EP1862725A2 - Leuchte mit einer Mehrzahl von modularen Bauteilen - Google Patents

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Publication number
EP1862725A2
EP1862725A2 EP07450097A EP07450097A EP1862725A2 EP 1862725 A2 EP1862725 A2 EP 1862725A2 EP 07450097 A EP07450097 A EP 07450097A EP 07450097 A EP07450097 A EP 07450097A EP 1862725 A2 EP1862725 A2 EP 1862725A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
luminaire according
components
voltage
congruent
modular components
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07450097A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1862725A3 (de
Inventor
Aleksander Vujanic
Marek Soucek
Dusan Vujanic
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IMA Integrated Microsystems Austria GmbH
Original Assignee
IMA Integrated Microsystems Austria GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by IMA Integrated Microsystems Austria GmbH filed Critical IMA Integrated Microsystems Austria GmbH
Publication of EP1862725A2 publication Critical patent/EP1862725A2/de
Publication of EP1862725A3 publication Critical patent/EP1862725A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/06—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being coupling devices, e.g. connectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • F21S2/005—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction of modular construction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V21/00—Supporting, suspending, or attaching arrangements for lighting devices; Hand grips
    • F21V21/005—Supporting, suspending, or attaching arrangements for lighting devices; Hand grips for several lighting devices in an end-to-end arrangement, i.e. light tracks

Definitions

  • the invention relates to a lamp with a plurality of modular components, which at least partially contain or have light sources and are connectable to each other in different relative rotational positions and have electrical contacts.
  • the CH 693242 A5 shows and describes a light body with multiple plug connection.
  • the substantially cube-shaped basic body shown contains a light source and, in addition to a plug to cube surfaces, which have no plug connection, corresponding sockets, so that a mating of a plurality of such cube-shaped base elements with simultaneous electrical connection of the cube-shaped base body is made possible to a composite luminous body.
  • the respective electrical plug contacts and sockets must be able to transmit the entire power required by the luminaire in a plurality of such basic elements, so that in particular when arranging a large number of such light body and when using low-voltage bulbs with large cable cross-sections and high currents must be expected.
  • the FR 2191072 shows and describes a pluggable modular lamp, in which the individual interconnectable support body for the lighting means via a mechanical and electrical connection are pivotally connected relative to each other.
  • a pluggable modular lamp in which the individual interconnectable support body for the lighting means via a mechanical and electrical connection are pivotally connected relative to each other.
  • the invention now aims to provide a lamp of the type mentioned above with a plurality of modular components, in which complex structures can be formed with a large number of components using small and correspondingly easy-to-build components, the necessary mechanical Stability as well as the safe electrical contact should be guaranteed.
  • the inventive construction essentially consists in that the modular components of polyhedra are formed with at least two congruent surfaces, wherein at least two congruent surfaces in the position corresponding to the covering position have effective mechanical locking members.
  • simple cuboids or cubes also naturally have a plurality of congruent surfaces.
  • these connecting surfaces but only centrally arranged mechanical connector must absorb all forces and at the same time ensure the required electrical connection or simple plug contacts connect a plurality of such components together, the choice of the geometry of the components is essentially limited to cubes or cuboid to a corresponding to ensure large support surface.
  • Projecting structures can only be mechanically balanced with certainty when mechanical interlocking members are engaged with each other at the surfaces to be joined, these mechanical interlocking members being completely independent of the electrical contacting.
  • a particularly high degree of mechanical stability can be ensured by the fact that the mechanical locking members at a greater radial distance from the center of the area of the adjacent congruent Surfaces are arranged as the electrical contacts, wherein preferably the mechanical locking members are arranged on circles within the lateral boundary of the congruent surfaces whose radius is greater than 25% of the edge length of the congruent surface.
  • a particularly preferred embodiment here is that the modular components of prisms are formed, the boundary surfaces of two isosceles right triangles, two square surfaces with a length of the catheter corresponding side length and a rectangular surface with the length of the catheter and the hypotenuse of the right-angled triangle corresponding sides are formed.
