EP3128223A1 - Beleuchtungsanordnung für stromschienen - Google Patents

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EP3128223A1
EP3128223A1 EP16179670.1A EP16179670A EP3128223A1 EP 3128223 A1 EP3128223 A1 EP 3128223A1 EP 16179670 A EP16179670 A EP 16179670A EP 3128223 A1 EP3128223 A1 EP 3128223A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
adapter
busbar
converter
assembly
board
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16179670.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Udo Bansbach
Dieter Albert
André Peries
Ingo Hellwig
Götz Dr. Spieß
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.)
Selux AG
Original Assignee
Selux AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Selux AG filed Critical Selux AG
Publication of EP3128223A1 publication Critical patent/EP3128223A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
    • F21S8/03—Lighting devices intended for fixed installation of surface-mounted type
    • F21S8/038—Lighting devices intended for fixed installation of surface-mounted type intended to be mounted on a light track
    • 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
    • F21V21/34—Supporting elements displaceable along a guiding element
    • F21V21/35—Supporting elements displaceable along a guiding element with direct electrical contact between the supporting element and electric conductors running along the guiding element
    • 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
    • F21V23/003—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array
    • F21V23/004—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array arranged on a substrate, e.g. a printed circuit board
    • F21V23/006—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array arranged on a substrate, e.g. a printed circuit board the substrate being distinct from the light source holder
    • 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
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R25/00—Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits
    • H01R25/14—Rails or bus-bars constructed so that the counterparts can be connected thereto at any point along their length
    • H01R25/142—Their counterparts

Definitions

  • Busbars have long been known and are widely used in buildings. Busbars are fixed and allow luminaires, control components, sockets and sensors of various types to be positioned variably in the room along the busbar. The attachment and removal is easy and without skilled personnel possible.
  • the busbar comprises a substantially U-shaped profile, for example made of aluminum. In the profile run power lines to power the components. Depending on the type of busbar also data lines for controlling the components may be provided.
  • FIG. 19 shows a prior art 3-phase three-phase current rail 10 with a prior art adapter 2.
  • a lamp, not shown, is suspended by the adapter.
  • the adapter is provided with a rotary latch 8 on a shaft which establishes contact with the neutral phase 0 when the shaft rotates clockwise.
  • a second rotary latch can be pulled out and turned clockwise with a knob 4 to make contact with phase 3.
  • button 4 is pressed in and clockwise rotation of the rotary latch is made contact with phase 1 and counterclockwise with phase 2.
  • a converter for generating the current required for this component.
  • a converter is essentially a circuit board with a plurality of electronic components.
  • the known adapters are handy and with a few simple steps to attach to the open side of the busbar and to contact.
  • a retractable adapter is in the EP 2 822 108 A1 disclosed.
  • the adapter has a housing which is retractable in a busbar.
  • the adapter has no converter or other electronic power supply unit.
  • the lamp or the electrical load can be fastened in the region of the open side of the busbar, so that the jointly mountable module is covered with adapter and electronic power supply unit.
  • An electronic power supply is when using lights with LEDs, for example, a converter.
  • the arrangement according to the invention has a retractable in the busbar assembly of adapter and electronic power supply device, which has no protrusions to the outside during installation. While the busbar so far only serves to accommodate power and data lines, it also acts as a receptacle for the electronic power supply unit. This makes it possible to realize continuous light bands directly on the busbar. The light bands are not interrupted by adapters, converters or other electronic power supply units. You also do not have to be suspended. It is understood that in addition to light strips, other electrical consumers, such as heating elements, sensors, controls, displays or the like can be attached directly to the busbar in this way. It is also possible to use conventional radiators with the inventive arrangement. Then, the collectively mounted assembly can be completely or partially provided with a diaphragm, so that it is no longer visible from the outside.
  • the arrangement according to the invention has the advantage that the busbar does not change. This means that already installed busbars do not need to be changed.
  • the dimensions of the board can be chosen so that they are fully retractable in addition to the adapters in the interior of the bus bar to any housing parts or a cover.
  • the lamp or the electrical consumer are at an upper edge of the open side of the busbar limiting edge.
  • the luminaire then directly adjoins the busbar.
  • the jointly mountable assembly preferably has two adapters which are separate in the longitudinal direction of the busbar and between which the electronic supply device is arranged. With the adapters, elongated luminaires can be electrically contacted and mechanically fastened. The intermediate space within the busbar can be used for the electronic supply unit. Alternatively, it is also possible to use only a one-piece adapter. In a further embodiment of the invention, it is provided to construct the two adapter parts in one piece to form long half-shells in order to receive the board directly in the middle area.
  • the one or more adapters and the electronic supply device may be connected to each other, arranged in a common housing or having common housing parts.
  • adapter housing and the housing of the electronic supply device may be provided on a common rail.
  • adapter and electronic power supply may also be provided with their own housings, which are firmly connected. It is only important that both the adapter, as well as the electronic power supply unit are retractable together in the interior of the busbar.
  • the housing such as an aluminum profile, is extended for receiving the board of the electronic supply device, for example, to accommodate more Konverteiplatinen or longer boards, for example, more LED circles can provide. This allowed two different light colors (cool white and warm white) to be controlled in order to produce "tunable white”.
  • Aluminum has the advantage that the power of an LED converter can be slightly higher, because the loss of heat energy is better dissipated.
  • At least one connector is provided, in which the lamp or the electrical consumer can be inserted, wherein each of the connectors is completely retractable in the busbar.
  • Electro-mechanical connectors allow the luminaire to be connected to the busbar mechanically as well as electrically. Such a connection can be made for example by a clip connection or with magnets.
  • the connectors may be provided on the longitudinally-facing ends of the commonly-assembled assembly. You are then on the short side of the adapter facing away from the electronic supply unit. Alternatively, the connectors between adapter and electronic power supply are provided. In a further alternative, the connectors are arranged in the housing of the adapter.
  • all connectors are on one side only.
  • the other side is e.g. held by magnets.
  • two-pin connectors are a particularly simple embodiment of the invention, other connectors with any number of poles can be used.
  • Busbars usually have not just a power line, but three-phase three-phase (L-L1, L2 and L3) and a neutral (N-type).
  • L-L1, L2 and L3 three-phase three-phase
  • N-type neutral
  • the electrical power required for different consumers varies. If several consumers are connected to the power rail, it makes sense to retrieve the power on different conductors. By selecting the L-conductor, the current strength and thus the power called up for a load on a conductor can to be selected. Accordingly, the retrieved power can be evenly distributed to all L-conductors. This avoids overloading a single conductor.
  • the contacts for establishing a contact with the power lines of the busbar are designed as a rotatable contact spring, which are fastened to a shaft rotatable about an axis extending perpendicular to the line direction of the power lines. If the adapter has a housing, then a slot can be provided for this purpose, through which the rotatable contact spring is moved outwards.
  • two contact springs are provided on the shaft, which are fixed angularly fixed to the shaft. Then can be made with a contact spring, the contact with a power line to an inner side of the busbar and by turning the shaft in a different angular position of the contact with a power line on the opposite inside of the busbar. In any case, an angular position is provided in which no contact spring has contact with a busbar. Then there is no contact spring to the outside and allows the installation and removal of the collectively assembled assembly. But it is also possible to use two shafts, each with a rotatable contact spring.
  • the shaft may be fully retractable in the bus bar and have a profile that is rotatable with a tool from the open side of the bus bar. This can be realized similar to a grub screw or a retractable head with a slot. As a tool then comes a screwdriver or with appropriate dimensions of the slot and a coin into consideration.
  • the shaft is axially displaceable from a first to a second position.
  • Commercially available busbars have two superimposed current conductors on each inner side. The four current conductors are virtually opposite each other in two levels. Due to the axial displacement, the shaft can be displaced so that the rotatable contact spring lies once in the first plane and once in the second plane. With the contact spring then one of the three L-conductor can be contacted safely. If the contact with the N conductor is to be made, the rotatable Contact spring in a mounting position without contact and be rotated into an operating position with contact. An axial displacement is not required.
  • a mechanical securing element is fixed to the shaft, which is rotatable from a first angular position to a second angular position, wherein the securing element is completely sunk in the first angular position in the adapter and projecting laterally from the adapter in the second angular position and mechanically engages the busbar.
  • the mechanical fuse element may be formed by an arm or a non-rotationally symmetric plate.
