DE2250854A1

DE2250854A1 - Flaechenfoermige anordnung zum verteilen elektrischer energie

Info

Publication number: DE2250854A1
Application number: DE2250854A
Authority: DE
Inventors: Jun Walter L Reid; C Barry Tirrell
Original assignee: DOLE ELECTRO SYSTEMS
Current assignee: DOLE ELECTRO SYSTEMS
Priority date: 1971-10-21
Filing date: 1972-10-17
Publication date: 1973-04-26
Also published as: US3809966A; IT975178B; AU443694B2; AU4753572A; GB1394878A; JPS4850290A; BE790390A; IL40427A0; FR2156807A1; NL7213517A

Description

ffläohenförmige Anordnung zum Verteilen elektrischer Energie

Die Erfindung "bezieht sich auf aus mehreren Schichten aufgebaute Anordnungen zur Verwendung in Gebäuden zum übertragen elektrischer Betriebsenergie sowie elektrischer Signalenergie innerhalb von Flächen, welche durch eine solche Anordnung eingenommen werden,¹ und sie betrifft insbesondere miteinander verbindbare flächen- oder tafelähnliche Einheiten, aus denen sich eine solche Anordnung aufbauen läßt.

Bis jetzt werden Gebäude zum Zweck des Verteilens elektrischer Energie gewöhnlich mit komplizierten Leitungssystemen versehen, zu denen Verteiler- oder Anschlußkästen und Steckdosen oder dergleichen gehören, an die sich elektrische Energie verbrauchende Vorrichtungen anschließen lassen«. Damit elektrische Vorrichtungen versorgt werden können, die auf großen offenen Bodenflächen an verschiedenen Punkten angeordnet sind, werden in die Böden und Wände Rohre und Kanäle zum Aufnehmen der elektrischen Leittmgen eingebaut» Diese dauerhaft eingebauten Einrichtungen müssen zugänglich sein, damit an sie Steckdosen oder dergleichen angeschlossen werden können, und daher führt die Verwendung der ursprünglichen Anlage ebenso wie alle nachträglichen Abänderungen, die auf Änderungen bezüglich der Anordnung der Stromverbraucher zurückzuführen sind, zu einem erheblichen Aufwand an Kosten und Ar-

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'OBlOiNAL INSPECTED

beitszeito Ähnliche Schwierigkeiten ergeben sich bis jetzt beim Aufatellen und Anschließen von Fernsprechern, Oatenterminals oder anderen Vorrichtungen zum übermitteln von Informationeng In der U· S. A«-Patentschritt 3 401 469 wurde zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten beispielsweise vorgeschlagen, einen Bodenbelag zu schaffen, der geeignet ist, elektrische Betriebs- und Signalenergie zu verteilen, die dann dem Bodenbelag an beliebig gewählten Punkten mit Hilfe von sondenähnlichen Anschlußvorrichtungen entnommen werden kann.» Bei einer solchen Anordnung ist es praktisch nicht mehr erforderlich, in den Boden fest eingebaute Beitungskanäle und andere elektrische Einrichtungen vorzusehen, wie sie bis jetzt benötigt werden, um in Gebäuden elektrische Betriebs- und Signalenergie zu verteilen.

Durch die Erfindung ist nunmehr eine verbesserte, aus Schichten aufgebaute Bodenbelaganordnung geschaffen worden, die bestimmte Merkmale aufweist, durch welche die Zweckmäßigkeit und vielseitige Anwendbarkeit des genannten Grundgedankens noch gesteigert wird· Allgemein gesprochen ist durch die Erfindung eine sich aus mehreren Abschnitten zusammensetzende, aus Schichten aufgebaute Anordnung geschaffen worden, zu der mehrere vorgefertigte Flächeneinheiten gehören, die es ermöglichen, elektrische Betriebs- und Signalenergie innerhalb der gesamten Fläche zu verteilen, die von solchen Flächeneinheiten bedeckt» IUe Flächeneinheiten sind starr oder halbstarr ausgebildet, sie sind gegen das Eindringen von Feuchtigkeit abgedichtet, und sie haben eine ausreichende Druckfestigkeit, so daß sie den bei Böden normalerweise zu erwartenden Belastungen standhalten,, Ferner sind die Flächeneinheiten mit Vorrichtungen versehen, die es auf bequeme Weise ermöglichen, mehrere Flächeneinheiten so miteinander zu verbinden, daß Zweigstromkreise entstehen, die jede gewünschte Größe haben bzw. jede gewünschte Fläche einnehmen. Weiterhin lassen sich die Flächeneinheiten bei der .!Lagerung

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■und dem Versand leicht handhaben, und sie können auch durch relativ ungeübte Arbeitskräfte und ohne Benutzung von Sp ezialwerkzeugen leicht und schnell verlegt werden. Nach dem Einbau können die aus Schichten aufgebauten Flächeneinheiten mit einem Bodenbelag gebräuchlicher Art, z. B. einem Teppich oder Teppichfliesen, überdeckt werden« Jede Flächeneinheit weist innere leitfähige Schichten auf, die zum Verteilen elektrischer Betriebsenergie, z. B. von Wechselstrom mit einer Spannung von 110 V dienen, während äußere leitfähige Schichten als Erdungs- und/oder Abschirmungs- bzw. Schutzschichten zur Wirkung kommen. Die inneren leitfähigen Schichten dienen auf dem zum Verteilen von nach dem Multiplexverfahren unterteilter Signalenergie, die diesen Schichten mit Hilfe besonderer Vorrichtungen zugeführt wird. Sowohl die Betriebsenergie als auch die Signalenergie wird den aus Schichten aufgebauten Flächeneinheiten mit Hilfe sondenähnlicher Anschlußvorrichtungen entnommen, die in die Flächeneinheiten eingeführt werden und Stifte aufweisen, welche hierbei in Berührung mit den leitenden Schichten kommen_o