  • Such a prismatic design with triangular base and top surfaces makes it possible to design any structures with cantilevered arms, as they are desirable for desk lamps, for example, where it is only necessary that each of the components to be interconnected via congruent surfaces communicate with each other to ensure the desired aesthetics.
  • the training is therefore made so that the two square surfaces have connecting means for fixing adjacent modular components in each case by 90 ° rotatable position.
  • a simple locking by rotating adjacent modular components relative to each other can be achieved in that the connecting means arranged in the manner of a bayonet closure on a square surface Hook, which engage behind circular arc-shaped recesses of the other square surface, are formed, wherein advantageously the square surfaces have electrical contacts or openings for the passage of electrical conductors.
  • the design is advantageously such that, in addition to mechanical connecting links and electrical components Contacts for the voltage or power supply have at least one electrical contact for a data line and that at least a part of the components comprises a microcontroller for executing a program or control commands, which is addressable via the data line.
  • Such a design also makes it possible to separately control not only individual modular components and use as a lighting device, but also to take over a number of other tasks in the context of automation and remote control of space-specific processes.
  • the training is advantageously made so that the components with voltage transformers for reducing the supply voltage and low-voltage lighting, in particular LEDs are equipped.
  • a base unit with a programmable switching mechanism is provided, which is connectable via the data line (s) with the microcontrollers of the modular components, wherein naturally the formation is preferably made so that the electrical contacts in a plurality of relative rotational positions of the components to each other are connectable.
  • the training is such that the components have a recognition logic for the position of the data line and / or the power supply lines and thus the rotational position of the components, said for the already mentioned further-reaching tasks in the context of the automation of processes in a room, the training is preferably made such that at least a part of the modular components of lamps different electrical or electronic components such as Fans, sensors for temperature and / or humidity, air ionizers, motion detectors, smoke detectors contains.
  • training is preferably made such that the base unit comprises an oscillator for generating with respect to the mains frequency higher frequency AC voltage than voltage or power supply, said for a control and a replacement of measured values fed back to the base station via the data bus, the training can be carried out in a simple manner such that the base unit has an indicator for signals triggered and / or received via the data line.
  • FIG. 1 is a schematic view of a lamp according to the invention, which is composed of a plurality of modular components
  • Figure 2 is a plan view of two adjacent segments in a rotational position, which does not yet correspond to the mechanical lock
  • Figure 3 is a plan view corresponding to 4 shows a schematic circuit diagram for the electronics of the base station
  • FIG. 5 shows a schematic circuit diagram for the electronic components contained in the respective modular components.
  • a base part 1 can be seen, with which a plurality of modular components 2 is connected.
  • the modular components 2 are formed in the embodiment of Figure 1 geometrically substantially equal and prismatic, wherein the mutually facing and interconnected surfaces are each formed by square surfaces. Such square surfaces can be brought by rotation by 90 ° to cover, so that a plurality of different terminals of the individual elements 2 relative to each other is possible and different geometric configurations can be produced.
  • 1 in this case has modular components which have a base 3 formed by an isosceles right-angled triangle and facing quadratic surfaces 4, wherein the edge length of the square surfaces 4 a corresponds in each case to the length of the catheters of the isosceles right-angled triangle 3 and each not imaginary for the connection of adjacent elements imaginary surface is rectangular, one of the sides of this rectangle corresponds to the length of the hypotenuse b, the other side of this rectangle in turn corresponds to the length of the catheter a.
  • FIG 4 the structure and the circuit of the electronic components of the base part are now shown schematically.
  • a power transformer can be seen, which reduces the mains voltage to a voltage which can be considered harmless in case of direct contact.
  • Such a power transformer can reduce the voltage to, for example, 48 volts.
  • a hinted in Graetz circuit rectifier can be seen.
  • the DC voltage obtained in this way is converted by means of an oscillator 10 to a higher frequency than would correspond to the mains frequency, so that at the output of the oscillator 10, for example, voltages applied with a frequency of 2 to 10 kHz.
  • a transistor 11 is connected as a power driver, so that the power supply with the frequency defined by the oscillator via the terminals 12 and 13 can be distributed to other modular components.
