EP4241345A1 - Stromaufnehmer und kit-of-parts - Google Patents

Stromaufnehmer und kit-of-parts

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Publication number
EP4241345A1
EP4241345A1 EP21759089.2A EP21759089A EP4241345A1 EP 4241345 A1 EP4241345 A1 EP 4241345A1 EP 21759089 A EP21759089 A EP 21759089A EP 4241345 A1 EP4241345 A1 EP 4241345A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact elements
electrical
kit
contact
width
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.)
Pending
Application number
EP21759089.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Walter
Anja SCHRÖPFER
Victor FRANKE
Fakher AHMED
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.)
Flexfy GmbH
Original Assignee
DAW SE
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 DAW SE filed Critical DAW SE
Publication of EP4241345A1 publication Critical patent/EP4241345A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2404—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having teeth, prongs, pins or needles penetrating the insulation
    • H01R4/2406—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having teeth, prongs, pins or needles penetrating the insulation having needles or pins
    • 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
    • F21V21/002—Supporting, suspending, or attaching arrangements for lighting devices; Hand grips making direct electrical contact, e.g. by piercing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/6205—Two-part coupling devices held in engagement by a magnet
    • 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
    • H01R25/147—Low voltage devices, i.e. safe to touch live conductors

Definitions

  • the invention relates to a current collector for an electrical consumer to be attached to a carrier system with a multiplicity of longitudinal electrical conductor tracks running parallel to one another and having alternating electrical potential.
  • the current pickup implements a contacting adapter.
  • the invention also relates to a kit of parts that contains at least one current collector and a carrier system that is equipped with a large number of longitudinal electrical surface conductor tracks that run at a transverse distance from one another and have a transverse width.
  • US 2009/0219712 Ai describes a lighting system with an electrically conductive wallpaper.
  • the wallpaper can be applied to a building wall or ceiling.
  • a large number of electrically conductive strips are provided on the wallpaper.
  • Electrical lamps can be connected to the conductive strips by contact pins.
  • the strips and contact pins are provided at a certain distance from one another, so that strips of different potential can be brought into contact with different contact pins.
  • Using the lighting system is error-prone. When attaching a light source, the electrical connection required for the operation of the light source is often not closed. In the worst case, short circuits can occur.
  • the electrode device comprises two electrodes of different polarity, which engage one another in the manner of a comb, and a shield covering the electrodes. With the shielding, the electrode device can form a wall or ceiling facade.
  • the bulb has a base with a number of needle-shaped contact elements to penetrate through the shield to the electrodes.
  • the contact elements are arranged in a triangular configuration.
  • the shape and size of the electrodes and thus of the electrode device is fixed invariably. Individual custom-made products lead to very high costs and are therefore not very common. Even minor damage to the electrode device often leads to short circuits between the two electrodes and, as a result, to a complete failure of the lighting system.
  • the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art, in particular to provide a current collector that is simple, reliable and safe to use, in particular independent of the position and orientation on a flat carrier system with electrical conductor tracks of different potentials
  • the current collector should be reversibly attachable, preferably without impairing the aesthetics of a carrier system.
  • a current collector for an electrical consumer for attachment to a carrier system with a large number of longitudinal electrical conductor tracks running parallel to one another and in each case at a transverse distance (t) from one another and having a transverse width (b) with alternating electrical potential
  • a current collector for an electrical consumer for attachment to a carrier system with a large number of longitudinal electrical conductor tracks running parallel to one another and in each case at a transverse distance (t) from one another and having a transverse width (b) with alternating electrical potential
  • a current collector for an electrical consumer for attachment to a carrier system with a large number of longitudinal electrical conductor tracks running parallel to one another and in each case at a transverse distance (t) from one another and having a transverse width (b) with alternating electrical potential
  • a current collector for an electrical consumer for attachment to a carrier system with a large number of longitudinal electrical conductor tracks running parallel to one another and in each case at a transverse distance (t) from one another and having a transverse width (b) with alternating electrical potential
  • the cross-sectional width (p), in particular the operative Diameter of the contact elements is smaller than, in particular at most half as large as, the transversal distance (t), the contact elements being in a circular ring with a ring width (RB) and an outer circular diameter (AK), are arranged in particular on a circle with the diameter (KD), and form a polygon with a height (H), the transverse distance (t) being smaller than the transverse width (b)
  • a current collector according to the invention for an electrical consumer for attachment to a carrier system with a plurality of longitudinal electrical conductor tracks each running parallel or essentially parallel to one another at a transverse distance (t) and having a transverse width (b) with alternating electrical potential.
  • the potential difference between adjacent conductor tracks can preferably be in the low-voltage range.
  • the current pickup according to the invention can in particular be a contacting adapter for the electrical load.
  • the electrical load is preferably designed and set up for operation in the low-voltage range.
  • the current collector according to the invention comprises at least three, preferably at least five and particularly preferably exactly five electrically conductive contact elements.
  • the contacting adapter can have exactly seven electrically conductive contact elements.
  • the contact elements can be of the same type and/or uniform. Each contact element is designed and set up to be able to be brought into contact with an electrical conductor track of the carrier system in order to implement an electrical connection from the conductor track to the current collector according to the invention.
  • the electrically conductive contact elements have a cross-sectional width, in particular an operative diameter.
  • the electrical contact elements can have an essentially circular cross-section, in which the circle diameter as the operative diameter corresponds to the cross-sectional width.
  • Other cross-sectional shapes of an electrically conductive contact element for example triangular, square or polygonal, are conceivable, with a largest diagonal generally being able to define the cross-sectional width of the respective contact element cross-section.
  • the contact elements form a polygon with a height. The height of a polygon is generally defined as the greatest distance between a base edge of the polygon and a diametrically opposite second polygon edge or polygon vertex.
  • the contact elements have a contact element length for penetrating the conductor tracks, like a needle length. Additionally or alternatively, the contact elements can have a pointed end for penetrating into the carrier layer and/or have for penetrating the conductor tracks.
  • the contact elements of the current collector according to the invention are preferably aligned parallel to one another, so that all contact elements of the current collector have the same entry and/or penetration direction.
  • the contact elements preferably have essentially the same contact element length.
  • the length of the contact element preferably protrudes from an in particular flat outer surface of the current collector, preferably orthogonally to the outer surface.
  • the contact elements are needle-shaped, in particular with a conically shaped insertion end.
  • the shank can alternatively be pyramid-shaped, for example.
  • at least one, at least two or all of the contact elements of a current collector according to the invention can be needle-shaped.
  • the contact elements can be designed in the form of pins, in particular with a cylinder section or consisting of a cylinder section.
  • the cylinder section has a preferably constant cross-sectional shape, wherein the cross-sectional shape can be, for example, circular, elliptical, triangular, square or polygonal, in particular polygonal with the same edge lengths.
  • the contact elements are needle-shaped, with a round cylinder section and a conically shaped end.
  • the contact elements can be obelisk-shaped, with a polygonal, e.g. quadrangular, cylinder section and a pyramid-shaped end.
  • the cross-sectional width, in particular the operative diameter, of the contact elements is in the range from 0.25 to 1.5 mm, in particular in the range from 0.5 mm to 1.0 mm. In particular for the transmission of currents in the low-voltage range, it has been shown that such cross-section widths have good current-carrying and heating properties.
  • the length of the contact element preferably the length of the needle, is in the range from 0.5 to 10 mm, in particular in the range from 1.0 to 5.0 mm.
  • All contact elements of the current collector preferably have essentially the same contact element length.
  • the cross-sectional width is preferably smaller than the length of the contact element.
  • All contact elements preferably have a contact surface.
  • the contact surfaces of the multiple contact elements are preferably provided in the same longitudinal extension area of the different contact elements.
  • the contact surface is preferably formed on the entire circumference of the respective contact element, in particular along a longitudinal extent of at least 50%, preferably at least 75% or at least 90% of the length of the contact element.
  • the contact surface comprises or consists of at least one electrically conductive material.
  • the conductive material is selected from the group consisting of brass, chromium, nickel, silver, copper and gold.
  • the contact surface is preferably gold-plated, for example electroplated with gold.
  • the contact surface has a surface layer comprising or consisting of gold with a layer thickness of less than 0.5 ⁇ m, in particular less than 0.2 ⁇ m or less than 0.1 ⁇ m.
  • the contact elements are arranged in a circular ring with a ring width and an outer circular diameter.
  • the contact elements are arranged on a circle with a predetermined diameter.
  • the outer circular diameter is in particular no more than 6.5 cm, preferably no more than 5 cm.
  • the ring width of the circular ring is in the range from 0.2 ⁇ b to 1.5 ⁇ b, in particular in the range from 0.3 ⁇ b to 1.2 ⁇ b, where b represents the transversal width of the surface conductor tracks. It may be preferable for the ring width to be smaller than a transversal width b of the conductor tracks, in particular surface conductors, of the carrier system, in which case the ring width in particular can be selected to be less than or equal to the transverse distance t between adjacent surface conductors.
  • the circle diameter is in the range from 1.0 xb to 3.0 xb, in particular in the range from 1.2 xb to 2.5 xb.
  • the circle diameter is preferably at least as large as the sum of a transverse width b and a transverse distance t of the carrier system.
  • adjacent contact elements are essentially the same distance apart, with the distance between adjacent contact elements (along the circumference of the circular ring and/or polygon) in particular being no more than ⁇ 10%, preferably no more than ⁇ 5%, differs from each other.
  • the polygon can be equilateral and the contact elements lie on the corner points of the polygon.
  • the polygon is preferably a triangle, pentagon or heptagon.
  • the contact elements forming the polygon are expediently arranged at the corners of the polygon. At least one or precisely one contact element can preferably be arranged within the polygon, in particular in the center point of the polygon, which is advantageous in the case of a triangle, for example.
  • the current pickup according to the invention comprises a rectifier circuit.
  • the rectifier circuit is preferably designed and set up to ensure the power supply of the load with a predetermined direct current, regardless of which of the plurality of contact elements is in electrical contact connection with a surface conductor track of a first potential and which other of the plurality of contact elements is in electrical contact connection with a surface conductor track of a second potential.
  • the rectifier circuit is designed and set up to transfer an electrical potential difference between precisely one or at least a first of the at least three electrically conductive contact elements and precisely one or at least a second of the at least three electrically conductive contact elements to a current output transferred to. It is conceivable that a current collector with more than one contact element with a first conductor track and with one or more second contact elements with a second conductor track is connected to other potential levels.
  • the rectifier circuit is designed and set up to transmit an electrical potential difference from any pair of at least three, in particular at least five, exactly five or exactly seven, electrically conductive contact elements to the current output.
  • the current collector can preferably be designed to always ensure a power supply to the load, regardless of the position and orientation of the current collector and the contact elements provided thereon in relation to the large number of conductor tracks of the carrier system.
  • the current collector can comprise a multiplicity of diodes, preferably semiconductor diodes, in particular several of the multiplicity of diodes in a circular ring with a diode ring width and an outer diode circuit - Are arranged diameter, in particular on a diode circuit with a predetermined diameter.
  • the outer diode circular diameter is in particular no more than 6.5 cm, preferably no more than 5 cm.
  • one embodiment of a current pickup according to the invention with a large number of diodes provides that the diodes, in particular all diodes of the rectifier circuit or the current pickup, have a forward voltage of no more than 1 V, in particular no more than 0.75 V, preferably no more than 0.5V.
  • the diodes are preferably rectifier diodes, in particular Schottky diodes.
  • the plurality of diodes comprises or consists of a first group of diodes in electrical contact with a first pole of the current output and a second group of diodes in electrical contact with a second pole of the current output.
  • the rectifier circuit is preferably designed in such a way that the potential difference is mapped to the first and the second pole of the current output, which is generated by the current pickup on the pair Contact elements applied.
  • the first group of diodes is arranged in a first, preferably semicircular, segment and that the second group of diodes is arranged in another, preferably semicircular, segment on a diode support structure, such as a printed circuit board, with preferably the current output is arranged between the first segment and the other, second segment.
  • a diode support structure such as a printed circuit board
  • the current output is arranged between the first segment and the other, second segment.
  • a particularly suitable embodiment of the current pickup according to the invention comprises at least one magnetic holding component for fixing the current pickup to a magnetic or magnetizable holding position of the carrier system.
  • the magnetic holding component can be provided in particular on an underside of the current collector, from which the electrical contact elements protrude.
  • the current collector for at least one electrical load comprises at least one magnetic holding component for fixing the current collector to a magnetic or magnetizable holding position of the carrier system.
  • the current collector is equipped with a magnetic underside or rear side, which faces or can be turned towards the holding layer. The attachment of the current collector to the carrier system can be improved with the aid of the magnetic adhesive component and, in particular, penetration of the planar conductor tracks with the contacts of the current collector can be ensured.
  • the current pickup has at least two connection receptacles, such as connection terminals, which are designed and set up to each receive at least one electrical line of an electrical consumer.
  • the current collector comprises at least two connection receptacles, such as connection terminals, which are designed and set up for this purpose, at least in each case take up an electrical line of an electrical consumer.
  • connection terminals such as connection terminals
  • such a current collector can be provided to supply a conventional wall or ceiling lamp with electrical energy by connecting the electrical supply lines of the conventional lamp to the connection terminals or other connection receptacles, for example in the manner of a luster terminal.
  • the invention also relates to a kit of parts that contains a current collector according to the invention (as described above) and a carrier system that is equipped with a large number of longitudinal electrical surface conductor tracks each running at a transverse distance t from one another.
  • the surface conductors have a transversal width b.
  • the kit of parts preferably comprises at least one current collector for an electrical consumer, comprising at least two or three, preferably at least five and particularly preferably exactly five, electrically conductive contact elements, designed and set up to interact with two adjacent electrical surface conductors of the carrier system.
  • the contact elements of the current collector are matched to the surface conductors in such a way that at least two of the contact elements of the same current collector can be brought into contact with different, in particular adjacent, surface conductors.
  • the size, shape and spacing of the contact elements can be matched to the size, shape and spacing of the planar conductors.
  • a carrier system can preferably be formed as a flat and/or quasi-two-dimensional carrier layer.
  • the carrier layer can have, for example, a longitudinal longitudinal extension and a transversal transverse extension that are very much larger than a thickness of the carrier layer.
  • the longitudinal extension can correspond to the vertical direction
  • the transversal transverse extension can correspond in particular to a primary horizontal direction
  • the thickness of the carrier system, in particular the carrier layer can correspond to a depth direction or correspond to the secondary horizontal direction.
  • the longitudinal extension can correspond to a first, in particular, primary horizontal direction
  • the transversal transverse extension can correspond to a second, in particular, primary horizontal direction
  • the thickness of the carrier system, in particular of the carrier layer may correspond to a vertical direction.
  • the carrier layer can be formed, for example, as web material or as a surface coating.
  • a planar conductor track can generally refer to an electrically conductive track whose main longitudinal extension direction is significantly greater than its thickness, in particular at least a hundred times greater, preferably at least a thousand times greater.
  • a planar conductor track can generally refer to an electrically conductive track that has a transverse width across the main direction of extent that is significantly smaller than its longitudinal main extent, in particular at least 10 times smaller or at least a hundred times smaller, and which is significantly larger than the thickness of the Surface conductor track, in particular at least 10 times larger or at least a hundred times larger.
  • a planar conductor can have a main longitudinal extension of at least 1 m and a thickness of less than 0.5 mm, in particular less than 0.1 mm, and optionally a transversal width in the range from 1 mm to 10 cm, preferably in the range 1 cm up to 5 cm.
  • the flat conductor track can be designed as a full-surface conductor track.
  • the flat conductor track is composed of a large number of thin adjacent conductor track sections, which in particular are at least partially in the form of a lattice, chessboard pattern, grid shape, network shape and/or meandering shape, and which together, for example as a network, form the flat conductor track.
  • the distance between such adjacent conductor track sections of a surface conductor track is always smaller than a contact point.
  • the distance between such adjacent conductor track sections of a planar conductor track is always smaller than the greatest cross-sectional width of the contact elements.
