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Die Erfindung betrifft ein Halteelement zum Halten eines Leuchtbands mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle in einem rohrförmigen Kolben. Die Erfindung betrifft ferner eine Lampe mit einem lichtdurchlässigen rohrförmigen Kolben, in welchem ein Leuchtband mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle mittels mindestens eines Halteelements gehalten wird. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Einführen mindestens eines Halteelements in einen lichtdurchlässigen rohrförmigen Kolben. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf LED-Retrofits für Leuchtstofflampen, insbesondere vom Typ T8.
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Es sind LED-Leuchtstofflampen-Retrofitlampen bekannt, bei denen eine mit LEDs bestückte bandförmige Leiterplatte (ein sog. „Leuchtband“) auf einen als halbzylindrischen Vollkörper ausgebildeten Kühlkörper, z.B. aus Aluminium, aufgebracht wird. Die Aufbringung des Leuchtbands geschieht typischerweise mittels eines doppelseitigen Klebebands. Dieser Kühlkörper wird zusammen mit dem daran angebrachten Leuchtband in einen rohrförmigen Kolben eingeschoben. Dabei ist nachteilig, dass der Kühlkörper ein großes Volumen einnimmt, hohe Materialkosten verursacht und schwer ist.
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Aus
CN 202915096 U ist eine LED-Leuchtstofflampen-Retrofitlampe zum Ersatz einer T8-Leuchtstofflampe bekannt, bei welcher ein rohrförmiger Kolben innenseitig zwei nutartige Führungen aufweist, die am weitesten Bereich des Kolbens gegenüberliegend angeordnet sind. Die Führungen sind als Trägerbereiche für ein LED-Leuchtband vorgesehen. Das LED-Leuchtband kann an diesen Führungen in den Kolben eingeschoben werden und davon gehalten oder getragen werden. Endseitig wird der Kolben mittels einer Endkappe abgedeckt, welche außenseitig über den Kolben gezogen wird. Die Endkappe weist zwei Durchführungen auf, durch die mit dem LED-Leuchtband verbundene Kontaktstifte herausführbar sind. Die Kontaktstifte sind mehrfach umgebogen, um mit dem Leuchtband einen Formschluss zu erzeugen. Hierbei ist nachteilig, dass ein gewisses Spiel zwischen den Führungen und dem LED-Leuchtband eingehalten werden muss, um das LED-Leuchtband einschieben zu können. Dieses Spiel bleibt bei gleichbleibender Temperatur erhalten und kann zu einem merklich lockeren Sitz des LED-Leuchtbands führen. Im Betrieb des Leuchtbands kommt es typischerweise zu einer ungleichen temperaturabhängigen Ausdehnung einer Leiterplatte des Leuchtbands und des Kolbens. Dadurch mag das Spiel des Leuchtbands noch weiter anwachsen oder das Leuchtband wird umgekehrt zwischen den beiden Führungen eingeklemmt, was z.B. zu Rissbildungen führen kann. In beiden Fällen kann das Leuchtband Kratzer an dem Kolben erzeugen, insbesondere falls dieser innenseitig beschichtet ist. Zudem ist das Herstellen der Führungen aufwändig.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine preiswerte und leichte Möglichkeit zur festen, aber sicheren Anordnung von Halbleiterlichtquellen in einem rohrförmigen Kolben einer Lampe bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Halteelement zum Halten eines Leuchtbands mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle in einem rohrförmigen Kolben, wobei das Halteelement eine elastisch verformbare Klammer ist, die als ein zur Unterbringung in dem Kolben vorgesehener Träger für das Leuchtband ausgebildet ist.
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Unter einer Klammer mag dabei grundsätzlich jedes Halteelement verstanden werden, welches dazu ausgebildet ist, das Leuchtband durch eine elastische Rückstellkraft in dem Kolben zu halten, während das Halteelement selbst in dem Kolben untergebracht ist. Die Klammer klemmt sich also in dem Kolben fest und hält das Leuchtband. Die elastische Verformbarkeit ermöglicht folglich eine ausreichend hohe elastische Anpresskraft der Klammern gegen den Kolben, um die mindestens eine Klammer und damit auch das Leuchtband in dem Kolben festzuhalten. Das Halteelement mag auch als „Clip“ bezeichnet werden.
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Diese Klammer ergibt den Vorteil, dass bei seiner Verwendung das Leuchtband nur an dem Halteelement gehalten wird und nicht an dem Kolben aufliegt. Damit werden auch keine Kratzer durch Andrücken oder Reiben des Leuchtbands an dem Kolben erzeugt, und zwar auch dann nicht, wenn es zu thermisch unterschiedlichen Ausdehnungen zwischen dem Kolben und dem Leuchtband kommt.
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Die elastische Verformbarkeit hilft zudem dabei, die Klammer vor einem Einbringen in den Kolben soweit zerstörungsfrei zu verformen, dass sie sich folgend mit einem seitlichen Spiel in den Kolben einführbar ist. Dies vermindert die Gefahr einer Einbringung von Kratzern in den Kolben weiter.
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Die Klammer weist den weiteren Vorteil auf, dass die Zahl der in den Kolben einsetzbaren Klammern ohne weitere Vorbereitungen variierbar ist, was eine flexiblere Lampenfertigung und Abstimmung auf eine bestimmte Kolben/Leuchtband-Kombination erreicht werden.
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Zudem ermöglicht die Verwendung der Klammer eine Einrollung am Kolben und damit eine besonders hohe Stabilität am stirnseitigen Ende des Kolbens. Die Einrollung ermöglicht ferner eine Fertigung einer Lampe mit einem herkömmlichen Lampensockel.
