Verfahren zum Herstellen eines Stromschienenelements zum Bilden einer länglichen Stromschiene

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Stromschienenelements, welches dazu vorgesehen ist, eine längliche Stromschiene zu bilden. Ferner betrifft die Erfindung ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Stromschienenelement sowie eine Tragschiene mit einer darin angeordneten Stromschiene, wobei die Tragschiene insbesondere zum Bilden eines Lichtbandsystems genutzt werden kann.

Tragschienen mit einem Tragschienenprofil sowie einer in dem Tragschienenprofil gehaltenen Stromschiene sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden beispielsweise zum Realisieren länglicher sog. Lichtbandsysteme genutzt. Ein bekanntes Lichtbandsystem wird von der Anmelderin unter der Bezeichnung “TECTON” vertrieben und zeichnet sich dadurch aus, dass Leuchten oder andere elektrische Verbraucher flexibel über die gesamte Länge des Systems hinweg an der Tragschiene positioniert werden können. Ermöglicht wird dies dadurch, dass aufgrund einer speziellen Lagerung der Leitungen der Stromschiene diese über die im Wesentlichen gesamte Länge des Lichtbandsystems hinweg für die Verbraucher zugänglich sind, sodass ein Kontaktieren der Leitungen nicht nur an fest vorgegebenen Positionen, sondern an beliebiger Stelle erfolgen kann. Beispielsweise zeigt die

WO 2001/091250 A1 ein derartiges Lichtbandsystem.

Grundsätzlich ist eine Stromschiene derart aufgebaut, dass diese eine aus einem isolierenden Material bestehende Leitungsaufnahmestruktur aufweist, welche mehrere in Längsrichtung verlaufende Nuten oder Kanäle bildet. In diesen Nuten bzw. Kanälen sind dann Leitungen positioniert, wobei die Anordnung derart erfolgt, dass diese Leitungen von einer Kontaktierungsrichtung her durch Kontakte einer anzuschließenden Einheit kontaktiert werden können.

Bei dem oben angesprochenen System „TECTON“ ist insbesondere die Leitungsaufnahmestruktur in spezieller Weise ausgebildet, wodurch eine besonders vorteilhafte Lagerung der Leitungen erzielt werden kann. Dabei wird die Leitungsaufnahmestruktur durch mehrere hintereinander angeordnete Kunststoffteile gebildet, welche im Spritzgussverfahren hergestellt und stirnseitig zusammengefügt werden. Die Besonderheit dieser Kunststoffteile besteht dabei darin, dass im Übergangsbereich einander überlappende Arme vorhanden sind, die selbst im Falle einer Relatiwerschiebung zweier aneinander gereihter Kunststoffteile noch einen geschlossenen länglichen Kanal bilden, in dem die entsprechende Leitung aufgenommen ist. Hierdurch können wärmebedingte Relatiwerschiebungen der Kunststoffteile zueinander aufgefangen werden, wobei trotz allem die Leitungen zuverlässig gelagert werden und insbesondere auch die Anforderungen hinsichtlich des Vermeidens einer versehentlichen Berührung erfüllt werden. Dadurch bietet das System „Tecton“ die Möglichkeit, Stromschienen in einer beliebigen Länge zu realisieren

Die im Stand der Technik bekannte Vorgehensweise zum Realisieren einer Stromschiene bringt also gewisse Vorteile mit sich, allerdings ist sie mit einem verhältnismäßig hohen Herstellungsaufwand verbunden. Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabenstellung zugrunde, eine alternative Möglichkeit zum Herstellen einer Stromschiene anzubieten, welche insbesondere eine einfachere und kostengünstigere Herstellung ermöglicht. Gleichzeitig soll die Möglichkeit bestehen, die zu bildende Stromschiene flexibel an die Bedürfnisse von Verbrauchern anzupassen. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines Stromschienenelements mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass längliche Stromschienenelemente gebildet werden, die in einfacherWeise hergestellt und zu einer länglichen Stromschiene zusammengefügt werden können. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem einzelne Kunststoffteile im Spritzgussverfahren hergestellt und zusammengehängt werden müssen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zunächst eine aus einem isolierenden Material bestehende Leitungsaufnahmestruktur im Rahmen eines Extrusionsverfahren hergestellt wird. Anschließend werden Leitungen in die auf diese Weise hergestellte Leitungsaufnahmestruktur eingefügt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird also ein Verfahren zum Herstellen eines Stromschienenelements zum Bilden einer Stromschiene für Leuchten oder elektrische Einheiten vorgeschlagen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

