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Die Erfindung betrifft ein flexibles Platinenband auf dessen Oberfläche und/oder Unterfläche Elektronikkomponenten, insbesondere Leuchtdioden oder Sensoren befestigbar sind bzw. befestigt sind.
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Flexible Platinenbänder sind im Stand der Technik bekannt. Häufig werden solche flexiblen Platinenbänder auch einfach als flexible Platine oder flexible Leiterplatte bezeichnet. Solche flexiblen Platinen oder Platinenbänder umfassen üblicherweise eine Folie, z.B. eine Polyimid-Folie, welche die Flexibilität bereitstellt und welche mit Leiterbahnen und/oder ElektronikKomponenten versehen ist.
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Bevorzugt wird bei der Erfindung unter einem Platinenband eine solche flexible Platine verstanden, die bandförmig ausgebildet ist, insbesondere somit eine Längserstreckung aufweist, die größer ist als die senkrecht zur Längserstreckungsrichtung liegende Breite des Platinenbandes, insbesondere vielfach größer ist, bevorzugt wenigstens 10-fach größer ist.
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Durch Einsatz solcher flexiblen Platinenbänder besteht die Möglichkeit, sich zueinander bewegende Elektronikkomponenten stromleitend zu verbinden, ohne dass bei einer Bewegung die elektrische Verbindung Schaden nimmt. Des Weiteren können mit einem solchen flexiblen Platinenband Elektronikanordnungen gebildet werden, die in sich beweglich, insbesondere biegbar sind.
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Gemäß dem bisherigen Stand der Technik sind die Platinenbänder im Wesentlichen in einer einzigen Ebene erstreckt ausgebildet, sodass sich eine Beweglichkeit, insbesondere Biegbarkeit eines solchen Platinenbandes nur um solche Biegelinien ergibt, die in dieser Ebene oder parallel zu dieser liegen. Eine Verbiegung einer flexiblen Platine oder eines flexiblen Platinenbandes dieser Art um eine Biegeachse senkrecht zu dieser Ebene ist nicht zerstörungsfrei möglich und würde bei Durchführung der Biegung dazu führen, dass das Platinenband entlang seiner einen lateralen Platinenbandkante gezogen würde und entlang der gegenüberliegenden Platinenbandkante gestaucht würde, wodurch sich eine Aufwölbung des Platinenbandes aus der Ebene heraus ergeben würde, was zu einer Beeinträchtigung der auf dem Platinenband montierten Elektronikkomponenten führen würde, gegebenenfalls bis zu deren Zerstörung.
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Im Stand der Technik ist es bekannt, solche bislang nur in einer Ebene ausgebildete Platinenbänder z. B. auch in LED-Leuchten einzusetzen, in denen auf der Oberfläche eines solchen Platinenbandes Leuchtdioden angeordnet sind, beispielsweise in einem äquidistanten Abstand, wobei ein solches die Leuchtdioden tragendes flexibles Platinenband in einem flexiblen ebenso längserstreckten Gehäuse angeordnet sein kann, insbesondere in dieses eingegossen sein kann, wodurch sich eine hermetische Versiegelung ergibt.
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Eine derart flexible LED-Leuchte ist somit in gleicher Weise wie das darin eingebettete flexible Platinenband nur um solche Biegeachsen biegbar, die in oder parallel zu der Ebene des Platinenbandes orientiert sind. Durch eine Biegung einer solchen flexiblen LED-Leuchte um eine Biegeachse senkrecht zu der Platinenebene besteht die große Gefahr, die auf dem Platinenband montierten Elektronikkomponenten und das Band selbst zu zerstören, insbesondere da durch den Verguss des Bandes eine Aufwölbung desselben an der gestauchten Platinenbandkante unterbunden wird.
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Am Markt sind demnach von verschiedenen Anbietern und beispielsweise von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung unterschiedliche Varianten von flexiblen biegbaren streifenförmigen LED-Leuchten bekannt, die solche flexiblen Gehäuse aufweisen, in welcher jeweils längserstreckte Platinenbänder eingebettet sind, die jeweils für unterschiedliche Biegerichtungen konfiguriert sind.
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Insbesondere LED-Leuchten mit einem solchen flexiblen Gehäuse, in welchem ein flexibles Platinenband eingegossen ist, mit der Möglichkeit zur Biegung in zwei verschiedene, beispielsweise zueinander senkrecht stehende Achsen sind im Stand der Technik bislang nicht bekannt.
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Die Beschränkung der Biegerichtung betrifft dabei nicht nur die zuvor genannten und in der Anwendung präferierten LED-Leuchten, sondern auch jegliche anderen Elektroniken, in denen solche flexiblen Platinenbänder eingesetzt werden.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegen Erfindung ein verbessertes Platinenband bereitzustellen, dass die Möglichkeit erschließt, dieses Band um mehrere senkrecht zu deren Längserstreckungsrichtung liegende verschiedene Biegeachsen biegen zu können. Insbesondere ist es eine bevorzugte weitere Aufgabe, eine LED-Leuchte mit einem flexibel biegbaren Gehäuse bereitzustellen, in welchem durch Einsatz eines erfindungsgemäßen Platinenbandes eine Biegbarkeit um verschieden orientierte Biegeachsen, insbesondere um zwei senkrecht zueinander stehende Biegeachsen zu erschließen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein flexibles Platinenband der eingangs genannten Art in seiner Längserstreckungsrichtung in erste und zweite Flächenbereiche unterteilt ist, insbesondere die in der Längserstreckungsrichtung abwechselnd aufeinander folgen und das Platinenband weiterhin senkrecht zu seiner Längserstreckungsrichtung in einen ersten seitlichen Bandabschnitt und einen zweiten seitlichen Bandabschnitt unterteilt ist, wobei die beiden Bandabschnitte insbesondere wenn diese in derselben gemeinsamen Platinenbandebene angeordnet sind, beidseits einer gemeinsamen Längslinie angeordnet sind, wobei alle ersten Flächenbereiche im ersten seitlichen Bandabschnitt und alle zweiten Flächenbereiche im zweiten seitlichen Bandabschnitt angeordnet sind und wobei in Längserstreckungsrichtung benachbarte/aufeinander folgende erste und zweite Flächenbereiche jeweils durch einen die Längslinie kreuzenden, insbesondere senkrecht kreuzenden Verbindungsbereich verbunden sind.
