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Die Erfindung betrifft eine Leuchte
gemäß dem Oberbegriff
des Schutzanspruchs 1.
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Gattungsgemäße Leuchten sind weit verbreitet
und allseits bekannt. Beispielhaft seien Niedervolt-Halogensysteme
erwähnt,
deren Leuchtenmittel aus einer Halogenlampe besteht, die von einer Stromquelle
mit 12 Volt Gleichstrom gespeist wird. Die Mittel zur Befestigung
der Leuchte bestehen aus einem Seil- oder Schienenpaar, das parallel
zwischen sich gegenüberliegenden
fixen Befestigungspunkten gespannt ist. Die Fassung oder das Gehäuse der
Halogenlampe wird über
jeweils eine Klemmschraube mit dem Seil oder der Schiene befestigt. Die
elektrischen Anschlussmittel umfassen ebenfalls das Seil- oder Schienenpaar,
indem jedes Seil oder jede Schiene mit einer Ausgangsleitung der
Stromquelle verbunden ist. Auf diese Weise stellt ein Seil oder
eine Schiene den Pluspol für
die Stromversorgung dar, während
das andere Seil oder die andere Schiene den Minuspol bildet. Der
Kontakt zum Leuchtmittel wird dabei wiederum über die Klemmschrauben hergestellt,
die zumeist mittelbar über
ein Gestänge
oder andere Leuchtenteile mit dem Leuchtmittel verbunden sind. Dabei
ist stets eine Isolierung zwischen den mit einer negativen Spannung beaufschlagten
Teilen und denen mit einer positiven Spannung beaufschlagten Bauteilen
vorhanden. Bei diesen Leuchten sind also die Befestigungsmittel
und die elektrischen Anschlussmittel weitgehend identisch.
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Diesen gattungsgemäßen Anschlussmittel ist
jedoch der Nachteil zu eigen, dass sowohl zur Befestigung der Leuchte
als auch zur Herstellung des elektrischen Kontakts Klemmschrauben
betätigt
werden müssen.
Neben einer Beeinträchtigung
des ästhetischen
Gesamteindrucks durch die Schrauben selbst erfordern die Klemmschrauben
zusätzlich
den Einsatz von Werkzeug zur Montage der Leuchte oder deren Verstellung.
Wenn man bedenkt, dass gattungsgemäße Leuchten nicht selten über Kopf
montiert werden müssen
und die Klemmschrauben aus ästhetischen
Gründen
sehr klein ausgebildet und an nur schwer zugänglichen Stellen angeordnet
sind, wird deutlich, dass die bekannten Leuchten sowohl in ästhetischer
Hinsicht als auch aus Gründen
der Handhabung nicht zufriedenstellen.
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Vor diesem Hintergrund ist es die
Aufgabe der Erfindung, eine gefälligere
und im Hinblick auf die Montage und Verstellung der Leuchte bessere
Lösung
anzugeben.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch
eine gattungsgemäße Leuchte
mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Schutzanspruchs
1.
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Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
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Der große Vorteil der Erfindung liegt
in der einfachen Art der Befestigung und Herstellung des elektrischen
Kontaktes, indem lediglich die Leuchte mit ihren Magneten in Kontakt
mit den Trägerelementen
gebracht wird. Das geschieht vollständig ohne Hilfe von Werkzeugen
oder Befestigungsmaterialien wie zum Beispiel Klemmmittel. Dabei
ist die Befestigung lösbar,
so dass ein nachträgliches
Versetzen der Leuchte oder eine nachträgliche Demontage schnell und
ohne großen
Aufwand vonstatten geht.
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Für
die Erfindung sind alle Magnete geeignet, die eine ausreichende
Haltekraft und elektrisch leitende Fähigkeiten aufweisen. Falls
die elektrische Leitfähigkeit
fehlt oder nur unzureichend vorhanden ist, kann gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung eine Verbesserung der Leitfähigkeit durch eine wenigstens
in Teilbereichen aufgebrachte leitfähige Beschichtung erzielt werden.