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine sich über eine Fläche erstreckende Anordnung zum Verteilen von elektrischer Betriebs- und Signalenergie zu schaffen, die sich aus mehreren flächenförmigen Einheiten zusammensetzt, welche jeweils in der gewünschten Anzahl miteinander kombiniert und den jeweiligen Erfordernissen entsprechend angeordnet werden und untereinander verbunden werden können. Insbesondere soll dabei eine Anordnung mit aus Schichten aufgebauten Flächeneinheiten geschaffen werden, die es ermöglicht, elektrische Betriebs- und Signalenergie zu verteilen, und die starr oder halbstarr ausg-ebildet ist,, so daß sie nicht nur die genannte Aufgabe der Energieverteilung erfüllt, sondern auch die Festigkeit des sie tragenden Bodens erhöht. Ferner soll eine aus Schichten aufgebaute Flächeneinheit zum Verteilen elektrischer Energie geschaffen.werden, die relativ

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hohen und konzentrierten Bruckbeanspruchungen standhält· Weiterhin soll eine aus Schichten aufgebaute Flächeneinheit geschaffen werden, die innere leitfähige Schichten zum Verteilen von elektrischer Betriebs- und Signalenergie aufweist, welche wirksam abgedichtet sind, um das Eindringen äußerer Feuchtigkeit zu verhindern und gleichzeitig das Entweichen größerer Feuchtigkeitsmengen aus den isolierenden Schichten unmöglich zu machen. Außerdem soll eine zum Verteilen elektrischer Energie dienende Anordnung von aus Schichten aufgebauten Flächeneinheiten geschaffen werden, bei der die elektrische Energie weitgehend gefahrlos verteilt werden kann, und die selbst dann im elektrischen Sinne beJKihrungssicher ist, wenn auf unvorhergesehene Weise leitfähige Gegenstände in sie eindringen. Auch soll eine Flächeneinheit für eine Verteilungsanordnung der genannten Art geschaffen werden, bei der die Stifte der Anschlußvorrichtungen nach ihrem Einführen in die betreffende Flächeneinheit durch relativ große Kräfte in ihrer Lage gehalten werden. Dieses Merkmal dient nicht nur dazu, die Anschlußvorrichtungen zuverlässig festzulegen, sondern auch dazu, einen geringen Kontaktwiderstand zwischen den Anschlußstiften und den leitfähigen Schichten der Flächeneinheiten aufrechtzuerhalten. Ferner soll eine aus Schichten aufgebaute Flächeneinheit für eine Energieverteilungsanordnung der genannten Art geschaffen werden, die sich leicht einbauen und mit weiteren ähnlichen Einheiten verbinden läßt, ohne daß man hierzu geübte Arbeitskräfte oder Spezialwerkzeuge benötigt. Schließlich soll eine aus Schichten aufgebaute Flächeneinheit zum Verteilen elektrischer Betriebs- und Signalenergie geschaffen werden, die elektrisch durch eine äußere leitfähige Haut abgeschirmt ist, welche die inneren Leitungswege zum Verteilen von Betriebs- und Signalenergie vollständig umschließt, so daß Störungen bei äußeren elektrischen Vorrichtungen im wesentlichen vollständig vermieden werden.

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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Figo 1 perspektivisch eine Anordnung mit aus Schichten aufgebauten Flächeneinheiten zur Veranschäüachung der Grundgedanken der Erfindung, wobei bestimmte Teile nur schematisch angedeutet sind;

Fig. 2 in einem schematischen Grundriß eine Anordnung mit mehreren aus Schichten aufgebauten Flächeneinheiten, die eine typische Anlage mit Zweigstromkreisen bilden}

Figo 3 perspektivisch in einem größeren Maßstab eine aus Schichten.aufgebaute Flächeneinheit; .

Fig_o 4 in einem erheblich größeren Maßstab einen Teilschnitt längs der linie 4-4 in Fig 3, der den Aufbau eines Randes der Flächeneinheit nach Fig. 3 erkennen läßtj

Fig. 5 in einer vergrößerten perspektivischen Teildarstellung den in Figo 3 durch die gekrümmte gestrichelte Li- ._% nie 5-5 bezeichneten Bereich, wo die dargestellte Flächeneinheit an ihrem Rand mit einer Verbindungsvorrichtung versehen istj

Fig. 5A einen Teilschnitt längs der Linie 5A-5A in Fig. 5j

Fig. 6 teilweise in einer Seitenansicht und teilweise in einem senkrechten Schnitt Teile zweier miteinander verbundener Flächeneinheiten, wobei mit einer der-Flächeneinheiten. eine Anschlußvorrichtimg mit Anschlußstiften zusammenarbeitetj

Fig. 7 in einem größeren Maßstab den in Figo .6 durch die gekrümmte gestrichelte Linie 7-7 bezeichneten Bereich, innerhalb dessen ein Anschlußstift in die eine Flächeneinheit eingeführt worden istj

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Fig. 8 in einem Schnitt längs der linie 8-8 in Fig. 7 einen Anschlußstift einer Anschlußvorrichtung; und

Fig. 9 die in Fig. 6 in einer Seitenansicht dargestellte Anschlußvorrichtung im Grundriß.