  • An alternative solution for electrical supply according to the invention consists in the use of a de-energized DC power supply, e.g. 50V / 5A, which are brought to the required modular operating voltage by integrated in each modular component DC-DC converter (DC / DC converter).
  • a de-energized DC power supply e.g. 50V / 5A
  • DC / DC converter each modular component DC-DC converter
  • a microcontroller 14 is further included, which is supplied via the lines 15 and 16 with voltage or current.
  • 17 an input / output line is indicated, via which the microcontroller 14 can be programmed accordingly.
  • a keyboard can be connected to the line 17, which can be designed, for example, as a USB bus, or a corresponding program can be imported from another computer into the microcontroller 14.
  • 18 schematically a display device, for example in the form of an LCD display, visible, with which the programs running respectively the respective status can be displayed.
  • the commands are forwarded via the input / output data line 19 to further modular components, signals received via this line 19, for example temperature or humidity values, can be read out again via the display unit 18.
  • the electronic components of the respective modular components are shown schematically in FIG.
  • the power supply lines 20 and 21 applied to the contacts 12 and 13 of the base unit are in turn connected to a transformer 22. With 23 again operated in Graetzscrien rectifier is visible.
  • the microcontroller 24 receives its signals via the data line 19, wherein adjacent modular components are integrated into the data bus via the further connection 25 of this data line.
  • the microcontroller 24 controls in the embodiment of Figure 5 via a driver 26 an LED 27, wherein 28 denotes a corresponding resistor.
  • the LED 27 can now be operated, for example, as a flashing light or else, with the appropriate choice of the illuminant, be moved in different colors to emit light.
  • the processing of further signals can also take place with the microcontroller 24 via corresponding input / output lines.
  • a temperature reading of a temperature sensor, a humidity reading, a brightness reading, or the like. be processed in the microcontroller 24 and are provided via the data lines 19 and 25 other modular components or the base unit available.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Bei einer Leuchte mit einer Mehrzahl von modularen Bauteilen (2), welche wenigstens teilweise Leuchtmittel enthalten oder aufweisen und in unterschiedlichen relativen Drehlagen miteinander verbindbar sind sowie elektrische Kontakte aufweisen, sind die modularen Bauteile (2) von Polyedern mit wenigstens zwei kongruenten Flächen (4) gebildet, wobei die wenigstens zwei kongruenten Flächen (4) in der der Deckungslage entsprechenden Position wirksame mechanische Verriegelungsglieder (5,6) aufweisen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Leuchte mit einer Mehrzahl von modularen Bauteilen, welche wenigstens teilweise Leuchtmittel enthalten oder aufweisen und in unterschiedlichen relativen Drehlagen miteinander verbindbar sind sowie elektrische Kontakte aufweisen.
  • Die CH 693242 A5 zeigt und beschreibt einen Lichtkörper mit mehrfacher Steckverbindung. Der gezeigte, im wesentlichen würfelförmige Grundkörper enthält ein Leuchtmittel und zusätzlich zu einem Stecker an Würfelflächen, welche keine Steckverbindung aufweisen, entsprechenden Buchsen, sodass ein Zusammenstecken einer Mehrzahl derartiger kubusförmiger Grundelemente unter gleichzeitiger elektrischer Verbindung der würfelförmigen Grundkörper zu einem zusammengesetzten Leuchtkörper ermöglicht wird. Die jeweiligen elektrischen Steckkontakte und Buchsen müssen bei einer Mehrzahl derartiger Grundelemente die gesamte von der Leuchte benötigte Leistung übertragen können, sodass insbesondere bei Anordnung einer großen Anzahl derartiger Lichtkörper und bei Verwendung von Niedervoltleuchtmitteln mit großen Leitungsquerschnitten und hohen Stromstärken gerechnet werden muss. Insgesamt ergibt sich dadurch eine Begrenzung in der Anzahl der möglichen miteinander verbindbaren Elemente, sofern die Baumaße nicht übermäßig vergrößert werden sollen. Aufgrund des Umstands, dass die elektrischen Steckverbindungen gleichzeitig auch alle mechanischen Kräfte aufnehmen müssen, können bei einer derartigen Ausbildung nicht beliebige komplexe Gebilde, und insbesondere nicht Leuchten mit auskragenden Armen ohne Gefahr der Beschädigung der elektrischen Verbinder ausgebildet werden.