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Ein solches flexibles Platinenband kann auf seiner Oberfläche und/oder Unterfläche im Prinzip beliebige Elektronikkomponenten neben den auf der Ober-/Unterfläche weiterhin ausgebildeten Leiterbahnen umfassen.
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Solche Elektronikkomponenten können z. B. Leuchtdioden oder Sensoren sein. Unter dem Begriff Leuchtdioden werden dabei nicht lediglich jeweils einzelne Leuchtdioden, sondern auch Ansammlungen von Leuchtdioden verstanden, wie beispielweise sogenannte COB- (Chip on Board) - Ausführungen, bei denen mehrere Einzelleuchtdioden auf einem gemeinsamen Trägerelement angeordnet sind. Auch solche Anordnungen bzw. Ansammlungen von Leuchtdioden werden im Sinne der Erfindung nachfolgend gemeinschaftlich als Leuchtdiode bezeichnet.
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Die Erfindung kann dabei vorsehen, dass zumindest ein Teil der ersten Flächenbereiche bevorzugt alle ersten Flächenbereiche und/oder zumindest ein Teil der zweiten Flächenbereiche, bevorzugt alle zweiten Flächenbereiche Elektronikkomponenten der eingangs genannten Art und somit insbesondere Sensoren oder bevorzugt LEDs tragen. Hierbei können solche Elektronikkomponenten auf der jeweiligen Oberfläche und/oder auch Unterfläche der benannten ersten und/oder zweiten Flächenbereiche angeordnet sein.
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Die zuvor genannte Längslinie, um die herum seitlich die seitlichen Bandabschnitte angeordnet sind, ist bevorzugt als eine gedachte Längslinie zu verstehen und nicht als eine solche, die konstruktiv beispielsweise durch Aufzeichnen auf dem Platinenband vorhanden ist, wenngleich eine solche graphische Wiedergabe einer Längslinie vorgesehen sein kann.
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Eine solche, insbesondere imaginäre Längslinie liegt innerhalb der Breite des flexiblen Platinenbandes und kann, muss jedoch nicht mittig bezogen auf die Breite des Platinenbandes verlaufen. Die Breite des Bandes wird dabei in einer Richtung betrachtet die senkrecht zur Längserstreckungsrichtung und in einer gemeinsamen Ebene sowohl der ersten als auch der zweiten Flächenbereiche liegt. Insbesondere sieht die Erfindung bevorzugt vor, dass die genannte Längslinie ausdrücklich bezogen auf die Platinenbandbreite nicht mittig, bzw. aus der Mitte versetzt verläuft.
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Ein Platinenband dieser vorgenannten erfindungsgemäßen Art erschließt die Möglichkeit, dass dieses Platinenband nicht nur um Biegelinien parallel zu der beispielsweise eingangs genannten gemeinsamen Platinenbandebene herum gebogen werden kann, sondern beispielsweise auch um Biegelinien senkrecht zu dieser genannten Platinenbandebene. Erfolgt nämlich eine Biegung um eine solche senkrecht zu der gemeinsamen Platinenbandebene liegende Biegelinie, so ergibt sich durch die Aufeinanderfolge von ersten und zweiten Flächenbereichen die z. B. bei der Betrachtung entlang der Längsrichtung des Bandes auf der linken und auf der rechten Seite des Platinenbandes angeordnet sein können, dass sich die im anfänglich zum Stand der Technik beschriebene Aufwölbung dadurch spannungsfrei an dem erfindungsgemäßen Platinenband ausbilden kann, dass sich einer der beiden ersten und zweiten Flächenbereiche aus seiner ursprünglich gemeinsamen Platinenbandebene heraus aufstellt. Ziehende Kräfte an der einen Platinenbandseite und stauchende Kräfte an der gegenüberliegenden Platinebandkante werden so wirkungsvoll abgebaut.
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Neben der Möglichkeit, dass ein Platinenband, bei denen die ersten und zweiten Flächenbereiche ursprünglich in derselben gemeinsamen Platinenbandebene angeordnet sind und sich bei einer Biegebeanspruchung in der Umgebung der Biegestelle die jeweiligen ersten oder zweiten Flächenbereiche sich aus dieser ursprünglichen gemeinsamen Platinenbandebene aufstellen, erschließt die Erfindung auch die weitere Möglichkeit, dass das Platinenband der vorbeschriebenen Art, um eine zur Längserstreckungsrichtung parallele Biegelinie über seine gesamte Längserstreckung gebogen ausgebildet wird, sodass es faktisch in seiner Längserstreckungsrichtung in erste und zweite Flächenbereiche unterteilt ist, insbesondere die wie eingangs genannt in der Längserstreckungsrichtung aufeinander abwechselnd folgen, wobei die ersten Flächenbereiche in einer ersten Ebene angeordnet sind und die zweiten Flächenbereiche in einer zweiten Ebene angeordnet sind, die zur ersten verschieden, insbesondere senkrecht orientiert ist.