Als geeignete Materialien sind gemäß der Erfindung Nickel, Silber oder
Gold bevorzugt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung
ist die Leuchte mit einem Gehäuse
ausgestattet, das eine ausgeprägte
Längserstreckungsrichtung
aufweist, so dass dadurch eine Stableuchte entsteht. In dem Gehäuse sind
jeweils in den Endbereichen der erste und zweite Magnet angeordnet,
wodurch eine sehr stabile Befestigung der Leuchte am Untergrund gegeben
ist. Zur Befestigung der Magnete im oder am Gehäuse sind Aufnahmen für die Magnete
vorgesehen, die durch Formschluss und/oder Klebung den Magneten
in seiner Position fixieren. Für
den Fall eines metallischen Gehäuses
besteht zumindest eine oder beide Aufnahmen aus einem Werkstoff
mit elektrisch isolierenden Eigenschaften. Im Falle nur einer elektrisch
isolierenden Aufnahme könnte
auch das Gehäuse
selbst als Stromleiter für
einen Pol verwendet werden.
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Obwohl das Leuchtengehäuse an der
lichtemittierenden Seite offen sein kann, wird gemäß der Erfindung
eine lichtdurchlässige
Abdeckung in diesem Bereich bevorzugt. Diese Abdeckung ist vorteilhafterweise
klebend mit dem Gehäuse
verbunden.
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In einer Weiterbildung der Erfindung
weist die Leuchte zumindest eine weitere Befestigungsebene mit ersten
und zweiten Magneten auf, die im Aufbau und in der Funktion der
ersten Befestigungsebene entspricht. Auf diese Weise kann durch
einen Wechsel der Befestigung der Leuchte von der ersten Befestigungsebene
auf die zweite Befestigungsebene die Lage der Leuchte im Raum und
damit der zu beleuchtende Bereich verändert werden.
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Gemäß der Erfindung werden Leuchtmittel
in Form von LEDs bevorzugt, die in einer Vielzahl im Leuchtengehäuse untergebracht
sind. Die Stromzufuhr zu den Kontaktstellen der LEDs kann mit Hilfe zweier
paralleler Anschlussschienen geschehen, die jeweils mit dem entsprechenden
Magnet verbunden sind. Demgegenüber
bevorzugt ist jedoch eine Anordnung der LEDs auf einer gemeinsamen
Platine, auf der sie beispielsweise zu Zweier- oder Vierergruppen zusammengefasst
sein können.
Durch den Einsatz einer Platine wird die Kombination mit weiteren
elektrischen Bauteilen begünstigt.
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Beispielsweise sieht die Erfindung
vor, den LEDs einen Gleichrichter vorzuschalten, so dass die Leuchte
bei versehentlicher falscher Montage und daher falscher Polung nicht
zu Schaden kommt.
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Durch die Integration eines Micro-Controllers in
die Leuchte ist es möglich,
die LEDs einzeln oder gruppenweise separat anzusteuern. Dies spielt
insbesondere bei farbigen LEDs eine Rolle, wodurch sich durch Mischen
der einzelnen Farben visuelle Effekte erzielen lassen. Die gemäß der Erfindung
bevorzugten LEDs weisen ein weißes,
rotes, grünes, blaues,
gelbes oder amberfarbenes Licht auf. Ebenso ist es möglich die
Lichtstärke
einzelner oder aller LEDs zu regulieren oder in einer vorbestimmten
zeitlichen Abfolge aufleuchten zu lassen.
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Um den Kontakt zwischen den LEDs
und den beiden Magneten herzustellen, besitzt eine besondere Ausführungsform
der Erfindung leitende Federelemente, die zwischen Magnet und LED,
beziehungsweise zwischen Magnet und der Platine oder Anschlussschiene
angeordnet sind. Die Federelemente haben den Vorteil, dass sie in
der Lage sind, Ungenauigkeiten bei der Herstellung oder Bewegungen des
Magnets in der Aufnahme auszugleichen.