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Durch die Nutzung der mindestens einen einfach herstellbaren und leichten Klammer kann das Leuchtband zudem nur mit geringen Kosten in dem Kolben untergebracht werden.
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Die Klammer ermöglicht zudem eine Variation der Lage des Leuchtbands nur durch eine Variation der Form der Klammer, ohne dass der Kolben verändert zu werden braucht.
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Unter einem Leuchtband mag insbesondere eine mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle bestückte Leiterplatte, z.B. eine bandförmige Leiterplatte, verstanden werden. Bei Vorliegen mehrerer Halbleiterlichtquellen mögen diese einseitig oder beidseitig an der Leiterplatte angeordnet sein. Es können auch elektrische und/oder elektronische Bauteile, Stecker usw. an der Leiterplatte angeordnet sein. Ein Grundkörper der Leiterplatte mag z.B. aus FR4 oder Keramik bestehen. Auch mag eine Metallkernplatine als Leiterplatte verwendet werden.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Klammer aus Kunststoff oder aus Metall, insbesondere aus einem Metallblech, besteht. Eine Klammer aus eher weichem Kunststoff mag allgemein zur Vermeidung oder Unterdrückung von Kratzern an dem Kolben oder einer ggf. zugehörigen Beschichtung vorteilhaft sein. Die Klammer aus Kunststoff mag einstückig hergestellt sein, z.B. mittels eines Spritzgussprozesses.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die Klammer als eine Längsführung für das Leuchtband (insbesondere dessen Leiterplatte) ausgebildet ist, z.B. als ein Los- oder Gleitlager. Dies ermöglicht eine besonders sichere Positionierung des Leuchtbands. Die Längsführung erlaubt insbesondere eine freie Verschiebung des Leuchtbands in der Klammer entlang seiner Längserstreckung des Leuchtbands, begrenzt oder verhindert jedoch eine Bewegung in einer Richtung senkrecht dazu. Die Längserstreckung des Leuchtbands mag insbesondere dessen Einschubrichtung entsprechen.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Klammer als eine U-förmige Klammer ausgebildet ist, wobei zumindest deren Arme elastisch verformbar sind. Diese U-Form lässt sich besonders einfach herstellen, z.B. in einem Spritzgussverfahren. Sie lässt sich beispielsweise durch Zusammendrücken der Arme einfach in den Kolben einführen. Die Arme erzeugen in dem Kolben die elastische Rückstellkraft zum Fixieren der Klammer.
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Es ist eine zur besonders einfachen Herstellung und Ermöglichung einer Biegbarkeit bevorzugte Weiterbildung, dass die Arme bandförmig bzw. als Laschen ausgebildet sind.
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Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass die Arme jeweils eine nach Innen gerichtete Ausbuchtung aufweisen. Die Ausbuchtungen ermöglichen eine Handhabung der Arme von Außen mittels eines Werkzeugs (z. B. zum Zusammendrücken der Arme beim Einführen in den Kolben) ohne Gefahr eines Abrutschens des Werkzeugs von den Armen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass eine Basis der U-förmigen Klammer (welche die beiden Arme verbindet) eine Auflagefläche für das Leuchtband darstellt. Beispielsweise mag die Basis dazu eine Grundplatte als die Auflagefläche aufweisen, an welcher in Bezug auf eine Einschubrichtung seitliche Vorsprünge nach oben vorstehen. Diese seitlichen Vorsprünge dienen als seitliche Begrenzung für die Leuchtplatte.
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Es ist noch eine Weiterbildung, dass die seitlichen Vorsprünge in einem Abstand von der Grundplatte nach innen umgebogen sind. Sie bilden so eine Begrenzung für das Leuchtband gegenüber einem Lösen von der Grundplatte senkrecht dazu.
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Die Grundplatte und die seitlichen Vorsprünge können so zusammen insbesondere eine längsnutartige Führung für das Leuchtband bilden, insbesondere im Sinne eines Gleitlagers oder Loslagers. Es ist allgemein eine Ausgestaltung, dass das Leuchtband in nutartigen Führungen der Klammer führbar ist.
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Die Grundplatte und/oder die nach innen umgebogenen Bereiche der seitlichen Vorsprünge können in die jeweilige nutartige Führung ragende Erhöhungen aufweisen, um eine Höhe der Führung zu verringern und so genau einzustellen. Sind die seitlichen Vorsprünge elastisch ausgebildet, können sie das Leuchtband in einer Klemmpassung zwischen sich halten.
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die Klammer mindestens eine (außenseitige) Kontaktfläche zur Auflage der Klammer an einer Innenseite des Kolbens aufweist. Die Auflagefläche der Klammer ist in Bezug auf eine Form der Innenseite des Kolbens konform ausgebildet. So lässt sich eine sichere Auflage der Klammer an dem Kolben mit einer geringen lokalen Kontaktkraft erreichen, und damit auch eine Vermeidung von Kratzern an dem Kolben. Diese konforme Kontaktfläche mag z. B. eine der Auflagefläche für das Leuchtband abgewandte Fläche der Grundplatte sein.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Lampe mit einem lichtdurchlässigen rohrförmigen Kolben, in welchem ein Leuchtband mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle mittels mindestens einer Klammer wie oben beschrieben gehalten wird. Die Lampe kann analog zu dem Verfahren ausgestaltet sein und ergibt die gleichen Vorteile.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Lampe eine Retrofitlampe ist, insbesondere als Ersatz für eine herkömmliche röhrenförmige Lampe, beispielsweise eine Linienlampe oder eine Leuchtstofflampe. Die Leuchtstofflampe mag z.B. eine Leuchtstofflampe vom T-Typ sein, z.B. eine T8-Leuchtstofflampe, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Es ist noch eine Weiterbildung, dass der Kolben aus Glas oder aus Kunststoff besteht. In einer möglichen Variante wird die mindestens eine Klammer aus Kunststoff in einen Kolben aus Glas eingeführt. Dies ist vorteilhaft, da der weichere Kunststoff keine Kratzer in dem Glas hinterlassen kann.
