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Die Erfindung betrifft eine Lampenfassung zur Aufnahme und Verankerung eines Lampensockels mittels einer Steck-/Drehbewegung, mit einem Fassungsgehäuse, der eine kreiszylindrische Ausnehmung aufweist, deren Seitenwände Riegelmittel aufweisen, die mit Gegenriegelmitteln des Lampensockels korrespondieren und mit Fassungskontakten, die eine elektrische Verbindung zwischen Anschlussleitungen und dem Lampensockel herstellen und mit einer Fassungsachse, entlang derer die Steckbewegung und um welche die Drehbewegung erfolgt.
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Die Erfindung betrifft weiterhin einen Lampensockel zur Verankerung in einer Lampenfassung mittels einer Steck-/Drehbewegung mit einem Sockelzapfen zum Einsetzen in eine Fassung, wobei der Sockelzapfen Gegenriegelmittel aufweist, die mit fassungsseitigen Riegelmitteln korrespondieren und mit Sockelkontakten, die der elektrischen Anbindung einer am Sockel angebundenen Lampe dienen, wobei der Lampensockel eine Sockelachse aufweist, entlang derer die Steckbewegung und um welche die Drehbewegung erfolgt.
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Schließlich betrifft die Erfindung eine Anordnung von vorgenannter Lampenfassung und vorgenanntem Lampensockel.
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Gattungsgemäße Lampenfassungen und Lampensockel sind aus dem druckschriftlich nicht belegbaren Stand der Technik hinlänglich bekannt. Sie dienen der mechanischen Halterung und der elektrischen Anbindung von Lampen diverser Typen, wie Glühwendellampen und Kompaktleuchtstofflampen. Solche Fassungen und Sockel werden in jüngster Zeit auch für den Betrieb von LED's genutzt, wobei dann in der Regel geeignete Wärmeleitelemente und Kühlkörper Teil von Fassung und/oder Lampensockel sind, um die Betriebsabwärme der LED's abzuführen.
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Durchgesetzt haben sich neben der von Edisonfassungen bekannten Schraubbefestigung und der insbesondere bei Kompaktleuchtstofflampen für den professionellen Einsatz bekannten Steckbefestigung die sogenannte Twist/Lock Befestigung von Lampensockeln in Lampenfassungen. Diese Art der Befestigung entspricht im Wesentlichen der auch von Glühwendellampen bekannten Bajonettverriegelung. Der Lampensockel wird zunächst in die Fassung eingesteckt und sodann um seine Achse verdreht, wobei eine Verriegelung des Sockels in der Fassung stattfindet.
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Diese Twist/Lock Verriegelung wird auch zunehmend zur Anordnung gesockelter LEDs Lampen in entsprechenden Fassungen verwendet, da die Verriegelung dem Benutzer allgemein bekannt und angenehm ist, insbesondere jedoch durch den Fassungshersteller mittels geeigneter Mittel ein für die Wärmeabfuhr notwendiger, definierter Anpressdruck zwischen sockelseitigem Wärmeleitelement und fassungsseitigem Kühlkörper gewährleistet werden kann.
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Bei der Erfindung handelt es sich um eine Lampenfassung und einen Lampensockel, die entsprechend der Twist/Lock Verriegelung aneinader festgelegt werden und bevorzugt um Fassung und Sockel für LED-Lampen.
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LED's ermöglichen, neben einer erheblichen Energieeinsparung, auf Grund Ihrer hohen Lichtleistung bei geringer Größe jedoch vollkommen neue Beleuchtungsmöglichkeiten. Neben der reinen Gebäude- oder Raumausleuchtung werden LED-Lampen insbesondere auch für Effektbeleuchtungen wie Treppenstufen- oder Objektbeleuchtung eingesetzt. Bei den zunehmend in Ihrer Bauform verkleinerten LED-Lampen besteht deshalb gleichzeitig der Bedarf an entsprechend klein bauenden Fassungen und Sockeln.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Lampenfassung insbesondere für LED-Lampen und einen dazugehörigen Sockel bereitzustellen, die eine kleinere Bauform ermöglichen.
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Gelöst wird die Aufgabe von einer Lampenfassung gemäß Anspruch 1 und einem dazugehörigem Lampensockel gemäß Anspruch 8, die sich dadurch kennzeichnen, dass die Fassungskontakte hinsichtlich der Fassungsachse vertikal übereinander und ausrichtungsgleich angeordnet sind, bzw. die Sockelkontakte hinsichtlich der Sockelachse vertikal übereinander und ausrichtungsgleich angeordnet sind.
