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Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ein Befestigungselement zum Befestigen von LED-Leuchtstreifen in Nuten. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Metallprofil mit einer Nut und einem darin angeordneten LED-Leuchtstreifen sowie eine Sonnenschutzanlage, in welcher ein derartiges Profil zu Beleuchtungszwecken zum Einsatz kommt.
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Bekannt ist es zum Beispiel aus der
WO 14/063038 A2 , dass ein LED-Streifen in eine Nut eingelegt wird, die anschließend mit einer transparenten Abdeckung verschlossen wird. Unter einer Nut im Sinne dieser Anmeldung wird im Übrigen auch eine geschlitzte oder einseitig offene Kammer eines Profils verstanden und nicht nur ein in volles Material eingearbeiteter Kanal. Ähnlich Lösungen sind aus der
BE 10 16 946 AD, der
EP 2 749 709 A1 oder der
EP 916 781 A1 bekannt. Unter LED-Leuchtstreifen können dabei die bandartigen, flexiblen Leiterplatten unmittelbar oder auch mit Silikon oder Kunststoffen vergossene LED-Leuchtstreifen verstanden werden, die eine leistenartige Ausbildung haben können.
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Nachteilig bei allen Lösungen ist, dass immer zunächst der LED-Leuchtstreifen in der Nut montiert werden muss und anschließend, zumindest bei einer optisch ansprechenden Gestaltung die Nut mit der Blendenleiste verschlossen werden muss.
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Problematisch ist hierbei auch, dass die LED-Leuchtstreifen äußerst ungenaue Abmessungen haben und erhebliche Maßabweichungen aufweisen können. Dies erschwert bei einer Unterschreitung des erwarteten Maßes eine exakte Positionierung in der Nut, die zu optisch sehr störenden Schlagschatten führen kann, während bei einer Überschreitung die Montage unter Umständen gar keine Montage mehr möglich ist, insbesondere wenn ein leistenförmiger LED-Leuchtstreifen über seine gesamte Länge in eine hinterschnittene Kedernut eingezogen werden muss. Es kann auch immer nur eine bestimmte Größe von LED-Leuchtstreifen eingesetzt werden, für die die Abmessung der Aufnahme in der Nut geeignet ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Befestigungselement zu schaffen, dass eine einfachere und exakte Montage eines LED-Leuchtstreifens in einer Nut ermöglicht.
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Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 10. Die Ansprüche 11 bis 15 geben Metallprofile mit einem erfindungsgemäßen Befestigungselement an, während Anspruch 16 eine Sonnenschutzanlage mit einem solchen Metallprofil zum Gegenstand hat.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Befestigungselement als Profilelement ausgebildet ist, das sich ein- oder mehrteilig im Wesentlichen über die Länge des LED-Leuchtstreifens erstreckt, wobei das Profilelement erste Befestigungsmittel zum Befestigen des Profilelements in der Nut und zweite Befestigungsmittel aufweist, die eine elastisch nachgiebige Aufnahme für den LED-Leuchtstreifen bilden.
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Durch die doppelt ausgebildeten Befestigungsmittel ist es möglich, zunächst den LED-Leuchtstreifen an dem Befestigungselement festzulegen, wobei die elastisch nachgiebige Ausbildung der Aufnahme Maßtoleranzen der Leuchtstreifen ausgleichen kann. Anschließend wird das Befestigungselement im Verbund mit dem LED-Leuchtstreifen in der Nut montiert, wobei eine exakte Positionierung des LED-Leuchtstreifens in der Nut durch die definiert zueinander liegenden Befestigungselemente erreicht wird.
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Während es grundsätzlich möglich ist, einen beispielsweise durch eine Vergussmasse bereits geschützten LED-Leuchtstreifen in der Nut ohne weitere Maßnahmen anzubringen, ist es zur Erzielung einer besseren optischen Wirkung und zum Schutz des LED-Leuchtstreifens vor Verschmutzung bevorzugt, dass das Befestigungselement einen lichtdurchlässigen Abdeckteil zum Verschließen der Nut aufweist. Das Abdeckteil kann transparent oder opak ausgeführt sein, wobei selbstverständlich auch bestimmte Farbgebung umgesetzt sein können.
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Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen die ersten und/oder zweiten Befestigungsmittel an dem Abdeckteil angeformt sind. Beispielsweise können die Befestigungsprofile dann sogar einstückig kostengünstig als Kunststoffextrusionsprofil hergestellt werden, wenn die ersten und zweiten Befestigungsmittel einstückige Bestandteile des Befestigungselements sind. Das Profil wird dann in der gewünschten Länge von einem Strang abgelängt. Die Befestigungsmittel verlaufen dann in der Regel über die gesamte Länge des Befestigungselements, was wegen der großflächigen Wirkung durchaus einen weiteren Vorteil darstellen kann.
