DE19505545A1 - Niederspannungsbeleuchtungssystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Niederspannungsbeleuchtungssystem aus stromführenden isolierten Leitern und mit diesen über Steckkontakte verbindbaren Lampen.

Ein Beleuchtungssystem der gattungsgemäßen Art ist bereits bekannt. Hierbei sind mindestens zwei nebeneinander verlaufende, strom- bzw. spannungsführende und aus einer Vielzahl dünner Einzeldrähte bestehende Litzen von einer isolierenden Ummantelung aus hitzebeständigem Material umgeben. Die Kontaktstifte einer sogenannten Stiftsockellampe greifen durch die Ummantelung hindurch und sind zwischen die Einzeldrähte der Litzen steckbar. Die Stiftsockellampe selbst wird nur durch die Haftreibung zwischen der Ummantelung und den Einzeldrähten der Litze einerseits und den Kontaktstiften andererseits gehalten.

Abgesehen davon, daß die bekannte Adergruppe nach Art einer Stromschiene aufgebaut ist, mit dem Nachteil verringerter Flexibilität aufgrund der in solchen Fällen zu wählenden äußeren Abmessungen, sind auch Schwierigkeiten dann zu erwarten, wenn wegen höherer Strombelastung durch eine Vielzahl von Lampen und der damit verbundenen Erwärmung der Litzen, aber auch des umgebenden Mantelmaterials, dieses nach außen ausweicht und damit den benötigten Kontaktdruck zwischen Litzen einerseits und Kontaktstiften andererseits in Frage stellt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der genannten Schwierigkeiten dafür zu sorgen, daß das Beleuchtungssystem eine hohe Flexibilität aufweist, für Innen- und Außenbeleuchtung in gleicher Weise einsetzbar ist sowie unabhängig von der Betriebsspannung und/oder dem Betriebsstrom eine einwandfreie Kontaktgabe der Steckkontakte mit den stromführenden Leitern gewährleistet.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die stromführenden Leiter isolierte Einzeladern sind, mit denen die Lampen über längs der Aderlänge in Abständen angeordnete und die Adern lediglich im Lampenbereich umschließende Profilkörper verbindbar sind. Ein solches Beleuchtungssystem ist extrem flexibel, durch die Verwendung isolierter Einzeladern, wie sie handelsüblich sind, kann das Beleuchtungssystem auch in großen Längen hergestellt werden. Dies erweitert den Einsatzbereich wesentlich, so kann das erfindungsgemäße System beispielsweise für Christbaumbeleuchtung, für Festbeleuchtungen von Straßen oder Plätzen, ebenso aber auch für in Innenräumen verwendete Beleuchtungseinrichtungen eine vorteilhafte Anwendung finden. Die erfindungsgemäß eingesetzten Profilkörper, die die Adern umschließen, bieten Gewähr für einen konstanten Kontaktdruck zwischen stromführenden Leitern und Steckkontakten, unabhängig von der Höhe des im Beleuchtungssystem fließenden Betriebsstromes. Ausweichungen der Leiterisolierung bei erhöhter Strombelastung und damit erhöhter Temperaturbelastung der den Leiter umgebenden Isolierung sind vermieden. Auch dies ist mit ein Grund dafür, daß das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem in beliebigen Längen herstellbar ist, aber auch mit einer Vielzahl von Niederspannungslampen bestückt werden kann.

Weist, wie in Weiterführung der Erfindung auch vorgesehen, der Profilkörper ein Aderführungsteil auf, können die stromführenden Leiter auch miteinander verseilt sein, was die Handhabung bei der Auslegung des Beleuchtungssystem verbessert. Entsprechend den äußeren Abmessungen und der Ausgestaltung des Aderführungsteils werden die verseilten Adern lediglich an der Stelle, wo ein Profilkörper als Lampenträger vorgesehen ist, vorbereitet, d. h., z. B. in einen parallelen Verlauf gebracht.

Besonders vorteilhaft ist es in Durchführung der Erfindung auch, wenn die Leiter der Einzeladern aus einer Vielzahl von Einzeldrähten bestehende Litzenleiter sind. Diese Litzenleiter erlauben ein Eindringen der Steckkontakte in den Leiter, durch den die Isolierung in diesem Bereich umgebenden Profilkörper wird ein erheblicher Kontaktdruck aufgebaut, der im erwärmten Zustand der Isolierung, etwa bei hohen Betriebsströmen, durch den gegenüber Metallen erhöhten Wärmeausdehnungskoeffizienten der nach außen von den Wandungen des Profilkörpers gehaltenen Isolierung der elektrischen Leiter noch verstärkt, anstatt, wie beim Stand der Technik, geschwächt wird.