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Die Erfindung hat aus dem vielfältigen Stand der Technik erkannt, dass unter anderem der Fassungs- und Sockelkontakte bei geschickter Anordnung eine Bauformverkleinerung ermöglichen, insbesondere, wenn die Kontakte von Fassung und Sockel vertikal übereinander und Ausrichtungsgleich – also in etwa paketartig – angeordnet sind. Dies erlaubt die Anordnung einer hohen Polzahl auf kleinsten Raum. Dies ist insbesondere für die Beleuchtung mit LED-Lampen wesentlich, da diese in Leuchtstärke und auch in der Farbe durch elektronische Bauteile steuerbar sind. Um eine entsprechende Steuerung zu ermöglichen, sind jedoch zusätzliche Anschlüsse und Kontakte für elektrische Steuersignale fassungs- und sockelseitig notwendig, was die Gesamtpolzahl erhöht.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fassung kennzeichnet sich dadurch, dass die Fassungskontakte als im Fassungsgehäuse gelagerte Drahtbrücken ausgebildet sind, die einenteils innerhalb einer Steckbuchse für die Anschlussleitungen und anderenteils in einer Buchse für Sockelkontakte angeordnet sind.
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Es ist vorgesehen, dass die Sockelkontaktbuchse als in Steck- und Drehrichtung offener Spalt des Fassungsgehäuses ausgebildet ist, in den die Sockelkontakte durch die zur Festlegung notwendige Drehbewegung eintauchen. So können die Sockelkontakte auf einem flachmesserartigen Träger angeordnet sein, was einer kompakten Kontaktanordnung dienlich ist.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Spalt zwischen der Steckbuchse für die Anschlussleitungen und der Aufnahme für den Lampensockel angeordnet ist.
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Es ist denkbar, dass die Steckbuchse für die Anschlussleitungen eine Westernsteckbuchse ist, die den Vorteil hat, dass eine hohe Polzahl auf kleinem Raum angeordnet ist.
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Um Bauraum der Fassung zu minimieren ist vorgesehen, dass das Fassungsgehäuse zusätzlich zu den Riegelmitteln fassungskontaktnah ein Positioniermittel aufweist, welches in Kooperation mit einem Gegenpositioniermittel eines Lampensockels Sockelkontakte in einer hinsichtlich der Fassungskontakte definierten Vertikallage anordnet. So können vergleichsweise kleine Kontakte auf Seiten des Sockels und der Fassung Verwendung finden, ohne eine eventuellen Materialtoleranzen geschuldete Fehlpolung zu riskieren.
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Konkret ist vorgesehen, dass das Positioniermittel eine spaltnah angeordnete, hinsichtlich der Fassungsachse radial offene Positioniernut ist.
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Eine bevorzugte Ausführungsform des Lampensockels kennzeichnet sich dadurch, dass die Sockelkontakte als Leiterbahnen auf einer Platine ausgebildet sind, die sockelachsparallel ausgerichtet ist. Die Sockelkontakte als Leiterbahnen auf einer Platine auszubilden, ermöglicht eine raumoptimierte Kontaktanordnung. Leiterbahnen können als sehr feine Strukturen gebildet sein, die Leiterplatte selbst ist ein steifes Trägermaterial und gewährleistet, dass erforderliche Kontaktkräfte aufgebracht werden können. So erlaubt dieses Erfindungsmerkmal eine hohe Polzahl auf kleinstem Raum.
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Um eine sichere Zuordnung der Sockelkontakte zu den Fassungskontakten, insbesondere bei hoher Polzahl und kleinen Strukturen, zu gewährleisten ist vorgesehen, dass der Lampensockel ein Gegenpositioniermittel aufweist, welches in Kooperation mit einem fassungsseitigen Positioniermittel die Sockelkontakte hinsichtlich Fassungskontakten in einer definierten Vertikallage anordnet.
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Konkret ist vorgesehen, dass das Gegenpositioniermittel eine hinsichtlich der Sockelachse radial vorstehende Positionierfeder einer Nut-/Federanordnung ist.
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Des Weiteren wird die Erfindung anhand der folgenden Ausführungsbeispiels dargestellt. Es zeigen:
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1 Anordnung von Lampenfassung und Lampensockel in Montageposition,
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2 Anordnung gemäß 1 mit in der Fassung verriegeltem Lampensockel,
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3 isometrische Ansicht des Lampensockels gemäß 1 und 2 von unten,
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4 isometrische Ansicht auf die Lampenfassung gemäß 1 und 2 unter Darstellung der Sockelkontakte in einer der Montageposition des Sockels entsprechenden Stellung,
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5 isometrische Ansicht gemäß 4 unter Darstellung der die Fassungskontakte kontaktierenden Sockelkontakte,
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6 Darstellung einander kontaktierender Fassung- und Sockelkontakte in isometrischer Ansicht,
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7 Darstellung gemäß 6 in Aufsicht.
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In den Figuren ist eine Anordnung von Lampenfassung und Lampensockel insgesamt mit der Bezugsziffer 10 versehen.
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In 1 ist eine solche Anordnung 10 dargestellt. Die Lampenfassung 11 ist von einem Fassungsgehäuse 12 gebildet, in welchem ein Lampensockel 13 einsitzt. Der Lampensockel 13 umfasst ein Sockelgehäuse 14, welches die Lampe 15 trägt, von welcher lediglich eine Abdeckung sichtbar ist. Die Lampe 15 wird von einer Vielzahl einzelner LEDs gebildet, die innerhalb des Sockelgehäuses auf einer Platine befestigt sind.
