Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungskonstruktion für Lichtpanel, die Verwendung der Befestigungskonstruktionen für Lichtpanel, Lichtpanel und die Verwendung der Lichtpanel.

Stand der Technik

In Decken- oder Wandsystemen, die in aufgebauter, abgehängter oder aufgeständerter Form konstruiert werden, ergeben sich Hohlräume. Der Zwischenraum (Hohlraum) wird für Installationen wie Lüftungskanäle, Kabel etc. genutzt. Für die Einbringung von Bauteilen wie Einbauleuchten (etwa Halogenspots) werden in den Decken- bzw. Wandflächen entsprechende Ausschnitte geschaffen. Die Decken- oder Wandsysteme weisen dabei je nach Ausführung unterschiedliche Materialstärken auf. Die eingebrachten Bauteile haben eine bestimmte Einbautiefe, die den minimalen Abstand zu einer weiteren (z. B. parallelen) begrenzenden Fläche (z. B. Rohdecke oder Massivwände) definiert. Für die Ermittlung der Einbautiefe ist nicht nur der Abstand im eingebauten Zustand, sondern auch der im Rahmen der Einbringung des Bauteils erforderliche Abstand zu berücksichtigen.

Aktuelle Entwicklungen in der Lichttechnik führen dazu, dass Beleuchtungselemente, Leuchten und Lampen deutlich flacher und platzsparender und somit mit geringer Einbautiefe ausgeführt werden können. Insbesondere die Einführung von LEDs hat dieser Entwicklung einen deutlichen Schub gegeben.

Einbauleuchten mit Rahmen und Leuchtfeldelement werden auch als Lichtpanel bezeichnet. Sie werden inzwischen häufig mit LED-Beleuchtung ausgestattet. Sie können jedoch auch mit Leuchtstoffröhren, Halogenlampen oder herkömmlichen Glühbirnen ausgestattet sein. Der Vorteil dieser Lichtpanel liegt darin, dass keine Abkastung oder andere Vorbereitungen an der Wand oder Decke vorgenommen werden muss, um das Lichtpanel installieren zu können. Eine Öffnung zur Aufnahme des Rahmens reicht bereits zur Installation und Befestigung aus. Für die Befestigung in solche Konstruktionen werden verschiedene federbasierte Lösungen verwendet, die in die geschaffenen Ausschnitte eingreifen. Diese federbasierten Lösungen können werkzeuglos bedient werden und weisen einen geringen Montageaufwand auf. Bei den Bauteilen handelt es sich regelmäßig um solche mit geringen Gewichten (Massen), so dass die Haltekräfte dieser Federn nicht besonders stark ausgeprägt sein müssen.

Bei flächigen Bauteilen wie Lichtpaneln ergeben sich trotz geringer Bautiefen (LED- Panel mit z. B. 12 mm Bautiefe) je nach Abmessungen höhere Gewichte von mehreren Kilogramm. Bei der Auslegung eines hierfür geeigneten Federsystems ergibt sich nicht nur die Anforderung entsprechender hoher Haltekräfte, sondern auch die Problematik, dass Federsysteme nach einer erstmaligen Beanspruchung mit größerem Öffnungswinkel einen sogenannten Einstelleffekt aufweisen, wonach die Feder in der Ausgangsstellung einen größeren als den ursprünglichen Öffnungswinkel hat. Diese Einstelleffekte sind umso größer, je stärker die zugrundeliegenden Federkräfte ausgelegt sind. Solche Beanspruchungen mit größerem Öffnungswinkel entstehen unter anderem dann, wenn flächige Bauteile mittels Federn in die beschriebenen Hohlräume eingebracht werden. Der Einstelleffekt führt dazu, dass solche Federn trotz entsprechender Voreinstellungen die flächigen Bauteile nicht mehr bündig zur Decken- oder Wandfläche halten können.

Die höheren Gewichte der flächigen Bauteile und die dadurch erforderlichen höheren Federkräfte führen zu einer stärkeren Beanspruchung der Decken- oder Wandflächen, auf denen sie aufliegen. Diese höhere Beanspruchung ergibt sich nicht nur im eingebauten Zustand, sondern auch besonders durch die in der Einbau- und Ausbausituation wirkenden Kräfte (z. B. Scherkräfte). Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn die Decken- oder Wandflächen nur sehr begrenzten Belastungen standhalten (wie z. B. Gipskarton- oder Leichtbaudecken).