  • Die FR 2191072 zeigt und beschreibt eine zusammensteckbare modulare Leuchte, bei welcher die einzelnen miteinander verbindbaren Tragkörper für die Leuchtmittel über eine mechanische und elektrische Verbindung relativ zueinander schwenkbar verbindbar sind. Bei einer derartigen Ausbildung sind entsprechend stabile und damit große mechanische Verbinder erforderlich, um eine sichere mechanische Lagerung in der jeweils gewünschten Schwenkposition zu ermöglichen, wobei gleichzeitig über derartige Verbindungen der jeweils geforderte elektrische Kontakt mit entsprechend dick dimensionierten elektrischen Leitern gewährleistet sein muss, wenn eine größere Anzahl derartiger Leuchtelemente miteinander verbunden werden sollen.
  • Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Leuchte der eingangs genannten Art mit einer Mehrzahl von modularen Bauteilen zu schaffen, bei welcher unter Verwendung von kleinen und entsprechend leicht bauenden Bauteilen auch aufwändige Strukturen mit einer großen Anzahl von Bauteilen ausgebildet werden können, wobei die notwendige mechanische Stabilität ebenso wie die sichere elektrische Kontaktierung gewährleistet sein soll.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße Ausbildung im wesentlichen darin, dass die modularen Bauteile von Polyedern mit wenigstens zwei kongruenten Flächen gebildet sind, wobei wenigstens zwei kongruente Flächen in der der Deckungslage entsprechenden Position wirksame mechanische Verriegelungsglieder aufweisen. Prinzipiell weisen naturgemäß auch einfache Quader oder Würfel eine Mehrzahl von kongruenten Flächen auf. Solange an diesen Verbindungsflächen aber lediglich mittig angeordnete mechanische Verbinder alle Kräfte aufnehmen müssen und gleichzeitig die geforderte elektrische Verbindung sicherstellen müssen oder einfache Steckkontakte eine Mehrzahl derartiger Bauteile miteinander verbinden, bleibt die Wahl der Geometrie der Bauteile im wesentlichen auf Würfel oder Quader beschränkt, um eine entsprechend große Abstützfläche zu gewährleisten. Auskragende Strukturen lassen sich erst dann mit Sicherheit mechanisch ausbalancieren, wenn an den miteinander zu verbindenden Flächen mechanische Verriegelungsglieder miteinander in Eingriff stehen, wobei diese mechanischen Verrieglungsglieder völlig unabhängig von der elektrischen Kontaktierung ausgebildet sind. Ein besonders hohes Maß an mechanischer Stabilität lässt sich dadurch sicherstellen, dass die mechanischen Verriegelungsglieder in größerem radialen Abstand von der Flächenmitte der benachbarten kongruenten Flächen angeordnet sind als die elektrischen Kontakte, wobei vorzugsweise die mechanischen Verriegelungsglieder auf Kreisen innerhalb der seitlichen Begrenzung der kongruenten Flächen angeordnet sind, deren Radius größer ist als 25 % der Kantenlänge der kongruenten Fläche. Mit einer derartigen Ausbildung wird durch den entsprechenden Abstand der mechanischen Verriegelungsglieder voneinander eine statisch korrekte Basis aufgespannt, mit welcher auch bei kleinbauenden und einfachen Verriegelungsgliedern große Kräfte, und insbesondere Kippkräfte, sicher aufgenommen werden können. Die mechanischen Verriegelungsglieder sind auf diese Weise in der Lage, auch außermittige Kräfte sicher aufzunehmen, ohne dass die elektrischen Verbinder hierbei überbeansprucht werden.
