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Die Erfindung betrifft ein oberflächenmontierbares Kontaktelement für eine Leuchtvorrichtung, aufweisend einen Fußbereich mit einer Kontaktfläche zur Kontaktierung des Kontaktelements an einer Leiterplatte mittels einer Oberflächenmontagetechnik (SMT) und einen mit dem Fußbereich verbundenen Bereich, in welchem der Draht befestigbar ist. Die Erfindung betrifft auch eine Leuchtvorrichtung, die eine Leiterplatte, mindestens einen Draht und mindestens ein an der Leiterplatte angeordnetes oberflächenmontierbares Kontaktelement, das den Draht hält, aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Befestigen eines Drahts an einer Leiterplatte, bei dem mindestens ein Kontaktelement mittels einer SMT-Technik an einer Leiterplatte befestigt wird und mindestens ein Draht an dem Kontaktelement angebracht wird. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf LED-Lampen, insbesondere auch Retrofitlampen.
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Beim Herstellen einer leitfähigen Verbindung mittels eines Drahts zu einer Leiterplatte oder Platine wird bisher der Draht häufig angelötet, was aber nachteiligerweise einen hohen Wärmeeintrag bedingt. Eine klassische Lötverbindung ist insbesondere bei wärmeableitenden Systemen nur schwer zu erreichen, wie sie z.B. im Bereich von Kühlkörpern von Leuchtvorrichtungen auftreten. Die benötige Prozesswärme zum Löten wird dann häufig nicht erreicht, da das System auf eine gute Wärmeabfuhr ausgelegt ist.
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Es können auch oberflächenmontierbare (SMD-; "Surface-Mounted Device") Schneidkontakte verwendet werden, bei denen der zugehörige Draht gebogen werden muss. Diese Kontakte sind vergleichsweise teuer.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine einfach und preiswert umsetzbare Möglichkeit zum Herstellen einer leitfähigen Verbindung mittels Draht zu einer Leiterplatte 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 Krimpkontaktelement für eine Leuchtvorrichtung, aufweisend einen Fußbereich mit einer Kontaktfläche zur Kontaktierung des Krimpkontaktelements mit einer Leiterplatte und einen mit dem Fußbereich verbundenen Kanalbereich zur Einführung eines Drahts in einen Kanal, welcher Kanalbereich krimpbar ist, wobei das Krimpkontaktelement ein oberflächenmontierbares Bauelement oder "SMD-"Bauelement ist.
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Ein solches Krimpkontaktelement ist sehr preiswert herstellbar und ist insbesondere erheblich preiswerter als ein SMD-Schneidkontakt. Der Draht braucht zum Herstellen der Krimpkontaktierung nicht gebogen zu werden. Eine mittels dieses Krimpkontaktelements hergestellte Verbindung ist zudem weitgehend unempfindlich gegen Wärmeausdehnungen. Die so herstellbare Krimpverbindung ist zudem optisch einfach prüfbar.
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Ein Krimpkontaktelement mag insbesondere ein Bauelement sein, das dadurch, dass es gekrimpt wird, einen in sich aufgenommenen Draht hält, insbesondere mittels einer Klemmpassung. Das Krimpkontaktelement ist also mittels eines Krimpwerkzeugs wie z.B. einer Krimpzange, krimpbar. Unter einem Krimpen oder auch 'Crimpen' wird hier insbesondere ein Fügeverfahren verstanden, bei dem das Krimpkontaktelement und der Draht durch plastische Verformung insbesondere des Krimpkontaktelements miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Bördeln, Quetschen, Kräuseln oder Falten des Krimpkontaktelements. Insbesondere das Quetschen lässt sich einfach, schnell und preiswert umsetzen.
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Das Krimpkontaktelement besteht vorzugsweise aus Metall, z.B. aus Kupfer oder aus Aluminium, und weist so einen besonders geringen elektrischen Widerstand auf.
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Die Leuchtvorrichtung mag insbesondere eine Beleuchtungsvorrichtung zur Beleuchtung eines Bereichs sein, z.B. zur Außenbeleuchtung (einschließlich Fahrzeugbeleuchtung) und/oder zur Innenbeleuchtung (einschließlich einer Raumbeleuchtung).