In Fig. 1 ist eine Anordnung mit aus Schichten aufgebauten Flächeneinheiten 10 nach der Erfindung so dargestellt, wie sie in einem typischen Bürogebäude verwendet wird, wo es erforderlich ist, Kanäle zum Verteilen sowohl elektrischer Betriebsenergie als auch elektrischer Signalenergie vorzusehen, die sich über eine große Bodenfläche erstrecken. Gemäß Fig. 1 kann eine solche flächenförmige Anordnung aus mehreren Flächeneinheiten 10 eine größere Anzahl von Schreibtischen 12 oder dergleichen aufnehmen, wobei jedem Schreibtisch eine elektrische Schreibmaschine, eine Addiermaschine, eine Lampe oder eine beliebige andere elektrische Vorrichtung, bzw» ein Gerät 14 zugeordnet sein kann. Außerdem kann jedem der Schreibtische 12 ein Fernsprecher oder eine beliebige andere Vorrichtung 16 zum Empfangen und Aussenden von Daten oder Signalen zugeordnet sein· Die Erfindung bietet die Möglichkeit, alle genannten Vorrichtungen bequem in der gewünschten Weise anzuordnen und diese Anordnung nach Bedarf zu verändern, wenn sich dies z. B. als notwendig aus organisatorischen Gründen erweist. Zwar zeigt Fig» 1 als Beispiel eine Anordnung, wie sie für ein Bürogebäude in Frage kommt, doch sei bemerkt, daß sich erfindungsgemäße Anordnungen mit aus Schichten aufgebauten Flächeneinheiten ebenso gut auch in anderen Gebäuden, z. B. Schulen, Wohnungen, Warenhäusern und dergleichen verwenden lassen, wo es erforderlich ist, elektrische Betriebs- und/oder Signalenergie zu verbellen. Bei den meisten derartigen Anlagen ist es möglich, sie nach ihrem Einbau mit einem Bodenbelag der üblichen Art, z» B. einem Teppich oder dergleichen, zu überdecken.

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Gemäß Figo 2 werden die verschiedenen Flächeneinheiten 10 Rand an Rand angeordnet und so miteinander verbunden, daß sie nach Bedarf mehrere Gruppen.Cl, C2, C3 usw. in Form getrennter Zweigstromkreise "bilden, die verschiedene Flächenzonen des Bodens bedecken· Diese Gruppen können elektrisch voneinander isoliert sein, so daß jede Gruppe "bzw. jeder Stromkreis mit Hilfe zugehöriger Sicherungen gesichert werden kann. Innerhalb von Flächen, in denen es nicht erforderlich ist, Betriebs- und Signalenergie zu verteilen, kann man Füllstücke 10a anordnen. Gemäß Fig. 1 und 2 wird die Betriebsenergie zunächst einer Verteiler- und Überwachungsschalttafel 18 zugeführt, von der aus Betriebsenergieleitungen 20 zu jedem von mehreren Anschlußkästen 22, 22a und 22b führen, die jeweils an einem Rand einer' Flächeneinheit an einer Kante jeder Gruppe von Flächeneinheiten oder jedes Zweigstromkreises angeordnet sind. Ferner sind für die zu verteilenden Signale Anschluß-, Umschalt- und Steuervorrichtungen 24 vorgesehen, denen Signalenergie von außen zugeführt wird, und die Schalt- und Steuerfunktionen sowohl bezüglich der äußeren als auch der inneren Signalkanäle übernehmen. Von den Vorrichtungen 24 aus wird die Signal- bzw«. Informationsenergie durch Übertragungskabel 23 weitergeleitet und der Betriebsenergie überlagert, die über die leitungen 20 und die verschiedenen Anschlußkästen 22, 22a usw. am Rand der Anordnung von Flächeneinheiten zugeführt wird. Auf diese Weise wird den verschiedenen Gruppen von Flächeneinheiten 10 bzw. den Zweigstromkreisen sowohl Betriebsenergie als auch Signalenergie zugeführt. Aus Fig. 2 ist dasjenige Merkmal der Erfindung ersichtlichj das es ermöglicht, die Gruppen Cl, C2, 03 usw», die sieh bezüglich der Anzahl und/oder der Anordnung der Flächeneinheiten unterscheiden können, zu Bestandteilen ein- und derselben Anordnung zu machen. Ein System zum Zuführen sowohl elektrischer Betriebsenergie als auch elektrischer Signalenergie zu einem Bodenbelag mit mehreren leitfähigen Schichten ist in der Patentanmeldung P ?? Ί6 634.8 vom

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22. September 1972 beschrieben.

Gemäß Fig. 3 hat jede der aus Schichten aufgebauten Flächeneinheiten 10 vorzugsweise eine rechteckige Form, und ihre Grundrißabmessungen botragen z. B. etwa 1200 χ 2500 mm, so daß sie sich bequem handhaben, versenden, lagern und einbauen lassen. Jede Flächeneinheit besteht aus einem Satz von leitfähigen bzw. nicht leitfähigen Schichten, die einen starren oder halbstarren zusammengesetzten Verband bilden. Gemäß Fig. 4 weist jede Flächeneinheit 10 eine obere leitfähige Schicht 26 und eine untere leitfähige Schicht 28 auf, und diese Schichten sind durch eine mittlere, nicht leitfähige, bzwo dielektrische Schicht 30 von gleichmäßiger Dicke voneinander getrennt«. Die beiden leitfähigen Schichten 26 und 28 bestehen aus einem metallischen Werkstoff, z. B. einer Metallfolie, bzw. einem Metallblatt oder einem Drahtgewebe. Es hat sich gezeigt, daß es "besonders zweckmäßig ist, eine dünne Kupfer- oder Aluminiumfolie mit einer Dicke von etwa 0,013 bis 0,150 mm zu verwenden.

Bei Anlagen, die eine besonders lange Lebensdauer erreichen und gegen ungünstige Umgebungsbedingungen in hohem Maße widerstandsfähig sein sollen, kann man die leitfähigen Schichten aus einem dickeren Material herstellen und z. B. ein Flachmaterial aus einem Stahl mit geringem. Kohlenstoffgehalt oder einer Aluminiumlegierung oder einem anderen metallischen Werkstoff verwenden, wobei die Dicke im Bereich von etwa 0,15 bis 0,5 mm liegen kann.

