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Die Erfindung betrifft eine Leuchteneinheit gemäß Anspruch 1 und eine Lampe mit wenigstens zwei solcher Leuchteneinheiten gemäß Anspruch 13.
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Aus dem Stand der Technik sind intelligente Lichtsysteme bekannt, die Leuchteneinheiten aufweisen, die mittels eines externen Steuergerätes angesteuert werden. Über das externe Steuergerät lassen sich dann Leuchtmittel der Leuchteneinheit gezielt ein- und ausschalten. Optional kann auch eine Farbänderung oder ein Dimmen bzw. ein Ändern der Leuchtkraft erfolgen.
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Weiterhin ist bekannt, mit sogenannten Hauptsteuergeräten mehrere Leuchteneinheiten anzusteuern, wobei jede einzelne Leuchteneinheit direkt mit dem Hauptsteuergerät verbunden ist. Das Hauptsteuergerät wird mit einer zentralen Lampenansteuerung verbunden. Jede der Leuchteneinheiten hat eine eigene Adresse, und kann hierdurch einzeln angesteuert werden.
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Der Verkabelungsaufwand und die notwendige Sorgfalt beim Verkabeln sind entsprechend hoch.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Leuchteneinheit und eine Lampe zu schaffen, die mit möglichst geringem Herstellungs-, Kosten- und Montageaufwand in Betrieb nehmbar sind, wobei eine hohe Flexibilität der Ansteuerung der Leuchteneinheiten und eine hohe Betriebssicherheit erzielt werden sollen.
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Hauptmerkmale der Erfindung sind in Anspruch 1 und Anspruch 13 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 12 und 14 bis 16.
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Die Erfindung betrifft eine Leuchteneinheit mit einem elektrischen Anschluss für eine elektrische Leitung, einem Gehäuse, in dem ein Leuchtmittel angeordnet ist, und einem Ansteuergerät, das einen Signaleingang für eine Signalleitung und eine Schalteinrichtung aufweist, wobei das Leuchtmittel in Abhängigkeit von Schaltsignalen, die das Ansteuergerät über die Signalleitung empfängt, mit der Schalteinrichtung in definierte Betriebszustände versetzbar bzw. versetzt ist.
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Durch die Zuordnung eines Ansteuergeräts unmittelbar zu einer einzigen Leuchteneinheit ergeben sich Kostenreduzierungen im Vergleich zu heutigen dezentralen Systemen bei der mehrere Leuchteneinheiten mit einer einzigen Hauptsteuereinheit verbunden sind. Zudem entsteht bei einer Zusammenkopplung von mehreren solcher Leuchteneinheiten ein intelligentes System, bei dem die Leuchteneinheiten jeweils adressierbar sind und über die Signalleitung von einer zentralen Lampenansteuerung bedient werden können. Das heißt also, dass bei einer Kopplung mehrere Leuchteneinheiten die Ansteuergeräte vorzugsweise adressierte Signale von einer gemeinsamen Signalleitung abgreifen.
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Optional kann das Ansteuergerät einen elektrischen Ausgang und einen Signalausgang aufweisen, insbesondere zur Verbindung mit einem Signaleingang einer weiteren, vorzugsweise baugleichen Leuchteneinheit. Damit ist auf einfache Weise eine weitere Leuchteneinheit in Reihe hinter der ersten Leuchteneinheit anordenbar.
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In einer Variante ist der Signalausgang unabhängig von dem elektrischen Ausgang. Es sind dann unabhängige elektrische Leiter vorgesehen, was wenig störanfällig hinsichtlich der Signalübermittlung ist. Es kann also optional vorgesehen sein, dass keine elektrische Verbindung zwischen dem Signalausgang und dem elektrischen Ausgang besteht.
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In einer anderen Variante ist vorgesehen, dass der elektrische Ausgang und der Signalausgang ein PLC-System (Powerline Communication) ausbilden, bei dem der Signalausgang die Schaltsignale auf dem elektrischen Ausgang übermittelt. Damit entfällt wenigstens ein Leiter, was kostengünstig ist.
