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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Gehäuse, in dem ein Lichtmodul enthaltend eine Lichtquelleneinheit und eine Optikeinheit zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung angeordnet ist, mit einer ersten Öffnung zum Austritt des von dem Lichtmodul abgestrahlten Lichtes, mit einer zweiten Öffnung für die Bereitstellung einer elektrischen Stromversorgung des Lichtmoduls und mit einer Abdeckung zum Verschließen der zweiten Öffnung.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage einer Beleuchtungsvorrichtung, wobei ein Lichtmodul enthaltend eine Lichtquelleneinheit und eine Optikeinheit innerhalb eines Gehäuses fixiert und elektrisch mit einem vom Bordnetz gespeisten Kabelstrang verbunden wird.
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Aus der
EP 3 514 010 A1 bzw. der
DE 20 2011 101 513 U1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Gehäuse bekannt, in dem eine Lichtquelleneinheit und eine derselben zugeordnete Optikeinheit angeordnet sind zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung. Die Lichtquelleneinheit und die Optikeinheit bilden ein Lichtmodul, das Licht in Richtung einer ersten Öffnung des Gehäuses abgibt. Das Gehäuse weist ferner eine rückseitige zweite Öffnung auf, durch die ein mit einem Bordnetz des Fahrzeugs verbundener Kabelstrang hindurchgeführt angeordnet ist, so dass das Lichtmodul mit elektrischem Strom versorgt werden kann. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass aufgrund der Anordnung des Kabelstrangs innerhalb des Gehäuses die Verkabelung relativ aufwendig ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge sowie ein Verfahren zur Montage der Beleuchtungsvorrichtung in einem Gehäuse derart anzugeben, dass der Aufwand hinsichtlich der Verkabelung innerhalb des Gehäuses verringert wird.
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Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung einen Halter zur Aufnahme eines Steck-Kontaktierungselementes aufweist, das ein Ende eines mit einem Bordnetz des Fahrzeugs verbundenen Kabelstrangs bildet, dass das Lichtmodul einen Träger zur Aufnahme von elektrischen Komponenten aufweist, wobei ein der Abdeckung zugewandtes Ende des Trägers Anschlusskontakte aufweist, die in einer Montageposition des Steck-Kontaktierungselementes elektrisch mit Kontakten des Steck-Kontaktierungselementes verbunden sind und dass die Abdeckung einen Durchbruch aufweist zum Durchtritt des Kabelstrangs.
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Nach der Erfindung ist lediglich eine einzige elektrische Steckverbindung vorgesehen, da ein Steck-Kontaktierungselement direkt mit Anschlusskontakten eines plattenförmigen Trägers des Lichtmoduls elektrisch und mechanisch verbunden ist. Vorteilhaft können hierdurch elektrische Verbindungsmittel eingespart werden. Grundgedanke der Erfindung ist es, einen mit elektronischen Komponenten versehenen Träger zusätzlich mit Anschlusskontakten zu versehen, die direkt mit dem Steck-Kontaktierungselement des Kabelstrangs in der Montagestellung verbunden sind.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der Träger des Lichtmoduls bis in den Bereich einer zweiten Öffnung des Gehäuses, so dass der Kabelstrang innerhalb des Gehäuses relativ kurz gehalten werden kann. Der Kabelstrang erstreckt sich somit lediglich im Bereich der zweiten Öffnung des Gehäuses.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich der vorzugsweise plattenförmig ausgebildete Träger in einem spitzen oder rechten Winkel zu einer Fläche der zweiten Öffnung. Vorteilhaft kann hierdurch das Steck-Kontaktierungselement mittels einer Linearbewegung in die Montagestellung verbracht werden, in der Kontakte des Steck-Kontaktierungselementes an den Anschlusskontakten des plattenförmigen Trägers anliegen. Vorteilhaft vereinfacht sich hierdurch die Montage, da lediglich eine Linearbewegung des Steck-Kontaktierungselementes erforderlich ist.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Steck-Kontaktierungselement zwei gegenüberliegende Klemmschenkel auf, die jeweils Klemmflächen als Kontaktelemente aufweisen. Vorteilhaft kann hierdurch die elektrische Kontaktierung kraftschlüssig aufrechterhalten werden.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Anschlusskontakte des Trägers an einem Ende desselben angeordnet, so dass das Steck-Kontaktierungselement an dem Ende des Trägers ansetzbar ist. Vorteilhaft kann hierdurch das Steck-Kontaktierungselement bzw. ein dasselbe aufnehmender Halter kompakt ausgebildet sein.
