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Die Erfindung betrifft einen Adapter zur Nachrüstung einer LED-Einbauleuchte sowie ein Leuchtensystem und eine LED-Einbauleuchte mit einem solchen Adapter.
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Zum Zwecke der Energieeinsparung kommen in Beleuchtungssystemen vermehrt sparsame LED-Lichtquellen, insbesondere auch LED-Einbaustrahler oder Einbauleuchten zum Einsatz. Hierunter werden hier allgemein Leuchten verstanden, die ein Gehäuse aufweisen, welches zum Einbau in eine Wand, eine Decke oder einen Möbelkorpus ausgebildet sind und im Betriebszustand mit einem Leuchtmittel bestückt sind.
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Derartige Einbaustrahler sind im Gebäudebestand weit verbreitet und typischerweise als Halogen-Einbaustrahler ausgebildet. Neben einer Hochvolt-Variante wird ein Großteil der Halogen-Einbaustrahler mit Niederspannung, insbesondere 12 Volt Wechselspannung betrieben. Entsprechend sind Transformatoren erforderlich, welche die übliche Netzspannung von typischerweise 230 Volt und 50 Hz Wechselspannung auf 12 Volt heruntertransformieren. Derartige Transformatoren sind typischerweise nach der Montage nicht oder nur noch mit erheblichem Aufwand zugänglich, da sie beispielsweise im Zwischenraum zwischen einer Rohdecke beispielsweise aus Beton und einer abgehängten Sichtdecke angeordnet sind.
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Um derartige Halogenvolt-Systeme mit LED-Leuchtmitteln nachzurüsten, gibt es speziell ausgebildete LED-Leuchtmittel, die über definierte Stecker insbesondere beispielsweise des Typs GU4 in die vom Halogensystem bereitgestellten Stecksockel eingesteckt werden können. Jedoch ist der Verbraucher dadurch auf Halogen-ähnliche Leuchtmittel des Typs GU4 beschränkt.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine höhere Variabilität bei der Umstellung von einem Halogen-System auf ein LED-System zu ermöglichen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Adapter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Leuchtensystem mit einem solchen Adapter mit den Merkmalen des Anspruchs 6 sowie durch eine LED-Einbauleuchte mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Der Adapter dient zur Nachrüstung einer LED-Einbauleuchte in ein bestehendes Niedervolt-Halogen-System und weist hierzu eine elektronische Wandlereinheit sowie ein eingangsseitiges Anschlusskabel auf, welches mit dem Ausgang eines Transformators koppelbar ist. Weiterhin ist der Adapter ausgangsseitig mit einem LED-Leuchtmittel verbindbar, wobei die Wandlereinheit zur Umwandlung einer vom Transformator bereitgestellten Wechselspannung, nämlich insbesondere eine 12 Volt Wechselspannung, auf eine für das LED-Leuchtmittel geeignete Gleichspannung, insbesondere 12 V-Gleichspannung ausgebildet ist.
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Der Adapter ist daher als solcher an einen bestehenden Transformator, nachfolgend auch als „Halogen-Transformator” bezeichnet, eines bestehenden Halogen-Systems ohne Weiteres anschließbar. Gleichzeitig ist er jedoch getrennt von dem eigentlichen LED-Leuchtmittel, sodass dieses frei und flexibel wählbar ist. Eine Festlegung auf eine spezielle Leuchtmittel-Form und insbesondere auf einen bestimmten Stecksockel ist daher nicht mehr erforderlich. Insgesamt ist dadurch eine höhere Variabilität und Gestaltungfreiheit ermöglicht. Insbesondere kann ohne Weiteres auf bestehende LED-Einbaustrahler zurückgegriffen werden, ohne dass deren Design oder Gehäuse etc. angepasst werden müssten.
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Derartige bestehende LED-Einbaustrahler oder Leuchtensysteme sind dabei regelmäßig zum Anschluss an eine 12 Volt-Gleichspannungsquelle ausgebildet. Diese wird üblicherweise durch einen entsprechenden Transformator, nachfolgend als „LED-Transformator” bezeichnet, bereitgestellt. Innerhalb der LED-Leuchte wird diese Gleichspannung dann noch entsprechend aufbereitet, um die einzelnen LED-Leuchtdioden mit der für diese geeigneten Spannung, die typischerweise im Bereich von nur wenigen Volt liegt, zu betreiben. Typischerweise ist daher noch ein Vorwiderstand vor den eigentlichen Leuchtdioden angeordnet, um diese mit einer Konstantspannung von beispielsweise etwa 1 Volt betreiben zu können.
