien müssen nach nur einem Weihnachtsfest in der Regel sämtliche Kerzen wieder mit neuen Batterien bestückt werden. Derartige kabellose Systeme sind am Markt unter dem Systemnamen „Lumix“ bekannt geworden. Ebenfalls nachteilig für diese kabellosen Systeme ist, dass sämtliche Kerzen, neben der Bestückung mit Batterien oder Akkus, Steuereinheiten integriert haben müssen, da die Leuchtkerzen beispielsweise über eine Fernbedienung angesteuert werden müssen, vor allem auch zum Ein- und Ausschalten. Dies macht das System kompliziert, erhöht die Ausfallwahrscheinlichkeit der einzelnen Leuchtkerzen und dessen Preis.
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Aus
US 10 243 299 B1 ist ein System zur Bestückung eines künstlichen Weihnachtsbaumes mit Kerzen bekannt geworden, bei welchem ein hohler Stamm einen gesamten Kabelbaum von Kabeln aufnimmt, wobei ein Kabel aus in der Regel zwei Einzelkabeln besteht und für jede einzelne Kerze vorgesehen ist. Dazu sind Öffnungen im Stamm des künstlichen Weihnachtsbaumes vorgesehen, aus denen zu an Zweigen befestigten Kerzen jeweils ein Kabelpaar herausgeführt ist. Je nach Länge des Zweiges, an dem eine Kerze befestigt werden kann, sind Kabelstücke mittels elektrischer Verbinder in Form von Magnet-Verbindern vorgesehen. Damit ist es möglich, je nach Anordnung der Leuchtkerzen im unteren Bereich, im mittleren Bereich oder im oberen Bereich eines Baumes unterschiedliche Kabellängen im Inneren des hohlen Stammes des künstlichen Baumes zu den jeweiligen, in der Regel außen an den Zweigen befindlichen Kerzen zu führen. Nachteilig bei diesem bekannten System ist die relativ große Menge an Kabeln, die erforderlich ist, weil jede einzelne Kerze eine Einzelkabelzuführung benötigt. Außerdem ist nachteilig, dass ein derartiges System grundsätzlich nicht für natürliche Weihnachtsbäume, sondern nur für künstliche Weihnachtsbäume geeignet ist, und dann auch nur für solche Weihnachtsbäume, welche einen hohlen Stamm aufweisen. Die Flexibilität des Einsatzes eines derartigen Lichtersystems ist daher relativ beschränkt.
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In
WO 2007/065304 A1 ist ein künstlicher Weihnachtsbaum beschrieben, welcher mit LED-Lichtelementen bestückt ist, welche zu einem System zum unterschiedlichen Leuchten der Elemente zusammengefasst sind, indem eine Vielzahl von für eine jeweilige Leuchtfunktion vorgesehenen Kabeln einschließlich separater Steuerungen ebenfalls in einem hohlen Stamm eines künstlichen Baumes untergebracht sind und über Öffnungen an beliebige Stellen herausführbar sind, an welche zweigähnliche Tragelemente eingesteckt werden können. Die in der Lichterkette angeordneten LED-Leuchtelemente werden um diese Tragelemente gewickelt, wobei nach erfolgter Anbringung der LED-Leuchtelemente an dem künstlichen Stamm und an den zweigähnlichen Tragelementen, welche in Öffnungen in dem Stamm gesteckt werden, alles zu einem Weihnachtsbaum zusammengefügt wird. Die einzelnen Funktionen können unterschiedliche Farben, unterschiedliches Blinken, unterschiedliche Länge des Blinkens sein, wobei dafür eine Vielzahl, den jeweiligen Funktionen entsprechende Anzahl, von Steuereinrichtungen vorzusehen ist. Dieses System ist relativ kompliziert, weist keine Kerzen auf, sondern lediglich leuchtpunktartig ausgebildete LEDs, welche zu jeweiligen Lichterketten zusammengefügt sind.
