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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung zur Befestigung eines optischen Elementes an einem Aufnahmekörper, wobei das optische Element einen ersten Befestigungsdom und wenigstens einen weiteren Befestigungsdom aufweist, und wobei der Aufnahmekörper Aufnahmeöffnungen aufweist, in die durch ein Fügen des optischen Elementes am Aufnahmekörper die Befestigungsdome eingeführt werden.
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STAND DER TECHNIK
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Die
DE 10 2009 049 016 A1 zeigt eine gattungsbildende Befestigungsanordnung zur Befestigung eines optischen Elementes an einem Aufnahmekörper, und das optische Element weist einen ersten Befestigungsdom und einen zweiten Befestigungsdom auf, die zueinander gleich ausgeführt sind. Im Aufnahmekörper sind Aufnahmeöffnungen ausgebildet, in die durch ein Fügen des optischen Elementes am Aufnahmekörper die Befestigungsdome eingeführt werden. Zur Halterung der Befestigungsdome in den Aufnahmeöffnungen weist der durch ein Blechbauteil gebildete Aufnahmekörper Klemmfedern auf, die sich in die Befestigungsdome seitlich einkrallen, wenn diese in die Aufnahmeöffnungen eingeführt wurden. Ein anschließendes Lösen des optischen Elementes vom Aufnahmekörper ist daraufhin nicht mehr ohne weiteres möglich.
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Wenn das optische Element in einer verdrehten Anordnung an den Aufnahmekörper angesetzt wird und damit die Fügeausrichtung nicht mehr stimmt, und wenn daraufhin die Befestigungsdome in die Aufnahmeöffnungen eingeführt werden, so entsteht das Problem, dass entweder die unrichtige Anordnung des optischen Elementes nicht bemerkt wird oder, sofern der Monteur die unrichtige Anordnung bemerkt, wird dieser das optische Element nicht ohne erheblichen Aufwand vom Aufnahmekörper wieder lösen können. Daher ist eine prozesssichere Befestigungsanordnung zur Befestigung eines optischen Elementes an einem Aufnahmekörper insbesondere zur Bildung einer Leuchteinheit für einen Scheinwerfer eines Fahrzeugs wünschenswert.
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Die 1 und 2 zeigen in einer detaillierten Ansicht eine Befestigungsanordnung am Beispiel einer Leuchteinheit 1, wie diese in einem Scheinwerfer eines Fahrzeugs eingebaut werden kann. 1 zeigt dabei die Leuchteinheit 1 in einer nicht montierten Anordnung, und 2 zeigt einen Verbundkörper 19, an dem beispielhaft zwei Leuchteinheiten 1 aufgenommen sind. Die Befestigungsanordnung betrifft die Befestigung eines optischen Elementes 10 an einem Aufnahmekörper 11, wobei die Befestigungsanordnung auf gleiche Weise auch so verstanden werden kann, dass der Aufnahmekörper 11 am optischen Element 10 angeordnet, d.h. befestigt wird. Beispielhaft ist der Aufnahmekörper 11 als Kühlkörper 17 gezeigt, wobei das optische Element 10 einen ersten Befestigungsdom 12 und einen weiteren, also zweiten Befestigungsdom 13 aufweist.
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Der Aufnahmekörper 11 weist Aufnahmeöffnungen 14 auf, in die durch ein Fügen des optischen Elementes 10 am Aufnahmekörper 11 bzw. des Aufnahmekörpers 11 am optischen Element 10 Befestigungsdome 12 und 13 eingeführt werden. Zwischen dem optischen Element 10 und dem Aufnahmekörper 11 erstreckt sich ein flexibles Leiterelement 15, auf dem ein LED-Element 16 aufgebracht ist, und zur Stabilisierung des flexiblen Leiterelementes 15 im Aufnahmebereich des LED-Elementes 16 befindet sich rückseitig zum LED-Element 16 eine Halteplatte 20. Die Halteplatte 20 wird dabei auf die Montageseite des Kühlkörpers 17 aufgesetzt. Anschließend werden das optische Element 10 mit den Befestigungsdomen 12 und 13 und der Aufnahmekörper 11 aufgesetzt, wodurch die Befestigungsdome 12 und 13 in die Aufnahmeöffnungen 14 eingeführt werden. Dabei verkrallt sich eine Klemmfeder 18 in der Seitenwandung des jeweiligen Befestigungsdoms 12 und 13, so dass nach erfolgter Montage das optische Element 10 unlösbar am Kühlkörper 17 angeordnet ist.