Wird ein bestimmtes Raster längs der isolierten Einzeladern verlangt, in dem die Lampen über Steckkontakte mit den Leitern der Einzeladern verbunden werden sollen, kann man die Profilkörper in Form von Spritzgußteilen auf den isolierten Adern dauerhaft befestigen. Ein unmittelbares Aufspritzen der Profilkörper auf die isolierten Leiter hat den Vorteil, daß mit dem Spritzvorgang gleichzeitig eine Abdichtung im Anschlußbereich der Lampe erfolgt.

Eine besonders vorteilhafte Lösung nach der Erfindung sieht jedoch vor, daß jeder Profilkörper zweiteilig ausgebildet und über den durchgehenden Adern zusammenfügbar ist, wobei als Aderführungsteil im Abstand der Steckkontakte parallel geführte Nuten zur Aderaufnahme vorgesehen sind. Diese Variante erfordert kein strikt einzuhaltendes Raster bei der Bestückung mit Lampen, das kommt z. B. all den Anwendungsmöglichkeiten entgegen, wo aus dem erfindungsgemäßen Niederspannungsbeleuchtungssystem Leuchtfiguren geformt werden, wie sie heute für Straßenbeleuchtungen gern verwendet werden.

Sind, wie nach der Erfindung weiter vorgesehen, die beiden Teile des Profilkörpers ineinander steckbar ausgebildet, kann die Lage der Profilkörper und damit der Lampen längs der isolierten Adern verändert werden. Durch Versetzen der Profilkörper längs der Adern auch im nachhinein läßt sich das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem beliebig variieren.

Das Material der Profilkörper muß isolierend sein, da es die Steckkontakte der Lampen aufnimmt. Es kann elastisch sein und für die Steckkontakte durchtrennbar. Dem Kontaktdruck förderlich ist es jedoch und trägt zur Verringerung des Übergangswiderstandes zwischen den Steckkontakten der Lampen und den Leitern der Adern bei, wenn für die Profilkörper ein mechanisch widerstandsfähiges Material verwendet wird, das zudem witterungsbeständig ist, für den Fall, daß das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem für Außenanwendung vorgesehen ist. Um in solchen Fällen die Steckkontakte der Lampen ebenfalls leicht mit den Leitern der Adern kontaktieren zu können, ist in Weiterführung der Erfindung vorgesehen, daß eine oder beide Seiten des Profilkörpers Durchgangsbohrungen für die Steckkontakte der Lampen aufweisen.

Damit auch bei einer zweiteiligen Ausführung der Anschlußbereich innerhalb des Profilkörpers nach außen gegen Feuchtigkeitseinflüsse sicher geschützt ist, sind im Bereich des Aderführungsteiles Dichtungsmittel vorgesehen. Das können miteingelegte Dichtungen aus einem gummielastischen Material sein, das können aber auch Abdichtungen aus einem eingespritzten, kalt härtenden Silikonkautschukmaterial sein.

Die erfindungsgemäß als Lampenträger verwendeten und längs isolierter Adern anbringbaren Profilkörper können, was ihre äußere Form und Ausgestaltung betrifft, beliebig ausgeführt sein. Eine vorteilhafte Ausführungsform ist eine solche, bei der der Profilkörper kugel- oder eiförmig ausgebildet ist und aus einem Grundkörper mit Aderführungsteil und einer aufsteckbaren Kappe mit Durchgangsbohrungen für die Steckkontakte besteht. Abgesehen von dem gefälligen äußeren Eindruck, bietet diese Form weniger Angriffsflächen für Regen und Schmutzteilchen bei Außenanwendung, ohne störende Ecken und Kanten am Profilkörper wird zudem das Auslegen des erfindungsgemäßen Beleuchtungssystem, beispielsweise als Lichterkette, erleichtert.

Wesentlich für den Einsatz der Erfindung ist ferner, daß die Aderisolierung aus einem hochtemperaturbeständigen Werkstoff besteht. Dies trägt zur Betriebssicherheit des Beleuchtungssystems wesentlich bei, wenn durch eine Vielzahl parallel geschalteter Niederspannungslampen die Stromstärke in den Adern ansteigt. Solche Werkstoffe können Elastomere sein, etwa auf Silikonkautschuk-Basis oder auf Basis Ethylen-Vinylacetat, aber auch solche auf der Basis Fluorpolymere in extrudierbarer Form oder auf Basis solcher Fluorpolymere, die aus der Schmelze nicht verarbeitbar sind, so wie das Polytetrafluorethylen, das in Form durch Pastenextrusion hergestellter Profilbänder als hochtemperaturbeständige Leiterisolierung geeignet ist.

Wird der Profilkörper nicht als Spritzgußteil unmittelbar auf die isolierten Einzeladern in Abständen aufgespritzt, sondern ist jeder Profilkörper aus zwei Einzelelementen zusammenfügbar, dann ist es, insbesondere bei der Verwendung außerhalb schützender Räume, erforderlich, die Kontaktstelle zwischen Lampensteckkontakten und elektrischen Leitern abzudichten. Zu diesem Zweck hat sich der Einsatz wärmebeständiger Elastomere als zweckmäßig erwiesen.