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Derartige LED-Einbaustrahler werden heute oftmals als fertige Baueinheiten bereitgestellt, bei denen das LED-Leuchtmittel fest installiert innerhalb des Leuchtengehäuses angeordnet und nicht austauschbar ist. Bei den LED-Leuchtmittel kann es sich insbesondere auch um einen sogenannten LED-Stripe handeln, bei dem auf einem Trägerstreifen eine Vielzahl von LED's, üblicherweise jeweils in Gruppen mit einem gemeinsamen Vorschaltwiderstand, angeordnet sind und der gesamte LED-Stripe mit einer Anschlussleitung zum Anschluss an einer 12 V Gleichspannungsquelle ausgebildet ist. Durch den Adapter wird nunmehr die Möglichkeit eröffnet, insbesondere auch solche LED-Leuchten oder Leuchtmittel an einem Halogen-Transformator mittels des Adapters anzuschließen
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Der Adapter ist daher insgesamt als eine vorzugsweise separate Baueinheit ausgebildet, der quasi einen „LED-Transformator” bildet, jedoch zum Anschluss an den Halogen-Transformator über ein entsprechendes eingangsseitiges Anschlusskabel ausgebildet ist, welches Bestandteil des Adapters ist.
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Zweckdienlicherweise umfasst der Adapter dabei ein Gehäuse, in dem die Wandlereinheit integriert ist und an das das eingangsseitige Anschlusskabel zum Anschluss an den Transformator sowie weiterhin ein ausgangsseitiges Anschlusskabel zur Verbindung mit der LED-Einbauleuchte, insbesondere zur Verbindung mit einer Anschlussleitung der LED-Einbauleuchte angeschlossen sind. Bei dieser Ausführungsvariante ist daher der Adapter als eigenständige Baueinheit zwischen dem bestehenden Halogen-Transformator und der eigentlichen LED-Einbauleuchte als weitere zusätzliche Baueinheit angeordnet. Hierzu wird beispielsweise das eingangsseitige Anschlusskabel an den Ausgang des Transformators unmittelbar angeschlossen oder mit einer Ausgangsleitung des Transformators verbunden. Der Adapter lässt sich daher ohne Weiteres jeweils an die beispielsweise in der Zwischendecke einer Installation befindliche Ausgangsleitung des Transformators problemlos anschließen. Das entsprechende Leuchtensystem ist daher gebildet durch die normale Netzspannung, dem Halogen-Transformator, dem jeweiligen Adapter und der eigentlichen LED-Einbauleuchte. Es erfolgt daher eine zweifache Wandlung oder Transformation der bereitgestellten Netzspannung.
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In zweckdienlicher Weiterbildung ist am ausgangsseitigen Anschlusskabel und/oder am eingangsseitigen Anschlusskabel ein Steckverbinder angeschlossen, sodass der Anschluss an den Transformator in einfacher Weise über eine Steckverbindung erfolgen kann, bzw. dass der Anschluss der LED-Leuchte über eine einfache Steckverbindung erfolgt. Bei einigen Halogenvolt-Systemen werden die Halogen-Leuchtmittel und insbesondere die entsprechenden Steck-Sockel montagefreundlich über Steckverbinder mit der Ausgangsleitung des Transformators verbunden. Bei derartigen Systemen ist daher eine einfache Ankopplung des Adapters über den Steckverbinder ermöglicht.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist der Adapter nicht als eigenständige separate, lose Baueinheit ausgebildet, sondern ist vielmehr in ein Gehäuse der LED-Einbauleuchte integriert. Grundsätzlich weist er jedoch die gleiche Funktion und Wirkungsweise auf. Es ist nunmehr lediglich eine vorgefertigte LED-Einbaueinheit ausgebildet, welche direkt an einen Halogen-Transformator anschließbar ist. Gleichzeitig bleibt der entscheidende Vorteil erhalten, dass keine Beschränkung auf ein ursprünglich bestehendes Halogen-Sockelsystem vorliegt. Bei dieser LED-Einbaueinheit ist vorzugsweise das Leuchtmittel nicht austauschbar sonder fest installiert. Es ist daher nicht in einer Fassung, z. B. in einem Stecksockel, austauschbar gehalten. Vielmehr ist es z. B. fest auf einer fest installierten Platine integriert.