• Extrudieren einer aus einem isolierenden Material bestehenden

Leitungsaufnahmestruktur, welche mehrere in Längsrichtung verlaufende Nuten zur Aufnahme von Leitungen zur Stromversorgung und/oder Signalübertragung aufweist, und • Einfügen von Leitungen in die Leitungsaufnahmestruktur.

Es ist ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung, dass zunächst die Leitungsaufnahmestruktur im Extrusionsverfahren hergestellt wird und erst anschließend die Leitungen in die Leitungsaufnahmestruktur eingefügt werden. Zum einen ermöglicht diese Vorgehensweise, die Leitungsaufnahmestruktur sehr einfach und kostengünstig herzustellen, zum anderen bestehen bessere Möglichkeiten, einerseits die für die Verbindung mehrerer Stromschienenelemente verantwortlichen Stirnbereiche in optimaler Weise zu gestalten und andererseits das gesamte Stromschienenelement flexibel an die Bedürfnisse von Verbrauchern anzupassen. Die hiermit verbundenen Maßnahmen sind dabei insbesondere Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Leitungsaufnahmestruktur zunächst mit einer die Länge des gewünschten Stromschienenelements übersteigenden Länge extrudiert wird und vor dem Einbringen der Leitungen die extrudierte Leitungsaufnahmestruktur dann auf die Länge des Stromschienenelements geschnitten wird. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass im Rahmen des Schneidens der extrudierten Leitungsaufnahmestruktur auf die gewünschte Länge gleichzeitig auch die Stirnbereiche entsprechend bearbeitet werden. Diese können wie bereits erwähnt in diesem Arbeitsschritt derart bearbeitet werden, dass ein besonders einfaches Zusammenfügen mehrerer Stromschienenelemente in Längsrichtung hintereinander ermöglicht wird.

Das nachträgliche Einbringen der Leitungen kann dabei durch Einziehen, Einschießen oder Einrollen durchgeführt werden. Diese Maßnahme führen zwar im Vergleich zu einer Lösung, bei der die Leitungen bereits während des Extrudierens in die Leitungsaufnahmestruktur eingebettet werden, zu einem größeren Aufwand, allerdings wird die Flexibilität hinsichtlich des zu erstellenden Stromschienenelements deutlich erhöht. Insbesondere besteht dabei die Möglichkeit, abhängig vom Bedarf eines Verbrauchers lediglich einen Teil der Nuten der Leitungsaufnahmestruktur zu nutzen und hier Leitungen einzufügen. Abhängig davon, in welcher Weise der Verbraucher letztendlich die Stromschiene benutzen möchte, können dann einzelne Nuten freibleiben und somit der Aufwand zum Einbringen entsprechender Leitungen sowie der damit verbundene Materialaufwand eingespart werden. Ein besonderer Vorteil des nachträglichen Einbringens der Leitungen besteht allerdings darin, dass diese in vorteilhafter Weise an zumindest einem Ende der Leitungsaufnahmestruktur, vorzugsweise an beiden Enden stirnseitig überstehen können. Die überstehenden Leitungsabschnitte, die im Falle eines Co-Extrusionsverfahrens, bei dem die Leitungen während des Extrudierens bereits in die Kanäle der Leitungsaufnahmestruktur in diese eingegossen werden, nicht realisierbar wären, können dann in einfacher Weise zur elektrischen Verbindung mit benachbarten Stromschienenelementen genutzt werden.