  • the cross-sectional width is preferably in the range from 0.25 mm to 1.5 mm, in particular in the range from 0.4 mm to 1 mm, preferably in the range from 0.5 mm to 0.8 mm.
  • the at least one, in particular the multiplicity, of electrical planar conductors can be present on the front side of the carrier system, on the rear side of the carrier system and/or be embedded in the carrier system. It is conceivable that a first group of surface conductors is on the front of the carrier system, that a second group of surface conductors is on the back of the carrier system and/or that a third group of surface conductors is embedded in the carrier system. In particular, all of the multiplicity of electrical planar conductors can be present on the front or rear of the carrier system or embedded in the carrier system.
  • kit-of-parts according to the invention does not necessarily require the use of electricians or requires trained specialists in the electrical field, but can also be carried out, for example, by personnel from the painting trade or drywall construction.
  • the contact elements have a cross-sectional width, in particular an operative diameter, which is smaller than the transversal distance between adjacent surface conductor tracks, in particular corresponds essentially to half of the transversal distance and/or is at least 0.5 mm , preferably at least 1 mm, is smaller than the transverse distance.
  • the transversal distance between adjacent electrical surface conductors is smaller than the transverse width of these surface conductors.
  • the transverse width measures at least 45%, preferably at least 65%, of the height of the polygon.
  • At least one pair of contact elements of the same current collector has a contact distance to one another.
  • the pair of contact elements can consist of a first contact element connectable or connected to a first surface conductor track and a second contact element connectable or connected to a second surface conductor track.
  • the current collector can be equipped, for example, with a large number of, for example three, contact elements which can be combined permutationally as a number of pairs, for example three pairs.
  • the contact elements can be combined in ten pairs in a permutation manner.
  • the contact distance is preferably greater than the sum of the transversal width of an electrical area conductor track and the transversal distance of the conductor-free area.
  • the contact spacing is smaller than the sum of twice the transversal width of an electrical surface conductor track and the transversal spacing of the conductor-free surface.
  • H is the height of the polygon
  • b is the transverse width of the interconnects
  • t is the transverse distance between adjacent interconnects: H>(b+2 ⁇ t).
  • the contact spacing can preferably essentially correspond to the transversal module, in which case the transversal module in particular can be dimensioned slightly larger than the contact spacing in order to ensure that the current collector can be attached in a short-circuit-proof manner, taking into account the cross-sectional size of the contact elements and/or to minimize the probability that no circuit will be closed when connecting the current collector to the carrier system with the surface conductor tracks.
  • the contact spacing and transverse modulus are essentially the same if the contact spacing differs from the transverse modulus by no more than ⁇ 20%, in particular by no more than ⁇ 10%, preferably by no more than ⁇ 5%. It may be preferred that the contact spacing is at least as large as the transverse modulus.
  • the contact spacing is particularly preferably 0% to 20% larger, in particular 0.1% to 10% larger, preferably 0.5% to 5% larger, compared to the transverse modulus.
  • the contact elements have a contact element length that is greater than a track thickness of the conductor tracks and/or greater than a system thickness of the carrier system, with the contact element length in particular being at least as great as the sum of web thickness and system thickness.
  • the multiplicity of surface conductors has an essentially uniform transverse width.
  • the multiplicity of surface interconnects can also have essentially uniform transversal distances between adjacent surface interconnects.
  • the multiplicity of surface conductors has an essentially uniform longitudinal extension, which can preferably correspond to a room height, length or width.
  • a regular and/or uniform arrangement of the conductor tracks can be defined by the carrier system.
  • the multiplicity of adjacent surface conductor tracks are each separated from one another by a conductor-free surface.
  • the plurality of adjacent surface conductor tracks are each separated from one another, in particular electrically insulated, by a conductor-free surface.
  • a large number of surface conductors, in particular all surface conductors are electrically separated from one another, in particular insulated, in the region of the carrier system by a conductor-free surface.
  • an electrically conductive contact between these conductor tracks can be achieved, for example, by providing a thin electrically non-conductive layer or a thin electrically non-conductive film strips, which are each oriented essentially perpendicular to the surface conductors and therefore have no significant transverse expansion, or a partial sheathing of the abutting edges of adjacent surface conductors with an electrically non-conductive material, e.g. a plastic partial sheathing, ie a plastic sheathing only of the edge area.
  • an electrically non-conductive material e.g. a plastic partial sheathing, ie a plastic sheathing only of the edge area.
  • kit-of-parts according to the invention are preferred in which the electrical insulation of adjacent surface conductors is brought about via conductor-free surfaces between these surface conductors.
  • the transverse distance (t) is accordingly greater than zero.
  • Electrical connections between, in particular adjacent, surface conductors can preferably be closed by electronic components arranged transversely to the surface conductors, for example a current collector.
  • the carrier system is preferably free of electrical cross-connections between surface conductor tracks arranged next to one another, in particular adjacently.
  • additional components such as the contact strip, a functional object and/or a current collector
  • the adjacent surface conductors of the plurality of adjacent surface conductors have essentially the same lateral distance (transverse distance) from one another and/or that the conductor-free surfaces between adjacent surface conductors of the plurality of adjacent surface conductors are Essentially have a uniform width.
  • the carrier system which in the area of a transverse width of at least 20 cm, in particular at least 50 cm, preferably at least 75 cm, particularly preferably over the entire transverse width of the carrier system, transversely, preferably orthogonally, to the longitudinal direction has at least one longitudinal electrical surface conductor track per 10 cm transverse width, in particular per 5 cm transverse width, preferably per 3 cm transverse width, of the carrier system.
  • the transversal distance is in the range of at least 1 mm to 10 mm, in particular 2 mm to 5 mm, preferably around 3 mm.
  • the transverse width is in the range of at least 1 mm to 50 mm, in particular 15 mm to 35 mm, preferably about 25 mm.
  • the transversal distance between adjacent electrical surface conductors can be in the range from 2.0 to 20 mm, in particular in the range from 4.0 to 10 mm.
  • the conductor-free surface defines a transversal distance between two adjacent surface conductor tracks.
  • the conductor-free areas between respectively adjacent area conductors of the multiplicity of area conductors have an identical width.
  • the area conductor tracks each have a transversal width between two adjacent conductor-free areas.
  • the transversal width is at least as large as the transversal distance, in particular for at least 5, preferably at least 10, particularly preferably more than 10 or all surface conductor tracks of the carrier system of the kit-of-parts.
  • the transversal width is greater than the transversal distance, in particular for at least 5, preferably at least 10, particularly preferably more than 10 or all surface conductor tracks.
  • the transversal module can be defined as the sum of the transversal width of an electrical surface conductor track and twice the transversal distance of the conductor-free surface, in particular adjacent thereto.
  • the transversal width of the electrical surface conductor tracks is preferably in the range from 15 to 50 mm, in particular in the range from 20 to 40 mm.
  • the electrical surface conductors represent low-voltage surface conductors.
  • the carrier system is designed to be magnetizable. It can be preferred that the carrier system is equipped with magnetizable materials, in particular ferrimagnetic and/or ferromagnetic materials, eg magnetite. Alternatively or additionally, it can be provided that the kit of parts according to one embodiment also has at least one magnetizable holding layer, which is present on the front or rear, in particular on the front, of the carrier system. In particular, these embodiments can be combined with other embodiments described above or below, in which the current collector and/or a functional object is designed to be magnetic or magnetizable.
  • kits-of-parts with a magnetic or magnetizable holding position and/or magnetic or magnetizable carrier system has on the one hand the Advantage that, for example in rented apartments, objects can be attached to a building surface, such as a building wall or building ceiling, without damage by means of magnetic adhesion.
  • a particular advantage of this embodiment of the kit of parts according to the invention can be seen in the fact that a secure mechanical contact between the conductor tracks and the current collector can be supported with the aid of a magnetic force.
  • Electrical functional objects can also have electrical contacts which, supported by a magnetic pairing of forces between the carrier system and the functional object, can provide a secure mechanical contact.
  • the magnetizable holding layer comprises ferrimagnetic and/or ferromagnetic materials, which in particular contain magnetite or consist of magnetite.
  • the magnetizable or magnetic holding layer can comprise or represent a plaster coating, a filler layer, a paint layer, a primer layer, a plastic film or a fleece layer, in particular based on plastic, cellulose or glass fiber fleeces, each of which is coated with magnetizable materials, in particular ferri- and/or ferromagnetic materials, e.g. magnetite.
  • the magnetizable holding layer or the magnetizable carrier layer can contain particulate magnetizable materials, in particular ferrimagnetic and/or ferromagnetic materials.
  • particulate magnetizable materials ferrites, especially magnetite, iron powder, especially ferromagnetic iron powder and/or carbonaceous iron powder, and any mixtures thereof are particularly preferred.
  • magnetite is particularly preferably used.
  • Such particulate magnetizable materials that have an average particle size D50 in the range from 10 to 100 ⁇ m, preferably in the range from 20 to 30 ⁇ m, have proven to be particularly suitable for solving the problem on which the invention is based.
  • the average particle size D50 can be calculated according to DIN ISO 9276-1:2004-09 (Representation of the results of particle size analysis - Part 1: Graphic representation) and ISO 9276-2:2014-05 (Representation of the result of particle size analysis - Part 2: Calculation of average Particle sizes/diameters and moments from particle size distributions) can be determined. So-called laser scattering particle size distribution analyzers, such as those available from Horiba under the device designation “LA 950 V2”, can be used to determine the D50 values.
  • the carrier system comprises a gypsum plasterboard, a plaster coating, a filler layer, a paint layer, a primer layer, a wooden board, a plastic film and/or a fleece layer, in particular based on plastic, cellulose or glass fiber fleece .
  • the carrier system is a gypsum plasterboard, a plaster coating, a filler layer, a paint layer, a primer layer, a wooden panel, a plastic film and/or a fleece layer, in particular based on plastic, cellulose or glass fiber fleece.
  • the carrier system is preferably web-like and flexible and /or can be rolled up or unrolled.
  • the carrier system can include or represent wallpaper.
  • the longitudinal direction of the electrically conductive conductor strips corresponds to the web direction of the carrier system, in particular is parallel to the web direction, or that the longitudinal direction of the electrically conductive conductor strips is aligned transversely, in particular orthogonally, to the web direction of the carrier system .
  • the at least one electrical planar conductor in particular the multiplicity of, in particular longitudinal, electrical planar conductors are selected from the group consisting of metallic planar conductors, in particular made of copper and/or aluminum foil, tracks made of electrically conductive ink, in particular applied by means of printing processes, conductive polymer compounds and carbon fiber based systems.
  • this also includes at least one active functional object that is equipped with a magnetically active rear side.
  • the active functional object can be, for example, a wall clock, a screen, a decorative fireplace, a skirting board, a lamp, a home automation switch, a speaker, a radio, an active noise canceling system, a heating element, a smoke detector, GPS tracker, liquid dispenser, such as a soap dispenser or disinfectant dispenser, and/or a sensor, such as a room sensor, for example a temperature sensor, noise sensor, brightness sensor, motion sensor, hygrometer, person sensor, vibration sensor.
  • the active functional object preferably includes precisely one or more current pickups with a plurality of contact elements, as described above.
  • the functional object can include at least one electrical consumer with a current collector.
  • the at least one active functional object preferably comprises at least one electrical consumer, which can be supplied or is supplied with electricity in the low-voltage range, in particular by the carrier system.
  • a power supply in the low-voltage range generally refers to a power supply significantly below the mains voltage of 230 V.
  • the power supply in the low-voltage range is a power supply in the range of 48 V or less, in particular 24 V or less, preferably 12 V or less, particularly preferably 6 V or less.
  • the invention also relates to the use of a current collector according to the invention as described above and/or a kit of parts according to the invention, in particular in a building, preferably in a rented apartment.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a kit-of-parts according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a kit of parts according to the invention with two different current pickups
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a kit of parts according to the invention with a current collector
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a kit of parts according to the invention with a functional object
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a current pickup according to the invention.
  • Figure 6 shows another view of the current pickup according to Figure 5.
  • Fig. i schematically shows a kit of parts 1 according to the invention, which is used as a building surface function system.
  • the kit of parts i in the illustrated embodiment comprises a carrier system 3 with a multiplicity of longitudinal surface conductor tracks 5, 6 and electrical consumers 100, which are equipped with current collectors according to the invention.
  • the surface conductor tracks 5, 6 in cooperation with the current pickup 8, 8' are explained in more detail with reference to FIGS. Based on Figs. 6 and 7, a current pickup 8 is also described as an example.
  • the carrier system 3 can be, for example, a gypsum plasterboard, a plaster coating, a filler layer, a paint layer, a primer layer, a plastic film and/or a fleece layer, in particular based on plastic, cellulose or glass fiber fleece.
  • a surface power supply in the low-voltage range with, for example, 12 V can be provided on an interior wall of the room, as shown.
  • various active function objects 100 are held on the wall and supplied with electrical energy in the low-voltage range.
  • An exemplary functional object 100 is the lamp 120.
  • Another exemplary functional object 100 is the flat heating element 130.
  • the surface function system 1 supplies the lamp 120 and the heating element 130 with current in the low-voltage range.
  • the active functional objects 120, 130 include electrical loads and are equipped with one or more current pickups 8 (not shown in detail in FIG. 1) to supply these electrical loads.
  • the current pickups are designed and set up to establish an electrical connection with the surface conductor tracks 5, 6 in order to supply the active functional objects 120, 130 with electrical energy.
  • the picture in the picture frame 110 can be provided with passive lighting, which is supplied with current from two adjacent surface conductor tracks (not shown in detail) by a current collector.
  • the carrier system 3 of the kit-of-parts is equipped with the multiplicity of electrical conductor tracks 5, 6, which extend in the longitudinal direction L, for surface power supply.
  • the transverse width b of the conductor tracks 5, 6 in the transverse direction T across, in particular orthogonally, to the longitudinal direction L is smaller by orders of magnitude than their longitudinal extension.
  • the conductor tracks 5, 6 are strip-shaped.
  • the thickness of the surface conductor tracks 5, 6 is very much smaller than their longitudinal extension and significantly smaller, in particular smaller by orders of magnitude, than the transversal width b.
  • the conductor tracks 5, 6 are not electrically connected to one another but are electrically isolated from one another, in particular by conductor-free areas 39.
  • the conductor tracks 5 and 6 can be divided into a first set of conductor tracks 5 and a second set of conductor tracks 6, in particular based on their electrical properties and/or spatial arrangement.
  • the conductor tracks of the first set of conductor tracks 5 and those of the second set of conductor tracks 6 are arranged alternately on or in the carrier system 3 .
  • connection ends 51 and 61 arranged next to one another.
  • all connection ends 51, 61 are located at the lower longitudinal end of the carrier system 3 in the vertical direction V (here corresponding to the longitudinal direction L).
  • the connection ends 51, 61 are arranged in the area of the contact strip 2, which is formed here as a cover strip, namely as a base strip.
  • the contact strip could be formed as a ceiling strip or as a strip that extends in the transverse direction or across the carrier system.
  • the cover strip can optionally be part of the kit of parts 1. Concealed in the interior of the contact strips 2 are conductor strips for the power supply of the conductor tracks 5, 6.
  • a first conductor strip is electrically connected to the connection ends 51 of the first set of electrical conductor tracks 5 .
  • a second conductor strip is electrically connected to the connection ends 61 of the second set of electrical conductor tracks 6 .
  • the first conductor strip 25 can be connected to a first pole of a direct current source and the second conductor strip can be connected to the second pole of this direct current source, with a potential difference in the low-voltage range prevailing between the direct current sources (not shown in detail).
  • the functional objects 100 are equipped with a magnetically active rear side 104 here.
  • the carrier system 3 comprises a magnetizable or magnetic retaining layer 34.
  • the retaining layer 34 cooperates with the magnetically active rear side 104 of the functional objects 100 in order to reversibly hold them in place on the wall.