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Nach einer ersten Variante der Erfindung ist das Steck-Kontaktierungselement fest in dem Halter der Abdeckung integriert angeordnet, beispielsweise durch Stoffschluss oder Formschluss und/oder Kraftschluss. Vorteilhaft kann in einem Fertigungsschritt durch die Linearbewegung der Abdeckung zum einen die zweite Öffnung des Gehäuses verschlossen und zum anderen eine elektrische Kontaktierung des Lichtmoduls mit dem Kabelstrang erfolgen.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Halter der Abdeckung derart flexibel ausgebildet, dass bei Justierung des Lichtmoduls eine Verschwenkbewegung des Trägers durch den Halter mitgeführt werden kann. Vorteilhaft werden hierdurch mechanische Spannungen auf den Träger vermieden.
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Nach einer zweiten Variante der Erfindung ist das Steck-Kontaktierungselement lösbar mit dem Halter verbunden, so dass in einer Montagestellung der Abdeckung das Steck-Kontaktierungselement noch nicht elektrisch mit dem Träger verbunden ist. Durch Anwenden einer Kraft auf die Abdeckung ist der Halter zusammen mit dem Steck-Kontaktierungselement linear bewegbar in die Montagestellung des Steck-Kontaktierungselementes, in der es elektrisch und mechanisch mit dem Träger verbunden ist. Aufgrund der Flexibilität der Abdeckung kann der Halter sich selbsttätig von dem Steck-Kontaktierungselement lösen und zurück in die Ausgangsstellung bewegen. Vorteilhaft hierbei ist, dass in der Montagestellung lediglich das Steck-Kontaktierungselement mit dem Träger verbunden ist und nicht zusätzlich noch der Halter. Unerwünschte mechanische Beanspruchungen durch den Halter auf den Träger werden hierdurch vermieden.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Lichtmodul über eine Fixiereinrichtung mit dem Gehäuse festgelegt, so dass die Abdeckung keine tragende Funktion hat.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die halbleiterbasierten Lichtquellen des Lichtmoduls als LED-Lichtquellen und der plattenförmige Träger als eine Leiterplatte ausgebildet. Vorteilhaft kann eine ohnehin vorhandene Leiterplatte für den elektrischen Anschluss des Kabelstrangs genutzt werden. Die Leiterplatte ist als starre Leiterplatte ausgebildet, so dass der Kontaktierungsvorgang durch Linearbewegung prozesssicher und einfach erfolgen kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein plattenförmiger Träger, auf dem elektronische Bauteile des Lichtmoduls angeordnet sind, so weit in einen Bereich einer Öffnung des Gehäuses positioniert wird, dass ein durch eine kappenförmige Abdeckung aufgenommenes und mit dem Kabelstrang verbundenes Steck-Kontaktierungselement mit Anbringen der Abdeckung an der Öffnung in eine Kontaktierungsstellung verbracht wird, in der Kontakte des Steck-Kontaktierungselementes an Anschlusskontakten des plattenförmigen Trägers elektrisch und mechanisch verbunden sind, oder dass das Steck-Kontaktierungselement nach Anbringen der kappenförmigen Abdeckung an der Öffnung in eine Montagestellung derselben durch Anwenden einer mechanischen Druckkraft auf einen Zentralabschnitt der Abdeckung in die Kontaktierungsstellung verbracht wird.