In diesem Zusammenhang ist es ferner vorteilhaft, wenn im Bereich der Durchgangsbohrungen im Profilkörper ein Kragen vorgesehen ist, der den Lampensockel im eingeschobenen Zustand der Steckkontakte umschließt.

Vorteilhaft kann es mitunter auch sein, den Kontaktbereich zwischen Lampen-Steckkontakt und Litzenleiter frei von äußeren mechanischen Kräften zu halten. Das gilt vor allem für die Fälle, wo das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem in Form frei hängender Lichterketten eingesetzt wird. Zu diesem Zweck wird längs der stromführenden Adern ein - oder mehrere Zugseile oder -stränge geführt. Dies können z. B. Schnüre oder Stränge aus hochzugfesten Werkstoffen, etwa auf Basis Polyimide oder Polyaramide sein.

Oft ist es erforderlich, das Beleuchtungssystem nach der Erfindung auf einer Unterlage zu fixieren. Zu diesem Zweck ist der der Lampe abgekehrte Bereich der Profilkörper auf der Unterlage arretierbar, etwa durch angespritzte Flansche, die auf der Unterlage mittels Nägel oder durch Kleben bzw. durch Haftmittel befestigt werden. Auch mittels einseitig an der Unterseite der Profilkörper befestigbarer Klemmeinrichtungen läßt sich das Beleuchtungssystem im Raum festlegen.

Für Dekorzwecke kann man in Weiterführung der Erfindung auch an dem der Lampe zugekehrten Bereich des Profilkörpers Befestigungsmittel für über die jeweilige Lampe geschobene Dekorschirme vorsehen.

Die stromführenden Adern des Beleuchtungssystems können im System parallel geführt sein, eine Verseilung der Adern erleichtert die Handhabung des erfindungsgemäßen Systems wesentlich. Die Adern werden dann lediglich im Bereich der Profilkörper, wenn die Montage erfolgt, parallel zueinander laufend gehalten.

Die Erfindung sei anhand der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Fig. 1 veranschaulicht das erfindungsgemäße Niederspannungsbeleuchtungssystem in seiner hochflexiblen Ausführung. Zu diesem Zweck sind zwei isolierte, den Speisestrom führende Adern 1 und 2 vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel zueinander parallel verlaufen, aber auch miteinander verseilt sein können. In Abständen, die variabel sind, aber auch nach einem vorgegebenen Raster festgelegt sein können, sind Profilkörper 3 auf das Aderpaar 1, 2 aufgebracht, entweder als Spritzgußformteile unmittelbar auf die Adern i und 2 aufgeformt oder z. B. als gesondert montierbare zweiteilige Kunststoff-Spritzgußformteile ausgebildet. Die Profilkörper 3 bilden den Träger für die Lampen 4, in dem die Lampen 4, z. B. als sog. Stiftsockellampen, mit ihren Steckkontakten durch das Gehäuse des Profilkörpers 3 oberhalb der im Profilkörper 3 geführten und von diesem im Kontaktbereich umschlossenen Adern 1 und 2 hindurch und unmittelbar in den elektrischen Leiter dieser Adern zur Kontaktgabe eingeführt werden.

Der Profilkörper kann aus thermoplastischen oder elastomeren Werkstoffen hergestellt sein, z. B. auch aus einem Silikonkautschuk. Wesentlich ist, daß die Materialien, sollte das Beleuchtungssystem im Freien Verwendung finden, durch geeignete Zusätze im Hinblick auf Temperaturbeständigkeit, Witterungs- und UV- Beständigkeit etc. ertüchtigt werden.

Einen zweiteiligen Profilkörper 3 aus einem geeigneten Kunststoff zeigt die Fig. 2. Im unteren Teil 5 des Profilkörpers 3 sind Führungsnuten 6 für die einzulegenden stromführenden Adern 1 und 2 vorgesehen, entsprechende Führungsnuten 7 befinden sich an der Unterseite des oberen Teiles 8 des Profilkörpers 3. Zum Einführen der Steckkontakte nicht dargestellter Stiftsockellampen dienen die beiden Bohrungen 9, die durch die Wandung des oberen Teiles 8 hindurch reichen. Sie bilden die Führung der Steckkontakte zum Eingriff durch die Aderisolierung hindurch in die elektrischen Leiter der Adern 1 und 2.