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Eine hierzu alternative Lösung sieht
vor, die elektrischen Kontaktstellen an der Platine aus einem magnetisierbaren
Material herzustellen, das, wenn es einmal in Kontakt mit dem Magnet
gebracht worden ist, daran haften bleibt. Ein Ausgleich von Toleranzen
oder Lageänderungen
kann in diesem besonderen Fall durch das elastische Verhalten der
Kontaktstelle ausgeglichen werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung
besitzen auch die Trägerelemente
eine ausgeprägte Längserstreckungsrichtung,
beispielsweise in Form von Streifen oder Schienen. Auf diese Weise
kann die Leuchte entlang der Trägerelemente
in verschiedene Positionen gebracht werden. Bei einer Anordnung
der Trägerelemente
quer zur Längserstreckungsrichtung
der Leuchte ergibt sich eine Verstellmöglichkeit in Richtung des Lichtkegels.
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Eine besondere Ausführungsform
der Erfindung weist erste und zweite Magnete innerhalb einer Befestigungsebene
auf, die quer zur Längserstreckungsrichtung
der Leuchte gegeneinander versetzt sind. Eine solche Anordnung der
Magnete enmöglicht
es, die Trägerelemente
auch parallel zur Längserstreckungsrichtung
der Leuchte anzuordnen, so dass durch die versetzte Anordnung der
Magnete sichergestellt ist, dass jeweils nur ein Magnet mit einem
Trägerelement
in Kontakt kommt.
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Als bevorzugte Stromquelle sieht
eine erfindungsgemäße Leuchte
Gleichstrom im Kleinstspannugsbereich vor, ohne sich jedoch darauf
einzuschränken.
Ebenso eignet sich eine endungsgemäße Leuchte in Verbindung mit
Wechselstrom. Auch ein Betrieb bei höheren Spannungen ist möglich, wobei dann
allerdings stromleitende Teile vor deren Berührung geschützt werden müssen um
Unfälle
zu vermeiden.
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In weiterer Ergänzung der Erfindung werden die
elektrischen Anschlüsse
zwischen der Stromquelle und den Trägerelementen ebenfalls mit
Hilfe von Magneten hergestellt, die einen kraftschlüssigen und
elektrisch leitenden Kontakt zu den Trägerelementen bewirken.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
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Es zeigen
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1 eine
Schrägansicht
einer erfindungsgemäßen Leuchte
von vorne,
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2 eine
Schrägansicht
der in 1 gezeigten Leuchte
von hinten;
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3 eine
Seitenansicht der in den 1 und 2 gezeigten Leuchte,
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4 einen
Querschnitt durch die Leuchte entlang der in 2 dargestellten Linie IV–IV und
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5 eine
zweite Ausführungsform
der Erfindung in geänderter
Anordnung.
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Die 1 bis 4 zeigen eine erste Anordnung einer
erfindungsgemäßen Leuchte 1.
Die Leuchte 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das bei
in etwa quadratischem Querschnitt (4)
eine ausgeprägte
Längserstreckungsrichtung
besitzt, so dass sich ein stabförmiges
Erscheinungsbild ergibt. Die Wände
des Gehäuses 2 bilden
eine Oberseite 3, eine Unterseite 4, eine Rückseite 5 und
beidseitige Stirnseiten 6 aus. Das Gehäuse 2 ist bevorzugt
aus Kunststoff oder Metall hergestellt ohne auf diese Materialien
eingeschränkt
zu sein. Die offene Vorderseite des Gehäuses 2 ist von einer
Glas- oder Kunststoffabdeckung 7 verschlossen, die mit
dem Gehäuse 2 verschraubt oder
verklebt ist.
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Quer zur Längserstreckungsrichtung sieht man
zwei achsparallele und im Abstand zueinander angeordnete und mit
dem festen Untergrund verbundene Trägerelemente 8 und 9.
