Niedervolt-Stromleitung

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Niedervolt-Stromleitung, die eine Isolatorschiene (1) und als Stromphasen dienende elektrische Leiter (3) aufweist, wobei durch die Isolatorschiene (1) in Längsrichtung wenigstens eine Ausnehmung (4) zur Aufnahme eines Stabilisierungselements (5) verläuft. Auf diese Weise werden große freitragende Längen bei hoher Verdrillfestigkeit erzielt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Niedervolt-Stromleitung bestehend aus einer lsolatorschiene mit auf den Seiten der Isolatorschiene als Stromphasen dienenden Metallgewebebändern.

[0002] Niedervolt-Stromleitungen gemäß der Erfindung bilden insbesondere die stromführende Baugruppe eines Systems, welches- je nach Anzahl und Art seines Zubehörs aus mehreren Stromverbrauchern und gegebenenfalls einem Transformator besteht, der die Netzspannung in den Niedervoltbereich transformiert. Vorzugsweise handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Niedervolt-Stromleitung um die Stromzuführung zu einer Beleuchtungsanlage, deren Leuchten mit Halogenlampen bestückt sind. Solche Systeme werden über große Flächen, z. B. Raumdecken verlegt, um den Raum selbst oder bestimmte Gegenstände im Raum auszuleuchten.

[0003] Bei diesen und anderen Systemen übernimmt die erfindungsgemäße Niedervolt-Stromleitung zusammen mit ihren Trägern, die sie an der Verlegefläche halten, außer der Stromversorgung die Funktion, die von den mit ihr unmittelbar verbundenen Baugruppen ausgehenden Belastungen, insbesondere hervorgerufen durch ihr Gewicht, aufzunehmen. Bei den vorgenannten Beleuchtungssystemen handelt es sich dabei im wesentlichen um die Aufhängungen der Leuchten.

[0004] Die die Stromphasen eines derartigen Systems bildenden Leiter sind elektrisch durch einen Isolator getrennt, bilden jedoch durch ihre Befestigung auf dem Isolator mit diesem einen Materialverbund, in dem der aus einem Dielektrikum bestehende Isolator durch die Leiter in seiner Tragkraft verbessert wird. Leiter in Form von Metallgewebebändern haben eine verhältnismäßig geringe Dicke und bieten dabei einen vergleichsweise geringen elektrischen Widerstand. Sie können vollflächig mit dem Isolator verbunden, beispielsweise verklebt werden.

[0005] Solche Niedervolt-Stromleitungen für Beleuchtungsanlagen sind an sich bekannt (DE-GM 89 12 824 oder DE-U 91 09 687). Die Stromleitung bildet ein allseits flexibles Band. Hierbei hat der Isolator einen von Rechteckflächen bestimmten Umriß, auf dessen längeren Seiten die Metallgewebebänder befestigt sind, die deshalb mit ihren Kanten freiliegen und aus dem Umriß des Isolators vorstehen. Das Stromband ist biegsam und muß deswegen an beiden Enden festgelegt und an einem Ende an einem Isolierspanner in aufrechter Stellung gehalten werden. Die Verdrillfestigkeit dieses Bandes ist dennoch vergleichsweise gering. Das erfordert hohe Zugkräfte zum Abspannen der Leitung. Trotzdem sind die freitragenden Bandlängen nicht sehr groß. Schweres Zubehör, wie z. B. im engen Abstand angeordnete Leuchten, erfordern eine Vielzahl von Bandträgern. Ferner ist der gerade Bandverlauf im allgemeinen vorgegeben. Wenn das System aufgrund örtlicher Bedingungen gekrümmte Bandstrecken erfordert, die in der Ebene des Systems gegeneinander abgewinkelt sind, muß das Band in den Krümmungs- bzw. Winkelscheiteln durch abgespannte Kurvenstücke geführt werden. Das schränkt die Gestaltungsmöglichkeiten solcher Systeme stark ein.

[0006] Zur Behebung der geschilderten Probleme schlägt die europäische Patentschrift 0 675 575 B1 eine Isolatorschiene mit einem mehrfach geflanschten, in seiner Hauptachse schlanken Profil vor, bei dem die Metallgewebebänder in auf den Breitseiten der Isolatorschiene vorgesehenen Profilkammern angeordnet sind. Entsprechend sind die Isolatorschienen in einer Richtung elastisch, in der dazu senkrechten Raumebene hingegen biegesteif. Aufgrund der Elastizität in einer Richtung können die Isolatorschienen auch in bogenförmigen Bandstrecken verkantungssicher verlegt werden.