  • the module preferably has contacts for making contact with a data line extending in the bus bar.
  • a fuse is also preferably provided, which only allows the flow of current when the consumer is connected.
  • the fuse can be used in any of the provided adapters for both the N-contacts and the L-contacts.
  • FIG. 1 is a cross-section through a commercial power rail 10, which is sold commercially under the name "Eutrac”. This is exemplified here.
  • the invention can also be used with other busbars, such as those sold under the trade names “global”, "ASS” or “SLV”.
  • the bus bar 10 is substantially U-shaped, with the opening 12 facing downward in the illustration. Busbars can be laid on plaster. But they can also be integrated, for example, in a suspended ceiling. Then, in the lower level 14, have an outwardly extending edge on which the ceiling rests.
  • the bus bar 10 has a uniform cross section over the length. Accordingly, it can be inexpensively extruded from metal, such as aluminum. Depending on the requirements of the appearance of the rail is painted or anodized.
  • the inwardly projecting side 28 is blank. This bare surface 28 forms the protective conductor of the arrangement.
  • edges 18 On the opposite side is at the height of the edge 18 also an inwardly extending, horizontal edge 30 is provided. Both edges have an upwardly projecting projection 32 and 34 parallel to the inner walls 36 and 38. On the bottom 40 of the middle piece 42 between the legs 16 short, downwardly projecting projections 44 and 46 are formed. The projections 44 and 46 and the opposing projections 32 and 34 hold insulating profiles 48 and 50 made of plastic, which extend over the entire length of the bus bar 10.
  • the insulating profiles 50 and 48 extend along the inner walls 36 and 38. In the insulating profiles 48 and 50, two mutually insulated, superimposed receptacles are formed. In the recordings of the insulating profile 48, two current conductors 52 and 54 are made of copper.
  • two current conductors 56 and 58 are made of copper.
  • the current conductors 54 and 56 are at a height in an upper level.
  • the current conductors 52 and 58 are at a level in a lower level below the upper level.
  • FIG. 2 shows the bus bar 10 with an assembly 60 described below, which is completely recessed in the bus bar 10. Since the assembly 60 is completely recessed to a housing edge, an elongated lamp 62 with an LED strip of a plurality of LEDs 64 can be installed directly and without interruption to the underside 14 of the busbar fitting.
  • FIG. 3 shows the assembly 60 in assembled condition.
  • the assembly 60 comprises in the present embodiment, an electronic supply device in the form of a converter 66, two adapters 68 and 70 and an electro-mechanical connector 72. Further, mechanical connectors are provided in long lights to achieve mechanical stability. It can be seen that the converter 66 is slim and elongated compared to known converters. The converter 66 is disposed between the adapters 68 and 70. At the end of the adapter 68, a connector 72 can be seen, to which the lamp 62 can be connected.
  • FIG. 4 shows the arrangement FIG. 2 as an exploded view. It can be seen that the light 62 has plug 74, with which it can be plugged into the connector 72. This is in FIG. 5 again shown in detail.
  • the assembly 60 is inserted from below into the bus bar 10 and below attached manner described and the lamp 62 in the or - when using multiple connectors - the connector clipped.
  • the connectors are designed such that it is made at the first pressing with the appropriate connector on the lamp an electrical and mechanical connection and is released at the second pressing. Such connectors are commercially available on the website www.bjb.com.
  • the assembly 60 includes a converter 66 including housing 80.
  • a circuit board 76 with electronic components 78 is arranged in the housing 80.
  • the board plane of the board 76 runs vertically, parallel to the longitudinal direction of the busbar. It is understood that the directions described here refer to a bus bar that is open at the bottom. For example, if the bus bar has a lateral opening direction, the directions will change accordingly. In this case, the board would be in a horizontal plane.
  • the electronic components 78 are formed so flat that the converter 66 can be used with housing 80 in the relatively narrow opening of the bus bar 10.
  • FIG. 7 and FIG. 17 show the adapter 70 in detail.
  • the adapter 70 has a two-part housing 82. A portion of the housing 82 is in FIG. 17 omitted, so that the components are visible in the interior.
  • the housing 82 has clips 83 on the lateral edge, with which it can be clipped into the housing 80 of the converter 66. In this way, the parts of the assembly 60 are connected.
  • a shaft 84 is provided made of insulating plastic.
  • the shaft 84 is in the FIGS. 8 to 12 again shown in detail.
  • the shaft 84 has a widened head 86 at the lower end.
  • a slot 88 is provided in the head 86.
  • the slot 88 is in the FIGS. 7 . 8 and 12 clearly visible.
  • a tool such as a coin or a screwdriver can be introduced. With the tool, the shaft 84 can be rotated to a desired angular position.
  • the shaft 84 has two opposite longitudinal grooves 90 parallel to its longitudinal axis. These are in FIGS. 8 to 10 to recognize.
  • a mechanical securing element 92 is held against rotation.
  • the fuse element 92 is flat and substantially rectangular.
  • the short sides 94 of the rectangle are rounded.
  • a through-bore 96 is provided in the middle. With the through hole 96, the securing element 92 is pushed onto the shaft 84.
  • the throughbore 96 has two opposing inwardly projecting lugs 98. With the lugs 98, the securing element engages in the longitudinal grooves 90. In this way, the securing element 92 follows each rotation of the shaft 84.
  • the slot 88 extends in the longitudinal direction of the securing element 92.
  • the fuse element 92 projects out of the housing 82.
  • the assembly 60 is mechanically secured by the fuse element 92 in the busbar against falling out.
  • the fuse element 92 is held by the edges 18 and 30 of the bus bar 10.
  • the rounded sides of the fuse element 92 are recessed in the housing 82. The straight, longer sides do not jump. In this position, the assembly 60 can be inserted into the busbar 10.
  • a cuboid, insulating intermediate element 100 is inserted from above.
  • the intermediate element 100 is open at the top and bottom.
  • an upper shaft 102 is pushed with a rectangular passage.
  • the upper shaft 102 is made of insulating plastic. Due to the cuboid shape and the rectangular cross section of the passage, the upper shaft 102 follows the rotational movement of the shaft 84.
  • the upper shaft 102 has a lateral projection 104 on the side.
  • a rotatable with the shaft 84 contact spring 106 with an integrally formed thereon, U-shaped bracket 108 is inserted into the upper shaft and the intermediate member 100.
  • the contact spring 106 is made of highly conductive material, which is spring bronze in the present embodiment.
  • the contact spring 106 rests with the underside on the balcony-shaped projection 104.
  • the balcony-shaped projection 104 is formed on the upper shaft 102 so as to be aligned in the same direction as the The longitudinal direction of the securing element 92 and the slot 88 in the head 86 of the shaft 84.
  • the bracket 108 has at its free end a bent edge 110, with which it rests in a recess in the upper shaft 102. In this way, the contact spring 106 is held against rotation in the shaft 102.
  • the contact spring 106 therefore likewise follows a rotation of the shaft 84.
  • the upper shaft 102 has a circumferential annular groove 112 in the lower region. This is in FIG. 8, FIG. 10 and FIG. 11 to recognize.
  • a slider 114 made of plastic engages with a cup-shaped projection 116 in the annular groove.
  • the arrangement of upper shaft 102 and shaft 84 follows a movement of the slider in the axial direction. However, the slider 114 remains in its position upon rotation of the shaft 84 and the components attached thereto.
  • the housing 82 has at the bottom of a bore in which the head 86 of the shaft 84 is received.
  • the head 86 does not project beyond the lower surface of the housing 82 and is completely recessed. This is in FIG. 7 clearly visible.
  • three horizontal slots 122, 124 and 126 are provided in the housing 82. Through the bottom slot 122, the fuse element 92 can move.
  • the slots 124 and 126 are in the installed state in the planes of the current conductors 52, 54, 56 and 58.
  • the upper slot 124 is in the plane of the current conductors 54 and 56.
  • the lower slot 126 is in the plane of the current conductors 52 and 58th
  • slots are also provided in the same levels, which are not visible here.
  • a vertical slot 128 in the housing 82 is provided on both sides of each recess lying in a recess 130.
  • the shaft 84 with the components thereon now sits in the housing 82, that in each case a projection 118 on the slider 114 through the vertical slots 128, but not further than the depth of the recess 130 projects.
  • the slider and thus the entire shaft can be moved in the vertical direction. The movement takes place by a distance which is defined by the distance of the two planes in which the current conductors 52, 54, 56 and 58 lie.