  • the contact strip 2 can be formed like a profile, for example it can be extruded. To shorten or shorten the contact strip, the contact strip 2 can be provided with notches or other predetermined breaking points at regular intervals.
  • Figures 2 and 3 show different current collectors 8, 8 ', which cooperate with the surface conductors 5 and 6 of the first and second set.
  • the current pickup 8' shown on the left in FIG. 2 comprises four electrical contact elements 81, 82, 83 and 84'. Three of the contact elements 81, 82 and 83 are arranged in pairs at the same contact distance k relative to one another and span an isosceles triangle. These contact elements 81, 82, 83 lie on a circumference 80.
  • the fourth electrical contact element 84' is arranged in the middle of the triangle, in particular at its center.
  • the contact elements 81, 82, 83 and 84' have the same needle-like shape and cross-sectional width p.
  • a first contact element 81 forms an electrical connection with a first flat conductor track 5.
  • a second and a third contact element 82, 83 form an electrical contact with the second flat conductor track 6.
  • the fourth contact element 84' is located in the conductor-free area 39 between the adjacent conductor tracks 5 and 6.
  • the current pickup 8' comprises a contacting adapter, not shown in detail, with a rectifier circuit, not shown in detail, which is set up so that an electrical load can always be supplied with electrical energy by the current pickup 8', regardless of which or which of the various contact elements 81, 82, 83, 84' are in contact with the first or second surface conductor track 5 or 6, as long as at least one pair of contact elements is in contact with a conductor track 5 of the first set of conductor tracks on the one hand and with a conductor track 6 of the second set of conductor tracks on the other hand, so that there is a potential difference at the contact element pair (here: 81-83 or 81-82).
  • the other current pickup 8 shown in FIG. 2 comprises five contact elements 81, 82, 83, 84 and 85 arranged at equal intervals on a circumference 80.
  • the contact elements 81, 82, 83, 84 and 85 form the corners of an isosceles pentagon. With the exception of the shape, essentially the same applies to this current pickup 8 as to the current pickup 8 described above.
  • Contact element pairs (here: 81-84 or 82-84) are also in the current pickup 8 on the one hand with a conductor line 5 of the first set and on the other hand in electrically conductive connection with a conductor track 6 of the second set. In the example shown, there are two contact elements 83, 85 in the conductor-free area 39.
  • the various surface conductor tracks 5, 6 have a uniform transverse width b.
  • the conductor-free areas define a transversal distance t between the adjacent surface conductor tracks 5, 6.
  • the adjacent surface conductors 5 and 6 are oriented parallel to one another.
  • the transverse distance t between two adjacent surface conductors 5 and 6 is smaller than the transverse width b, preferably smaller than half the transverse width 5 , particularly preferably less than a quarter of the transverse width and / or greater than a twentieth, in particular greater than a tenth.
  • the cross-sectional width p of the contact elements is the same size and, in particular 1 mm, smaller than the transversal distance t.
  • Opposite contact elements 81, 82, 83, 84, 85 can be considered in pairs, the pairs being spaced apart from one another by a contact distance k.
  • the contact distance k of the current collector 8 is greater than the sum of a transverse width b and a transverse distance t, in particular greater than a transverse modulus h, the transverse modulus h corresponding to the sum of two transverse distances t and a transverse width b.
  • the contact distance k of the current pickup 8 is smaller than the sum of two transverse widths b and a transverse distance t.
  • the contact elements 81, 82, 83, 84, 85 of the current collectors 8 shown in FIGS. 2 and 3 are arranged at the corner points or tips of a respective isosceles polygon.
  • Each polygon has a height H which is determinable in a manner known to those skilled in the art as the distance from a base side edge of the polygon to a farthest opposite top or side edge of the polygon.
  • the height H of the polygon is in particular at least as great as, preferably greater than, the transversal modulus h, so that contact elements at a distance from one another can make an electrical connection with different conductor tracks 5, 6.
  • the ratio of transversal width b to the sum of transversal width b and transversal distance t can be modified, with a high probability of contact being able to be maintained even with reduced surface coverage with surface conductor tracks 5, 6, if necessary with an increased perimeter diameter 80 to preferably not more than 6 cm, especially no more than 5.5 cm.
  • the area coverage can be reduced by increasing the transverse distance to at least 5 mm, in particular at least 6 mm, preferably at least 7.5 mm, particularly preferably at least 16.5 mm.
  • the area coverage can be reduced by reducing the transversal width.
  • the area coverage is preferably at least 75% for a current pickup 8' with contact elements in the form of an equilateral triangle with central contact.
  • the area coverage is preferably at least 70% for a current collector 8 with contact elements in the form of an equilateral pentagon.
  • the area coverage is preferably at least 55%.
  • FIG. 4 shows an exemplary cross-sectional view of a kit of parts 1 according to the invention.
  • the carrier system 3 can be formed, for example, as a web material, for example as a nonwoven layer, in particular based on plastic, cellulose or glass fiber nonwovens.
  • the carrier layer 31 can alternatively or additionally be realized as a plastic film.
  • Other configurations of the carrier layer 31 and/or the carrier system 3 are conceivable; Alternatively, it is conceivable that the carrier system 3 is implemented, for example, as a plaster coating, filler layer or the like and the surface conductor tracks 5 and 6 are embedded in the carrier system 3 (not shown).
  • the carrier layer 31 can implement a magnetic 0 or magnetizable holding layer in functional union.
  • a magnetizable holding layer 34 is provided on the carrier layer 31.
  • FIG. A decorative coating 30 is provided on the front of the carrier system 3 .
  • the carrier system 3 cooperates with a functional object 100.
  • the functional object has several needle-shaped contact elements 81 (only one shown), which are designed and set up to penetrate into the carrier system 3 and brought or can be brought into physical contact with the planar conductor track 5/6.
  • the needle-shaped contact elements 81 are preferably designed to penetrate at least the planar conductor 5 or 6, in particular the carrier system 3 completely.
  • the surface conductor tracks 5 and 6 have a track thickness d.
  • the web thickness d is preferably less than 1 mm, in particular less than 0.1 mm.
  • the needle length or, in general, the contact element length n of the contact element 81 is greater than the web thickness d.
  • the carrier system 3 has a system thickness s.
  • the needle length n is preferably at least as great as the system thickness s.
  • FIGS. 5 and 6 show a schematic representation of an electrode carrier, in particular a diode carrier structure, such as a printed circuit board.
  • FIG. 5 shows the schematic plan view and FIG. 5 the schematic view from below of the same electrode carrier.
  • the letters A, B, C, D, E, F, G and H show vias from the top to the bottom in FIGS. 5 and 6, it being understood that the same capital letter stands for the same via.
  • Broad conductor tracks 89 are provided on the underside of the electron carrier, which electrically connect the contact electrodes 81, 82, 83, 84 and 85 to the vias.
  • the wide conductor tracks 89 on the electrode carrier are suitable for currents in the range from 0.1 A to 10 A, in particular for currents in the range from 0.5 A to 5 A, preferably for currents in the range from 1 A to 3 A, particularly preferably for currents of about 2 A, designed and set up.
  • the vias are connected by wide conductor tracks 89 to a large number of diodes 91, 92, 93, 94, which form the rectifier Form circuit 90 which operates the current output 99.
  • the current output 99 can be implemented, for example, as a contacting adapter in order to accommodate two supply lines for an electrical load 100 .
  • the supply lines can be connected to two poles 97, 98 with different potential levels.
  • the current pickup 8 shown in FIGS. 5 and 6 has five electrical contact elements 81, 82, 83, 84, 85.
  • the contact elements 81, 82, 83, 84, 85 are connected to ten diodes 91, 92, 93, 94.
  • Eight diodes 91, 92 of these ten diodes are arranged on a diode circuit, which here essentially corresponds to the circuit 80 on which the contact elements 81, 82, 83, 84, 85 are arranged.
  • An outer circle AK can be defined on the outer circumference of the electrode carrier, from which an annular width RB extends radially inwards in order to define an annulus in which all contact elements 81, 82, 83, 84, 85 are arranged.
  • a diode outer circle is provided with the diode circle diameter DK, which here corresponds to the outer circle diameter AK.
  • a diode ring width DB expands radially inwards, which together with the diode circle diameter defines a diode ring in which most of the diodes 91, 92 of the plurality of diodes are arranged. Only two diodes 93, 94 are attached to the electrode carrier within the diode ring circuit.
  • the essentially circular electrode carrier of the current collector 8 can be divided into two semicircular segments 87, 88.
  • the current outlet 99 is arranged in the middle area between the segments 87 and 88 .
  • the first circle segment 87 (lower in the figure) contains half of the diodes 91, 93.
  • the diodes 91, 93 in the first circle segment 87 are connected to the first pole 97 of the current output 89.
  • the second circle segment 88 (upper in the figure) contains the other half of the diodes 92, 94.
  • the diodes in the second segment are electrically connected to the second pole 98 of the current output 89.

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

Bei einem Stromaufnehmer (8, 8'), insbesondere einem Kontaktierungsadapter, für einen elektrischen Verbraucher (100) zum Anbringen an einem Trägersystem (3) mit einer Vielzahl an parallel zu einander verlaufender longitudinaler elektrischer Leiterbahnen (5, 6) mit alternierendem elektrischen Potenzial, wobei der Stromaufnehmer (8, 8') mindestens drei, bevorzugt mindestens fünf und besonders bevorzugt genau fünf, elektrisch leitende Kontaktelemente (81, 82, 83, 84, 85) mit einer Querschnittsweite (p), insbesondere einem operativen Durchmesser, wobei die Kontaktelemente (81, 82, 83, 84, 85) ein Polygon mit einer Höhe (H) ausbilden, umfasst, ist vorgesehen, dass die Kontaktelemente (81, 82, 83, 84, 85) eine Kontaktelementlänge (n), wie einer Nadellänge, zum Durchdringen der Leiterbahnen (5, 6) aufweisen.

Description

Strom aufnehm er und Kit-of-Parts
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Stromaufnehmer für einen elektrischen Verbraucher zum Anbringen an einem Trägersystem mit einer Vielzahl parallel zueinander verlaufender longitudinaler elektrischer Leiterbahnen mit alternierendem elektrischen Potenzial. Insbesondere realisiert der Stromaufnehmer einen Kontaktierungsadapter. Die Erfindung betrifft auch ein Kit-of-Parts, das mindestens einen Stromaufnehmer und ein Trägersystem enthält, das mit einer Vielzahl an jeweils in einem Transversalabstand voneinander verlaufenden longitudinalen elektrischen Flächenleiterbahnen mit einer Transversalbreite ausgestattet ist.
Die US 2009/0219712 Ai beschreibt ein Beleuchtungssystem mit einer elektrisch leitfähigen Tapete. Die Tapete kann an einer Gebäudewand oder -decke angebracht werden. An der Tapete ist eine Vielzahl elektrisch leitfähiger Streifen vorgesehen. Elektrische Leuchtmittel können durch Kontaktpins mit den leitfähigen Streifen verbunden werden. Die Streifen und Kontaktpins sind in einem bestimmten Abstand zueinander vorgesehen, damit Streifen unterschiedlichen Potenzials mit verschiedenen Kontaktpins in Kontakt gebracht werden können. Die Verwendung des Beleuchtungssystems ist fehleranfällig. Beim Anbringen eines Leuchtmittels wird häufig nicht die für den Betrieb des Leuchtmittels erforderliche elektrische Verbindung geschlossen. Schlimmstenfalls kann es zu Kurzschlüssen kommen.
Aus der US 2010/0327744 Ai ist ein anderes Beleuchtungssystem mit einer Elektrodenvorrichtung und einem elektrischen Leuchtmittel bekannt. Die Elektrodenvorrichtung umfasst zwei Elektroden unterschiedlicher Polarität, die kammartig einander greifen und eine die Elektroden bedeckende Abschirmung. Mit der Abschirmung kann die Elektrodenvorrichtung eine Wand- oder Deckenfassade bilden. Das Leuchtmittel hat eine Basis mit mehreren nadelförmigen Kontaktelementen, um durch die Abschirmung zu den Elektroden zu dringen. Die Kontaktelemente sind in einer Dreieckskonfiguration angeordnet. Die Form und Größe der Elektroden und damit der Elektrodenvorrichtung ist unveränderlich festgelegt. Individuelle Maßanfertigungen führen zu sehr hohen Kosten und sind daher kaum verbreitet. Selbst kleine Beschädigungen der Elektrodenvorrichtung führen häufig zu Kurzschlüssen der beiden Elektroden und dadurch zu einem vollständigen Ausfall des Beleuchtungssystems.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden, insbesondere einen Stromaufnehmer bereitzustellen, der einfach, zuverlässig, sicher verwendbar ist, insbesondere unabhängig von Lage und Orientierung auf einem flachen Trägersystem mit elektrischen Leiterbahnen unterschiedlichen Potenzials verwendbar ist, wobei insbesondere der Stromaufnehmer, vorzugsweise ohne ästhetische Beeinträchtigung eines Trägersystems, reversibel befestigbar sein soll.
Demgemäß wurde ein Stromaufnehmer, insbesondere Kontaktierungsadapter, für einen elektrischen Verbraucher zum Anbringen an einem Trägersystem mit einer Vielzahl parallel zueinander und jeweils in einem Transversalabstand (t) voneinander verlaufender longitudinaler elektrischer Leiterbahnen mit einer Transversalbreite (b) mit alternierendem elektrischen Potenzial gefunden, umfassend mindestens drei, bevorzugt mindestens fünf und besonders bevorzugt genau fünf, elektrisch leitende Kontaktelemente mit einer Querschnittsweite (p), insbesondere einem operativen Durchmesser, wobei die Kontaktelemente ein Polygon mit einer Höhe (H) ausbilden, wobei die Kontaktelemente eine Kontaktelementlänge (n), wie einer Nadellänge, zum Durchdringen der Leiterbahnen aufweisen.
Ferner wurde insbesondere auch ein Stromaufnehmer, insbesondere Kontaktierungsadapter, für einen elektrischen Verbraucher zum Anbringen an einem Trägersystem mit einer Vielzahl parallel zueinander und jeweils in einem Transversalabstand (t) voneinander verlaufender longitudinaler elektrischer Leiterbahnen mit einer Transversalbreite (b) mit alternierendem elektrischen Potenzial gefunden, umfassend mindestens drei, bevorzugt mindestens fünf und besonders bevorzugt genau fünf, elektrisch leitende Kontaktelemente mit einer Querschnittsweite (p), insbesondere einem operativen Durchmesser, eingerichtet und ausgelegt zur reversiblen Befestigung vermittels der Kontaktelemente auf einer Substratoberfläche, wobei die Querschnittsweite (p), insbesondere der operative Durchmesser, der Kontaktelemente kleiner ist als, insbesondere maximal halb so groß ist wie, der Transversalabstand (t), wobei die Kontaktelemente in einem Kreisring mit einer Ringbreite (RB) und einem äußeren Kreisdurchmesser (AK), insbesondere auf einem Kreis mit dem Durchmesser (KD), angeordnet sind und ein Polygon mit einer Höhe (H) ausbilden, wobei der Transversalabstand (t) kleiner ist als die Transversalbreite (b) und wobei mindestens ein Paar an Kontaktelementen einen Kontaktabstand (k) zueinander hat, der größer ist als die Summe aus der Transversalbreite (b) einer Flächenleiterbahn und dem Transversalabstand (t) der leiterfreien Fläche zwischen benachbarten Flächenleiterbahnen und der kleiner ist als die Summe aus der doppelten Transversalbreite (b) benachbarter Flächenleiterbahnen und dem Transversalabstand (t) der leiterfreien Fläche zwischen benachbarten Flächenleiterbahnen, und/oder, insbesondere und, wobei für die Höhe H des Polygons gilt: H > (b + 2 x t), wobei die Kontaktelemente insbesondere eine Kontaktelementlänge (n), wie einer Nadellänge, zum Durchdringen der Leiterbahnen aufweisen.