Insgesamt bedeutet dies, dass mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens in sehr einfacher und effizienter Weise Stromschienenelemente hergestellt werden können, die zum Bilden einer Stromschiene genutzt werden, wobei trotz allem die Möglichkeit besteht, die letztendliche Ausgestaltung der Stromschienenelemente flexibel an die Bedürfnisse eines Verbrauchers anzupassen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner auch ein Stromschienenelement zum Bilden einer Stromschiene für Leuchten oder elektrische Einheiten vorgeschlagen, welches eine aus einem isolierenden Material bestehende Leitungsaufnahmestruktur aufweist, die mehrere in Längsrichtung verlaufende Nuten zur Aufnahme von Leitungen zur Stromversorgung und/oder Signalübertragung aufweist, wobei erfindungsgemäß die Leitungsaufnahmestruktur ein extrudiertes Kunststoffteil ist, in welches die Leitungen nachträglich eingefügt sind. Dabei kann wie bereits oben erläutert vorgesehen sein, dass zumindest eine Nut der Leitungsaufnahmestruktur nicht mit einer Leitung belegt ist. Weiterhin wird erfindungsgemäß eine Stromschiene für Leuchten oder elektrische Einheiten vorgeschlagen, welche aus mehreren hintereinander angeordneten und miteinander verbundenen Stromschienenelementen entsprechend der vorliegenden Erfindung besteht. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Tragschiene mit einem länglichen Tragschienenprofil sowie mindestens einer von dem Tragschienenprofil gehaltenen Stromschiene.

Wie oben erläutert führt das erfindungsgemäße Verfahren unter anderem zu dem Vorteil, dass die Nuten bzw. Kanäle der Leitungsaufnahmestruktur flexibel genutzt werden können, sodass die Belegung dieser Kanäle an die Bedürfnisse eines Verbrauchers angepasst werden kann. Dementsprechend wird gemäß der vorliegenden Erfindung auch ein Bausatz zum Bilden einer Tragschiene für Leuchten oder elektrische Verbraucher vorgeschlagen, bestehend aus einem Tragschienenprofil sowie Stromschienenelementen zum Bilden einer Stromschiene, wobei die Stromschienenelemente dazu ausgelegt sind, in dem Tragschienenprofil befestigt und miteinander verbunden zu werden, und wobei die Stromschienenelemente eine aus einem isolierenden Material bestehende Leitungsaufnahmestruktur, welche mehrere in Längsrichtung verlaufende Nuten zur Aufnahme von Leitungen zur Stromversorgung und/oder Signalübertragung sowie in den Nuten angeordnete Drähte aufweist, und wobei erfindungsgemäß unterschiedlich gestaltete Stromschienenelemente zur Verfügung stehen, deren Leitungsaufnahmestruktur jeweils identisch ist und die sich im Hinblick auf die Belegung der Nuten durch Leitungen voneinander unterscheiden.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden.

Die beiden Figuren zeigen hierbei die aufeinander folgenden Schritte der erfindungsgemäßen Herstellung eines Stromschienenelements.

Wie bereits erläutert besteht eine Stromschiene im Wesentlichen aus zwei Komponenten, einerseits einer aus einem isolierenden Material bestehenden Leitungshalterungsstruktur sowie andererseits aus von der Struktur gehaltenen Leitungen bzw. Drähten. Die Funktion der Leitungshalterungsstruktur besteht dabei darin, einerseits die Drähte isolierend voneinander zu trennen, sodass diese entlang der Stromschiene geführt werden und nicht die Gefahr eines Kurzschlusses oder dergleichen besteht. Andererseits soll die Lagerung der Leitungen derart erfolgen, dass durch entsprechende an das System anzuschließende Einheiten die Oberflächen der Leitungen berührt und diese somit kontaktiert werden können.