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An seinem Endbereich mag der Kolben einen verengten Querschnitt („Rollierung“) aufweisen, was z.B. ein Überziehen einer Endkappe erleichtert.
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Es ist noch eine Weiterbildung, dass der Kolben mit einer lichtstreuenden Schicht belegt ist, insbesondere innenseitig. Diese Schicht ermöglicht eine gleichmäßigere Lichtverteilung und stellt zudem einen Schutz vor einem Einblick in den Kolben bereit.
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Bevorzugterweise umfasst die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mindestens eine Leuchtdiode. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese in der gleichen Farbe oder in verschiedenen Farben leuchten. Eine Farbe kann monochrom (z.B. rot, grün, blau usw.) oder multichrom (z.B. weiß) sein. Auch kann das von der mindestens einen Leuchtdiode abgestrahlte Licht ein infrarotes Licht (IR-LED) oder ein ultraviolettes Licht (UV-LED) sein. Mehrere Leuchtdioden können ein Mischlicht erzeugen; z.B. ein weißes Mischlicht. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mindestens einen wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff enthalten (Konversions-LED). Der Leuchtstoff kann alternativ oder zusätzlich entfernt von der Leuchtdiode angeordnet sein ("Remote Phosphor"). Die mindestens eine Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten Leuchtdiode oder in Form mindestens eines LED-Chips vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem gemeinsamen Substrat ("Submount") montiert sein. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, z.B. mindestens einer Fresnel-Linse, Kollimator, und so weiter. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z.B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs) einsetzbar. Alternativ kann die mindestens eine Halbleiterlichtquelle z.B. mindestens einen Diodenlaser aufweisen.
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Die Aufgabe wird zudem gelöst durch ein Verfahren zum Einführen mindestens einer Klammer wie oben beschrieben in einen lichtdurchlässigen, rohrförmigen Kolben, wobei das Einführen der Klammer ein seitliches Zusammendrücken der Klammer vor ihrem Einführen in den Kolben und ein Freilassen der Klammer an der gewünschten Position nach Einführen in den Kolben umfasst. Dadurch kann ein Entlanggleiten der Klammer bei Einführen in den Kolben verhindert werden. So wiederum kann eine Bildung entsprechender Kratzer verhindert werden, die bei Betrieb der Lampe auffällig wahrnehmbar sind. Dies gilt insbesondere, falls der Kolben innenseitig beschichtet ist, insbesondere mit einer vergleichsweise weichen Schicht.
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Es ist eine Weiterbildung, dass vor einem Freilassen der Klammer der Kolben hochbewegt wird. So können Kratzer vermieden werden, welche sich sonst durch das Entspannen und Verschieben der Klammer ergeben könnten.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass das seitliche Zusammendrücken der Klammer ein seitliches Zusammendrücken von hochstehenden elastischen Armen der Klammer umfasst und vor dem Freilassen der Laschen der Kolben hochbewegt wird. Auch so werden Kratzer vermieden, welche sich durch das Entspannen und Verschieben der Klammer ergeben könnten.
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Es können z.B. mehrere Klammern hintereinander in den Kolben eingebracht werden, z.B. äquidistant zueinander beabstandet.
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Ein Verfahren zum Herstellen einer Lampe mit einem lichtdurchlässigen rohrförmigen Kolben und mindestens einem in dem Kolben untergebrachten Leuchtband mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle weist mindestens die folgenden Schritte auf: (i) Einführen mindestens einer Klammer wie oben beschrieben in den Kolben und folgend (ii) Einführen eines Leuchtbands so in den Kolben, dass das Leuchtband von der mindestens einen Klammer in dem Kolben gehalten wird. Durch die Nutzung der mindestens einen einfach herstellbaren und leichten Klammer kann das Leuchtband platzsparend und mit nur geringen Kosten in dem Kolben untergebracht werden.
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Das Leuchtband kann beispielsweise durch eine längsnutartige Führung der mindestens einen Klammer hindurch geführt werden.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass das Leuchtband vor Einführen des Leuchtbands in den Kolben endseitig mit einem elektrischen Anschluss (der im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als „Anschlussadapter“ bezeichnet wird) versehen wird oder ist. Der Anschlussadapter wird mit Einführen des Leuchtbands auf einen insbesondere stirnseitigen Rand des Kolbens aufgesetzt. So kann ein einfach montierbarer und dichter endseitiger Abschluss erreicht werden. Der Anschlussadapter kann so auch als ein Stopfen dienen.
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Der Anschlussadapter mag insbesondere einen Grundkörper aus einem elektrisch isolierenden Material aufweisen, z.B. Kunststoff. Der Grundkörper mag an seiner Seitenfläche mindestens eine Stufe oder einen Rand aufweisen, welche als ein Anschlag gegenüber dem Kolben dienen kann. Der Grundkörper mag beispielsweise eine scheibenförmige Grundform aufweisen.