Der Ausschnitte in die Decken- oder Wandflächen können in der Regel nicht ohne Schnittkanten geschaffen werden, so dass an diesen Stellen optische Mängel entstehen, die entweder aufwändig beigearbeitet oder abgedeckt werden müssen. Zudem birgt dieser Umstand ein gewisses Sicherheitsrisiko in sich.

Aufgabe

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, die zuvor beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen. Es sollten Befestigungskonstruktionen für Lichtpanel zur Verfügung gestellt werden, die dazu führen, dass die Lichtpanel flächenbündig in diese Decken eingelassen werden können, so dass sich eine glatte Deckenuntersicht ergibt. Hierbei soll insbesondere der Einstelleffekt nicht auftreten. Somit sollen die Lichtpanel die Beanspruchung von Decken und Wänden sowohl im eingebauten Zustand als auch beim Ein- und Ausbauen verringern. Die Lichtpanel sollen somit insbesondere für begrenzt belastbare Decken- und Wandflächen geeignet sein.

Lösung der Aufgabe

Überraschenderweise wurden Befestigungskonstruktionen für Lichtpanel mit Rahmen und Leuchtfeldelement gefunden, die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen. Es wurden Befestigungskonstruktionen gefunden, die mindestens ein Halteelement zur Aufnahme von Doppelschenkelfedern sowie mindestens eine Doppelschenkelfeder mit Wicklungen, Federenden und einem Bügel umfasst, wobei der an den Wicklungen beginnende Bügel eine Ebene A definiert und sich die Wicklungen und die Federenden oberhalb der Ebene A befinden und zumindest ein Teil des Bügels unterhalb der Ebene A befindet.

Bevorzugte Ausführungsformen werden in den Unteransprüchen definiert.

Die Figuren 1 bis 4 demonstrieren den erfindungsgemäßen Gegenstand exemplarisch. Der erfinderische Gegenstand soll nicht auf die Darstellungen beschränkt sein. Fig. 1 zeigt eine Doppelschenkelfeder. In Fig. 2 ist ein Halteelement dargestellt. Fig. 3 stellt ein Schutzelement dar. Die erfindungsgemäße Befestigungskonstruktion ist in Fig. 4 aufgezeichnet.

In Fig. 1 ist eine Doppelschenkelfeder (1 ) dargestellt. Sie umfasst Wicklungen (1 .2), Federenden (1 .5) und einen Bügel (1 .4). Der an den Wicklungen (1 .2) beginnende Bügel (1 .4) definiert eine Ebene A. Die Wicklungen (1 .2) und die Federenden (1 .5) befinden sich oberhalb der Ebene A. Ein Teil (1 .6) des Bügels (1 .4) befindet sich unterhalb der Ebene A und bildet selbst eine Ebene B. Der Bügel (1 .4) weist einen Knickbereich (1 .3) auf, wodurch der Bügel unterhalb der Ebene A ausgerichtet ist. Hierdurch wird ein Innenwinkel gebildet, der kleiner ist als 180°.

Vorzugsweise beträgt der Innenwinkel zwischen der Ebene A und einer Ebene B des unterhalb der Ebene A befindlichen Bügelteils (1 .6) 90° bis 175°, bevorzugt 120° bis 150° und besonders bevorzugt 130° bis 140°.

Die Bügellänge des Bügels (1 .4) bestimmt sich insbesondere nach den örtlichen Gegebenheiten des zu befestigenden Lichtpanels. Ein Fachmann wählt hierzu die passende Doppelschenkelfeder aus. Die einfache Länge eines Bügels kann beispielsweise 2 bis 20 cm betragen. Bevorzugt ist eine einfache Länge von 3 bis 10 cm, besonders bevorzugt von 4 bis 8 cm.

Der mindestens eine Knickbereich (1 .3) der Doppelschenkelfeder (1 ) kann an beliebiger Stelle des Bügels (1 .4) angeordnet sein. Vorzugsweise macht die Länge des Bügelteils (1 .6) mindestens die Hälfte der Gesamtlänge eines Bügels (1 .4) aus, vorzugsweise 55 bis 90%, bevorzugt 60 bis 85 % und besonders bevorzugt 65 bis 80 % bezüglich der Gesamtlänge des Bügels (1 .4). Die Längenangabe bezieht sich jeweils auf die parallel verlaufenden Schenkel des Bügels (1 .4).