Demgemäß ist ein erfindungsgemäßer Stromaufnehmer für einen elektrischen Verbraucher zum Anbringen an einem Trägersystem mit einer Vielzahl an jeweils in einem Transversalabstand (t) parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden longitudinalen elektrischen Leiterbahnen mit einer Transversalbreite (b) mit alternierendem elektrischen Potenzial vorgesehen. Die Potenzial differenz zwischen benachbarten Leiterbahnen kann vorzugsweise im Niedervoltbereich liegen. Der erfindungsgemäße Stromaufnehmer kann insbesondere ein Kontaktierungsadapter für den elektrischen Verbraucher sein. Vorzugsweise ist der elektrische Verbraucher für den Betrieb im Niedervoltbereich ausgelegt und eingerichtet. Der erfindungsgemäße Stromaufnehmer umfasst mindestens drei, bevorzugt mindestens fünf und besonders bevorzugt genau fünf elektrisch leitende Kontaktelemente. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann der Kontaktierungsadapter genau sieben elektrisch leitende Kontaktelemente haben. Die Kontaktelemente können gleichartig und/oder gleichförmig sein. Jedes Kontaktelement ist dazu ausgelegt und eingerichtet, mit einer elektrischen Leiterbahn des Trägersystems in Kontakt bringbar zu sein, um eine elektrische Verbindung von der Leiterbahn zu dem erfindungsgemäßen Stromaufnehmer zu realisieren. Die elektrisch leitenden Kontaktelemente weisen eine Querschnittsweite auf, insbesondere einen operativen Durchmesser. Bei einer bevorzugten Ausführungsform können die elektrischen Kontaktelemente einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, bei dem der Kreis-Durchmesser als operativer Durchmesser der Querschnittsweite entspricht. Andere Querschnittsformen eines elektrisch leitenden Kontaktelements, beispielsweise dreieckig, viereckig oder mehreckig, sind denkbar, wobei eine größte Diagonale im Allgemeinen die Querschnittsweite des jeweiligen Kontaktelemente-Querschnitts definieren kann. Die Kontaktelemente bilden ein Polygon mit einer Höhe aus. Die Höhe eines Polygons ist im Allgemeinen bestimmt als der größte Abstand zwischen einer Basiskante des Polygons und einer dazu diametral gegenüberliegenden zweiten Polygon-Kante oder einer dazu diametral gegenüberliegenden Polygon-Spitze.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Kontaktelemente eine Kontaktelementlänge zum Durchdringen der Leiterbahnen aufweisen, wie eine Nadellänge. Zusätzlich oder alternativ können die Kontaktelemente ein spitzes Ende zum Eindringen in die Trägerlage und/ oder zum Durchdringen der Leiterbahnen aufweisen. Die Kontaktelemente des erfindungsgemäßen Stromaufnehmers sind vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet, sodass alle Kontaktelemente des Stromaufnehmers dieselbe Ein- und/oder Durchdringrichtung haben. Vorzugsweise haben die Kontaktelemente im Wesentlichen dieselbe Kontaktelementlänge. Die Kontaktelementlänge stehen vorzugsweise an einer insbesondere ebenen Außenfläche des Stromaufnehmers vor, vorzugsweise orthogonal zu der Außenfläche.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kontaktelemente nadelförmig ausgestaltet, insbesondere mit einem konisch geformtem Einsteckende. Das Einsteckende kann alternativ beispielsweise pyramidenförmig sein. Insbesondere kann wenigstens ein, wenigstens zwei oder alle Kontaktelement eines erfindungsgemäßen Stromaufnehmers nadelförmig sein. Alternativ oder zusätzlich können die Kontaktelemente stiftförmig ausgestaltet sein, insbesondere mit einem Zylinderabschnitt oder aus einem Zylinderabschnitt bestehend. Der Zylinderabschnitt weist eine vorzugsweise konstante Querschnittsform auf, wobei die Querschnittsform beispielsweise kreisförmig, ellipsenförmig, dreieckig, viereckig oder mehreckig sein kann, insbesondere mehreckig mit gleichen Kantenlängen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Kontaktelemente nadelförmig ausgestaltet sind, mit einem runden Zylinderabschnitt und einem konisch geformten Ende. Alternativ können die Kontaktelemente obeliskförmig sein, mit einem mehreckigen, beispielsweise viereckigen, Zylinderabschnitt und einem pyramidenförmigen Ende.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromaufnehmers liegt die Querschnittsweite, insbesondere der operative Durchmesser, der Kontaktelemente im Bereich von 0,25 bis 1,5 mm, insbesondere im Bereich von 0,5 mm bis 1,0 mm. Insbesondere für die Übertragung von Strömen im Niedervoltbereich hat sich gezeigt, dass derartige Querschnittsweiten gute Stromleitungs- und Erwärmungs-Eigenschaften zeigen.
Alternativ oder zusätzlich liegt die Kontaktelementlänge, vorzugsweise die Nadellänge, im Bereich von 0,5 bis 10 mm, insbesondere im Bereich von 1,0 bis 5,0 mm. Vorzugsweise weisen alle Kontaktelemente des Stromaufnehmers im Wesentlichen die gleiche Kontaktelementlänge auf. Die Querschnittsweite ist vorzugsweise kleiner als die Kontaktelementlänge. Dadurch kann beim Einführen des Kontaktelements in das Trägersystem, insbesondere die Flächenleiterbahn, die mechanische Haftung des Kontaktelements an dem Trägersystem gewährleistet sein, ohne eine ästhetische Beeinträchtigung in Kauf nehmen zu brauchen. Gemäß einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stromaufnehmers weisen die Kontaktelemente je eine umfängliche Kontaktoberfläche aufweisen, die ausgelegt und eingerichtet ist zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung eines der Kontaktelemente mit einer von diesem Kontaktelement durchdrungenen Leiterbahn. Vorzugsweise haben alle Kontaktelemente eine Kontaktoberfläche. Die Kontaktoberflächen der mehreren Kontaktelemente sind vorzugsweise im gleichen Längserstreckungsbereich der verschiedenen Kontaktelemente vorgesehen. Die Kontaktoberfläche ist vorzugsweise vollumfänglich an dem jeweiligen Kontaktelement gebildet, insbesondere entlang eines Längserstreckungsbereichs von wenigstens 50%, vorzugsweise wenigstens 75% oder wenigstens 90%, der Kontaktelementlänge. Die Kontaktoberfläche umfasst wenigstens ein elektrisch leitfähiges Material oder besteht daraus. Insbesondere ist das leitfähige Material ausgewählt aus der Gruppe umfassend Messing, Chrom, Nickel, Silber, Kupfer und Gold. Vorzugsweise ist die Kontaktoberfläche vergoldet, beispielsweise mit Gold galvanisiert. Insbesondere weist die Kontaktoberfläche eine Gold umfassende oder aus Gold bestehende Oberflächenschicht mit einer Schichtdicke kleiner als 0,5 pm, insbesondere kleiner als 0,2 pm oder kleiner als 0,1 pm auf.
Bei einem erfindungsgemäßen Stromaufnehmer gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kontaktelemente in einem Kreisring mit einer Ringbreite und einem äußeren Kreisdurchmesser angeordnet. Insbesondere sind die Kontaktelemente auf einem Kreis mit vorbestimmtem Durchmesser angeordnet. Der äußere Kreisdurchmesser beträgt insbesondere nicht mehr als 6,5 cm, vorzugsweise nicht mehr als 5 cm, Mithilfe der Anordnung der Kontaktelemente im Bereich eines Kreisrings, vorzugsweise auf einem vorbestimmten Kreis, lässt sich eine große Verteilung der verschiedenen Kontaktelemente auf geringem Raum umsetzen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromaufnehmers liegt die Ringbreite des Kreisrings im Bereich von 0,2 x b bis 1,5 x b, insbesondere im Bereich von 0,3 x b bis 1,2 x b, wobei b die Transversalbreite der Flächenleiterbahnen darstellt. Es kann bevorzugt sein, dass die Ringbreite kleiner ist als eine Transversalbreite b der Leiterbahnen, insbesondere Flächenleiterbahnen, des Trägersystems, wobei insbesondere die Ringbreite kleiner oder gleich dem Transversalabstand t zwischen benachbarten Flächenleiterbahnen gewählt sein kann. Alternativ oder zusätzlich liegt der Kreisdurchmesser im Bereich von 1,0 x b bis 3,0 x b, insbesondere im Bereich von 1,2 x b bis 2,5 x b. Vorzugsweise ist der Kreisdurchmesser wenigstens so groß wie die Summe einer Transversalbreite b und eines Transversalabstand t des Trägersystems. Bei einer Ausführung des erfindungsgemäßen Stromaufnehmers sind benachbarte Kontaktelemente im Wesentlichen gleich weit voneinander entfernt, wobei insbesondere der Abstand benachbarter Kontaktelemente (entlang des Umfangs des Kreisrings und/oder Polygons) um nicht mehr als ±10 %, vorzugsweise um nicht mehr als ±5 %, voneinander ab weicht. Insbesondere kann das Polygon gleichseitig sein und die Kontaktelemente liegen auf den Eckpunkten des Polygons. Das Polygon ist vorzugsweise ein Dreieck, Pentagon oder Heptagon. Es hat sich herausgestellt, dass gleichseitige Polygone mit Kontaktelementen auf allen ihren Eckpunkten sich besonders gut für eine große Raumabdeckung mit dem Stromaufnehmer bei gleichzeitig kleinstmöglicher Stromaufnehmer-Größe eignen. Ferner hat sich überraschenderweise gezeigt, dass bei Anordnung der verschiedenen Kontaktelemente an Polygon-Eckpunkten, insbesondere für ein Pentagon oder ein Heptagon, die sogenannte „clean- through“-Problematik lösen lässt, gemäß welcher eine elektrische Übertragung von dem Trägersystem mit den benachbarten Leiterbahnen an einen Verbraucher durch einen erfindungsgemäßen Stromaufnehmer bei ungünstiger Orientierung und/oder Anordnung des Stromaufnehmers unterbleiben könnte, wenn keine Kontaktierung wenigstens zweier Leiterbahnen mit Potenzial differenz gewährleistet ist. Es sei klar, dass die das Vieleck bildenden Kontaktelemente zweckmäßiger Weise an den Ecken des Vielecks angeordnet sind. Vorzugsweise kann wenigstens ein oder genau ein Kontaktelement innerhalb des Vielecks, insbesondere im Mittelpunkt des Vielecks, angeordnet sein, was beispielsweise bei einem Dreieck von Vorteil ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der erfindungsgemäße Stromaufnehmer eine Gleichrichterschaltung. Die Gleichrichterschaltung ist vorzugsweise dazu ausgelegt und eingerichtet, die Stromversorgung des Verbrauchers mit einem vorbestimmten Gleichstrom zu gewährleisten, unabhängig davon, welches der mehreren Kontaktelemente mit einer Flächenleiterbahn eines ersten Potenzials und welches andere der mehreren Kontaktelemente mit einer Flächenleiterbahn eines zweiten Potenzials in elektrischer Kontaktverbindung steht.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stromaufnehmers ist die Gleichrichterschaltung dazu ausgelegt und eingerichtet, eine elektrische Po- tenzialdifferenz zwischen genau einem oder mindestens einem ersten der mindestens drei elektrisch leitenden Kontaktelemente und genau einem oder mindestens einem zweiten der mindestens drei elektrisch leitenden Kontaktelemente an einen Stromausgang zu übertragen. Es ist denkbar, dass ein Stromaufnehmer mit mehr als einem Kontaktelement mit einer ersten Leiterbahn und mit einem oder mehreren zweiten Kontaktelementen mit einer zweiten Leiterbahn anderen Potenzialniveaus in Verbindung steht.
Gemäß einer besonders geeigneten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromaufnehmers ist die Gleichrichterschaltung dazu ausgelegt und eingerichtet, eine elektrische Poten- zialdifferenz von einem beliebigen Paar der mindestens drei, insbesondere mindestens fünf, Vorsitzweise genau fünf oder genau sieben, elektrisch leitenden Kontaktelemente an den Stromausgang zu übertragen. Mithilfe einer derartigen Gleichrichterschaltung kann der Stromabnehmer vorzugsweise dazu ausgelegt sein, unabhängig von der Lage und Orientierung des Stromaufnehmers und der daran vorgesehenen Kontaktelemente in Bezug auf die Vielzahl an Leiterbahnen des Trägersystems stets eine Stromversorgung des Verbrauchers zu gewährleisten.
Der Stromabnehmer kann gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromaufnehmers, die mit den vorigen kombinierbar ist, eine Vielzahl an Dioden, vorzugsweise Halbleiterdioden, umfassen, wobei insbesondere mehrere der Vielzahl an Dioden in einem Kreisring mit einer Dioden-Ringbreite und einem äußeren Dioden-Kreis- durchmesser, insbesondere auf einem Diodenkreis mit vorbestimmtem Durchmesser, angeordnet sind. Der äußere Dioden-Kreisdurchmesser beträgt insbesondere nicht mehr als 6,5 cm, vorzugsweise nicht mehr als 5 cm. Durch die Anordnung der mehreren Dioden in einem Dioden-Kreisring, insbesondere auf einem Diodenkreis, kann eine möglichst große Beab- standung der wärmeerzeugenden Dioden voneinander realisiert werden. Hierdurch kann die Lebensdauer verlängert werden. Auch können thermisch bedingte Beeinträchtigungen des Trägersystems unterbunden werden.
Insbesondere ist bei einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stromaufnehmers mit einer Vielzahl an Dioden vorgesehen, dass die Dioden, insbesondere alle Dioden der Gleichrichterschaltung oder des Stromaufnehmers, eine Durchlassspannung von je nicht mehr als 1 V, insbesondere nicht mehr als 0,75 V, vorzugsweise nicht mehr als 0,5 V, aufweisen. Die Dioden sind vorzugsweise Gleichrichterdioden, insbesondere Schottky-Dioden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stromaufnehmers umfasst die Vielzahl an Dioden eine erste Gruppe an Dioden in elektrischem Kontakt mit einem ersten Pol des Stromausgangs und eine zweite Gruppe an Dioden in elektrischem Kontakt mit einem zweiten Pol des Stromausgangs oder besteht daraus. Die Gleichrichterschaltung ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass an dem ersten und dem zweiten Pol des Stromausgangs die Potenzialdifferenz abgebildet wird, die durch den Stromaufnehmer an dem Paar Kontaktelemente anliegt. Es kann besonders bevorzugt sein, dass die erste Gruppe an Dioden in einem ersten, vorzugsweise halbkreisförmigen, Segment und dass die zweite Gruppe an Dioden in einem anderen, vorzugsweise halbkreisförmigen, Segment an einer Diodentragstruktur, wie einer Platine, angeordnet ist, wobei vorzugsweise der Stromausgang zwischen dem ersten Segment und dem anderen, zweiten Segment angeordnet ist. Indem die Dioden in zwei Gruppen, insbesondere eine Kathoden-Gruppe und einer Anoden-Gruppe, untergliedert werden und diese beiden Gruppen in verschiedenen Segmenten am Stromaufnehmer angeordnet sind, kann ein besonders effizientes Wärmemanagement umsetzbar sein, sodass bei möglichst geringer Baugröße des Stromaufnehmers die an den Dioden anfallende Wärme gut von dem Stromaufnehmer an die Umgebung abgegeben werden kann. Durch die Segmentierung kann insbesondere weitestgehend vermieden werden, dass eine gegenseitige Erwärmung unmittelbar benachbarter Dioden erfolgt.
Eine besonderes geeignete Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromaufnehmers umfasst zumindest eine magnetische Haltekomponente zum Fixieren des Stromaufnehmers an einer magnetischen oder magnetisierbaren Haltelage des Trägersystems. Die magnetische Haltekomponente kann insbesondere an einer Unterseite des Stromaufnehmers vorgesehen sein, von der die elektrischen Kontaktelemente hervorstehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromaufnehmers, die mit den anderen kombinierbar ist, umfasst der Stromaufnehmer für mindestens einen elektrischen Verbraucher wenigstens eine magnetische Haltekomponente zum Fixieren des Stromaufnehmers an einer magnetischen oder magnetisierbaren Haltelage des Trägersystems. Insbesondere ist der Stromaufnehmer mit einer magnetischen Unterseite oder Rückseite ausgestattet, die der Haltelage zugewandt oder zuwendbar ist. Mithilfe der magnetischen Haftkomponente kann die Befestigung des Stromaufnehmers an dem Trägersystem verbessert und insbesondere ein Durchdringen der Flächenleiterbahnen mit den Kontakten des Stromaufnehmers sichergestellt werden.