  • Eine besonders bevorzugte Ausbildung besteht hier darin, dass die modularen Bauteile von Prismen gebildet sind, deren Begrenzungsflächen von zwei gleichschenkeligen rechtwinkeligen Dreiecken, zwei quadratischen Flächen mit einer der Länge der Katheten entsprechenden Seitenlänge und einer rechteckigen Fläche mit den der Länge der Katheten und der Hypothenuse des rechtwinkeligen Dreiecks entsprechenden Seiten gebildet sind. Eine derartige prismatische Ausbildung mit dreieckigen Grund- und Deckflächen erlaubt es, beliebige Konstruktionen auch mit auskragenden Armen, wie sie beispielsweise für Schreibtischleuchten wünschenswert sind, auszubilden, wobei es lediglich erforderlich ist, dass jeweils die miteinander zu verbindenden Bauteile über kongruente Flächen miteinander in Verbindung stehen, um die gewünschte Ästhetik sicherzustellen. Mit Vorteil ist die Ausbildung daher so getroffen, dass die zwei quadratischen Flächen Verbindungsmittel zum Festlegen benachbarter modularer Bauteile in jeweils um 90° verdrehbarer Lage aufweisen.
  • Eine einfache Verriegelung durch Verdrehen benachbarter modularer Bauteile relativ zueinander lässt sich dadurch erzielen, dass die Verbindungsmittel nach Art eines Bajonettverschlusses mit an einer quadratischen Fläche angeordneten Haken, welche kreisbogenförmige Ausnehmungen der anderen quadratischen Fläche hintergreifen, ausgebildet sind, wobei mit Vorteil die quadratischen Flächen elektrische Kontakte oder Durchbrechungen für die Durchführung von elektrischen Leitern aufweisen.
  • Um nun insbesondere bei besonders komplexen Strukturen die Möglichkeit zu schaffen, dass komplexen Beleuchtungssituationen Rechnung getragen werden kann und tatsächlich die in der richtigen Orientierung angeordneten Bauteile als Leuchtmittel zum Einsatz gelangen, ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, dass die Bauteile neben mechanischen Verbindungsgliedern und elektrischen Kontakten für die Spannungs- bzw. Stromversorgung wenigstens einen elektrischen Kontakt für eine Datenleitung aufweisen und dass wenigsten ein Teil der Bauteile einen Mikrokontroller zur Ausführung eines Programms oder von Steuer- oder Regelbefehlen aufweist, welcher über die Datenleitung adressierbar ist. Eine derartige Ausbildung erlaubt es darüber hinaus, nicht nur einzelne der modularen Bauteile gesondert anzusteuern und als Beleuchtungseinrichtung zu nutzen, sondern auch eine Reihe von weiteren Aufgaben im Rahmen einer Automatisierung und einer Fernsteuerung von raumspezifischen Abläufen zu übernehmen. Um vor allen Dingen bei einer großen Anzahl von derartigen Bauteilen die entsprechende Energieversorgung auch mit kleinen Leiterquerschnitten zu gewährleisten, ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, dass die Bauteile mit Spannungswandlern zur Verringerung der Versorgungsspannung und Niedervoltleuchtmitteln, insbesondere LED's, ausgestattet sind. Vorzugsweise ist hierbei eine Basiseinheit mit einem programmierbaren Schaltwerk vorgesehen, die über die Datenleitung(en) mit den Mikrokontrollern der modularen Bauteile verbindbar ist, wobei naturgemäß die Ausbildung bevorzugt so getroffen ist, dass die elektrischen Kontakte in einer Mehrzahl von relativen Drehlagen der Bauteile zueinander miteinander verbindbar sind.
  • Für die gezielte Ausleuchtung einzelner Stellen eines Raums und das Ansteuern der entsprechenden Leuchtmittel ist es besonders vorteilhaft, wenn die Ausbildung so getroffen ist, dass die Bauteile eine Erkennungslogik für die Position der Datenleitung und/oder der Stromversorgungsleitungen und damit der Drehlage der Bauteile aufweisen, wobei für die bereits erwähnten weiter reichenden Aufgaben im Rahmen der Automatisierung von Abläufen in einem Raum die Ausbildung bevorzugt so getroffen ist, dass wenigstens ein Teil der modularen Bauteile von Leuchtmitteln verschiedene elektrische oder elektronische Bauteile wie z.B. Lüfter, Sensoren für Temperatur und/oder Feuchtigkeit, Luftionisatoren, Bewegungsmelder, Rauchmelder enthält.
