WO2008113724A1 - Lichtmodul für ein glasbausteinrahmensystem und glasbausteinrahmensystem - Google Patents

Lichtmodul für ein glasbausteinrahmensystem und glasbausteinrahmensystem Download PDF

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WO2008113724A1
WO2008113724A1 PCT/EP2008/052922 EP2008052922W WO2008113724A1 WO 2008113724 A1 WO2008113724 A1 WO 2008113724A1 EP 2008052922 W EP2008052922 W EP 2008052922W WO 2008113724 A1 WO2008113724 A1 WO 2008113724A1
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semiconductor
light module
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Udo Custodis
Helmut Neuhauser
Werner Schmidts
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Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S362/00—Illumination
    • Y10S362/80—Light emitting diode

Definitions

  • Light module for a glass block frame system and glass block frame system Light module for a glass block frame system and glass block frame system.
  • the invention relates to modular lighting systems, in particular glass block frame systems with illuminated glass blocks.
  • the glass block system according to the invention consists of a plurality of known frame parts, but which are further developed in a way that the Stromversor ⁇ tion is integrated for a variety of light sources, and the light sources themselves can be arranged in a variety of ways within the glass block system.
  • the light sources are preferably LED modules.
  • the glass block frame system combines the mechanical and the electrical connection with each other.
  • a circuit is automatically assembled, via which the light ⁇ sources are supplied with power.
  • the system may e.g. consist of different basic building blocks.
  • the recesses for the light sources are already included on all 4 sides.
  • the light sources can be integrated in a suitable place in the glass block frame system. Preferably, they are inserted into the intermediate segments, which are arranged in the middle of the side edges of the translucent tiles and are generally called 'spacers'.
  • the first normal spacer without illumination possibility which only have traces between the connectors.
  • the light modules can be designed as single- or double-sided modules which emit light only in one or both surrounding base frames .
  • the light modules are preferably designed as semiconductor light sources.
  • the light modules preferably have integrated cooling for the semiconductor light sources.
  • they can consist of an aluminum profile into which the semiconductor light sources are introduced so that they can deliver their waste heat to the profile.
  • the light modules can also consist of plastic and have good heat ⁇ me conductive heat sink at a suitable location.
  • the modules can also be equipped with optics for improving the light distribution.
  • the modules can emit white light in a specific light ⁇ color.
  • the modules can also be give more color and light of any color within a DEFINE ⁇ th color space.
  • control can be implemented, through which specific color transitions and color games can be imp ⁇ lementiert.
  • Fig. 1 side view of a frame element with the off ⁇ savings for the light sources.
  • Fig. 2 Perspective view of the frame element.
  • FIG. 3 Top view of a cross with connectors ⁇ contacts.
  • Fig. 4 Perspective view of the junction with plug contacts.
  • FIG. 5 shows a side view of a light module with the light source on only one side. Shown is the the light source opposite side with ei ⁇ nem fitted heat sink.
  • Fig. 6 Perspective view of the light module.
  • Fig. 7 side view of a light module. Shown is the page with the light source.
  • Fig. 8 top view of an inventive glass construction ⁇ stone frame system.
  • the semiconductor light sources In the middle of the light module (1) is arranged with the semiconductor light sources.
  • FIG. 9 side view of a Glasbau ⁇ stone frame system according to the invention.
  • the semiconductor light sources In the middle of the light ⁇ module (1) is arranged with the semiconductor light sources .
  • Figs. 1 and 2 show a frame base element (2) in side and perspective view.
  • each side of the frame is an opening (3) EXISTING ⁇ , which is opposite to a light module (1), and through which the light can penetrate into the frame interior.
  • EXISTING ⁇ which is opposite to a light module (1), and through which the light can penetrate into the frame interior.
  • the translucent tile is made of suitable material such as glass or plastics such as Plexiglas or polycarbonate. It may be single or multi-colored, with or without structure in the surface.
  • the glass block frame system can adapt to the local conditions and meet the taste of the user.