Unmittelbar über der oberen leitfähigen Schicht 26 liegt eine weitere nicht leitfähige Schicht 32, und unmittelbar unter der unteren leitfähigen Schicht 28 ist eine vorzugsweise etwas dickere_t nicht leitfähige untere Schicht 34 angeordnet. Die drei nicht leitfähigen Schichten 30, 32 und 34 bestehen vorzugsweise aus einem im wesentlichen nicht auyainmondriick baren Material, z> B. einem Kunststoff oder einem

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Holzmaterial, das dem Eindringen von Eontaktstiften keinen zu großen Widerstand entgegensetzt. Im vorliegenden Fall erweisen sich aus Holzschichten aufgebaute Flachmaterialien oder aus Holzteilchen hergestellte Platten als sehr gut verwendbar, und ein solches Material kann mit den leitfähigen Schichten 26 und 28 unter Aufbringen von Druck mit Hilfe eines Klebstoffs verbunden werden. Werden. Materialien der genannten Art als Stützschichten für die Schichten aus leitfähigem Folienmaterial verwendet, treten beim Einführen der Kontaktstifte einer Anschlußvorrichtung hohe radiale Spannungen auf, so daß sich ein geringer Kontaktwiderstand zwischen den Kontaktstiften und den leitfähigen Folien ergibt. Bestehen die leitfähigen Schichten aus dem erwähnten dickeren Flachmaterial, verringert sich die Bedeutung des Stützmaterials bezüglich der Erzeugung hoher radialer Spannungen in der Umgebung der Kontaktstifte, denn die Elastizität des leitfähigen Werkstoffs führt bereits zum Auftreten hoher radialer Spannungen. Die drei nicht leibfähigen Schichten der "Flächeneinheit 10 ragen über die äußeren Ränder der inneren leitfähigsn Schichten über den ganzen Umfang der Flächeneinheit hinaus, d» h., die Ränder der leitfähigen Schichten sind gegenüber, den Händern der Flächeneinheit nach innen versetzt. Auf der Oberseite jeder Flächeneinheit ist eine, weiten re leitfähige Schicht 36 angeordnet, und auf der Unterseite ist eine zusätzliche leitfähige Schicht 38 vorhanden^ diese beiden Schichten bestehen ebenfalls aus einer Metallfolie bzw. einem metallischen Flachmaterial· Um der Flächeneinheit eine größere Stoßfestigkeit zu verleihen und sie zu. verstärken, werden die äußeren leitfähigen Schichten 36 und 38 vorzugsweise aus einem metallischen Flachmaterial hergestellt, das eine größere Dicke von z. B· 0,15 bis 0,50 mm hat» Diese äußeren leitfähigen Schichten sind durch einen Randstreifen 40 miteinander verbunden, der aus einem ähnlichen leitfähigen Werkstoff besteht und sich über sämtliche Bänder der Flächeneinheit erstreckt. Der Randstreifen 40 kann auf beliebige

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Weise hergestellt werden, z« B₀ dadurch, daß man dafür sorgt, daß sich die Randabschnitte der oberen Schicht 36 und der unteren Schicht 38 überlappen. Ferner ist vorzugsweise eine dünne, jedoch sähe Schutzschicht 41 aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, z. B. in Form eines Kunststoff Überzugs, der einen dauerhaften Isolator bildet, vorhanden, die die gesamte Flächeneinheit umschließt und daher die obere leitfähige Schicht 36 und die untere leitfähige Schicht 38 überdeckt.

Längs des Umfangs jeder Flächeneinheit weist die obere nicht leitende Schicht 32 eine zurückgesetzte Kante auf, die eine Schulter 42 bildet, welche ebenfalls von der oberen äußeren leitfähigen Schicht 36 überdeckt ist* Gemäß Fig» 6 nimmt diese Schulter einen Teil einer Leiste 44 auf, die dazu dient, bei einer typischen erfindungsgemäßen Anordnung zwei benachbarte Flächeneinheiten miteinander zu verbinden und ihre Ränder niederzuhalten. Da sich die Leiste 44 an den Schultern 42 benachbarter Flächeneinheiten abstützt, steht ihre Überseite in Fluchtung mit der Oberseite der Flächeneinheiten,, Jede Halteleiste 44 weist mehrere in/Längsabatänden verteilte Löcher auf, die dazu dienen, Schrauben 46 oder andere Befestigungsvorrichtungen aufzunehmen, welche sich an dem Boden 43 unter den Flächeneinheiten verankern, um die Flächeneinheiten fest in ihrer Lage zu halten» Pie fialteleiste 44 besteht aus einem anderen Werkstoff als die obere leitfähige Schicht 36 jeder Flächeneinheit, so daß sie mit einer Fühlvorrichtung zusammenarbeiten kann, die dazu dient, die Lage der Trennfugen zwischen benachbarten Flächeneinheiten zu ermitteln, die bei einer typischen Anlage durch einen zusätzlichen Bodenbelag, z. B₀ einen Teppich, verdSckt wurden. Das Feststellen der Lage dieser Trennfugen ist erforderlich, damit es möglich ist, eine mit Kontaktstiften versehene Anschlußvorrichtung zum Herstellen von Verbindungen zu den inneren leitfähigen Schichten in der richtigen Weise anzuordnen»

