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Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Leiterplatte mit einem Befestigungselement sowie eine Baugruppe für eine Leuchte mit einer Leiterplatte.
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Um Leiterplatten, insbesondere LED-Platinen an einem Trägerelement zu befestigen werden üblicherweise Schrauben oder Spreizniete aus Kunststoff oder Metall benutzt. Das Handling solch kleiner Bauteile bei der Montage ist jedoch relativ zeitaufwendig, da jeder Fügepunkt einzeln gesetzt werden muss.
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Die Druckschrift
US 5 786 989 A beschreibt ein Befestigungselement mit zwei Kerben, welches mit einem an einem Rahmen befestigten Klipp-Element in Eingriff gehen kann.
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Die Druckschrift
DE 92 14 673 U1 beschreibt eine Leiterplatte mit einem Haltestift. Der Haltestift weist einen hammerartigen Rastkopf auf.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Leiterplatte anzugeben. Die Leiterplatte soll besonders einfach und zeitsparend mit weiteren Bauteilen verbunden werden können.
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Es wird eine Leiterplatte angegeben, welche mindestens ein Befestigungselement aufweist. Das mindestens eine Befestigungselement ist fest mit der Leiterplatte verbunden. Insbesondere ist das Befestigungselement ein Bestandteil der Leiterplatte. Das Befestigungselement ist ausgebildet um die Leiterplatte mit weiteren Bauteilen zu verbinden. Insbesondere kann die Leiterplatte formschlüssig mit weiteren Bauteilen verbindbar sein. Zu diesem Zweck können die Bauteile Durchbrüche aufweisen, durch die das mindestens eine Befestigungselement hindurch greifen kann, um die Bauteile an der Leiterplatte zu halten.
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Eine Leiterplatte mit integrierten Befestigungselementen hat den Vorteil, dass der Montageaufwand deutlich reduziert werden kann, da nicht mehr jedes Fixierungs- oder Befestigungselement einzeln gehandelt und an die richtige Position gesetzt werden muss. Die Befestigungselemente sind bereits an der vorgesehenen Position fest mit der Leiterplatte verbunden. Die Anzahl der zu handhabenden Elemente ist dadurch reduziert.
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Die Leiterplatte kann beispielsweise als Leuchtmittel für eine technische Leuchte ausgebildet sein. Insbesondere kann die Leiterplatte als LED-Platine ausgebildet sein. Die Leiterplatte kann beispielsweise zur Befestigung an einem Trägerelement vorgesehen sein. Des Weiteren kann an der Leiterplatte beispielsweise ein optisches Element befestigt werden.
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Dadurch dass die Befestigungselemente fest mit der Leiterplatte verbunden sind können die Montagerichtungen während der Fertigung reduziert werden. Bei den bisherigen Befestigungsmöglichkeiten, beispielsweise mittels Schraubens, werden zunächst die Leiterplatte auf dem Trägerelement und die Optik auf der Leiterplatte verschraubt. Anschließend wird das Trägerelement gedreht, so dass rückseitig auf dem Trägerelement verschiedene elektronische und andere Komponenten befestigt werden können. Durch die fest mit der Leiterplatte verbundenen Befestigungselemente kann das Drehen des Trägerelements vermieden werden.
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Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt einen Montageprozess, der sukzessive aus einer Richtung eine Baugruppe, beispielsweise eine Leuchte, aufbaut und eine reduzierte Anzahl an Einzelelementen bedarf. Dadurch können auch die Montagezeiten verringert werden.
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Während der Montage kann die Leiterplatte von oben auf das optische Element gesetzt und mit diesem verbunden werden. Anschließend kann das Trägerelement ebenfalls von oben auf die Leiterplatte gesetzt werden. Daraufhin können von oben weitere Komponenten auf dem Trägerelement befestigt werden, ohne dass dieses gedreht werden muss.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das mindestens eine Befestigungselement mittels Lötens mit der Leiterplatte verbunden sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das mindestens eine Befestigungselement mittels Klebens mit der Leiterplatte verbunden sein. Alternativ kann das Befestigungselement mittels eines Clips-Mechanismus mit der Leiterplatte verbunden sein.
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Gemäß einer Ausführungsform können mindestens ein Befestigungselement auf einer Oberseite der Leiterplatte und mindestens ein Befestigungselement auf einer Unterseite der Leiterplatte angeordnet sein. Vorzugsweise sind auf der Ober- und Unterseite der Leiterplatte mehrere Befestigungselemente angeordnet, beispielsweise jeweils 3 - 10 Befestigungselemente. Die Anzahl der Befestigungselemente auf der Ober- und Unterseite kann gleich sein. Alternativ kann die Anzahl der Befestigungselemente auf der Ober- und Unterseite voneinander abweichen. Die Befestigungselemente auf der Ober- und Unterseite können direkt übereinander angeordnet oder versetzt zueinander angeordnet sein. Die Unterseite der Leiterplatte kann eine Seite sein, welche mit LEDs bestückt ist.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Befestigungselement als Rastelement ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Leiterplatte mittels der Befestigungselemente auf der Unterseite mit einem optischen Element verbindbar, insbesondere verrastbar, sein. Des Weiteren kann die Leiterplatte mittels der Befestigungselemente auf der Oberseite mit einem Trägerelement verbindbar, insbesondere verrastbar, sein.