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Verdreht ein Monteur die Fügeausrichtung zwischen dem optischen Element 10 und dem Aufnahmekörper 11, insbesondere wenn mehrere optische Elemente 10 zuvor an einem Verbundkörper 19 befestigt werden, und wenn anschließend die Aufnahmekörper 11 nach dem Auflegen des flexiblen Leiterelementes 15 mit den LED-Elementen 16 aufgesetzt werden, wie 2 zeigt, so ist ein anschließendes Korrigieren der fehlerhaften Anordnung des optischen Elementes 10 relativ zum Aufnahmekörper 11 nicht mehr möglich.
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Gegebenenfalls kann ein Positionierdom 21 vorgesehen sein, wie in 2 gezeigt, der ein verdrehtes, fehlerhaftes Anordnen des optischen Elementes 10 am Aufnahmekörper 11 verhindert, eine wirksame Verhinderung ist dabei jedoch nicht grundsätzlich möglich, insbesondere dann nicht, wenn am Aufnahmekörper 11 keine entsprechende Gegengeometrie für den Positionierdom 21 vorgesehen ist. Hierzu muss der Aufnahmekörper eine Positionieröffnung 22 aufweisen, wodurch weitere geometrische Ausgestaltungen zwischen dem optischen Element 10 und dem Aufnahmekörper 11 erforderlich sind, die zu vermeiden sind.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Befestigungsanordnung zur Befestigung eines optischen Elementes an einem Aufnahmekörper, insbesondere zur Bildung einer Leuchteinheit für einen Scheinwerfer eines Fahrzeugs, wobei ein verdrehsicheres Anordnen des optischen Elementes am Aufnahmekörper gewährleistet sein soll. Insbesondere soll die Verbindung zwischen dem optischen Element und dem Aufnahmekörper keine weiteren geometrischen Ausgestaltungen zur Bildung des Verdrehschutzes aufweisen.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Befestigungsanordnung zur Befestigung eines optischen Elementes an einem Aufnahmekörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ausgehend von einer Leuchteinheit gemäß Anspruch 10 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Befestigungsdome am optischen Element eine zueinander unterschiedliche geometrische Ausführung aufweisen, wobei die Aufnahmeöffnungen im Aufnahmekörper an die unterschiedlichen geometrischen Ausführungen der Befestigungsdome so angepasst sind, dass eine Fügeausrichtung des optischen Elementes am Aufnahmekörper festgelegt ist.
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Durch die erfindungsgemäße Weiterbildung der Befestigungsanordnung wird ein fehlerhaftes Anordnen des optischen Elementes am Aufnahmekörper wirkungsvoll verhindert, da bereits durch die unterschiedliche geometrische Ausgestaltung der Befestigungsdome ein Befestigungsdom einer zugehörigen Aufnahmeöffnung zugeordnet werden kann. Die geometrische Ausgestaltung der Befestigungsdome ist derart unterschiedlich, dass nur ein Befestigungsdom in eine Aufnahmeöffnung eingeführt werden kann, die dem Befestigungsdom auch zugeordnet ist, wenn das optische Element in einer richtigen Ausrichtung am Aufnahmekörper befestigt wird. Eine verdrehte Anordnung des optischen Elementes verhindert bereits ein Fügen der Befestigungsdome in den Aufnahmeöffnungen, wodurch bereits von vornherein verhindert wird, dass ein Befestigungsdom bereits in eine falsche Aufnahmeöffnung eingeführt wird. Ein aufwendiges Wieder-Lösen eines optischen Elementes in fehlerhafter Anordnung an einem Aufnahmekörper wird damit bereits vermieden.