Vorzugsweise weist die Doppelschenkelfeder (1 ) einen oder zwei Knickbereiche (1 .3) auf, besonders bevorzugt einen Knickbereich (1 .3), wobei die Bügelschenkel jeweils parallel verlaufen. Der Knickbereich (1 .3) führt dazu, dass einerseits eine ausreichende Bügellänge der Feder für den Einbau vorhanden ist und andererseits ein möglichst geringer Hebel durch die kurze Strecke zwischen Wicklungsachse der Feder und dem Auflagepunkt des Bügels erreicht wird. Eine kürzere Bügellänge würde es schwer ermöglichen, die Feder werkzeuglos vorgespannt in den Hohlraum einzubringen. Ein längerer Hebel würde erheblich höhere Federkräfte zum Halten des flächigen Bauteils erfordern, verbunden mit den oben beschriebenen Problemen. Dies reduziert ebenfalls die gegen die Feder zum Einbau des flächigen Bauteils aufzubringenden Kräfte und der Knick (1 .3) selbst reduziert darüber hinaus den hierbei erforderlichen Grad des Öffnungswinkels der Feder.

Analog führt diese auch dazu, dass die Rückfederkräfte beim Ausbau des flächigen Bauteils und damit die Verletzungsgefahr geringer ausfallen. In dieser Situation hat der Knick (1 .3) des Bügels (1 .4) darüber hinaus den wichtigen Vorteil, dass die Oberfläche des Rahmens beim Zurückfedern nicht beschädigt wird, da der Bügel (1 .4) mit dem Bügelteil (1 .6) von dem Rahmen (5) des Lichtpanels (7) bzw. dem Lichtpanel (7) wegweist.

Aus dem Knick (1 .3) ergibt sich in Verbindung mit einer geeigneten Höhe eines Halteelements (2) darüber hinaus der Vorteil, dass die flächigen Bauteile bei unterschiedliche Decken- oder Wandstärken (z. B. einfach und doppelt beplankte Gipskartondecken) mit dem gleichen Satz von Halteelement und Feder (Befestigungskonstruktion (4)) fixiert werden können.

Die Drahtstärke der Doppelschenkelfeder (1 ) beträgt vorzugsweise 1 ,0 bis 2,0 mm, bevorzugt 1 ,2 bis 1 ,6 und besonders bevorzugt 1 ,4 bis 1 ,6 mm.

Der Innendurchmesser (1 .1 ) der Wicklungen (1 .2) beträgt vorzugsweise 3 bis 15 mm, bevorzugt 5 bis 10 mm und besonders bevorzugt 7 bis 9 mm.

Die Wicklung (1 .2) der Doppelschenkelfeder (1 ) weist vorzugsweise jeweils 3 bis 15, bevorzugt 5 bis 10 und besonders bevorzugt 7 bis 9 Windungen auf. Die Federn können aus federüblichen Materialen wie Federstahl, Messing, Kupferberyllium, Bronze, Gummi oder Faserverbundstoffe wie glasfaserverstärkte Kunststoffe bestehen oder diese Materialien enthalten.

Die Feder ist als Doppelschenkelfeder ausgeführt, wobei sie, bedingt durch die Wahl der Drahtstärke, die Anzahl der Windungen (1 .2) und den Windungsdurchmesser (1 .1 ) einerseits hohe Kräfte aufbringt und andererseits kaum einen Einstelleffekt bewirkt.

Figur 2 zeigt ein Halteelement (2), welches drei Bereiche (2.2) bis (2.4) aufweisen kann. Das Halteelement (2) weist vorzugsweise einen Bereich (2.2) zur Befestigung am Rahmen (5), einen Bereich (2.3) zur Aufnahme der Wicklungen (1 .2) der Doppelschenkelfeder (1 ) und einen Bereich (2.4) als Gegenhalt der Federenden (1 .5) auf. Die Größe und Höhe des Halteelements sowie der jeweiligen Bereiche sind auf die Doppelschenkelfeder (1 ) abgestimmt, wobei der Fachmann das entsprechende Halteelement (2) auswählen kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Bereich (2.4) eine Öffnung (2.1 ) auf, welche ein Biegen des Bügels (1 .4) durch diese Öffnung (2.1 ) hindurch ermöglicht. Hierdurch kann die Feder für den Ein- und Ausbau des flächigen Bauteils in einem großen Winkel geöffnet werden.

Das Halteelement (2) kann aus verschiedenen Werkstoffen wie Kunststoff oder Stahl bestehen. Üblicherweise werden Stähle eingesetzt, um einen Bruch des Halteelements (2) zu vermeiden.