  • the slot 88 is in a relation to the in FIG. 7 shown operating position rotated by 90 ° mounting position. Then, the contact spring 106 and the fuse element 92 are recessed in the housing.
  • the fourth conductor corresponds to the neutral conductor.
  • the conductor 52 corresponds to the L1 conductor.
  • the conductor 54 corresponds to the L2 conductor.
  • the conductor 56 corresponds to the L3 conductor.
  • the conductor 58 is the neutral.
  • the installer decides which of the conductors is to power the luminaire or the electrical consumer.
  • the upper shaft 102 is first brought to the selected axial position. For this purpose, the projection 118 is placed on the slider 114 up or down. In the lower position, the L1 conductor 52 is available. In the upper position, the L2 and L3 conductors 54 and 56 are available.
  • the assembly 60 is used. By rotation of the head 86 through an angle of 90 °, the assembly 60 can be mechanically secured. Depending on the direction of rotation then the selected conductor is contacted via the contact spring 106.
  • FIG. 2 shows the situation in which the contact spring 106 is contacted with the conductor 54. The current at the selected phase may be tapped at the edge or at the top shaft 102.
  • FIGS. 13 to 15 show the adapter 68.
  • the adapter 68 has a similar structure as the adapter 70. With this adapter, the neutral conductor is contacted. Instead of three horizontal slots only two horizontal slots 224 and 222 are provided. A securing element 192 protrudes beyond the wall of the housing 182 through the slot 222. In the housing 182 also sits a rotatable shaft 184, which can also be operated on a slot 188 with a tool. With the shaft 184, a contact spring 206 is operated similarly to the shaft 84. The contact spring 206 is held in an upper shaft 202. However, the contact spring 206 only needs to be moved in the lower level of the neutral conductor 58.
  • Both the adapter 68 for contact with the neutral conductor and the adapter 70 for contact with one of the three phase conductors is provided with a blocking slide 130 or 230.
  • the gate valve 230 is in FIG. 13 clearly visible.
  • the locking slide 230 is acted upon in the mounting position with the force of a spring 232, which pushes it upwards. In this position, rotation of the shaft 184 is blocked.
  • a projection 236 on the shaft 184 strikes a projection 234 on the gate valve 230.
  • the gate valve 230 is pressed down when installed in the bus bar 10, the projections 234 and 236 are no longer in a plane. Then, the shaft 184 can be rotated freely.
  • the gate valve 130 operates in the same manner in the adapter 70th
  • Both the contact with the neutral and the selected contact with the phase conductor are conducted from the upper shaft to the board 76 and the electronic components 78.
  • the arrangement is earthed via the protective conductor 28 to the busbar.
  • metal leaf springs 138 and 140 are provided, which ground the housing and the circuit board. Multiple metal leaf springs 138 and 140 are required because different bus bars provide the protective conductor 28 on different areas of the bus bars.
  • two contacts 140 and 142 are provided outside the housing 82 of the adapter 70. Via the contacts 140 and 142, data can be tapped from the data line 24 and fed to control electronics in the adapter 70. This is of course only required for busbars with data line 24.
  • the electronic components 78 on the board 76 include capacitors. These may possibly charge heavily. If the lamp is then connected to the converter, it can lead to high inrush currents, which damage the LEDs. Therefore, a spring loaded switch pin 144 is provided for switching the N contact.
  • the switching pin 144 protects against current and voltage overload of already under voltage converters later connecting the LEDs.
  • the switch pin 144 is pushed down by the spring. When the lamp 62 is plugged in, the switch pin is pushed up against the spring force.
  • the switching pin 144 has a laterally tapered projection 146. This projection is in FIG. 15 clearly visible. If the switching pin 144 up in FIG. 15 is moved, it presses with the inclined surface of the projection 146 a metal contact 148 to the side.
  • the switch pin is disposed in the adapter 70 and switches the contact to the L-conductor.
  • the arrangement operates as follows: First, the slider 114 is brought into the desired position. The assembly 60 is inserted into the bus bar and the shafts 84 and 184 are rotated through an angle of 90 °. Then, the assembly 60 is mechanically held in place with the securing members 92 and 192. The neutral conductor is contacted with the contact spring 206. The current flows over the selected L-conductor. Subsequently, the lamp 62 is inserted with the two-pin plug 74 in the connector 72. The lamp 62 is mechanically held in the electro-mechanical connector and electrically contacted. The light 62 is designed to cover the entire assembly 60. This is no longer visible from the outside. In this way, continuous light strips can be realized directly on the busbar.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Eine Beleuchtungsanordnung (60, 62) für Stromschienen (10) mit nach unten offenem, im wesentlichen U-förmigen Profil, in dem in Längsrichtung Stromleitungen (52, 54, 56, 58) verlaufen, enthaltend eine langgestreckte Leuchte (62) oder einen anderen elektrischen Verbraucher; einen Adapter (68, 70) mit Kontakten (106, 206) zum Herstellen eines Kontakts zu den Stromleitungen (52, 54, 56, 58) der Stromschiene (10), und einen Konverter (66) zum Anpassen der Spannung an die Erfordernisse des elektrischen Verbrauchers (62) mit elektronischen Bauteilen (78) auf einer Platine (76), wobei der Adapter (68, 70) und der Konverter (66) eine gemeinsame montierbare Baugruppe (60) bilden, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Platinenebene der Platine (76) des Konverters (66) senkrecht in der gemeinsam montierbaren Baugruppe (60) angeordnet ist; die gemeinsam montierbare Baugruppe (60) mit Adapter (68, 70) und Platine (76) in den Innenraum der Stromschiene (10) einsteckbar ist. Vorzugsweise ist die Leuchte (62) oder der elektrische Verbraucher im Bereich der offenen Seite der Stromschiene (10) befestigbar, so dass die gemeinsam montierbare Baugruppe (60) mit Adapter (68, 70) und Konverter (66) verdeckt wird.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanordnung für Stromschienen mit nach unten offenem, im Wesentlichen U-förmigem Profil, in dem in Längsrichtung Stromleitungen verlaufen, enthaltend:
    1. (a) eine langgestreckte Leuchte oder einen anderen elektrischen Verbraucher;
    2. (b) einen Adapter mit Kontakten zum Herstellen eines Kontakts zu den Stromleitungen der Stromschiene, und
    3. (c) ein elektronisches Versorgungsgerät zum Anpassen der Spannung an die Erfordernisse des elektrischen Verbrauchers mit elektronischen Bauteilen auf einer Platine, wobei der Adapter und das elektronische Versorgungsgerät eine gemeinsame montierbare Baugruppe bilden.
  • Stromschienen sind seit langem bekannt und werden vielfach in Gebäuden eingesetzt. Stromschienen werden fest verlegt und erlauben es, Leuchten, Steuerkomponenten, Steckdosen und Sensoren verschiedenster Art variabel im Raum entlang der Stromschiene zu positionieren. Das Anbringen und Entfernen ist einfach und ohne Fachpersonal möglich. Die Stromschiene umfasst ein im Wesentlichen U-förmiges Profil, z.B. aus Aluminium. In dem Profil verlaufen Stromleitungen zur Energieversorgung der Komponenten. Je nach Art der Stromschiene können auch noch Datenleitungen zur Steuerung der Komponenten vorgesehen sein.
    • Stand der Technik
  • In der DE3812465 C2 und DE 102 12 232 A1 ist eine Stromschiene beschrieben, die unter anderem unter der Bezeichnung "Eutrac" auf der Webseite www.eutrac.de vertrieben wird. Jede Komponente benötigt einen Adapter zum Herstellen der Verbindung zwischen Komponente und Stromkabel und Erzeugen einer geeigneten Stromversorgung. Ein Beispiel für einen Adapter ist in der Montageanleitung für den ElectronicMultiAdapter.LED beschrieben, die am 31. Juli 2015 auf der Internetseite http://www.eutrac.de/media/pdf/MT_5.595- 5. pdf veröffentlicht war. Die beigefügte Figur 19 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Stromschiene 10 mit 3-Phasen-Drehstrom mit einem Adapter 2 nach dem Stand der Technik. Eine nicht dargestellte Leuchte wird von dem Adapter abgependelt. Der Adapter ist mit einem Drehriegel 8 an einer Welle versehen, der bei Drehung der Welle im Uhrzeigersinn den Kontakt zur neutralen Phase 0 herstellt. Ein zweiter Drehriegel kann herausgezogen und mit einem Knopf 4 im Uhrzeigersinn gedreht werden, um Kontakt mit Phase 3 herzustellen. Bei Hereindrücken des Knopfs 4 und Drehen des Drehriegels im Uhrzeigersinn wird Kontakt mit Phase 1 und gegen den Uhrzeigersinn mit Phase 2 hergestellt.