Gemäß einer geeigneten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stromaufnehmers, die mit den vorigen kombinierbar ist, weist der Stromaufnehmer wenigstens zwei Anschlussaufnahmen, wie Anschlussklemmen, auf, die dazu ausgelegt und eingerichtet sind, je wenigstens eine elektrische Leitung eines elektrischen Verbrauchers aufzunehmen.
Bei einem erfindungsgemäßen Stromaufnehmer gemäß einer anderen Ausführungsform, die mit den übrigen kombinierbar ist, umfasst der Stromaufnehmer wenigstens zwei Anschlussaufnahmen, wie Anschlussklemmen, die dazu ausgelegt und eingerichtet sind, je wenigstens eine elektrische Leitung eines elektrischen Verbrauchers aufzunehmen. Beispielsweise kann ein solcher Stromaufnehmer vorgesehen sein, um eine konventionelle Wand- oder Deckenlampe mit elektrischer Energie zu versorgen, indem dem die elektrischen Versorgungsleitungen der konventionellen Lampe mit den Anschlussklemmen oder anderen Anschlussaufnahmen, beispielsweise nach Art einer Lüsterklemme, verbunden werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Kit-of-Parts, dass einen erfindungsgemäßen Stromaufnehmer (wie oben beschrieben) und ein Trägersystem enthält, das mit einer Vielzahl an jeweils in einem Transversalabstand t voneinander verlaufenden longitudinalen elektrischen Flächenleiterbahnen ausgestattet ist. Die Flächenleiterbahnen haben eine Transversalbreite b.
Das Kit-of-Parts umfasst vorzugsweise mindestens einen Stromaufnehmer für einen elektrischen Verbraucher, umfassend mindestens zwei oder drei, bevorzugt mindestens fünf und besonders bevorzugt genau fünf, elektrisch leitende Kontaktelemente, ausgelegt und eingerichtet, um mit zwei benachbarten elektrischen Flächenleiterbahnen des Trägersystems wechselzuwirken. Insbesondere sind die Kontaktelemente des Stromaufnehmers derart auf die Flächenleiterbahnen abgestimmt, dass wenigstens zwei der Kontaktelemente desselben Stromaufnehmers mit verschiedenen, insbesondere benachbarten, Flächenleiterbahnen in Kontakt bringbar sind. Zu diesem Zweck können beispielsweise die Kontaktelemente bezüglich ihrer Größe, Form und Abstand abgestimmt sein auf Größe, Form und Abstand der Flächenleiterbahnen.
Ein Trägersystem kann vorzugsweise als eine flächige und/oder quasi-zwei-dimensionale Trägerlage gebildet sein. Die Trägerlage kann beispielsweise eine longitudinale Längserstre- ckung und eine transversalen Quererstreckung aufweisen, die sehr viel größer sind als eine Dicke der Trägerlage. Bei einem Kit-of-Parts, beispielsweise für ein Gebäudewand-Oberflächenfunktionssystem, kann die longitudinale Längserstreckung der Vertikalrichtung entsprechen, die transversale Querstreckung kann einer insbesondere primären Horizontalrichtung entsprechen und/oder die Dicke des Trägersystems, insbesondere der Trägerlage, kann einer Tiefen-Richtung beziehungsweise sekundären Horizontalrichtung entsprechen. Alternativ kann bei einem Kit-of-Parts, beispielsweise für ein Gebäudedecken-Oberflächenfunk- tionssystem, die longitudinale Längserstreckung einer ersten insbesondere primären Horizontalrichtung entsprechen, die transversale Querstreckung kann einer zweiten insbesondere primären Horizontalrichtung entsprechen und/oder die Dicke des Trägersystems, insbesondere der Trägerlage, kann einer Vertikalrichtung entsprechen. Die Trägerlage kann beispielsweise als Bahnmaterial gebildet sein oder als Oberflächenbeschichtung. Eine Flächenleiterbahn kann im Allgemeinen eine elektrisch leitfähige Bahn bezeichnen, deren longitudinale Haupterstreckungsrichtung wesentlich größer ist als deren Dicke, insbesondere wenigstens hundertmal größer, vorzugsweise wenigstens tausendmal größer. Alternativ oder zusätzlich kann eine Flächenleiterbahn im Allgemeinen eine elektrisch leitfähige Bahn bezeichnen, die quer zur Haupterstreckungsrichtung eine Transversalbreite hat, die wesentlich kleiner ist als ihre longitudinale Hauptstreckung, insbesondere wenigstens 10 mal kleiner oder wenigstens hundertmal kleiner, und die wesentlich größer ist als die Dicke der Flächenleiterbahn, insbesondere wenigstens 10 mal größer oder wenigstens hundertmal größer. Beispielsweise kann eine Flächenleiterbahn eine longitudinale Hauptstreckung von wenigstens 1 m und eine Dicke von weniger als 0,5 mm, insbesondere weniger als 0,1 mm, aufweisen, sowie gegebenenfalls eine Transversalbreite im Bereich von 1 mm bis 10 cm, vorzugsweise im Bereich 1 cm bis 5 cm. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Flächenleiterbahn als vollflächige Leiterbahn ausgebildet sein. Alternativ ist es denkbar, dass die Flächenleiterbahn sich zusammensetzt aus einer Vielzahl dünner benachbarter Leiterbahnabschnitte, die insbesondere zumindest abschnittsweise gitterförmig, schachbrettmusterartig, rasterförmig, netzförmig und/oder mäanderförmig sind, und die gemeinsam, beispielsweise als Netz, die Flächenleiterbahn bilden. Der Abstand solcher benachbarter Leiterbahnabschnitte einer Flächenleiterbahn ist stets kleiner als eine Kontaktstelle. In Kombination mit der unten beschriebenen bevorzugten Ausführungsform, die kooperiert mit wenigstens einem Stromaufnehmer mit mehreren Kontaktelementen, ist der Abstand solcher benachbarter Leiterbahnabschnitte einer Flächenleiterbahn stets kleiner als die größte Querschnittsbreite der Kontaktelemente. Vorzugsweise liegt die Querschnittsbreite im Bereich 0,25 mm bis 1,5 mm, insbesondere im Bereich 0,4 mm bis 1 mm, vorzugsweise im Bereich 0,5 mm bis 0,8 mm.
Die mindestens eine, insbesondere die Vielzahl, an elektrischen Flächenleiterbahnen können vorderseitig an dem Trägersystem vorliegen, rückseitig an dem Trägersystem vorliegen und/oder eingebettet in das Trägersystem vorliegen. Es ist denkbar, dass eine erste Gruppe Flächenleiterbahnen vorderseitig an dem Trägersystem vorliegt, dass eine zweite Gruppe Flächenleiterbahnen rückseitig an dem Trägersystem vorliegt und/oder dass eine dritte Gruppe Flächenleiterbahnen eingebettet in das Trägersystem vorliegt. Insbesondere können alle der Vielzahl an elektrischen Flächenleiterbahnen vorderseitig oder rückseitig an dem Trägersystem oder eingebettet in das Trägersystem vorliegen.
Von besonderem Vorteil bei der vorliegenden Erfindung ist auch, dass das Anbringen des erfindungsgemäßen Kit-of-Parts nicht zwangsläufig den Einsatz von Elektrikern oder von geschultem Fachpersonal im Elektrikbereich erfordert, sondern auch von z.B. Personal aus dem Malerhandwerk oder Trockenbau vorgenommen werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführung des Kit-of-Parts weisen die Kontaktelemente eine Querschnittsbreite, insbesondere einen operativen Durchmesser, auf, die kleiner ist als der Transversalabstand zwischen benachbarten Flächenleiterbahnen, insbesondere im Wesentlichen der Hälfte des Transversalabstands entspricht und/ oder der wenigstens 0,5 mm, vorzugsweise wenigsten 1 mm, kleiner als der Transversalabstand ist.
Gemäß einer Ausführung des erfindungsgemäßen Kit-of-Parts ist der Transversalabstand benachbarter elektrischer Flächenleiterbahnen kleiner als die Transversalbreite dieser Flächenleiterbahnen. Insbesondere misst die Transversalbreite wenigstens 45%, vorzugsweise wenigstens 65% der Höhe des Polygons.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kit-of-Parts, die mit den vorigen kombinierbar ist, hat mindestens ein Paar an Kontaktelementen desselben Stromaufnehmers einen Kontaktabstand zueinander. Es sei klar, dass das Paar an Kontaktelementen bestehen kann aus einem ersten Kontaktelement verbindbar oder verbunden mit einer ersten Flächenleiterbahn und einem zweiten Kontaktelement verbindbar oder verbunden mit einer zweiten Flächenleiterbahn. Ferner sei klar, dass der Stromaufnehmer beispielsweise mit einer Vielzahl an, beispielsweise drei, Kontaktelementen ausgestattet sein kann, die permutationsartig als mehrere Paare, beispielsweise drei Paare, kombinierbar sind. Bei einem anderen Beispiel eines Stromaufnehmers mit fünf Kontaktelementen können beispielsweise die Kontaktelemente in zehn Paaren permutationsartig kombinierbar sein. Der Kontaktabstand ist vorzugsweise größer als die Summe aus der Transversalbreite einer elektrischen Flächenleiterbahn und dem Transversalabstand der leiterfreien Fläche. Insbesondere ist der Kontaktabstand kleiner als die Summe aus der doppelten Transversalbreite einer elektrischen Flächenleiterbahn und dem Transversalabstand der leiterfreien Fläche. Insbesondere kann dabei für die Höhe des Polygons die folgende Formel gelten, wobei H die Höhe des Polygons, b die Transversalbreite der Leiterbahnen, und t den Transversalabstand zwischen benachbarten Leiterbahnen bezeichnet: H > (b + 2 x t).
Vorzugsweise kann der Kontaktabstand im Wesentlichen dem Transversalmodul entsprechen, wobei insbesondere das Transversalmodul geringfügig größer als der Kontaktabstand bemessen sein kann, um unter Berücksichtigung der Querschnittsgröße der Kontaktelemente eine kurzschlusssichere Anbringbarkeit des Stromaufnehmers zu gewährleisten und/ oder um die Wahrscheinlichkeit zu minimieren, dass beim Anbinden des Stromaufnehmers an das Trägersystem mit den Flächenleiterbahnen kein Stromkreis geschlossen wird. Insbesondere kann von im Wesentlichen gleichen Kontaktabstand und Transversalmodul ausgegangen werden, wenn Kontaktabstand sich um nicht mehr als ±20%, insbesondere um nicht mehr als ±10%, vorzugsweise um nicht mehr als ±5%, von dem Transversalmodul unterscheidet. Es kann bevorzugt sein, dass der Kontaktabstand wenigstens so groß ist wie das Transversalmodul. Besonders bevorzugt ist der Kontaktabstand im Vergleich zum Transversalmodul 0% bis 20% größer, insbesondere 0,1% bis 10% größer, vorzugsweise 0,5% bis 5% größer.
Es kann bevorzugt sein, dass bei einem erfindungsgemäßen Kit-of-Parts die Kontaktelemente eine Kontaktelementlänge aufweisen, die größer ist als eine Bahndicke der Leiterbahnen und/ oder größer ist als eine Systemdicke des Trägersystems, wobei insbesondere die Kontaktelementlänge wenigstens so groß ist wie die Summe von Bahndicke und Systemdicke.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kit-of-parts, die mit den vorigen kombinierbar ist, verfügt die Vielzahl an Flächenleiterbahnen über eine im Wesentlichen einheitliche Transversalbreite. Insbesondere kann die Vielzahl an Flächenleiterbahnen auch über im Wesentlichen einheitliche Transversalabstände zwischen benachbarten Flächenleiterbahnen verfügen. Alternativ oder zusätzlich verfügt die Vielzahl an Flächenleiterbahnen über eine im Wesentlichen einheitliche longitudinale Ausdehnung, die vorzugsweise einer Raumhöhe, -länge oder -breite entsprechen kann. Außerdem kann es bevorzugt sein, dass die Vielzahl an benachbarten Flächenleiterbahnen parallel bzw. im Wesentlichen parallel verlaufen. Insbesondere kann durch das Trägersystem eine regelmäßige und/oder gleichmäßige Anordnung der Leiterbahnen festgelegt sein.
Insbesondere sind bei einem erfindungsgemäßen Kit-of-Parts die Vielzahl an benachbarten Flächenleiterbahnen jeweils durch eine leiterfreie Fläche voneinander getrennt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind, insbesondere im Bereich des Trägersystems, die Vielzahl an benachbarten Flächenleiterbahnen jeweils durch eine leiterfreie Fläche voneinander getrennt, insbesondere elektrisch isoliert. Vorzugsweise ist eine Vielzahl an Flächenleiterbahnen, insbesondere sämtliche Flächenleiterbahnen, im Bereich des Trägersystems durch eine leiterfreie Fläche elektrisch voneinander separiert, insbesondere isoliert. Bei benachbarten Flächenleiterbahnen, die aneinander anstoßen und die demgemäß über einen Transversalabstand (t) = o verfügen, kann ein elektrisch leitender Kontakt zwischen diesen Leiterbahnen z.B. durch das Vorsehen einer dünnen elektrisch nicht leitenden Schicht oder eines dünnen elektrisch nicht leitenden Folienstreifens, die jeweils im Wesentlichen senkrecht zu den Flächenleiterbahnen orientiert sind und demgemäß über keine signifikante transversale Ausdehnung verfügen, oder einer Teilummantelung der aneinander anstoßenden Ränder benachbarter Flächenleiterbahnen mit einem elektrisch nicht leitenden Material, z.B. eine Kun- stoffteilummantelung, d.h. eine Kunststoffummantelung nur des Randbereichs, herbeigeführt werden. Bevorzugt sind solche erfindungsgemäßen Kit-of-Parts, bei denen die elektrische Isolierung benachbarter Flächenleiterbahnen über leiterfreie Flächen zwischen diesen Flächenleiterbahnen herbeigeführt wird. Bei diesen erfindungsgemäßen Kit-of-Parts ist der Transversalabstand (t) demgemäß größer null.
Vorzugsweise können elektrische Verbindungen zwischen, insbesondere benachbarten, Flächenleiterbahnen geschlossen werden durch quer zu den Flächenleiterbahnen angeordnete Elektronikkomponenten, beispielsweise einen Stromaufnehmer. Vorzugsweise ist das Trägersystem frei von elektrischen Querverbindungen zwischen nebeneinander, insbesondere benachbart, angeordneten Flächenleiterbahnen. Insbesondere kann durch das Ausgliedern einer elektrischen Verbindung verschiedener Flächenleiterbahnen in zusätzliche Komponenten, wie die Kontaktleiste, ein Funktionsobjekt und/oder einen Stromaufnehmer, erreicht werden, dass die Konsequenzen im Falle einer Beschädigung oder Fehlmontage des Oberflächenfusionssystems auf einen kleinen Bereich beschränkt sein können, ohne die allgemeine Funktionstüchtigkeit des gesamten Trägersystems zu beeinträchtigen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kit-of-parts ist vorgesehen, dass die benachbarten Flächenleiterbahnen der Vielzahl an benachbarten Flächenleiterbahnen im Wesentlichen den gleichen seitlichen Abstand (Transversalabstand) voneinander aufweisen und/oder dass die leiterfreien Flächen zwischen benachbarten Flächenleitern der Vielzahl an benachbarten Flächenleitern im Wesentlichen über eine einheitliche Breite verfügen. Es kann bevorzugt sein, dass das Trägersystem, das im Bereich einer Querbreite von wenigstens 20 cm, insbesondere wenigstens 50 cm, vorzugsweise wenigstens 75 cm, besonders bevorzugt über die vollständige Querbreite des Trägersystems, quer, vorzugsweise orthogonal, zur Longitudinalrichtung mindestens eine longitudinale elektrische Flächenleiterbahn pro 10 cm Querbreite, insbesondere pro 5 cm Querbreite, vorzugsweise pro 3 cm Querbreite, des Trägersystems umfasst.