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Dabei sind die ersten und/oder zweiten Befestigungsmittel vorzugsweise als Klemm- und/oder Rastelemente ausgeführt sind.
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Beispielsweise können die ersten Befestigungsmittel federnde Rastmittel zum Einschnappen hinter Vorsprüngen an seitlichen Nutflanken aufweisen. Eine derartige Federwirkung lässt sich auch bei einem elastischen Kunststoff ohne weiteres erreichen, wobei auch eine entsprechende Profilform der Nutflanken in der Regel keinen besonderen Herstellungsaufwand bedeutet.
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Eine bevorzugte konstruktive Weiterbildung kann vorsehen, dass die ersten Befestigungsmittel zwei beabstandete, elastisch nachgiebige Schenkel aufweisen, die an dem Abdeckteil angebracht oder angeformt sind. Auch diese Lösung lässt sich im Wege der Kunststoffextrusion ohne weiteres realisieren
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, die zweiten Befestigungsmittel zwischen den beiden Schenkeln der ersten Befestigungsmittel anzuordnen und dort die Aufnahme zu bilden. Damit liegt die Aufnahme unter optimaler Raumnutzung zwischen den ohnehin vorzusehenden Schenkeln.
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Besonders vorteilhaft ist es, die zweiten Befestigungsmittel als federnde Laschen auszubilden, die an den dem Abdeckteil abgewandten Enden der Schenkel oder an dem Abdeckteil angebracht oder angeformt sind. Damit wird ohne weitere Federelemente die elastisch aufweitbare Aufnahme geschaffen. Die Federlaschen verklemmen die LED-Leuchtleiste zwischen sich, wobei sie beim Einsatz einer breiteren Leiste federnd ausweichen können.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des Befestigungselements kann vorsehen, dass an den Innenseiten der Laschen der zweiten Befestigungsmittel punkt- oder linienförmige Vorsprünge vorgesehen sind. Diese behindern zwar nicht das Einstecken der Leiste zwischen die Federlaschen, verhindern aber durch ein Verhaken mit den Kanten des Leuchtstreifens, dass dieser nach dem Einstecken verrutschen kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweiten Befestigungsmittel (40) Hinterschneidungen aufweisen, hinter die die LED-Leuchtstreifen einrastbar sind. Durch die Hinterschneidungen wird ein formschlüssiger Halt der LED-Leuchtstreifen an den weiten Befestigungsmitteln erreicht. Die Hinterschneidung kann durch einen Absatz z.B. in den Federlaschen, durch eine entsprechend Kurvenkrümmung ohne ausgeprägten Absatz oder auch durch eine weiche Beschichtung erreicht werden, mit welcher mit dem LED-Leuchtstreifen durch Verzahnungseffekte und/oder durch eine Erhöhung der Haftreibung eine erhöhte Haltekraft gegen Herausziehen aufgebaut wird.
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Der Einschub der LED-Leuchtstreifens in die Aufnahme wird vorzugsweise dadurch begrenzt, dass die Unterseite des Abdeckteils als Anlage für einen LED-Leuchtstreifen ausgebildet ist.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Metallprofil mit wenigstens einer Längsnut, in der ein Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem daran gehaltenen LED-Leuchtstreifen angeordnet ist. Ein derartig aufgewertetes Metallprofil kann zu Beleuchtungszwecken in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden und beispielsweise als Bauteil einer Sonnenschutzanlage ausgebildet sein.
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Das Metallprofil weist zur Ausbildung einer Rastverbindung mit dem Befestigungselement vorzugsweise an wenigstens einer Seitenwandung der Nut einen oder mehrere Vorsprünge auf, hinter denen die ersten Befestigungsmittel des Befestigungselement verrastet sind. Insbesondere bei einem als Strangpressprofil ausgebildeten Metallprofil lassen sich die Vorsprünge leicht über die gesamte Länge durchgängig ausbilden, so dass sie großflächig mit den ersten Befestigungsmitteln zusammenwirken können.
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Die Vorsprünge können bei einer bevorzugten Ausführungsform des Metallprofils dazu dienen, dass das Abdeckteil auf den beidseitig ausgebildeten Vorsprüngen der Nut aufliegt, wobei vorzugsweise das Abdeckteil die Nut bündig verschließt.