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Das Krimpkontaktelement weist insbesondere eine Kontaktfläche zu seiner Kontaktierung mittels der SMT-Technik auf. Die Kontaktfläche mag einteilig oder mehrteilig sein. Der die Kontaktfläche aufweisende Bereich entspricht dem Fußbereich. Die SMT-Technik wird häufig auch als "SMD-Technik" im Sinne einer Aufbringung von SMD-Elementen bezeichnet.
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Der Kanal ist insbesondere weiter als der einzuführende Draht. Er ist zum einfachen Einführen insbesondere geradlinig. Der Kanal mag an seiner dem Fußbereich abgewandten Stirnfläche offen oder geschlossen sein. Eine dort offene Stirnfläche, entsprechend einem beidseitig offenen Kanal, verhindert ein Verbiegen des Drahts in dem Kanal, falls der Draht länger ist als der Kanal. Ein einseitig geschlossener Kanal kann hingegen als ein Anschlagselement für eine korrekte Positionierung des Krimpkontaktelements zu dem Draht dienen.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass der Fußbereich mit einem inneren Loch ausgebildet ist. Das innere Loch ist dazu vorgesehen, den Draht zu dem Kanal durchzulassen. Es kann deshalb insbesondere weiter als der hindurchzuführende Draht ausgebildet sein. Der Kanalbereich ist insbesondere so an einer der Kontaktfläche abgewandten Seite des Fußbereichs angesetzt, dass das Loch des Fußbereichs in den Kanal übergeht. Der Draht kann also durch das Loch des Fußbereichs in den Kanal eingeführt werden, und zwar insbesondere geradlinig. In einer anderen Variante ist der Kanalbereich so an einer der Kontaktfläche zugewandten Seite des Fußbereichs angesetzt. Der Draht kann dann durch den Kanal des Kanalbereichs in das Loch des Fußbereichs eingeführt werden.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass sich das Loch von der Kontaktfläche zu dem Kanal hin zumindest abschnittsweise verjüngt. Dies ermöglicht eine Führung des Drahts zu dem Kanal und damit eine besonders einfache Einfädelung oder Einführung in den Kanal. Der Kanal mag für eine einfache Einfädelung insbesondere eine glatte Oberfläche aufweisen, z.B. eine kegelstumpfförmige Oberfläche.
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Der Kanalbereich ist vorzugsweise zumindest annähernd hohlzylindrisch geformt, so dass sich eine in Umfangsrichtung gleichmäßige Verkrimpung, insbesondere Quetschung, erreichen lässt.
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Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass der Fußbereich eine ringförmige Grundform aufweist. Diese lässt sich besonders einfach herstellen und ermöglicht eine in Umfangsrichtung gleichförmige Kontaktierung der Leiterplatte. Der Fußbereich mag seitlich über den Kanalbereich überstehen. Das Loch mag z.B. eine kreiszylindrische oder eine kegelstumpfförmige Form aufweisen.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der Fußbereich einen ersten "unteren" Teilbereich mit einer ringförmigen Grundform aufweist, der die Kontaktfläche aufweist, das an einer der Kontaktfläche abgewandten Seite des unteren Teilbereichs ein zweiter "oberer" Teilbereich des Fußbereichs ansetzt, der eine hohlkegelartige Grundform aufweist, und dass der Kanalbereich an der dem unteren Teilbereich abgewandten Seite des oberen Teilbereichs ansetzt. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass auch ein nur abschnittsweise abisolierter Draht problemlos von dem Kanalbereich gehalten und elektrisch kontaktiert werden kann. Dabei wird ausgenutzt, dass durch den oberen Teilbereich der Fußbereich auf einfache und materialsparende Weise erhöht werden kann, so dass auch ein längeres Stück des Drahts in dem Loch des Fußbereichs aufgenommen wird. So können Toleranzen einer Lage eines Übergangs zwischen einem isolierten und einem abisolierten Abschnitt des Drahts sicherer ausgeglichen werden. Für eine sichere elektrische Kontaktierung zwischen dem Draht und dem Krimpkontaktelement ist es vorteilhaft, wenn nur ein abisolierter Abschnitt des Drahts in den Kanal eingeführt wird. Um dies sicherzustellen, mag eine Weite, z.B. ein Durchmesser, des Kanals größer sein als ein abisolierter Draht bzw. größer sein als der metallische Kern des Drahts, aber kleiner sein als der nicht abisolierte Draht.