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CN 210052945 U beschreibt ein künstliches Baumsystem, mittels welchem Lichterketten zur Beleuchtung eines Weihnachtsbaumes integrierbar sind. Beschrieben wird ein Stromübertragungssystem für einen künstlichen Weihnachtsbaum, mittels welchem elektrische Leuchtelemente am künstlichen Weihnachtsbaum mit Strom versorgt werden können. Dazu sind einzelne Zweigabschnitte über den künstlichen Stamm zusammengesteckt und erlauben eine Stromversorgung zu benachbarten Zweigen. Die Stromverbindung wird über mechanische Steckkupplungen, über welche elektrische Verbindungen hergestellt werden, erzeugt. Dabei sind also einzelne Abschnitte des künstlichen Baumes mit einzelnen Stromverteilungsuntersystemen ausgestattet, welche durch Zusammenstecken des Baumes und von Teilen einer Lichterkette zu einem mit einer Lichterkette geschmückten Baum montiert werden. Wiederum nachteilig ist, dass dieses System nur für künstliche Weihnachtsbäume anwendbar ist und daher den Wunsch vieler Käufer nach einem natürlichen Weihnachtsbaum von vornherein ausschließt. Dabei ist zu beachten, dass die gesamt Ökobilanz eines künstlichen Weihnachtsbaumes, wie mittlerweile ermittelt worden ist, negativer ist, als die Verwendung eines extra für Weihnachten gezüchteten natürlichen Baumes.
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In
EP 1 887 277 A1 ist beschrieben, dass Leuchtkörper an beiden Seiten jeweils ein Kabel aufweisen können, wobei die Kabel unterschiedlich lang sein können und die Leuchtkörper elektrisch parallelgeschaltet sowie mit dem Kabel lösbar verbunden sind. Die für den beschriebenen Einsatzzweck bekannte elektrische Kabelverbindung ist naturgemäß sehr feingliedrig und sehr fein ausgebildet, sodass beim Zusammenstecken große Sorgfalt, Geschicklichkeit und Blickkontakt zwingend erforderlich sind. Im dichten Inneren eines natürlichen Baumes ist dies kaum möglich. Teilelemente zur Verlängerung der gesamten Lichterkette ohne Leuchtkörper sind weder beschrieben, noch ist die Anordnung von Leuchtkörpern in der Lichterkette frei wählbar.
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In
DE 93 16 853 U1 ist beschrieben, dass zwischen Leuchtkörpern mit jeweiligen Kabeln auch Kabelverlängerungen ohne Leuchtkörper zwischengeschaltet sein können. Die einzelnen mit Teilelementen verbundenen Leuchtkörper sind mittels elektrischer Steckverbindung oder Schraub- oder Klemmverbindung zusammenfügbar. Über diese Kabel sind die Leuchtkörper an eine Stromversorgung angeschlossen und so miteinander verbunden. Da die Stecker recht klein ausgeführt sein müssen, sind diese Lichterketten in natürlichen Bäumen im Inneren des Baumes, in welchem Bereich gewöhnlich die Leitungen mehr oder weniger versteckt werden sollen, ebenfalls kaum möglich.
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Auch in
DE 9402985 U1 ist eine Lichterkette mit einer Mehrzahl von Leuchtmitteln beschrieben, deren Anzahl zwar variiert werden kann, deren Leiterelemente lösbar mit den Leuchtmitteln verbunden sind, jedoch mit herkömmlichen Stecker-Buchse-Verbindungen, was mit den zuvor genannten Problemen und Beschränkungen verbunden ist, versehen sind.
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Demgegenüber liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Lichterkette mit einer möglichst großen Anzahl von LED-Leuchtkörpern zu schaffen, die auch im bezüglich ihres Anschlusses an einer Stromversorgung entfernten Bereich nur einen allenfalls kaum wahrnehmbaren Abfall an Helligkeit aufweist und die bezüglich Anzahl und Anordnung an beispielsweise einem Weihnachtsbaum beliebig angeordnet werden kann, wobei die Anbringung an einem vorzugsweise natürlichen Weihnachtsbaum leicht, beliebig und flexibel möglich sein soll und den unterschiedlich gewachsenen und angeordneten Zweigen und damit den unterschiedlichen Positionen der LED-Leuchtkörper problemlos Rechnung tragen kann. Es versteht sind, dass es die Lichterkette erlauben soll, dass eine große Anzahl von LED-Leuchtkörpern am Baum auf diese Weise angebracht werden kann. Vorzugsweise soll die Anzahl anzubringender Leuchtkerzen bzw. Leuchtkörper im Bereich von 50 bis 100 oder darüber liegen, und zwar ohne dass ökologisch nachteilige Batterien eingesetzt werden müssen.