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Als Anwendungsbeispiel soll an dieser Stelle eine Sonnenschutzanlage mit einem erfindungsgemäßen Metallprofil hervorgehoben werden.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
- 1 einen Querschnitt durch ein Strangpressprofil mit einem in einer Nut befestigten LED-Leuchtstreifen nach dem Stand der Technik;
- 2 einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform eines Strangpressprofils nach dem Stand der Technik;
- 3 einen Teil-Querschnitt einer erfindungsgemäßen Lösung eines Strangpressprofils mit einem Befestigungselement und einem darin gehaltenen LED-Leuchtstreifen;
- 4 einen Teil-Querschnitt des Strangpressprofils und Befestigungselements nach 3 mit einem größer dimensionierten LED-Leuchtstreifen;
- 5 einen Querschnitt des gesamten Strangpressprofils mit einem mittels eines Befestigungselements in einer Nut gehaltenen LED-Leuchtstreifen entsprechend 3;
- 6 bis 11 Querschnitte von weiteren Ausführungsformen von Befestigungselementen.
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In 1 und 2 werden zunächst zwei Lösungen vorgestellt, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. In 1 ist als Beispiel für ein Metallprofil ein Strangpressprofil 110 gezeigt, das eine exakt bemaßte Nut 112 als Aufnahme für einen LED-Leuchtstreifen 114 besitzt. Der eingesetzte LED-Leuchtstreifen 114 ist in der Weise beschaffen, dass ein mit den eigentlichen LEDs bestücktes Leiterband mit transparentem Silikon ummantelt ist, so dass der Leuchtstreifen insgesamt flexibel ist (nicht im Detail dargestellt). Ein mit dem Strangpressprofil 110 verrastetes Abdeckprofil 116, das aus einem transparenten bzw. opaken Kunststoff besteht, sicherte den Leuchtstreifen 114 in seiner Aufnahme 112. Problematisch ist, dass bei kleinsten Maßabweichungen der Leuchtstreifen nicht mehr montierbar ist, da er entweder nicht mehr in die Aufnahme passt und dann bei gewaltsamem Einpressen deformiert oder beschädigt wird oder bei einer Maßunterschreitung nicht mehr definiert in der Aufnahme gehalten ist. In diesem Fall kommt es zu einer fehlerhaften Lichtabstrahlung.
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Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist in einem Strangpressprofil 210 eine hinterschnittene Nut 212 ausgebildet, die einen deutlich größeren Querschnitt als der darin angeordnete LED-Leuchtstreifen 214 aufweist. Gleichwohl ist aber der Öffnungsschlitz 215 schmäler ausgeführt als der LED-Leuchtstreifen 214. Dies sorgt dafür, dass der Leuchtstreifen nicht aus der Nut 212 herausgelangen kann, macht es aber erforderlich, den LED-Leuchtstreifen 214 in der Art eines Keders in die Nut 212 vom stirnseitigen Ende her einzuziehen. Dennoch ergibt sich kein definierter Halt in der Nut 212, so dass die Lichtabstrahlung beeinträchtigt ist. Auch hier machen sich Maßabweichungen dadurch bemerkbar, dass die Montage bei Maßüberschreitung erschwert wird oder bei Maßunterschreitung die Präzision der Anordnung des LED-Leuchtstreifens 214 in der Nut 212 weiter verschlechtert wird. Das in der Regel noch abschließend anzubringende Abdeckprofil ist bei der Ausführungsform nach 2 nicht gezeigt.
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In 3 bis 5 ist eine erfindungsgemäße Lösung gezeigt, bei welcher in einer Nut 12 eines Strangpressprofils 10 ein LED-Leuchtstreifen 13 (3) bzw. 14 (4) mit Hilfe eines Befestigungselements 18 befestigt ist. Die Nut 12 ist durch zwei seitliche Vorsprünge 20 mit einer Hinterschneidung ausgebildet, wobei die Vorsprünge 20 über die gesamte Länge des Strangpressprofils 10 mit einem Abstand von der Öffnung der Nut 12 und mit einem Abstand vom Boden der Nut 12 angeordnet sind. Die übrige Formgebung des Strangpressprofils ist durch seinen Einsatzzweck als Endprofil am Behangende einer Sonnenschutzanlage (nicht gezeigt) bestimmt, die aber nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
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Das Befestigungselement 18 ist als Kunststoffextrusionsprofil aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff hergestellt. Es sind auch co-extrudierte Profilausführungen möglich, die nur im Bereich eines Abdeckteils 16 lichtdurchlässig sind. Der Einsatz völlig transparenter, aber auch opaker und/oder eingefärbter Kunststoffe ist möglich. Die Außenseite des Abdeckteils 16 kann eine linsenartige Ausprägung zur Lichtlenkung aufweisen, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel aber nicht realisiert ist.