  • Figures 3 and 4 show a connecting cross for connecting the frame base elements together.
  • One cross is attached to each corner of a frame.
  • the connection crosses have plug contacts (5) at all ends, plugs at two ends and sockets at the other two ends. Incorporated in the junction are printed conductors, which connect the plug contacts with each other.
  • FIGS. 5, 6 and 7 show the light module from different directions.
  • the light module is available in two fundamentally different embodiments.
  • a variant has only on one side semiconductor light sources, the other variant on both sides.
  • Here is a one ⁇ sided variant shown. Since the semiconductor light sources are very sensitive to heat, they must be well cooled. The one-sided variant therefore has a continuous heat sink, which gives off the heat on the side facing away from the light.
  • 6 shows a perspective view of the module with the side on which the semiconductor light source is seated.
  • the semiconductor light source can be, for example, a light-emitting diode (LED) or an organic light-emitting diode (OLED).
  • the light-emitting diode (7) is mounted on a circuit board (6), which is preferably a board made of a good heat ⁇ conductive material, which additionally accommodates the required control electronics.
  • the Plati ⁇ ne is referred to here as the LED module (6). It can on the LED module (6), of course, be integrally ⁇ introduced several LEDs (7).
  • the LEDs (7) can be white. But it is also possible to arrange several colored LEDs (7), which together cover a certain color space can provide significantly more lighting options.
  • the boards with the LEDs are pluggable mounted on the Lichtmo ⁇ dul. This has the advantage that they are easily interchangeable even with a fauxgeseztzen glass block frame system. If the translucent tiles are removed, the LED modules are easily accessible.
  • the light modules are supplied via the integ in the frame parts ⁇ tured strip conductors of electricity and can also be controlled via these lines.
  • the line network consists of different configurations are conceivable.
  • the simplest variant consists of two independent ladders. These are supplied with power when the glass block frame system is to shine, otherwise they are de-energized.
  • This variant can by means of a suitable Volge ⁇ advises be supplied with power.
  • This has the advantage that the LED modules, no additional driver electronics Need Beer ⁇ term.
  • the disadvantage is that a Radio Engineering ⁇ advises only a certain number can drive LEDs, and the ⁇ se number must be maintained so. If a programmable control gear is used, a larger number of different configurations can be operated. The person building the system must then have electrical engineering knowledge. The other possibility is to use a voltage source as the operating device. Then, however, an additional drive circuit to ⁇ on each LED board is necessary to supply the LEDs with the appropriate operating parameters. LEDs require a certain current for operation. This power must then provide the driver circuit.

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Abstract

Glasbausteinrahmensystem mit steckbaren Rahmenteilen, die zu einem System zusammengesteckt werden können, wobei lichtdurchlässige Kacheln an dem Rahmensystem anbringbar sind und die Rahmenteile jeweils mehrere unabhängige Leiter beinhalten, die durch das zusammenstecken mit den jeweils mehreren unabhängigen Leitern des anderen Rahmenteils kontaktieren, so dass im zusammengesteckten Zustand des Glasbausteinrahmensystems einer oder mehrere unabhängige Stromkreise entstehen, über die die Lichtmodule mit Energie versorgt werden. Die Lichtmodule beinhalten ein oder mehrere Halbleiterlichtquellen, die auf Halbleitermodulen aufgebracht sind die auf der Vorder- und/oder auf der Rückseite des Lichtmoduls vorgesehen sind, und diese Halbleiterlichtquellen koppeln Licht in einen Hohlraum ein, der mit lichtdurchlässigen Kacheln nach außen hin abgedeckt ist, wobei die Halbleitermodule auf einem Kühlkörper aus gut wärmeleitfähigem Material aufgebracht sind, der die entstehende Wärme ableitet, und das Lichtmodul mit einem integriertem Steckersystem ausgerüstet ist, dass eine Leistungsversorgung der Halbleiterlichtquellen sicherstellt.