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Es ist auch noch eine Ausgestaltung, dass der Fußbereich mit einem inneren Loch ausgebildet ist. Das innere Loch ist dazu vorgesehen, den Draht zu dem Kanal durchzulassen. Es kann deshalb insbesondere weiter als der hindurchzuführende Draht ausgebildet sein. Der Kanalbereich ist insbesondere so an einer der Kontaktfläche abgewandten Seite des Fußbereichs angesetzt, dass das Loch des Fußbereichs in den Kanal übergeht. Der Draht kann also durch das Loch des Fußbereichs in den Kanal eingeführt werden, und zwar insbesondere geradlinig.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Leuchtvorrichtung, aufweisend eine Leiterplatte mit mindestens einer Aussparung oder Durchführung (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als "Leitungsdurchführung" bezeichnet), mindestens einen durch die Leitungsdurchführung hindurchgeführten Draht und mindestens ein an einer Seite der Leiterplatte angeordnetes Krimpkontaktelement, das den Draht in einem Krimpkontakt hält, wobei das mindestens eine Krimpkontaktelement ein SMD-Krimpkontaktelement ist. Das SMD-Krimpkontaktelement mag wie oben beschrieben weitergebildet sein. Die Leuchtvorrichtung ergibt die gleichen Vorteile wie das oben beschriebene SMD-Krimpkontaktelement.
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Die Leiterplatte oder Platine weist einen Grundkörper und mindestens eine kontaktierbare Leitungsstruktur auf. Die Leiterplatte mag einseitig oder beidseitig kontaktierbar sein. Die Krimpkontaktelemente sind mit ihrer Kontaktfläche insbesondere an der Leitungsstruktur mittels SMT-Technik aufgebracht worden.
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Die Leiterplatte mag als Material des Grundkörpers z.B. FR4 oder Keramik aufweisen. Die Leiterplatte mag auch eine Metallkernplatine sein.
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Insbesondere an ihrer ohne Beschränkung der Allgemeinheit als Oberseite bezeichneten Flachseite mag die Leiterplatte ein oder mehrere Lichtquellen aufweisen, die über das mindestens eine Krimpkontaktelement und den zugehörigen Draht elektrisch verbunden werden sollen. Zumindest ein Krimpkontaktelement mag insbesondere in diesem Fall ebenfalls an der Oberseite angeordnet sein.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die Leiterplatte an seiner mindestens einen Fußbereich aufweisenden Seite mindestens eine Halbleiterlichtquelle aufweist. Insbesondere 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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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass der durch die Leitungsdurchführung hindurchgeführte Draht von einer weiteren Leiterplatte ausgeht, die senkrecht zu der das mindestens eine Krimpkontaktelement aufweisenden Leiterplatte angeordnet ist, insbesondere angrenzend an deren Rückseite. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft für Glühlampen-Retrofitlampen oder Halogenlampen-Retrofitlampen. Die weitere Leiterplatte mag z.B. eine Treiberplatine sein.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der Kanalbereich an einer der Leiterplatte abgewandten Seite des Fußbereichs vorsteht. Dann kann dieser Kanalbereich einfach nach vorne vorstehen.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der Kanalbereich an einer der Leiterplatte zugewandten Seite des Fußbereichs vorsteht (als nach hinten bzw. rückwärtig), so dass der Kanalbereich durch die Leitungsdurchführung hindurchgeführt ist. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Anordnung. Der Kanalbereich mag an der dem Fußbereich abgewandten Seite der Leiterplatte gekrimpt sein, also insbesondere im Inneren der Leuchtvorrichtung, z.B. in einer Treiberkavität.
