EP0621439A1

EP0621439A1 - Lichtbandanordnung

Info

Publication number: EP0621439A1
Application number: EP93106399A
Authority: EP
Inventors: Jürgen Brüggemann; Helmuth Zahnbrecher
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Osram SBT GmbH
Priority date: 1993-04-20
Filing date: 1993-04-20
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2013-04-20
Also published as: ATE161934T1; EP0621439B1; DE59307945D1

Abstract

Zur Bestückung von Leuchteneinsätzen mit elektrischen oder auch mechanischen Bauelementen (3) werden einheitlich Federbügel (4) als Befestigungselemente verwendet, die in das Profil eines Tragbleches (2) des Leuchteneinsatzes rastend eingreifen. Das wannenförmige Tragblechprofil weist randseitig eine seitlich nach innen laufende Schulter (22) als Anlagefläche an die Tragschiene (1) der Lichtbandanordnung sowie am oberen Rand eine nach innen in spitzem Winkel abgebogene Seitenkante (23) auf. Die Federbügel (4) besitzen aus ihren Seitenwänden ausgeschnittene und abgewinkelte Rastnasen (41), die im montierten Zustand die Seitenkanten (23) des Tragbleches (2) hintergreifen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtbandanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine derartige Lichtbandanordnung ist aus EP-A1-0 486 714 bekannt. Dort ist eine im Profil U-förmig ausgebildete Tragschiene für ein Lichtband beschrieben, das im gewerblichen Bereich Anwendung finden soll. Bei dieser bekannten Anordnung ist die bereits die Durchgangsverdrahtung für das Lichtband aufnehmende Tragschiene so ausgebildet, daß sie an den freien Enden ihrer Seitenwände, d. h. der U-Schenkel, Leuchteneinsätze von unterschiedlicher, auf die handelsüblichen Dimensionen von Leuchtstofflampen abgestimmter Länge, aber auch Einsätze für andere Leuchtenformen aufnehmen kann. Die bekannte Lösung beschreibt im einzelnen, wie Steckverbindungen solcher Leuchteneinsätze mit der in der Tragschiene vorgesehenen Durchgangsverdrahtung wirtschaftlich herzustellen sind. Auf konstruktive Einzelheiten, wie die Leuchteneinsätze selbst auszugestalten sind, wird in der Beschreibung der bekannten Lösung nicht eingegangen.
Nun sind Lichtbandanordnungen insbesondere für die Anwendung im gewerblichen Bereich Großserienprodukte, bei denen es von seiten des Herstellers auf eine kostengünstige Massenfertigung, von seiten des Anwenders oder Kunden auf eine einfache, möglichst werkzeuglose und schnelle Montage, gegebenenfalls auch Demontage von Einzelteilen eines solchen Lichtbandes ankommt. Dabei soll dem Anwender bei einer möglichst geringen Anzahl von Grundelementen eine hohe Flexibilität bei der Gestaltung solcher Lichtbänder zur Lösung bestimmter, individueller Beleuchtungsaufgaben geboten werden. Herstellungstechnisch gesehen, ist es für den vorliegenden Fall wichtig, daß wegen der Flexibilität eines solchen Beleuchtungssystemes erforderliche unterschiedliche Leuchteneinsätze dennoch mit einfachen Mitteln und möglichst mit immer den gleichen Herstellungs- und Montageschritten bei hohen Qualitätsanforderungen einfach und kostengünstig fertiggestellt werden können. Im Hinblick auf einen Leuchteneinsatz bedeutet dies, daß auf einem Grundelement, hinfort als Tragblech bezeichnet, in unterschiedlicher Weise für die jeweils vorgesehenen Leuchtmittel Lampenfassungen festgelegt werden müssen. Weiterhin müssen die notwendigen elektrischen bzw. elektronischen Bauteile angeordnet werden. Schließlich ist die Gesamtanordnung fertig zu verdrahten, so daß mit einem bestückten Leuchteneinsatz eine vormontierte Einheit gegeben ist, die an Ort und Stelle einfach an der Tragschiene der Lichtbandanordnung zu befestigen ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lichtbandanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der Leuchteneinsätze vorgesehen sind, die sich in einer Großserie besonders wirtschaftlich herstellen lassen, wobei insbesondere die Bestückung der Leuchteneinsätze für alle zu befestigenden Bauteile mit Ausnahme der Lampenfassungen von einer Seite her erfolgt und unabhängig von der Art der jeweiligen Bauteile in immer gleicher Weise möglich ist.