Gemäß einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kit-of-parts, die mit der vorigen kombinierbar ist, liegt der Transversalabstand im Bereich von wenigstens 1 mm bis 10 mm, insbesondere 2 mm bis 5 mm, vorzugsweise bei etwa 3 mm. Alternativ oder zusätzlich liegt die Transversalbreite im Bereich von wenigstens 1 mm bis 50 mm, insbesondere 15 mm bis 35 mm, vorzugsweise bei etwa 25 mm. Der Transversalabstand benachbarter elektrischer Flächenleiterbahnen kann im Bereich von 2,0 bis 20 mm, insbesondere im Bereich von 4,0 bis 10 mm, liegen.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kit-of-Parts mit leiterfreien Flächen, definiert die leiterfreie Fläche jeweils einen Transversalabstand zwischen zwei benachbarten Flächenleiterbahnen. Vorzugsweise verfügen die leiterfreien Flächen zwischen jeweils benachbarten Flächenleiterbahnen der Vielzahl an Flächenleiterbahnen über eine identische Breite. Die Flächenleiterbahnen weisen jeweils eine Transversalbreite zwischen zwei benachbarten leiterfreien Flächen auf. Die Transversalbreite ist wenigstens so groß wie der Transversalabstand, insbesondere für wenigstens 5, vorzugsweise wenigstens 10, besonders bevorzugt mehr als 10 oder alle Flächenleiterbahnen des Trägersystems des Kit-of-Parts. Insbesondere ist die Transversalbreite größer als der Transversalabstand, insbesondere für wenigstens 5, vorzugsweise wenigstens 10, besonders bevorzugt mehr als 10 oder alle Flächenleiterbahnen. Zusätzlich oder alternativ kann das Transversalmodul definiert sein als die Summe aus der Transversalbreite einer elektrischen Flächenleiterbahn und dem zweifachen eines Transversalabstands der, insbesondere dazu benachbarten, leiterfreien Fläche. Vorzugsweise liegt bei einem Kit-of-Parts die Transversalbreite der elektrischen Flächenleiterbahnen im Bereich von 15 bis 50 mm, insbesondere im Bereich von 20 bis 40 mm.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform stellen die elektrischen Flächenleiterbahnen Niedervolt-Flächenleiterbahnen dar.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kit-of-Parts, die mit den vorigen kombinierbar ist, ist das Trägersystem magnetisierbar ausgestaltet. Es kann bevorzugt sein, dass das Trägersystem mit magnetisierbaren Materialien, insbesondere ferri- und/oder ferromagnetischen Materialien, z.B. Magnetit, ausgestattet ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Kit-of-Parts gemäß einer Ausführungsform ferner mindestens eine magnetisierbare Haltelage aufweist, die vorder- oder rückseitig, insbesondere vorderseitig, an dem Trägersystem vorliegt. Diese Ausführungsformen können insbesondere mit anderen oben oder unten beschriebenen Ausführungsformen kombinierbar sein, bei denen der Stromaufnehmer und/oder ein Funktionsobjekt magnetisch oder magnetisierbar eingerichtet ist. Ein Kit-of-Parts mit einer magnetischen oder magnetisierbaren Haltelage und/ oder magnetischen oder magnetisierbaren Trägersystem hat zum einen den Vorteil, dass beispielsweise in Mietwohnungen beschädigungsfrei mittels magnetischer Haftung Objekte an einer Gebäudeoberfläche, wie einer Gebäudewand oder Gebäudedecke, anbringbar sind. Ein besonderer Vorteil dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kit- of-Parts kann darin gesehen werden, dass mithilfe einer Magnetkraft eine sichere mechanische Kontaktierung zwischen den Leiterbahnen und dem Stromaufnehmer unterstützt werden kann. Auch elektrische Funktionsobjekte können elektrische Kontakte aufweisen, die unterstützt durch eine magnetische Kraftpaarung zwischen dem Trägersystem und dem Funktionsobjekt eine sichere mechanische bereitstellen können. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kit-of-parts umfasst die magnetisierbare Haltelage ferri- und/ oder ferromagnetische Materialien, die insbesondere Magnetit enthalten oder aus Magnetit bestehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die magnetisierbare oder magnetische Haltelage eine Putzbeschichtung, eine Spachtelschicht, eine Farbschicht, eine Grundierungsschicht, eine Kunststofffolie oder eine Vlieslage, insbesondere basierend auf Kunststoff-, Cellulose- oder Glasfaservliesen, umfassen oder darstellen, die jeweils mit magnetisierbaren Materialien, insbesondere ferri- und/oder ferromagnetischen Materialien, z.B. Magnetit, ausgestattet ist.
Die magnetisierbare Haltelage oder die magnetisierbare Trägerlage kann partikelförmige magnetisierbare Materialien enthalten, insbesondere ferri- und/ oder ferromagnetische Materialien. Unter diesen partikelförmigen magnetisierbaren Materialien sind Ferrite, insbesondere Magnetit, Eisenpulver, insbesondere ferromagnetisches Eisenpulver und/oder kohlenstoffhaltiges Eisenpulver, und beliebigen Mischungen hiervon besonders bevorzugt. Unter den genannten partikelförmigen magnetisierbaren Materialien wird besonders bevorzugt auf Magnetit zurückgegriffen. Solche partikelförmigen magnetisierbaren Materialien haben sich als besonders geeignet für die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe erwiesen, die über eine durchschnittliche Partikelgröße D50 im Bereich von 10 bis 100 pm, bevorzugt im Bereich von 20 bis 30 pm, verfügen. Die durchschnittliche Partikelgröße D50 kann gemäß DIN ISO 9276-1:2004-09 (Darstellung der Ergebnisse von Partikelgrößenanalysen - Teil 1: grafische Darstellung) und ISO 9276-2:2014-05 (Darstellung der Ergebnisse von Partikelgrößenanalysen - Teil 2: Berechnung von mittleren Partikelgrößen/-durchmes- sern und Momenten aus Partikelgrößenverteilungen) ermittelt werden. Für die Bestimmung der D5O-Werte kann dabei auf sogenannte Laser Scattering Particle Size Distribution Analyser, wie von der Firma Horiba unter der Gerätebezeichnung "LA 950 V2" erhältlich, zurückgegriffen werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kit-of-Parts, umfasst das Trägersystem eine Gipskartonplatte, eine Putzbeschichtung, eine Spachtelschicht, eine Farbschicht, eine Grundierungsschicht, eine Holzplatte, eine Kunststofffolie und/oder eine Vlieslage insbesondere basierend auf Kunststoff-, Cellulose- oder Glasfaservliesen. Insbesondere stellt das Trägersystem eine Gipskartonplatte, eine Putzbeschichtung, eine Spachtelschicht, eine Farbschicht, eine Grundierungsschicht, eine Holzplatte, eine Kunststofffolie und/oder eine Vlieslage insbesondere basierend auf Kunststoff-, Cellulose- oder Glasfaservliesen dar. Vorzugsweise ist das Trägersystem, bahnförmig und flexibel und/oder aufrollbar bzw. entrollbar. Beispielsweise kann das Trägersystem eine Tapete umfassen oder darstellen. Bei einem bahnförmigen Trägersystem kann es bevorzugt sein, dass die longitudinale Richtung der elektrisch leitfähigen Leiterbänder zu der Bahnrichtung des Trägersystems korrespondiert, insbesondere parallel zur Bahnrichtung ist, oder dass die longitudinale Richtung der elektrisch leitfähigen Leiterbänder quer, insbesondere orthogonal, zur Bahnrichtung des Trägersystems ausgerichtet ist.
Gemäß einer Ausführungsform sind die mindestens eine elektrische Flächenleiterbahn, insbesondere die Vielzahl an, insbesondere longitudinalen, elektrischen Flächenleiterbahnen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus metallischen Flächenleitern, insbesondere aus Kupfer- und/oder Aluminiumfolie, Bahnen aus, insbesondere mittels Druckverfahren aufgebrachter, elektrisch leitfähiger Tinte, leitfähigen Polymercompounds und Carbonfaser-ba- sierten Systemen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kit-of-Parts umfasst dieses ferner mindestens ein aktives Funktionsobjekt, das mit einer magnetisch aktiven Rückseite ausgestattet ist. Das aktives Funktionsobjekt kann beispielsweise, eine Wanduhr, ein Bildschirm, ein Deko-Kamin, ein Sockelleiste, eine Lampe, ein Hausautomationsschalter, ein Lautsprecher, ein Radio, ein ActiveNoise Cancelling-System, ein Heizelement, ein Rauchmelder, GPS-Tracker, Flüssigkeitsspender, wie ein Seifenspender oder Desinfektionsmittelspender, und/oder ein Sensor, wie ein Raumsensor, beispielsweise ein Temperatursensor, Geräuschsensor, Helligkeitssensor, Bewegungssensor, Hygrometer, Personensensor, Vibrationssensor, sein oder umfassen. Vorzugsweise umfasst das aktive Funktionsobjekt genau einen oder mehrere Stromaufnehmer mit mehreren Kontaktelementen, wie oben beschrieben. Insbesondere kann das Funktionsobjekt mindestens einen elektrischen Verbraucher mit Stromaufnehmer umfassen. Das mindestens eine aktive Funktionsobjekt umfasst vorzugsweise wenigstens einen elektrischen Verbraucher, der insbesondere durch das Trägersystem mit Strom im Niedervolt-Bereich versorgbar oder versorgt ist. Eine Stromversorgung im Niedervoltbereich bezeichnet im Allgemeinen eine Stromversorgung signifikant unterhalb der Netzspannung von 230 V. Vorzugsweise ist die Stromversorgung im Niedervoltbereich eine Stromversorgung im Bereich von 48 V oder weniger, insbesondere 24 V oder weniger, vorzugsweise 12 V oder weniger, besonders bevorzugt 6 V oder weniger.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Stromaufnehmers wie oben beschrieben und/ oder eines erfindungsgemäßen Kit-of-Parts, insbesondere in einem Gebäude, vorzugsweise in einer Mietwohnung.
Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung deutlich, in denen zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer exemplarischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kit-of-Parts;
Figur 2 eine schematische Darstellung einer exemplarischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kit-of-Parts mit zwei unterschiedlichen Stromaufnehmern;
Figur 3 eine schematische Darstellung einer exemplarischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kit-of-Parts mit einem Stromaufnehmer;
Figur 4 eine schematische Schnittansicht einer exemplarischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kit-of-Parts mit einem Funktionsobjekt,
Figur 5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Stromaufnehmers; und
Figur 6 eine andere Ansicht des Stromaufnehmers nach Figur 5.
Es sei klar, dass die im Folgenden anhand der Figuren exemplarisch dargestellten erfindungsgemäßen Systeme und Vorrichtungen, die insbesondere zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt und eingerichtet sein können, in der vorliegenden Offenbarung nur schematisch dargestellt und exemplarisch beschrieben werden. Im Rahmen der Offenbarung sind zahlreiche Variationen gegenüber der exemplarisch dargestellten bevorzugten Ausführungsformen denkbar. Fig. i zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Kit-of-Parts 1, das als Gebäudeoberflächenfunktionssystem verwendet wird. Das Kit-of-Parts i in der abgebildeten Ausführungsform umfasst ein Trägersystem 3 mit einer Vielzahl longitudinaler Flächenleiterbahnen 5, 6 und elektrische Verbraucher 100, die mit erfindungsgemäßen Stromaufnehmern ausgestattet sind. Die Flächenleiterbahnen 5, 6 in Kooperation mit dem Stromaufnehmer 8, 8‘ werden wird unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 5 näher dargelegt. Anhand von Figs. 6 und 7 wird ferner exemplarisch ein Stromaufnehmer 8 beschrieben.
Das Trägersystem 3 kann beispielsweise eine Gipskartonplatte, eine Putzbeschichtung, eine Spachtelschicht, eine Farbschicht, eine Grundierungsschicht, eine Kunststofffolie und/oder eine Vlieslage insbesondere basierend auf Kunststoff-, Cellulose- oder Glasfaservliesen darstellen.
Mit dem Kit-of-Parts 1 kann wie abgebildet an einer Rauminnenwand eine Flächenstromversorgung im Niedervoltbereich mit beispielsweise 12 V bereitgestellt werden. Mithilfe des durch das Kit-of-Parts gebildeten Oberflächenfunktionssystems werden verschiedene aktive Funktionsobjekte 100 an der Wand gehalten und mit elektrischer Energie im Niedervoltbereich versorgt. Ein exemplarisches Funktionsobjekt 100 ist die Lampe 120. Ein anderes exemplarisches Funktionsobjekt 100 ist das flächige Heizelement 130. Das Oberflächenfunktionssystem 1 versorgt die Lampe 120 und das Heizelement 130 mit Strom im Niedervoltbereich. Die aktiven Funktionsobjekte 120, 130 umfassen elektrische Verbraucher und sind zur Versorgung dieser elektrischen Verbraucher mit einem oder mehreren Stromaufnehmer 8 ausgestattet (in Fig. 1 nicht näher dargestellt). Die Stromaufnehmer sind dazu ausgelegt und eingerichtet, eine elektrische Verbindung mit den Flächenleiterbahnen 5, 6 einzugehen, um die aktiven Funktionsobjekte 120, 130 mit elektrischer Energie zu versorgen. Das Bild im Bilderrahmen 110 kann mit einer passiven Beleuchtung versehen sein, die durch einen Stromaufnehmer mit Strom von zwei benachbarten Flächenleiterbahnen versorgt wird (nicht im Detail dargestellt).
Zur Flächenstromversorgung ist das Trägersystem 3 des Kit-of-Parts mit der Vielzahl an elektrischen Leiterbahnen 5, 6 ausgestattet, die sich in longitudinaler Richtung L erstrecken. Die Transversalbreite b der Leiterbahnen 5, 6 in transversaler Richtung T quer, insbesondere orthogonal, zu der longitudinale Richtung L ist um Größenordnungen kleiner als deren longitudinale Erstreckung. Die Leiterbahnen 5, 6 sind streifenförmig. Die Dicke der Flächenleiterbahnen 5, 6 ist sehr viel kleiner als deren longitudinale Erstreckung und wesentlich kleiner, insbesondere um Größenordnungen kleiner, als die Transversalbreite b. Im Bereich des Trägersystems 3 sind die Leiterbahnen 5, 6 nicht elektrisch miteinander verbunden sondern gegeneinander elektrisch isoliert, insbesondere durch leiterfreie Bereiche 39. Die Leiterbahnen 5 und 6 können in einen ersten Satz Leiterbahnen 5 und einen zweiten Satz Leiterbahnen 6 unterteilt sein, insbesondere anhand ihrer elektrischen Eigenschaften und/ oder räumlichen Anordnung. An oder in dem Trägersystem 3 sind wechselweise die Leiterbahnen des ersten Satzes Leiterbahnen 5 und die des zweiten Satzes Leiterbahnen 6 angeordnet.