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Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die Leiterplatte auf einem Kühlkörper anliegt, insbesondere darauf aufliegt. Dadurch sind die an der Leiterplatte angebrachten Komponenten, insbesondere Halbleiterlichtquellen, besonders gut kühlbar und somit auch bei engem Bauraum langlebig. Die oben beschriebenen SMD-Krimpkontaktelemente sind für diese Ausgestaltung besonders gut einsetzbar, da zum Krimpen kein Wärmeeintrag benötigt wird, im Gegensatz z.B. zu einem Lötvorgang.
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Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass die Leuchtvorrichtung eine Lampe ist. Sie mag insbesondere eine Retrofitlampe sein, die dazu eingerichtet ist, anstelle einer herkömmlichen Lampe eingesetzt zu werden. Die Retrofitlampe mag beispielsweise eine Glühlampen-Retrofitlampe, eine Halogenlampen-Retrofitlampe oder eine Leuchtstofflampen-Retrofitlampe sein.
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Jedoch mag die Leuchtvorrichtung beispielsweise auch eine Leuchte oder ein Modul sein.
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Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Befestigen eines Drahts an einer Leiterplatte, bei dem mindestens ein Krimpkontaktelement mittels einer Oberflächenmontage oder SMT-Technik an einer Seite einer Leiterplatte befestigt wird, mindestens ein Draht von einer anderen Seite der Leiterplatte aus durch eine Durchführung in der Leiterplatte in das Krimpkontaktelement eingeschoben wird und das Krimpkontaktelement so gekrimpt wird, dass es den eingeschobenen Draht hält. Das Verfahren ist im Rahmen eines sicheren und schnellen Herstellungsablaufs gut automatisierbar.
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Das Verfahren kann analog wie oben beschrieben ausgebildet werden und ergibt die gleichen Vorteile.
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Insbesondere mag die mit dem mindestens einen Krimpkontaktelement ausgerüstete Leiterplatte auf den mindestens einen Draht abgesenkt werden und der Draht dadurch in das Krimpkontaktelement, insbesondere in dessen Kanalbereich eingefädelt werden.
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Auch hier mag z.B. der Kanalbereich an der der Auflagefläche des Krimpkontaktelements abgewandten Seite angeordnet sein, so dass der Draht zuerst durch den Fußbereich und dann durch den Kanalbereich geführt wird. Ferner mag hier der Kanalbereich an der der Auflagefläche des Krimpkontaktelements zugewandten Seite angeordnet sein und durch die Leiterplatte führen. Der Draht mag dann zuerst durch den Kanalbereich und dann durch den Fußbereich geführt werden. Der Kanalbereich mag zuvor durch eine Aussparung in einer Leiterplatte und/oder in einem Kühlkörper usw. geführt werden.
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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 von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
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1 zeigt in einer Ansicht von schräg oben eine teilweise Schnittdarstellung von Komponenten einer Leuchtvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einem noch nicht zusammengesetzten Zustand;
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2 zeigt in einer Ansicht von schräg oben die in 1 gezeigten Komponenten der Leuchtvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem zusammengesetzten Zustand;
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3 zeigt in einer zu 1 analogen Ansicht die in 1 gezeigten Komponenten der Leuchtvorrichtung in dem zusammengesetzten Zustand;
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4 zeigt in einer Ansicht von schräg oben ein erfindungsgemäßes Krimpkontaktelement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
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5 zeigt in einer Ansicht von schräg oben das Krimpkontaktelement gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel als Schnittdarstellung in Längsrichtung;
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6 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus der Leuchtvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel im Bereich des Krimpkontaktelements gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem noch nicht gekrimpten Zustand;
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7 zeigt als Schnittdarstellung in Ansicht von schräg oben das Krimpkontaktelements gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem eingeführten Draht in einem noch nicht gekrimpten Zustand;
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8 zeigt in einer zu 6 analogen Darstellung die Leuchtvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem gekrimpten Zustand des Krimpkontaktelements;
