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Flächenstromversorglz r.gs-Raf tsyst; em Beschreibung: Flächenstromversorgungs-Haftsystem
Die Erfindung betrifft ein Flächenstromversorgungs-Haftsystem zum elektrischen Anschluß
ortsveränderlicher Betriebsmittel und Geräte, z.B für gewerbliche Einrichtungen,
Informations- und Werbeflächen, Beleuchtungskörper, künstlerische Gestaltungsmittel
usw.
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Sie soll die Anwendung elektrischer Energie für mannigfache Zwecke
erleichtern und neue, aus technisch-wirtschaftlichen Gründen bisher nicht realisierte
Anwendungen möglich machen.
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Der Anschluß o.e. Betriebsmittel und Geräte erfolgt in der Regel
mittels geeigneter- Einrichtungen, wie Stromschienen und Stromabnehmer, Steck- und
Druckkontakte und dgl. oder ggf. durch beruhrungslose Übertragung, z.B. induktiv.
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Die örtliche Fixierung geschieht durch manuelles Halten, durch Aufstellen,
durch mechanische Hilfsmittel, durch Magnete usw. Häufig wird zugleich mit der örtlichen
Fixierung der elektrische Anschluß hergestellt: Stecker halten sich durch die Elemmwirkung
der Gegenkontakte, ebenso leichte Geräte, wie Glir!mlampen-Nachtleuchte, Spielzeugartikel
usw, elektronische Baugruppen werden magnetisch fixiert und dabei gleichzeitig die
nötigen elektrischen Verbindungen bewirkt etc. Es ist also an sich durchaus bekannt,
mechanische und magnetische Kräfte für die Doppelfunktion der örtlichen Fixierung
und des Stromanschlusses heranzuziehen. Ebenso sind - meist schienenartige - Konstruktionen
durchaus geläufig, die in eindimensionaler, linearer Anordnung eine gewisse Bewegungsfreiheit
in der Bestückung mit elektrischen Betriebsmittelflund Geräten bieten, wenn auch
in relativ aufwendiger Weise, ;jedoch ist bisher der Wunsch, an praktisch beliebigen
Punkten einer zweidimensionalen F 1 ä c h e Anschlüsse für elektrische, ortsveränderliche,
unabhängige und selbsthaltende, ggf. zuleitungsfreie Betriebsmittel und Geräte anzubringen,
wegen
Flächenstromverscrmungs-Hcfnsys.en des verhältnismäßig hohen
technischen Aufwandes, der Störanfälligkeit üblicher Kontakte und aus allgemein
wirtschaftlichen Gründen bisher nicht verwirklicht.
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Dieser Mangel soll durch die Erfindung, die mit geringem Aufwand gestattet,
-Vielkontaktflächen beliebiger Abmessung herzustellen, beseitigt werden.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Träger für
Teile der bezeichneten Art ein ebener oder gekrümmter Haftkörper dient, der aus
zwei oder mehr elektrisch leitenden, gegeneinander isolierten, soweit nötig, mit
Kontaktöffnungen versehenen Schichten, sog. Kontaktflächen, zusammengesetzt ist
und eine paramagnetische Haftfläche, die gleichzeitig als Kontaktfläche dienen kann,
besitzt. Auf diesen Haftkörper können einzelne, mit Permanentmagneten und Kontaktelementen
ausgeruatete, die Betriebsmittel und Geräte tragende Haftstücke aufgesetzt werden.
Die zwischen dem Haftkörper und den Haftstücken infolge der Permanentmagnete bestehende
Zugkraft hält einerseits die aufgesetzten Teile fest, andererseits werden die Kontakt
elemente der Haftstücke dabei zwangsläufig gegen die jeweiligen Haftkörper-Kontaktstellen
gedrückt. Die Kontaktelemente der Haftstücke sind bzgl. Isolierung und mechanischer
Ausführung derart auszubilden, daß beim Aufsetzen ein Kurzschluß zwischen Kontaktflächen
nicht möglich ist.
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Außerdem ist es zweckmäßig, wenn sie durch ihre Formgebung einem Verrutschen
auf glatten Haftkörperoberflächen entgegenwirken, indem sie in den Kontakt öffnungen
sozusagen "einrasten". Bei Bedarf kann dies auch durch elektrisch neutrale warzen"
auf der Haftstückfläche unterstützt werden.
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In der Formgebung sind die Haftkörper der geschilderten Art völlig
frei, sie können also z.B.'auch bandartig gestaltet sein und bei entsprechenden
technologischen Voraussetzungen in Groß stücken hergestellt und nachträglich auf
die gewünschten Abmessungen zugeschnitten werden.