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Vorteilhafterweise können der erste Befestigungsdom und der weitere Befestigungsdom eine zueinander unterschiedliche Länge aufweisen. Insbesondere können der erste Befestigungsdom und der weitere Befestigungsdom einen zueinander unterschiedlichen Durchmesser aufweisen. Wird beispielsweise das optische Element verdreht an den Aufnahmekörper aufgesetzt, kann ein größerer Befestigungsdom bereits nicht in eine kleinere Aufnahmeöffnung eingeführt werden. Weiterhin kann ein Befestigungsdom mit einem zu kleinen Durchmesser gegebenenfalls in eine Aufnahmeöffnung eingesetzt werden, ein Festkrallen des Befestigungsdoms in der Aufnahmeöffnung durch eine Klemmfeder wird jedoch verhindert, da die Klemmfeder aufgrund des kleineren Durchmessers des Befestigungsdoms bereits nicht in diesen hineingreift.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Befestigungsanordnung sind am optischen Element zwei Befestigungsdome vorgesehen, so dass die Befestigung des optischen Elementes am Aufnahmekörper zwei Befestigungsdome aufweist. Bereits mit nur zwei Befestigungsdomen kann eine verdrehsichere Anordnung des optischen Elementes am Aufnahmekörper erreicht werden.
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Weiterhin kann ein flexibles Leiterelement vorgesehen sein, das zwischen dem optischen Element und dem Aufnahmekörper angeordnet ist. Am flexiblen Leiterelement können LED-Elemente aufgenommen sein, wobei die LED-Elemente zwischen dem optischen Element und dem Aufnahmekörper gehalten sind. Das optische Element, insbesondere ausgeführt als Vorsatzoptik, befindet sich dabei auf der Seite eines auf dem Leiterelement angeordneten LED-Elementes, so dass im Betrieb des LED-Elementes dieses Licht in die Vorsatzoptik einstrahlen kann, und die Leuchteinheit kann beispielsweise eine Lichtfunktion in einem Scheinwerfer umfassend ein Tagfahrlicht, ein Blinklicht, ein Positionslicht oder ein Abbiegelicht erfüllen, insbesondere in mehrfacher Anordnung in einem Scheinwerfer.
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Gemäß einer weiteren Verbesserung kann der Aufnahmekörper durch einen Kühlkörper gebildet sein, der insbesondere wenigstens teilweise durch ein Blechelement gebildet ist. Die Blechelemente können mit besonderem Vorteil Wärme aus den LED-Elementen abführen, insbesondere kann rückseitig am flexiblen Leiterelement eine jeder Leuchteinheit zugeordnete Halteplatte angeordnet sein, die zwischen dem optischen Element und dem Aufnahmekörper angeordnet ist und die Halteplatte kann, wie das flexible Leiterelement auch, Durchgangslöcher zur Hindurchführung der Befestigungsdome aufweisen. Zudem kann entstehende Wärme durch die Halteplatte besser in den Aufnahmekörper übergeleitet werden. Auf gleiche Weise kann das flexible Leiterelement selbst ebenfalls Durchgangslöcher zur Hindurchführung der Befestigungsdome aufweisen. Wärme, die im Betrieb der LED-Elemente in diesen entsteht, kann über die Halteplatte an den Kühlkörper abgegeben werden, der vorzugsweise als Blechelement im Stanz-Biegeverfahren hergestellt ist.
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Mit weiterem Vorteil kann am Aufnahmekörper wenigstens eine Klemmfeder angeordnet und derart eingerichtet sein, dass ein Befestigungsdom in einer Aufnahmeöffnung durch eine Klemmwirkung der Klemmfeder an einem Ausziehen aus der Aufnahmeöffnung gehindert ist. Die Klemmfeder kann dabei als zungenartige Anformung am Blechelement, das den Kühlkörper bildet, ausgebildet sein.
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Gemäß einem weiteren Vorteil der Befestigungsanordnung können mehrere optische Elemente an einem Verbundkörper ausgebildet oder an diesem angeordnet sein, wobei das flexible Leiterelement mit den LED-Elementen durch eine auf die Befestigungsdome aufgesteckte Anordnung der Aufnahmekörper gehalten ist.