Figur 1 zeigt ein Beispiel einer Leitungsaufnahmestruktur, welche diese Funktion erfüllt. Genauer gesagt ist der stirnseitige Endbereich einer mit dem Bezugszeichen 10 bezeichneten Leitungsaufnahmestruktur gezeigt, mit deren Hilfe ein erfindungsgemäßes Stromschienenelement gebildet werden soll. Erkennbar ist, dass die Leitungsaufnahmestruktur 10 mehrere, im dargestellten Fall drei parallel zueinander verlaufende Kanäle 11 aufweist, die durch entsprechende Stege 12 voneinander getrennt sind und in ihrem Bodenbereich eine etwa kreisartige Erweiterung 13 aufweisen, die zur Aufnahme der Leitungen dient. Die Stege 12 sind hierbei ausgehend vom Bodenbereich sich nach oben verjüngend ausgebildet, sodass sich die Kanäle 11 nach oben hin leicht erweitern. Sind in diesen Kanälen 11 im Bodenbereich Leitungen angeordnet, so können diese dann durch Kontakte, welche von der Oberseite her in die Kanäle 11 eingeführt werden, kontaktiert werden, wodurch der elektrische Anschluss einer Einheit an die Stromschiene ermöglicht wird.

Anzumerken ist, dass die Darstellung der Leitungsaufnahmestruktur 10 in Figur 1 beispielhaft zu verstehen ist und diese hinsichtlich ihrer konkreten Form selbstverständlich auch abweichen kann. Dabei ist sowohl die Anzahl der parallel zueinander verlaufenden Kanäle 11 variabel als auch die individuelle Form der Stege 12. Weiterhin ist es bekannt, Leitungsaufnahmestrukturen derart auszugestalten, dass beispielsweise die Bodenbereiche der Kanäle 11 alternierend in zwei unterschiedlichen Höhen verlaufen. Das nachfolgend näher erläuterte erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines entsprechenden Stromschienenabschnitts umfasst alle diese denkbaren Varianten.

Ferner ist anzumerken, dass in der Regel mehrere derartige Stromschienenabschnitte in Längsrichtung hintereinander anzuordnen sind und miteinander zu verbinden sind. Grundsätzlich wäre es denkbar, die Stromschiene in einer nahezu beliebigen Länge zu realisieren. Allerdings ist hierbei zu berücksichtigen, dass die weiteren Komponenten eines Lichtbandsystems, also beispielsweise die Profilelemente, welche das Tragschienenprofil bilden, welches als Träger für die Stromschiene dient, in der Regel lediglich in bestimmten Längen zur Verfügung stehen. Auch ist ab einer gewissen Länge ein Transport einer Stromschiene nicht mehr praktikabel, weshalb üblicherweise auch diese lediglich in denjenigen Längen zur Verfügung gestellt wird, die den Längen eines Tragschienenprofilelements entsprechenden, wobei dann die bereits erwähnte elektrische Verbindung hintereinander angeordneter Stromschienenelemente erforderlich ist. Dies bedeutet allerdings, dass auch eine sinnvolle Möglichkeit bestehen muss, die Leitungen zweier aufeinander folgender Stromschienenabschnitte in effizienterWeise miteinander zu verbinden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist nunmehr vorgesehen, dass in einem ersten Schritt zur Herstellung eines Stromschienenelements zunächst ausschließlich die in Figur 1 dargestellte Leitungsaufnahmestruktur 10 im Rahmen eines Extrusionsverfahrens hergestellt wird. Da die Leitungsaufnahmestruktur 10 aus einem isolierenden Kunststoffmaterial gebildet ist, bietet sich diese Vorgehensweise an, da sie insbesondere kostengünstiger durchzuführen ist als ein Spritzgussverfahren und andererseits auch die Möglichkeit eröffnet, die Leitungsaufnahmestruktur 10 in einer verhältnismäßig großen Länge herzustellen. Wesentlich ist allerdings, dass gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zunächst ausschließlich im Rahmen des Extrusionsverfahrens die Leitungsaufnahmestruktur 10 wie sie in Figur 1 dargestellt ist, hergestellt wird, also nicht gleichzeitig auch die in den Nuten bzw. Kanälen 11 aufzunehmenden Leitungen eingebracht werden.