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' Wird ein "System■ zum Verteilen elektrischer Betriebsund Signalenergie -unter Verwendung erfindungsgemäßerFlächeneinheiten10 eingebaut, ist es erforderlich^ die leitfähigen Schichten aller Flächeneinheiten jeder der erwähnten Gruppen elektrisch miteinander zu verbinden. Biese Verbindungen werden gemäß Figo 3 durch zwei zueinander passende Verbindungsvorrichtungen 50a und 50b hergestellt, die jeweils an einem Rand jeder Flächeneinheit 10 angeordnet sind. Gemäß Fig. 5 und 5A wird die Verbindungsvorrichtung 50a dadurch ausgebildet, daß ein !"echteckiger Teil der äußeren leitfähigen Schicht 36 an der Oberseite der'Flächeneinheit und ein die gleiche' Länge aufweisender Teil des Randstreifens 40 entfernt wirdο Innerhalb einer Hälfte der so freigelegten Zone wird ein Teil der oberen nicht leitfähigen Schicht 32 entfernt, um die obere leitfähige Schicht 26 zugänglich zu machen. Innerhalb der anderen Hälfte der gleichen Verbindungszone werden sowohl die obere nicht 1eitfähige Schicht 32 als auch die mittlere nicht leitfähige Schicht 30 zusammen mit der'oberen leitfähigen Schicht 26, die zwischen diesen Schichten liegt, entfernt, um die untere innere leitfähige Schicht 28 zugänglich zu machen«. Am Rand und der Unterseite der Flächeneinheit wird auf einander gegenüberliegenden Seiten des freigelegten ' Randes gemäß Fig. 5"ein U-fb*rmiges Bauteil befestigt, das seitliche Abschnitte oder Schenkel 52 und einen unteren Verbindungsabschnitt 54 aufweist, welch letzterer in Fluchtung ' ' mit der Unterseite der Flächeneinheit angeordnet-ist. Diese seitlichen Sehenkel und der untere Verbindurigsabschnit't ra- ' geh gegenüber dem zugehörigen Rand der Flächeneinheit im' rechten Winkel'dazu nach außen. Von den seitlichen Schenkeln 52 aus erstrecken sich im rechten Winkel'dazu zwei Zungen-56» die hinter dem Randstreifen 40 festgehalten werden,' und-ferner ist eine untere Zunge 58 (Fig. 5A)vorhanden, die sieh an' den unteren Verbindungsabschnitt 54 anschließt und 'unter der unteren leitfähigen Schicht 38 festgehalten wird, um 'dazu

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beizutragen, die Verbindungsvorrichtung in ihrer Lage zu

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Zu der dazu passenden Verbindungsvorrichtung 50b gehört ein Randabschnitt der benachbarten Flächeneinheit, bei der ein Teil des Randstreifens 40 entfernt worden ist, dessen Länge etwa gleich der Länge des freiliegenden Teils der Verbindungsvorrichtung 50a ist. An der zweiten Flächeneinheit ist ein nach außen vorspringendes U-förmiges Bauteil befestigt, das seitliche Abschnitte oder Schenkel 60 und einen unteren Verbindungsabschnitt 62 aufweist, der eich zwischen den seitlichen Schenkeln erstreckt und in Fruchtung mit der Unterseite der zweiten Flächeneinheit steht. In diesem Fall haben die beiden seitlichen Schenkel 60 einen kanalförmigen Querschnitt, d. h., zwischen den einander gegenüberliegenden parallelen Abschnitten des Kanalprofils ist ein enger Spalt vorhanden, der so bemessen ist, daß er den zugehörigen zungenähnlichen seitlichen Schenkel 52 der ersten Verbindungsvorrichtung 50a mit enger Passung aufnehmen kann, um einen guten elektrischen Kontakt zwischen den äußeren leitfähigen Schichten 36 und 36 der benachbarten Flächeneinheiten zu gewährleisten, wobei diese Schichten geerdet sind» Der untere Abschnitt 62 überlappt den unteren Abschnitt 54, wenn die beiden Verbindungsvorrichtungen miteinander vereinigt sind«, Ebenso wie die Verbindungsvorrichtung 50a weist die Verbindungsvorrichtung 50b Zungenabschnitte und 66 auf, die sich an die zugehörigen Schenkel 60 bzw» den unteren Abschnitt 62 anschließen, sich unterhalb der äußeren leitfälligen Schicht 38 und des Eandstreifens 40 der Flächeneinheit erstrecken und dazu dienen, die Verbindungsvorrichtung 50b fest in ihrer Lage zu halten. Ferner sind gemäß Fig. 5 ein oberer Verbindungsstreifen 68 und ein unterer Verbindungsstreifen 70 aus einem leitfähigen Werkstoff vorhanden, die in Berührung mit den zugehörigen leitfälligen Schichten 26 und 28 angeordnet sind und sich von der mit der Verbin-

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dungsVorrichtung 50b versehenen Flächeneinheit weg nach außen erstrecken. Werden zwei Flächeneinheiten in der aus Fig. 5A ersichtlichen Weise miteinander verbunden, liegen die äußeren Enden der Verbindungsstreifen 68 und 70 fest an den freilie- · genden Teilen der leitfähigen Schichten 26 und 28 der anderen Flächeneinheit an, die mit der Verbindungsvorrichtung 50a versehen ist. Die beiden Verbindungsstreifen werden durch zwei Schrauben 72 und 74, die in an der Unterseite der Flächeneinheit befestigte Hülsenmuttern 76 eingeschraubt sind, fest in ihrer Lage und in Berührung mit den zugehörigen leitfähigen Schichten gehalten.