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Die Erfindung richtet sich weiterhin auf eine Leuchteinheit mit wenigstens einem optischen Element und mit wenigstens einem Aufnahmekörper, wobei das optische Element einen ersten Befestigungsdom und wenigstens einen weiteren Befestigungsdom aufweist, und wobei der Aufnahmekörper Aufnahmeöffnungen aufweist, in die durch ein Fügen des optischen Elementes am Aufnahmekörper die Befestigungsdome eingeführt werden, wobei die Befestigungsdome am optischen Element eine zueinander unterschiedliche geometrische Ausführung aufweisen, und wobei die Aufnahmeöffnungen im Aufnahmekörper an die unterschiedlichen geometrischen Ausführungen der Befestigungsdome so angepasst sind, dass eine Fügeausrichtung des optischen Elementes am Aufnahmekörper festgelegt ist.
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BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
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1 eine Leuchteinheit mit einer Befestigungsanordnung gemäß dem Stand der Technik,
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2 ein Verbundkörper mit mehreren Leuchteinheiten gemäß dem Stand der Technik,
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3 eine Seitenansicht mehrerer optischer Elemente in Anordnung an einem Verbundkörper, und wobei jedem optischen Element ein Aufnahmekörper zugeordnet ist und zwischen Aufnahmekörper und optischem Element befindet sich ein flexibles Leiterelement,
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4 eine Rückansicht der Leuchteinheiten mit Aufnahmekörpern, die an den optischen Elementen gefügt sind.
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Die 1 und 2 zeigen einen gattungsbildenden Stand der Technik, von dem die vorliegende Erfindung ausgeht, und die Figuren wurden im einleitenden Teil bereits beschrieben.
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3 zeigt mehrere Leuchteinheiten 1 in einer nicht montierten, fliegenden Ansicht, und die Leuchteinheiten 1 sind an einem Verbundkörper 19 aufnehmbar, der mit den Leuchteinheiten 1 beispielsweise zur Anordnung im Gehäuse eines Scheinwerfers für ein Fahrzeug dient.
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Die Befestigungsanordnung zur Befestigung jeweiliger optischer Elemente 10 der Leuchteinheiten 1 an einem zugeordneten Aufnahmekörper 11 wird mit den erfindungsgemäßen Merkmalen nachfolgend beschrieben. Die optischen Elemente 10, beispielhaft gezeigt als Vorsatzoptiken, weisen einen ersten Befestigungsdom 12 und einen zweiten Befestigungsdom 13 auf, wobei die Aufnahmekörper 11, beispielhaft ausgeführt als Kühlkörper 17, den Befestigungsdomen 12 und 13 zugeordnete Aufnahmeöffnungen 14 aufweisen. Durch ein Fügen der optischen Elemente 10 an den Aufnahmekörpern 11 können die Befestigungsdome 12 und 13 in die Aufnahmeöffnungen 14 eingeführt werden.
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In der fliegenden Ansicht der Aufnahmekörper 11 in beabstandeter Anordnung zu den optischen Elementen 10 ist zwischen den Aufnahmekörpern 11 und den optischen Elementen 10 ein flexibles Leiterelement 15 gezeigt. Auf dem flexiblen Leiterelement 15 sind den jeweiligen Leuchteinheiten 1 zugeordnete LED-Elemente 16 aufgebracht, und die optischen Elemente 10 befinden sich bereits in einer haltenden Anordnung am Verbundkörper 19. So kann das flexible Leiterelement 15 zunächst rückseitig an den optischen Elementen 10 angeordnet werden, wobei das flexible Leiterelement 15 auf nicht näher gezeigte Weise Durchgangsöffnungen aufweist, durch die die Befestigungsdome 12 und 13 bei der Anordnung hindurchgeführt werden können. Weiterhin sind Haltemittel 23 am flexiblen Leiterelement 15 angeordnet, so dass das flexible Leiterelement 15 durch die Haltemittel 23 und durch ein Hindurchführen der Befestigungsdome 12 und 13 durch das flexible Leiterelement 15 bereits in Vorbereitung zur weiteren Anordnung der Aufnahmekörper 11 haltend an den optischen Elementen 10 bzw. am Verbundkörper 19 befestigt werden kann.
