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Die vorliegende Erfindung befasst sich mit der Verbindungs- bzw. Montagetechnik von Leuchtenprofilrahmen zur Montage in einer Lichtaustrittsfläche bzw. vor einem Leuchtmittel einer Leuchte, also in Strahlungsrichtung vor dem Leuchtmittel.
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Die Erfindung betrifft einen Leuchtenprofilrahmen umfassend mehrere, vorzugsweise vier an Stoßstellen in Ecken aneinander angrenzende und miteinander verbundene Profile, die an der Stoßstelle vorzugsweise auf Gehrung geschnitten sind und eine umfänglich geschlossene Lichtaustrittsebene definieren, die zur Aufnahme einer vorzugsweise lichtdurchlässigen Leuchtenabdeckung ausgebildet ist und Verbindungsmittel umfasst zur Verbindung mit einer Lichtaustrittsöffnung eines Gegenhalters bzw. Leuchtengehäuses.
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Üblicherweise umfasst ein solcher Leuchtenprofilrahmen vier Profile, von denen sich zwei Längsprofile entlang der Längserstreckungsrichtung parallel zueinander erstrecken, zwischen deren Stirnenden sich dann zwei Stirnprofile quer zur Längsachse erstrecken. Der Schnitt des Gehrungswinkels beträgt üblicherweise 45° Grad.
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Die Profile des Profilrahmens können auf unterschiedliche Weisen miteinander verbunden werden. Die einfachste Verbindungstechnik umfasst das Einschrauben von Winkelprofilen bzw. Befestigungswinkeln auf der Innenseite der Stoßstellen zwischen den Profilen.
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Eine weitere Verbindungstechnik besteht darin, die auf Gehrung gefertigten oder gesägten Profile an der Stoßstelle zu verschweißen und dann eine Nachbearbeitung vorzunehmen.
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Noch eine Verbindungstechnik besteht im Einsatz von Knotenblechen, welche in Stirnenden der Profile eingesetzt werden und dann anschließend in Schraubnuten oder Schraubkanäle an dem Fügepartner, also dem angrenzenden Profil, eingedrückt oder eingeschraubt werden.
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Nachteile am Stand der Technik
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Die einzelnen Verbindungstechniken haben diverse Nachteile. Eckverbinder aus Kunststoff und Metall stellen ein zusätzliches Bauteil mit entsprechenden Kosten dar. Das Verschweißen und Nachbearbeiten der Profile ist personal- und insofern kostenintensiv. Dass Verbauen von Knotenblechen oder Befestigungswinkeln mit zusätzlichen Schrauben ist gleichfalls arbeitsintensiv und kann zur Erzielung der gewünschten Spaltmaße nur von geschultem Personal durchgeführt werden.
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Allgemein ist es wünschenswert, dass diese Profile an den Stoßstellen möglichst fugenlos aneinander anliegen, also kein Spalt oder nur ein möglichst geringer Spalt sichtbar ist.
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Technisches Problem/Aufgabe
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Ausgehend von den eingangs genannten Nachteilen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zumindest teilweise zu vermeiden, und insbesondere einen Leuchtenprofilrahmen vorzusehen, der einfach zu montieren ist und bei dem gleichzeitig nur geringe oder gar keine Spaltmaße auftreten, so dass dieser vorzugsweise von ungeschultem Personal bei geringen Fehlertoleranzen montiert werden kann, was auch im Rahmen einer automatisierten Fertigung möglich ist.
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Erfindung/Lösung
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In der einfachsten Ausgestaltung wird dieses durch eine in die aneinander angrenzenden Profile an der Stoßstelle einsetzbaren Winkelverbinder erzielt, welcher zudem ausgebildet ist, um die stoßseitig angrenzenden Profile spaltreduzierend und aufeinander zuzuziehen. Anders ausgedrückt ist der Winkelverbinder derart ausgebildet, in die stoßseitig angrenzenden Profile so eingesetzt zu werden, dass dieser bei der Montage die beiden angrenzenden Profile aufeinander zuschiebt, damit ein möglicher Spalt überwunden wird und in Einbaulage so fixiert ist, dass Öffnen bzw. ungewünschtes Herausfallen wirksam unterbunden ist. Zu diesem Zweck weisen die Profile Nuten auf, in welche die Schenkel des Winkelverbinders so einbringbar sind, dass diese in Einbaulage bzw. vollständig eingedrückt unter Spannung unverlierbar in dem Profilnuten sitzen.