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Zwischen den benachbarten ersten und zweiten Flächenbereichen, liegt ein quer, bevorzugt senkrecht zur Längserstreckungsrichtung verlaufender Verbindungsbereich, der um eben diese vorgenannte parallele Biegelinie gebogen ausgebildet ist. So weisen bevorzugt die jeweiligen ersten und zweiten Flächenbereiche in sich jeweils eine plane/ebene Ausbildung auf, in jeweils zueinander verschiedenen Ebenen mit einem lediglich gebogenen, den Übergang bildenden Verbindungsbereich zwischen diesen Flächenbereichen.
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Ein solches flexibles Platinenband ist bereits aufgrund seiner in den verschiedenen Ebenen orientierten ersten und zweiten Flächen um verschiedene senkrecht zur Längserstreckungsrichtung liegende Biegelinien biegbar, insbesondere nämlich zumindest um eine solche Biegelinie, die zur Ebene der ersten Flächenbereiche parallel liegt und weiterhin um eine solche andere Biegelinie, die zur Ebene der zweiten Flächenbereiche parallel liegt.
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Hierdurch ergibt sich, dass das erfindungsgemäße flexible Platinenband somit um mindestens zwei senkrecht zueinander stehende Biegelinien biegbar ist, wodurch sich insgesamt aufgrund der Abfolge der abwechselnden ersten und zweiten Flächenbereiche über die gesamte Länge eines solchen Platinenbandes eine im Prinzip beliebige Biegbarkeit im Raum und somit insbesondere auch eine Tordierbarkeit im Raum um die Längserstreckungsrichtung herum ergibt.
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Ein flexibles Platinenband der vorgenannten Ausbildungen kann eine grundsätzlich beliebige Länge aufweisen, es wird jedoch voraussichtlich eine lediglich fertigungstechnische Begrenzung der maximalen Platienbandlänge geben.
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Die Erfindung kann nun bevorzugt eingesetzt werden, um mit einem solchen erfindungsgemäßen Platinenband, bevorzugt mit einem solchen, bei welchem die ersten und zweiten Flächenbereiche bereits in zueinander senkrecht liegenden Ebenen angeordnet sind, eine LED-Leuchte in einem längserstreckten flexiblen Gehäuse auszubilden.
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Beispielsweise kann in einer solchen LED-Leuchte das Platinenband lediglich mit den ersten Flächen und/oder mit den zweiten Flächen innenseitig an der Gehäusewandung befestigt sein, z.B. durch Verkleben.
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Die Erfindung kann jedoch besonders bevorzugt auch vorsehen, dass ein flexibles Platinenband in der Anordnung der zueinander in senkrecht orientierten Ebenen liegenden ersten und zweiten Flächenbereichen innerhalb des Gehäuses in eine Vergussmasse eingebettet ist.
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Eine solche LED-Leuchte bildet insgesamt einen Strang mit einer Längserstreckungsrichtung, der bevorzugt senkrecht zur Längserstreckungsrichtung einen gleichbleibenden, insbesondere rechteckigen Querschnitt aufweist und bevorzugt eine Lichtemission, weiter bevorzugt gleichmäßig punktfreie Lichtemission aus wenigstens einer der längserstreckten Seiten aufweist.
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Durch die zuvor beschriebene erfindungsgemäß erzielte Flexibilität des integrierten Platinenbandes ist somit insgesamt eine derart ausgebildete LED-Leuchte mit dem gesamten flexiblen Gehäuse um mehrere unterschiedlich orientierte, insbesondere senkrecht zueinander liegende Biegelinien problemlos, d. h. ohne jeglichen Funktionalitätsverlust wiederholt biegbar, insbesondere tordierbar.
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Das Biegen des erfindungsgemäßen Platinenbandes mit zueinander senkrecht orientierten ersten und zweiten Flächenbereichen ist insoweit unproblematisch, da bei einer Biegung um zwei verschiedene zueinander senkrecht liegende Biegelinien, eine der Biegelinien immer in bzw. parallel zu einem der beiden Flächenbereiche (z.B. ersten) liegen kann und die dazu senkrecht orientierte Biegelinie immer in bzw. parallel zum jeweils anderen Flächenbereich (z.B. zweiten) orientiert sein kann. Biegungen erfolgen somit in beiden Fällen immer um solche Biegelinien, die parallel um eine in dem Platinenband konkret vorliegende Ebenenausrichtung gegeben ist.
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Die weiteren nachfolgenden Beschreibungen bevorzugter Ausführungen beziehen sich grundsätzlich auf beide eingangs beschriebene Anordnungen des erfindungsgemäßen Platinenbandes, also sowohl auf die Ausführung, bei der erste und zweite Flächenbereiche innerhalb einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, als auch auf diejenige Ausführung, bei der erste und zweite Flächenbereiche in voneinander verschiedenen insbesondere zueinander senkrechten Ebenen angeordnet sind.
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Nachfolgend beschriebene Merkmale, die an einer der Bandseiten realisiert sind, bzw. diese in Referenz nehmen, sind so zu verstehen, dass das jeweilige Merkmal gleichzeitig auch in der anderen insbesondere senkrechten Ebene bezogen auf die gegenüberliegende Bandseite realisiert ist.
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Dies ist insoweit verständlich, als dass sich die zweite benannte Ausführungsform durch einfaches Biegen der ersten Ausführungsform entlang einer zur Längserstreckungsrichtung parallelen Biegelinie ergibt, die in einer gemeinsamen Ebene der ersten Ausführungsform bzw. mit einem Abstand parallel zu dieser angeordnet ist. Z.B kann deren Projektion in die gemeinsame Platinenbandebene die vorgenannte gemeinsame Längslinie bilden.
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Die eingangs genannte gemeinsame Längslinie kann somit für den Anwender zumindest im Wesentlichen demnach diejenige Längslinie bilden, um die der Anwender das erfindungsgemäße flexible Platinenband zu biegen hat, um dieses von der ersten genannten erfindungsgemäßen Ausführungsform in die zweite zu überführen.