Bei einer Lichtbandanordnung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Während man bei bekannten Anordnungen für unterschiedliche Bauteile eines solchen Leuchteneinsatzes unterschiedliche Befestigungsarten vorsah, die insbesondere auf die Art des jeweiligen Bauteiles abgestimmt waren, geht die Erfindung von der Grundüberlegung aus, daß es möglich sein muß, alle elektrischen bzw. elektronischen Bauteile wie Steckerfassungen, Vorschaltgeräte, Kondensatoren, mechanische Befestigungsmittel und dergleichen an einem Grundelement des Leuchteneinsatzes, dem Tragblech, in gleicher Weise zu befestigen, so daß im Grunde für die Montage all dieser Bauelemente mindestens ähnliche, wenn nicht gleiche Montageschritte wiederholt oder simultan ausgeführt werden, die die Fertigungstechnologie wesentlich vereinfachen. Weiterhin hat diese Lösung den Vorteil, daß dann auch eine solche Montage in einem vorgegebenen Taktraster durchgeführt werden kann, da vorzugsweise alle Montageschritte nach demselben Schema verlaufen.
Als Lösung für dieses Problem wird ein Tragblech der Leuchteneinsätze verwendet, das je nach Typ unterschiedlich lang sein kann, aber immer dasselbe Querschnittsprofil aufweist. Im Querschnitt weist das Tragblech ein flaches, im wesentlichen U-förmig gestaltetes symmetrisches Profil auf. Dabei bilden Schenkel dieses U-förmigen Profiles die Seitenwände des Tragbleches. Diese besitzen je eine parallel zur Bodenfläche des Tragbleches nach innen gezogene Schulter, die bei der Montage eines Leuchteneinsatzes die Anlageflächen für die Schenkelenden der ebenfalls U-förmig ausgebildeten Tragschiene bilden. Weiterhin sind die freien Enden dieser Seitenwände nach innen abgewinkelt, was nicht nur eine Versteifung des Tragbleches bedeutet, sondern vielmehr und darüber hinaus eine Möglichkeit bietet, den inneren Rand dieser Seitenwände als Anlagefläche für Befestigungselemente zu benutzen. Aus diesem Grunde weist dieser abgebogene Rand schräg nach innen und steht somit von der Außenfläche der Seitenwand des Tragbleches um einen vorgegebenen spitzen Winkel ab.
Dieses Tragblechprofil, das bei allen Leuchteneinsätzen identisch ist, bildet die Voraussetzung für die gleichartige Befestigung aller elektrischen, elektronischen, gegebenenfalls auch mechanischen Bauelemente des Leuchteneinsatzes mit Ausnahme der Fassungsstecker für die Leuchtmittel. Letztere müssen, systembedingt, auf der von der Tragschiene abgewandten Fläche des Leuchteneinsatzes montiert sein. Als Befestigung der genannten Bauelemente wird nun ein und derselbe Typ von Federbügel eingesetzt. Er ist so gestaltet, daß er von der offenen Seite des Tragblechprofiles her darauf aufsetzbar ist, unter elastischer Verformung beim Eindrücken in das Profil einschnappt und sich dann selbst arretierend durch Hintergreifen des abgewinkelten inneren Randes verrastet. Wegen der unterschiedlichen Abmessungen der zu befestigenden Bauteile ist es nicht möglich, einen identischen Federbügel für alle Bauelemente zu verwenden. Dennoch sind alle Federbügel bezüglich der Rasteinrichtung konstruktiv identisch und damit auch alle Bauelemente in derselben Weise - bei automatischer Fertigung mit gleichartigen Werkzeugen in denselben Montageschritten - montierbar, was eine wesentliche Voraussetzung für einen hohen Automatisierungsgrad in der Fertigung bedeutet.
Weiterbildungen der Erfindung, weitere Vorteile und Eigenschaften der erfindungsgemäßen Lösung können der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen entnommen werden, die anhand der Zeichnung erfolgt. Dabei zeigt:

Figur 1 anhand eines schematischen Querschnittes durch eine Lichtbandanordnung das erfindungsgemäße Lösungsprinzip für die Befestigung von Bauteilen an einem Tragblech eines Leuchteneinsatzes mittels eines Federbügels,
Figur 2 eine Draufsicht des in Figur 1 dargestellten Federbügels,
Figur 3 und 4 je eine Ausführungsform für die Befestigung eines elektronischen Vorschaltgerätes bzw. einer Steckverbindung an dem Tragblech des Leuchteneinsatzes und
Figur 5 eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einem Detailausschnitt des Querschnittes des Tragbleches, dessen seitliche Randbereiche jeweils einen Kabelkanal zur Aufnahme der Verdrahtungskabel des bestückten Leuchteneinsatzes bilden.