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Gemäß einer zweckdienlichen Ausgestaltung ist die Wandlereinheit dabei zur Wandlung von Wechselspannungen mit unterschiedlichen Frequenzen ausgebildet. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Wandlereinheit zur Wandlung einer Wechselspannung mit der normalen Netzfrequenz von typischerweise etwa 50 Hz und gleichzeitig auch zu einer Wandlung einer höherfrequenten Wechselspannung, insbesondere mit einer Frequenz von mehreren KHz ausgebildet ist. Die Elektronik erkennt dabei automatisch die anliegende Frequenz. Durch diese Maßnahme ist der Adapter universell für unterschiedliche bestehende Halogen-Transformatoren einsetzbar. Grundsätzlich können nämlich klassische analoge Transformatoren eingesetzt sein, bei denen mithilfe von Magnetspulen die Netz-Wechselspannung unter Beibehaltung der Netzfrequenz auf die 12 Volt-Wechselspannung für das Niedervolt-Halogen-System erfolgt.
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Parallel hierzu kommen vermehrt auch so genannte elektronische Transformatoren zum Einsatz. Bei derartigen elektronischen Transformatoren wird die Spannung mithilfe einer elektronischen Schaltung transformiert. Kennzeichen eines derartigen elektronischen Transformators ist jedoch, dass die bereitgestellte Ausgangsspannung sehr hochfrequent ist und beispielsweise Frequenzen im Bereich von 27 kHz aufweist.
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Aufgrund der Ausgestaltung der Wandlereinheit gleichzeitig für die Wandlung einer 12 Volt-Spannung mit Netzfrequenz sowie mit höherer Frequenz kann daher der Adapter bedenkenlos und universell eingesetzt werden. Eine Überprüfung, welcher Transformator im bestehenden System eingesetzt wird, ist nicht erforderlich. Dies ist insbesondere von besonderem Vorteil, da ansonsten die in der Regel sehr empfindlichen LED-Leuchtmittel nicht funktionsfähig sind bzw. deren Lebensdauer stark von der bereitgestellten Qualität der Spannungsversorgung abhängt.
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Das erfindungsgemäße Leuchtensystem umfasst zumindest eine LED-Einbauleuchte mit einem LED-Leuchtmittel sowie zumindest einen derartigen Adapter, welcher im angeschlossen Zustand an einem Niedervolt-Transformator eines bestehenden Halogen-Systems angeschlossen ist. Zweckdienlicherweise weisen dabei die LED-Leuchtmittel keinen Stecksockel, insbesondere keinen GU4 Stecksockel auf.
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Darüber hinaus ist vorzugsweise jeder LED-Einbauleuchte ein eigener Adapter zugeordnet. Dadurch braucht in einfacher Weise nur das für die jeweilige Halogen-Leuchte zur Verfügung stehende Versorgungskabel an den Adapter angeschlossen werden. Eine aufwändige Montage ist vermieden.
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Ausführungsvarianten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen jeweils in schematischen, vereinfachten Darstellungen:
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1 eine ausschnittsweise Schnittansicht durch einen Deckenaufbau mit einem LED-Leuchtensystem, bei dem zwischen einem Transformator und einer LED-Einbauleuchte ein Adapter als eigenständige Baueinheit angeordnet ist sowie
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2 eine zur 1 vergleichbare Darstellung, wobei der Adapter hier in einem Gehäuse der LED-Einbauleuchte integriert ist.
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Das in den 1 und 2 dargestellte Deckensystem umfasst eine Rohdecke 2 sowie eine abgehängt von dieser positionierte Sichtdecke 4. Zwischen den beiden Decken 2, 4 ist ein Zwischenraum 6 ausgebildet, der üblicherweise eine Höhe von einigen Zentimetern aufweist. Innerhalb dieses Zwischenraums 6 ist ein Transformator 8 angeordnet, welcher üblicherweise bei der Erstinstallation vor Befestigung der Sichtdecke 2 in den Zwischenraum 6 eingebracht wurde und der für die Versorgung eines Niedervolt-Halogen-Systems ausgelegt ist. Der Transformator 8 ist eingangsseitig an ein Netzkabel 10 angeschlossen, über das er mit der üblichen Netzspannung von insbesondere 230 Volt und der Netzfrequenz von 50 Hz versorgt wird.