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Die Erfindung kann hier vorsehen, dass das flexible Platinenband aus der in die verschiedenen Ebenen gebogenen Anordnung gemäß der zweiten Ausführungsform automatisch in die gemeinsame Ebene gemäß erster Ausführungsform zurückkehrt, d. h. relaxiert, wenn die biegenden Kräfte entfallen. Bei einer solchen Ausführungsform ist es somit nötig, z. B. bei Einsatz des erfindungsgemäßen Platinenbandes in einer LED-Leuchte das erfindungsgemäße Platinenband in der gebogenen Form, in welcher die ersten und zweiten Flächenbereiche senkrecht zueinander orientiert sind zu stabilisieren, was beispielsweise durch die Befestigung der jeweiligen Flächen innenseitig an den Gehäusewänden und/oder durch einen Verguss erfolgen kann.
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Die Erfindung kann jedoch auch vorsehen, dass das flexible Platinenband der eingangs genannten Art nach Biegung um die Längslinie bzw. allgemein um eine zur Längserstreckungsrichtung parallele Biegelinie selbsttragend ist, also stabil die gebogene Form beibehält.
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In bevorzugter Ausführungsform kann die Erfindung vorsehen, dass die ersten und zweiten Flächenbereiche jeweils mit einem lateralen (=in Breitenrichtung) Abstand zu der benannten Längslinie angeordnet sind. Hierunter wird bevorzugter Weise bei der Erfindung verstanden, dass in diesem Abstandsbereich keinerlei Platinenbandmaterial vorhanden ist, der Abstandsbereich zwischen der Längslinie und dem jeweils ersten und zweiten Flächenbereich somit faktisch als eine Ausnehmung realisiert ist.
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Der gesamte laterale Abstand zwischen den Flächenbereichen, also die Summe des Abstandes vom ersten Flächenbereich zu der Längslinie und vom zweiten Flächenbereich zu der Längslinie wird bevorzugter Weise gemäß der Erfindung durch den benannten Verbindungsbereich überbrückt, der quer zur Längslinie verläuft, diese als kreuzt, insbesondere senkrecht kreuzt.
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Hierdurch wird erzielt, dass bei einem Biegen der ersten Flächenbereiche und der zweiten Flächenbereiche relativ zueinander so, dass die ersten Flächenbereiche alle in einer ersten Ebene und die zweiten Flächenbereiche alle in einer zweiten verschiedenen insbesondere dazu senkrechten Ebene liegen, ausschließlich durch Biegung der Verbindungsbereiche erfolgt, ohne dass die ersten und zweiten Flächenbereiche selbst hierfür in sich gebogen sind. Durch die jeweilige Beabstandung von der genannten Längslinie kann sicher erzielt werden, dass sich gebogene Bereiche des Verbindungsbereiches nicht bis in die genannten Flächenbereiche hineinerstrecken, sondern bereits vor dem Übergang des Verbindungsbereiches in den ersten bzw. zweiten Flächenbereich der Verbindungsbereich bereits in der jeweiligen Ebene desjenigen Flächenbereiches liegt, an den er anschließt.
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Gemäß weiterhin bevorzugter Ausführung kann es vorgesehen sein, dass die ersten Flächenbereiche in der Längserstreckungsrichtung voneinander durch erste senkrecht zur Längserstreckungsrichtung verlaufende Einschnitte voneinander separiert sind und die zweiten Flächenbereiche in der Längserstreckungsrichtung voneinander durch zweite senkrecht zur Längserstreckungsrichtung verlaufende Einschnitte voneinander separiert sind, wobei die jeweiligen ersten und zweiten Einschnitte jeweils von der seitlichen Platinenbandkante bis über die Längslinie hinweg ausgebildet sind. Ein jeweiliger Einschnitt ist somit länger als der Abstand zwischen der benannten Längslinie und der Plantinenbandkante, von der er ausgeht.
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Bei der eingangs beschriebenen Ausführungsform, bei der die ersten und zweiten Bereiche in einer gemeinsamen Ebene liegen, liegen demnach auch die ersten und zweiten Einschnitte jeweils vollständig in derselben benannten gemeinsamen Ebene.
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Bei der Ausführungsform, in welcher die ersten und zweiten Flächenbereiche jedoch in unterschiedlichen, insbesondere senkrecht zueinander stehenden Ebenen orientiert sind, ist der von einer Bandkante sich in Richtung zur Längslinie erstreckende Bereich eines jeweiligen Einschnittes in derselben Ebene derjenigen Flächenbereiche, zwischen denen der offene Anfangsbereich eines Einschnittes angeordnet ist, wobei der geschlossene innere Bereich eines Einschnittes, der wie beschrieben über die Längslinie herüberreicht, in diesem über die Längslinie herüberreichenden Endbereich in der anderen, insbesondere senkrecht dazu liegenden Ebene liegt.
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Die jeweiligen Einschnitte sind bevorzugt betrachtet von der seitlichen Platinenbandkante in Richtung zur Bandmitte in der Einschnittbreite verjüngend ausgebildet. Insbesondere der geschlossene Endbereich eines Einschnittes kann im Bereich der Längslinie in seinem Kantenverlauf gerundet ausgebildet sein. Eine solche Rundung kann eine 180°-Biegung der Kante beschreiben, die zwischen zwei parallelen Einschnitt-Kanten ausgebildet ist, am Ende des zuvor benannten verjüngenden Bereich eines jeweiligen Einschnittes.
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Die jeweiligen ersten und zweiten Flächenbereiche weisen jeweils für sich eine bestimmte Länge in der Längserstreckungsrichtung des Platinenbandes auf.
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Dabei kann die Erfindung vorsehen, dass alle ersten Flächenbereiche jeweils immer eine feste Länge aufweisen, ebenso wie alle zweiten Flächenbereiche eine feste Länge aufweisen können.