[0007] Nachteilig macht sich jedoch auch bei diesem Stand der Technik bemerkbar, daß die durch die Biegung der Schiene auftretenden Rückstellkräfte durch externe Halterungen aufgenommen werden müssen. Es stellte sich heraus, daß die Schienen nur ca. max. 40 cm in vertikaler Richtung abgehängt werden können, ohne daß die Halterungen so massiv gestaltet werden müssen, daß der optische Gesamteindruck in Mitleidenschaft gezogen wird.

[0008] Als weiteres Problem ergibt sich, daß die aus Kunststoff gefertigten Schienen bei zu starkem Biegen abknicken können, so daß an dieser Stelle keine elastische Formgebung mehr möglich ist. Entsprechend muß eine abgeknickte Schiene ausgetauscht werden. Der Einsatz von außenliegenden Stabilisierungsschienen aus Metall hat sich aus optischen und technischen Gründen nicht bewährt.

[0009] Aufgabe der Erfindung war es daher, eine Niedervolt-Stromleitung zur Verfügung zu stellen, bei der einerseits die freitragenden Bandlängen bei gleichzeitig hoher Verdrillfestigkeit ausreichend groß sind und andererseits die Leitung auch aus größeren Höhen in vertikaler Richtung abhängbar ist, ohne die Halterungen in allzu massiver, ästhetisch wenig ansprechender Weise ausbilden zu müssen.

[0010] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Isolatorschiene, die als Stromphasen dienende elektrische Leiter aufweist und bei der durch den Isolator in Längsrichtung wenigstens eine Ausnehmung verläuft, durch die ein Stabilisierungselement in Form eines länglichen Körpers hindurchführbar ist, der die beim Abhängen der Stromleitung auftretenden Kräfte aufnehmen kann.

[0011] Üblicherweise liegen die elektrischen Leiter in Form von Metallgewebebändern vor. Auf diese Weise wird die elektrische Leitfähigkeit mit einer ausreichend hohen Elastizität kombiniert.

[0012] Vorzugsweise weist die Isolatorschiene zwei Bohrungen auf, in die Stabilisierungselemente eingeschoben werden können. Die Bohrungen verlaufen insbesondere im oberen und unteren Bereich der Isolatorschiene, das heißt oberhalb und unterhalb der Ebene von beidseitig angeordneten elektrischen Leiterbahnen.

[0013] In die im Isolator vorhandene Ausnehmung kann vorteilhafterweise ein Metallstab eingeschoben werden, der beim Biegen der Schiene entsprechend mit verbogen wird. Die Rückstellkräfte, die dazu neigen, die Biegung der Schiene wieder aufzuheben, werden somit vom innenliegenden Metallstab aufgenommen und nicht mehr durch eine externe Halterung. Da die Halterungen für die Schienen entsprechend weniger Kräfte aufzunehmen haben, können sie weniger massiv ausgebildet sein, so daß es möglich wird, die Schienen nach der Vorbiegung aus nahezu beliebiger Höhe abzuhängen.

[0014] Bei der Verwendung der neuen Niedervolt-Stromleitung in Systemen, insbesondere in Beleuchtungssystemen, bieten sich neue Möglichkeiten der Verlegung, die mit weniger Zubehör, insbesondere an verhältnismäßig kostspieligen Trägern auskommt. Die erhöhte Belastbarkeit ermöglicht eine ausreichende Anzahl von Leuchten und eine geeignete Verteilung der Stromverbraucher über die freitragenden Längen der Stromschiene.

[0015] Da ein Metallstab über ein gewisses Maß an Elastizität verfügt, wird auch das Problem des Abknickens der Isolatorschienen überwunden. Das formschlüssig eingeführte Stabilisierungselement verhindert dies, so daß der Ausschuß an Isolatorschienen verringert wird.