  • Zur weiteren Verringerung der erforderlichen Leiterquerschnitte für die Übertragung der entsprechenden Energie bei einer großen Anzahl von miteinander verbundenen modularen Bauteilen ist die Ausbildung bevorzugt so getroffen, dass die Basiseinheit einen Oszillator zur Erzeugung von gegenüber der Netzfrequenz höherfrequenter Wechselspannung als Spannungs- bzw. Stromversorgung aufweist, wobei für eine Kontrolle und eine Ablösung von über den Datenbus an die Basisstation zurückgeführten Messwerten die Ausbildung in einfacher Weise so getroffen sein kann, dass die Basiseinheit eine Anzeige für über die Datenleitung ausgelöste und/oder empfangene Signale aufweist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigen Fig.1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Leuchte, welche aus einer Mehrzahl modularer Bauteile zusammengesetzt ist, Fig.2 eine Draufsicht auf zwei benachbarte Segmente in einer Drehlage, welche noch nicht der mechanischen Verriegelung entspricht, Fig.3 eine Draufsicht entsprechend der Fig.2 in der der Verriegelungslage entsprechenden Drehlage, Fig.4 ein schematisches Schaltungsbild für die Elektronik der Basisstation und Fig.5 ein schematisches Schaltungsbild für die in den jeweiligen modularen Bauteilen enthaltenen elektronischen Bauteile.
  • In Fig.1 ist ein Basisteil 1 ersichtlich, mit welchem eine Mehrzahl von modularen Bauteilen 2 verbunden ist. Die modularen Bauteile 2 sind bei der Ausbildung nach Fig.1 geometrisch im wesentlichen gleich und prismatisch ausgebildet, wobei die einander zugewandten und miteinander verbundenen Flächen jeweils von quadratischen Flächen gebildet sind. Derartige quadratische Flächen lassen sich durch Verdrehung um jeweils 90° zur Deckung bringen, sodass eine Mehrzahl von verschiedenen Anschlüssen der einzelnen Elemente 2 relativ zueinander möglich ist und unterschiedliche geometrische Konfigurationen herstellbar sind. Die Ausbildung nach Fig.1 weist hierbei modulare Bauteile auf, welche einen von einem gleichschenkeligen rechtwinkeligen Dreieck gebildete Basis 3 und einander zugewandt quadratische Flächen 4 aufweisen, wobei die Kantenlänge der quadratischen Flächen 4 a jeweils der Länge der Katheten des gleichschenkeligen rechtwinkeligen Dreiecks 3 entspricht und jeweils nicht für die Verbindung benachbarter Elemente gedachte Fläche rechteckig ausgebildet ist, wobei eine der Seiten dieses Rechtecks der Länge der Hypothenuse b entspricht, wobei die andere Seite dieses Rechtecks wiederum der Länge der Kathete a entspricht.
  • In Fig.2 und 3 sind einander zugewandte quadratische Flächen mit den Kantenlängen a ersichtlich, wobei in der in Fig.2 dargestellten Drehlage hakenförmige Vorsprünge 5 der einen der beiden Flächen 4 in kreissegmentförmige Ausnehmungen 6 der anderen der beiden quadratischen Flächen 4 eingreifen. Durch Verdrehen des die hakenförmigen Klauen 5 tragenden modularen Bauteils in Richtung des Pfeils 7 gelangen die quadratischen Flächen 4 in eine deckungsgleiche Lage, wie dies in Fig.3 dargestellt ist. Die jeweils frei liegenden klauenförmigen Verriegelungsglieder 5 können anschließend in kreisbogenschlitzförmigen Ausnehmungen weiterer modularer Bauteile verriegelt werden. Eine derartige Verriegelungslage für zwei Segmente ist in Fig.3 dargestellt.