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Des Weiteren ist gemäß einer näheren Ausgestaltung vorgesehen, dass zwischen dem elektrischen Anschluss und dem elektrischen Ausgang einerseits sowie zwischen dem Signaleingang und dem Signalausgang andererseits eine nicht-trennbare elektrische Verbindung ausgebildet ist. Der Ausfall der Leuchteneinheit führt hierdurch nicht zum Ausfall von in Reihe hinter dieser Leuchteneinheit geschalteten Leuchteneinheiten, weil stets eine Verbindung vom elektrischen Eingang und dem Signaleingang zum jeweiligen Ausgang besteht.
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Nach einer Ausgestaltungsoption sind der elektrische Ausgang und der Signalausgang als Steckverbindung ausgebildet. Damit kann ein Steckerkabel für das Verbinden eingesetzt werden, was eine einfache und fehlerfreie Verkabelung erlaubt.
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Das Ansteuergerät ist vorzugsweise wenigstens fest mit dem Gehäuse verbunden. Hierdurch entsteht eine einfach handhabbare Einheit. Nach einer Ausführungsform der Leuchteneinheit, ist das Ansteuergerät im Gehäuse angeordnet. Hier stört es optisch nicht. Durch die Integration des Ansteuergeräts im Gehäuse entstehen intelligente Leuchten, die frei programmierbar sind und dadurch einzeln angesteuert werden können. Außerdem kann auf diese Weise eine sehr kompakte Leuchteneinheit bereitgestellt werden, weil kein separates Gehäuse für das Ansteuergerät notwendig ist oder zumindest deutlich geringere Anforderungen an dieses bestehen. Außerdem ist keinerlei Verkabelung zwischen Ansteuergerät und Leuchtmittel vom Endverbraucher durchzuführen. Schließlich kann die Wärmeentwicklung des Ansteuergeräts zusammen mit der Wärme des Leuchtmittels über einen gemeinsamen Kühlkörper abgeführt werden, wodurch sich ein reduzierter Konstruktionsaufwand und geringere Herstellkosten ergeben. Optional kann also vorgesehen sein, dass das Leuchtmittel und das Ansteuergerät jeweils thermisch mit einem gemeinsamen Kühlkörper verbunden sind.
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Eine spezielle Ausführungsform sieht vor, dass die Leuchteneinheit eine Einbauleuchte ist. Gerade Einbauleuchten werden nämlich heutzutage gerne als zentral gesteuertes Beleuchtungskonzept genutzt. Einbauleuchten haben meist einen Durchmesser von maximal 30 cm.
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Gemäß einer näheren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Signaleingang unabhängig von dem elektrischen Anschluss ist. Es sind dann unabhängige elektrische Leiter vorgesehen, was wenig störanfällig hinsichtlich der Signalübermittlung ist. Es kann also optional vorgesehen sein, dass keine elektrische Verbindung zwischen dem Signalausgang und dem elektrischen Ausgang besteht.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Signaleingang und der elektrische Anschluss ein PLC-System (Powerline Communication) ausbilden, bei dem der Signaleingang die Schaltsignale von dem elektrischen Anschluss abgreift. Die Signalleitung entspricht in diesem Fall also der elektrischen Leitung bzw. einem Einzelleiter hiervon.
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Vorzugsweise sind der elektrische Anschluss und der Signaleingang als Steckverbindung ausgebildet. Damit kann ein Steckerkabel für das Verbinden eingesetzt werden, was eine einfache und fehlerfreie Verkabelung erlaubt.