Nachdem die Verbindungsstreifen 68 und 70 zwischen zwei "benachbarten Flächeneinheiten fest eingebaut worden sind, kann man eine Dichtungs- oder Vergußmasse 78 verwenden, um den freien Raum zwischen den aneinander befestigten Verbindungsvorrichtungen 50a und 50b auszufüllen. Ferner kann man eine Deckplatte, bei der es sich um einen Ansatz 80 der Halteleiste 44 oder eine gesonderte Platte handeln'kann, so anordnen, daß die Verbindungsv orrichtungen verdeckt und geschützt werden. Wenn die beiden Flächeneinheiten miteinander verbunden werden, werden die in den beschriebenen Aussparungen angeordneben Verbindungsvorrichtungen aufeinander ausgerichtet, und die Überbrücktmgsglieder bildenden leitfähigen Bauteile 68 und 70 werden an den freigelegten oberen und unteren leitfähigen Schichten 26 und 28 der beiden benachbarten Flächeneinheiten befestigt, Eine einzige Verbindung zwischen benachbarten Flächeneinheiten läßt sich unter Verwendung der beschriebenen Verbindungsvorrichtungen 50a und 50b relativ schnell auch durch relativ ungeübte Arbeitskräfte herstellen, und sie reicht völlig aus, um sowohl Betriebsenergie als auch Signalenergie von einer Flächeneinheit zur nächsten zu übertragen.

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Nachdem die Flächeneinheiten 10 in der gewünschten Lage auf einem Boden oder gegebenenfalls auf einer Wand angeordnet worden sind, kann man eine Anschlußvorrichtung 84 der in Figo 6 gezeigten Art auf der "betreffenden Flächeneinheit an jeder gewünschten Stelle anordnen und sie fest in die Flächeneinheit einbauen,, Allgemein gesprochen gehört zu der Anschlußvorrichtung 84 ein Gehäuse 86 mit einem Boden 88, in den mindestens zwei Kontaktstifte 90 und 90a eingebaut sind, deren freie Enden spitz zulaufen_e Innerhalb des Gehäuses 86 sind die oberen Enden dieser Kontaktstifte mit den Kontakten einer auf bekannte Weise ausgebildeten Steckdose 92 oder dergleichen zum Verteilen von Betriebs- und/oder Signalenegle verbunden. Um die Anschlußvorrichtung 84 an der beliebig gewählten Stelle einzubauen, bringt man auf die Vorrichtung eine nach unten wirkende Kraft auf, um die Kontaktstifte 90 und 90a in die Flächeneinheit hineinzudrücken, so daß sie die leitfähigen und die nicht leitfähigen Schichten durchdringen. Gemäß Fig. 6, wo die Anschlußvorrichtung 84 in ihrer Einbaulage gezeigt ist, weist der Kontaktstift 90 längs seines Schaftes einen leitfähigen Abschnitt 94 auf, der mit der oberen LüLtfähigen Schicht 26 zusammenarbeitet, bei der es sich vorzugsweise um die elektrisch neutrale Schicht handelt. Der andere Kontaktstift 90a weist einen leitfähigen Abschnitt 96 auf, der seinem unteren Ende näher benachbart ist und mit der unteren leitfähigen Schicht 28 zusammenarbeitet, bei der as sich vorzugsweise um die Schicht handelt, der eine Phase der BetrLebsenergie zugeführt wird. Gemäß Fig» 7 und 8 haben die Kontaktstifte 90 und 90a eine allgemein zylindrische Form, und sie sind aus einem haltbaren Metall hergestellt. Am oberen Ende weist jeder Kontaktstift einen zylindrischen Abschnitt 98 von größerem Durchmesser auf, der als Erdungskontakt mit der geerdeten oberen leitfähigen Schicht j6 zusammenarbeitet. Auch an den leitfähigen Abschnitten 94 und 96 ist der metallische Werkstoff der Kontaktstifte zugänglich, so daß ein guter elektrischer

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Kontakt mit den zugehörigen leitfähigen Schienten hergestellt werden.kairru Oberhalb und unterhalb dieser leitfähigen Abschnitte sind die Kontakt stifte, mit einem isolierenden Werkstoff 100j z. B. einem Oxid, einem Polymerisat, einem keramischen Werkstoff oder dergleichen, überzogen. Längs der Achse jedes Kontaktstiftes erstreckt sich ein Kanal 102,' von kleinem Durchmesser, der zu einem Querkanal 104 führt, welcher gemäß Figo. 8 am unteren Ende des Kontaktstiftes an zwei Öffnungen mündet. Diese Kanäle dienen dazu, über die Kontakt- \ stifte "in die betreffende Flächeneinheit 10 ein Dichtungsmittel einzuleiten, wenn die Anschlußvorrichtung 84 entfernt werden soll, um an einem anderen Punkt angeordnet zu werdeno

Fig. 6 zeigt Teile zweier Flächeneinheiten 10, die Bestandteile einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Verteilen von Betriebs- und Signalenergie bilden,, Gemäß Fig. 6 sind die Flächeneinheiten direkt auf einem Boden 48 angeordnet, der aus Beton, Holz oder einem beliebigen anderen Material· bestehen kann_o In manchen Fällen können die Flächeneinheiten gleichzeitig einen Zwischenboden bilden, wenn man sie direkt auf Bodenträgern oder anderen Bauelementen anordnet» Nachdem die Flächeneinheiten mit Hilfe von Schrauben 46 oder dergleichen befestigt und die benötigten Yerbindungsvorrichtuiigen 50a und 50b eingebaut worden sind, kann die gesamte durch die Flächeneinheiten gebildete Zone gemäß FIg₀ 6 mit einem Teppich 106 oder einem anderen dekorativen Bodenbelag bedeckt werden. Hierauf ist es möglich, die mit den Kontaktstiften versehenen Anschlußvorrichtungen 84 überall dort einzubauen, wo in der Nähe von Geräten, Fernsprechern oder dergleichen Betriebs- und/oder Signalenergie benötigt wird. Die Kontaktstifte 90 und 90a der Anschlußvorrichtung 84 gewährleisten einen guten und zuverlässigen elektrischen Kontakt mit den zugehörigen leitfähigen Schichten 26, 28 und 36 der betreffenden Flächeneinheiten.