Description

Be s ehre ibung
Lichtmodul für ein Glasbausteinrahmensystem und Glasbausteinrahmensystem.
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf modulare Lichtsysteme, im speziellen auf Glasbausteinrahmensysteme mit beleuchteten Glasbausteinen.
Stand der Technik
Aus der WO 2006/100551 ist ein System zum Legen von Mosa¬ ikbausteinen bekannt, bei dem die Bausteine von einem Rahmen aufgenommen werden. Der Rahmen kann einfach und zweckmäßig vorverlegt werden, und die Bausteine werden formschlüssig eingelegt. In jüngerer Zeit wurden als Mo¬ saikbausteine vermehrt lichtdurchlässige Scheiben aus ei¬ nem Glasartigen Material eingesetzt, wie sie z.B in der US D477.884S beschrieben sind. Diese Scheiben besitzen eine sehr schöne und edle Oberflächenoptik, jedoch nutzen sie die ihnen eigene Struktur nur unvollkommen aus, da sie nur von außen beleuchtet werden, und der optische Eindruck nur durch den reflektierten Lichtanteil zum Ausdruck kommt .
Aufgabe
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, das System so weiter- zubilden, dass die Kacheln von der dem Benutzer abgewandten Seite beleuchtet werden, so dass sich der Anschein ergibt, als ob sie selber leuchten würden. Dabei soll das System modular aufgebaut und einfach zu installieren sein .
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Glasbausteinrahmensys¬ tem mit den Merkmalen, wie sie in den Ansprüchen 1 und 11 beschrieben sind.
Das erfindungsgemäße Glasbausteinsystem besteht aus einer Vielzahl von an sich bekannten Rahmenteilen, die aber in einer Weise weiterentwickelt sind, dass die Stromversor¬ gung für eine Vielzahl von Lichtquellen integriert ist, und die Lichtquellen selber in mannigfaltiger Weise innerhalb des Glasbausteinsystems angeordnet werden können.
Die Lichtquellen sind dabei vorzugsweise LED-Module.
Das erfindungsgemäße Glasbausteinrahmensystem vereint die mechanische und die elektrische Verbindung miteinander. Dabei wird beim Zusammensetzen des Systems automatisch auch ein Stromkreis zusammengesetzt, über den die Licht¬ quellen mit Leistung versorgt werden.
Das System kann z.B. aus verschiedenen Grundbausteinen bestehen. Beim bevorzugten System gibt es einen Grundrah- men, in den die lichtdurchlässige Scheibe eingesetzt wird. In diesem Rahmen sind die Aussparungen für die Lichtquellen bereits auf allen 4 Seiten enthalten.
Zwischen den Rahmen verläuft ein tragendes Raster aus
Verbindungskreuzen und Zwischensegmenten. Diese halten die Rahmenelemente zusammen und geben dem ganzen System
Stabilität. In die Verbindungskreuze und die Zwischenseg- mente sind die Leiterbahnen eingearbeitet, die beim Zu¬ sammenstecken einen elektrischen Kontakt ausbilden. Damit ist das gesamte Raster mit einem Leiterbahnsystem durchzogen, so dass an jeder Stelle des Rasters eine Stromver- sorgung der Lichtquellen gewährleistet ist.
Zur Vereinfachung der Ausführung ist das System vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, so dass das Leiterbahn¬ system leicht und kostengünstig zu integrieren ist.
Die Lichtquellen können an geeigneter Stelle in das Glas- bausteinrahmensystem integriert werden. Bevorzugt werden sie in die Zwischensegmente eingesetzt, die in der Mitte der Seitenkanten der lichtdurchlässige Kacheln angeordnet sind und im allgemeinen , Spacer' genannt werden.