In Fig. 3 wird exemplarisch ein Schutzelement (3) dargestellt. Das Schutzelement (3) umfasst vorzugsweise zwei Platten (3.1 ) und (3.3), welche bevorzugt parallel zueinander ausgerichtet sind. Sie sind durch einen Abstand (3.2) voneinander beabstandet. Der Abstand (3.2) und die Größe werden vom Fachmann an Hand der eingesetzten Doppelschenkelfeder ausgewählt. Das Schutzelement (3) ist derart dimensioniert, dass es auf dem Bügelteil (1 .6) fixierbar und damit selbsthaltend ist. Das Schutzelement (3) kann beispielsweise auf das Bügelteil (1 .6) aufschiebbar sein. Die zwei Platten (3.1 ) und (3.3) können gleichlang oder - wie in Fig. 3 dargestellt - unterschiedliche Längen zueinander aufweisen. Zudem können die beiden Platten (3.1 ) und (3.3) auf zwei oder mehr Seiten mit einem Abstand (3.2) miteinander verbunden sein. Der Abstand (die Höhe) des Schutzelementes (3.2) ist an die jeweilige Wand-, Decken- bzw. Bodenstärke angepasst (z. B. Höhe von 12,6 mm bei einer 12,5 mm starken Gipskartondecke).

Im Falle des dargestellten, bevorzugten Schutzelements (3) weist der längere Schenkel (die Platte) (3.3) eine Länge auf, welche die Decken- oder Bodenflächen vor den anliegenden Federkräften schützt. Dies entspricht in der Regel mindestens dem Abstand der beiden Bügelschenkel des Bügelteils (1 .6) voneinander. Der kurze Schenkel (3.1 ) ist in der Einbausituation kürzer ist als die Rahmenbreite des flächigen Bauteils, welche die Schnittkante der Decken- und Wandflächen überdeckt.

Das Schutzelement kann beispielsweise aus einem Blech mit einer Stärke von 0,3 bis 0,5 mm hergestellt werden, vorzugweise aus korrosionsgeschütztem Material.

Das Schutzelement dient nicht nur dem Schutz wenig punktbelastungsfähiger Decken- oder Wandflächen vor den Federkräften im eingebauten Zustand, sondern besonders auch dem Schutz gegen die während des Einbau- und Ausbauvorganges wirkenden Kräfte.

Die Fig. 4 zeigt die Befestigungskonstruktion (4) umfassend ein Halteelement (2) zur Aufnahme von Doppelschenkelfedern (1 ) sowie eine Doppelschenkelfeder (1 ) mit Wicklungen (1 .2), Federenden (1 .5) und einem Bügel (1 .4). Das Halteelement (2) ist in den Schlitz eines Lichtpanel-Rahmens (5) eingebracht und mit Senkkopfschrauben als Befestigungsmitteln am Rahmen fixiert. Der an den Wicklungen (1 .2) beginnende Bügel (1 .4) definiert eine Ebene A. Die Wicklungen (1 .2) und die Federenden (1 .5) befinden sich oberhalb der Ebene A und ein Teil (1 .6) des Bügels (1 .4) befindet unterhalb der Ebene A, wobei der Teil (1 .6) durch einen Knickbereich (1 .3) definiert ist. Der Teil (1 .6) des Bügels umfasst ein Schutzelement (3). Die Feder (1 ) wird derart in eine Haltevorrichtung (2) eingebracht, dass der Teil des Bügels (1 .6) vom Rahmen (5) des Lichtpanels (7) wegweist. Dadurch, dass der Teil des Bügels (1 .6) von dem Rahmen (5) wegweist, ergibt sich zwischen der Ebene B und der Ebene des Wand- oder Deckenmaterials ein spitzer Winkel (vgl. Fig. 4). Idealerweise liegt das Teil (1 .6) auf dem Wand- oder Decken material parallel auf, um eine gleichmäßige Kraftverteilung zu gewährleisten. Insofern ist es bevorzugt, dass die Ebene des Wand- oder Deckenmaterials und die Ebene B einen Winkel zwischen 0° und weniger als 90 ° bilden. Besonders bevorzugt ist ein Winkel zwischen 0° und 45°. Ganz besonders bevorzugt nimmt der Winkel einen Wert zwischen 0° und 22,5° an, insbesondere 0° bis 10°.

Das flächige Bauteil (das Lichtpanel (7)) ist dadurch gekennzeichnet, dass eine umgebende Rahmenkonstruktion (5) die Schnittkante der Decken- oder Wandflächen abdeckt und eine Aufnahme für das Halteelement (2) (z. B. Schlitz) vorsieht.