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9 zeigt in einer zu 7 analogen Darstellung das Krimpkontaktelement gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem gekrimpten Zustand;
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10 zeigt in einer zu 6 analogen Darstellung eine Leuchtvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel im Bereich eines Krimpkontaktelements gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in einem noch nicht gekrimpten Zustand;
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11 zeigt in einer zu 7 analogen Darstellung das Krimpkontaktelement gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in einem noch nicht gekrimpten Zustand;
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12 zeigt in einer zu 10 analogen Darstellung die Leuchtvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in einem gekrimpten Zustand des Krimpkontaktelements;
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13 zeigt in einer zu 11 analogen Darstellung das Krimpkontaktelement gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in einem gekrimpten Zustand;
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14 zeigt in einer Ansicht von schräg oben eine Leuchtvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in einem zusammengesetzten Zustand in einer zu 2 analogen Darstellung;
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15 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus der Leuchtvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel im Bereich eines Krimpkontaktelements gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel in einem noch nicht gekrimpten Zustand;
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16 zeigt als Schnittdarstellung in Ansicht von schräg oben das Krimpkontaktelement gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel mit dem eingeführten Draht in einem noch nicht gekrimpten Zustand;
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17 zeigt in einer zu 15 analogen Darstellung die Leuchtvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel in einem gekrimpten Zustand des Krimpkontaktelements; und
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18 zeigt in einer zu 16 analogen Darstellung das Krimpkontaktelement gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel in einem gekrimpten Zustand.
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1 zeigt in einer Ansicht von schräg oben eine teilweise Schnittdarstellung von Komponenten einer Leuchtvorrichtung 1 beispielsweise in Form einer LED-Glühlampen-Retrofitlampe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einem noch nicht zusammengesetzten Zustand.
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Die Leuchtvorrichtung 1 weist einen Treiber 2 mit einer Treiberplatine 3 und auf der Treiberplatine 3 angeordneten Treiberbausteinen 4 auf. Die Treiberplatine 3 ist in einem zweiteiligen Treibergehäuse mit einem hinteren Gehäuseteil (o. Abb.) und einem vorderen Gehäuseteil untergebracht. Das vordere Gehäuseteil liegt hier als ein im Schnitt gezeigter, schalenförmiger Kühlkörper 5 vor. Der Kühlkörper 5, der z.B. aus Aluminium bestehen kann, ist also rückwärtig offen und weist an seiner vorderseitigen geschlossenen Stirnseite einen ebenen Auflagebereich 6 zur Auflage einer Leiterplatte 7 auf.
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Seine Seitenwand 8 ist ringförmig ausgebildet. Das hintere Gehäuseteil mag an seinem rückwärtigen oder hinteren Abschnitt mit einem Sockel zur mechanischen und elektrischen Verbindung mit einer Lampenfassung ausgerüstet sein, z.B. mit einem Edison-Sockel oder einem Bipin-Sockel.
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Die Leiterplatte 7 weist an ihrer dem Kühlkörper 5 abgewandten Vorderseite oder Oberseite 9 eine Leitungsstruktur mit vier großflächigen Kontaktfeldern 10 auf, die voneinander durch einen plattenförmigen Grundkörper 11 aus elektrisch isolierendem Material, z.B. aus FR4 oder Keramik, elektrisch getrennt sind. Die auf dem Kühlkörper 5 zum Liegen kommende Unterseite 12 der Leiterplatte bzw. des Grundkörpers 11 weist keine Leitungsstruktur auf. Die Unterseite 12 kann z.B. mittels eines Wärmeleitklebers, einer Wärmeleitpaste o.ä. an dem Kühlkörper 5 befestigt werden, wie im Schnitt in 2 und ohne Schnitt in 3 gezeigt. Zusätzlich oder alternativ mag die Leiterplatte 7 mit dem Kühlkörper 5 verschraubt werden, wozu die Leiterplatte 7 hier drei in Umfangsrichtung symmetrisch verteilte Schraublöcher 13 aufweist. Die Leiterplatte 7 ist also senkrecht zu der Treiberplatine 3 angeordnet.