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Diese Aufgabe wird mit einer Lichterkette mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Gemäß der Erfindung weist die für natürliche Bäume verwendbare Lichterkette LED-Leuchtkörper auf, ohne dass ein Kabelbaum erforderlich ist, welche über ein an eine Stromversorgung angeschlossenes Kabel miteinander verbunden sind. Jeder Leuchtkörper ist elektrisch parallel geschaltet und über Stromkupplungen mit dem Kabel lösbar verbunden, wodurch Anzahl und Anordnung von Leuchtkörpern in der Lichterkette frei wählbar sind. Damit besteht die Möglichkeit, die gewünschte hohe Anzahl von Leuchtkörpern an beliebigen Stellen eines Weihnachtsbaumes anzubringen und danach das Kabel so entsprechend mit den Leuchtkörpern zu verbinden, dass das Kabel den ästhetischen Anblick nicht stört und über das Kabel die Zweige, an welchen Leuchtkörper angebracht sind, beispielsweise mit einer klammerartigen Klemme, nicht unter Spannung gesetzt werden. Damit dies möglich ist, ist gemäß der Erfindung das Kabel aus mehreren Teilelementen zusammengesetzt. Die Teilelemente sind jeweils mit einem Leuchtkörper oder mit einem anderen Teilelement oder zwischen zwei Teilelementen oder zwischen zwei Leuchtkörpern verbunden. Je nach Abstand der miteinander zu verbindenden Leuchtkörper ist zwischen zwei Leuchtkörpern eine beliebige Anzahl von Teilelementen miteinander verbindbar. Gemäß der Erfindung sind die Stromkupplungen als Magnet-Verbinder mit Pol-Orientierung ausgebildet.
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Vorzugsweise sind die Teilelemente gleich lang, sodass das Kabel durch die Verbindung mehrerer Teilelemente gebildet wird. Damit ist eine große Anzahl von Leuchtkörpern miteinander leicht verbindbar, sodass Anzahl und Anordnung der Leuchtkörper über die Anzahl von Teilelementen beliebig wählbar ist.
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Bei der Lichterkette gemäß der Erfindung handelt es sich sozusagen um eine Hybridlösung zwischen einer kabellosen Lichter-„Kette“ und einer kabelgebundenen Lichterkette. Zum einen besteht die Hybridlösung darin, dass durch eine lösbare Kabelverbindung über an der Lösungsstelle angebrachte Stromkupplungen die Verbindung der Teilelemente zu dem Kabel unter Gewährleistung des Stromdurchganges geschaffen wird. Damit wird eine Anordnung der Kerze an beispielsweise einem Weihnachtsbaum auswählbar, woran sich das Verbinden der bezüglich der Anordnung beliebig gewählten Kerzen anschließt, weil die Teilelemente je nach Abstand und Anbringungsort in beliebiger Anzahl zwischen zwei Leuchtkörpern verbunden werden können. Am Ende entsteht eine Lichterkette, deren Abstände zwischen einzelnen Leuchtkörpern bezüglich des Anbringungsortes am Weihnachtsbaum beliebig variieren können. Da die erfindungsgemäße Lichterkette an eine Stromversorgung angeschlossen ist, mithin die Batterievariante der kabellosen Lichter-„Kette“ nicht benötigt ist, aber eine gleichgute Flexibilität ermöglicht ist, bietet die Hybridlösung einen vollkommen neuen Ansatz und verbindet die Vorteile beider Systeme zu einem neuen System, das ökologisch die Anforderungen erfüllt, eine große Anzahl von Leuchtkörpern innerhalb einer Lichterkette vorzusehen, eine leichte Montage am Weihnachtsbaum zu ermöglichen und, durch das Zusammenfügen mehrerer Teilelemente zum Kabel, das Kabel am Weihnachtsbaum bzw. an den Zweigen des Weihnachtsbaumes nach innen zu verlegen, wohingegen die Kerzen in der Regel an den Zweigen außen angeordnet sind, sodass der ästhetische Eindruck durch ein ansonsten am Baum sichtbares Kabel nicht mehr gestört ist. Die kabellose Lumix-Lichterkettenwelt wird also mit der kabelverbundenen Lichterkettenwelt verbunden, aber dennoch ist eine Anordnung und Anzahl von Leuchtkörpern beliebig frei wählbar. Ein wesentlicher Vorteil dieser erfindungsgemäßen Lichterkette besteht auch darin, dass sie für natürliche Bäume verwendbar und ein Kabelbaum nicht erforderlich ist, sodass die erfindungsgemäße Lichterkette nicht auf künstliche Weihnachtsbäume beschränkt ist.