Die Trägerelemente 8 und 9 bestehen
aus eigenstabilen flachen streifenförmigen Elementen, die elektrisch
leitend und magnetisierbar sind.
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Der Anschluss der Trägerelemente 8 und 9 ans
Stromnetz erfolgt über
einen Trafo 10, der über den
Netzstecker 11 an das Stromnetz anschließbar ist.
Der Trafo 10 wandelt den aus dem Stromnetz kommenden Wechselstrom
in einen 12-Volt-Gleichstrom um. Der Trafo 10 besitzt einen
Ausgang 12 mit einer ersten Polarität, beispielsweise dem Pluspol, von
dem ein erstes Anschlusskabel 13 abgeht, dessen Ende mit
einem Magnet 14 verbunden ist. Der Magnet 14 haftet
auf dem Trägerelement 8 und
stellt auf diese Weise den elektrischen Kontakt zwischen Trafo 10 und
Trägerelement 8 her.
Entsprechendes gilt für
den Ausgang 15 des Trafos 10 mit der zweiten Polarität, beispielsweise
dem Minuspol, von dem das Anschlusskabel 16 zum Magnet 17 führt, der
wiederum auf dem Trägerelement 9 sitzt.
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Den Trägerelementen 8 und 9 kommt
somit eine Doppelfunktion zu, indem sie zum einen Halt für die Leuchte 1 bieten
und andererseits die elektrische Stromzufuhr zum Leuchtmittel besorgen.
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4 zeigt
einen Querschnitt durch die Leuchte 1 entlang der in 2 dargestellten Linie IV-IV, so dass das Leuchteninnere
in Erscheinung tritt. Man sieht eine zentral im Gehäuseinneren
angeordnete Leiterplatine 18, die parallel zur Rückseite 5 des
Gehäuses 2 verläuft und
sich über
den größten Teil
der Länge
des Gehäuses 2 erstreckt.
Die Leiterplatine 18 ist sowohl an ihren Enden als auch
an dazwischen liegenden Haltepunkten im Gehäuse 2 befestigt.
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Auf der der Glasabdeckung 7 zugewandten Seite
der Leiterplatine 18 sitzen über die gesamte Länge verteilt
28 LEDs 19, die in Zweier- und Vierergruppen zusammengefasst sind.
Die elektrische Verbindung zwischen den LEDs 19 und der
Leiterplatine 18 erfolgt über die Steckkontakte 20 und 21 an
jeder einzelnen LED 19.
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Zusätzlich können auf der Platine noch Widerstände vor
den LEDs, Gleichrichter oder ein Micro-Controller angeordnet sein,
die in den vorliegenden Zeichnungen allerdings nicht dargestellt
sind.
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Wie insbesondere aus den 2, 3 und 4 ersichtlich,
weist sowohl die Rückseite 5 als
auch die Unterseite 4 jeweils zwei kreisförmige Öffnungen
auf, die in den sich gegenüberliegenden
Endbereichen der Leuchte 1 angeordnet sind. In den 2 und 3 ist die Lage dieser Öffnungen
als Befestigungsquerschnitt A und Befestigungsquerschnitt B gekennzeichnet.
In die Öffnungen
in der Rückseite 5 sind Muffen 22 und 23 aus
elektrisch isolierendem Material eingesetzt und fest mit dem Gehäuse 2 verbunden. Die
Muffen 22 und 23 dienen wiederum als Aufnahme
für jeweils
einen Hochleistungspermanentmagneten 24 und 25,
die im vorliegenden Beispiel in die Muffen 22 und 23 eingeklebt
sind. Dabei wird ein geringfügiger Überstand
der Magneten 24 und 25 über die Oberfläche des
Gehäuses 2 eingehalten.
Alternativ könnten
die Magnete 24 und 25 auch durch eine formschlüssige Ausbildung
der Muffen 22 und 23 in ihrer bestimmungsgemäßen Lage
gehalten werden. Durch die Magnete 24 und 25 ist
eine erste Befestigungsebene C festgelegt.