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Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass prozesssicher eine einfache und automatisierbare Montage einer elektrischen Kontaktierung eines Lichtmoduls an einem Bordnetz des Fahrzeugs gewährleistet ist. Das Montieren einer kappenförmigen Abdeckung zum Verschließen einer Öffnung des Gehäuses wird dazu genutzt, gleichzeitig ein Steck-Kontaktierungselement zur elektrischen Kontaktierung mit einem Träger eines Lichtmoduls bereitzustellen. Die Kontaktierung des Steck-Kontaktierungselementes mit dem Träger des Lichtmoduls kann entweder zusammen gleichzeitig mit Verbringen der Abdeckung in die Montagestellung erfolgen oder nach Verbringen der Abdeckung in die Montagestellung, wobei durch zusätzliches Anwenden einer mechanischen Kraft auf die Abdeckung das Steck-Kontaktierungselement in derselben Linearrichtung weiterbewegt wird, bis es elektrisch und mechanisch mit Anschlusskontakten des Trägers verbunden ist. Mit elektrischer Kontaktierung des Steck-Kontaktierungselementes an dem Träger wird ein das Steck-Kontaktierungselement tragenden Halter von dem Steck-Kontaktierungselement entriegelt und zurück entgegen der zuvor erfolgten Linearbewegung zurückbewegt, so dass lediglich das Steck-Kontaktierungselement mit dem Träger verbunden ist. Vorteilhaft ermöglicht die Erfindung die Kontaktierung des Steck-Kontaktierungselementes mit dem Träger durch eine Linearbewegung in einer einzigen Richtung. Die Kontaktierung kann mit Verbringen der Abdeckung in die Montagestellung abgeschlossen sein oder vollzieht sich durch eine weitere Linearbewegung in die gleiche Richtung.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 ein schematischer Vertikalschnitt durch eine Beleuchtungsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform,
- 2 ein schematischer Vertikalschnitt durch eine Beleuchtungsvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform, wobei eine kappenförmige Abdeckung sich bereits in einer Montagestellung an einer zweiten Öffnung eines Gehäuses der Beleuchtungsvorrichtung befindet,
- 3 einen Vertikalschnitt durch die Beleuchtungsvorrichtung nach der zweiten Ausführungsform, wobei sich ein Steck-Kontaktierungselement in einer Kontaktierungsstellung mit einem Träger eines Lichtmoduls der Beleuchtungsvorrichtung befindet, und
- 4 einen schematischen Vertikalschnitt durch die Beleuchtungsvorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Halter des Steck-Kontaktierungselementes nach Entriegeln von dem Steck-Kontaktierungselement in seine Montagestellung selbsttätig zurückbewegt worden ist.
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Eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge kann in einem Heck- oder Bugbereich eines Fahrzeugs angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Beleuchtungsvorrichtung als Scheinwerfer in einem Bugbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst ein Gehäuse 1, in dem ein Lichtmodul 2 angeordnet ist. Das Lichtmodul 2 besteht aus einer Lichtquelleneinheit 3 und einer derselben zugeordneten Optikeinheit 4, mittels derer eine vorgegebene Lichtverteilung, beispielsweise Abblendlichtverteilung, Fernlichtverteilung oder Autobahnlichtverteilung etc., erzeugt werden kann. Das vom Lichtmodul 2 erzeugte Licht wird in Richtung einer ersten Öffnung 5 des Gehäuses 1 abgestrahlt, wobei die erste Öffnung 5 eine Vorderseite des Gehäuses 1 bildet.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Lichtquelleneinheit 3 einen plattenförmigen Träger 6 auf, der mit elektronischen Bauteilen sowie eine Anzahl von halbleiterbasierten Lichtquellen bestückt ist. Die halbleiterbasierten Lichtquellen sind vorzugsweise als LED-Lichtquellen ausgebildet. Der plattenförmige Träger 6 ist vorzugsweise als eine starre Leiterplatte ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Träger 6 mit einer Kühleinrichtung 7 fest verbunden, wobei eine ebene Kühlfläche 8 der Kühleinrichtung 7 flächig an einer ersten Flachseite 9 des plattenförmigen Trägers 6 angeordnet ist. Auf einer gegenüberliegenden zweiten Flachseite 10 des plattenförmigen Trägers 6 sind die elektronischen Bauteile und die Lichtquelle angeordnet. Ferner erhebt sich von dieser zweiten Flachseite 10 die als ein Reflektor ausgebildete Optikeinheit 4.