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Die Kombination aus Stromkupplung in Form einer Magnet-Verbinders hat den Vorteil, dass zum einen bei der Verbindung mehrerer Teilelemente zum Kabel keine mechanischen Verbindungen, wie beispielsweise Steckverbindungen, erforderlich sind und dass zum anderen eine zuverlässige Stromversorgung der einzelnen Leuchtkörper möglich ist. Die Magnet-Verbinder weisen den Vorteil auf, dass eine gute Haltekraft vorhanden ist, ohne dass ein vorsichtiges Einstecken erforderlich wäre, wie es bei mechanischen Steckern der Fall wäre. Immerhin handelt es sich bei den als Kabel verwendeten dünnen elektrischen Kabeln um relativ dünne Kabel, sodass entsprechend kleine Stecker auch mechanisch empfindlich wären. Über die Pol-Orientierung der Magnet-Verbinder kann erreicht werden, dass die richtigen Enden der Teilelemente bezüglich ihrer jeweiligen Magnet-Verbinder zusammengefügt werden. Das bedeutet auch, dass die Montage rasch, zuverlässig und ohne Fehler vorgenommen werden kann. Die Stromversorgung für die einzelnen Leuchtkörper macht das Verwenden von Batterien entbehrlich und schafft damit ein flexibles Beleuchtungssystem für beispielsweise einen Weihnachtsbaum, ohne dass ökologisch fragwürdige Stromspeicher verwendet werden müssten.
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Die Leuchtkörper können nun so ausgebildet sein, dass sie an ihrem Schaft jeweils ein zu den Magnet-Verbindern an den jeweiligen Enden der Teilelemente des Kabels ausgebildetes form kongruentes Element, d. h. einen formkongruent ausgebildeten Magnet-Verbinder, aufweisen, sodass die Teilelemente unmittelbar am Schaft einer Leuchtkerze angebracht werden können. Es ist aber auch möglich, dass die Kerzen an ihrem Schaft fest befestigte, vorzugsweise kürzere Teilelemente aufweisen, welche an ihren Enden zur Verbindung mit anderen Teilelementen oder einer anderen LED-Leuchtkerze formkongruente Magnet-Verbinder aufweisen. Bei dicht nebeneinander angeordneten LED-Leuchtkörpern an einem Zweig eines Weihnachtsbaumes wäre es in einem solchen Fall nicht erforderlich, dass ein Teilelement zwei LED-Leuchtkörper miteinander verbindet, sondern die LED-Leuchtkörper, welche relativ nahe zueinander angeordnet sind, könnten direkt miteinander verbunden werden.
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Vorzugsweise ist zwischen der Stromversorgung und dem Kabel eine Steuereinrichtung zum Ansteuern der LED-Leuchtkörper angeordnet. Das bedeutet, dass eine einzige Steuereinrichtung ausreichend ist, um sämtliche mit dem Kabel verbundenen LED-Leuchtkörper anzusteuern bzw. zu schalten. Schalten kann dabei ein Ein- oder Ausschalten oder ein Schalten auf eine andere Helligkeitsstufe oder ein Schalten auf eine andere Farbstufe oder ein Schalten auf einen anderen Leuchtmodus bedeuten. Ein wesentlicher Vorteil gegenüber beispielsweise der kabellosen Lichter-„Kette“ besteht darin, dass die LED-Leuchtkörper für die erfindungsgemäße Lichterkette einfacher gestaltet sein können und keine eigene Steuereinrichtung mehr benötigen. Prinzipiell ist es zwar auch denkbar, dass die LED-Leuchtkörper jeweils eine eigene Steuereinrichtung bzw. ein eigenes Steuermodul aufweisen, sodass auch einzelne LED-Leuchtkörper ansteuerbar wären, dies ist in der Regel aber nicht erforderlich, hätte auch den Nachteil nicht unerheblich gesteigerter Kosten für die Lichterkette. An die Steuereinrichtung ist nun zumindest ein Strang angeschlossen, bestehend aus LED-Leuchtkörpern und aus einem aus mehreren Teilelementen bestehenden Kabel, welcher gerade so groß gewählt ist, dass auch bei der verwendeten Parallelschaltung der einzelnen LED-Leuchtkörper zueinander am Ende des Stranges, welcher auch als Trail bezeichnet werden kann, ein kaum wahrnehmbarer Helligkeitsabfall gegenüber den im Bereich der Steuereinrichtung angeordneten LED-Leuchtkörpern entsteht, wenngleich der Helligkeitsabfall auch messbar wäre.