In bevorzugter Weise gibt es zwei verschiedene Spacer. Zum ersten normale Spacer ohne Beleuchtungsmöglichkeit, die lediglich Leiterbahnen zwischen den Anschlusssteckern besitzen. Zum anderen gibt es Lichtmodule, in die eine oder mehrere Lichtquellen integriert sind, und die als Spacer ausgebildet sind. Die Lichtquellen sitzen an der Stelle, an der die Aussparung im Grundrahmen sitzt.
Die Lichtmodule können als ein- oder zweiseitige Module ausgeführt sein, die Licht nur in eine oder in beide um¬ gebende Grundrahmen abgeben.
Die Lichtmodule sind bevorzugt als Halbleiterlichtquellen ausgeführt.
In die Lichtmodule ist bevorzugt eine elektronische Trei¬ berschaltung eingefügt, die die Lichtquellen in geeigneter Weise ansteuert. Die Lichtmodule haben bevorzugt eine integrierte Kühlung für die Halbleiterlichtquellen. Dazu können sie aus einem Aluminiumprofil bestehen, in das die Halbleiterlichtquel¬ len so eingebracht sind, dass sie ihre Abwärme an das Profil abgeben können. Die Lichtmodule können aber auch aus Kunststoff bestehen und an geeigneter Stelle gut Wär¬ me leitende Kühlkörper aufweisen.
Die Module können auch mit Optiken zur Verbesserung der Lichtverteilung ausgestattet sein.
Die Module können weißes Licht in einer bestimmten Licht¬ farbe abgeben. Die Module können aber auch mehrfarbig sein und Licht beliebiger Farbe innerhalb eines definier¬ ten Farbraumes abgeben. Dazu kann in das Glasbausteinrahmensystem insbesondere eine Steuerung implementiert sein, mittels derer bestimmte Farbübergänge und Farbspiele imp¬ lementiert werden können.
Kurze Beschreibung der Zeichnung (en)
Fig. 1 Seitenansicht eines Rahmenelementes mit der Aus¬ sparung für die Lichtquellen.
Fig. 2 Perspektivische Ansicht des Rahmenelementes.
Fig. 3 Draufsicht eines Verbindungskreuzes mit Steck¬ kontakten .
Fig. 4 Perspektivische Ansicht des Verbindungskreuzes mit Steckkontakten.
Fig. 5 Seitenansicht eines Lichtmodules mit der Licht- quelle auf nur einer Seite. Dargestellt ist die der Lichtquelle gegenüberliegende Seite mit ei¬ nem eingepasstem Kühlkörper.
Fig. 6 Perspektivische Ansicht des Lichtmodules.
Fig. 7 Seitenansicht eines Lichtmodules. Dargestellt ist die Seite mit der Lichtquelle.
Fig. 8 Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Glasbau¬ steinrahmensystem. In der Mitte ist das Lichtmodul (1) mit den Halbleiterlichtquellen angeordnet .
Fig. 9 Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Glasbau¬ steinrahmensystems. In der Mitte ist das Licht¬ modul (1) mit den Halbleiterlichtquellen angeordnet .
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Rahmengrundelement (2) in Seiten- sowie perspektivischer Ansicht.
In jeder Seite des Rahmens ist eine Öffnung (3) vorhan¬ den, die einem Lichtmodul (1) gegenüberliegt, und durch die das Licht in den Rahmeninnenraum dringen kann. Auf die flächigen Seiten wird jeweils eine lichtdurchlässige Kachel angebracht. Die lichtdurchlässige Kachel ist aus geeignetem Material wie Glas oder Kunststoffen wie Plexiglas oder Polycarbonat hergestellt. Sie kann ein- oder mehrfarbig, mit oder ohne Struktur in der Fläche behaftet sein. So kann sich das Glasbausteinrahmensystem an die örtlichen Gegebenheiten anpassen und dem Geschmack der Benutzer entsprechen. Die Figuren 3 und 4 zeigen ein Verbindungskreuz zum Verbinden der Rahmengrundelemente miteinander. Je ein Verbindungskreuz wird an jede Ecke eines Rahmens angebracht. Die Verbindungskreuze besitzen an allen Enden Steckkon- takte (5) , an zwei Enden Stecker und an den anderen zwei Enden Buchsen. In das Verbindungskreuz eingearbeitet sind Leiterbahnen, die die Steckkontakte miteinander verbinden .