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Der Transformator 8 transformiert diese Netzspannung auf eine 12 Volt Wechselspannung und stellt diese über eine transformatorseitige Ausgangsleitung 12 bereit. Über diese Ausgangsleitung 12 wurde zuvor eine entsprechende Halogen-Einbauleuchte mit Spannung und Strom versorgt.
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Die 1 und 2 zeigen nunmehr eine Situation, bei der derartige Halogen-Einbauleuchten durch LED-Einbauleuchten 14 ersetzt sind. Um nicht auf die Verwendung von Halogen-ähnlichen Leuchtmitteln in entsprechenden Stecksockeln angewiesen zu sein und gleichzeitig den Anschluss an den bestehenden Transformator 8 zu ermöglichen, ist ein Adapter 16 angeordnet. Dieser weist ein Gehäuse 18 auf, in dem eine Wandlereinheit 20 angeordnet ist. Der Adapter 16 weist weiterhin eine eingangsseitige Anschlussleitung 22 auf, mit der er mit der Ausgangsleitung 12 verbunden ist. In den Ausführungsbeispielen ist an der eingangsseitigen Anschlussleitung 22 hierzu ein Steckverbinder 24 angeschlagen, mit dem eine Steckverbindung mit der Ausgangsleitung 12 in einfacher Weise vorgenommen werden kann.
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Bei der Ausführungsvariante der 1 ist der Adapter 16 als eine eigenständige Baueinheit ausgebildet, die zwischen dem Transformator 8 und der LED-Einbauleuchte 14 angeordnet ist. Entsprechend weist er auch eine ausgangsseitige Anschlussleitung 26 auf, in der die LED-Einbauleuchte 14 angeschlossen ist.
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Die LED-Einbauleuchte 14 selbst weist ein Leuchtengehäuse 28 auf, in dem ein Leuchtmittel 30 angeordnet ist. Dem Leuchtmittel 30 ist typischerweise eine hier nicht näher dargestellte Elektronik vorgeschaltet, um die von dem Adapter 16 bereitgestellte 12 Volt-Gleichspannung für die einzelnen LED-Dioden aufzubereiten.
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Das Leuchtengehäuse 28 ist dabei in eine bestehende Öffnung 32 in der Sichtdecke 4 eingebracht. Hierbei handelt es sich typischerweise um kreisrunde Ausnehmungen mit einem Durchmesser von beispielsweise 56 mm, wie dies bei herkömmlichen Halogen-Einbauleuchten üblich ist.
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Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der 1 ist der Adapter 16 bei der Ausführungsvariante der 2 innerhalb des Gehäuses 18 integriert. Vorzugsweise ist er dabei als eine separate Einheit ausgebildet, sodass sowohl für die Platzierung außerhalb des Gehäuses wie bei der Anwendungsvariante gemäß 1 als auch für eine Platzierung innerhalb des Gehäuses auf das gleiche Bauteil zurückgegriffen werden kann.
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Bei einer ersten Ausführungsvariante weist der integrierte Adapter 16 ebenfalls ein Gehäuse 18 sowie eine ausgangsseitige Anschlussleitung 26 auf, die dann mit der Vorschalt-Elektronik der LED-Dioden bzw. einer LED-Baueinheit verbunden ist. Alternativ kann auch auf das Gehäuse 18 verzichtet sein.
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Der Vorteil der Integration des Adapters 16 als eigenständige Baueinheit in das Leuchtengehäuse 28 der LED-Leuchteneinheit 14 ist darin zu sehen, dass in einfacher Weise bestehende LED-Leuchteinheiten für den Anschluss an einen solchen Halogen-Transformator 8 aufbereitet werden können. Ohne Designänderungen lässt sich daher ein bestehendes Leuchtendesign sowohl für Neuinstallationen als auch für Ersatzinstallation bei bestehenden Halogen-Systemen einsetzen. Bei einer Neuinstallation ist anstelle des Adapters 16 ein entsprechender LED-Transformator zur Transformation der Netzspannung auf die gewünschte 12 Volt-Gleichspannung vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Rohdecke
- 4
- Sichtdecke
- 6
- Zwischenraum
- 8
- Transformator
- 10
- Netzkabel
- 12
- Ausgangsleitung
- 14
- LED-Einbauleuchte
- 16
- Adapter
- 18
- Gehäuse
- 20
- Wandlereinheit
- 22
- eingangsseitige Anschlussleitung
- 24
- Steckverbinder
- 26
- ausgangsseitige Anschlussleitung
- 28
- Leuchtengehäuse
- 30
- Leuchtmittel
- 32
- Öffnung