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Der plattenförmige Träger 6 ist eben ausgebildet und reicht mit einem Ende 11 bis in den Bereich einer zweiten Öffnung 12 des Gehäuses 1, die von einem Stützkragen 13 des Gehäuses 1 umschlossen ist. Der Stützkragen 13 dient zur lösbaren Befestigung einer kappenförmigen Abdeckung 14 an dem Stützkragen 13, wobei in einer Montagestellung der Abdeckung 14 die zweite Öffnung 12 des Gehäuses 1 dichtend verschlossen ist.
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Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß 1 weist die kappenförmige Abdeckung 14 auf einer zu einem Innenraum 15 des Gehäuses 1 zugewandten Seite einen Halter 16 zur Aufnahme eines Steck-Kontaktierungselementes 17 auf. In der Montagestellung der Abdeckung 14 befindet sich das Steck-Kontaktierungselement 17 ebenfalls in einer Montageposition, in der eine elektrische Kontaktierung des Lichtmoduls 2 mit einem von einem Bordnetz des Fahrzeugs gespeisten Kabelstrang 18 gegeben ist. Das Steck-Kontaktierungselement 17 ist an einem Ende des Kabelstrangs 18 angeordnet und weist gegenüberliegende Klemmschenkel 19 auf, die in der Montageposition mit ihren als elektrische Kontakte ausgebildeten Klemmflächen 20 klemmend an elektrischen Anschlusskontakten 21 des Trägers 6 anliegen.
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Wie aus 1 zu ersehen ist, befinden sich die Anschlusskontakte 21 des Trägers 6 an dem Ende 11 desselben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Kontaktierung des Steck-Kontaktierungselementes 17 mit den Anschlusskontakten 21 des Trägers 6 in einer Öffnungsebene des Stützkragens 13 des Gehäuses 1.
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Das Steck-Kontaktierungselement 17 ist fest mit dem Halter 16 der Abdeckung 14 verbunden. Beispielsweise kann das Steck-Kontaktierungselement 17 stoffschlüssig oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig in dem Halter 16 gelagert sein. Der Halter 16 weist gegenüberliegende Halteschenkel 22 auf, die in der Montageposition des Steck-Kontaktierungselementes 17 an den Flachseiten 9, 10 des Trägers 6 anliegen und/oder zusätzlich das Steck-Kontaktierungselement 17 an dem Träger 6 fixieren. Vorzugsweise ist das Steck-Kontaktierungselement 17 selbstklemmend an dem Träger 6 gehalten, wobei die gegenüberliegenden Klemmschenkel 19 entgegengesetzt zueinander auf die erste Flachseite 9 bzw. zweite Flachseite 10 des Trägers 6 drücken. Es versteht sich, dass ein erster Anschlusskontakt 21 des Trägers 6 an der ersten Flachseite 9 und ein zweiter Anschlusskontakt 21 an der zweiten Flachseite 10 des Trägers 6 angeordnet sind, so dass kein Kurzschluss erfolgen kann.
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Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Steck-Kontaktierungselement 17 auch so ausgebildet sein, dass die Anschlusskontakte 21 auf derselben Flachseite des Trägers 6 angeordnet sein können.
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Der Halter 16 und/oder die Abdeckung 14 sind derart flexibel ausgebildet, dass bei Justierung des Lichtmoduls 2 eine Schwenkbewegung 23 des Trägers 6 annährend kräftefrei erfolgen kann. Der Halter 16 kann bei der Justierung des Lichtmoduls 2 somit mitbewegt werden, ohne dass hierdurch unzulässig hohe Kräfte auf den Träger 6 ausgeübt werden.
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Nach einer zweiten Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung gemäß den 2 bis 4 ist im Unterschied zu der ersten Ausführungsform ein Halter 16' und/oder eine Abdeckung 14' derart flexibel ausgebildet, dass das Steck-Kontaktierungselement 17 lösbar mit dem Halter 16' bzw. der Abdeckung 14' verbunden ist. In der Montageposition des Steck-Kontaktierungselementes 17 befindet sich dasselbe in einer von dem Halter 16' entfernten Lage, wie aus 4 ersichtlich ist.