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Dort, wo die Erfindung angewendet wird, ist es nur noch in einem minimalen Ausmaß erforderlich, im Boden Kanäle oder dergleichen zum Aufnehmen elektrischer Leitungen vorzusehen, und wenn zusätzliche Energieverbraucher aufgestellt oder schon -vorhandene Energieverbraucher an einer anderen Stelle angeordnet werden sollen, braucht man nur die betreffende Anschlußvorrichtung 84 aus der betreffenden Flächeneinheit herauszuziehen und sie an der gewünschten anderen Stelle wieder mit ihren Kontaktstiften in die« gewünschte Flächeneinheit einzuführen.

Ansprüche:

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Claims

ANSPEÜCHE

Ιο/ Flächenförmige Anordnung zum Terteilen elektrischer Energie, gekennzeichnet durch mehrere Flächeneinheiten (lO), die einander benachbart und elektrisch miteinander verbunden sind, und von denen jede mindestens zwei innere leitfähige Schichten (26, 28) aufweist, die von sie voneinander trennenden dielektrischen Schichten (30, 32, 34) überdeckt sind, Vorrichtungen (l8, 24, 20, 22) zum Zuführen elektrischer Energie zu den leitfähigen Schichten mindestens einer der Fläheneinheiten sowie durch Anschlußvorrichtungen (84), die an beliebig gewählten Punkten auf mindestens einer der Flächeneinheiten angeordnet sind und dazu dienen, den leitfähigen Schichten elektrische Energie zu entnehmen·

2· Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Anschlußvörrichtung (84) nach Art einer Sonde ausgebildet ist und Eontaktstifte (9O₉ 90a) aufweisen, die zum Eindringen in. die betreffende Flächeneinheit (10) bringbar sind, um Kontakte mit den leitfähigen Schichten (26, 28) herzustellen»

3 ο Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Flächeneinheit (10) eine mittlere dielektrische Schicht (30) aufweist, die die beiden inneren leitfähigen Schichten (26, 28) voneinander trennt, ferner eine auf der Oberseite der einen leitfähigen Schicht angeordnete dielektrische Schicht (32), eine auf der Unterseite der anderen leitfähigen Schicht angeordnete untere dielektrische Schicht (34) sowie eine die obere dielektrische Schicht überdeckende obere äußere leitfähige Schicht (36) und eine die untere dielektrschB Schicht überdeckende untere äußere leitfähige Schicht (38)·

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4· Anordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k β η η i~ zeichnet, daß die Flächeneinheiten (10) auf dem tragenden Boden (48) eines Gebäudes so angeordnet sind, daß einander "benachbarte Händer benachbarter Flächeneinheiten jeweils durch einen Abstand getrennt sind, daß langgestreckte, zum Niederhalten der Flächeneinheiten dienende Leisten (44) vorhanden sind, die mit Randabschnitten einander benachbarter Flächeneinheiten zusammenarbeiten, und daß Befestigungsvorrichtungen (46) vorhanden sind, die dazu dienen, die Leisten an dem tragenden Boden des Gebäudes zu befestigen.

5· Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Leisten (44) und die obere äußere leitfähige Schicht (36) aus verschiedenen Werkstoffen bestehen, so daß sich die Lage der Trennfugen zwischen miteinander verbundenen Flächeneinheiten (10) ermitteln läßt»

6· Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Flächeneinheiten (10) längs ihrer oberen äußeren Ränder Schultern (42) aufweisen, die Aussparungen abgrenzen, so daß die Leisten (44) nach ihrem Einbau an ihrer Oberseite im wesentlichen in Fluchtung mit den oberen Flächen der einander benachbarten Flächeneinheiten stehen.

7· Anordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß ein Randstreifen (40) vorhanden ist, der die Ränder jeder Flächeneinheit (10) über ihren ganzen Umfang umschließt und die oberen und unteren äußeren leitfähigen Schichten (36, 38) miteinander verbindet, so daß die Flächeneinheit vollständig von leitfähigem Werkstoff umschlossen ist, und daß die Ränder der innren leitfähigen Schichten (26, 28) gegenüber dem Randstreifen nach innen versetzt sind.,

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8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren inneren leitfähigen Schichten (26, 28) aus einer Metallfolie mit einer Dicke von etwa 0,013 bis 0,150 mm bestehen.

9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die oberen und unteren inneren·leitfähigen Schichten (26, 28), aus einem metallischen Flachmaterial mit einer Dicke von etwa 0,15 bis 0,50 mm bestehen.

Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren leitfähigen Schichten (36, 38) aus einem metallischen Flachmaterial mit einer Dicke von etwa 0,15 bis 0,50 mm bestehen.

Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrischen Schichten (30, 32, 34) zwischen den leitfähigen Schichten als HolztafelB. ausgebildet sind·

12e Anordnung nach Anspruch 3, dadtirch gekennzeichnet, daß mindestens eine der dielektrischen Schichten zwischen den leitfähigen Schichten ein Flachmaterialstuck ist, das aus verdichteten, miteinander verbundenen Holzteilchen besteht.

13» Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine relativ dünne Schutzschicht (41) aus einem dielektrischen Werkstoff vorhanden ist, die die äußeren leitfähigen Schichten (36, 38) jeder Flächeneinheit (10) vollständig umschließt«

14. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k en η zeichnet, daß zu den Vorrichtungen zum Zuführen elektrischer Energie eine Betriebsenergie-Verteilungsvorrichtung (18)'gehört, ferner Kabel (20) zum Zuführen von Energie jeweils zu einer Gruppe (Cl, C2, 03) von Flächeneinheiten,

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(10), eine Vorrichtung (24) zum Umschalten und Steuern von Signalenergie und zum Überlagern der Signalenergie und der zugeführten Betriebsenergie, wobei die Flächeneinheiten innerhalb bestimmter Zonen in Form von Gruppen angeordnet sind, sowie Vorrichtungen (50a, 50b) zum Herstellen elektrischer Verbindungen zwischen einander benachbarten Flächeneinheiten innerhalb jeder Gruppe und Vorrichtungen (lOa), die dazu dienen, die verschiedenen Gruppen von Flächeneinheiten gegeneinander elektrisch zu isolieren.