Die Fig. 3 schließlich zeigt einen Schnitt durch einen Profilkörper 3 im auf den Adern 1 und 2 montierten Zustand. Diese bestehen vorteilhaft aus vieldrähtigen Litzenleitern 10, die von der Isolierung 11 umschlossen sind. Nach Einlegen der Adern 1 und 2 an jeder beliebigen Stelle längs des Aderpaares in die Führungsnuten 6 im unteren Teil 5 wird das obere Teil 8 des Profilkörpers 3 mit seinen Führungsnuten 7 in die zum unteren Teil 5 lagerichtige Position gebracht und beide Teile 5 und 8 durch Zusammendrücken miteinander fest verbunden. Hierzu sind die beiden Teile 5 und 8 an den einander zugekehrten Bereichen entsprechend durch Hinterschneidungen Einrastmöglichkeiten etc. bekannter Art vorbereitet. Sollen die Teile 5 und 8 unlösbar miteinander verbunden sein, bietet sich eine Verklebung der aneinander stoßenden Flächen an, eine solche Verklebung ist gleichzeitig Abdichtung in diesem Bereich.

Im Falle der Lösbarkeit der beiden Teile 5 und 8, etwa mittels eines Schnappverschlusses zum Zwecke der Veränderung der Abstände der Profilkörper 3 längs des Aderpaares 1, 2, wird man zur Abdichtung mindestens im Spalt zwischen dem oberen Teil 8 und dem unteren Teil 5 ein Dichtungsmaterial 12 vorsehen, z. B. aus einem temperaturbeständigen Kautschukmaterial.

Wie aus der Fig. 3 weiter ersichtlich, sind die Steckkontakte 13 der Lampe 14 durch die Bohrungen 9 im oberen Teil 8 des Profilkörpers 3 hindurchgeführt und durch Aufstecken der Lampe 14 zur Kontaktgabe mit den Leitern 10 der Adern 1 und 2 in diese eingeführt, wobei die Isolierung 11 der beiden Adern von den Steckkontakten 13 durchdrungen wird. Die die Adern 1 und 2 umgebenden Wandungen des Profilkörpers 3 liefern den notwendigen Kontakt-Gegendruck, ein Ausweichen der Isolierung beim Einführen der Steckkontakte in die Adern 1 und 2 ist vermieden. Das gilt auch dann, wenn infolge hoher Stromaufnahme bei entsprechender Leistungsanforderung, etwa durch eine Vielzahl von Lampen, mit erhöhten Betriebstemperaturen im Kontaktbereich gerechnet werden muß. Das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem bietet daher Gewähr für eine hohe Betriebssicherheit, denn der allseitig wirkende hohe Kontaktdruck führt gleichzeitig zur Herabsetzung des Übergangswiderstandes zwischen Steckkontakten 13 und Leiter 10.

Claims (16)

1. Niederspannungsbeleuchtungssystem aus stromführenden isolierten Leitern und mit diesen über Steckkontakte verbindbaren Lampe (13), dadurch gekennzeichnet, daß die stromführenden Leiter isolierte Einzeladern sind, mit denen die Lampen über längs der Aderlänge in Abständen angeordnete und die Adern lediglich im Lampenbereich umschließende Profilkörper verbindbar sind.

2. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilkörper ein Aderführungsteil aufweisen.

3. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter der Einzeladern aus einer Vielzahl von Einzeldrähten bestehende Litzenleiter sind.

4. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkörper ein Spritzgußteil ist.

5. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkörper zweiteilig ausgebildet und über den durchgehenden Adern zusammenfügbar ist, wobei als Aderführungsteil im Abstand der Steckkontakte parallel geführte Nuten zur Aderaufnahme vorgesehen sind.

6. Beleuchtungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile des Profilkörpers ineinander steckbar sind.

7. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Seiten des Profilkörpers Durchgangsbohrungen für die Steckkontakte der Lampen aufweisen.

8. Beleuchtungssystem nach Anspruch 5 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Aderführungsteiles Dichtungsmittel vorgesehen sind.

9. Beleuchtungssystem nach Anspruch 5 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkörper kugel- oder eiförmig ausgebildet ist und aus einem Grundkörper mit Aderführungsteil und einer aufsteckbaren Kappe mit Durchgangsbohrungen für die Steckkontakte besteht.

10. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aderisolierung aus einem hochtemperaturbeständigen Werkstoff besteht.

11. Beleuchtungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtungsmittel ein wärmebeständiges Elastomer dient.

12. Beleuchtungssystem nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Durchgangsbohrungen im Profilkörper ein Kragen angeordnet ist, der den Lampensockel im eingeschobenen Zustand der Steckkontakte umschließt.

13. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Adern ein Zugseil angeordnet ist.

14. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der der Lampe abgekehrte Bereich der Profilkörper auf einer Unterlage arretierbar ist.

15. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der der Lampe zugekehrte Bereich des Profilkörpers Befestigungsmittel für über die Lampe geschobene Dekorschirme aufweist.

16. Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Adern verseilt sind.