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An der Oberseite 9 der Leiterplatte 7 sind zudem drei LED-Chips 14 angebracht, welche unterseitige elektrische Kontakte aufweisen und jeweils zwei Kontaktfelder 10 elektrisch verbinden. Die LED-Chips 14 werden mittels von dem Treiber 2 erzeugten elektrischen Betriebssignalen betrieben, welche der Treiber 2 aus über den Sockel empfangenen elektrischen Versorgungssignalen erzeugt. Um die Betriebssignale in die Leitungsstruktur einspeisen zu können, weist der Treiber 2 zwei vorderseitig und damit in Richtung der Leiterplatte 7 geradlinig vorstehende blanke Drähte 15 auf. Die beiden blanken Drähte 15 sind aus der Treiberplatine 3 herausgeführt. Um in den Bereich der Oberseite 9 der Leiterplatte 7 zu gelangen, weist der Kühlkörper 5 zwei weite Aussparungen 16 auf, welche einen so großen Abstand zu den Drähten 15 aufweisen, dass gewünschte Luft- und Kriechstrecken eingehalten werden. Die Leiterplatte 7 weist ebenfalls zwei Aussparungen 17 auf, die hier mit den Aussparungen 16 flächen- und deckungsgleich sind und ebenfalls als Leitungsdurchführungen dienen. Durch diese Aussparungen 16 und 17 wird ein jeweiliger Draht 15 geführt. Die Drähte 15 sind so lang, dass sie bis vor die Oberseite 9 der Leiterplatte 7 vorragen.
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In dem in 2 und 3 gezeigten aufgesetzten Zustand der Leiterplatte 7 sind die vor die Leiterplatte 7 bzw. deren Oberseite 9 vorragenden Abschnitte der Drähte 15 in ein jeweiliges Krimpkontaktelement 19 eingeführt oder eingefädelt worden. Dazu ist die Leiterplatte 7, wie durch den Pfeil P in 1 angedeutet, auf den Auflagebereich 6 abgesenkt worden, wobei jedoch zusätzlich oder alternativ auch eine Bewegung des Auflagebereichs 6 zu der Leiterplatte 7 hin möglich ist.
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Die Krimpkontaktelemente 19 sind zuvor mittels einer Oberflächenmontagetechnik oder SMT("Surface Mounted Technology")-Technologie auf ein jeweiliges Kontaktfeld 10 aufgebracht worden. Die Krimpkontaktelemente 19 sind also SMD-Bauelemente. Die LED-Chips 14 liegen hier auch als SMD-Elemente vor und können im gleichen Arbeitsschritt wie die Krimpkontaktelemente 19 aufgebracht worden sein.
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4 zeigt das Krimpkontaktelement 19 in einer Ansicht von schräg oben. 5 zeigt einen Längsschnitt durch das das Krimpkontaktelement 19 in einer Ansicht von schräg oben. Das Krimpkontaktelement 19 weist einen unteren Fußbereich 20 auf, welcher eine ringförmige Grundform mit einem mittigen Loch 21 aufweist. Eine der Leiterplatte 7 zugewandte rückwärtige Fläche des Fußbereichs 20 dient als eine kreisringförmige Kontaktfläche 22 mit der Leiterplatte 7. Vorderseitig schließt sich an dem Fußbereich 20 ein hohlzylindrischer Kanalbereich 23 an, dessen innerer Kanal 24 geradlinig verläuft, und zwar senkrecht hochstehend von dem Fußbereich 20. Eine Längsachse L des Kanals 24 entspricht einer Längsachse und einer Symmetrieachse des Krimpkontaktelements 19. Der Kanal 24 ist ein durchgehender Kanal, da sowohl seine untere Stirnseite 25 als auch seine obere Stirnseite 26 offen sind.
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Die untere Stirnseite 25 ist konzentrisch zu dem Loch 21 des Fußbereichs 20 angeordnet, so dass ein Draht 15 durch das Loch 21 in den Kanal 24 eingeschoben werden kann. Das Krimpkontaktelement 19 mit dem eingeschobenen oder eingeführten Draht 15 ist als Ausschnitt aus 2 (siehe dort das gestrichelte Fenster A) in 6 gezeigt und als einzige Elemente in 7. Um ein ruckfreies Einführen des Drahts 15 zu ermöglichen, ist das Loch 21 kegelstumpfförmig ausgebildet, und zwar so, dass es sich von der Kontaktfläche 22 in Richtung des Kanals 24 verjüngt. Eine Form und Größe des Lochs 21 beim Übergang zu dem Kanal 24 entspricht der Querschnittsform und Querschnittsgröße, z.B. dem Durchmesser, der unteren Stirnseite 25 des Kanals 24.