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Um auch diesen Helligkeitsabfall zu minimieren bzw. im Wesentlichen auszuschließen, ist das Kabel mit den entsprechenden Teilelementen vorzugsweise als geschlossener Kreis mit darin angeordneten LED-Leuchtkörpern im Sinne eines Ringschlusses an bei der Steuereinrichtung vorhandene mindestens zwei Anschlüsse rückgeführt.
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Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung mit ihren zwei Anschlüssen so ausgebildet, dass an jedem Anschluss zumindest eine als Stichleitung ausgebildete Teil-Lichterkette anschließbar ist. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die Anzahl von LED-Leuchtkörpern innerhalb einer Stichleitung auf eine solche Größe zu beschränken, dass zumindest in der Wahrnehmbarkeit die zur Teil-Lichterkette zusammengefassten LED-Leuchtkörper eine im Wesentlichen gleichhohe Leuchtkraft bzw. Helligkeit aufweisen, und durch das Vorsehen von zwei derartigen Stichleitungen, wobei jede mit einem Anschluss der Steuerleitung verbunden ist, die Anzahl der LED-Leuchtkörper zu verdoppeln. Damit wird die Lichterkette aus zwei Teil-Lichterketten ausgebildet. Es versteht sich, dass die Steuereinrichtung auch so ausgebildet sein kann, dass auch eine größere Anzahl von Stichleitungen angeschlossen werden kann, nämlich 4, 6, 8, etc., d. h. ein geradzahliges Vielfaches.
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Vorzugsweise ist zumindest ein Teil der LED-Leuchtkörper als Kerzen ausgebildet. Vorzugsweise ist es jedoch auch möglich, dass zumindest ein Leuchtkörper der Lichterkette bzw. Teil-Lichterkette als eine Baumspitze ausgebildet ist. Es versteht sich, dass auch weitere Leuchtkörperformen in eine erfindungsgemäße Lichterkette integriert werden können. So können als Leuchtkörper Leuchtkugeln oder Leuchtmedallions vorzugsweise verwendet werden.
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Gemäß einer Weiterbildung ist die Steuereinrichtung so ausgebildet, dass sie über eine drahtlose Verbindung steuerbar ist. Eine solche drahtlose Verbindung kann beispielsweise Funk, eine Bluetooth-Verbindung, es kann auch ein Eingliedern der Lichterkette in ein SmartHome-System sein.
