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Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung, aufweisend eine Leiterplatte, welche mit mindestens einem Leuchtelement, insbesondere Leuchtdiode, bestückt ist. Die Erfindung betrifft ferner einen Stromschienenadapter für eine Verwendung mit der Leuchtvorrichtung.
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Es sind LED-Leuchtbänder der LINEARLight-Serie der Fa. Osram bekannt, bei denen eine bandförmige Leiterplatte an ihrer Vorderseite mit mehreren in Reihe angeordneten Leuchtdioden bestückt ist. Die LED-Leuchtbänder sind für eine Befestigung an ihrer Rückseite mit einem doppelseitigen Klebeband versehen. Die Leuchtbänder können teilbar und insbesondere aus mehreren miteinander intern verdrahteten Leiterplattenabschnitten zusammengesetzt sein.
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Mehrere LED-Leuchtbänder können für einen mechanischen Schutz und für eine elektrische Verbindung zwischen ihnen in Profile integriert sein, z. B. dadurch, dass sie in diese Profile eingesetzt werden und die Profile wiederum an einem Träger (Wand, Decke, Leuchte usw.) befestigt sind. Hierbei sind die Leitungsführungen zwischen den einzelnen LED-Leuchtbändern und eine Verbindung mit Steckern aufwändig. Da die Profile, welche von vielen Anbietern angeboten werden, proprietär sind, fallen für jedes Profil neue Werkzeugkosten an.
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US 6,720,745 B2 betrifft Verfahren und Systeme zum Bereitstellen von Daten, welche eine Schiene mit einer Vielzahl von leitenden Drähten, ein Gehäuse für die Schiene und einen Treiber umfassen mögen, und zwar zum Bereitstellen von Daten an die Schiene, wobei der Treiber in der Lage ist, ein Übergangssignal zwischen einem Zustand, der eine logische Eins darstellt, und einem Zustand, der eine logische Null darstellt, zu steuern, sowie eine Vielzahl von Vorrichtungen, die an dem Gehäuse angebracht und mit der Schiene verbunden sind, wobei die Vorrichtungen mit dem RS-485-Standard kompatibel sind, wobei die Vorrichtungen ein LED-System umfassen, das dazu ausgestaltet ist, von einem Prozessor gesteuert zu werden.
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Die
DE 10 2009 001 405 A1 , die
DE 10 2008 035 520 A1 und die
EP 1 571 738 A1 zeigen Beleuchtungsvorrichtungen, bei denen LED-Module in eine Halteschiene eingeschoben oder darauf befestigt werden können. Soweit ein adapterähnliches Bauteil dazu vorgesehen ist, dient dieser lediglich einer sicheren elektrischen und/oder mechanischen Verbindung von Modul und Schiene.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zumindest teilweise zu vermeiden und insbesondere eine einfach umzusetzende und kostengünstige Möglichkeit zur Anordnung von mehreren Leiterplatten, insbesondere LED-Leuchtbändern, zu längeren Einheiten bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Leuchtvorrichtung, aufweisend eine nicht gehäuste Leiterplatte, welche mit mindestens einem Leuchtelement bestückt ist und an der mindestens ein eine Stromschiene mechanisch und elektrisch kontaktierbarer Stromschienenadapter befestigt ist, wobei der mechanisch und elektrisch kontaktierbare Stromschienenadapter mit einem Spannungswandler ausgerüstet ist.
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Unter einem elektrisch kontaktierbaren Stromschienenadapter wird insbesondere ein Stromschienenadapter verstanden, welcher dazu eingerichtet ist, mindestens eine elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte und der Stromschiene herzustellen. Dazu kann der Stromschienenadapter mindestens einen stromschienenseitigen elektrischen Kontakt und einen damit elektrisch verbundenen leiterplattenseitigen elektrischen Kontakt aufweisen.
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Durch diese Leuchtvorrichtung kann auch eine nicht gehäuste Leiterplatte einfach in eine Stromschiene eingesetzt werden. Stromschienen sind zudem weit verbreitet und weitgehend standardisiert, so dass Anpassungskosten eingespart werden können. Zudem lassen sich durch Einsetzen mehrerer solcher Leiterplatten längere Einheiten von grundsätzlich beliebiger Länge aufbauen.
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Indem der mechanisch und elektrisch kontaktierbare Stromschienenadapter mit einem Spannungswandler ausgerüstet ist, kann eine durch die Stromschiene bereitgestellte Speisespannung auf die Versorgungsspannung der Leiterplatte gewandelt werden, während die Leiterplatte nicht angepasst zu werden braucht.