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Die Profilschenkel weisen ferner an ihren in Einbaulage der Profile eingreifenden Eingriffsflächen als Zusammenziehmittel fungierende Auflaufschrägen auf, welche in Einbaulage so in das komplementär ausgebildete Profil eingreifen, dass die stoßseitig angrenzenden Profile spaltfrei aufeinander zugezogen werden.
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Zur Erzielung der erfindungsgemäßen Funktion ist ein gewisses Übermaß der Breite der Winkelverbinderschenkel gegenüber der Breite der Nuten in den Profilen notwendig bzw. sinnvoll.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Winkelverbinder als rechteckiges Winkelprofil ausgebildet, welches zwei an einer Stoßstelle miteinander verbundene Profileschenkel umfasst, die zwischen sich einen vorgegebenen Einschlusswinkel einschließen. Dieser Einschlusswinkel beträgt bei der bevorzugten Ausführungsform 90°, kann aber selbstverständlich auch andere Einschlusswinkel umfassen.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Winkelverbinderaufnahmen an den angrenzenden Profilen ausgebildet als Schraubkanäle, welche im Wesentlichen einen U-förmigen Querschnitt aufweisen, an deren Innenseite mehrere äquidistant zueinander beabstandete Rippen ausgebildet sind, in welche eine Schraube eindrehbar ist, die also als Gewindepartner für eine Schraube dienen. Diese Rippen sind in gewissem Maße nachgiebig, weil sie eine geringere Materialstärke als die übrige Wandstärke des üblicherweise aus Aluminium bestehenden Profils aufweisen und insofern durch die Auflaufschrägen des Winkelverbinders so verformt werden können, dass diese den Fügepartner für die Auflaufschrägen bilden. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, dass die Winkelverbinderaufnahmen neben oder zusätzlich zu einem Schraubkanal an dem Profil vorgesehen sind.
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Die erfindungsgemäße Verbindungstechnik umfassend Winkelverbinderaufnahmen ausgebildet zur unverlierbaren Aufnahme von in diesen einsetzbaren Winkelverbindern ist insofern mit unterschiedlichen Profilmaterialien und unterschiedlichen Winkelstellungen verwendbar.
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Vorzugsweise sind die Profile des Profilrahmens als Winkelprofile ausgebildet, die einen sich in der Lichtaustrittsfläche erstreckenden Einfassschenkel ausgebildet zum Einfassen einer Lichtaustrittsscheibe sowie einen sich quer zur Ebene des Einfassschenkels erstreckenden Schraubkanal mit innenseitig an diesem vorgesehenen Rippen fungierend als Gegenpart für eine Gewindeschraube umfassen.
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In Einbaulage ist der Winkelverbinder vorzugsweise vollständig in dem Schraubkanal aufgenommen und ist insofern größenmäßig an die Dimension des aufnehmenden Schraubkanals angepasst. Beim Einschieben verformen die Auflaufschrägen des Winkelverbinders zumindest die Rippen des Schraubkanals plastisch, um somit eine unverlierbare und verspannte Verbindung des Profilelements in dem Schraubkanal zu realisieren. Die Steigung der Auflaufschrägen bewirken dabei ein Verschieben der Profile zur Fügestelle mit dem angrenzenden Profil, um somit einen eventuellen Spalt zwischen den beiden angrenzenden Profilen durch Anpressen zu überwinden.
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Der Winkelverbinder ist vorzugsweise als Winkelprofil ausgebildet, das bei der häufigsten Anwendungsform zwei an einer Stoßstelle miteinander verbundene Schenkel umfasst, die zwischen sich einen Einschlusswinkel von vorzugsweise 90 Grad einschließen. Als besonders zweckmäßig hat sich die Ausgestaltung des Winkelprofils als Flachprofil erwiesen, was auch durch Kanten eines Metallkörpers erfolgen kann, welches dann also eine wesentlich größere Höhe als Breite aufweist. Vorzugsweise umfasst das Verhältnis der Höhe zur Breite des Winkelprofils etwa 3:1. Eine bevorzugte Ausführungsform umfasst eine Breite von 3,3 mm und eine Höhe von 10 mm. Die Flächen des Winkel- bzw. Flachprofils bilden somit Fügeflächen zur Anlage in den Innenseiten der Profilaufnahmen in Einbaulage.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform werden die Auflaufschrägen gebildet durch Materialabtrag von den Fügeflächen zur Bildung von aus der Ebene der Fügeflächen herausragenden Vorsprüngen. Dieses erfolgt beispielsweise durch einen Stanz-Biegeprozess mit einem Materialdurchsatz, und zwar unter Bildung der Auflaufschräge am distalen Ende dieser so gebildeten Vorsprünge.