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Weitere Details, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden nun anhand der beigefügten Zeichnungen an entsprechenden Ausführungsbeispielen erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine Lichterkette gemäß der Erfindung mit Stromversorgung, Steuereinrichtung und eine im Ringschluss an die Steuereinrichtung angeschlossene Lichterkette;
- 2 ein elektrisches Schaltbild der Lichterkette gemäß 1;
- 3 ein als Leuchtkerze ausgebildeter LED-Leuchtkörper mit angeschlossenem Teilelement eines Kabels;
- 4a) einen LED-Leuchtkörper in Form einer Kerze mit beidseitig angeschlossenen Teilelementen;
- 4b) zwei Elemente gemäß 4a), zusammengefügt zu einem Teil einer Lichterkette mit einer Stromkupplung in Form eines Magnet-Verbinders mit Pol-Orientierung;
- 5 beispielhaft ein Teilelement des Kabels mit beidseitig angeordneten Stromkupplungen in Form von Magnet-Verbindern;
- 6a) eine Darstellung eines Magnet-Verbinders mit Pol-Orientierung;
- 6b) ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Magnet-Verbinders, deren formkongruente Endelemente ineinandergreifen, wobei ein erstes Kabel zu einem Nord- oder Südpol, wohingegen ein zweites Kabel genau entgegengesetzt angeschlossen ist, sodass beim Zusammenfügen der Teilelemente Nordpol und Südpol korrekt zueinander gepolt werden;
- 6c) eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels gemäß 6b), einschließlich einer Schnittdarstellung, aus welcher der Anschluss der beiden Pole, d. h. Nordpol und Südpol, ersichtlich ist; und
- 7 eine Stromversorgung mit direkt angeschlossenem Verlängerungskabel, d. h. direkt angeschlossenem Teilelement, mit an dessen freiem Ende angebrachtem Magnet-Verbinder.
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1 beschreibt den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Lichterkette. Eine Stromversorgung 3, welche in der Regel ein Gleichstromadapter ist, ist direkt mit einer Steuereinrichtung 6 verbunden, welche zwei Anschlüsse 7 aufweist. Die Steuereinrichtung 6 stellt eine zentrale Steuereinrichtung für alle innerhalb der Lichterkette mittels Teilelemente verbundenen LED-Leuchtkörper dar. Die zentrale Steuereinrichtung 6 hat damit den Vorteil, dass die einzelnen LED-Leuchtkörper 2.1 mit den jeweiligen LEDs 2 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 über Teilelemente 4.1 eines Kabels 4 mit einem weiteren LED-Leuchtkörper 2, 2.1 verbunden sind. Die Leuchtkörper weisen eine Befestigungsvorrichtung in Form einer Klemme 9 auf, welche zur Befestigung eines jeweiligen LED-Leuchtkörpers an den Zweigen eines Weihnachtsbaumes dient.
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Die LED-Leuchtkörper 2 in Form einer Kerze 2.1 sind mit zwei Teilelementen 4.1 zu einem Kabel 4 über eine in Form eines Magnet-Verbinders 5.1 lösbare Stromkupplung 5 verbunden. Das Ausführungsbeispiel gemäß 1 weist genau genommen zwei Stichleitungen bzw. Teil-Lichterketten 1 auf, welche jeweils an einem Anschluss 7 der Steuereinrichtung 6 angeschlossen und mit entsprechendem Strom versorgt werden. Beide Stichleitungen bzw. Teillichterketten 1 sind optional mittels eines normalen Teilelements 4.1 im Sinne eines Ringschlusses untereinander verbunden, so dass aus zwei als Stichleitungen ausgebildeten Teil-Lichterketten eine einzige Ringleitung geworden ist, deren beide Enden mit den zwei Anschlüssen 7 der Steuereinrichtung 6 verbunden sind. Dadurch wird ein gleichmäßiges Leuchten mit gleichmäßiger Lichtausbeute der LED-Leuchtkörper erreicht. Jede Teil-Lichterkette kann bis zu 50 LED-Leuchtkörper in Form einer Kerze 2.1 aufweisen. Alle LED-Leuchtkörper 2 in Form der dargestellten Kerzen 2.1 werden gleichzeitig über die Steuereinrichtung 6 hinsichtlich ihrer Stromversorgung, hinsichtlich ihrer Helligkeit, hinsichtlich ihrer Farbe und hinsichtlich ihrer Leuchtfrequenz gesteuert.
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2 stellt einen prinzipiellen Schaltplan der Lichterkette 1 gemäß 1 dar. Die Stromversorgung 3 ist als Steckernetzteil zum Wandeln von Wechselstrom in Gleichstrom mit einer Ausgangsspannung von 12 V und einem Ausgangsstrom von 1 A ausgebildet. Die Steuereinrichtung 6 dient der Ansteuerung sämtlicher LED-Leuchtkörper, welche eine im Ringschluss ausgebildete Lichterkette 1 oder zwei Teil-Lichterketten in Form von Stichleitungen gleichzeitig steuert. Die Steuereinrichtung 6 realisiert die Steuerung über Bluetooth, Infrarot, ein Smarthome-System oder über WLAN. An die Steuereinrichtung 6 ist eine Zuleitung in Form eines Teilelementes 4.1 vorgesehen, welche eine Stromkupplung 5 in Form eines Magnet-Verbinders 5.1 aufweist und mit der entsprechenden Stromkupplung eines jeweiligen LED-Leuchtkörpers 2, 2.1 der Lichterkette 1 vorgesehen ist. Die Steuereinrichtung 6 weist zwei Anschlüsse 7 auf (nicht gezeigt), welche zwei Stichleitungen mit Strom versorgt, welche ihrerseits optional mit einem Teilelement 4.1 zum Herbeiführen eines Ringschlusses miteinander verbunden sind.