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Eine erfindungsgemäß bevorzugte Ausführungsform kann aber auch vorsehen, dass einer der Flächenbereiche, insbesondere der hier benannte erste Flächenbereich in der Längserstreckungsrichtung unterschiedliche Längen haben kann. Insbesondere kann ein solcher Flächenbereich eine erste und eine zweite Länge in der Längserstreckungsrichtung haben und in diesen unterschiedlichen Längen in der Längserstreckungsrichtung aufeinander folgend angeordnet sein.
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So kann z. B. bei Betrachtung nur einer der Bandseiten auf einen ersten Flächenbereich einer größeren Länge separiert durch einen ersten Einschnitt wenigstens ein oder mehrere erste Flächenbereiche einer zweiten kürzeren Länge folgen. Insbesondere wenn einer der Flächenbereiche wie jeweils der erste Flächenbereich entlang des Bandes unterschiedliche Längen haben kann, haben in gleicherweise die Einschnitte, insbesondere die zweiten Einschnitte zwischen den zweiten Flächenbereichen auf der anderen Bandseite unterschiedliche Einschnittbreiten, insbesondere sofern die Verbindungsbereiche zwischen den Flächenbereichen in der Längserstreckungsrichtung immer gleich lang ausgebildet sind.
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Bevorzugt ist es weiterhin vorgesehen, dass die Verbindungsbereiche, insbesondere die gebogenen Verbindungsbereiche die benachbarten ersten und zweiten Flächenbereiche an ihren jeweiligen in der Längserstreckungsrichtung liegenden Endbereichen verbinden, insbesondere die sich lateral gegenüber liegen.
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Betrachtet in der Längserstreckungsrichtung haben somit die auf beiden Seiten des erfindungsgemäßen Platinenbandes liegenden ersten und zweiten Flächenbereiche an ihren beiden Enden jeweils eine Überdeckung, welche der Breite des Verbindungsbereiches zwischen diesen Flächenbereichen entspricht.
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Die Erfindung kann vorsehen, dass eine elektrische Kontaktierung beispielsweise zur Stromversorgung der elektronischen Komponenten auf dem Platinenband, sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite des Platinenbandes bzw. der jeweiligen Flächenbereiche vorgenommen werden kann.
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Bevorzugt wird unter der Oberseite diejenige Seite eines Flächenbereiches verstanden, auf welcher aktive elektronische Komponenten angeordnet sind, wie also beispielsweise Leuchtdioden oder Sensoren. Die Oberseite ist demnach diejenige Seite eines Flächenbereiches, von der ausgehend eine Leuchtdiode ihr Licht nach außen hin abstrahlt oder ein Sensor die Umgebung erfasst. Die Unterseite ist die gegenüberliegende Seite eines solchen Flächenbereiches.
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Bevorzugt sieht die Erfindung vor, dass eine elektrische Kontaktierung ausschließlich auf der Unterseite nur eines der beiden Flächenbereiche, insbesondere hier des ersten Flächenbereiches vorgesehen ist. Insbesondere ist dies der Fall, wenn erfindungsgemäß es weiterhin vorgesehen ist, dass nur auf den ersten Flächenbereichen aktive elektronische Komponenten, wie z. B. lichtabstrahlende Leuchtdioden angeordnet sind.
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In einer Ausführungsform dieser Art tragen beispielsweise die zweiten Flächenbereiche keine weiteren aktiven elektronischen Komponenten insbesondere keine Leuchtdioden, sind somit bezogen auf die elektrische Funktionalität passiv und tragen bei dieser Ausführung im Wesentlichen nur dazu bei, um die erfindungsgemäße Biegbarkeit zu realisieren.
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Insbesondere wenn die zweiten Flächenbereiche keine aktiven elektronischen Komponenten trägen, bevorzugt nur Leiterbahnen aufweisen, kann es die Erfindung vorsehen, dass jeder zweite Flächenbereich in der Fläche kleiner ist als die ersten Flächenbereiche.
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Die Erfindung kann selbstverständlich auch vorsehen, dass sowohl auf den ersten als auch auf den zweiten Flächenbereichen aktive elektronische Komponenten, wie z. B. Leuchtdioden oder auch sonstige Sensoren angeordnet sind.
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Bei einer Bestückung zumindest (oder nur) der ersten Flächenbereiche mit Elektronikkomponenten, wie beispielsweise Leuchtdioden oder anderen aktiven Elementen oder beispielsweise Sensoren, sieht es die Erfindung bevorzugt vor, dass die zweiten Flächenbereiche aus der Ebene der ersten Flächenbereiche (also aus der ersten Ausführungsform des Platinenbandes) um einen Winkel α in die Richtung zu der die Elektronikkomponenten tragenden Oberfläche der ersten Flächenbereiche gebogen ist (um die zweite Ausführung des Platinenbandes zu erzielen). Die ersten und zweiten Flächenbereiche schließen somit den vorbenannten Winkel ein, wobei in dem eingeschlossenen Winkelbereich die Elektronikkomponenten zumindest der ersten Flächenbereiche angeordnet sind und ggfs. auch solche auf den zweiten Flächenbereichen
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Auf einem Platinenband der erfindungsgemäßen Art sind neben den Elektronikkomponenten auch Leiterbahnen, beispielsweise als metallisierte Flächenbereiche, d. h. elektrisch leitfähige Bereiche vorgesehen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann weiterhin auch vorsehen, dass das Platinenband auf der Oberseite und auf der Unterseite in zwei seitlich nebeneinander liegende, elektrisch leitfähige Bereiche unterteilt ist, die sich jeweils entlang der gesamten Länge des Platinenbandes erstrecken und die auf der Oberseite und Unterseite jeweils durch einen Isolationsbereich getrennt sind, bevorzugt, wobei der Isolationsbereich wellenförmig/mäanderförmig durch die ersten Flächenbereiche, die Verbindungsbereiche und die zweiten Flächenbereiche geführt ist. Hierdurch besteht die Möglichkeit, die beiden zum Betrieb eines solchen Platinenbandes benötigten Potentiale jeweils entlang der gesamten Länge des Platinenbandes zu führen.