  • In dem Gehäuse des Adapters 2 sitzt ein Konverter zum Erzeugen der für diese Komponente erforderlichen Stromstärke. Ein solcher Konverter ist im Wesentlichen eine Platine mit einer Vielzahl von elektronischen Bauteilen. Die bekannten Adaptoren sind handlich und mit wenigen Handgriffen an der offenen Seite der Stromschiene zu befestigen und zu kontaktieren.
  • Ein versenkbarer Adapter ist in der EP 2 822 108 A1 offenbart. Der Adapter hat ein Gehäuse, das in einer Stromschiene versenkbar ist. Der Adapter weist keinen Konverter oder sonstiges elektronisches Versorgungsgerät auf.
  • Es gibt Anwendungen, bei denen durchgängige Lichtbänder, beispielsweise aus LEDs, verwirklicht werden. Ein Beispiel für eine solche Anwendung ist die Beleuchtung von Regalen in Geschäften. Lichtbänder und Stecker werden beispielsweise auf der Webseite www.bjb.com unter der Bezeichnung "Linear Flat System" kommerziell vertrieben. Solche Lichtbänder sind für Stromschienen nicht vorgesehen.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine flexible und einfach zu installierende Beleuchtungsanordnung zu schaffen, die ein durchgängiges Lichtband direkt an einer Stromschiene ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass
    • (d) die Platinenebene der Platine des elektronischen Versorgungsgeräts senkrecht in der gemeinsam montierbaren Baugruppe angeordnet ist; und
    • (e) die gemeinsam montierbare Baugruppe mit Adapter und Platine in den Innenraum der Stromschiene einsteckbar ist.
  • Dabei kann die Leuchte oder der elektrische Verbraucher im Bereich der offenen Seite der Stromschiene befestigbar sein, so dass die gemeinsam montierbare Baugruppe mit Adapter und elektronischem Versorgungsgerät verdeckt wird.
  • Ein elektronisches Versorgungsgerät ist bei Verwendung von Leuchten mit LEDs beispielsweise ein Konverter. Anders als bekannte Vorrichtungen weist die erfindungsgemäße Anordnung eine in der Stromschiene versenkbare Baugruppe aus Adapter und elektronischem Versorgungsgerät auf, die beim Einbau keinerlei Vorsprünge nach außen hat. Während die Stromschiene bisher lediglich zur Aufnahme von Strom- und Datenleitungen dient, wirkt sie hier gleichzeitig als Aufnahme für das elektronische Versorgungsgerät. Dadurch wird es ermöglicht, durchgängige Lichtbänder direkt an der Stromschiene zu verwirklichen. Die Lichtbänder werden weder durch Adaptoren, noch durch Konverter oder andere elektronische Versorgungsgeräte unterbrochen. Sie müssen auch nicht mehr abgependelt werden. Es versteht sich, dass neben Lichtbändern auch andere elektrische Verbraucher, etwa Heizelemente, Sensoren, Steuerelemente, Anzeigen oder dergleichen auf diese Weise direkt an der Stromschiene befestigt werden können. Ebenso ist es möglich, herkömmliche Strahler mit der erfindungsgemäßen Anordnung zu verwenden. Dann kann die gemeinsam montierbare Baugruppe ganz oder teilweise mit einer Blende versehen werden, so dass es von außen nicht mehr sichtbar ist.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, dass sich die Stromschiene nicht verändert. Das bedeutet, dass bereits installierte Stromschienen nicht verändert werden müssen. Bei geeigneter Auswahl und Anordnung von flachen elektronischen Bauelementen auf der Platine des elektronischen Versorgungsgeräts können die Abmessungen der Platine so gewählt werden, dass sie neben den Adaptoren im Innenraum der Stromschiene bis auf eventuelle Gehäuseteile oder eine Abdeckung vollständig versenkbar sind.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung liegen die Leuchte oder der elektrische Verbraucher mit einem oberen Rand an dem die offene Seite der Stromschiene begrenzenden Rand an. Die Leuchte grenzt dann direkt an die Stromschiene an.
  • Vorzugsweise weist die gemeinsam montierbare Baugruppe zwei in Längsrichtung der Stromschiene getrennte Adapter auf, zwischen denen das elektronische Versorgungsgerät angeordnet ist. Mit den Adaptoren können langgestreckte Leuchten elektrisch kontaktiert und mechanisch befestigt werden. Der dazwischenliegende Bauraum innerhalb der Stromschiene kann für das elektronische Versorgungsgerät genutzt werden. Alternativ ist es auch möglich, nur einen einteiligen Adapter zu verwenden. Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, die beiden Adapterteile zu langen Halbschalen einteilig aufzubauen, um im Mittebereich die Platine direkt aufzunehmen.
  • Der oder die Adapter und das elektronische Versorgungsgerät können miteinander verbunden sein, in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein oder gemeinsame Gehäuseteile aufweisen. Beispielsweise können Adaptergehäuse und das Gehäuse des elektronischen Versorgungsgeräts an einer gemeinsamen Schiene vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ dazu können Adapter und elektronisches Versorgungsgerät auch mit eigenen Gehäusen versehen sein, die fest miteinander verbunden sind. Wichtig ist nur, dass sowohl Adapter, als auch das elektronische Versorgungsgerät gemeinsam im Innenraum der Stromschiene versenkbar sind. Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Gehäuse, etwa ein Aluminiumprofil, zur Aufnahme der Platine des elektronischen Versorgungsgeräts verlängert wird, um z.B. weitere Konverteiplatinen oder längere Platinen aufzunehmen die z.B. weitere LED Kreise versorgen können. Damit ließen sich zwei unterschiedliche Lichtfarben (kaltweiß und warmweiß) ansteuern um "tunable White" zu erzeugen.
  • Anstelle des Aluminiumprofils als Gehäuse für das elektronische Versorgungsgerät kann auch ein isolierendes Kunststoffprofil verwendet werden. Aluminium hat den Vorteil, dass die Leistung eines LED Konverters etwas höher liegen kann, weil die Verlust-Wärmeenergie besser abgeführt wird.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Steckverbinder vorgesehen, in welchen die Leuchte oder der elektrische Verbraucher einsteckbar ist, wobei jeder der Steckverbinder vollständig in der Stromschiene versenkbar ist. Über elektro-mechanische Steckverbinder kann die Leuchte sowohl mechanisch, als auch elektrisch an die Stromschiene angeschlossen werden. Eine solche Verbindung kann beispielsweise durch eine Klipsverbindung oder mit Magneten hergestellt werden. Die Steckverbinder können an den in Längsrichtung gesehenen Enden der gemeinsam montierbaren Baugruppe vorgesehen sind. Sie befinden sich dann an der kurzen, dem elektronischen Versorgungsgerät abgewandten Seite des Adapters. Alternativ sind die Steckverbinder zwischen Adapter und elektronischem Versorgungsgerät vorgesehen. Bei einer weiteren Alternative sind die Steckverbinder im Gehäuse der Adapter angeordnet. Bei besonders langgestreckten Leuchten oder elektrischen Verbrauchern ist es sinnvoll, einen elektro-mechanischen Steckverbinder und weitere mechanische Steckverbinder vorzusehen um mechanische Stabilität zu gewährleisten. In einer alternativen Ausführungsform befinden sich alle Steckverbinder auf nur einer Seite. Die andere Seite wird z.B. durch Magnete gehalten. Während zwei-polige Steckverbinder eine besonders einfache Ausgestaltung der Erfindung sind, können auch andere Steckverbinder mit beliebiger Polzahl verwendet werden.