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Die besonders bevorzugte Ausbildung sieht flache Schenkel zur Bildung von Fügeflächen vor, die in Einbaulage die Wirkverbindung mit der Profilaufnahme des Profils eingehen und an denen ferner die Auflaufschrägen ausgebildet sind. Vorzugsweise sind jeweils an der Innenseite und der Außenseite der Schenkel mindestens zwei Auflaufschrägen vorgesehen. Die Steigung der Auflaufschrägen beträgt vorzugsweise 3° zur Vertikalen, womit sich für den Anzugsweg ergibt: a = (b × tanα)/2, wobei b die Höhe des Profilsschenkels und α der Steigungswinkel der Auflaufschrägen ist. Der Betrag beträgt nur die Hälfte, weil jeder der an der Stoßstelle aneinander anliegenden Schenkel die Hälfte des Anzugweges für jedes Profil an der Stoßstelle realisiert. Als besonders zweckdienlich hat sich ein Anzugsweg zwischen 0,1 bis 0,2 mm herausgestellt. Als besonders haltbar hat sich erwiesen, wenn der Winkelverbinder beidseitig Fügeflächen aufweist, die mit den Profilen bzw. den Profilaufnahmen in Einbaulage eine verklemmende Wirkverbindung eingehen, wobei diese vorzugsweise beidseitig an den Fügeflächen ausgebildete Vorsprünge mit Auflaufschrägen umfassen, die in die Schraubkanäle bzw. dessen Rippen plastisch verformend eindrückbar sind.
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Die Positionierung des Winkelverbinders in den Profilaufnahmen der Profile erfolgt vorzugsweise von der Rückseite her, welches bei der Automatisierung den Vorteil bringt, dass die zu verbindenden Profile in einem ersten Arbeitsschritt lagerichtig in der Sollposition zueinander ausgerichtet und dann in einem zweiten Arbeitsschritt miteinander verbunden werden können durch Einschieben des Winkelverbinders.
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Die Erfindung beansprucht insofern auch Schutz für den zuvor beschriebenen Winkelverbinder losgelöst von dem Leuchtenprofilrahmen. Im Übrigen versteht sich für den Fachmann, dass die erfindungsgemäße Verbindungstechnik nicht nur für die stoßseitige Verbindung von Leuchtenprofilrahmen verwendbar ist, sondern für alle an einer Stoßstelle miteinander verbindbaren Profile bzw. Elemente. Die Verwendung ist nur bei Leuchtenprofilrahmen besonders vorteilhaft, weil hier die Spalten zwischen den Profilen besonders sichtbar sind, insbesondere wenn Licht aus der Leuchte durch diese hindurchtritt.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und nicht beschränkend dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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1: eine perspektivische Ansicht des Stirnendes eines Profilrahmens mit eingesetzten Winkelverbindern;
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2: die Ansicht gemäß 1 beim Zusammenfügen bzw. Montieren der Winkelverbinder in den Profilen;
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3: eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Winkelverbinders;
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4: eine Draufsicht des Winkelverbinders gemäß 3;
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5: eine Seitenansicht des Winkelverbinders gemäß 4; und
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6: eine vergrößerte Frontansicht des Bereichs A gemäß 3.
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Gleiche oder gleichwirkende Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in der die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben”, „unten”, „vorne”, „hinten”, „vorderes”, „hinteres”, usw. in Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierung positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist nicht im einschränkenden Sinne aufzufassen. Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe „verbunden”, „angeschlossen” sowie „integriert” verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Integration. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischem Bezugszeichen versehen, soweit dieses zweckmäßig ist.
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Die Darstellungen in nachfolgenden Figuren sind im Wesentlichen maßstäblich. Zur Veranschaulichung von Details können jedoch bestimmte Bereiche für den Fachmann erkennbar übertrieben groß dargestellt sein. Darüber hinaus können die Zeichnungen plakativ vereinfacht sein und enthalten nicht jedes bei der praktischen Ausführung gegebenenfalls vorhandene Detail.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht von unten eines Stirnendes eines erfindungsgemäßen Profilrahmens 2, umfassend zwei sich in Längserstreckungsrichtung beabstandet parallel zueinander erstreckendende Längsprofile 4, 6, zwischen denen sich an den Stirnenden jeweils Querprofile 8 erstrecken, von denen in 1 allerdings nur eins dargestellt ist und dessen Länge kürzer ist als die Längsprofile 4, 6, so dass der Profilrahmen 2 eine rechteckige Geometrie aufweist.