In Figur 1 ist in einem Querschnitt schematisch der konstruktive Aufbau einer Lichtbandanordnung gezeigt. Sie enthalt die aus der einleitend genannten Literaturstelle EP-A1-0 486 714 bekannte Tragschiene 1 mit einem kastenförmigen Profil, das hier in Einbaulage, d. h. nach unten offen, dargestellt ist. Da dieses Bauteil im vorliegenden Fall als bekannt vorausgesetzt wird, braucht es nicht mehr im einzelnen beschrieben zu werden. Es genügt darauf hinzuweisen, daß diese Tragschiene U-förmige, nach innen abgebogene Seitenwände 11 aufweist, deren Scheitel Anlageflächen für Leuchteneinsätze bilden.
In einer Lichtbandanordnung sind solche Leuchteneinsätze zunächst einmal unterschiedlich lange Grundelemente zur Aufnahme von Leuchtstofflampen marktüblicher Längen, wobei jedes Grundelement für ein- oder mehrlampige Bestückung bestimmt sein kann. Bei einem vielseitigen, variablen Lichtbandsystem können aber auch spezielle Leuchteneinsätze beispielsweise zur Integration von Strahlern in das Lichtband vorgesehen sein.
Gemeinsam ist allen solchen Leuchteneinsätzen ein in Figur 1 im Schnitt dargestelltes Tragblech 2, dessen Profil eine flache, in Richtung auf die Tragschiene 1 hin offene Wanne mit ebener Bodenfläche 21 bildet. Dieses Tragblech 2 ist beidseitig nach oben zu Seitenwänden abgewinkelt, die in einem bestimmten Abstand von der Bodenfläche 21 und parallel dazu je eine nach innen in den Profilquerschnitt hineinragende Schulter 22 aufweisen. Diese Schultern 22 bilden die Auflagefläche des Tragbleches 2 eines Leuchteneinsatzes an die Seitenwände 11 der Tragschiene 1. Schließlich sind die oberen Ränder der Seitenwände des Tragbleches 2 nach innen so abgebogen, daß sich ein etwa V-förmig ausgebildeter nach unten geöffneter Wandabschluß des Tragblechprofiles mit einer nach innen weisenden, schräg abwärts zeigenden Seitenkante 23 ergibt.
Dieses beschriebene Profil wirkt zwar auf versteifend auf das bei langen Leuchtstofflampen entsprechend langgestreckte Tragblech 2 des Leuchteneinsatzes, diese Versteifung ist vorteilhaft, aber noch nicht die wesentliche Funktion der abgewinkelten Seitenkante 23. So dient dieses Profil - wie oben erwähnt - auch dazu, eine Anlagefläche zur Tragschiene 1 zu schaffen, noch vielmehr aber ist es eine Voraussetzung für die zweckmäßige, herstellungstechnisch optimierte und dennoch betriebssichere Befestigung der elektrischen, elektronischen, gegebenenfalls auch mechanischen Bauelemente eines Leuchteneinsatzes. Zu solchen Bauelementen zählen in bekannter Weise beispielsweise Kabelsteckverbinder ebenso wie Vorschaltgeräte, diskrete Kondensatoren usw.
All diese Bauelemente - abgesehen von Steckfassungen für die Lampen, die auf der in Figur 1 nach unten weisenden Rückseite des Tragbleches 2 montiert sein müssen - werden an dem Tragblech 2 auf derselben Seite angeordnet. Figur 1 zeigt im Prinzip und zur Klarstellung nur ein schematisch in strichpunktierten Linien angedeutetes Bauelement 3 sowie ein dessen Abmessungen angepaßtes, in seiner Grundfunktion aber in allen Ausführungsformen identisches Befestigungselement in Form eines Federbügels 4. Dabei handelt es sich um eine mehrfach abgewinkelte Blattfeder mit einer den Abmessungen des jeweiligen Bauelementes 3 entsprechenden Breite, die mit ihren Außenkonturen der Innenkontur des Tragblechprofiles angepaßt ist.
Dieser in Figur 2 in einer Draufsicht als Einzelteil dargestellte Federbügel 4 weist in seinen Seitenwänden mindestens je eine Rastnase 41 auf. Dabei handelt es sich in der dargestellten Ausführungsform um einen dreieckigen Lappen, der aus der Seitenwand des Federbügels 4 ausgeschnitten und herausgedrückt ist. Der Federbügel 4 ist so ausgeformt, daß das jeweilige Bauelement 3 in ihn von oben, gegebenenfalls auch in Richtung der die Zeichnungsebene durchstoßenden Längsachse einschiebbar ist und dann von ihm allseitig elastisch umfaßt ist.