  • Stromschienen haben üblicherweise nicht nur eine Stromleitung, sondern Drehstrom mit drei Phasen (L-Leiter L1, L2 und L3) und einem Nullleiter (N-Leiter). Die für unterschiedliche Verbraucher erforderliche elektrische Leistung ist unterschiedlich. Wenn mehrere Verbraucher an die Stromschiene angeschlossen werden, ist es sinnvoll die Leistung an verschiedenen Leitern abzurufen. Durch Auswahl des L-Leiters kann die Stromstärke und so die für einen Verbraucher abgerufene Leistung an einem Stromleiter ausgewählt werden. Entsprechend kann die abgerufene Leistung gleichmäßig auf alle L-Leiter verteilt werden. Dadurch wird die Überlastung eines einzelnen Leiters vermieden.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Kontakte zum Herstellen eines Kontakts zu den Stromleitungen der Stromschiene als drehbare Kontaktfeder ausgebildet, die an einer um eine um eine senkrecht zur Leitungsrichtung der Stromleitungen verlaufende Achse drehbare Welle befestigt sind. Wenn der Adapter ein Gehäuse aufweist, dann kann zu diesem Zweck ein Schlitz vorgesehen sein, durch den die drehbare Kontaktfeder nach außen bewegt wird.
  • Vorzugsweise sind zwei Kontaktfedern an der Welle vorgesehen, die winkelversetzt an der Welle befestigt sind. Dann kann mit einer Kontaktfeder der Kontakt mit einer Stromleitung an einer Innenseite der Stromschiene hergestellt werden und durch Drehen der Welle in eine andere Winkellage der Kontakt mit einer Stromleitung auf der gegenüberliegenden Innenseite der Stromschiene. In jedem Fall ist eine Winkellage vorgesehen, in der keine Kontaktfeder Kontakt mit einer Stromschiene hat. Dann steht keine Kontaktfeder nach außen vor und ermöglicht den Ein- und Ausbau der gemeinsam montierbaren Baugruppe. Es ist aber auch möglich zwei Wellen mit je einer drehbaren Kontaktfeder zu verwenden.
  • Die Welle kann vollständig in der Stromschiene versenkbar sein und ein Profil aufweisen, das mit einem Werkzeug von der offenen Seite der Stromschiene aus drehbar ist. Dies kann ähnlich wie bei einer Madenschraube oder über einen versenkbaren Kopf mit einem Schlitz verwirklicht werden. Als Werkzeug kommt dann ein Schraubendreher oder bei geeigneten Abmessungen des Schlitzes auch eine Münze in Betracht.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Welle von einer ersten in eine zweite Position axialverschieblich ist. Handelsübliche Stromschienen haben auf jeder Innenseite zwei übereinanderliegende Stromleiter. Die vier Stromleiter liegen quasi gegenüberliegend in zwei Ebenen. Durch die Axialverschiebung kann die Welle so verschoben werden, dass die drehbare Kontaktfeder einmal in der ersten Ebene und einmal in der zweiten Ebene liegt. Mit der Kontaktfeder kann dann einer der drei L-Stromleiter sicher kontaktiert werden. Wenn der Kontakt mit dem N-Leiter hergestellt werden soll, kann die drehbare Kontaktfeder in eine Montageposition ohne Kontakt und in eine Betriebsposition mit Kontakt gedreht werden. Dabei ist eine Axialverschiebung nicht erforderlich.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein mechanisches Sicherungselement an der Welle befestigt, welches von einer ersten Winkelposition in eine zweite Winkelposition drehbar ist, wobei das Sicherungselement in der ersten Winkelposition vollständig im Adapter versenkt ist und in der zweiten Winkelposition seitlich aus dem Adapter vorspringt und mechanisch in die Stromschiene eingreift. Das mechanische Sicherungselement kann von einem Arm oder einer nicht-rotationsymmetrischen Platte gebildet sein. Wenn die Welle gedreht wird um den elektrischen Kontakt herzustellen, wird gleichzeitig das Sicherungselement aus dem Adapter herausgedreht. Es greift dann beidseitig in eine Schiene oder einen nach innen ragenden Vorsprung auf der Innenseite der Stromschiene. Dadurch wird die gesamte Baugruppe mechanisch gegen Herunterfallen gesichert. Die Kontaktfedern können nicht abbrechen.
  • Bei einer Stromschiene mit Datenleitung, etwa DALI, weist die Baugruppe vorzugsweise Kontakte zur Herstellung eines Kontakts mit einer in der Stromschiene verlaufenden Datenleitung auf.
  • Zur Vermeidung von Stromspitzen durch den Verbraucher ist ferner vorzugsweise eine Sicherung vorgesehen, die den Stromfluss erst ermöglicht, wenn der Verbraucher angeschlossen ist. Die Sicherung kann in jedem der vorgesehenen Adapter, sowohl für die N-Kontakte als auch für die L-Kontakte verwendet werden.
  • Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
    • Fig. 1
    ist ein Querschnitt durch eine Stromschiene mit Stromleitern und Datenbus, die aus dem Stand der Technik bekannt ist.
    Fig.2
    ist ein Querschnitt durch die Stromschiene aus Figur 1 mit eingesetzter Baugruppe aus Adapter und Konverter und einer langgestreckten LED-Leuchte.
    Fig.3
    ist eine perspektivische Ansicht der gesamten Baugruppe ohne Stromschiene.
    Fig.4
    zeigt die Baugruppe aus Figur 3 mit Stromschiene und Leuchte als Explosionsdarstellung.
    Fig.5
    zeigt einen Endabschnitt der Baugruppe aus Figur 3 mit Stromschiene und Leuchte als Explosionsdarstellung im Detail.
    Fig.6
    ist eine perspektivische Darstellung der Baugruppe aus Figur 3 mit losgelösten Adaptoren, Steckerverbinder und Konverter.
    Fig.7
    ist eine perspektivische Darstellung eines Adapters im Detail.
    Fig.8
    zeigt die Welle mit drehbaren Kontaktfedern für den Adapter aus Figur 7 als Explosionsdarstellung.
    Fig. 9
    zeigt die Welle aus Figur 8 in zusammengesetztem Zustand.
    Fig. 10
    ist eine Seitenansicht der Welle aus Figur 8.
    Fig. 11
    ist eine Vorderansicht der Welle aus Figur 8.
    Fig. 12
    ist eine Ansicht von unten auf die Welle aus Figur 8.
    Fig. 13
    zeigt die Komponenten des Adapters aus Figur 6 mit geöffnetem Gehäuse.
    Fig. 14
    zeigt einen Adapter mit einer Welle, die nicht axialverschieblich ist.
    Fig. 15
    zeigt die Komponenten des Adapters aus Figur 14 ohne Gehäuse.
    Fig. 16
    zeigt eine Baugruppe mit Adapter und Konverter nach dem Stand der Technik.
    Fig. 17
    zeigt die Komponenten des Adapters aus Figur 7 mit geöffnetem Gehäuse.
    Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Figur 1 ist ein Querschnitt durch eine handelsübliche Stromschiene 10, die kommerziell unter dem Namen "Eutrac" vertrieben wird. Diese wird hier beispielhaft dargestellt. Die Erfindung lässt sich auch mit anderen Stromschienen, etwa die unter den Handelsnamen "global", "ASS" oder "SLV" vertrieben werden, verwenden. Die Stromschiene 10 ist im Wesentlichen U-förmig, wobei die Öffnung 12 in der Darstellung nach unten zeigt. Stromschienen können auf Putz verlegt werden. Sie können aber auch beispielsweise in eine abgehängte Decke integriert werden. Dann weisen Sie in der unteren Ebene 14 einen sich nach außen erstreckenden Rand auf, auf dem die Decke aufliegt. Im Übrigen hat die Stromschiene 10 einen über die Länge gleichmäßigen Querschnitt. Entsprechend kann sie kostengünstig aus Metall, beispielsweise aus Aluminium, extrudiert werden. Je nach Erfordernissen an das Erscheinungsbild ist die Schiene lackiert oder eloxiert.
  • Kurz vor dem Ende der nach unten ragenden Schenkel 16 erstreckt sich auf beiden Seiten auf der Innenseite jeweils ein Rand 18 in horizontaler Richtung. An einer Seite, links in Figur 1, ist der Rand 18 um 90° nach unten geknickt. Dadurch wird eine ebenfalls U-förmige Aufnahme gebildet. In der Aufnahme verläuft über die gesamte Länge der Stromschiene ein elektrisch isolierendes Kunststoffprofil 22. Das Kunststoffprofil 22 weist mittig einen durchgängigen Vorsprung 26 auf. Der Vorsprung 26 trennt zwei Mulden, in denen Datenleitungen 24 für einen Datenbus, etwa nach dem DALI-Standard, verlaufen. Die Datenleitungen 24 sind optional und bei Eutrac, nicht aber in jeder Stromschiene vorhanden.