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Eine besonders bevorzugte Ausführung kann hier vorsehen, dass in einem Flächenbereich, z. B. dem ersten, sich auf dessen Oberseite und Unterseite elektrisch leitfähige Bereiche gegenüberliegen, die verschiedenes elektrisches Potential führen und in dem anderen Flächenbereich, z. B. einem zweiten, sich auf dessen Oberseite und Unterseite elektrisch leitfähige Bereiche gegenüberliegen, die gleiches elektrisches Potential führen. Diese Anordnung kann bzgl. der ersten und zweiten Flächenbereiche auch genau umgekehrt sein.
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Damit weist eine laterale Seite des gesamten Platinenbandes nur ein Potential auf, wohingegen die andere Seite des gesamten Platinenbandes beide Potentiale aufweist. Zwischen Ober- und Unterseite des Platindenbandes bzw. Ober- und Unterseite eines jeweiligen ersten oder zweiten Flächenbereiches können Durchkontaktierungen, sogenannte Vias vorgesehen sein.
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Eine konstruktiv bevorzugte Weiterbildung kann darüber hinaus vorsehen, dass die lateral außenliegenden Bereiche der seitlichen Platinenbandkante, die längserstreckt sind im Übergangsbereich zu den Einschnitten gerundet in diese Einschnitte übergehen und/oder dass die Einschnitte am jeweiligen geschlossenen Einschnittende gerundet ausgebildet sind. Durch diese Rundung an der Außenkontur werden spitze Winkel vermieden, somit Kerbkräfte reduziert und das erfindungsgemäße Platinenband kann durch seine mehrfachen Richtungsänderungen der äußeren Bandkante nicht einreißen.
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Weiterhin kann die Erfindung vorsehen, dass das erfindungsgemäße Platinenband über seine Längserstreckungsrichtung hinweg eine Vielzahl hintereinander liegende autarke elektronische Einheiten umfasst, insbesondere die in Parallelschaltungen spannungsversorgt sind, weiter bevorzugt wobei jede autarke Einheit jeweils wenigstens zwei erste und zwei zweite Flächenbereiche umfasst und zwischen je zwei autarken Einheiten ein Trennbereich vorgesehen ist, an dem das Platinenband senkrecht zur Längserstreckung zertrennbar ist, unter Beibehaltung der Funktion der beidseits der Trennstelle liegenden Einheiten.
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Hierdurch wird erzielt, dass ein Platinenband oder auch beispielsweise die in der Anwendung bevorzugte LED-Leuchte, die ein solches Platinenband in einem flexiblen Gehäuse beispielsweise in einer eingegossenen Ausführung umfasst, an mehrfachen Trennstellen die jeweils um die Länge einer autarken Eeinheit separiert sind, aufgetrennt werden kann.
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So kann nicht nur ein Platinenband sondern auch gegebenenfalls eine damit ausgebildete LED-Leuchte oder auch sonstiges elektrisches Gerät grundsätzlich endlos, abgesehen von fertigungstechnisch begrenzten Längen, hergestellt werden, um so dann erst nach der Herstellung die Ablängung auf eine gewünschte anwendungsbezogene Länge vorzunehmen an der dafür vorgesehenen Trennstelle.
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Bevorzugte Ausführungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figuren beschrieben.
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Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Platinenband mit einer Längserstreckungsrichtung L, das z. B. ausgebildet ist, aus einer flexiblen Trägerfolie, z. B. aus Polyimid, welches bevorzugt auf beiden Seiten zumindest mit Leiterbahnen und/oder zumindest einseitig mit elektronischen Komponenten K versehen ist, hier z.B. mit Leuchtdioden.
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Die hier beschriebene Ausführung zeigt, dass in der Längserstreckungsrichtung L das Platinenband in erste Flächenbereiche F1 und zweite Flächenbereiche F2 unterteilt ist, die in der Längserstreckungsrichtung abwechselnd aufeinanderfolgen, wobei die ersten Flächenbereiche F1 in einem ersten seitlichen Bandabschnitt SB1 und die zweiten Flächenbereiche F2 einem zweiten seitlichen Bandabschnitt SB2 angeordnet ist. Die beiden seitlichen Bandabschnitte SB1 und SB2 sind durch eine Längslinie LL voneinander getrennt, liegen also beidseits dieser insbesondere imaginären und hier gestrichelt dargestellten Linie, sodass diese Linie die Grenze zwischen den beiden benannten seitlichen Bandabschnitten SB1 und SB2 repräsentiert.
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Jeder erste Flächenbereich F1 ist mit einem in der Längserstreckungsrichtung nachfolgenden zweiten Flächenbereich F2 durch einen Verbindungsbereich V elektrisch leitfähig verbunden, wobei sich der Verbindungsbereich V quer über die Längslinie LL herübererstreckt, insbesondere die Längslinie LL unter einem beliebigen Winkel und bevorzugt senkrecht kreuzt. Der Verbindungsbereich V ist somit mit seiner mittleren Erstreckungsrichtung zumindest immer nicht parallel zur Längslinie L und bevorzugt senkrecht.