Beim Bestücken des Leuchteneinsatzes wird der Federbügel 4 - je nach Ausführungsform mit bzw. ohne bereits eingelegtes Bauelement 3 - immer von oben her auf die Seitenkanten 23 des Tragbleches 2 aufgesetzt und in das Profil eingedrückt. Die nach innen weisenden Seitenkanten 23 des Tragbleches 2 wirken dabei zunächst als Auflaufflächen für die nach außen weisenden Unterkanten der Rastnasen 41 des Federbügels 4. Unter elastischer Verformung der Seitenwände des Federbügels 4 laufen die Unterkanten der Rastnasen 41 an den Seitenkanten 23 des Tragbleches 2 entlang und rasten schließlich, die Seitenkanten 23 hintergreifend, ein. Die schräg gestellte Oberkante der Rastnasen 41 sichert nicht nur, sich selbst arretierend, diese Rastposition, sondern bietet auch einen gewissen Toleranzausgleich, der den Federbügel 4 samt dem nun eingespannten Bauelement 3 sicher an dem Tragblech 2 positioniert. Zu erwähnen ist, daß diese Befestigungsart wegen der scharfkantigen Ausbildung der Auflagekanten der Rastnasen 41 gegebenenfalls auch - sofern notwendig - eine sichere Masseverbindung des entsprechenden Federbügels 4 mit dem Tragblech 2 schafft, womit die Möglichkeit gegeben ist, jedes Bauelement 3 einwandfrei zu erden.
Nach der Lehre der Erfindung ist auch wesentlich, daß die beschriebene Art der Befestigung der Bauelemente 3, mit denen der Leuchteneinsatz bestückt wird, grundsätzlich identisch ist. Unvermeidlich wegen der unterschiedlichen Bauelementeabmessungen ist es aber, daß die verwendeten Federbügel voneinander abweichende, bauteilbedingte Abmessungen haben.
Daß dies kein Nachteil zu sein braucht, wird anhand der Ausführungsformen nach Figur 3 bzw. 4 demonstriert. Figur 3 zeigt dabei einen Federbügel 42, der den Querschnittsabmessungen eines elektronischen Vorschaltgerätes 32 angepaßt ist. In diesem Fall ist der Federbügel 42 so ausgebildet, daß er das eingelegte Vorschaltgerät 32 von oben umgreift, während der in Figur 1 dargestellte, für die Aufnahme eines diskreten Kondensators bestimmte Federbügel nach oben offen ist.
In Figur 4 ist ein Federbügel 43 für eine Steckverbindung gezeigt. In dieser Darstellung ist angedeutet, daß eine mehradrige Stromschiene 5 an einem eingezogenen Wulst 12 am Boden der Tragschiene 1 angeordnet ist. Wie in der vorgenannten EP-A1-0 486 714 näher beschrieben ist, werden die einzelnen Leuchteneinsätze über Steckkontakte 61 einer Steckerleiste 6 an diese Stromschiene 5 ankontaktiert. In diesem Fall ist die Steckerleiste auf einer abgekröpften Klammer 7 montiert, die ihrerseits in einem Federbügel 43 festgelegt ist.
Figur 5 illustriert eine weitere Eigenschaft des vorstehend anhand von Figur 1 beschriebenen Profils des Tragbleches 2 eines Leuchteneinsatzes. Die randseitige Ausbildung dient nicht nur der vorstehend beschriebenen Funktion, sondern hat darüber hinaus einen weiteren Verwendungszweck. Der von den Seitenwänden sowie den Seitenkanten 23 und der Bodenfläche 21 begrenzte Raum im Tragblechprofil bildet einen Kabelkanal 24 für die Aufnahme von Verdrahtungskabeln 7 des Leuchteneinsatzes. Um diese Verdrahtungskabel 7 in dem Kabelkanal 24 zu sichern, sind Kabelhalter 8 vorgesehen. Dabei handelt es sich um gestreckte Plastikelemente mit im Querschnitt nach Art eines Sternes angeordneten Längswänden 81. Aufgrund dieser zueinander rotationssymmetrisch versetzt angeordneten Seitenwände läßt sich der Kabelhalter 8 zwischen der Bodenfläche 21 des Tragbleches 2 und hinter den Seitenkanten 23 einspannen. Dabei legt er die Verdrahtungskabel 7 im Kabelkanal 24 klemmend fest.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele illustrieren, daß die Ausgestaltung des tragenden Profiles des Leuchteneinsatzes in vielfältiger Weise bei der Bestückung eines Leuchteneinsatzes, aber auch bei seiner Montage vor Ort nutzbar ist. Als ein weiteres Beispiel dafür sei darauf verwiesen, daß die definierten Anlageflächen jedes Leuchteneinsatzes an der Tragschiene 1 des Lichtbandes in Form der eingezogenen Schulter 22 eine Möglichkeit bieten, zwischen diese Anlageflächen - sofern notwendig - Dichtungen einzulegen und damit die Erfordernisse der Verwendung einer solchen Lichtbandanordnung in staubgeschützter, gegebenenfalls sogar staubdichter Ausführung zu erfüllen.