  • An dem nach unten geknickten Schenkel 20 an dem Rand 18 ist die nach innen ragende Seite 28 blank. Diese blanke Fläche 28 bildet den Schutzleiter der Anordnung.
  • Auf der gegenüberliegenden Seite ist auf der Höhe des Randes 18 ebenfalls ein sich nach innen erstreckender, horizontaler Rand 30 vorgesehen. Beide Ränder weisen einen nach oben ragenden Vorsprung 32 und 34 parallel zu den Innenwandungen 36 und 38 auf. Auf der Unterseite 40 des Mittenstücks 42 zwischen den Schenkeln 16 sind kurze, nach unten ragende Vorsprünge 44 und 46 angeformt. Die Vorsprünge 44 und 46 und die gegenüberliegenden Vorsprünge 32 und 34 halten Isolierprofile 48 und 50 aus Kunststoff, die sich über die gesamte Länge der Stromschiene 10 erstrecken. Die Isolierprofile 50 und 48 erstrecken sich entlang den Innenwandungen 36 und 38. In den Isolierprofilen 48 und 50 sind je zwei gegeneinander isolierte, übereinander liegende Aufnahmen gebildet. In den Aufnahmen des Isolierprofils 48 sind zwei Stromleiter 52 und 54 aus Kupfer geführt. In den Aufnahmen des Isolierprofils 52 sind zwei Stromleiter 56 und 58 aus Kupfer geführt. Die Stromleiter 54 und 56 liegen auf einer Höhe in einer oberen Ebene. Die Stromleiter 52 und 58 liegen auf einer Höhe in einer unteren Ebene unterhalb der oberen Ebene.
  • Figur 2 zeigt die Stromschiene 10 mit einer nachstehend beschriebenen Baugruppe 60, die vollständig in der Stromschiene 10 versenkt ist. Da die Baugruppe 60 bis auf einen Gehäuserand vollständig versenkt ist, kann eine langgestreckte Leuchte 62 mit einem LED-Band aus einer Vielzahl von LEDs 64 direkt und unterbrechungsfrei an der Unterseite 14 der Stromschiene anliegend installiert werden.
  • Figur 3 zeigt die Baugruppe 60 in zusammengebautem Zustand. Die Baugruppe 60 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen elektronischen Versorgungsgerät in Form eines Konverters 66, zwei Adaptoren 68 und 70 und einen elektro-mechanischen Steckverbinder 72. Weitere, mechanische Steckverbinder sind bei langen Leuchten vorgesehen um mechanische Stabilität zu erreichen. Man erkennt, dass der Konverter 66 im Vergleich zu bekannten Konvertern schlank und langgestreckt ist. Der Konverter 66 ist zwischen den Adaptoren 68 und 70 angeordnet. Am Ende des Adapters 68 ist ein Steckverbinder 72 zu erkennen, an dem die Leuchte 62 angeschlossen werden kann.
  • Figur 4 zeigt die Anordnung aus Figur 2 als Explosionsdarstellung. Man erkennt, dass die Leuchte 62 Stecker 74 aufweist, mit denen sie in die Steckverbinder 72 eingesteckt werden kann. Dies ist in Figur 5 noch einmal im Detail dargestellt. Zur Montage der Leuchte 74 wird die Baugruppe 60 von unten in die Stromschiene 10 eingesteckt und auf nachstehend beschriebene Weise befestigt und die Leuchte 62 in den oder - bei Verwendung mehrerer Steckverbinder - die Steckverbinder eingeklipst. Die Steckverbinder sind derart ausgestaltet, das sie beim ersten Aufdrücken mit dem passenden Steckverbinder an der Leuchte eine elektrische und mechanische Verbindung hergestellt wird und beim zweiten Aufdrücken gelöst wird. Derartige Steckverbinder werden kommerziell auf der Webseite www.bjb.com angeboten.
  • Die Baugruppe 60 umfasst einen Konverter 66 einschließlich Gehäuse 80. In dem Gehäuse 80 ist eine Platine 76 mit elektronischen Bauteilen 78 angeordnet. Dies ist in der Explosionsdarstellung der Baugruppe 60 in Figur 6 zu erkennen. Die Platinenebene der Platine 76 verläuft vertikal, parallel zur Längsrichtung der Stromschiene. Es versteht sich, dass die hier beschriebenen Richtungen sich auf eine Stromschiene beziehen, die nach unten geöffnet ist. Wenn die Stromschiene beispielsweise eine seitliche Öffnungsrichtung hat, verändern sich die Richtungen entsprechend. In diesem Falle läge die Platine in einer horizontalen Ebene. Die elektronischen Bauteile 78 sind so flach ausgebildet, dass der Konverter 66 mit Gehäuse 80 in die vergleichsweise schmale Öffnung der Stromschiene 10 eingesetzt werden kann.
  • Figur 7 und Figur 17 zeigen den Adapter 70 im Detail. Der Adapter 70 hat ein zweiteiliges Gehäuse 82. Ein Teil des Gehäuses 82 ist in Figur 17 weggelassen, so dass die Komponenten im Innenraum zu erkennen sind. Das Gehäuse 82 weist Klipse 83 am seitlichen Rand auf, mit denen es in das Gehäuse 80 des Konverters 66 eingeklipst werden kann. Auf diese Weise werden die Teile der Baugruppe 60 verbunden. Es ist selbstverständlich auch möglich, die alle Gehäuse der Baugruppe 60 an einer gemeinsamen Schiene zu befestigen oder ein gemeinsames Gehäuse vorzusehen.
  • In dem Gehäuse 82 ist eine Welle 84 aus isolierendem Kunststoff vorgesehen. Die Welle 84 ist in den Figuren 8 bis 12 noch einmal im Detail dargestellt. Die Welle 84 weist am unteren Ende einen verbreiterten Kopf 86 auf. In dem Kopf 86 ist ein Schlitz 88 vorgesehen. Der Schlitz 88 ist in den Figuren 7, 8 und 12 gut zu erkennen. In den Schlitz 88 kann ein Werkzeug, etwa eine Münze oder ein Schraubendreher eingeführt werden. Mit dem Werkzeug kann die Welle 84 in eine gewünschte Winkelposition gedreht werden.
  • Die Welle 84 weist parallel zu ihrer Längsachse zwei gegenüberliegende Längsnuten 90 auf. Diese sind in Figuren 8 bis 10 zu erkennen. In den Längsnuten 90 ist ein mechanisches Sicherungselement 92 verdrehsicher gehalten. Das Sicherungselement 92 ist flach und im Wesentlichen rechteckig. Dabei sind die kurzen Seiten 94 des Rechtecks abgerundet. Mittig ist eine Durchgangsbohrung 96 vorgesehen. Mit der Durchgangsbohrung 96 ist das Sicherungselement 92 auf die Welle 84 aufgeschoben. Die Durchgangsbohrung 96 weist zwei gegenüberliegende, nach innen vorspringende Nasen 98 auf. Mit den Nasen 98 greift das Sicherungselement in die Längsnuten 90. Auf diese Weise folgt das Sicherungselement 92 jeder Drehung der Welle 84. Der Schlitz 88 verläuft in Längsrichtung des Sicherungselements 92. Bei einer in Figur 7 gezeigten Stellung der Welle 84, bei der der Schlitz 88 senkrecht zur Längsrichtung der Stromschiene 10 verläuft, ragt das Sicherungselement 92 aus dem Gehäuse 82 heraus. Dann wird die Baugruppe 60 durch das Sicherungselement 92 in der Stromschiene mechanisch gegen Herausfallen gesichert. Das Sicherungselement 92 wird von den Rändern 18 und 30 der Stromschiene 10 gehalten. Bei einer um einen Winkel von 90° gedrehten Welle sind die abgerundeten Seiten des Sicherungselements 92 im Gehäuse 82 versenkt. Die geraden, längeren Seiten springen nicht vor. In dieser Stellung kann die Baugruppe 60 in die Stromschiene 10 eingeführt werden.
  • In die Welle 84 ist von oben ein quaderförmiges, isolierendes Zwischenelement 100 eingesteckt. Das Zwischenelement 100 ist oben und unten offen. Auf das Zwischenelement 100 ist eine obere Welle 102 mit einem rechteckigen Durchgang aufgeschoben. Die obere Welle 102 besteht aus isolierendem Kunststoff. Durch die Quaderform und den rechteckigen Querschnitt des Durchgangs folgt die obere Welle 102 der Drehbewegung der Welle 84. Die obere Welle 102 weist seitlich einen balkonförmigen Vorsprung 104 auf.