[0016] Alternativ ist es auch möglich, anstelle eines Metallstabes ein Stahlseil in die Ausnehmung der Schiene einzuschieben, so daß die Schiene gespannt und aufgehängt werden kann. Das Stahlseil tritt optisch nicht in Erscheinung, wenn man von den Anschlußpunkten absieht, und das System kann ohne Stützen oder Abhängungen frei im Raum plaziert werden. Weiterhin können Metallschienen, -bänder oder -profile, je nach Bedarf, zur Stabilisierung eingesetzt werden.

[0017] Vorteilhafterweise ist die Ausnehmung in der Schiene so ausgestaltet, daß ein in sie eingeführtes Stabilisierungselement auch nach der Vorbiegung herausgezogen werden kann. Auf diese Weise kann die Gestaltung der Schiene auch nach einer Biegung noch verändert werden, wenn beispielsweise eine erste Biegung der Schiene nicht wunschgemäß verlaufen ist. Der Metallstab kann herausgezogen und durch einen neuen ersetzt werden, so daß die nächste Biegung wieder ausgehend von einer geraden Schiene erfolgen kann. Entsprechendes gilt für die Ausführungsform mit zwei Stabilisierungselementen.

[0018] Vorzugsweise sind auf beiden Seiten der Isolatorschiene elektrische Leiter angeordnet, die sich in dafür vorgesehenen Profilkammern befinden können. Die Verbindung zwischen den Leitern, insbesondere Metallgewebebändern, und der Isolatorschiene kann durch Verkleben oder auch mittels Hinterschneidungen erfolgen. Dabei ist es möglich, die Profilierung der Schiene so zu wählen, daß die elektrischen Leiter nicht mehr seitlich aus dem Querschnitt des Isolators vorstehen, sondern auf bekannte Weise in den profilierten Seitenflächen versenkt sind, so daß ihre Außenseiten mit den Außenkanten der Isolatorschiene im wesentlichen fluchten. Dadurch werden die Kanten der elektrischen Leiter und ihre Verbindung mit dem Isolator abgedeckt.

[0019] Um die Biegung zu erleichtern und mögliche Verdrillungen beim Biegen zu verhindern, ist es zweckmäßig, daß der Querschnitt entlang der Richtung, in der die Schiene gebogen werden soll, geringer ist als in der Richtung, die im rechten Winkel hierzu steht. Dies kann dadurch geschehen, daß der Querschnitt der Schiene rechteckig oder ellipsenförmig ausgebildet ist. Typischerweise verläuft dabei die längere Seite der Schiene in vertikaler Raumebene, so daß die Schiene in dieser Richtung im wesentlichen biegesteif ist. In horizontaler Raumebene hingegen kann die Schiene durch Biegen in gewünschter Weise gestaltet werden. Soll die Schiene zum Abhängen an einer Stelle auch in vertikaler Richtung weitergeführt werden, so kann dies durch leichte Verdrillung der Schiene an dieser Stelle geschehen.

[0020] Die erfindungsgemäße Schiene kann vorteilhafterweise an einer Seite einen profilierten Vorsprung aufweisen, der für den Eingriff in eine Nut oder Ausnehmung geeignet ist. Der Eingriff des Vorsprungs in eine Nut oder Ausnehmung dient zur Festlegung der Schiene in einer Halterung an einer Oberfläche. Die Befestigung der Schiene kann entsprechend in der Weise erfolgen, daß der Vorsprung in Nuten, die sich an zur Befestigung der Schiene dienenden Halterungen befinden, eingeschoben wird.

[0021] Typischerweise ist das Profil des Isolators bezüglich der Achse, die durch die längere Seite der Schiene verläuft, symmetrisch. Entsprechend befinden sich auf beiden Seiten des Isolators elektrische Leiter. Die Symmetrie des Profils verlegt den Schwerpunkt des Profils in die Bandmitte und hat deshalb den Vorteil, daß die Verkantungssicherheit gesteigert wird.

[0022] Je nach dem, auf wie vielen Stromkreisen das Leuchtensystem basieren soll, können auf den Seiten der Isolatorschiene auch mehr als jeweils ein elektrischer Leiter angebracht sein. Dies kann dadurch erfolgen, daß auf einer Seite des Isolators mehrere Profilkammern angeordnet sind, zwischen denen sich Profilflansche befinden. Die Profilkammern sollten dabei so gestaltet sein, daß sämtliche elektrischen Leiter gegeneinander isoliert sind, um Kurzschlüsse zu vermeiden.