Claims

Lichtbandanordnung mit einer U-förmig ausgebildeten Tragschiene (1) für daran festzulegende Leuchteneinsätze, die ein Tragblech (2) aufweisen, das an der Tragschiene (1) lösbar zu befestigen ist und an dem seinerseits vormontiert Leuchtenbauteile (3) wie Lampenfassungen und elektrische Bauteile bereits verdrahtet angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragblech des Leuchteneinsatzes ein wannenförmiges Profil mit einer planen Bodenflache (21) und mit umgebördelten Seitenwänden aufweist, die in einem vorgegebenen Abstand von der Bodenfläche (21) eine nach innen gezogene Schulter (22) als Anlagefläche für ein Schenkelende (11) der Tragschiene besitzen und deren über der Schulter stehender Rand in Form einer Seitenkante (23) schräg nach innen ragend abgebogen ist und daß als Befestigungselemente für die innerhalb dieses Profilquerschnittes des Tragbleches anzuordnenden Bauelemente (3) jeweils ein Federbügel (4) vorgesehen ist, der das jeweilige Bauteil (3) U-förmig umfassend ausgebildet ist und dessen Seitenfläche je mindestens eine Rastnase (41) aufweisen, die bei aufgesetztem Federbügel die Seitenkanten (23) des Tragbleches rastend hintergreifen.
Lichtbandanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbügel (4) einteilig aus einem Federblech gefertigt ist.
Lichtbandanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastnasen (41) des Federbügels (4) lappenförmig aus seinen Seitenwänden ausgeschnitten und nach außen weisend abgewinkelt sind.
Lichtbandanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastnasen (41) dreieckförmig ausgebildet sind, wobei eine der beiden nach außen ragenden Dreieckseiten beim Aufsetzen des Federbügels (4) eine Auflaufkante auf das Tragblechprofil (z. B. 23) und die andere Dreieckseite die eigentliche Rastfläche am Innenrand des Tragblechprofiles bildet.
Lichtbandanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Schulter (22) und Seitenkante (23) des Tragblechprofiles jeweils einen randseitig liegenden Kabelkanal (24) zur Aufnahme von Verdrahtungskabeln (7) bilden.
Lichtbandanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kabelhalter (8) zum Festlegen der Verdrahtungskabel (7) vorgesehen ist, der unter elastischer Verformung randseitig am Tragblech (2) zwischen dessen Bodenfläche (21) und deren Seitenkanten (23) einspannbar ist.
Lichtbandanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelhalter (8) als langgestrecktes Plastikteil mit im Querschnitt sternförmig angeordneten Seitenwänden (81) ausgebildet ist, deren freie Enden sich im montierten Zustand an der Bodenfläche (21) des Tragbleches (2) abstützen bzw. eine der Seitenkanten (23) des Tragblechprofiles hintergreifen, wobei die verspannten, der Innnenwand des Tragbleches (2) zugekehrten Seitenwände des Kabelhalters die in den Kabelkanal (24) eingelegten Verdrahtungskabel (7) klemmend, jedoch lösbar festlegen.