15. Aus Schichten aufgebaute Flächeneinheit zur Verwendung bei einer flächenförmigen Anordnung zum Verteilen elektrischer Energie, gekennzei chnet durch zwei innere leitfähige Schichten (26, 28), eine diese leitfähigen Schichten voneinander trennende mittlere dielektrische Schicht (30), obere und untere dielektrische Schichten (32, 34), die die Oberseite der einen inneren leitfähigen Schicht und die Unterseite der anderen inneren leitfähigen Schicht überdecken, obere und untere äußere leitfähige Schichten (36, 38), die die Oberseite der oberen dielektrischen Schicht bzw. die Unterseite der unteren dielektrischen Schicht überdecken sowie durch am Umfang der Flächeneinheit angeordnete Verbindungsvorrichtungen (50a, 50b) zum Verbinden der inneren leitfähigen Schichten einander benachbarter gleichartiger Flächeneinheiten (10).

16. Flächeneinheit nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen äußeren Randstreifen (40) aus einem leitfähigen Werkstoff, der die oberen und unteren äußeren leitfähigen Schichten (36, 38) längs des ganzen Umfangs der Flächeneinheit (10) miteinander verbindet.

17. Flächeneinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren äußeren leitfähigen Schichten (36, 38) und der äußere Randstreifen (40)

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aus einem die oberen und unteren dielektrischen Schichten (32, 34) überdeckenden metallischen Plachmaterial bestehen_a

180 Flächeneinheit nach Anspruch 16, dadurch g e k e nnzeichnet, daß- die dielektrischen Schichten als Flachmaterialstücke aus Holz ausgebildet sind.

"19. Flächeneinheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren leitfähigen Schichten (26, 28) als Folien mit einer Dicke von etwa 0,013 bis 0,150 mm'ausgebildet sind, und daß die äußeren Ränder dieser ScMenten durch einen im wesentlichen gleichmäßigen Abstand von dem Randstreifen (4-0) getrennt sind, so daß die inneren leitfähigen Schichten gegenüber den äußeren leitfähigen Schichten (36, 38) der Flächeneinheit elektrisch isoliert sindo

20. Flächeneinheit nach Anspruch 16, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die innreren leitfähigen Schichten (26, 28) als metallische Flachmaterialstücke mit einer Dicke von etwa 0,15 bis 0,50 mm ausgebildet sind, und daß die äußeren Ränder dieser ScMchten durch einen im wesentlichen gleichmäßigen Abstand von dem äußeren Randstreifen (40) gebrennt sind, so daß die inneren leitfäMgen Schichten gegenüber uen äußeren leitfähigen ScMchten (36, 38) der Flächeneinheit elektrisch isoliert sind.

21g Flächeneinheit nach Anspruch 15». dadurch g e kennzeiti Ii ne t , daß zu den Y erbindungs vorrichtungen eine erste Terbiiidungsvorrichtiing (50a) an einem Rand der Flächeneinheit (LO) gehört, bei der bestimmte Teile der Flächeneinheit entfernt worden sind, um benachbarte Flächenteile der inneren LeitfäMgen Schichten (26, 28) zugänglich zu machen, ferner eine zweite Verbindungsvorrichtung (50b) an einem anderen Rand der Flächeneinheit, daß die zweite Verbindungsvorrichtung durch oinen senkrechten Abstand getrennte

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leitfähige Verbindungsstreifen (68, 70) aufweist, die an den Rändern der zugehörigen inneren leitfähigen Schichten befestigt sind und ihnen gegenüber nach außen ragen, um mit benachbarten Flächenteilen der ersten Verbindungsvorrichtung einer benachbarten Flächeneinheit zusammenzuarbeiten, sowie Einrichtungen (52, 60), die die äußeren leitfähigen Schichten (36, 38) benachbarter Flächeneinheiten miteinander verbinden, wenn die erste oder die zweite VerMndungavo rri chtung in Eingriff mit einer dazu passenden Verbindungsvorrichtung einer anderen Flächeneinheit gebracht wird.

22. Flächeneinheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verbindungsvorrichtung (5Oa) und die zweite Verbindungsvorrichtung (50b) nach außen ragende Zungenabschnitte (52, 60) aufweisen, die es ermöglichen, zueinander passende Sungenabschnitte von Verbindungsvorrichtungen benachbarter Flächeneinheiten mit einander zu verbinden, und die die Einrichtungen zum Verbinden der äußeren leitfuhigen Schichten (36, 38) benachbarter Flächeneinheiten bilden.

23. Flächeneinheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeder der Verbindungsvorrichtungen (50a, 50b) ein nach außen vorspringender unterer Abschnitt (54, 62) gehört, und daß diese Abschnitte zusammen mit den Zungenabochnitten (52, 60) eine die Verbindungsstreifen (68, 70) enthaltende umschließung bilden, und daß in dieser Umschließung oine die Verbindungsstreifen umgebende Vergußmasse (?Ö) vorhanden ist.

24. Flächeneinheit nach Anspruch 23» ' g e k e η η zeichne t durch ein Abdeckungsteil (80), das sich über die Umschließung und die Vergußmasse (78) erstreckt

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■und sie vollständig überdeckt und die Ränder "benachbarter Flächeneinheiten (10) überlappt, sobald die Verbindungsvorrielrfrungen (50a, 50b) der benachbarten Flächeneinheiten in Eingriff miteinander gebracht worden sind.

Der Patentanwalt:

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