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Das Krimpkontaktelement 19 ist durch seitliches Quetschen und damit plastisches Verformen des Kanalbereichs 23 krimpbar (wie in 4 durch die Pfeile angedeutet). Durch das Krimpen wird der Kanal 24 in dem gekrimpten Abschnitt 27 zusammengedrückt wird und hält den Draht 15 dort zumindest in einer Presspassung, wie in 8 und 9 gezeigt.
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10 zeigt in einer zu 6 analogen Darstellung eine Leuchtvorrichtung 31 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel im Bereich eines Krimpkontaktelements 32 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. In das Krimpkontaktelement 32 ist ein Draht 33 eingeführt worden, aber das Krimpkontaktelement 32 ist noch nicht gekrimpt worden. 11 zeigt das Krimpkontaktelement 32 mit dem eingeführten Draht 33 als einzige Elemente.
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Die Leuchtvorrichtung 31 ist ähnlich zu der Leuchtvorrichtung 1 ausgestaltet, außer dass nun der Draht 33 einen metallischen Kern entsprechend dem Draht 15 aufweist, der abschnittsweise mit einer Isolierung 34 umgeben ist.
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Zudem weist das Krimpkontaktelement 32 nun einen Fußbereich 35 auf, der einen unteren Teilbereich 36 mit einer ringförmigen Grundform aufweist, der die Kontaktfläche 22 aufweist. An einer der Kontaktfläche 22 abgewandten Seite des unteren Teilbereichs 36 bzw. oberseitig davon setzt ein oberer Teilbereich 37 des Fußbereichs 35 an, der eine hohlkegelartige Grundform aufweist. Ein Loch 38 des Fußbereichs 35 ist weiterhin kegelstumpfförmig, aber höher als das Loch 21 des Fußbereichs 20.
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Das Loch 38 ist hier an dem unteren Teilbereich 36 nicht umlaufend geschlossen. Vielmehr weist die Unterseite des unteren Teilbereichs 36 zwei Rücksprünge auf, welche im ausgesetzten Zustand zu Spalten 42 führen. So lässt sich Material einsparen. Die Kontaktfläche 22 wird dann zweiteilig.
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Der krimpfähige Kanalbereich 39 ist im Vergleich zu dem Kanalbereich 23 verkürzt.
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Die größere Höhe des Lochs 38 im Vergleich zu dem Loch 21 ergibt den Vorteil, dass es sicherer erreichbar ist, dass ein teilweise isolierter Draht 33 mit seiner Isolierung 34 durch die Aussparungen 16 und 17 geführt ist, was Luft- und Kriechstrecken verlängert, aber auch, dass der Draht 33 nur mit seinem abisolierten oder blanken Spitzenabschnitt 40 in den Kanal 41 des Kanalbereichs 39 eingeführt wird.
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12 zeigt in einer zu 10 analogen Darstellung die Leuchtvorrichtung 31 mit einem gekrimpten Abschnitt 27 des Kanalbereichs 39. 13 zeigt in einer zu 11 analogen Darstellung das Krimpkontaktelement 32 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in einem gekrimpten Zustand.
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14 zeigt in einer Ansicht von schräg oben eine teilweise Schnittdarstellung von Komponenten einer Leuchtvorrichtung 43 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in einem zusammengesetzten Zustand. Die Leuchtvorrichtung 43 ist ähnlich zu der Leuchtvorrichtung 1 oder 31 aufgebaut, weist aber nun zwei Krimpkontaktelemente 44 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel auf.
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15 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus 14 (siehe dort das gestrichelte Fenster B) im Bereich eines der Krimpkontaktelemente 44 in einem noch nicht gekrimpten Zustand. 16. zeigt in einem Längsschnitt in einer Ansicht von schräg oben nur ein noch nicht gekrimptes Krimpkontaktelement 44 mit einem eingeführten Draht 15.