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Bisher war nur von einseitigen Haftkörpern die Rede. Wie sich ohne
weiteres anschaulich ergibt, können solche Haft-
Plächenstromverse;w2s-atsystm
körper bohne Schwierigkeiten doppelseitig gefertigt werden, sei es, um nach beiden
Seiten Betriebsmittel und Geräte anzuschließen, sei es, um z.B. bei Schaufensterdekoration
die Rückseite in Ruhe bestücken zu können und sie danach durch Wenden des Haftkörpers
ins Blickfeld der Beschauer zu rücken.
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Eine besonders einfache Ausführung doppelseitiger Haftkörper ist möglich,
wenn die Kontaktöffnungen beider Seiten gegeneinander versetzt ("auf Lücke") angeordnet
sind. Dabei bildet die Rückseite einer Kontaktfläche die (vertieften) Kontaktstellen
für die auf der anderen Fläche aufgesetzten Haftstücke. Analog ergibt sich auch
bei mehrpoligen, doppelseitigen Haftkörpern eine Vereinfachung.
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Bei den vorstehend beschriebenen Varianten des Haftkörpers, also einseitig
(Bild 1, 2, 3, 4, 6 und 7), doppelseitig mit kongruenten Kontakt öffnungen (Bild
9) und doppelseitig mit yersetzten Kontaktöffnungen (Bild 10) entsteht eine sehr
flache Bauweise. Es kann nun auch durch Distanzrollen, Distanzstücke, Distanznuten
des Halterahmens o.ä. ein gewisser Abstand zwischen der Haftfläche und den dahinterliegenden
Kontaktflächen hergestellt werden, der für verdeckte Leitungsführung, Verbesserung
der Haftkörperkühlung oder als gesondert beleuchtete Lichtkammer dienen kann, um
die Kontakt öffnungen zwecks dekorativer Wirkung als Lichtpunkte oder Lichtlinien
hervorzuheben. Zur Erreichung des zuletzt genannten Zwecks kann der Zwischenraum
auch durch eine mit korrespondierenden Öffnungen versehene Schicht aus transparentem,
organischem Kunststoff oder dgl. ausgefüllt werden. Diese Schicht dient dann erstens
als Distanzteil und Isolierung, zweitens vermöge innerer Reflexion an polierten
BegrenzungsSlfichen als Lichtführung.
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Die Materialstärke von Haftfläche, Kontaktflächen und Isolation ist
entsprechend den Eigenschaften der verwendeten Magneten, den elektrischen Bedingungen
sowie den Gesichtspunkten ausreichender Kühlung und mechanischer Stabilität
Ylächenstromversorgunga-Eaf
te3ys tem zu bemessen. Korrosionsgefährdete Teile metallischer Oberflächen sind
auf übliche Weise, z.B. durch ;bezug mit passiviertem Silber, Verkadmierung, Verchromung
etc. gegen eine Verschlechterung der Leitfähigkeit zu schützen.
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Wie bei der Modellausführung erwiesen, bringt ein kleiner Spalt im
magnetischen Kreis vielfach keinen spürbaren Nachteil. In diesem Fall kann der.
Stromübergang von der vorderen Kontaktfläche (die in den beiden gezeichneten Beispielen
mit der Haftfläche identisch ist) zum Haftstück über eine Metallfolie erfolgen,
die auf dem Magneten angebracht ist (in den gezeichneten Beispielen handelt es sich
um Ringmagnete). Bei konzentrischen Kontaktelementen, wie gezeichnet, ist bei zweipoliger
usführung das innere Kontaktelement, bzw. sind bei dreipoliger Ausführung oder einer
Bauweise mit noch mehr Anschlüssen die inneren Kontaktelemente unter Federbelastung
(ggf. auch Eagnetbelastung) zu setzen, um einwandfreien Stromübergang zu gewährleisten.
Es ist auch möglich, konzentrische Kontaktelemente starr auszuführen, wenn die Kontaktstellen
des Haftkörpers elastisch sind; z.B. können, wenn das Material der Kontaktflächen
federelastisch ist, an den Kontaktstellen federnde Kontaktzungen ausgestanzt werden.
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Natürlich können auf die Haftkörper auch Haftstücke mit nicht konzentrischen
Kontaktelementen aufgesetzt werden.
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Bei Inkaufnahme eines Luftspaltes im magnetischen Kreis ist es möglich,
bis zu drei Kontaktelementen auf Federbelastung zu verzichten. Soll keinerlei Luftspalt
entstehen, so müßte der içiagnet in diesem Fall elastisch gelagert werden.