  • Eine mit der Welle 84 drehbare Kontaktfeder 106 mit einem daran angeformten, U-förmigen Bügel 108 ist in die obere Welle und das Zwischenelement 100 eingesteckt. Die Kontaktfeder 106 besteht aus gut leitendem Material, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel Federbronze ist. Die Kontaktfeder 106 liegt mit der Unterseite auf dem balkonförmigen Vorsprung 104 auf. Der balkonförmige Vorsprung 104 ist so an der oberen Welle 102 angeformt, dass er in die gleiche Richtung ausgerichtet ist, wie die Längsrichtung des Sicherungselements 92 und der Schlitz 88 in dem Kopf 86 der Welle 84. Der Bügel 108 weist an seinem freien Ende einen umgebogenen Rand 110 auf, mit dem er in einer Aussparung in der oberen Welle 102 aufliegt. Auf diese Weise ist die Kontaktfeder 106 verdrehsicher in der Welle 102 gehalten. Die Kontaktfeder 106 folgt daher ebenfalls einer Drehung der Welle 84.
  • Die obere Welle 102 weist im unteren Bereich eine umlaufende Ringnut 112 auf. Diese ist in Figur 8, Figur 10 und Figur 11 zu erkennen. Ein Schieber 114 aus Kunststoff greift mit einem schalenförmigen Vorsprung 116 in die Ringnut. Die Anordnung aus oberer Welle 102 und Welle 84 folgt einer Bewegung des Schiebers in axialer Richtung. Der Schieber 114 bleibt aber bei einer Drehung der Welle 84 und der daran befestigten Bauteile in seiner Lage.
  • Das Gehäuse 82 weist im unteren Bereich eine Bohrung auf, in der der Kopf 86 der Welle 84 aufgenommen ist. Der Kopf 86 ragt nicht über die untere Fläche des Gehäuses 82 hinaus und ist vollständig versenkt. Dies ist in Figur 7 gut zu erkennen. Seitlich oberhalb des Kopfes sind drei horizontale Schlitze 122, 124 und 126 im Gehäuse 82 vorgesehen. Durch den untersten Schlitz 122 kann sich das Sicherungselement 92 bewegen. Die Schlitze 124 und 126 liegen in eingebautem Zustand in den Ebenen der Stromleiter 52, 54, 56 und 58. Der obere Schlitz 124 liegt in der Ebene der Stromleiter 54 und 56. Der untere Schlitz 126 liegt in der Ebene der Stromleiter 52 und 58. Auf der gegenüberliegenden Wandung des Gehäuses 82 sind in den gleichen Ebenen ebenfalls Schlitze vorgesehen, die hier nicht zu erkennen sind.
  • Seitlich neben den Schlitzen 124 und 126 ist beidseitig jeweils ein in einer Aussparung 130 liegender, vertikaler Schlitz 128 im Gehäuse 82 vorgesehen. Die Welle 84 mit den daran befindlichen Komponenten sitzt nun so im Gehäuse 82, dass jeweils ein Vorsprung 118 an dem Schieber 114 durch die vertikalen Schlitze 128, aber nicht weiter als die Tiefe der Aussparung 130 ragt. An dem Vorsprung 118 kann der Schieber und damit die ganze Welle in vertikaler Richtung bewegt werden. Die Bewegung erfolgt um eine Distanz, die durch den Abstand der beiden Ebenen, in denen die Stromleiter 52, 54, 56 und 58 liegen, definiert ist. Bei dieser Schaltbewegung befindet sich der Schlitz 88 in einer gegenüber der in Figur 7 gezeigten Betriebsstellung um 90° gedrehten Montagestellung. Dann sind die Kontaktfeder 106 und das Sicherungselement 92 im Gehäuse versenkt.
  • Üblicherweise werden drei Stromleiter der Stromschiene mit 3 Phasen (Drehstrom) bestromt. Der vierte Leiter entspricht dem Nullleiter. Der Leiter 52 entspricht dem L1-Leiter. Der Leiter 54 entspricht dem L2-Leiter. Der Leiter 56 entspricht dem L3-Leiter. Der Leiter 58 ist der Nulleiter. Vor der Montage der Leuchte entscheidet der Installateur, welcher der Stromleiter die Leuchte oder den elektrischen Verbraucher mit Leistung versorgen soll. Dann wird die obere Welle 102 zunächst in die ausgewählte axiale Position gebracht. Hierzu wird der Vorsprung 118 am Schieber 114 nach oben oder unten gestellt. In der unteren Position steht der L1-Leiter 52 zur Verfügung. In der oberen Position stehen die L2- und L3-Leiter 54 und 56 zur Verfügung. Anschließend wird die Baugruppe 60 eingesetzt. Durch Drehung des Kopfes 86 um einen Winkel von 90° kann die Baugruppe 60 mechanisch gesichert werden. Je nach Drehrichtung wird dann der ausgewählte Leiter über die Kontaktfeder 106 kontaktiert. Figur 2 zeigt die Situation, bei der die Kontaktfeder 106 mit dem Leiter 54 kontaktiert ist. Der Strom an der ausgewählten Phase kann an dem Rand oder an der oberen Welle 102 abgegriffen werden.
  • Figuren 13 bis 15 zeigen den Adapter 68. Der Adapter 68 ist ähnlich aufgebaut, wie der Adapter 70. Mit diesem Adapter wird der Nulleiter kontaktiert. Statt dreier horizontaler Schlitze sind nur zwei horizontale Schlitze 224 und 222 vorgesehen. Ein Sicherungselement 192 ragt über die Wandung des Gehäuses 182 durch den Schlitz 222. In dem Gehäuse 182 sitzt ferner eine drehbewegliche Welle 184, die ebenfalls an einem Schlitz 188 mit einem Werkzeug betätigt werden kann. Mit der Welle 184 wird ähnlich wie bei der Welle 84 eine Kontaktfeder 206 betätigt. Die Kontaktfeder 206 ist in einer oberen Welle 202 gehalten. Die Kontaktfeder 206 braucht jedoch nur in der unteren Ebene des Nulleiters 58 bewegt werden. Entsprechend ist keine vertikale Bewegung und kein Schieber 114 und Schlitz analog zum Schlitz 128 erforderlich. Dies ist in Figur 14 zu erkennen. Da über den Adapter 70 nur der Kontakt mit dem Nulleiter hergestellt wird, braucht die Kontaktfeder 206 nur zwei Stellungen einnehmen: In der Montagestellung wird er eingefahren und im Gehäuse versenkt und in der Betriebsstellung ausgefahren und mit dem Leiter 58 kontaktiert. Dies ist im Schnitt in Figur 2 zu erkennen.
  • Sowohl der Adapter 68 für den Kontakt mit dem Nullleiter, als auch der Adapter 70 für den Kontakt mit einem der drei Phasenleiter ist mit einem Sperrschieber 130 bzw. 230 versehen. Der Sperrschieber 230 ist in Figur 13 gut zu erkennen. Der Sperrschieber 230 ist in der Montagestellung mit der Kraft einer Feder 232 beaufschlagt, die ihn nach oben drückt. In dieser Stellung wird eine Drehung der Welle 184 blockiert. Ein Vorsprung 236 an der Welle 184 trifft auf einen Vorsprung 234 am Sperrschieber 230. Wenn der Sperrschieber 230 beim Einbau in die Stromschiene 10 nach unten gedrückt wird, liegen die Vorsprünge 234 und 236 nicht mehr in einer Ebene. Dann kann die Welle 184 ungehindert gedreht werden. Der Sperrschieber 130 arbeitet in gleicher Weise im Adapter 70.
  • Sowohl der Kontakt zum Nullleiter als auch der ausgewählte Kontakt zum Phasenleiter wird von der oberen Welle zur Platine 76 und den elektronischen Bauteilen 78 geleitet.
  • Die Anordnung ist über den Schutzleiter 28 an der Stromschiene geerdet. Hierzu sind Metallblattfedern 138 und 140 vorgesehen, die das Gehäuse und die Platine erden. Mehrere Metallblattfedern 138 und 140 sind erforderlich, da unterschiedliche Stromschienen den Schutzleiter 28 an unterschiedlichen Flächen der Stromschienen vorsehen.