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Es ist grundsätzlich möglich, die Leiterplatte an nur einem Stromschienenadapter zu befestigen, z. B. mittig. Für eine sicherere und insbesondere verschwenksichere und/oder verdrehsichere Befestigung ist es eine vorteilhafte Ausgestaltung, dass an der Leiterplatte zusätzlich mindestens ein mit der Stromschiene nur mechanisch kontaktierbarer Stromschienenadapter befestigt ist. Ein solcher nur mechanisch kontaktierbarer Stromschienenadapter stellt keine elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte und der Stromschiene her. Die Versorgung der Leiterplatte mit Strom und ggf. Daten geschieht ausschließlich über den mechanisch und elektrisch kontaktierbaren Stromschienenadapter. Jedoch ist es grundsätzlich je nach elektrischem Layout und Anschluss auch möglich oder wünschenswert, zwei oder mehr mechanisch und elektrisch kontaktierbare Stromschienenadapter zu verwenden.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Stromschienenadapter mindestens ein Rastmittel zum Verrasten mit der Leiterplatte aufweist, z. B. einen oder mehrere Rasthaken oder Schnapphaken. Die Leiterplatte kann speziell zum Eingriff mit dem mindestens einen Rastmittel ausgestaltet sein, z. B. mittels einer Rastaussparung o. ä.
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Es ist eine zusätzliche oder alternative Weiterbildung, dass der Stromschienenadapter mindestens ein Schraubmittel zum Verschrauben mit der Leiterplatte aufweist, z. B. ein Schraubgewinde und/oder eine Schraubendurchführung.
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Es ist noch eine zusätzliche oder alternative Weiterbildung, dass der Stromschienenadapter an der Leiterplatte über ein Haftmittel, z. B. einen Kleber oder ein selbstklebendes Element, befestigt ist.
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Der Spannungswandler kann, je nach Speisespannung, beispielsweise ein Netzspannungswandler oder ein Niederspannungswandler sein.
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Der Spannungswandler kann einen Gleichrichter zur Erzeugung einer gleichgerichteten Versorgungsspannung der Leiterplatte aufweisen.
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Der Spannungswandler kann ferner verpolungssicher ausgeführt sein.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die mit dem mindestens einen Leuchtelement bestückte Leiterplatte ein Leuchtband ist. Ein Leuchtband weist insbesondere eine, flexible oder starre, bandförmige Leiterplatte auf, auf welcher üblicherweise einseitig, z. B. auf der Vorderseite, mindestens ein Leuchtelement, z. B. eine Leuchtdiode, montiert ist. Die Leiterplatte kann auch noch mit weiteren Bauelementen bestückt sein, z. B. elektronischen Bauelementen wie Kondensatoren und Widerständen oder mit Logikschaltkreisen wie einem Treiberbaustein. Ein Leuchtband lässt sich besonders einfach mit einem oder mehreren Stromschienenadaptern versehen und in die Stromschiene einsetzen.
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Es ist eine besondere Ausgestaltung, dass die Stromschienenadapter auf ein jeweiliges längsseitiges Ende des Leuchtbands aufgesteckt sind. Das Leuchtband bzw. dessen Leiterplatte weist typischerweise an den längsseitigen Enden Kontaktierungsbereiche auf, z. B. realisiert durch elektrische Steckverbinder, z. B. ZIF- oder LIF-Steckverbinder (Low bzw. Zero Insertion Force) oder auch direkte Steckverbinder, bei denen die elektrischen Kontakte direkt auf einem Substrat der Leiterplatte aufgebracht und zur Kontaktierung vorgesehen sind. Durch eine endständige Anbringung der Stromschienenadapter ist auch eine stabile Befestigung an der Stromschiene erreichbar.
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass in dem mechanisch und elektrisch kontaktierbaren Stromschienenadapter ein Steuergerät zum Ansteuern des mindestens einen Leuchtelements integriert ist, wobei das Steuergerät zum Empfang von Steuerdaten, insbesondere über die Steuerschiene, eingerichtet ist. Dadurch kann der Betrieb der bestückten Leiterplatte ferngesteuert variiert werden, z. B. bezüglich einer Lichtstärke, Farbwahl, Beleuchtungsabfolgen usw.
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Das Steuergerät kann insbesondere individuell adressierbar sein, um diese Leiterplatte entsprechend einzeln ansteuern zu können.