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In entsprechender Weise sind in den
kreisförmigen Öffnungen
in der Unterseite 4 des Gehäuses 2 Muffen 22' und 23' eingesetzt,
in denen Hochleistungspermanentmagnete 24' und 25' befestigt sind. Die Magnete 24' und 25' definieren
eine zweite Befestigungsebene D, die senkrecht zu ersten Befestigungsebene
C verläuft.
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Wie aus 4 ersichtlich, kann die elektrische Verbindung
zwischen den Magneten 24 und 25 durch elektrisch
leitende. Federelemente 26 erreicht werden. Das elastisch
vorgespannte Federelement 26 ist dabei zwischen Magnet 25 und
der entsprechenden Kontaktstelle in der Leiterplatine 18 angeordnet.
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Eine alternative Möglichkeit
hierzu ist in Verbindung mit dem Magneten 25' gezeigt. Bei dieser Lösung weist
die Leiterplatine 18 im Bereich des Magneten 25' eine magnetisierbare
Kontaktfläche 27 zum
Beispiel aus Nickel auf. Die Kontaktfläche 27 ist im Bereich
des Magneten 25' nicht
mit der Leiterplatine 18 verbunden, sondern erst in einigem
Abstand davon. Auf diese Weise können
Herstellungstoleranzen oder Lageveränderungen durch Verformung
der Kontaktfläche 27 ausgeglichen
werden.
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Zur Befestigung und zum Anschluss
an das Stromnetz wird die Leuchte 1 beispielsweise mit
den Magneten 24 und 25 auf die im Abstand der
Befestigungsquerschnitte A und B auf auf festem Untergrund montierten
Trägerelemente 8 und 9 aufgesetzt. Die
Magnete haften auf den magnetisierbaren Trägerelementen 8 und 9,
wobei gleichzeitig der Stromkreis über die stromführenden
Trägerelemente 8 und 9 und
die Magnete 24 und 25 geschlossen wird.
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Eine Demontage oder Verstellung der Leuchte 1 geschieht
in einfacher Weise durch Abnahme der Leuchte 1 von den
Trägerelementen 8 und 9 und
gegebenenfalls erneutes Aufsetzen der Leuchte 1 in veränderter
Position oder der anderen Befestigungsebene.
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Dabei kann durch die Anordnung der
Magneten in zwei Befestigungsebenen A und B ein Ausrichten des Lichtkegels
nach drei Richtungen erfolgen. Dies gelingt, indem die Leuchte 1 nicht
nur um ihre Längsachse,
sondern auch quer dazu gedreht wird. Gleichrichter auf der Leiterplatine 18 verhindern
dabei eine falsche Polung der LEDs.
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5 zeigt
schließlich
eine erfindungsgemäße Leuchte 1,
die sich ebenfalls aus den zuvor beschriebenen Teilen zusammensetzt,
so dass im weiteren in die unter den 1 bis 4 verwendeten Bezugszeichen
zurückgegriffen
wird. Im Gegensatz zu der vorstehend beschriebenen Leuchtenanordnung sind
bei der in 5 gezeigten
Leuchtenanordnung die Trägerelemente 8 und 9 achsparallel
zur Längserstreckungsrichtung
der Leuchte 1 ausgerichtet. Um bei dieser Anordnung einen
Anschluss der Leuchte 1 an den Trafo 10 mit eindeutig
definierter Polung und gleichzeitiger Beibehaltung der Achsparallelität zwischen
Leuchte 1 und Trägerelementen 8 und 9 herzustellen
sind die Magnete 24 und 25 bzw. 24' und 25' in ihrer jeweiligen
Befestigungsebene aus der Mittelachse in entgegengesetzte Richtungen
heraus versetzt. Ansonsten entspricht die in 5 gezeigte Leuchte 1 der zuvor
beschriebenen.