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Rückseitig zur Anordnung der LED-Elemente 16 am flexiblen Leiterelement 15 sind Halteplatten 20 am flexiblen Leiterelement 15 angeordnet, an die später die Aufnahmekörper 11 angeordnet werden können. Auch die Halteplatten 20 weisen Durchgangsöffnungen auf, durch die sich die Befestigungsdome 12 und 13 hindurch erstrecken können.
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Die optischen Elemente 10 können einteilig mit dem Verbundkörper 19 ausgeführt sein oder diese sind, in einer bevorzugten Variante, an dem Verbundkörper 19 befestigt, beispielsweise durch Rastmittel. Die Leuchteinheiten 1 am Verbundkörper 19 können beispielsweise zur Bildung eines Tagfahrlichtes im Scheinwerfer eines Fahrzeugs dienen, wobei auch eine Blinkerfunktion, eine Positionslichtfunktion oder dergleichen erfüllt werden kann.
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Die Befestigungsdome 12 und 13 weisen zueinander unterschiedliche geometrische Ausgestaltungen auf. Die Ansicht zeigt die Befestigungsdome 12, die in ihrer Haupterstreckung kürzer ausgebildet sind als die längeren Befestigungsdome 13. Zudem können die Befestigungsdome 12 und 13 zueinander unterschiedliche Querschnittsabmessungen aufweisen, und beispielsweise sind die Befestigungsdome 12 dicker ausgeführt als die Befestigungsdome 13. Angepasst an die geometrische Ausgestaltung der jeweiligen Befestigungsdome 12 und 13 sind auch die Aufnahmeöffnungen 14 am Aufnahmekörper 11 zueinander unterschiedlich ausgeführt. Die Ausführungen der Aufnahmeöffnungen 14 abhängig von der geometrischen Ausgestaltung der jeweiligen Befestigungsdome 12 und 13 können die Aufnahmekörper 11 nur in einer korrekten Fügeausrichtung an den Befestigungsdomen 12 und 13 befestigt werden. Zudem können die Durchgangsöffnungen im flexiblen Leiterelement 15 und insbesondere in der Halteplatte 20 derart ausgeführt sein, dass auch nur in einer korrekten Montageposition das flexible Leiterelement 15 mit den LED-Elementen 16 und mit den Halteplatten 20 an den Befestigungsdomen 12 und 13 gefügt werden kann. Wäre das flexible Leiterelement 15 verdreht und würde ein Monteur dieses in einer verdrehten Anordnung an den Befestigungsdomen 12 und 13 befestigen wollen, so wird das flexible Leiterelement 15 bereits nicht auf die Befestigungsdome 12 und 13 aufgesteckt werden können, da dies verhindert wird durch die unterschiedlichen geometrischen Ausgestaltungen der Befestigungsdome 12 und 13.
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4 zeigt schließlich eine Rückansicht des Verbundkörpers 19, so dass die Aufnahmekörper 11, ausgeführt als Kühlkörper 17, rückseitig angeordnet an den verdeckten und damit in der Darstellung nicht sichtbaren optischen Elementen 10 gezeigt sind. In den Aufnahmekörpern 11 sind die Aufnahmeöffnungen 14 gezeigt, durch die sich die unterschiedlich ausgestalteten Befestigungsdome 12 und 13 hindurch erstrecken. Zwischen den Aufnahmekörpern 11 erstreckt sich das flexible Leiterelement 15, das auch als sogenanntes Flex-PCB bezeichnet wird.
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Die Aufnahmeöffnungen 14 sind wie dargestellt unterschiedlich groß ausgeführt, und die Aufnahmeöffnungen 14 zur Aufnahme der Befestigungsdome 12 weisen größere laterale Abmessungen auf als die Aufnahmeöffnungen 14 zur Aufnahme der Befestigungsdome 13.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten oder räumlichen Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leuchteinheit
- 10
- optisches Element
- 11
- Aufnahmekörper
- 12
- Befestigungsdom
- 13
- Befestigungsdom
- 14
- Aufnahmeöffnung
- 15
- flexibles Leiterelement
- 16
- LED-Element
- 17
- Kühlkörper
- 18
- Klemmfeder
- 19
- Verbundkörper
- 20
- Halteplatte
- 21
- Positionierdom
- 22
- Positionieröffnung
- 23
- Haltemittel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009049016 A1 [0002]