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Das Steuergerät kann dazu eingerichtet sein, die Steuerdaten über die Stromschiene zu empfangen, z. B. gemäß einer in
US 6,720,745 B2 genannten Methode.
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Das Steuergerät kann alternativ oder zusätzlich dazu eingerichtet sein, die Steuerdaten drahtlos zu empfangen, beispielsweise über ein Funksignal oder ein Infrarotsignal, insbesondere über eine Fernbedienung.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch einen Stromschienenadapter, wobei der Stromschienenadapter für eine Verwendung an einer Leuchtvorrichtung wie oben beschrieben eingerichtet ist. Entsprechend kann der Stromschienenadapter analog zu der Leuchtvorrichtung wie oben beschrieben weiter ausgestaltet werden.
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Beispielsweise ist es eine Ausgestaltung, dass der Stromschienenadapter aufweist:
- – mindestens eine mechanische Aufhängung zum Befestigen des Stromschienenadapters an einer Stromschiene und mindestens ein Befestigungsmittel zur Befestigung an der Leiterplatte; und
- – mindestens einen stromschienenseitigen elektrischen Kontakt und einen damit elektrisch verbundenen leiterplattenseitigen elektrischen Kontakt, wobei in den Stromschienenadapter ein Steuergerät zum Ansteuern der Leiterplatte integriert ist, wobei das Steuergerät zum Empfang von Steuerdaten, insbesondere über die Stromschiene, eingerichtet ist.
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In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
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1 zeigt in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einer Stromschiene und eine in die Stromschiene einsetzbare Leuchtvorrichtung; und
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2 zeigt die Stromschiene und die Leuchtvorrichtung aus 1 in einer Vorderansicht.
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1 zeigt in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einer Stromschiene 1 und eine in die Stromschiene einsetzbare Leuchtvorrichtung 2. 2 zeigt die Stromschiene 1 und die Leuchtvorrichtung 2 in einer Vorderansicht.
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Bezug nehmend auf 1 und 2 ist die Leuchtvorrichtung 2 so ausgestaltet, dass sie ein Leuchtband 3 mit einer bandförmigen Leiterplatte 4 aufweist. Die Leiterplatte 4 ist an ihrer Vorderseite 5 mit mehreren nebeneinander in einer Reihe angeordneten Leuchtdioden 6 ausgerüstet. Den Leuchtdioden 6 ist jeweils ein optisches Element (Primäroptik) 13 zum Formen des von der zugehörigen Leuchtdiode 6 ausgestrahlten Lichtbündels zugeordnet.
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An ihren beiden längsseitigen Enden 7 ist an der Leiterplatte 4 jeweils ein Stromschienenadapter 8 befestigt, nämlich ein mechanisch und elektrisch kontaktierender Stromschienenadapter 8a und ein rein mechanisch kontaktierender Stromschienenadapter 8b. Der mechanisch und elektrisch kontaktierende bzw. kontaktierte Stromschienenadapter 8, 8a kontaktiert an den Enden vorhandene elektrische Kontakte zum Betreiben der Leuchtvorrichtung 2, und zwar unter Verwendung von leiterplattenseitigen Kontakten (o. Abb.). Beide Stromschienenadapter 8 erstrecken sich ferner senkrecht von einer Rückseite 9 der Leiterplatte 4 weg, d. h., in eine rückwärtige Richtung.
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Der mechanisch und elektrisch kontaktierende Stromschienenadapter 8a weist an jeder (Quer-)Seite 10 zwei waagerecht herausstehende Vorsprünge auf, welche als stromschienenseitige Kontakte 11 dienen. Jeder der vier stromschienenseitigen Kontakte 11 ist mit einem jeweiligen der leiterplattenseitigen Kontakte verbunden. Zwischen zumindest einem Teil der stromschienenseitigen Kontakte 11 und zumindest einem Teil der leiterplattenseitigen Kontakte ist ein Spannungswandler (o. Abb.) in dem Stromschienenadapter 8a integriert, um eine über die Stromschiene 1 an die entsprechenden stromschienenseitigen Kontakte 11 geführte Speisespannung (je nach Ausführung eine Netzspannung oder eine Niederspannung) in eine an den leiterplattenseitigen Kontakten abgreifbare Versorgungsspannung zum Betrieb der Leuchtvorrichtung 2 zu wandeln. Alternativ kann die Leiterplatte 4 mit einem passenden Spannungswandler bestückt sein.