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In 3 ist beispielhaft ein LED-Leuchtkörper 2 in Form einer LED-Kerze 2.1 dargestellt. Im unteren Teil der Kerze 2.1 ist an dem Schaft beidseitig eine Stromkupplung 5 in Form eines Magnet-Verbinders 5.1 vorgesehen. An den Magnet-Verbinder ist ein Kabel 4 als Teilelement 4.1 mit dem formkongruent zu dem Magnet-Verbinder am Schaft der Kerze 2.1 ausgebildeten Magnet-Verbinder angeschlossen. Das Teilelement 4.1 wiederum kann entweder an eine weitere Kerze 2.1 oder an ein weiteres Teilelement 4.1 angeschlossen werden.
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4a zeigt einen LED-Leuchtkörper 2 in Form einer Kerze 2.1 als Teil der Lichterkette 1 mit einer Befestigungsvorrichtung bzw. Klemme 9 und mit mit dem unteren Schaft verbundenen Teilelementen 4.1 des Kabels 4. Prinzipiell kann die erfindungsgemäße Lichterkette 1 aus den in 4a) dargestellten Teilen zusammengesetzt werden, es ist jedoch auch möglich, dass die Kerze 2.1 im Schaftbereich zwei Magnet-Verbinder 5.1 aufweist, an welche Teilelemente 4.1 mit ihren entsprechenden Stromkupplungen 5 angeschlossen werden. Aber es ist eben auch möglich, dass am Schaft keine gesonderte Magnet-Verbinderkupplung vorhanden ist, sondern die Teilelemente 4.1 fest integriert in den Schaft der Kerze 2.1 sind und nur an ihren freien Enden die Magnet-Verbinder 5.1 aufweisen.
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In 4b) sind diese Magnet-Verbinder 5.1, das heißt die Stromkupplungen 5, am linken Ende des Teilelements 4.1 des Kabels 4 vergrößert dargestellt. Daraus ist ersichtlich, dass gemäß einem Ausführungsbeispiel die Stromkupplung 5 bei einer Kontaktierung bei einer Parallelschaltung, wie sie hier vorgesehen ist, zwei Pole mit Magneten aufweist, welche als Südpol und als Nordpol geschaltet sind, so dass ein zuverlässiges und korrektes Verbinden mit entweder einer Kerze 2.1 oder einem weiteren Teilelement 4.1 möglich ist. Aus 4b) ist ersichtlich, dass ein derartiges Teil, wie es in 4a) dargestellt ist, mit einem ebensolchen Teil über die Stromkupplung 5, das heißt den Magnet-Verbinder 5.1 verbunden ist. Auf diese Weise kann eine längere Lichterkette 1 zusammengesetzt werden, wobei zwischen den Kerzen 2.1 auch mehrere Teilelemente 4.1 eingefügt sein können. Sofern die Kerzen 2.1 an ihrem Schaft beidseitig jeweils einen Magnet-Verbinder aufweisen, können zwei Kerzen 2.1 mit einem einzigen Teilelement 4.1 direkt miteinander verbunden werden. Sofern die Kerzen 2.1 am Schaft fest integrierte Teilelemente 4.1 aufweisen, würde sich ein Kabel 4 in der Ausgestaltung gemäß 4b) ergeben.
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5 zeigt beispielhaft ein Teilelement 4.1 mit Stromkupplungen 5 in Form von Magnet-Verbindern 5.1, deren prinzipieller Aufbau in 6 verdeutlicht ist. Die Teilelemente 4.1 können entweder als Elemente konstanter Länge ausgebildet sein. Es versteht sich, dass diese Teilelemente 4.1 auch unterschiedliche Längen aufweisen können, so dass kürzere oder längere Verbindungen innerhalb der Lichterkette 1 mit weniger oder mehr Teilelementen 4.1 hergestellt werden können.