  • In Fig.4 sind nun schematisch der Aufbau und die Schaltung der elektronischen Bauteile des Basisteils ersichtlich. Mit 8 ist hierbei ein Netztransformator ersichtlich, welcher die Netzspannung auf eine Spannung herabsetzt, welche bei unmittelbarer Berührung als unbedenklich gelten kann. Ein derartiger Netztransformator kann die Spannung beispielsweise auf 48 Volt reduzieren. Mit 9 ist ein in Graetzschaltung angedeuteter Gleichrichter ersichtlich. Die auf diese weise gewonnene Gleichspannung wird mittels eines Oszillators 10 auf eine höhere Frequenz umgesetzt, als dies der Netzfrequenz entsprechen würde, sodass am Ausgang des Oszillators 10 beispielsweise Spannungen mit einer Frequenz von 2 bis 10 kHz anliegen. Ein Transistor 11 ist als Leistungstreiber geschaltet, sodass die Stromversorgung mit der vom Oszillator definierten Frequenz über die Klemmen 12 und 13 an weitere modulare Bauteile verteilt werden kann. Eine alternative Lösung zur elektrischen Versorgung besteht erfindungsgemäß in der Verwendung einer niedergespannten Gleichstromversorgung, z.B. 50V/5A, die durch in jedem modularen Bauteil integrierte Gleichspannungswandler (DC/DC-Konverter) auf die benötigte Modularbetriebsspannung gebracht werden.
  • In der Basiseinheit ist ferner ein Mikrokontroller 14 enthalten, welcher über die Leitungen 15 und 16 mit Spannung bzw. Strom versorgt ist. Mit 17 ist eine Ein-/Ausgabeleitung bezeichnet, über welche der Mikrokontroller 14 entsprechend programmiert werden kann. Zu diesem Zweck kann an die Leitung 17, welche beispielsweise als USB-Bus ausgeführt sein kann, eine Tastatur angeschlossen werden oder aber ein entsprechendes Programm von einem weiteren Computer in den Mikrokontroller 14 eingespielt werden. Mit 18 ist schematisch eine Anzeigevorrichtung, beispielsweise in Form eines LCD-Displays, ersichtlich, mit welcher die jeweils ausgeführten Programme bzw. der jeweilige Status angezeigt werden kann. Die Befehle werden über die Ein-/Ausgangsdatenleitung 19 an weitere modulare Bauteile weitergeleitet, wobei über diese Leitung 19 empfangene Signale, beispielsweise Temperatur- oder Feuchtigkeitswerte, wiederum über die Anzeigeeinheit 18 ausgelesen werden können.
  • Die Elektronikbauteile der jeweiligen modularen Bauteile sind schematisch in Fig.5 ersichtlich. Die an den Kontakten 12 und 13 der Basiseinheit anliegenden Stromversorgungsleitungen 20 und 21 sind hierbei wiederum mit einem Transformator 22 verbunden. Mit 23 ist wiederum ein in Graetzschaltung betriebener Gleichrichter ersichtlich. Der Mikrokontroller 24 empfängt seine Signale über die Datenleitung 19, wobei über den weiteren Anschluss 25 dieser Datenleitung benachbarte modulare Bauteile in den Datenbus integriert werden.
  • Der Mikrokontroller 24 steuert bei der Ausbildung nach Fig.5 über einen Treiber 26 eine LED 27, wobei mit 28 ein entsprechender Widerstand bezeichnet ist.
  • Je nach dem dem Mikrokontroller 24 mitgeteilten Programm kann nun die LED 27 beispielsweise als Blinklicht betrieben werden oder aber bei entsprechender Wahl des Leuchtmittels in unterschiedlichen Farben zur Lichtemission bewegt werden. Alternativ kann aber mit dem Mikrokontroller 24 über entsprechende Ein-/Ausgabeleitungen auch die Verarbeitung weiterer Signale erfolgen. So können beispielsweise ein Temperaturmesswert eines Temperaturfühlers, ein Feuchtigkeitsmesswert, ein Helligkeitsmesswert od.dgl. im Mikrokontroller 24 verarbeitet werden und über die Datenleitungen 19 bzw. 25 anderen modularen Bauteilen bzw. der Basiseinheit zur Verfügung gestellt werden.