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Der Grundkörper des Anschlussadapters mag insbesondere zum Befestigen an der Leiterplatte ausgebildet sein, z.B. durch Vorsehen einer passenden Aussparung.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Grundkörper des Anschlussadapters mindestens ein elektrisch leitfähiges Kontaktelement aufweist. Dieses mag insbesondere in den Grundkörper einsetzbar sein.
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Das Kontaktelement mag zur Kontaktierung der Leiterplatte ausgebildet sein, beispielsweise zur Bereitstellung eines Druckkontakts mit der Leiterplatte. Es ist noch eine Weiterbildung, dass das Kontaktelement zumindest an seinem die Leiterplatte kontaktierenden Abschnitt als ein Federkontakt ausgebildet ist.
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Es ist ferner eine Weiterbildung, dass das mindestens eine Kontaktelement als eine Klemme zum Einklemmen eines in den elektrischen Anschluss eingeführten Kontaktstifts ausgebildet ist. Der mindestens eine Kontaktstift mag zum Herstellen eines externen elektrischen Anschlusses vorgesehen sein, insbesondere zum Einsatz in eine herkömmliche Fassung. Durch das Einklemmen lässt sich ein jeweiliger Kontaktstift einfach und sicher elektrisch mit dem Kontaktelement verbinden und auch gegen ein Herausziehen sichern. Der als Klemme ausgebildete Abschnitt des Kontaktelements mag dazu eine V-förmige Aussparung aufweisen, welche seitlich auf den Kontaktstift geschoben wird.
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Der als Klemme ausgebildete Abschnitt mag insbesondere als eine Schneidklemme ausgebildet sein, was eine formschlüssige Verbindung in Einsatzrichtung des so eingeklemmten/eingeschnittenen Kontaktstifts ermöglicht.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass dem Schritt des Einführens des Leuchtbands (z.B. der Leiterplatte mit dem Anschlussadapter) ein Schritt eines Anbringens des Anschlussadapters an dem Leuchtband vorangeht. Dabei kann die Leiterplatte des Leuchtbands an einem Ende in den Anschlussadapter, insbesondere eine Aussparung davon, eingesteckt werden. Dieser Schritt vereinfacht eine Handhabung und Montage.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass auf einen endseitigen Bereich des Kolbens eine Endkappe aufgezogen wird, die den Anschlussadapter an dem Kolben hält. Dadurch wird eine sichere und einfach montierbare Befestigung des Anschlussadapters erreicht. Die Endkappe mag den Anschlussadapter insbesondere an den Kolben drücken. Die Endkappe mag mindestens eine Aussparung zur Durchführung der Kontaktstifte besitzen. Den Kontaktstiften können breitere Aufsatzstücke übergezogen werden.
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Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Werkzeug zum Einführen einer Klammer wie oben beschrieben in den Kolben, wobei das Werkzeug einen Grundkörper aufweist, der mit seinem vorderseitigen Bereich in den Kolben einführbar ist und welcher Grundkörper zwei stirnseitig vorstehende, längsverschieblich gelagerte Kontaktstreifen aufweist, die sich nach vorne aufweitende Kontaktränder zum Halten der Klammer in einer diese zusammendrückende Presspassung aufweisen. Dieses Werkzeug weist den Vorteil auf, dass durch eine Längsverschiebung der Kontaktstreifen die Klammer gehalten bzw. gelöst werden kann. Dadurch wiederum wird ein tiefes Einschieben des Werkzeugs in den Kolben mit geringem Spiel ermöglicht. Die Kontaktstreifen mögen beispielweise als Aufsteckschienen ausgebildet sein. Die Kontaktstreifen mögen beispielsweise in die Arme einer Klammer eingreifen, insbesondere in dort befindliche Ausbuchtungen.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
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1 zeigt einen möglichen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer Lampe mit einem rohrförmigen Kolben;
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2 zeigt in Schrägansicht den Kolben mit mehreren darin eingesetzten Klammern;
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3 zeigt in Schrägansicht eine Klammer;
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4 zeigt als Schnittdarstellung in Frontalansicht den Kolben mit einer darin eingesetzten Klammer;
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5 zeigt in Schrägansicht ein Werkzeug zum Einführen der Klammer in den Kolben;
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6 zeigt in Schrägansicht das Werkzeug mit einer in den Kolben eingeführten Klammer;
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7 zeigt als Explosionsdarstellung in Seitenansicht einen Anschlussadapter der Lampe;
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8 zeigt in einer Ansicht von schräg vorne einen Grundkörper eines Anschlussadapters;
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9 zeigt den Anschlussadapter in einer Ansicht von schräg hinten;
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10 zeigt in einer Ansicht von schräg vorne ein Leuchtband mit einem daran endseitig befestigten Anschlussadapter;
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11 zeigt in einer Ansicht von schräg oben einen lagenartigen Ausschnitt aus dem Anschlussadapter auf Höhe der Leiterplatte im noch nicht zusammengesetzten Zustand von Anschlussadapter und Leiterplatte;
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12 zeigt in einer Ansicht von schräg oben einen lagenartigen Ausschnitt aus dem Anschlussadapter auf Höhe der Leiterplatte im zusammengesetzten Zustand von Anschlussadapter und Leiterplatte;
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13 zeigt in einer Ansicht von schräg vorne das in den Kolben eingeführte Leuchtband mit aufgesetztem Anschlussadapter;
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14 zeigt das in den Kolben eingeführte Leuchtband mit aufgesetztem Anschlussadapter als Schnittdarstellung in Seitenansicht; und
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15 zeigt in einer Ansicht von schräg vorne das in den Kolben eingeführte Leuchtband mit aufgesetztem Anschlussadapter und übergezogener Endkappe.