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Das Befestigungselement weist mindestens ein Halteelement auf. Vorzugsweise weist das Befestigungselement zwei Halteelemente auf. Die Halteelemente sind als Federarme ausgebildet. Mittels der Federarme kann ein weiteres Bauteil, beispielsweise ein Trägerelement oder ein optisches Element, an der Leiterplatte gehalten werden. Das Befestigungselement kann in axialer Richtung federnd ausgebildet sein.
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Das Befestigungselement besteht aus Federstahl. Alternativ kann das Befestigungselement aus einem anderen geeigneten Material, zum Beispiel einem Kunststoff, bestehen. Metallische Werkstoffe haben jedoch den Vorteil, dass sie beständiger gegenüber Temperatur und sonstigen Alterungsprozessen sind als Kunststoffe.
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Vorzugsweise ist das Befestigungselement einteilig ausgebildet. Insbesondere kann das Befestigungselement aus einem Federstahl gebogen sein.
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Des Weiteren wird eine Baugruppe für eine Leuchte angegeben. Die Baugruppe weist eine wie vorher beschriebene Leiterplatte mit mindestens zwei Befestigungselementen auf. Des Weiteren weist die Baugruppe mindestens ein Trägerelement und mindestens ein optisches Element auf. Die Leiterplatte ist mittels der Befestigungselemente mit dem Trägerelement und mit dem optischen Element verbunden. Insbesondere ist die Leiterplatte zwischen dem optischen Element und dem Trägerelement angeordnet. Das Trägerelement kann beispielsweise ein Lichtträger sein. Zwischen dem Trägerelement und der Leiterplatte kann zusätzlich ein Thermoblech angeordnet sein um die Wärmeableitung zu verbessern.
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Des Weiteren wird eine Leuchte angegeben. Die Leuchte weist eine wie vorher beschriebene Baugruppe auf.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von schematischen und nicht unbedingt maßstabsgetreuen Figuren erläutert.
- 1 zeigt einen Querschnitt durch eine schematische Leiterplatte mit Befestigungselementen,
- 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Leiterplatte,
- 3 zeigt einen Querschnitt durch ein Befestigungselement,
- 4 zeigt eine Baugruppe mit einem Trägerelement, einem optischen Element und einer Leiterplatte mit Befestigungselementen.
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In 1 ist ein Querschnitt durch eine mit LEDs 2 bestückte Leiterplatte 1 gezeigt. Auf der Oberseite 4 und der Unterseite 5 der Leiterplatte sind Befestigungselemente 3 angeordnet. Die Befestigungselemente 3 sind mit der Leiterplatte 1 fest verbunden, beispielsweise mittels Lötens.
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Vorzugsweise sind auf der Ober- und Unterseite 4, 5 der Leiterplatte jeweils drei Befestigungselemente 3 in einem Randbereich der Leiterplatte 1 angeordnet. Dabei sind die Befestigungselemente 3 alternierend an gegenüberliegenden Randbereichen angeordnet, wie in 2 gezeigt. In 2 sind die Befestigungselemente 3 schematisch durch Kreise dargestellt. Die gestrichelten Kreise stellen die Befestigungselemente 3 dar, welche auf einer Oberseite 4 der Leiterplatte 1 angeordnet sind. Die Befestigungselemente 3 sind derart angeordnet, dass eine Verbindung durch alle Befestigungselemente 3, welche auf einer Seite der Leiterplatte 1 angeordnet sind, ein Dreieck bildet. Dadurch wird erreicht, dass ein weiteres Bauteil wie zum Beispiel ein optisches Element mit besonders wenigen Befestigungselementen 3 stabil befestigt werden kann. Je nach Anwendungsfall und Größe der zu befestigenden Elemente kann die Anzahl und Position der Befestigungselemente 3 variieren. Die Befestigungselemente 3 auf der Ober- und Unterseite 4, 5 der Leiterplatte 1 sind nicht direkt übereinander angeordnet, um die Leiterplatte 1 beim Anlöten der Befestigungselemente 3 nicht zu stark thermisch zu beanspruchen.
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3 zeigt einen Querschnitt durch ein Befestigungselement 3. Das Befestigungselement 3 weist eine Basisplatte 6 mit einem Grundkörper 7 und Halteelementen 8 auf. Die Halteelemente 8 sind als Federarme ausgebildet. Mittels der Basisplatte 6 kann das Befestigungselement 3 an einer Leiterplatte 1 verlötet sein. Mittels der Halteelemente 8 dann die Leiterplatte 1 mit weiteren Bauteilen zusammenhalten werden.
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4 zeigt eine Baugruppe 9. Die Baugruppe 9 weist ein optisches Element 10, ein Trägerelement 11 und eine wie in Zusammenhang mit den 1 und 2 beschriebene Leiterplatte 1 mit Befestigungselementen 3 auf. Die Leiterplatte 1 ist mittels der Befestigungselemente 3 mit dem optischen Element 10 und dem Trägerelement 11 verbunden. Die Baugruppe 9 ist zum Einbau in eine Leuchte vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leiterplatte
- 2
- LED
- 3
- Befestigungselement
- 4
- Oberseite
- 5
- Unterseite
- 6
- Basisplatte
- 7
- Grundkörper
- 8
- Halteelement
- 9
- Baugruppe
- 10
- optisches Element
- 11
- Trägerelement