[0023] Durch vergleichsweise einfach gestaltete Ausführungsformen der Erfindung wird es möglich, eine Isolatorschiene aus Kunststoff nach bewährten Techniken der Kunststofformgebung zu erzeugen. Beispielsweise kann der Kunststoff extrudiert werden, so daß der Isolator ein grundsätzlich endloses Band bildet, daß in einer Fertigungsstraße mit Metallgewebebändern versehen werden kann. Da der Kunststoff als Isolator dienen muß, erfolgt die Auswahl in erster Linie nach dielektrischen Gesichtspunkten; sie kann sich aber zugleich nach der äußeren Erscheinungsform richten.

[0024] Bei dem Kunststoff handelt es sich vorzugsweise um einen thermoplastischen Kunststoff, der aus optischen Gründen transparent sein kann. Möglich ist beispielsweise die Verwendung eines Polycarbonats wie Makrolon.

[0025] Bei Verwendung eines transparenten Kunststoffes für die Isolatorschiene ist es möglich, durch die Verwendung farbiger Stabilisierungsstäbe, beispielsweise eloxierter Stäbe aus Aluminium, optische Effekte zu erzielen. Gleiches gilt bei Verwendung farbiger Spannseile.

[0026] Die Ausnehmung innerhalb der Isolatorschiene, die der Aufnahme eines Metallstabes oder Stahlseils dient, kann im Querschnitt verschiedene Formen aufweisen, der Querschnitt kann beispielsweise rund, oval oder rechteckig sein.

[0027] Entsprechend muß naturgemäß der Querschnitt des Metallstabes ebenfalls angepaßt werden. Die Verwendung eines ovalen oder rechteckigen Metallstabes verstärkt den bereits durch die Form der Schiene hervorgerufenen Effekt, das eine Biegung in horizontaler Richtung einfacher durchgeführt werden kann als in vertikaler.

[0028] Bei Verwendung eines Spannseils zur Stabilisierung der Isolatorschiene ist es möglich, die Stromleitung zwischen zwei oder mehr Fixpunkten zu verspannen, beispielsweise zwischen zwei oder mehr Wänden, Boden und Decke oder Decke und Wand eines Zimmers. In dem Fall kann auf zusätzliche Stützen zur Stabilisierung verzichtet werden.

[0029] Die erfindungsgemäßen Niedervolt-Stromleitungen können in Form von Segmenten vorliegen, bei denen sich zwischen den einzelnen Stabilisierungselementen Kupplungsmittel zur Verbindung befinden. Hierbei kann es sich beispielsweise um in die Stabilisierungselemente eingelassene Vertiefungen und für den Eingriff hierin vorgesehene Stifte oder Verschraubungen handeln.

[0030] Die Erfindung wird verdeutlicht anhand der beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:

Figur 1

den Querschnitt einer erfindungsgemäßen Niedervolt-Stromleitung,

Figur 2

eine Schrägansicht des Gegenstandes der Figur 1,

Figur 3

eine Ausführungsform mit zwei Stabilisierungselementen.

[0031] In Figur 1 ist der Querschnitt einer erfindungsgemäße Niedervolt-Stromleitung zu erkennen. Die Stromleitung umfaßt eine Isolatorschiene 1 mit seitlichen Profilkammern 2, in denen die elektrischen Leiter 3 in Form von Metallgewebebändern angeordnet sind. Aufgrund der räumlichen Trennung der Metallgewebebänder 3 und der Eigenschaften der Isolatorschiene 1 sind die beiden Leiter 3 voneinander elektrisch isoliert. In der Mitte der Isolatorschiene 1 ist eine Ausnehmung 4 sichtbar, in die ein Metallstab 5 eingeführt werden kann. Das Biegen der Schiene 1 führt bei eingeführtem Metallstab 5 dazu, daß dieser mit verbogen wird und die vorhandenen Rückstellkräfte aufnimmt. Entsprechend behält die Schiene 1 ihre Form auch dann, wenn sie sowie eine unter Umständen mir ihr verbundene Leuchte von der Decke aus über eine größere Distanz abgehängt wird.

[0032] Auf ihrer Oberseite weist die Schiene einen profilierten Vorsprung 6 auf, der in zur Halterung der Schiene 1 vorgesehene Nuten eingeschoben werden kann. Zur Halterung der Schiene 1 sind jedoch selbstverständlich auch diverse andere Möglichkeiten denkbar.