Das erfindungsgemäße Lichtpanel (7) kann somit werkzeuglos befestigt werden.

Eine derartige Rahmenkonstruktion hat den Vorteil, dass sie prinzipiell für verschiedene Abmessungen solcher Bauteile verwendet werden kann. Je nach Abmessung und Gewicht des flächigen Bauteiles kann die Anzahl der Sätze aus Haltelement, Feder (Befestigungskonstruktion (4)) und optionalem Schutzelement variieren, wobei mindestens zwei solcher Sätze (Befestigungskonstruktionen (4)) pro Lichtpanel (7) bevorzugt sind.

In Fig. 5 ist ein Lichtpanel (7) umfassend einen Rahmen (5) und ein Leuchtfeldelement (6) abgebildet. Der Rahmen (5) - hier schwarz dargestellt - ist üblicherweise aus metallischen oder Kunststoff-Werkstoffen gefertigt.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Befestigungskonstruktionen (4) zur Befestigung von Lichtpaneln (7) in Wänden oder Decken.

Als Leuchtfeldelement (6) werden dem Fachmann bekannte Elemente, üblicherweise aus Kunststoff oder Glas, eingesetzt. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist Lichtpanel (7) umfassend einen Rahmen (5) und ein Leuchtfeldelement (6) sowie mindestens eine erfindungsgemäße Befestigungskonstruktion (4), vorzugsweise mindestens zwei Befestigungskonstruktionen (4).

Die Lichtpanel (7) können übliche geometrische Formen wie Kreise, Rechtecke einschließlich Quadraten, Trapez annehmen.

Vorzugsweise ist das Halteelement (2) am Rahmen des Lichtpanels (7) angebracht. Es kann mit üblichen Befestigungsmitteln wie Klebstoff, Schrauben oder ähnlichem befestigt werden. Vorzugsweise weist das Haltelement (7) Aufnahmebereiche wie Spalten zur Aufnahme des Halteelements (2) auf.

Das Leuchtfeldelement (6) ist in einer bevorzugten Ausführungsform - insbesondere für sichtbares Licht - transparent, transluzent oder opak. Besonders bevorzugte Leuchtfeldelemente (6) sind transparent oder transluzent, ganz besonders bevorzugt transluzent. Die Leuchtfeldelemente (6) können ein- oder mehrfarbig sein. Üblicherweise sind sie farblos.

Die Lichtpanel können mit verschiedenen Lichtquellen versehen sein. Beispielsweise eignen sich LEDs, Glühlampen, Leuchtstoffröhren oder Halogenstrahler. Für eine geringe Einbautiefe und einen geringen Stromverbrauch sind LEDs besonders bevorzugt.

Weiterhin bildet die Verwendung der erfindungsgemäßen Lichtpanel (6) als Beleuchtungselement in Decken oder Wänden mit Hohlräumen einen Gegenstand der Erfindung. Hierzu zählen insbesondere Decken und Wände wie abgehängte Decken aus Gipskarton oder Holz. Vorzugsweise werden die Lichtpanel in Decken oder Wände verwendet, die Holz oder Gipskarton enthalten oder daraus bestehen. Beispielsweise können abgehängte Decken aus einzelnen Deckenplatten, wie sie von der Firma Odenwald Faserplattenwerk GmbH, Deutschland, angeboten werden, bestehen. Bezugszeichenliste

1 Doppelschenkelfeder

1 .1 Innendurchmesser der Wicklungen (1 .2)

1 .2 Wicklungen der Doppelschenkelfeder (1 )

1 .3 Knickbereich des Bügels (1 .4)

1 .4 Bügel der Doppelschenkelfeder (2)

1 .5 Federenden der Doppelschenkelfeder (2)

1 .6 Teil des Bügels (1 .4) der Doppelschenkelfeder (2), unterhalb der Ebene A

2 Halteelement

2.1 Öffnung im Bereich (2.4) des Halteelements (2)

2.2 Element des Halteelements (2) zur Befestigung am Rahmen (5)

2.3 Element des Haltelements (2) zur Aufnahme der Wicklungen (1 .2)

2.4 Element des Halteelements (2) als Gegenhalt der Federenden (1 .4)

3 Schutzelement

3.1 erste Platte des Schutzelements (3)

3.2 Abstand zwischen den Platten (3.1 ) und (3.3)

3.3 zweite Platte des Schutzelements (3)

4 Befestigungskonstruktion für Lichtpanel

5 Rahmen eines Lichtpanels

6 Leuchtfeldelement eines Lichtpanels

7 Lichtpanel