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In der Längserstreckungsrichtung L sind die ersten Flächenbereiche F1 auf ihrer Bandseite SB1 jeweils durch erste Einschnitte E1 voneinander separiert und die zweiten Flächenbereiche F2 auf ihrer Bandseite SB2 jeweils durch zweite Einschnitte E2 voneinander separiert, wobei sich ein jeweiliger Einschnitt E1 oder E2 von der seitlichen Platinenbandkante PBK in Richtung zum Bandinneren bis über die Längslinie LL hinweg, also über diese hinausgehend erstreckt. Ein jeweiliger Einschnitt E1, E2 beginnt somit mit seinem offenen Bereich an der Platinenbandkante PBK, erstreckt sich in Richtung zur Längslinie bis über diese hinweg, sodass er ausgehend von einem Seitenbereich, z.B. SB1, bis in den anderen Seitenbereich, z.B. SB2, hineinerstreckt ist.
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Sowohl die ersten Flächenbereiche F1 als auch die zweiten Flächenbereiche F2 weisen einen Abstand A zur Längslinie LL auf, was bedeutet, dass in diesem Abstandsbereich A kein Platinenbandmaterial, insbesondere also keine Trägerfolie wie z. B. Polyimid angeordnet ist. Dies bedeutet, dass insgesamt das erfindungsgemäße Platinenband in der Längserstreckungsrichtung L eine wellenförmige, insbesondere mäanderförmige Erstreckung aufweist, wobei das Platinenband mit den Flächenbereichen F1 und F2 jeweils mit einem Abstand A beidseits der Längslinie LL geführt ist und diese ausschließlich in den Verbindungsbereichen kreuzt. Der Abstand A kann beidseits der Längslinie LL gleich aber auch unterschiedlich sein.
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In der bevorzugten Anwendung ist es vorgesehen, dass das Platinenband als elektrische Komponenten K z. B. Leuchtdioden trägt, sodass die Erfindung einen sogenannten LED-Streifen darstellen kann. Neben den Leuchtdioden können als elektronische Komponenten noch solche auf dem ersten und/oder zweiten Flöächenbereich angeordnet sein, die zum Betrieb der Leuchtdioden benötigt werden, z.B. Konstantstrom- oder Konstandspannungsquellen.
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Bei dem dargestellten Platinenband in der 1 sind die Flächenbereiche F1 und die Flächenbereiche F2 in einer gemeinsamen Ebene, hier der Papierebene, angeordnet. Nichtsdestotrotz ergibt sich eine Biegbarkeit des hier dargestellten Platinenbandes sowohl um eine Biegelinie die in der Papierebene liegt, als auch um eine Biegelinie die senkrecht zur Papierebene und senkrecht zur Längslinie LL liegt.
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Bei einer derart vorgenommenen Biegung um eine Biegelinie senkrecht zur Papierebene können die ziehenden und stauchenden Kräfte an den gegenüberliegenden Platinenbandkanten PBK dadurch vermieden oder zumindest reduziert werden, dass sich die Flächenbereiche F1 und F2 entweder beide aus ihrer gemeinsamen Ebene oder zumindest einer der beiden Flächenbereiche gegenüber dem anderen Flächenbereich aus der gemeinsamen Ebene heraus aufstellt.
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Das Platinenband der 1 kann aber auch nur als Vorstufe zur Ausführung der 2 und 3 verstanden werden.
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Die 2 und 3 zeigen in unterschiedlichen Ansichten eine erfindungsgemäße Variante des Platinenbandes, hier beispielsweise mit LEDs als Komponenten K auf den ersten Flächenbereichen F1, bei denen die Flächenbereiche F1 in einer ersten Ebene und die Flächenbereiche F2 in einer zweiten dazu senkrechten Ebene angeordnet sind. Die Flächenbereiche F2 sind in der Fläche jeweils kleiner als jeder der ersten Flächenbereiche, insbesondre die für sich verschiedenen Größen haben.
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Die Verbindungsbereiche V über welche die beiden Flächenbereiche F1, F2 ineinander übergehen, weisen eine Biegung auf, der dem Winkelabstand der beiden Ebenen der Flächenbereiche F1 und F2, nämlich dem Winkel α entspricht. Die konkrete Biegelinie BL kann hier in einem Abstand zu den Ebenen der Flächenbereiche F1 und F2 angeordnet sein, wohingegen die Längslinie LL innerhalb des Platinenbandmaterials, insbesondere der Polyimidfolie liegen kann, wie es in der 2 angedeutet ist.
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Erkennbar ist, besonders mit Bezug auf die 2, dass die jeweiligen Flächenbereiche F1 und F2 in sich vollständig plan, jedoch in unterschiedlichen zueinander senkrechten Ebenen angeordnet sind, wobei die Biegung des Platinenbandes ausschließlich in den die Flächenbereiche F1, F2 verbindenden Verbindungsbereichen V realisiert ist.
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Gemäß 2 ist der Flächenbereich F2 aus der ursprünglich gemeinsamen Ebene E mit dem Flächenbereich F1 in Richtung zur Oberfläche O bzw. zu den elektronischen Komponenten K aufgestellt, die auf dem Flächenbereich F1 angeordnet sind.
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Die hier beschriebene Ausführung gemäß den 2 und 3 hat den Vorteil, dass das Platinenband in der derart vorgebogenen Konfiguration, bei der die Flächenbereiche F1 und F2 in zueinander senkrechten Ebene liegen, mehrfach, insbesondere in jedem der Flächenbereiche F1, F2 um eine Biegelinie gebogen werden kann, nämlich jeweils problemlos und zerstörungsfrei um eine solche Biegelinie, die in oder parallel in dem jeweiligen Flächenbereich liegt.
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Wie in 3 visualisiert, ergeben sich somit z. B. weitere Biegelinien BL2 und BL3 die jeweils in bzw. parallel zur Ebene eines der Flächenbereiche orientiert sind und um die herum der jeweilige Flächenbereich zerstörungsfrei gebogen werden kann. Insgesamt kann demnach durch die Abfolge der Vielzahl von ersten und zweiten Flächenbereichen F1 und F2 das erfindungsgemäße Platinenband nahezu beliebig im Raum gebogen werden, ohne dass eine mechanische Überbeanspruchung einer realisierten Leiterbahn oder einer elektronischen Komponente vorliegt.