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Der Profilrahmen 2 definiert durch die an den Stoßstellen miteinander verbundenen Profile 4, 6, 8 eine Lichtaustrittsebene, die sich vorliegend am unteren Ende der Profile gemäß 1 erstreckt und in der eine durchsichtige oder transluzente Scheibe angeordnet ist, welche insofern eine Lichtaustrittsfläche definiert. Die Profile 4, 6, 8 weisen jeweils auf ihren Oberseiten Profilkanäle 10 auf, welche eine im Wesentlichen U-förmige Gestalt aufweisen, also am oberen Ende offen sind und dessen parallel zueinander beabstandete Seitenwände aufeinander zu ragende Zacken in äquidistantem Abstand entlang des Kanals aufweisen und somit den Gegenpart bzw. den Fügepartner für eine einzudrehende Schraube bilden.
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Im vorliegenden Fall werden jedoch keine Schrauben in die Profilkanäle 10 eingedreht, sondern zur unlösbaren Verbindung der Profile 4, 6, 8 an den Stoßstellen die erfindungsgemäßen Winkelverbinder 12 eingedrückt.
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In der 1 sind die Winkelverbinder 12 in Einbaulage dargestellt, also bereits in die Profilkanäle 10 der Profile 4, 6, 8 eingedrückt, so dass diese Profile 4, 6, 8 an den Stoßstellen übergangslos dicht aneinander anliegen.
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Die 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines solchen Winkelverbinders 12, welcher grundsätzlich aus einem Metallwinkel besteht, welcher zwei Schenkel 14, 16 umfasst, die zwischen sich einen Einschlusswinkel von 90° einschließen und eine Höhe H von 10 mm aufweisen. Die Innen- und Außenflächen dieser Schenkel 14, 16 bilden Fügeflächen, welche in Einbaulage Innenseite mit den Innenwänden der Profilkanäle 10 zusammenwirken. Im vorliegenden Fall umfassen diese Fügeflächen der Schenkel 14, 16 als Vorsprünge 18–40 ausgebildete Auflaufschrägen, welche gemäß 5 an den von dem Scheitelpunkt der Schenkel 14, 16 distalen Enden eine Steigung von 3° zur Vertikalen aufweisen. Diese Auflaufschrägen schneiden beim Eindrücken der Profileverbinder 12 in die Profilkanäle 10 bzw. in dessen Rippen auf den Innenseiten der Profilkanäle 10 ein, so dass diese Steigung beim Einschieben auf den Grund des Profilkanals die stoßseitig aneinander anliegenden Profile 4, 6, 8 spielfrei aufeinander zu schieben und in Einbaulage spaltfrei und unverlierbar miteinander verbindet. Zu diesem Zweck entspricht das Lichte Maß der Profilkanäle vorzugsweise dem Innenmaß der Schenkel 14, 16, also der Materialstärke eines Schenkels 14, 16 von der einen Fügefläche zur gegenüberliegenden Fügefläche eines Schenkels 14, 16, aus welcher also die Vorsprünge 18–40 herausragen bzw. vorstehen.
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Diese Vorsprünge 18–40 werden in der vorliegenden Ausführungsform durch Prägen von 0,3 mm des ursprünglich 3 mm starken Grundmaterials der Schenkel hergestellt, was vorzugsweise in einem Stanz-Biegeprozess erfolgt. Eine alternative Ausführungsform sieht auch ein entsprechend ausgebildetes Formteil mit einstückig angeformten Vorsprüngen vor.
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An dem in Einbaulage unteren Ende kann der Winkelverbinder 12 an den Stirnenden der Schenkel 14, 16 Fasen aufweisen, um das Einschieben des Winkelverbinders 12 in die Profilkanäle 10 zu vereinfachen.
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Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Ansprüche, sondern aus der Kombination der einzelnen Ansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen – einschließlich der Zusammenfassung – offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Profilrahmen
- 4
- Längsprofil
- 6
- Längsprofil
- 8
- Querprofil
- 10
- Profilkanal
- 12
- Winkelverbinder
- 14
- Schenkel
- 16
- Schenkel
- 18–40
- Vorsprung