[0033] In Figur 2 ist die Niedervolt-Stromleitung aus Figur 1 noch einmal in Schrägansicht dargestellt, um die längliche Ausdehnung der Schiene 1 zu verdeutlichen.

[0034] Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Niedervolt-Stromleitung mit zwei Stabilisierungselementen. Die Isolatorschiene 1 weist seitlich zwei elektrische Leiterbände, vorzugsweise als Metallgewebebänder 3 ausgebildet, auf, die in eigens dafür gestalteten Profilkammern 2 angeordnet sind. An der Oberseite und der Unterseite der Isolatorschiene befindet sich jeweils eine Bohrung zur Aufnahme von Metallstäben, die als Stabilisierungselemente dienen. Die Metallstäbe sind endseitig durch ein Abschlussstück 7 mit zwei Einführungen 8 über Verschraubungen 9 gesichert. Das Abschlussstück 7 ist seinerseits an der Stromleitung festgelegt, beispielsweise durch eine Schraub/Klemmverbindung 10.

[0035] Die Niedervolt-Stromleitung ist durch ein Distanzelement 11 an einer Fläche festgelegt, wobei das Distanzelement über eine Aufnahme 12 verfügt, die die Isolatorschiene 1 im Bereich der oberen Bohrung/Führung des Stabilisierungselements umgreift. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß das Stabilisierungselement nicht nur die Stromleitung/Leiterschiene stabilisiert, sondern gleichzeitig auch einen festen Ansatzpunkt für das Halteelement 12 des Distanzelements 11 bietet. Gleichzeitig führt die Anordnung von zwei parallel geführten Stabilisierungselementen jeweils oberhalb und unterhalb der Ebene der Metallgewebebänder 3 zu einem weitgehend geradlinigen Verlauf der Stromschiene, d. h. ohne daß Verwindungen bzw. Verdrillungen der Schiene in sich auftreten.

Ansprüche

1. Niedervolt-Stromleitung, die eine Isolatorschiene (1) und als Stromphasen dienende elektrische Leiter (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Isolatorschiene (1) in Längsrichtung wenigstens eine Ausnehmung (4) zur Aufnahme eines Stabilisierungselements (5) verläuft.

2. Niedervolt-Stromleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter (3) als Metallgewebebänder ausgebildet sind.

3. Niedervolt-Stromleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Ausnehmungen (4) in Form von Bohrungen aufweist.

4. Niedervolt-Stromleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stabilisierungselement (5) ein Metallstab ist.

5. Niedervolt-Stromleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stabilisierungselement (5) ein Stahlseil ist.

6. Niedervolt-Stromleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eingeführte Stabilisierungselement (5) aus der Ausnehmung (4) wieder herausziehbar ist.

7. Niedervolt-Stromleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter (3) auf beiden Seiten der Isolatorschiene (1) angebracht sind.

8. Niedervolt-Stromleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter (3) in Profilkammern (2) angeordnet sind.

9. Niedervolt-Stromleitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter (3) derart in den Profilkammem (2) versenkt sind, daß ihre Außenseiten mit den Außenkanten der Isolatorschiene im wesentlichen fluchten.

10. Niedervolt-Stromleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilbreite (b) der Isolatorschiene (1) geringer ist als ihre Profilhöhe (h).

11. Niedervolt-Stromleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der Isolatorschiene (1) symmetrisch ist.

12. Niedervolt-Stromleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolatorschiene (1) auf beiden Seite mehrere elektrische Leiter (3) aufweist.

13. Niedervolt-Stromschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter (3) durch die Isolatorschiene (1) voneinander elektrisch isoliert sind.

14. Niedervolt-Stromleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolatorschiene (1) aus einem extrudierten Kunststoff hergestellt ist.

15. Niedervolt-Stromleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolatorschiene (1) aus thermoplastischem Kunststoff besteht.

16. Niedervolt-Stromleitung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolatorschiene (1) aus einem Polycarbonat gefertigt ist.

17. Niedervolt-Stromleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (4) in der Isolatorschiene (1) einen runden, ovalen oder rechteckigen Querschnitt aufweist.

Zeichnung