Die hier abgebildeten Leiterbahnen 5 und 6 haben nebeneinander angeordnet Anschlussenden 51 beziehungsweise 61. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform befinden sich alle Anschlussenden 51, 61 an dem in Vertikalrichtung V (hier entsprechend der longitudinalen Richtung L) unteren longitudinale Ende des Trägersystems 3. Die Anschlussenden 51, 61 sind im Bereich der Kontaktleiste 2 angeordnet, die hier als Abdeckleiste, nämlich als Fußleiste gebildet ist. In alternativen, nicht abgebildeten Ausführungsform könnte die Kontaktleiste als Deckenleiste gebildet sein oder als eine Leiste, die sich in der transversalen Richtung der quer entlang dem Trägersystem erstreckt. Die Abdeckleiste kann optional Teil des Kit-of- Parts 1 sein. Im Inneren der Kontaktleisten 2 verborgen sind Leiterbänder zur Stromversorgung der Leiterbahnen 5, 6 vorgesehen. Ein erstes Leiterband ist mit den Anschlussenden 51 des ersten Satzes an elektrischen Leiterbahnen 5 elektrisch verbunden. Ein zweites Leiterband ist mit den Anschlussenden 61 des zweiten Satzes an elektrischen Leiterbahnen 6 elektrisch verbunden. Das erste Leiterband 25 kann mit einem ersten Pol einer Gleichstromquelle und das zweite Leiterband mit dem zweiten Pol dieser Gleichstromquelle verbunden sein, wobei zwischen den Gleichstromquellen eine Potenzialdifferenz im Niedervoltbereich vorherrscht (nicht im Detail abgebildet).
Die Funktionsobjekte 100 sind hier mit einer magnetisch aktiven Rückseite 104 ausgestattet. Das Trägersystem 3 umfasst eine magnetisierbare oder magnetische Haltelage 34. Die Haltelage 34 kooperiert mit der magnetisch aktiven Rückseite 104 der Funktionsobjekte 100, um diese reversibel ortsfest an der Wand zu halten.
Die Kontaktleiste 2 kann profilartig gebildet sein, beispielsweise extrudiert sein. Zum Einkürzen beziehungsweise Ablängen der Kontaktleiste kann die Kontaktleiste 2 in regelmäßigen Abständen mit Kerben oder anderen Sollbruchstellen versehen sein.
Die Figuren 2 und 3 zeigen unterschiedliche Stromaufnehmer 8, 8‘, die mit den Flächenleiterbahnen 5 und 6 des ersten und des zweiten Satzes kooperieren. Der in Fig. 2 links dargestellte Stromaufnehmer 8‘ umfasst vier elektrische Kontaktelemente 81, 82, 83 und 84'. Drei der Kontaktelemente 81, 82 und 83 sind paarweise im gleichen Kontaktabstand k relativ zueinander angeordnet und spannen ein gleichschenkliges Dreieck auf. Diese Kontaktelemente 81, 82, 83 liegen auf einem Kreisumfang 80. Das vierte elektrische Kontaktelemente 84' ist inmitten des Dreiecks, insbesondere an dessen Mittelpunkt angeordnet. Die Kontaktelemente 81, 82, 83 und 84' haben die gleiche nadelförmig Gestalt und Querschnittsbreite p. Ein erstes Kontaktelement 81 bildet eine elektrische Verbindung mit einer ersten Flächenleiterbahn 5. Ein zweites und ein drittes Kontaktelemente 82, 83 bilden einen elektrischen Kontakt mit der zweiten Flächenleiterbahn 6. Das vierte Kontaktelement 84' befindet sich im leiterfreien Bereich 39 zwischen den benachbarten Leiterbahnen 5 und 6.
Der Stromaufnehmer 8‘ umfasst einen nicht näher dargestellten Kontaktierungsadapter mit nicht näher dargestellter Gleichrichterschaltung, welche dazu eingerichtet ist, dass ein elektrischer Verbraucher durch den Stromaufnehmer 8‘ stets mit elektrischer Energie versorgbar ist, unabhängig davon, welches oder welche der verschiedenen Kontaktelemente 81, 82, 83, 84' mit der ersten oder zweiten Flächenleiterbahn 5 oder 6 in Kontakt stehen, solange nur zumindest ein beliebiges Paar Kontaktelemente einerseits mit einer Leiterbahn 5 des ersten Satzes an Leiterbahnen und andererseits mit einer Leiterbahn 6 des zweiten Satzes an Leiterbahnen in Kontakt steht, sodass an dem Kontaktelement-Paar (hier: 81-83 oder 81-82) eine Potenzialdifferenz anliegt.
Der andere in Figur 2 dargestellte Stromaufnehmer 8 umfasst fünf auf einem Kreisumfang 80 in gleichen Abständen angeordnete Kontaktelemente 81, 82, 83, 84 und 85. Die Kontaktelemente 81, 82, 83, 84 und 85 bilden die Eckpunkte eines gleichschenkligen Fünfecks. Mit Ausnahme der Form gilt für diesen Stromaufnehmer 8 im Wesentlichen dasselbe wie für den oben beschriebenen Stromaufnehmer 8. Auch bei dem Stromaufnehmer 8 stehen Kontakte- lemente-Paare (hier: 81-84 oder 82-84) einerseits mit einer Leiterban 5 des ersten Satzes und andererseits mit einer Leiterbahn 6 des zweiten Satzes in elektrisch leitender Verbindung. In dem abgebildeten Beispiel liegen zwei Kontaktelemente 83, 85 in dem leiterfreien Bereich 39.
Die verschiedenen Flächenleiterbahnen 5, 6 haben in den abgebildeten Ausführungsformen eine gleichförmige Transversalbreite b. Die leiterfreien Bereiche definieren zwischen den benachbarten Flächenleiterbahnen 5, 6 einen Transversalabstand t. Die benachbarten Flächenleiterbahnen 5 und 6 sind parallel zueinander orientiert.
Bei dem in Figur 3 dargestellten Kit-of-Parts 1 ist eine besonders bevorzugte Relation der Maße der Flächenleiterbahnen 5, 6 in Relation zu dem Stromaufnehmer 8 realisiert. Der Stromaufnehmer 8 hat wiederum eine gleichschenklige Pentagon-Konfiguration der Kontaktelemente 81, 82, 83, 84, 85. Zwischen benachbarten Flächenleiterbahnen 5 und 6 ist je ein leiterbahnfreier Bereich 39 vorgesehen. Alle Flächenleiterbahnen 5, 6 haben im Wesentlichen die gleiche Transversalbreite b und den gleichen Transversalabstand t zur jeweils benachbarten Flächenleiterbahn 6 oder 5. Der Transversalabstand t zwischen zwei benachbarten Flächenleiterbahnen 5 und 6 ist kleiner als die Transversalbreite b, vorzugsweise kleiner als die Hälfte der Transversalbreite 5, besonders bevorzugt kleiner als ein Viertel der Transversalbreite und/oder größer als ein Zwanzigstel, insbesondere größer als ein Zehntel. Die Querschnittsbreite p der Kontaktelemente ist gleich groß und, insbesondere 1 mm, kleiner als der Transversabstand t.
Gegenüberliegende Kontaktelemente 81, 82, 83, 84, 85 können paarweise betrachtet werden, wobei die Paare jeweils um einen Kontaktabstand k zueinander beabstandet sind. Bei dem abgebildeten gleichschenkligen Fünfeck sind die Kontaktabstände k aller Paare gleich groß. Andere Konfigurationen sind denkbar. Der Kontaktabstand k des Stromaufnehmers 8 ist Größer als die Summe einer Transversalbreite b und eines Transversalabstands t, insbesondere größer als ein Transversalmodul h, wobei das Transversalmodul h der Summe zweier Transversalabstände t und einer Transversalbreite b entspricht. Der Kontakabstand k des Stromaufnehmers 8 ist kleiner als die Summe zweier Transversalbreiten b und eines Transversalabstands t.
Die Kontaktelemente 81, 82, 83, 84, 85 der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Stromaufnehmer 8 (mit Ausnahme des mittigen Kontaktelements 84') sind an den Eckpunkten bzw. Spitzen eines jeweils gleichschenkligen Polygons angeordnet. Jedes Polygon hat eine Höhe H welche auf dem Fachmann bekannte Weise bestimmbar ist als Abstand von einer Basis- Seitenkante des Polygons zu einer Entferntesten gegenüberliegenden Spitze oder Seitenkante des Polygons. Die Höhe H des Polygons ist insbesondere wenigstens so groß wie, Vorzugsweise größer als, das Transversalmodul h, sodass voneinander entfernte Kontaktelemente eine elektrische Verbindung mit verschiedenen Leiterbahnen 5, 6 eingehen können.
Die obigen Darlegungen anhand eines Stromaufnehmers 8 mit pentagonal angeordneten Kontaktelementen 81, 82, 83, 84, 85 gelten entsprechend für andere Vieleckkonfigurationen.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass eine Kontaktierungswahrscheinlichkeit von wenigstens 95%, insbesondere wenigstens 99%, bereits mit Kontaktelementen mit einem verhältnismäßig kleinem Kontaktelemente-Kreisumfang 80 realisieren lässt. Durch die hohe Kontaktierungswahrscheinlichkeit wird eine einfache und sichere Verwendung gewährleistet. Für bei Flächenleiterbahnen 5, 6 mit einer Transversalbreite b von etwa 25 mm und einem Transversalabstand t von etwa 3 mm konnte überraschenderweise die nachfolgenden Werte für einen optimalen Umkreisdurchmesser kleinen Durchmesser mit höchster Kontaktierungswahrscheinlichkeit festgestellt werden:
Ferner hat sich gezeigt, dass das Verhältnis von Transversalbreite b zur Summe von Transversalbreite b und Transversalabstand t modifizierbar ist, wobei eine hohe Kontaktierungswahrscheinlichkeit selbst bei verringerter Flächenbedeckung mit Flächenleiterbahnen 5, 6 aufrecht erhalten werden kann, gegebenenfalls bei vergrößertem Umkreisdurchmesser 80 auf vorzugsweise nicht mehr als 6 cm, insbesondere nicht mehr als 5,5 cm. Beispielsweise kann die Flächenabdeckung reduziert werden durch eine Vergrößerung des Transversalabstands auf wenigstens 5 mm, insbesondere wenigstens 6 mm, vorzugsweise wenigstens 7,5 mm, besonders bevorzugt wenigstens 16,5 mm. Alternativ oder zusätzlich kann die Flächenbedeckung reduziert werden durch eine Verkleinerung der Transversalbreite. Abweichend von der bevorzugten Flächenbedeckung von etwa 89 % kann eine reduzierte Flächenbedeckung von nicht mehr als 80 %, vorzugsweise nicht mehr als 76 %, insbesondere nicht mehr als 60% vorgesehen sein. Vorzugsweise ist für einen Stromaufnehmer 8‘ mit Kontaktelementen in Form eines gleichseitigen Dreiecks mit Mittelkontakt die Flächenbedeckung wenigstens 75%. Vorzugsweise ist für einen Stromaufnehmer 8 mit Kontaktelementen in Form eines gleichseitigen Pentagons die Flächenbedeckung wenigstens 70%. Vorzugsweise ist für einen Stromaufnehmer mit Kontaktelementen in Form eines gleichseitigen Heptagons die Flächenbedeckung wenigstens 55%.
Fig. 4 zeigt eine exemplarische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Kit-of-Parts 1. Bei diesem Kit-of-Parts 1 sind die Flächenleiterbahnen 5 und 6 an der rückseitigen Oberfläche der Trägerlage 31 des Trägersystems 3 vorgesehen. Das Trägersystem 3 kann beispielsweise als Bahnmaterial, beispielsweise als Vlieslage, insbesondere basierend auf Kunststoff- , Cellulose- oder Glasfaservliesen gebildet sein. Die Trägerlage 31 kann alternativ oder zusätzlich als eine Kunststofffolie realisiert sein. Andere Ausgestaltungen der Trägerlage 31 und/oder das Trägersystem 3 sind denkbar, beispielsweise könnte könnten die Flächenleiterbahnen 5 und 6 an verschiedenen Seiten der Trägerlage oder an der Vorderseite der Trägerlage 31 angeordnet sein. Alternativ ist es denkbar, dass das Trägersystem 3 beispielsweise als Putzbeschichtung, Spachtelschicht oder dergleichen realisiert ist und die Flächenleiterbahnen 5 und 6 in das Trägersystem 3 eingebettet vorliegen (nicht abgebildet). Die Trägerlage 31 kann in Funktionsunion eine magnetische 0- der magnetisierbare Haltelage realisieren.
Bei der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist eine magnetisierbare Haltelage 34 auf der Trägerlage 31 vorgesehen. An der Vorderseite des Trägersystem 3 ist eine Dekorbeschichtung 30 vorgesehen. Das Trägersystem 3 kooperiert mit einem Funktionsobjekt 100. Das Funktionsobjekt hat mehrere nadelförmige Kontaktelemente 81 (nur eines abgebildet), die dazu ausgelegt und eingerichtet sind, in das Trägersystem 3 einzudringen und in einen Berührkontakt mit der Flächenleiterbahn 5/6 gebracht oder bringbar zu sein. Vorzugsweise sind die nadelförmigen Kontaktelemente 81 dazu ausgebildet zumindest die Flächenleiterbahn 5 oder 6, insbesondere das Trägersystem 3 vollständig, zu durchdringen. Die Flächenleiterbahnen 5 und 6 haben eine Bahndicke d. Die Bahndicke d ist bevorzugt weniger als 1 mm, insbesondere weniger als 0,1 mm. Die Nadellänge oder allgemein Kontaktelementlänge n das Kontaktelements 81 ist größer als die Bahndicke d. Das Trägersystem 3 weist eine Systemdicke s auf. Vorzugsweise ist die Nadellänge n wenigstens so groß wie die Systemdicke s.
Die Figuren 5 und 6 zeigen schematische Darstellung eines Elektrodenträgers, insbesondere einer Dioden-Tragstruktur, wie einer Platine. Fig. 5 zeigt die schematische Draufsicht und Fig. 5 die schematische Ansicht von unten auf denselben Elektrodenträger. Mit den Buchstaben A, B, C, D, E, F, G und H sind in den Figuren 5 und 6 Durchkontaktierungen von der Ober- zur Unterseite dargestellt, wobei klar sei, dass derselbe Großbuchstabe für dieselbe Durchkontaktierung steht. An der Unterseite des Elektronenträgers sind breite Leiterbahnen 89 vorgesehen, welche die Kontaktelektroden 81, 82, 83, 84 und 85 mit den Durchkontaktierungen elektrisch verbinden. Die breiten Leiterbahnen 89 auf dem Elektrodenträger sind für Ströme im Bereich von 0,1 A bis 10 A, insbesondere für Ströme im Bereich 0,5 A bis 5 A, vorzugsweise für Ströme im Bereich 1 A bis 3 A, besonders bevorzugt für Ströme von etwa 2 A, ausgelegt und eingerichtet.
An der Oberseite des Elektronenträgers sind die Durchkontaktierungen durch breite Leiterbahnen 89 mit einer Vielzahl von Dioden 91, 92, 93, 94 verbunden, welche die Gleichrichter- Schaltung 90 bilden, die den Stromausgang 99 bedient. Der Stromausgang 99 kann beispielsweise als Kontaktierungsadapter realisiert sein, um zwei Versorgungsleitungen für einen elektrischen Verbraucher 100 aufzunehmen. Die Versorgungsleitungen sind an zwei Pole 97, 98 mit unterschiedlichem Potenzialniveau anschließbar.
Der in den Figuren 5 und 6 abgebildete Stromaufnehmer 8 hat fünf elektrische Kontaktelemente 81, 82, 83, 84, 85. Die Kontaktelemente 81, 82, 83, 84, 85 sind mit zehn Dioden 91, 92, 93, 94 verbunden. Acht Dioden 91, 92 dieser Zehn Dioden sind auf einem Diodenkreis angeordnet, der hier im Wesentlichen dem Kreis 80 entspricht, auf dem die Kontaktelemente 81, 82, 83, 84, 85 angeordnet sind. Außenumfänglich auf dem Elektrodenträger kann ein Außenkreis AK definiert sein, von dem aus sich eine Ringbreite RB radial nach innen erstreckt, um einen Kreisring zu definieren, in dem alle Kontaktelemente 81, 82, 83, 84, 85 angeordnet sind. In der hier dargestellten exemplarischen Ausführungsform ist ein Dioden- Außenkreis mit dem Dioden-Kreisdurchmesser DK vorgesehen, welcher hier dem Außenkreisdurchmesser AK entspricht. Ausgehend von dem Außenkreisdurchmesser AK dehnt sich eine Dioden-Ringbreite DB radial nach innen aus, welche mit dem Dioden-Kreisdurchmesser eine Dioden-Kreisring definiert, in dem die meisten Dioden 91, 92 der Vielzahl an Dioden angeordnet sind. Nur zwei Dioden 93, 94 sind innerhalb des Dioden-Ringkreises an dem Elektrodenträger befestigt.