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1 zeigt verschiedene Schritte S1 bis S6 eines Ablaufs eines Verfahrens zum Herstellen einer Lampe 1 in Form einer T8-Leuchtstofflampen-Retrofitlampe.
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Dazu wird in einem ersten Schritt S1 ein lichtdurchlässiger rohrförmigen Kolben 2 bereitgestellt, von dem hier nur ein linker Abschnitt gezeigt ist. Ein Querschnitt ist typischerweise kreisringförmig. An seinem Endbereich weist der Kolben 2 einen verengten Querschnitt („Rollierung“ 3) auf. Er ist innenseitig mit einer Beschichtung versehen, die z.B. eine lichtstreuende Wirkung besitzt. Der Kolben 2 kann aus Glas oder aus Kunststoff bestehen. Er kann ein Kolben für eine herkömmliche T8-Leuchtstofflampe sein, was Kosten spart.
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In einem folgenden Schritt S2 wird mindestens eine elastisch verformbare Klammer 4 in den Kolben 2 eingeführt, wie durch den Pfeil angedeutet. Bevorzugt werden mehrere Klammern 4 hintereinander in den Kolben 2 eingeführt, wie in 2 anhand von zwei Klammern 4 genauer gezeigt. Sie nehmen die gleiche Drehlage in Bezug auf die Längsachse L ein.
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3 zeigt als Schrägansicht die Klammer 4 in einem entspannten Zustand. Die Klammer 4 weist einen Bereich (im Folgenden als „Einschubbereich“ 5 bezeichnet) auf, welcher als längsführendes Los- oder Gleitlager für eine darin in einer Einschubrichtung E einzuschiebende bandförmige Leiterplatte 35 eines Leuchtbands 35, 36 (siehe auch Schritt S4) dient. Der Einschubbereich 5 weist dazu eine Grundplatte 6 auf, an welcher Vorsprünge 7 nach oben vorstehen. Die Vorsprünge 7 sind in einem Abstand von dem Grundkörper bezüglich der Einschubrichtung E nach innen umgebogen und bilden dadurch jeweils zusammen mit dem Einschubbereich 5 eine längsnutartige Führung 8. Sowohl der Einschubbereich 5 als auch die Vorsprünge 7 weisen im Bereich der jeweiligen Führung 8 gegenüberliegende Erhöhungen 9 auf, welche eine Höhe oder Dicke der Führung 8 verringern. Durch die Erhöhungen 9 wird ein Spiel der Leiterplatte 35 in den Führungen 8 vermieden und eine leichte Klemmpassung darin erreicht.
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Von den Vorsprüngen 7 ragen oder stehen Arme in Form von elastischen Laschen 10 hoch, welche zunächst einen senkrecht oder nur leicht schräg hochstehenden Anfangsabschnitt 11 aufweisen, an den sich ein endseitiger Abschnitt 12 anschließt. Der endseitige Abschnitt 12 ist gegen den Anfangsabschnitt 11 angewinkelt und schräger nach außen gebogen. Am Übergang zwischen dem Anfangsabschnitt 11 und dem endseitigen Abschnitt 12 bildet sich eine in der Einschubrichtung E ausgerichtete, nach innen ausgeprägte Ausbuchtung 13 (oder Einbuchtung).
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Die Klammer 4 ist bevorzugt aus einem für das vorliegende Verfahren praktisch elastischen Material hergestellt. Dabei wird für eine preiswerte Herstellung und eine Vermeidung von Kratzern in dem Kolben 2 eine Klammer 4 aus Kunststoff bevorzugt. Sie ist bevorzugt einstückig hergestellt, z.B. mittels eines Spritzgussprozesses.
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4 zeigt in Frontalansicht einen Schnitt durch eine in den Kolben 2 eingesetzte Klammer 4. Dabei ist die Klammer 4 noch in ihrem entspannten Zustand eingezeichnet, wohingegen die Laschen 10 tatsächlich nach innen gebogen sind (wie durch die beiden gebogenen Pfeile P angedeutet) und dann unter einer elastischen Vorspannung stehen.
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In dem eingesetzten Zustand liegt eine Unterseite 14 der Grundplatte 6 an einer beschichteten Innenseite 15 des Kolbens 2 auf. Die Grundplatte 6 ist an den Kontaktflächen 16 zu dem Kolben 2 im Querschnitt abgeflacht und insbesondere dort konform zu dem Kolben 2 geformt. Dadurch wird eine Gefahr einer Einbringung von Kratzern in die typischerweise weiche Beschichtung verringert.
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Zwei weitere Kontaktflächen 17 werden durch die oberen Ränder der schräg nach außen endseitigen Abschnitte 12 der Laschen bereitgestellt. Da die Laschen 10 im eingesetzten Zustand unter der elastischen Vorspannung stehen, drücken die Laschen 10 auch die Grundplatte 6 gegen den Kolben 2.
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Zum Einsetzen der Klammer 4 in den Kolben 2 werden die Laschen 10 so weit nach innen zusammengedrückt, dass sie ein Spiel gegenüber dem Kolben 2 aufweisen. Dies verringert die Gefahr eines Einbringens von Kratzern beim Vorgang des Einschiebens. Um die Klammer 4 dann an der gewünschten Position durch Loslassen zu Fixieren, wird es bevorzugt, dass zuvor der Kolben 2 so bewegt, insbesondere angehoben, wird, dass die Grundplatte 6 mit ihren Kontaktflächen 17 an der Innenseite 15 des Kolben 2 aufsitzt. Bei einem Loslassen der Laschen 10 kontaktieren diese den Kolben 2 direkt an den richtigen, endgültigen Stellen. Die Klammer 4 wird folglich durch die elastische Vorspannung nicht mehr bewegt, was ansonsten Kratzer an der Innenseite 15 des Kolben 2 in Umfangsrichtung durch die daran entlangreibenden Kontaktflächen 16 und/oder 17 zu Folgen haben könnte.