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6a) zeigt die Stromkupplung 5 in Form eines Magnet-Verbinders 5.1, wie er in vergrößerter Ansicht in 4b), linkes Ende des Teilelementes 4.1 gezeigt ist. Dieser Magnet-Verbinder 5.1 ist im Sinne eines Doppelmagnet-Verbinders mit Pol-Orientierung ausgebildet. Dabei ist einer der beiden Magnete der Südpol, der andere der Nordpol. Damit wird ein zuverlässiges Verbinden erreicht. Die Magnet-Verbinder 5.1 sind bzgl. ihrer Verbindungskräfte stark genug, dass eine zuverlässige Verbindung erreicht wird. Mechanische, eher anfällige feine Verbindungsstrukturen sind daher entbehrlich.
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6b) zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem die Magnet-Verbinder 5.1 konzentrische Pole mit gefedertem Stift im Zentrum aufweisen. Diese Magnet-Verbinder 5.1 stellen die Endpunkte eines Teilelementes 4.1 dar, wie es in 5 gezeigt ist. Die beiden dargestellten Kupplungsenden bzw. Endelemente sind nun so ausgebildet, dass sie formkongruent ineinandergreifen und durch Magnetkraft miteinander zur Stromübertragung und zum Halten miteinander verbunden sind. Dies ist in 6c) noch in Seitenansicht deutlicher zu sehen, wobei die obere der beiden Darstellungen eine Schnittdarstellung ist, welche zeigt, dass der Federstift im Inneren der eine Pol ist und der Ring, welcher im äußeren Bereich des Magnet-Verbinders liegt, durch ein weiteres Kabel zum anderen Pol wird. So haben beide Elemente, Federstift und äußerer Ring, unterschiedliche Pole und können damit lösbar und mit der Möglichkeit zur Stromübertragung miteinander verbunden werden.
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7 zeigt das AC/DC-Netzteil, welches für die Parallelschaltung der erfindungsgemäßen Lichterkette 1 verwendet wird. Ein Teilstück eines Teilelementes 4.1 ist direkt mit dem Netzteil 3 verbunden und weist am freien Ende die als Magnet-Verbinder 5.1 ausgebildete Stromkupplung 5 auf.
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Um die Kabelquerschnitte bei der vorgesehenen Parallelschaltung möglichst gering zu halten, ist es sinnvoll, mit deutlich höherer Spannung den jeweiligen Strang bzw. die jeweilige Stichleitung bzw. das jeweilige Trail zu versorgen, als es für eine einzelne LED erforderlich ist. Möglich wäre beispielsweise eine Versorgung mit 18 V, wobei in jeder Kerze 2.1 dann die Betriebsspannung der jeweiligen Kerze erzeugt wird, beispielsweise durch einen DC/DC-Wandler 2.2. Wenn für eine derartige Schaltung eine Fernbedienung zum Einsatz kommen soll, so ist es sinnvoll, in jeder Kerze 2.1 einen Empfänger zusätzlich zu installieren. Durch eine derartige Installation eines Empfängers lassen sich dann auch unabhängige spezielle Funktionen wie beispielsweise Flackerfunktionen realisieren.
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Es versteht sich, dass anstelle von Kerzen 2.1 auch Kugeln, Medaillons oder eine Baumspitze als LED-Leuchtkörper 2 im Rahmen der erfindungsgemäßen Lichterkette 1 angeordnet und eingeordnet sein können.
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Bezugszeichenliste:
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- 1
- Lichterkette
- 2
- LED-Leuchtkörper
- 2.1
- Kerze
- 2.2
- DC/DC-Wandler
- 3
- Stromversorgung
- 4
- Kabel
- 4.1
- Teilelement
- 5
- Stromkupplung
- 5.1
- Magnet-Verbinder
- 6
- Steuereinrichtung
- 7
- Anschlüsse
- 8
- Stichleitung / Strang / Trail
- 9
- Befestigungsvorrichtung / Klemme