Die Figuren 5, 6 und 7 zeigen das Lichtmodul aus ver- schiedenen Richtungen. Das Lichtmodul gibt es in zwei grundsätzlich verschiedenen Ausführungsformen. Eine Variante besitzt nur auf einer Seite Halbleiterlichtquellen, die andere Variante auf beiden Seiten. Hier ist eine ein¬ seitige Variante gezeigt. Da die Halbleiterlichtquellen sehr wärmeempfindlich sind, müssen sie gut gekühlt werden. Die einseitige Variante hat daher einen durchgehenden Kühlkörper, der die Wärme auf der lichtabgewandten Seite wieder abgibt. Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Moduls mit der Seite, auf der die Halbleiter- lichtquelle sitzt. Die Halbleiterlichtquelle kann z.B. eine Leuchtdiode (LED) oder eine organische Leuchtdiode (OLED) sein. Die Leuchtdiode (7) ist auf einer Platine (6), die vorzugsweise eine Platine aus einem gut wärme¬ leitenden Material ist, angebracht, die zusätzlich noch die erforderliche Ansteuerelektronik aufnimmt. Die Plati¬ ne wird hier als LED-Modul (6) bezeichnet. Es können auf dem LED-Modul (6) natürlich auch mehrere LEDs (7) ange¬ bracht sein. Die LEDs (7) können weiß leuchtend sein. Es ist aber auch möglich, mehrere farbig leuchtende LEDs (7) anzuordnen, die zusammen einen gewissen Farbraum abdecken können und damit deutlich mehr Möglichkeiten in der Beleuchtung bieten.
Die Platinen mit den LEDs sind steckbar auf dem Lichtmo¬ dul angebracht. Dies hat den Vorteil, dass sie auch bei einem zusammengeseztzen Glasbausteinrahmensystem leicht austauschbar sind. Werden die lichtdurchlässigen Kacheln abgenommen, so sind die LED-Module leicht zugänglich.
Den Einbau der Lichtmodule in das Glasbausteinrahmensys¬ tem zeigen die Figuren 8 und 9 in jeweils verschiedenen Ansichten. In Fig. 9 ist gut zu erkennen, dass die lichtabgebende Seite den dargestellten Rahmen zugewandt ist und die Kühlkörperseite sichtbar ist.
Die Lichtmodule werden über die in die Rahmenteile integ¬ rierten Leiterbahnen mit Strom versorgt und können auch über diese Leitungen gesteuert werden. Je nachdem, aus wie viel unabhängigen Leitern das Leitungsnetz besteht sind verschiedene Konfigurationen denkbar. Die einfachste Variante besteht aus zwei unabhängigen Leitern. Diese werden mit Strom versorgt, wenn das Glasbausteinrahmen- System leuchten soll, ansonsten sind sie stromlos.
Diese Variante kann mittels einem geeignetem Betriebsge¬ rät mit Strom versorgt werden. Dies hat den Vorteil, dass die LED-Module keine zusätzliche Treiberelektronik benö¬ tigen. Der Nachteil besteht darin, dass eine Betriebsge- rät nur eine bestimmte Anzahl LEDs treiben kann, und die¬ se Anzahl somit eingehalten werden muss. Falls ein programmierbares Betriebsgerät verwendet wird, kann eine größere Menge an verschiedenen Konfigurationen betrieben werden. Die Person, die das System aufbaut, muss dann a- ber über elektrotechnische Kenntnisse verfügen. Die andere Möglichkeit besteht darin, als Betriebsgerät eine Spannungsquelle zu verwenden. Dann ist aber eine zu¬ sätzliche Treiberschaltung auf jeder LED-Platine notwendig, um die LEDs mit den geeigneten Betriebsparametern zu versorgen. LEDs benötigen einen bestimmten Strom für den Betrieb. Diesen Strom muss die Treiberschaltung dann zur Verfügung stellen.