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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegt das Abdeckteil 16 mit seitlichen Auflagestellen 22 auf den Oberseiten 24 der Vorsprünge 20 auf, wobei die Wandstärke des Abdeckteils 16 dem Abstand der Oberseiten 24 der Vorsprünge 20 zur Öffnung der Nut 12 entspricht, so dass diese durch das Abdeckteil bündig zu der Außenfläche 26 des Strangpressprofils 10 verschlossen ist.
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Das Befestigungselement 18 besitzt erste Befestigungsmittel 28 zur Befestigung des Befestigungselements 18 in der Nut 12, die als Rastschenkel 30 mit Abstand zu den Rändern des Abdeckteils 16 an dessen Unterseite angeformt sind. Aufgrund der Elastizität des Werkstoffes, der dem Befestigungselement 18 auch insgesamt eine vorteilhafte Flexibilität verleiht, können Rastnasen 32 mit Anlaufschrägen 34 an den Enden der Rastschenkel 32 beim Eindrücken des Befestigungselements 18 in die Nut 12 durch ein Verbiegen der Rastschenkel 30 ausweichen, wobei die Rastnasen dann unter den Vorsprüngen 20 einrasten. Positionierungsschrägen 36 liegen an Unterkanten 38 der Vorsprünge an, so dass sich das Befestigungselement 18 mit den Auflagestellen 22 seines Abdeckteils 16 gegen die Oberseiten 24 der Vorsprünge 20 spielfrei anlegt.
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Das Befestigungselement 18 verfügt weiterhin über zweite Befestigungsmittel 40, die als lamellenartige, federnde Laschen 42 an den Enden der Rastschenkel 30 angeformt sind. Die Federlaschen 42 bilden zwischen sich eine Aufnahme 44 für einen LED-Leuchtstreifen 13, 14, wobei die Größe der Aufnahme durch die Biegeelastizität der Federlaschen flexibel ist. Im Ausgangszustand liegen die Federlaschen 42 ausgefedert mit einander zugewandten Enden in der Aufnahme 44. Bei Einstecken eines LED-Leuchtstreifens 13 weichen sie dann entsprechend aus, wobei sich die Federlaschen elastisch an Seitenflanken 45, 46 der LED-Leuchtstreifen 13, 14 anlegen und diese verklemmen. Der Einsteckweg ist dadurch begrenzt, dass sich eine Oberseite 47, 48 des jeweiligen LED-Leuchtstreifens an die Unterseite 50 des Abdeckteils 16 anlegt.
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An den einander zugewandten Innenseiten der Federlaschen sind weiterhin kleine Rippen 52 angeformt, die den Halte des LED-Leuchtstreifens 13, 14 dadurch verbessern, dass sie sich mit dem Vergussmaterial des Leuchtstreifens oder einer ausgeprägten Kante verkrallen.
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Aus dem Vergleich von 3 und Fig. 4 lässt sich gut erkennen, dass sich das Befestigungselement 18, das in beiden Fällen im Ausgangzustand eine identische Formgebung besitzt, sehr unterschiedlichen Formaten von LED-Leuchtstreifen 13, 14 anpassen kann, so dass nicht nur überraschende Maßabweichungen keinen Einfluss auf die Qualität der Montage mehr haben sondern auch unterschiedliche Größen von LED-Leuchtstreifen13, 14 mit ein und demselben Befestigungselement 18 in einer Nut 12 montiert werden können. Die Federlaschen 42 zentrieren dabei den Leuchtstreifen immer in der Nutmitte und positionieren ihn in Anlage an der Unterseite des Abdeckteils 16, so dass eine optimale Lichtabstrahlung gewährleistet ist.
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In 6 bis 11 sind Ausführungsformen von Befestigungselementen 18 gezeigt, bei denen Federlaschen 242, 342, 442, 542 und 642 in verschiedener Weise abgewandelt sind, um den Halt des LED-Leuchtstreifens 14 weiter zu verbessern. Der verbesserte Halt wird dabei entweder durch Hinterschneidungen oder Veränderungen der Oberflächenbeschaffenheit erreicht, worauf nachfolgend kurz eingegangen wird. Da die Änderungen im Vergleich zu dem in 3 bis 5 gezeigten Befestigungselement 18 nur die Federlaschen betreffen, sind ansonsten unveränderte Teile auch mit denselben Bezugszeichen versehen worden. Die weiter oben gemachten Ausführungen der Beschreibung gelten entsprechend.