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Ein (nun oberer oder vorderseitiger) ringförmiger Fußbereich 45 ist ähnlich zu einem Fußbereich 20 ausgebildet und auf der Leiterplatte 7 angeordnet, weist aber jetzt mittig ein einfaches kreiszylindrisches Loch 46 auf. Ein Kanalbereich 47 setzt nun an der Rückseite bzw. an der Seite der Kontaktfläche 22 des Fußbereichs 45 an und ragt durch die Aussparung 16 des Kühlkörpers 5 und die Aussparung 17 der Leiterplatte 7 hindurch. Ein geradlinig längs durch den Kanalbereich 47 hindurchführender Kanal 48 geht stufenlos in das Loch 46 des Fußbereichs 45 über. Der Kanal 48 ist an seinem dem Fußbereich 45 abgewandten Endabschnitt 49 nach außen kegelstumpfförmig aufgeweitet, um eine Einführung des Drahts 15 zu erleichtern. Die Nutzung des Krimpkontaktelements 44 ermöglicht eine noch kompaktere Bauform, beispielsweise da kürzere Drähte 15 verwendet werden können. Insbesondere braucht der Draht 15 nicht aus dem Loch 46 des Fußbereichs 45 hervorzuragen.
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17 zeigt die Leuchtvorrichtung 43 in einer zu 15 analogen Darstellung in einem gekrimpten Zustand des Krimpkontaktelements 44. 18 zeigt das gekrimpte Krimpkontaktelement 44 in einer zu 16 analogen Darstellung. Das Krimpkontaktelement 44 ist durch seitliches Quetschen und damit plastisches Verformen des Kanalbereichs 48 krimpbar. Durch das Krimpen wird der Kanal 48 in dem gekrimpten Abschnitt 50 zusammengedrückt und hält den Draht 15 dort zumindest in einer Presspassung. Der gekrimpte Abschnitt 50 befindet sich nun innerhalb der Leuchtvorrichtung 43, z.B. in einer Treiberkavität, in der auch der Treiber 2 untergebracht ist. Der gekrimpte Abschnitt 50 befindet sich also auch an der dem Fußbereich 45 abgewandten Seite der Leiterplatte 7 und des Kühlkörpers 5.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch die gezeigten Ausführungsbeispiele 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
- Leuchtvorrichtung
- 2
- Treiber
- 3
- Treiberplatine
- 4
- Treiberbaustein
- 5
- Kühlkörper
- 6
- Auflagebereich
- 7
- Leiterplatte
- 8
- Seitenwand
- 9
- Oberseite
- 10
- Kontaktfeld
- 11
- Grundkörper
- 12
- Unterseite
- 13
- Schraubloch
- 14
- LED-Chip
- 15
- Draht
- 16
- Aussparung des Kühlkörpers
- 17
- Aussparung der Leiterplatte
- 19
- Krimpkontaktelement
- 20
- Fußbereich
- 21
- Loch
- 22
- Kontaktfläche
- 23
- Kanalbereich
- 24
- Kanal
- 25
- Untere Stirnseite
- 26
- Obere Stirnseite
- 27
- Gekrimpter Abschnitt
- 31
- Leuchtvorrichtung
- 32
- Krimpkontaktelement
- 33
- Draht
- 34
- Isolierung
- 35
- Fußbereich
- 36
- Unterer Teilbereich des Fußbereichs
- 37
- Oberer Teilbereich des Fußbereichs
- 38
- Loch
- 39
- Kanalbereich
- 40
- Spitzenabschnitt
- 41
- Kanal
- 42
- Spalt
- 43
- Leuchtvorrichtung
- 44
- Krimpkontaktelement
- 45
- Fußbereich
- 46
- Loch
- 47
- Kanalbereich
- 48
- Kanal
- 49
- Endabschnitt
- 50
- Gekrimpter Abschnitt
- A
- Fenster
- B
- Fenster
- L
- Längsachse
- P
- Pfeil