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Plächenstromversorgenge-Haftsysteu Die Erfindung bietet gegenüber
dem bisherigen Stand der Technik folgende Vorteile: Gestaltungsfreiheit Auf Haftkörpern
des Flächenstromversorgungs-IIaftsystems läßt sich infolge des einfachen Aufbaues
eine im Verhältnis zur verfügbaren Fläche sehr hohe Zahl von Eontaktstellen, also
ein dichter "Kontaktrastertt, anbringen. (Im Modell über 1500 Kontaktstellen auf
einer Fläche von 0,11 qm für ca. 100 gleichzeitig belegte Anschlüsse bei einer Magnetgröße
mit 30 mm Durchmesser). Damit wird eine außerordentliche Freiheit in der Anordnung
der aufgesetzten Teile gewährleistet, die individuellem Gestaltungswillen weitesten
Spielraum gibt.
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Dies wird noch dadurch begünstigt, daß derartige Haftkörper in jeder
Lage, also auch mit der Haftfläche nach unten für hängende Objekte, verwendbar sind
und bei Gebrauch passender Haft stücke die Haftkörper zylindrisch oder kugelförmig
gekrwrLmt sein können. Mit keinem andern bisher bekannten technischen Mittel ist
auf gleich wirtschaftlich vorteilhafte Weise eine ähnliche Vielseitigkeit der Anordnung
aufgesetzter Einheiten erreichbar.
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Schnelligkeit der Bestückung In geschilderter Weise aufgebaute Haftkörper
lassen sich sehr schnell mit ortsveränderlichen, selbsthaltenden, gegenseitig unabhängigen
Betriebsmitteln (z.B. auch Anschlüssen für nicht auf dem Haftkörper befindliche
Verbraucher) bzw. derartigen auch zuleitungsfreien Geräten bestücken, da sämtliche
Anschlußmanipulationen entfallen.
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Es ist also damit möglich, in kürzester Zeit beispielsweise aus beleuchteten
Binzelbuchstaben bestehende Texte, Transparente, Punktstrahler, Bewegungsmechanismen
etc. an beliebigen Stellen des IIaftkörpers aufzusetzen, die Bestückung zu ändern
oder zu entfernen.
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Flächenstromversorgungs-Haftsystem Einfache Fertigung und Robustheit
Durch das Erfindungsprinzip bedingt ist der technische Aufbau der Haftkörper, insbesondere
in der Ausführung mit festen, nicht gefederten Kontaktstellen, äußerst einfach und
ermöglicht robuste Betriebseinheiten, die sich sehr rationell erzeugen lassen, mechanisch
recht widerstandsfähig und praktisch keinerlei Verschleiß unterworfen sind.
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Einfache Reinigung Da die Haftkörper flache, plattenartige Einheiten
und vernünftigerweise aus wetter-, wasser- und korrosionsfestem Material herzustellen
sind, können sie bei Bedarf ohne weiteres einerNaßreinigung unterzogen werden. Damit
ist auch ein Einsatz unter ungünstigen atmosphärischen Bedingungen durchaus unproblematisch.
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Flächenstromversorgungs-Haftsystem Im Interesse der Übersichtlichkeit
werden die in der Zeichnung verwendeten Kennzeichen hier zusammengefaßt. Bildfolge:
1) Eckenausschnitt zweier ebener Haftkörper mit runden Kontaktöffnungen und beleuchteten
Einzelzeichen 2) Sckenausschnitt eines ebenen Haftkörpers mit linearen Kontakt öffnungen
3) Kontaktstellenausschnitt eines ebenen, einseitigen, zweipoligen Haftkörpers (Draufsicht)
4) wie Pos.3, jedoch Querschnitt 5) Haftstück zu Pos.3, Längsschnitt 6) Kontaktstellenausschnitt
eines ebenen, einseitigen, dreipoligen Haftkörpers (D-raufsicht) 7) wie Pos.6, jedoch
Querschnitt 8) Ha.ftstück zu Pos.6, Längsschnitt 9) Kontaktstellen-Querschnitt eines
ebenen, doppelseitigen, zweipoligen Haftkörpers (kongruente Kontaktöffnungen) 10)
wie Pos.9, jedoch mit versetzten Kontaktöffnungen 11) Kontaktstellen-Querschnitt
eines ebenen, einseitigen, zweipoligen Haftkörpers mit Distanzrolle zwischen Kontakt-Haft
fläche und dahinter liegender Kontaktfläche Buchstabenzeichen: w elektrisch leitender
Werkstoff p wie vor, jedoch paramagnetisch i isolierender werkstoff m Permanentmagnet
Für die Erlnuterung des Erfindungsgeda£ens unwesentliche Teile, wie Haltekörper
des Haftstücks, Befestigungen, Stromzuführung zu den Kontaktflächen etc. sind nicht,
Federbelastung der Kontaktelemente nur schematisch angegeben. Die Beispiele beziehen
sich auf ein über Schutztransformator mit Kleinsp&nnung gespeistes Flächenstromversorgungs-Haftsystem.