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In 6 und 7 sind die Federlaschen 242, 342 jeweils mit einem Absatz 243, 343 ausgebildet, so dass die Absätze die Hinterschneidungen bilden. Diese sorgen dafür, dass die Federlaschen beim Einstecken der LED-Leiste hinter dieser einschnappen können. Durch das Einschnappen kann auch erreicht werden, dass die LED-Leiste 14 von unten unter der Wirkung der Federlaschen 242, 342 gegen die transparente Abdeckung gedrückt wird, so dass sich eine besonders gute Ausrichtung ergibt.
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Bei der in 6 gezeigten Ausführungsform sind die Federlaschen 242 als Hohlprofil mit einem Hohlraum 245 ausgebildet, wodurch die Bereiche unterhalb der Absätze 243 zusätzlich verstärkt werden, während bei der Ausführungsform gemäß 7 die Federlaschen 342 Z-förmig ausgebildet sind.
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In 8 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der die Federlaschen 442 eine Kurvenkrümmung 443 aufweisen, die die Hinterschneidung bildet. Hierdurch ergibt sich ein weniger schlagartiges Einrasten des LED-Leuchtstreifens 14 sondern eher ein Hineingleiten in die Endposition.
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Eine weniger ausgeprägte Hinterschneidung ergibt sich bei einer Kurvenkrümmung 643 der Federlaschen 642, wie sie bei der Ausführungsform gemäß 10 und 11 realisiert sind. Der Federweg beim Einschnappen ist hier erheblich kleiner ausgeführt, wodurch sich zum Beispiel Vorteile ergeben, wenn der LED-Leuchtstreifen 14 aus dem Befestigungselement entnommen werden soll. 10 zeigt das Befestigungselement mit eingebautem LED-Leuchtstreifen 14, während in 11 das gleiche Befestigungselement ohne LED-Leuchtstreifen gezeigt ist. Gut zu erkennen sind dabei die im Vergleich zu 10 ausgefederten Federlaschen 642.
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In 9 ist schließlich eine Ausführungsform eines Befestigungselements gezeigt, deren Federlaschen 542 in ihrem grundsätzlichen Aufbau den Federlaschen 42 der in 3 bis 5 gezeigten Ausführungsform entsprechen. Im Unterscheid zu diesen sind die Federlaschen aber mit einer Beschichtung 543 versehen, die aus Gummi oder einem sonstigen weichen, gummiartigen Material besteht. Der eingelegte LED-Leuchtstreifen 14 ist mit der Beschichtung verzahnt, so dass auch hier ja nach Geometrie der Federlaschen 542 und des LED-Leuchtstreifens 14 Hinterschneidungseffekte durch Verzahnung auftreten können. In jedem Fall erhöhte das Material die Reibungskräfte gegen ein Lösen des LED-Leuchtstreifens 14.
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Das Befestigungselement kann für nahezu sämtliche Arten von Nuten angepasst werden, die auch nicht notwendigerweise in einem Metallprofil ausgeführt sein müssen. Sofern ein Verrasten nicht möglich ist, kann das Befestigungselement mit entsprechend ausgeführten ersten Befestigungsmitteln auch gegen die seitlichen Nutwandungen verklemmt werden.
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Die Erfindung ist entsprechend nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.
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Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Strangpressprofil
- 12
- Nut
- 13, 14
- LED-Leuchtstreifen
- 16
- Abdeckteil
- 18
- Befestigungselement
- 20
- Vorsprünge
- 22
- Auflagestellen
- 24
- Oberseiten (der Vorsprünge)
- 26
- Außenfläche (des Strangpressprofils)
- 28
- erste Befestigungsmittel
- 30
- Rastschenkel
- 32
- Rastnasen
- 34
- Anlaufschrägen
- 36
- Positionierungsschrägen
- 38
- Unterkanten (der Vorsprünge)
- 40
- zweite Befestigungsmittel
- 42
- Federlaschen
- 44
- Aufnahme
- 45, 46
- Seitenflanken (der LED-Leuchtstreifen)
- 47, 78
- Oberseiten (der LED-Leuchtstreifen)
- 50
- Unterseite (des Abdeckteils)
- 52
- Rippen
- 110, 210
- Strangpressprofil
- 112, 212
- Nut
- 114, 214
- LED-Leuchtstreifen
- 116
- Abdeckprofil
- 215
- Öffnungsschlitz
- 242, 342, 442, 542, 642
- Federlaschen
- 243, 343
- Absätze
- 443, 643
- Kurvenkrümmungen
- 543
- Beschichtung der Federlaschen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 14/063038 A2 [0002]
- BE 1016946 [0002]
- EP 2749709 A1 [0002]
- EP 916781 A1 [0002]