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Je nach Anforderung an die Beleuchtung mit der Leuchteneinheit ist optional vorgesehen, dass die definierten Betriebszustände des Leuchtmittels eine Aktivierung oder eine Deaktivierung basierend auf einer Verbindung oder Trennung mit der elektrischen Leitung, und/oder eine definiert einstellbare Leuchtstärke und/oder eine definiert einstellbare Leuchtfarbe sind. Somit ist entweder nur eine Aktivierung der Beleuchtung oder aber auch eine eingestellte Beleuchtungsintensität oder gar ein Farbwechsel möglich.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Lampe mit einer ersten und wenigstens einer weiteren Leuchteneinheiten wie sie vor- und nachstehend beschrieben sind, wobei die erste Leuchteneinheit über eine elektrische Leitung mit einer Spannungsquelle sowie eine Signalleitung mit einer Lampensteuerelektronik verbunden ist, und die weiteren Leuchteneinheiten in Reihe geschaltet jeweils über eine elektrische Leitung und eine Signalleitung mit der ersten Leuchteneinheit und miteinander verbunden sind. Es hängt also immer genau eine Leuchteneinheit an einer anderen Leuchteneinheit. Weitere Verbindungen bestehen also vorzugsweise nicht. Durch die Integration der Ansteuergeräte jeweils im Lampengehäuse ist der Verdrahtungsaufwand gering. Die Signalleitung (Datenleitung) und Spannungsversorgung über elektrische Leitungen werden einfach von einer Leuchteneinheit zur nächsten weitergeführt. Außerdem sind hierdurch Verbindungsleitungen von dem Ansteuergerät hin zum Leuchtmittel kurz, wodurch Leistungsverluste vermieden werden. Im Reparaturfall kann eine Einzelleuchte problemlos komplett ausgebaut und durch eine neue ersetzt werden.
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Die Signalleitung wird bevorzugt durch die Ansteuergeräte geteilt, sodass die Ansteuergeräte adressierte Signale von der gemeinsamen Signalleitung abgreifen, jedoch den Datentransfer von an andere Ansteuergeräte adressierten Signalen nicht stören.
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Bei einer näheren Ausgestaltung der Lampe weisen die Ansteuergeräte der Leuchteneinheiten jeweils einen elektrischen Ausgang und einen Signalausgang auf, wobei die weiteren Leuchteneinheiten jeweils über eine elektrische Leitung und eine Signalleitung mit dem elektrischen Ausgang und dem Signalausgang einer, insbesondere einer einzigen, benachbarten Leuchteneinheit der Reihe verbunden sind. Die vorgesehenen Ausgänge für den Strom und die Steuersignale erlauben eine einfache, übersichtliche Verkabelung.
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Optional sind die Signalleitung und die elektrische Leitung von unabhängigen Leitern ausgebildet. Dies ist hinsichtlich der Signalleitung wenig störanfällig.
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In einer anderen Option entspricht die Signalleitung zumindest einem Leiter der elektrischen Leitung. Hierdurch ist keine separate Signalleitung vorzusehen, sondern der elektrische Leiter wird zur Datenübertragung genutzt. Das ist kostengünstig.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt:
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1 einen schematische Darstellung einer Lampe mit drei in Reihe geschalteten Leuchteneinheiten.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Lampe 50 mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten Leuchteneinheit 1, 101, 201.
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Die Leuchteneinheiten 1, 101, 201 sind hinsichtlich der erfindungswesentlichen Merkmale baugleich ausgeführt. Deshalb gelten die Ausführungen zur ersten Leuchteneinheit 1 mit bis zu zweistelligen Bezugsziffern jeweils auch für die zweite und dritte Leuchteneinheit 101, 201, wobei die dreistelligen Ziffern der zweiten Leuchteneinheit 101 mit einer führenden 1 und die der dritten Leuchteneinheit 201 mit einer führenden 2 gekennzeichnet sind.
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Die erste Leuchteneinheit 1 hat einen elektrischen Anschluss 2 für eine elektrische Leitung 3. Außerdem weist sie ein Gehäuse 4 auf, in dem ein Leuchtmittel 5 und ein Ansteuergerät 6 angeordnet sind. Das Ansteuergerät 6 verfügt über einen Signaleingang 7 für eine Signalleitung 8 und eine Schalteinrichtung 9. Das Leuchtmittel 5 ist in Abhängigkeit von Schaltsignalen S1, S2, die das Ansteuergerät 6 über die Signalleitung 8 empfängt, mit der Schalteinrichtung 9 in definierte Betriebszustände versetzbar bzw. versetzt. Die definierten Betriebszustände des Leuchtmittels 5 können optional eine reine Aktivierung oder Deaktivierung basierend auf einer Verbindung oder Trennung mit der elektrischen Leitung 3, oder auch eine definiert einstellbare Leuchtstärke und/oder eine definiert einstellbare Leuchtfarbe sein.