Claims (16)

  1. Leuchte mit einer Mehrzahl von modularen Bauteilen (2), welche wenigstens teilweise Leuchtmittel enthalten oder aufweisen und in unterschiedlichen relativen Drehlagen miteinander verbindbar sind sowie elektrische Kontakte aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die modularen Bauteile (2) von Polyedern mit wenigstens zwei kongruenten Flächen (4) gebildet sind, wobei die wenigstens zwei kongruenten Flächen (4) in der der Deckungslage (7) entsprechenden Position wirksame mechanische Verriegelungsglieder (5,6) aufweisen.
  2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Verriegelungsglieder (5,6) in größerem radialen Abstand von der Flächenmitte der benachbarten kongruenten Flächen (4) angeordnet sind als die elektrischen Kontakte.
  3. Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Verriegelungsglieder (5,6) auf Kreisen innerhalb der seitlichen Begrenzung der kongruenten Flächen (4) angeordnet sind, deren Radius größer ist als 25 % der Kantenlänge der kongruenten Flächen (4).
  4. Leuchte nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die modularen Bauteile (2) von Prismen gebildet sind, deren Begrenzungsflächen von zwei gleichschenkeligen rechtwinkeligen Dreiecken (3), zwei quadratischen Flächen (4) mit einer der Länge der Katheten entsprechenden Seitenlänge und einer rechteckigen Fläche mit den der Länge der Katheten und der Hypothenuse der rechtwinkeligen Dreiecke (3) entsprechenden Seiten gebildet sind.
  5. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei kongruenten, insbesondere quadratischen Flächen (4) Verbindungsmittel zum Festlegen benachbarter modularer Bauteile (2) in jeweils um 90° verdrehter Lage aufweisen.
  6. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel nach Art eines Bajonettverschlusses mit an einer quadratischen Fläche (4) angeordneten Haken (5), welche kreisbogenförmige Ausnehmungen (6) der anderen quadratischen Fläche (4) hintergreifen, ausgebildet sind.
  7. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die kongruenten, insbesondere quadratischen Flächen (4) elektrische Kontakte oder Durchbrechungen für die Durchführung von elektrischen Leitern (15,16,17,19,20,21) aufweisen.
  8. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (2) neben mechanischen Verbindungsmitteln und elektrischen Kontakten für die Spannungs- bzw. Stromversorgung wenigstens einen elektrischen Kontakt für eine Datenleitung (17,19) aufweisen und dass wenigsten ein Teil der Bauteile (2) einen Mikrokontroller (14,24) zur Ausführung eines Programms oder von Steuer- oder Regelbefehlen aufweist, welcher über die Datenleitung (17,19) adressierbar ist.
  9. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (2) mit Spannungswandlern zur Verringerung der Versorgungsspannung und Niedervoltleuchtmitteln, insbesondere LEDs (27), ausgestattet sind.
  10. Leuchte nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Basiseinheit (1) mit einem programmierbaren Schaltwerk (14) vorgesehen ist, das über die Datenleitung(en) (17,19) mit den Mikrokontrollern (24) der modularen Bauteile (2) verbindbar ist.
  11. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kontakte in einer Mehrzahl von relativen Drehlagen der Bauteile (2) zueinander miteinander verbindbar sind.
  12. Leuchte nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (2) eine Erkennungslogik für die Position der Datenleitung(en) (17,19) und/oder der Stromversorgungsleitungen (15,16,20,21) und damit der Drehlage der Bauteile (2) aufweisen.
  13. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der modularen Bauteil (2) verschiedene elektrische oder elektronische Bauteile wie z.B. Lüfter, Sensoren für Temperatur und/oder Feuchtigkeit, Luftionisatoren, Bewegungsmelder, Rauchmelder enthält.
  14. Leuchte nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiseinheit (1) einen Oszillator (10) zur Erzeugung von gegenüber der Netzfrequenz höherfrequenter Wechselspannung als Spannungs- bzw. Stromversorgung aufweist.
  15. Leuchte nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiseinheit eine Gleichspannungsquelle bereitstellt, die die modularen Bauteile (2) durch in den modularen Bauteilen (2) integrierte Gleichspannungswandler versorgt.
  16. Leuchte nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiseinheit (1) eine Anzeige (18) für über die Datenleitungen (17,19) ausgelöste und/oder empfangene Signale aufweist.
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