Der im Wesentlichen kreisförmige Elektrodenträger des Stromabnehmers 8 lässt sich in zwei halbkreisförmige Segmente 87, 88 unterteilen. Im mittleren Bereich zwischen den Segmenten 87 und 88 ist der Stromausgang 99 angeordnet. Das erste (im Bild untere) Kreissegment 87 enthält eine Hälfte der Dioden 91, 93. Die Dioden 91, 93 im ersten Kreissegment 87 sind mit dem ersten Pol 97 des Stromausgangs 89 verbunden. Das zweite (im Bild obere) Kreissegment 88 enthält die andere Hälfte der Dioden 92, 94. Die Dioden in dem zweiten Segment sind mit dem zweiten Pol 98 des Stromausgangs 89 elektrisch verbunden.
Es sei klar, dass die im Folgenden anhand der Figuren exemplarisch dargestellten erfindungsgemäßen Systeme und Vorrichtungen, die insbesondere zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt und eingerichtet sein können, in der vorliegenden Offenbarung nur schematisch dargestellt und exemplarisch beschrieben werden. Im Rahmen der Offenbarung sind zahlreiche Variationen gegenüber der exemplarisch dargestellten bevorzugten Ausführungsformen denkbar.
Die in der voranstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Be zugs Zeichen liste
1 Kit-of-Parts
2 elektrische Kontaktleiste
3 Trägersystem
5 Flächenleiterbahn
6 Flächenleiterbahn
8, 8‘ Stromaufnehmer
30 Decklage
31 Trägerlage
34 Haltelage
51 Anschlussende
61 Anschlussende
8o Kreis
81 Kontaktelement
82 Kontaktelement
83 Kontaktelement
84 Kontaktelement
84‘ Kontaktelement
85 Kontaktelement
87, 88 Segment
90 Gleichrichterschaltung
91, 92, 93, 94 Diode
97, 98 Pol
99 Stromausgang
100 Funktionsobjekt
104 magnetisch aktive Rückseite
110 Bilderrahmen
120 Lampe
130 Heizelement b Transversalbreite d Bahndicke h Transversalmodul k Kontaktabstand n Kontaktelementlänge p Querschnittsweite s Systemdicke t Transversalabstand
H Horizontalrichtung
L Longitudinalrichtung
T Transversalrichtung
V Vertikalrichtung
AK Kreisdurchmesser
RB Ringbreite
DK Dioden-Kreisdurchmesser
DB Dioden-Ringbreite

Claims

Ansprüche Stromaufnehmer (8, 8‘), insbesondere Kontaktierungsadapter, für einen elektrischen Verbraucher (100) zum Anbringen an einem Trägersystem (3) mit einer Vielzahl parallel zueinander, und insbesondere jeweils in einem Transversalabstand (t) voneinander, verlaufender longitudinaler elektrischer Leiterbahnen (5, 6) mit einer Transversalbreite (b) mit alternierendem elektrischen Potenzial, der Stromaufnehmer (8, 8‘) umfassend mindestens drei, bevorzugt mindestens fünf und besonders bevorzugt genau fünf, elektrisch leitende Kontaktelemente (81, 82, 83, 84, 85) mit einer Querschnittsweite (p), insbesondere einem operativen Durchmesser, wobei die Kontaktelemente (81, 82, 83, 84, 85) ein Polygon mit einer Höhe (H) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (81, 82, 83, 84, 85) eine Kontaktelementlänge (n), wie einer Nadellänge, zum Durchdringen der Leiterbahnen (5, 6) aufweisen. Stromaufnehmer (8, 8‘) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (81, 82, 83, 84, 85) nadelförmig ausgestaltet sind, insbesondere mit einem konisch geformten Einsteckende, und/oder stiftförmig, insbesondere mit einem Zylinderabschnitt, ausgestaltet sind. Stromaufnehmer (8, 8‘) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsweite (p), insbesondere der operative Durchmesser, der Kontaktelemente im Bereich von 0,25 bis 1,5 mm, insbesondere im Bereich von 0,5 mm bis 1,0 mm, liegt. Stromaufnehmer (8, 8‘) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelementlänge (n), wie eine Nadellänge, im Bereich von 0,5 bis 10 mm, insbesondere im Bereich von 1,0 bis 5,0 mm, liegt, wobei vorzugsweise alle Kontaktelemente des Stromaufnehmers im Wesentlichen die gleiche Kontaktelementlänge aufweisen. Stromaufnehmer (8, 8‘) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
28 die Kontaktelemente (81, 82, 83, 84, 85) je eine umfängliche Kontaktoberfläche aufweisen, die ausgelegt und eingerichtet ist zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung eines der Kontaktelemente (81, 82, 83, 84, 85) mit einer von diesem Kontaktelement (81, 82, 83, 84, 85) durchdrungenen elektrischen Leiterbahn, wobei die Kontaktoberfläche wenigstens ein elektrisch leitfähiges Material umfasst oder daraus besteht, wobei insbesondere das leitfähige Material ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Messing, Chrom, Nickel, Silber, Kupfer und Gold. Stromaufnehmer (8, 8‘) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (81, 82, 83, 84, 85) in einem Kreisring mit einer Ringbreite (RB) und einem äußeren Kreisdurchmesser (AK), insbesondere auf einem Kreis (80) mit einem, insbesondere vorbestimmten, Durchmesser (KD), angeordnet sind, wobei insbesondere der äußere Kreisdurchmesser nicht mehr als 6,5 cm, vorzugsweise nicht mehr als 5 cm, beträgt. Stromaufnehmer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringbreite RB des Kreisrings im Bereich von 0,2 x B bis 1,5 x b, insbesondere im Bereich von 0,3 x b bis 1,2 x b, liegt und/oder, insbesondere und, der Kreisdurchmesser KD im Bereich von 1,0 x b bis 3,0 x b, insbesondere im Bereich von 1,2 x b bis 2,5 x b, liegt, wobei b die Transversalbreite der Flächenleiterbahnen darstellt Stromaufnehmer (8, 8‘) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Kontaktelemente (81, 82, 83, 84, 85) im Wesentlichen gleich weit voneinander entfernt sind. Stromaufnehmer (8, 8‘) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polygon gleichseitig ist und die Kontaktelemente (81, 82, 83, 84, 85) auf den Eckpunkten des Polygons liegen. Stromaufnehmer (8, 8‘) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Gleichrichterschaltung (90). Stromaufnehmer (8, 8‘) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichrichterschaltung (90) dazu ausgelegt und eingerichtet ist, eine elektrische Potenzialdifferenz zwischen genau einem oder mindestens einem ersten der mindestens drei elektrisch leitenden Kontaktelemente (81, 82, 83, 84, 85) und genau einem oder mindestens einem zweiten der mindestens drei elektrisch leitenden Kontaktelemente (81, 82, 83, 84, 85) an einen Stromausgang (99) zu übertragen. Stromaufnehmer (8, 8‘) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichrichterschaltung (90) dazu ausgelegt und eingerichtet ist, eine elektrische Potenzialdifferenz von einem beliebigen Paar der mindestens drei elektrisch leitenden Kontaktelemente (81, 82, 83, 84, 85) an den Stromausgang (99) zu übertragen. Stromaufnehmer (8, 8‘) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromaufnehmer eine Vielzahl an Dioden (91, 92, 93, 94) umfasst, wobei insbesondere mehrere der Vielzahl an Dioden (91, 92) in einem Kreisring mit einer Dioden-Ringbreite (DB) und einem äußeren Dioden-Kreisdurchmesser (DK), insbesondere auf einem Kreis mit einem vorbestimmten Durchmesser, angeordnet sind, wobei insbesondere der äußere Dioden-Kreisdurchmesser nicht mehr als 6,5 cm, vorzugsweise nicht mehr als 5 cm, beträgt. Stromaufnehmer (8, 8‘) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dioden (91, 92, 93, 94) eine Durchlassspannung von je nicht mehr als 1 V, insbesondere nicht mehr als 0,75 V, vorzugsweise nicht mehr als 0,5 V, aufweisen. Stromaufnehmer (8, 8‘) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl an Dioden (91, 92, 93, 94) eine erste Gruppe an Dioden (91, 93) in elektrischem Kontakt mit einem ersten Pol des Stromausgangs (99) und eine zweite Gruppe an Dioden (92, 94) in elektrischem Kontakt mit einem zweiten Pol des Stromausgangs (99) umfasst oder daraus besteht. Stromaufnehmer (8, 8‘) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gruppe an Dioden (91, 93) in einem ersten, vorzugsweise halbkreisförmigen, Segment (87) und wobei die zweite Gruppe an Dioden (92, 94) in einem anderen, vorzugsweise halbkreisförmigen, Segment (88) an einer Diodentragstruktur angeordnet ist, wobei vorzugsweise der Stromausgang (99) zwischen dem ersten Segment (87) und dem zweiten Segment (88) angeordnet ist. Stromaufnehmer (8, 8‘) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine magnetische Haltekomponente zum Fixieren des Stromaufnehmers (8, 8‘) an einer magnetischen oder magnetisierbaren Haltelage (34) des Trägersystems (3), insbesondere an einer Unterseite des Stromaufnehmers (8, 8‘), von der die elektrischen Kontaktelemente (81, 82, 83, 84, 85) hervorstehen. Stromaufnehmer (8, 8‘) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromaufnehmer (8, 8‘) wenigstens zwei Anschlussaufnahmen, wie Anschlussklemmen, aufweist, die dazu ausgelegt und eingerichtet sind, je wenigstens eine elektrische Leitung eines elektrischen Verbrauchers aufzunehmen. Kit-of-parts, enthaltend i) mindestens einen Stromaufnehmer (8, 8‘) nach einem der vorangehenden Ansprüche; und ii) ein Trägersystem (3), das mit einer Vielzahl an jeweils in einem Transversalabstand (t) voneinander verlaufenden longitudinalen elektrischen Flächenleiterbahnen (5, 6) mit einer Transversalbreite (b) ausgestattet ist, Kit-of-parts nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (81, 82, 83, 84, 85) eine Querschnittsbreite (p), insbesondere einen operativen Durchmesser, aufweisen, die kleiner ist als der Transversalabstand (t) zwischen benachbarten Flächenleiterbahnen (5, 6), insbesondere im Wesentlichen der Hälfte des Transversalabstands (t) entspricht und/oder wenigstens 0,5 mm, vorzugsweise wenigstens 1 mm, kleiner als der Transversalabstand (t) ist. Kit-of-parts nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Transversalabstand (t) benachbarter elektrischer Flächenleiterbahnen (5, 6) kleiner ist als die Transversalbreite (b) dieser Flächenleiterbahnen (5, 6), wobei insbesondere die Transversalbreite (b) wenigstens 45%, vorzugsweise wenigstens 65% der Höhe (H) des Polygons misst. Kit-of-parts nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Paar an Kontaktelementen (81, 82, 83, 84, 85) einen Kontaktabstand (k) zueinander hat, der größer ist als die Summe aus der Transversalbreite (b) einer Flächenleiterbahn (5, 6) und dem Transversalabstand (t) der leiterfreien Fläche (39) zwischen benachbarten Flächenleiterbahnen (5, 6) und der kleiner ist als die Summe aus der doppelten Transversalbreite (b) benachbarter Flächenleiterbahnen (5, 6) und dem Transversalabstand (t) der leiterfreien Fläche (39) zwischen benachbarten Flächenleiterbahnen (5, 6), und/oder, insbesondere und, wobei für die Höhe H des Polygons gilt: H > (b + 2 x t), und/oder, insbesondere und, wobei ein Transversalmodul (h) definiert ist als die Summe aus der Transversalbreite (b) einer elektrischen Flächenleiterbahn und dem Zweifachen eines Transversalabstands (t) der leiterfreien Fläche (39), wobei der Kontaktabstand (k) im Wesentlichen dem Transversalmodul (h) entspricht. Kit-of-parts nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente eine Kontaktelementlänge (n) aufweisen, die größer ist als eine Bahndicke (d) der Leiterbänder und/ oder, insbesondere und, größer ist als eine Systemdicke (s) des Trägersystems (3), wobei insbesondere die Kontaktelementlänge (n) wenigstens so groß ist wie die Summe von Bahndicke (d) und Systemdicke (s). Kit-of-parts nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl an Flächenleiterbahnen (5, 6) über eine einheitliche Transversalbreite (b) verfügt. Kit-of-parts nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl an Flächenleiterbahnen über eine im Wesentlichen einheitliche longitudinale Ausdehnung verfügt. Kit-of-parts nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl an benachbarten Flächenleiterbahnen parallel verläuft.
32 o.'j. Kit-of-parts nach einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl an benachbarten Flächenleiterbahnen jeweils durch eine leiterfreie Fläche voneinander getrennt ist.
28. Kit-of-parts nach einem der Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils benachbarte Flächenleiterbahnen der Vielzahl an Flächenleiterbahnen den gleichen Transversalabstand voneinander aufweisen, wobei insbesondere der Transversalabstand (t) im Bereich von wenigstens 1 mm bis 10 mm, insbesondere 2mm bis 5mm, vorzugsweise bei etwa 3mm, liegt, und/oder, insbesondere und, dass die Transversalbreite (b) im Bereich von wenigstens 1 mm bis 50 mm, insbesondere 15 mm bis 35 mm, vorzugsweise bei etwa 25 mm, liegt.
29. Kit-of-parts nach einem der Ansprüche 19 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die leiterfreien Flächen zwischen jeweils benachbarten Flächenleiterbahnen der Vielzahl an Flächenleiterbahnen über eine identische Breite verfügen.
30. Kit-of-parts nach einem der Ansprüche 19 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Transversalabstand (t) benachbarter elektrischer Flächenleiterbahnen im Bereich von 2,0 bis 20 mm, insbesondere im Bereich von 4,0 bis 10 mm, liegt und/oder, insbesondere und, die Transversalbreite (b) der elektrischen Flächenleiterbahnen im Bereich von 15 bis 50 mm, insbesondere im Bereich von 20 bis 40 mm, liegt.
31. Kit-of-parts nach einem der Ansprüche 19 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Flächenleiterbahnen Niedervolt-Flächenleiterbahnen darstellen.
32. Kit-of-parts nach einem der Ansprüche 19 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersystem, magnetisierbar ausgestaltet ist, wobei insbesondere das Trägersystem mindestens eine magnetisierbare Haltelage (34) umfasst, die vorder- oder rückseitig, insbesondere vorderseitig, an dem Trägersystem (3) vorliegt.
33. Kit-of-parts nach einem der Ansprüche 19 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine, insbesondere die Vielzahl, an, insbesondere longitudinalen, elektrischen Flächenleiterbahnen (5, 6) ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus metallischen Flächenleitern, insbesondere aus Kupfer- oder Aluminiumfolie,
33 Bahnen aus, insbesondere mittels Druckverfahren aufgebrachter, elektrisch leitfähiger Tinte, leitfähigen Polymercompounds und Carbonfaser-basierten Systemen. Kit-of-parts nach einem der Ansprüche 19 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersystem eine Gipskartonplatte, eine Putzbeschichtung, eine Spachtelschicht, eine Farbschicht, eine Grundierungsschicht, eine Kunststofffolie, Holzplatte und/oder eine Vlieslage, insbesondere basierend auf Kunststoff-, Cellulose- oder Glasfaservliesen, umfasst oder darstellt. Verwendung eines Stromaufnehmers nach einem der Ansprüche 1 bis 18 und/oder einem Kit-of-Parts nach einem der Ansprüche 19 bis 34 in einem Gebäude.
34
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