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5 zeigt einen vorderseitigen Abschnitt eines Werkzeugs W zum Einführen der Klammer 4 mit einer davon gehaltenen Klammer 4. Dabei ist die Klammer 4 in ihrem entspannten Zustand gezeigt.
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Das Werkzeug W weist ein Trägerelement T als Grundkörper mit einer zylinderförmigen Grundform auf. Ein Querschnitt des Trägerelements T ist kleiner als ein Innendurchmesser des Kolbens 2 im Bereich seiner Rollierung 3, so dass das Trägerelement T (zumindest mit seinem vorderseitigen Abschnitt) in den Kolben 2 einführbar ist. Das Trägerelement T weist vorderseitig einen Schlitz R auf, im welchem zwei flache (getrennte oder miteinander verbundene) Aufsteckschienen H als Kontaktstreifen längsverschieblich gelagert sind. Die Aufsteckschienen H stehen stirnseitig vor und können wahlweise aus dem Schlitz R ausgefahren und zumindest teilweise wieder in den Schlitz R eingefahren werden, z.B. mittels einer geeigneten Mechanik (o. Abb.). Die Aufsteckschienen H weisen jeweilige Kontaktränder K zum Halten der Klammer 4 in einer Presspassung auf. Die Kontaktränder K sind innenseitig angeordnet und liegen sich damit gegenüber. Die Kontaktränder K sind hier zumindest an ihrem vorderen Abschnitt in Form einer Schräge ausgebildet, die sich nach vorne hin (von dem Trägerelement T weg) aufweitet.
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Zum Einführen der Klammer 4 in den Kolben 2 wird diese mit ihren Ausbuchtungen 13 auf die Kontaktränder K der ausgefahrenen Aufsteckschienen H aufgeschoben. Die Laschen 10 werden dabei aufgrund der Schrägheit der Kontaktränder K mit Annäherung an das Trägerelement T zunehmend seitlich zusammengedrückt, bis ein nicht mehr schräger Haltebereich B der Aufsteckschienen H benachbart zu dem Trägerelement T erreicht ist. Da der Haltebereich B nicht schräg ist, wird die Klammer 4 von dort nicht von selbst wieder heruntergleiten. Die Klammer 4 liegt bevorzugt an dem Trägerelement T an, das also einen Anschlag für die Klammer 4 bildet. Dadurch ergibt sich eine genaue Positionierbarkeit der Klammer 4 in Bezug auf das Werkzeug W.
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In dem in 5 gezeigten Zustand (jedoch mit tatsächlich gekrümmtem Laschen 10 der Klammer 4) wird das Werkzeug W in den Kolben 2 eingeschoben, wie in 6 gezeigt. An der gewünschten Position der Klammer 4 innerhalb des Kolbens 2 wird der Grundkörper 6 auf der Innenseite 15 des Kolbens 2 aufgesetzt, z.B. durch ein Anheben des Kolbens 2. Folgend werden die Aufsteckschienen H in das Trägerelement T zurückgezogen, so dass sich die Klammer 4 solange wieder entspannt, bis die Laschen 10 mit ihren Kontaktflächen 17 die Innenseite 15 des Kolbens 2 kontaktieren.
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Wieder zurückkehrend zu 1 werden parallel und damit unabhängig zu den Schritten S1 und S2 zwei Schritte S3 und S4 durchgeführt. In Schritt S3 wird ein Anschlussadapter 18 zusammengesetzt, und zwar aus einem elektrisch isolierenden Grundkörper 19, zwei elektrisch leitfähigen Federkontakten 20 sowie zwei Kontaktstiften 21. Die Federkontakte 20 dienen der elektrischen Kontaktierung und Verbindung von Leiterbahnen der Leiterplatte 35 mit einem jeweils zugehörigen Kontaktstift 21.
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Der Anschlussadapter 18 ist als Explosionsdarstellung vergrößert in 7 gezeigt. Der Grundkörper 19 ist vergrößert in 8 dargestellt, der Anschlussadapter 18 vergrößert in 9.
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Die Kontaktstifte 21 sind als mit einer Stufe 22 versehene Rundstifte ausgebildet, z.B. aus Kupfer. Sie sind dazu vorgesehen, in entsprechende Durchgangslöcher 23 in dem Grundkörper 19 eingesetzt zu werden. Der Grundkörper 19 weist eine kreisscheibenförmige Grundform mit einer dem Kolben 2 abgewandten Frontseite 24 und mit einer dem Kolben zugewandten Rückseite 25 auf. An der Frontseite 24 geht seitlich ein umlaufender Rand 33 ab, der als Anschlag gegenüber dem Kolben 2 dient. Die Durchgangslöcher 23 verlaufen senkrecht durch den Grundkörper 19 von der Frontseite 24 zu der Rückseite 25. Die Stufe 22 der Kontaktstifte 21 dient als ein Anschlag gegenüber dem Grundkörper 19.