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Das Ansteuergerät 6 weist außerdem einen elektrischen Ausgang 10 und einen Signalausgang 11 auf, der insbesondere der Verbindung mit einem elektrischen Anschluss 2 und einem Signaleingang 7 einer weiteren, vorzugsweise baugleichen Leuchteneinheit 101, 102 dient.
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Zwischen dem elektrischen Anschluss 2 und dem elektrischen Ausgang 10 sowie zwischen dem Signaleingang 7 und dem Signalausgang 11 ist eine nicht-trennbare elektrische Verbindung ausgebildet. Damit stört der Ausfall einer der Leuchteneinheiten 1, 101, 201 nicht den Betrieb der weiteren.
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Vorzugsweise sind der elektrische Ausgang 10 und der Signalausgang 11 als Steckverbindung ausgebildet. Gleiches gilt für den Signaleingang 7 und den elektrischen Anschluss 2.
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Der Figur ist nicht entnehmbar, ob der Signaleingang 7 unabhängig von dem elektrischen Anschluss 2 ist oder nicht. Beide Ausgestaltungsarten sind jedoch möglich. Entweder besteht also keine elektrische Verbindung zwischen dem Signaleingang 7 und dem elektrischen Anschluss 2 bzw. zwischen der Signalleitung 8 und der elektrischen Leitung 3, oder die Signalleitung 8 ist zumindest von einem Leiter der elektrischen Leitung 3 ausgebildet, sodass der Signaleingang 7 und der elektrische Anschluss 2 ein PLC-System (Powerline Communication) ausbilden, bei dem der Signaleingang 7 die Schaltsignale S1, S2 von dem elektrischen Anschluss 2 abgreift.
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Die gezeigte Bauform erlaubt es, optional vorzusehen, dass sich das Leuchtmittel 5 und das Ansteuergerät 6 einen gemeinsamen Kühlkörper teilen.
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Die Lampe 50 bestehend aus der ersten und den weiteren Leuchteneinheiten 1, 101, 201 ist nunmehr derart verschaltet, dass die erste Leuchteneinheit 1 über eine elektrische Leitung 3 mit einer Spannungsquelle 12 sowie über eine Signalleitung 8 mit einer zentralen Lampensteuerelektronik 51 verbunden ist. Die weiteren Leuchteneinheiten 101, 201 sind in Reihe geschaltet jeweils über eine elektrische Leitung 103, 203 und eine Signalleitung 108, 208 mit der ersten Leuchteneinheit 1 und miteinander verbunden. Es hängt also entlang der offenen Reihe immer eine Leuchteneinheit 1, 101, 201 an einer weiteren. Hierzu sind die weiteren Leuchteneinheiten 101, 201 jeweils über die elektrische Leitung 103, 203 und die Signalleitung 108, 208 mit dem elektrischen Ausgang 10, 110 und dem Signalausgang 11, 111 einer einzigen benachbarten Leuchteneinheit 1, 101, 201 der Reihe verbunden. Als letztes Glied der Kette bleiben der elektrische Ausgang 210 und der Signalausgang 211 unbelegt bzw. frei.
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Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.
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Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leuchteneinheit
- 2
- elektrischer Anschluss
- 3
- elektrische Leitung
- 4
- Gehäuse
- 5
- Leuchtmittel
- 6
- Ansteuergerät
- 7
- Signaleingang
- 8
- Signalleitung
- 9
- Schalteinrichtung
- 10
- elektrischer Ausgang
- 11
- Signalausgang
- 12
- Spannungsquelle
- 50
- Lampe
- 51
- Lampensteuerelektronik
- 101
- weitere Leuchteneinheit
- 103
- elektrische Leitung
- 106
- Ansteuergerät
- 108
- Signalleitung
- 110
- elektrischer Ausgang
- 111
- Signalausgang
- 201
- weitere Leuchteneinheit
- 203
- elektrische Leitung
- 206
- Ansteuergerät
- 208
- Signalleitung
- 210
- elektrischer Ausgang
- 211
- Signalausgang
- S1
- Schaltsignal
- S2
- Schaltsignal