  • Außen am Gehäuse 82 des Adapters 70 sind zwei Kontakte 140 und 142 vorgesehen. Über die Kontakte 140 und 142 können Daten von der Datenleitung 24 abgegriffen und einer Steuerelektronik im Adapter 70 zugeführt werden. Dies ist natürlich nur für Stromschienen mit Datenleitung 24 erforderlich.
  • Zu den elektronischen Bauteilen 78 auf der Platine 76 gehören Kondensatoren. Diese können sich ggf. stark aufladen. Wenn die Leuchte dann an den Konverter angeschlossen wird, kann es zu hohen Einschaltströmen führen, welche die LEDs beschädigen. Es ist daher ein federbeaufschlagter Schaltstift 144 zum Schalten des N-Kontakts vorgesehen. Der Schaltstift 144 schützt gegen Strom- und Spannungsüberlastung von bereits unter Spannung stehenden Konvertern beim späteren Anschließen der LEDs. Der Schaltstift 144 wird von der Feder nach unten gedrückt. Wenn die Leuchte 62 aufgesteckt wird, wird der Schaltstift gegen die Federkraft nach oben gedrückt. Der Schaltstift 144 hat einen seitlich angeschrägten Vorsprung 146. Dieser Vorsprung ist in Figur 15 gut zu erkennen. Wenn der Schaltstift 144 nach oben in Figur 15 bewegt wird, drückt er mit der Schrägen Fläche des Vorsprungs 146 einen Metallkontakt 148 zur Seite. Dieser berührt die Stromzuführung 150 zur Platine, wenn der Schaltstift 144 vollständig in das Gehäuse gedrückt ist und aktiviert so den Kontakt zum N-Leiter. Bei einem alternativen, nicht-dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schaltstift in dem Adapter 70 angeordnet und schaltet den Kontakt zum L-Stromleiter.
  • Die Anordnung arbeitet wie folgt: Zunächst wird der Schieber 114 in die gewünschte Lage gebracht. Die Baugruppe 60 wird in die Stromschiene eingesetzt und die Wellen 84 und 184 um einen Winkel von 90° gedreht. Dann wird die Baugruppe 60 mit den Sicherungselementen 92 und 192 mechanisch in ihrer Lage gehalten. Der Nulleiter wird mit der Kontaktfeder 206 kontaktiert. Der Strom fließt über den ausgewählten L-Leiter. Anschließend wird die Leuchte 62 mit dem zweipoligen Stecker 74 in die Steckverbindung 72 eingesteckt. Die Leuchte 62 wird dabei mechanisch in der elektro-mechanischen Steckverbindung gehalten und elektrisch kontaktiert. Die Leuchte 62 ist so ausgebildet, dass sie die gesamte Baugruppe 60 abdeckt. Diese ist nicht mehr von außen sichtbar. Auf diese Weise können durchgängige Leuchtbänder direkt an der Stromschiene verwirklicht werden.

Claims (14)

  1. Beleuchtungsanordnung (60, 62) für Stromschienen (10) mit nach unten offenem, im Wesentlichen U-förmigen Profil, in dem in Längsrichtung Stromleitungen (52, 54, 56, 58) verlaufen, enthaltend:
    (a) eine langgestreckte Leuchte (62) oder einen anderen elektrischen Verbraucher;
    (b) einen Adapter (68, 70) mit Kontakten (106, 206) zum Herstellen eines Kontakts zu den Stromleitungen (52, 54, 56, 58) der Stromschiene (10), und
    (c) einen Konverter (66) zum Anpassen der Spannung an die Erfordernisse des elektrischen Verbrauchers (62) mit elektronischen Bauteilen (78) auf einer Platine (76), wobei der Adapter (68, 70) und der Konverter (66) eine gemeinsame montierbare Baugruppe (60) bilden,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    (d) die Platinenebene der Platine (76) des Konverters (66) senkrecht in der gemeinsam montierbaren Baugruppe (60) angeordnet ist; und
    (e) die gemeinsam montierbare Baugruppe (60) mit Adapter (68, 70) und Platine (76) in den Innenraum der Stromschiene (10) einsteckbar ist.
  2. Beleuchtungsanordnung (60, 62) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (62) oder der elektrische Verbraucher im Bereich der offenen Seite der Stromschiene (10) befestigbar ist, so dass die gemeinsam montierbare Baugruppe (60) mit Adapter (68, 70) und Konverter (66) verdeckt wird.
  3. Beleuchtungsanordnung (60, 62) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (62) oder der elektrische Verbraucher mit einem oberen Rand an dem die offene Seite der Stromschiene begrenzenden Rand (14) anliegen.
  4. Beleuchtungsanordnung (60, 62) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsam montierbare Baugruppe (60) zwei in Längsrichtung der Stromschiene getrennte Adapter (68, 70) aufweist, zwischen denen der Konverter (66) angeordnet ist.
  5. Beleuchtungsanordnung (60, 62) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Adapter (68, 70) und der Konverter (66) miteinander verbunden sind, in einem gemeinsame Gehäuse angeordnet sind oder gemeinsame Gehäuseteile aufweisen.
  6. Beleuchtungsanordnung (60, 62) nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen Steckverbinder (72), in welchen die Leuchte (62) oder der elektrische Verbraucher einsteckbar ist, wobei jeder der Steckverbinder (72) in der Stromschiene (10) versenkbar ist.
  7. Beleuchtungsanordnung (60, 62) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbinder (72) an den in Längsrichtung gesehenen Enden der gemeinsam montierbaren Baugruppe (60) vorgesehen sind
  8. Beleuchtungsanordnung (60, 62) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (106, 206) zum Herstellen eines Kontakts zu den Stromleitungen (52, 54, 56, 58) der Stromschiene (10) als drehbare Kontaktfeder (106, 206) ausgebildet sind, die an einer um eine um eine senkrecht zur Leitungsrichtung der Stromleitungen (52, 54, 56, 58) verlaufende Achse drehbare Welle (84, 184) befestigt sind.
  9. Beleuchtungsanordnung (60, 62) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (52, 54, 56, 58) in der Stromschiene (10) versenkbar ist und ein Profil (88, 188) aufweist, das mit einem Werkzeug von der offenen Seite der Stromschiene (10) aus drehbar ist.
  10. Beleuchtungsanordnung (60, 62) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (84, 184) von einer ersten in eine zweite Position axialverschieblich ist.
  11. Beleuchtungsanordnung (60, 62) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein mechanisches Sicherungselement (92, 192) an der Welle (84, 184) befestigt ist, welches von einer ersten Winkelposition in eine zweite Winkelposition drehbar ist, wobei das Sicherungselement (92, 192) in der ersten Winkelposition im Adapter (68, 70) versenkt ist und in der zweiten Winkelposition seitlich aus dem Adapter (68, 70) vorspringt und mechanisch in die Stromschiene (10) eingreift.
  12. Beleuchtungsanordnung (60, 62) nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Kontakte (140, 142) zur Herstellung eines Kontakts mit einer in der Stromschiene (10) verlaufenden Datenleitung (24).
  13. Beleuchtungsanordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Sicherung, die den Stromfluss erst ermöglicht, wenn der Verbraucher angeschlossen ist.
  14. Baugruppe (60) für Beleuchtungsanordnungen nach einem der vorgehenden Ansprüche zur Verwendung in Stromschienen (10) mit nach unten offenem, im wesentlichen U-förmigen Profil, in dem in Längsrichtung Stromleitungen (52, 54, 56, 58) verlaufen, enthaltend:
    (a) einen Adapter (68, 70) mit Kontakten (106, 206) zum Herstellen eines Kontakts zu den Stromleitungen (52, 54, 56, 58) der Stromschiene (10), und
    (b) einen Konverter (66) zum Anpassen der Spannung an die Erfordernisse des elektrischen Verbrauchers (62) mit elektronischen Bauteilen (78) auf einer Platine (76), wobei der Adapter (68, 70) und der Konverter (66) eine gemeinsame montierbare Baugruppe (60) bilden,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    (c) die Platinenebene der Platine (76) des Konverters (66) senkrecht in der gemeinsam montierbaren Baugruppe (60) angeordnet ist; und
    (d) die gemeinsam montierbare Baugruppe (60) mit Adapter (68, 70) und Platine (76) in den Innenraum der Stromschiene (10) einsteckbar ist.
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