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Senkrecht durch den Grundkörper 19 von der Frontseite 24 zu der Rückseite 25 führen zudem zwei Aufnahmelöcher 26 zum verrastenden Einstecken der Leiterplatte 35. Die Aufnahmelöcher 26 sind zu den Durchgangslöchern 23 versetzt angeordnet. Randseitig sind ferner zwei Aussparungen 27 vorgesehen, und kollinear dazu jeweils ein in dem Grundkörper 19 ausgebildeter Kanal 28. Die Aussparungen 27 laufen senkrecht in die Aufnahmelöcher 26 hinein. Der Kanal 28 verbindet die Aufnahmelöcher 26 mit einem jeweiligen Durchgangsloch 23. Jeweils eine Aussparung 27 und der dazu kollinear angeordnete Kanal 28 sind so ausgebildet, dass ein jeweiliger Federkontakt 20 darin einführbar ist. Insbesondere kann der Federkontakt 20 zuerst in die Aussparung 27 eingesetzt und dann weiter in den Kanal 28 geschoben werden.
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Im eingeführten Zustand kontaktiert jeder der Federkontakte 20 einen der Kontaktstifte 21, so dass eine elektrisch leitfähige Verbindung von der Frontseite 24 des Grundkörpers 19 zu der noch einzuführenden Leiterplatte 35 hergestellt wird.
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Der Federkontakt 20 ist dazu beispielhaft so ausgebildet, dass er einen ersten, schienenartigen Bereich 29 aufweist, der im Querschnitt U-förmig gebogen ist. Dieser erste Bereich 29 ist zum Einschub in einen der Kanäle 28 vorgesehen, in welchem er z.B. mittels eines Reibschlusses gehalten wird. Der erste Bereich 29 weist eine V-förmige Aussparung 30 auf, welche sich beim Einführen des ersten Bereichs 29 in den Kanal 28 auf den dazu querliegenden Kontaktstift 21 schiebt und diesen in der V-förmigen Aussparung 30 zumindest einklemmt. Der erste Bereich 29 wirkt also als Klemme gegenüber dem Kontaktstift 21. Die V-förmige Aussparung 30 mag in einer Variante auch als Schneidklemme dienen, um ein unerwünschtes Herausziehen der Kontaktstifte 21 noch sicherer zu verhindern. An den ersten Bereich 29 des Federkontakts 20 schließt senkrecht angewinkelt ein zweiter Bereich 31 an, der in seinem folgenden Verlauf zunächst einen geradlinigen Abschnitt 32 bildet, welcher von der Rückseite 25 weg weist und dann schräg nach vorne umbiegt. Der geradlinige Abschnitt 32 dient als Anschlag gegen den Grundkörper 19, um eine Einschubtiefe des Federkontakts 20 in den Kanal 28 definiert zu begrenzen. Der zweite Bereich 31 dient als ein federnder Druckkontakt zur Kontaktierung einer Leiterbahn der Leiterplatte 35. Der Federkontakt weist also insbesondere einen ersten Bereich 29 oder Abschnitt, der als Klemme oder Schneidklemme zum elektrischen Kontaktieren und Halten der Kontaktstifte 21 dient, und einen zweiten, elastisch federnden Bereich 31 oder Abschnitt auf, welcher als Druckkontakt zu der Leiterplatte 35 dient.
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In dem Schritt S4 wird das Leuchtband 35, 36 mit dem Anschlussadapter 18 verbunden bzw. daran montiert, und zwar indem das Leuchtband 35, 36 in das Aufnahmeloch 26 des Grundkörpers 19 des Anschlussadapters 18 eingesteckt wird. Diese Elemente 18, 35, 36 sind im verbundenen Zustand in 10 gezeigt. Das Leuchtband 35, 36 weist eine bandförmige, bevorzugt steife, Leiterplatte 35 auf, die mit mehreren Halbleiterlichtquellen in Form von LEDs 36 bestückt ist. Die Leiterplatte 35 kann auch mit elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen bestückt sein. Die LEDs 36 können insbesondere in einer Reihe angeordnet sein. Die LEDs 36 können einseitig oder beidseitig an der Leiterplatte 35 befestigt sein.
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Wie in 11 und 12 gezeigt, weisen die endseitigen Bereiche der Leiterplatte 35, welche im Folgenden als Anschlussbereiche 37 bezeichnet werden, an ihrem stirnseitigen Rand links und rechts zwei stirnseitig vorstehende Rastnasen 38a, 38b auf. Die Rastnasen 38a, 38b sind in Bezug auf eine senkrecht zu der Oberfläche der Leiterplatte 35 und durch deren Längsachse A laufende Symmetrieebene spiegelsymmetrisch ausgebildet. Mittig zwischen den Rastnasen 38a, 38b der Leiterplatte 35 ist ein weiterer Vorsprung 40 vorhanden, der als Anschlag gegenüber dem Grundkörper 19 des Anschlussadapters 18 wirkt.
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Die Rastnasen 38a, 38b werden in ein jeweiliges Aufnahmeloch 26 des Grundkörpers 19 eingeführt. Jedes der beiden Aufnahmelöcher 26 weist einen Rücksprung 39 auf, in welches die zugehörige Rastnase 38a bzw. 38b rastend eingreifen kann. Folglich lassen sich der Anschlussadapter 18 und das Leuchtband 35, 36 bzw. der Grundkörper 19 und die Leiterplatte 35 mittels einer einfachen Verrastung fest miteinander verbinden.
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Die Rastnasen 38a, 38b weisen zumindest an der den Federkontakten 20 zugewandten Seite eine als elektrisches Kontaktfeld dienende metallische Beschichtung (o. Abb.) auf. Das Kontaktfeld wird im eingerasteten Zustand von dem zweiten Bereich 31 des jeweils zugehörigen Federkontakts 20 kontaktiert, wobei der Federkontakt 20 unter einer elastischen Vorspannung steht, um einen sicheren Kontakt zu gewährleisten.