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Auch kann in den Stromschienenadapter 8a ein Steuergerät (o. Abb.) zum Ansteuern des mindestens einen Leuchtelements 6 integriert sein, wobei das Steuergerät zum Empfang von Steuerdaten, insbesondere über die Stromschiene 1, eingerichtet ist. Dadurch kann eine Funktion der Leuchtvorrichtung 2 variiert werden, z. B. im Hinblick auf eine Leuchtstärke (Dimmen), einen Farbort des abgestrahlten Lichts, eine Folge von Einschaltintervallen usw. Alternativ oder zusätzlich kann das Steuergerät auch einen Drahtlosempfänger (Funk- und/oder Infrarotempfänger usw.) zum Empfang von Steuersignalen aufweisen.
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Der nur mechanisch kontaktierende Stromschienenadapter 8b weist ebenfalls an jeder seiner (Quer-)Seiten 10 zwei waagerecht herausstehende Vorsprünge 14 auf, welche jedoch nicht als stromschienenseitige Kontakte 11 dienen, sondern rein der mechanischen Halterung der Leuchtvorrichtung an der Stromschiene 1. Die Stromschienenadapter 8 können durch Kleben, Verrasten, Verschrauben usw. an der Leiterplatte 4 befestigt sein.
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Die Leuchtvorrichtung 2 kann in eine seitliche Öffnung der Stromschiene 1 eingeführt werden, wie durch den Pfeil in 1 angedeutet, so dass die seitlichen Vorsprünge 11, 14 der Stromschienenadapter 8 in passenden Führungen 12 der Stromschiene 1 laufen. Die Führungen 12 bilden gleichzeitig Kontakte der Stromschiene, welche die darin geführten stromschienenseitigen Kontakte 11 des Stromschienenadapters 8a elektrisch kontaktieren. Die Stromschiene 1 kann z. B. als eine 1-Phasen-Stromschiene oder eine 3-Phasen-Stromschiene ausgebildet sein. Auch bilden die Führungen 12 eine mechanische Halterung. Somit kann die Stromschiene 1 die Leuchtvorrichtung 2 über die Führungen 12 mit Strom speisen und ggf. auch Daten, insbesondere Steuerdaten, an diese übertragen. Da die Stromschiene 1 in ihrer Länge nur durch praktische oder gestalterische Überlegungen beschränkt ist, können auch mehrere Leuchtvorrichtungen 2 mit einer grundsätzlich unbeschränkten kumulativen Gesamtlänge über die Stromschiene 1 betrieben werden. Da keine direkte Verdrahtung zwischen den Leuchtvorrichtungen 2 (z. B. im Sinne einer elektrischen Reihenschaltung und/oder Parallelschaltung) mehr benötigt wird, wird der Montageaufwand auf ein Einstecken der Leuchtvorrichtungen 2 in die Stromschiene 1 beschränkt und bei einer individuell ansteuerbaren Leuchtvorrichtung ggf. auch ein Programmieraufwand. Allgemein kann die Datenübertragung über die Stromschiene 1 auf die Leuchtvorrichtung 2 über eine in die Stromschiene 1 integrierte und/oder diese nutzende Busarchitektur geschehen, z. B. einen DMX-Bus oder einen DALI-Bus (für Digital-MultipleX bzw. Digital Adressable Light Interface).
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Da Stromschienen weit verbreitet sind, können Nutzer des separat erhältlichen Leuchtbands diese ohne einen eigenen, proprietären Entwurf eigener Gehäuse in den Markt bringen, sondern brauchen lediglich geeignete Stromschienenadapter 8 verfügbar zu machen. Bestehende Stromschienen können mit den Leuchtbändern als eine weitere Option neben Lampen oder Fixtures nachgerüstet werden.
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Zubehör für Stromschienen, z. B. die gezeigte Stromschiene 1, sind vorhanden, wie Einspeiser, Befestigungen, I-, L- und T-Verbinder u. v. m.
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Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stromschiene/Steuerschiene
- 2
- Leuchtvorrichtung
- 3
- Leuchtband
- 4
- Leiterplatte
- 5
- Vorderseite der Leiterplatte
- 6
- Leuchtdiode
- 7
- längsseitiges Ende
- 8
- Stromschienenadapter
- 8a
- elektrisch kontaktierender Stromschienenadapter
- 8b
- mechanisch kontaktierender Stromschienenadapter
- 9
- Rückseite der Leiterplatte
- 10
- Seite des Stromschienenadapters
- 11
- Kontakt/Vorsprung/Aufhängung
- 12
- Führung
- 13
- optisches Element
- 14
- Vorsprung/Aufhängung