Wird im Rahmen der Extrusion eine Aufnahmestruktur gebildet, welche die Länge des zu bildenden Stromschienenelements übertrifft, so wird diese in einem darauffolgenden Arbeitsschritt auf die gewünschte Länge abgeschnitten. Dies kann tatsächlich durch Schneiden oder durch Absägen der extrudierten Struktur erfolgen. Insbesondere besteht hierbei die Möglichkeit, in diesem Arbeitsschritt die stirnseitigen Enden der Leitungsaufnahmestruktur 10 zusätzlich zu bearbeiten. Denkbar wäre insbesondere, die Stirnseiten der gebildeten Struktur derart zu bearbeiten, dass beim späteren Zusammenfügen zweier Stromschienenelemente diese möglichst gut ineinandergreifen oder zumindest sehr eng stirnseitig in Anlage gelangen. Diese stirnseitige Bearbeitung kann zeitgleich zum Ablängen der extrudierten Struktur auf die gewünschte Länge erfolgen oder im Rahmen eines darauffolgenden, separaten Arbeitsschritts.

Erst zu dem Zeitpunkt, zu dem die aus dem isolierenden Material bestehende Leitungsaufnahmestruktur 10 hinsichtlich ihrer Gestaltung vollkommen fertiggestellt wurde, erfolgt dann anschließend das Einfügen der in den Kanälen 11 aufzunehmenden Leitungen. Schematisch gezeigt in Figur 2 ist hierbei die Anordnung von zwei Leitungen 20 in den zur Verfügung stehenden drei Kanälen 11. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass durchaus gezielt einzelne Kanäle 11 freigehalten werden können. Oft bestehen auf Seiten des späteren Nutzers der Stromschiene bestimmte Wünsche hinsichtlich der zur Verfügung stehenden, kontaktierbaren Leitungen, wobei nicht immer das mögliche Maximum an zur Verfügung stehenden Leitungen 20 genutzt werden soll. Das nachträgliche Einbringen der Leitungen 20 in die Kanäle 11 gestattet es nunmehr, flexibel auf die Wünsche eines Endverbrauchers abgestimmt nur diejenigen Kanäle 11 mit Leitungen 20 zu belegen, die der Verbraucher auch tatsächlich nutzen möchte. Damit kann der Aufwand des Verlegens bzw. Einbringens ungenutzter Leitungen vermieden sowie der Materialaufwand reduziert werden. Insbesondere besteht die Möglichkeit, hinsichtlich ihrer äußeren Form identische Stromschienenelemente zur Verfügung zu stellen, welche sich allerdings hinsichtlich der Belegung der Kanäle 11 durch Leitungen 20 voneinander unterscheiden. Aus diesem Bausatz auswählend kann dann ein Verbraucher die seinen Wünschen entsprechenden Stromschienenelemente auswählen und letztendlich eine Stromschiene erstellen, die exakt seinen Bedürfnissen entspricht. Das Einbringen der Leitungen 20 in die Kanäle 11 kann hierbei in unterschiedlicher Weise erfolgen. Diese können beispielsweise eingezogen, eingeschossen oder eingerollt werden. Entscheidend hierbei ist, dass das nachträgliche Einbringen der Leitungen 20 insbesondere die Möglichkeit eröffnet, wie bei einer der beiden Leitungen 20 in Figur 2 schematisch gezeigt diese derart anzuordnen, dass sie mit ihrem Endbereich über die Leitungsaufnahmestruktur 10 übersteht. Dieses Überstehen der Leitungen 20, welches sowohl an lediglich einem stirnseitigen Ende als auch an beiden stirnseitigen Enden vorgesehen sein kann, erleichtert beim späteren Zusammenfügen der Stromschienenabschnitte zu einer Stromschiene insgesamt das Herstellen der erforderlichen elektrischen Verbindungen.

Insgesamt führt also die erfindungsgemäße Vorgehensweise dazu, dass in einfacher aber kostengünstiger Weise Stromschienenelemente hergestellt werden können, welche äußerst positive Eigenschaften hinsichtlich der Aufnahme der Leitungen sowie der Möglichkeiten, die Stromschienenelemente untereinander zu verbinden, aufweisen. Weiterhin führt das erfindungsgemäße Verfahren wie bereits erläutert dazu, dass eine sehr hohe Flexibilität hinsichtlich der Anzahl und Positionierung der von dem Verbraucher genutzten Leitungen der Stromschiene vorliegt.