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In einem folgenden Schritt S5 werden der mit den Klammern 4 versehene Kolben 2 und das mit dem Anschlussadapter 18 versehene Leuchtband 35, 36 verheiratet. Dazu wird das Leuchtband 35, 36 zuerst in den Kolben 2 geschoben, und zwar so, dass es durch die Führungen 8 der Klammern 4 gleitet. Das Leuchtband 35, 36 wird von den Klammern 4 gegen eine seitliche Bewegung (d.h., gegen eine Bewegung senkrecht zu der Längsachse L) gehalten.
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Zum Ende des Einschubvorgangs wird der Anschlussadapter 18 auf den Rand 41 der offenen Seite des Kolbens 2 aufgesetzt, durch welche das Leuchtband 35, 36 eingeschoben worden ist, wie in 13 gezeigt. Der seitlich umlaufende Rand 33 des Anschlussadapters 18 dient dabei als Anschlag. Der restliche Grundkörper 19 mag nach Art eines Stopfens die stirnseitige Öffnung des Kolbens 2 locker oder dicht verschließen.
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Die andere Seite des Kolbens 2 mag dann, bei eingeschobenem Leuchtband 35, 36, mit einem weiteren Anschlussadapter verschlossen werden. Der weitere Anschlussadapter mag wie der Anschlussadapter 18 ausgeformt sein und mag ebenfalls in einen Rasteingriff mit der Leiterplatte 35 gebracht werden. Die Leiterplatte 35 mag dazu an beiden Enden analog ausgebildet sein. Alternativ mag an der anderen Seite des Kolbens 2 bereits mit Einschieben des Leuchtbands 35, 36 ein Anschlussadapter vorhanden sein.
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In einem weiteren Schritt S6 wird eine Endkappe 42 auf die Rollierung 3 und den Anschlussadapter 18 aufgezogen, um die endgültige Lampe 1 zu bilden. 14 zeigt einen endseitigen Abschnitt der Lampe 1 als Schnittdarstellung in Seitenansicht. Die Endkappe 42 besteht z.B. aus Metall und kann auf die Rollierung 3 aufgesteckt und bevorzugt dort mit dem Kolben 2 verklebt werden. Die Endkappe 42 weist frontseitig einen Ausschnitt 44 auf. Der Ausschnitt 44 wird von innen mittels einer elektrisch isolierenden Platte 45 abgedeckt. Auf die Kontaktstifte 21 sind jeweils elektrisch leitfähige Aufsatzstücke 46 größerer Breite aufgezogen worden, z.B. zur Herstellung einer Kompatibilität mit herkömmlichen Stiftkontakten.
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Die Endkappe 42 drückt den Anschlussadapter 18 auf den Kolben 2. Die Endkappe 42 kann zusammen mit den Aufsatzstücken 46 wie ein herkömmlicher Sockel (z.B. vom Typ G13) in eine herkömmliche Lampenfassung (o. Abb.) eingesetzt werden. Dabei wird ein elektrischer Pfad von jeweils einem Aufsatzstück 46 über den davon kontaktierten Kontaktstift 21 und den Kontaktstift 20 auf die Leiterplatte 35 bereitgestellt. 15 zeigt einen endseitigen Abschnitt der Lampe 1 in Schrägansicht.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das gezeigte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw.
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Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lampe
- 2
- Kolben
- 3
- Rollierung des Kolbens
- 4
- Klammer
- 5
- Einschubbereich
- 6
- Grundplatte
- 7
- Vorsprung der Grundplatte
- 8
- Längsnutartige Führung
- 9
- Erhöhung
- 10
- Elastische Lasche
- 11
- Anfangsabschnitt der Lasche
- 12
- Endseitiger Abschnitt der Lasche
- 13
- Ausbuchtung
- 14
- Unterseite der Grundplatte
- 15
- Innenseite des Kolbens
- 16
- Kontaktfläche der Grundplatte
- 17
- Weitere Kontaktfläche
- 18
- Anschlussadapter
- 19
- Grundkörper des Anschlussadapters
- 20
- Federkontakt
- 21
- Kontaktstift
- 22
- Stufe des Kontaktstifts
- 23
- Durchgangsloch
- 24
- Frontseite des Grundkörpers
- 25
- Rückseite des Grundkörpers
- 26
- Aufnahmeloch des Grundkörpers
- 27
- Aussparung
- 28
- Kanal des Grundkörpers
- 29
- Erster Bereich des Federkontakts
- 30
- V-förmige Aussparung
- 31
- Zweiter Bereich des Federkontakts
- 32
- Geradliniger Abschnitt
- 33
- seitlich umlaufender Rand
- 35
- Leiterplatte
- 36
- LED
- 37
- Anschlussbereich
- 38a
- Rastnase
- 38b
- Rastnase
- 39
- Rücksprung des Aufnahmelochs
- 40
- Weiterer Vorsprung
- 41
- Rand der offenen Seite des Kolbens
- 42
- Endkappe
- 44
- Frontseitiger Ausschnitt der Endkappe
- 45
- Elektrisch isolierende Platte
- 46
- Aufsatzstück
- A
- Längsachse der Leiterplatte
- B
- Haltebereich der Aufsteckschiene
- E
- Einschubrichtung
- H
- Aufsteckschiene
- K
- Kontaktrand der Aufsteckschiene
- L
- Längsachse des Kolbens
- P
- Pfeil
- R
- Schlitz des Trägerelements
- S1–S6
- Verfahrensschritte zum Herstellen einer Lampe
- T
- Trägerelement des Werkzeugs
- W
- Werkzeug
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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