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Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist der Halter 16' derart ausgebildet, dass sich das Steck-Kontaktierungselement 17 in der Ausgangsstellung relativ nah zu einer Bodenwand 24' der Abdeckung 14' befindet. Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist das Steck-Kontaktierungselement 17 in einem relativ gro-ßen Abstand zu einer Bodenwand 24 angeordnet.
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In einer Ausgangsstellung, also zu Beginn der Montage der Abdeckung 14' bzw. des Steck-Kontaktierungselementes 17 ist das Steck-Kontaktierungselement 17 in dem Halter 16' gelagert. Durch Linearbewegung der Abdeckung 14' wird dieselbe in die Montagestellung verbracht, in der Enden der Abdeckung 14' form- und/oder kraftschlüssig mit dem Stützkragen 13 des Gehäuses 1 verbunden sind, s. 2. Die Festlegung der Abdeckung 14' stimmt mit der Festlegung der Abdeckung 14 nach der ersten Ausführungsform überein.
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Zum Verbringen des Steck-Kontaktierungselementes 17 in die Montageposition wird auf einen Zentralabschnitt 25 der Bodenwand 24' eine mechanische Kraft 26 in die gleiche Richtung ausgeübt wie die vorher erfolgte Linearrichtung beim Verbringen der Abdeckung 14' in die Montagestellung. Diese zweite Linearbewegung erfolgt so lange, bis das Steck-Kontaktierungselement 17 elektrisch und mechanisch mit dem Ende 11 des Trägers 6 verbunden ist, wobei Kontakte 20 des Steck-Kontaktierungselementes 17 an den entsprechenden Anschlusskontakten 21 des Trägers 6 zur Anlage kommen. Nach Lösen der mechanischen Stellkraft 26 erfolgt eine Entriegelung des Halters 16' an dem Träger 6 fixierten Steck-Kontaktierungselementes 17, so dass der Halter 16' selbsttätig in die ursprüngliche Lage der Montagestellung der Abdeckung 14' bewegt wird, s. 4. Der Montagevorgang ist nun abgeschlossen.
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Es versteht sich, dass das Lichtmodul 2 mittels einer nicht dargestellten Fixiereinrichtung an dem Gehäuse 1 festgelegt ist.
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Es versteht sich ferner, dass die erste Öffnung 5 durch eine nicht dargestellte transparente Abschlussscheibe verschlossen ist.
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Die Abdeckung 14, 14' weist vorzugsweise einen Durchbruch 27 zum Durchtritt des Kabelstrangs 18 auf, so dass das Stütz-Kontaktierungselement 17 im Innenraum 15 des Gehäuses 1 angeordnet sein kann. Der Durchbruch 27 befindet sich vorzugsweise in einem Seitenbereich der Abdeckung 14, 14' an einem Rand 28 derselben.
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Der Träger 6 ist in einem rechten Winkel zu der Fläche der zweiten Öffnung 12 angeordnet. Alternativ kann der Träger 6 in einem spitzen Winkel zu der Fläche der zweiten Öffnung 12 angeordnet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Lichtmodul
- 3
- Lichtquelleneinheit
- 4
- Optikeinheit
- 5
- 1. Öffnung
- 6
- Träger
- 7
- Kühleinrichtung
- 8
- Kühlfläche
- 9
- 1. Flachseite
- 10
- 2. Flachseite
- 11
- Ende
- 12
- 2. Öffnung
- 13
- Stützkragen
- 14,14'
- Abdeckung
- 15
- Innenraum
- 16,16'
- Halter
- 17
- Steck-Kontaktierungselement
- 18
- Kabelstrang
- 19
- Klemmschenkel
- 20
- Klemmfläche
- 21
- Anschlusskontakte
- 22
- Halteschenkel
- 23
- Schwenkbewegung
- 24,24'
- Bodenwand
- 25
- Zentralabschnitt
- 26
- Stellkraft
- 27
- Durchbruch
- 28
- Rand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3514010 A1 [0003]
- DE 202011101513 U1 [0003]