Bei mehr als zwei unabhängigen Leitern ergeben sich mehr Möglichkeiten der Lichtsteuerung. Es können über eine Schnittstelle einzelne Module an- und ausgeschaltet wer¬ den. Bei Farbmodulen kann noch die abzugebende Farbe des Lichtes und unter Umständen eine Dimmstufe mit angegeben werden. Der Datenfluss kann über ein spezialisiertes Pro¬ tokoll oder über ein bekanntes Protokoll (z.B. DALI) er- folgen. In diesem Falle muss auch eine Empfangsschaltung für das Protokoll auf der LED-Platine mit untergebracht sein .
Bei mehreren Leitern besteht aber auch die Möglichkeit, lediglich mehrere Schaltphasen vorzusehen, über die ver- schiedene Gruppen von Lichtmodulen Ein- und Ausgeschaltet werden können.

Claims

Ansprüche
1. Lichtmodul für ein Glasbausteinrahmensystem, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Halbleiterlicht¬ quellen, die auf Halbleitermodulen aufgebracht sind, auf der Vorder- und/oder auf der Rückseite des Licht- moduls vorgesehen sind, und diese Halbleiterlichtquel¬ len Licht in einen Hohlraum einkoppeln, der mit lichtdurchlässigen Kacheln nach außen hin abgedeckt ist, wobei die Halbleitermodule auf einem Kühlkörper aus gut wärmeleitfähigem Material aufgebracht sind, der die entstehende Wärme ableitet, und das Lichtmodul mit einem integriertem Steckersystem ausgerüstet ist, dass eine Leistungsversorgung der Halbleiterlichtquellen sicherstellt .
2. Lichtmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleitermodule mit den Halbleiterlichtquel¬ len an die Lichtmodule ansteckbar sind.
3. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtmodul aus Kunststoff besteht .
4. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtmodul aus einem gut wärmeleitenden Material besteht.
5. Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleitermodul mit weiß leuchtenden Halbleiterlichtquellen bestückt ist.
6. Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleitermodul mit einfarbig leuchtenden Halbleiterlichtquellen bestückt ist.
7. Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleitermodul mit mehrfarbig leuchtenden Halbleiterlichtquellen bestückt ist.
8. Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterlichtquel¬ len Leuchtdioden (LED) sind.
9. Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterlichtquel¬ len organische Leuchtdioden (OLED) sind
10. Lichtmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleitermodul mit einer Treiberelektronik für die Halbleiterlichtquellen ausgestattet ist.
11. Glasbausteinrahmensystem mit steckbaren Rahmenteilen, die zu einem System zusammengesteckt werden können, wobei lichtdurchlässige Kacheln an dem Rahmensystem anbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die
Rahmenteile jeweils mehrere unabhängige Leiter bein¬ halten, die durch das zusammenstecken mit den jeweils mehreren unabhängigen Leitern des anderen Rahmenteils kontaktieren, so dass im zusammengesteckten Zustand des Glasbausteinrahmensystems einer oder mehrere un- abhängige Stromkreise entstehen, über die die Licht¬ module mit Energie versorgt werden.
12. Glasbausteinrahmensystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromkreise mit jeweils ei- nem Betriebsgerät verbunden sind, dass eine bestimmte Anzahl an Halbleiterlichtquellen betreiben kann.
13. Glasbausteinrahmensystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromkreise mit einer Span¬ nungsquelle verbunden sind, und die Lichtmodule eine Treiberschaltung beinhalten, die die Halbleiterlichtquellen mit dem notwendigen Strom versorgen.
14. Glasbausteinrahmensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet, dass die
Rahmenteile aus Kunststoff bestehen
15. Glasbausteinrahmensystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter in den Kunststoff eingespritzt sind, und die Steckverbinder einstückig in die Rahmenteile integriert sind.
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