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Ein solches Platinenband gemäß 3 bzw. in der Schnittdarstellung gemäß 2 kann z. B. in einem Gehäuse angeordnet sein, wobei die Flächenbereiche F1 und F2 jeweils parallel zu einem Gehäusewandbereich liegen. Z. B. kann ein solches Platinenband in einem Gehäuse vergossen angeordnet sein.
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Die 1 visualisiert weiterhin auch eine Ausführung, die ebenso jedoch nicht visualisiert bei den Ausführungen der 2 und 3 realisiert sein kann. Beispielsweise ist dies der Fall, wenn das gebogene Platinenband der 2/3 durch Biegung der Verbindungsbereich um eine Biegelinie BL aus dem Blatinenband der 1 hervorgeht.
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1 zeigt, dass das Platinenband in seitlicher Richtung, also senkrecht zur Längserstreckungsrichtung, nicht nur in die seitlichen Bandbereiche SB1 und SB2 unterteilt ist, sondern unabhängig von dieser Unterteilung noch eine weitere elektrische Unterteilung in leitende Bereiche LB1 und LB2 vorgenommen ist.
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Diese leitenden Bereiche können jeweils flächige Metallisierung darstellen, die durch einen Isolationsbereich I, beispielsweise linienförmiger und mäanderförmiger Art voneinander getrennt sind. Die leitenden Bereiche LB1 und LB2 können je nach der betrachteten Seite (Oberseite oder Unterseite) des Platinenbandes entweder beide das gleiche Potential oder auch verschiedenes Potential haben.
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Eine solcher Unterteilung in die leitfähigen Bereiche LB1 und LB2 ist erfindungsgemäß sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite des Platinenbandes vorgesehen, wobei in einem bestimmten Flächenbereich z. B. im ersten Flächenbereich sich auf der Oberseite und Unterseite elektrisch leitfähige Bereiche gegenüberliegen, die verschiedenes elektrisches Potential führen und in einem anderen, hier beispielsweise dem zweiten Flächenbereich F2 sich auf der Oberseite und Unterseite elektrisch leitfähige Bereiche gegenüberliegen, die gleiches Potential führen. So kann hierdurch erzielt werden, dass bei der hier gezeigten Ausführung die elektronischen Komponenten K, die in einem ersten Flächenbereich F1 angeordnet sind über die Potentialdifferenz betrieben werden, die sich zwischen der Oberseite und Unterseite dieses Flächenbereiches F1 ergibt.
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Die insgesamt gezeigten Ausführungen visualisieren auch, dass die jeweiligen Einschnitte E1 und E2 zwischen den jeweils gleichen Flächenbereichen, also zwischen den jeweiligen ersten oder zwischen den jeweiligen Flächenbereichen zunächst von der Platinenbandkante PBK ausgehenden, sich nach innen erstrecken und dabei einen sich verjüngenden Bereich haben, der sodann in einen mit gleichmäßiger Breite sich erstreckenden Bereich übergeht, der nach Übertritt über die Längslinie LL in einem gerundeten Bereich endet.
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Insbesondere weisen hierdurch sämtliche Kantenbereiche der Platinenbandkante PBK die insgesamt und auf beiden Seitenbereichen SB1 / SB2 jeweils mäanderförmig geführt ist an allen Bereichen in denen die Platinenbandkante eine Winkeländerung um mehr als 45° in ihrer Erstreckung vollzieht, eine gerundete Führung auf, dass Kerbkräfte reduziert sind und das Platinenband somit nicht zum Reißen bei einer Biegebeanspruchung neigt.
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Die 4 zeigen in verschiedenen Ansichten eine LED-Leuchte, in der ein erfindungsgemäßes Platinenband zum Einsatz kommt. Die Leuchte umfasst ein U-förmiges Gehäuse G mit zwei sich gegenüberliegenden Schenkeln G1 und G2 die sich von einem Boden G3 nach oben wegerstrecken. 4D zeigt lediglich den Schenkel G1 zwecks besserer Erkennbarkeit des Platinenbandes.
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Das Platinenband weist eine gebogene Form auf, wie sie zu den 2 und 3 erläutert wurde, mit all den zu diesen Figuren benannten Merkmalen.
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4 verdeutlicht, dass die Flächenbereiche F1 auf dem Boden G3 des Gehäuses G aufliegen, insbesondere dort befestigt sind, z.B. durch Verkleben. Die dazu unter 90 Grad angeordneten Flächenbereiche F2 liegen an einem der Schenkel an, hier am Schenkel G1. Insbesondere können die Flächenbereich F2 an dem Schenkel G1 befestigt sein, z.B. durch Verkleben.
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Die auf den Flächenbereichen F1 befindlichen elektronischen Komponenten K, wie z.B. Leuchtdioden weisen in das Innere des Gehäuses G, insbesondere Leuchtdioden strahlen somit ihr Licht in das innere Volumen der Leuchte ab, also in den Bereich zwischen die Schenkel G1/G2.
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Die 4 zeigen das Gehäuse der Leuchte in einem unvergossenen Zustand.
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5 zeigt eine Querschnittszeichnung einer Leuchte die mit Vergussmasse aufgefüllt ist, die sodann auch das Gehäuse G mit der oberen Oberfläche G4 verschließt und eine Lichtaustrittsfläche bildet. Die Vergussmass kann zumindest zum Teil opak ausgebildet sein, um das Licht zu streuen und in der Lichtaustrittsfläche G4 eine homogene Lichtabstrahlung zu erzeugen, in welcher die einzelnen Leuchtdioden nicht mehr als einzelne Lichtquellen aufgelöst werden können. Das Gehäuse G kann durch den Verguß hermetisch verschlossen werden.