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Die Anordnung 10 von Lampenfassung 11 und Lampensockel 13 ist auf einem Kühlkörper 16 befestigt, der in 2 lediglich teilweise dargestellt ist.
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3 zeigt den Lampensockel 13 in perspektivischer Ansicht von unten. Dieser Ansicht ist zu entnehmen, dass dem Sockelgehäuse 14 an seiner der nicht dargestellten Fassung 11 zugewandten Unterseite ein Sockelzapfen 17 entspringt. Der Sockelzapfen 17 entspringt mittig aus dem Sockelgehäuse 14 und ist kreiszylindrisch ausgebildet. Gleiches gilt für das Sockelgehäuse 14, welches ebenfalls einen kreiszylindrischen Umfang hat. Der Sockelzapfen 17 ist konzentrisch zum Sockelgehäuse 14 angeordnet. Die Zylinderachse entspricht der zentralen Sockelachse S.
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Der Sockelzapfen ist außenumfänglich mit zwei Gegenriegelmitteln 18 versehen, die im Weiteren auch als Riegelzapfen 18 bezeichnet sind. Umfangsbeabstandet zu den Riegelzapfen 18 finden sich weiterhin sockelseitige Kodiermittel 19, die im Weiteren auch als Kodiervorsprung 19 benannt sind.
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Der Unterseite des Sockelgehäuses 14 entspringt ferner eine Leiterplatte 20, die zur Sockelachse S achsparallel gerichtet ist. Auf der Leiterplatte 20 angeordnete Leiterbahnen 21 bilden die Sockelkontakte aus, weshalb im Weiteren auch von Sockelkontakten 21 die Rede ist.
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In unmittelbarer Nachbarschaft der Leiterplatte 20 entspringt der Unterseite des Sockelgehäuses 14 ferner ein Gegenpositioniermittel 22 welches aufgrund seiner entsprechenden Ausbildung im Weiteren auch als Positionierfeder 22 bezeichnet ist. Die Positionierfeder 22 ist parallel zur Leiterplatte 20 angeordnet, wobei die Positionierfeder bezüglich der Sockelachse radial nach außen, d. h. parallel zur Unterseite des Sockelgehäuses 14 ausgerichtet ist.
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In den 4 und 5 ist die Lampenfassung 11 dargestellt. Die gewählte isometrische Ansicht erlaubt einen Blick von oben in das Fassungsgehäuse 12, dessen Fassungswandung 23 eine in etwa kreiszylindrische Ausnehmung 24 umschließt. Der oberseitige, dem Sockel zugewandte Rand 25 weist umfänglich zueinander beabstandete Ausschnitte auf, die einerseits Positioniermittel 26 darstellen, die aufgrund ihrer entsprechenden Ausbildung auch als Positioniernut 26 bezeichnet werden. Andererseits handelt es sich um Durchtrittsöffnungen 27 für die sockelseitigen Riegelzapfen 18.
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Die Ausnehmung 24 hat eine im Wesentlichen kreiszylindrische Kontur, wobei die Mittelachse der zylindrischen Ausnehmung die Fassungsachse F bildet.
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Das Fassungsgehäuse 12 weist ferner parallel zur Fassungsachse F gerichtete Aufnahmebohrungen 28 für Befestigungsmittel im Form von Schraubbolzen 29 zur Festlegung der Fassung 11 auf dem Kühlkörper 16 aus. Ein außenumfänglicher Fortsatz 30 des Fassungsgehäuses 12 bildet zunächst eine Steckbuchse 31 für eine nicht dargestellte Versorgungsleitung aus. Bei dieser Steckbuchse 31 handelt es sich erfindungsgemäß um eine Westernsteckbuchse, die auf kleinstem Raum eine hohe Polanzahl aufweist. Die Westernsteckbuchse 31 ist über einen hinsichtlich der Fassungsachse F radial und axial offenen Spalt 32 von der die Ausnehmung 24 umgebenden Fassungswandung 23 beabstandet. Innerhalb des zwischen Steckbuchsenausnehmung 33 und Spalt 32 angeordneten Materialsteges 35 sind die Fassungskontakte 34 gelagert. Die Fassungskontakte 34 werden durch Drahtbrücken gebildet, deren kontaktgebende Enden einerseits in der Steckbuchsenausnehmung 33 und andererseits im fassungsseitigen Spalt 32 aus dem beabstandenden Materialsteg 35 austreten.
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Der zwischen Steckbuchsenausnehmung 33 und fassungsseitigem Spalt 32 angeordnete und die Fassungskontakte 34 haltende Materialsteg 35 bildet darüber hinaus ein fassungsseitiges Positioniermittel 36 in Form einer Positioniernut aus. Diese Positioniernut ist ebenfalls parallel zur Sockelunterseite bzw. zur Fassungsoberfläche ausgerichtet.
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Dargestellt ist in 4 und 5 zudem noch die sockelseitige Leiterplatte 20 in zwei verschiedenen Positionen, worauf weiter unten eingegangen wird.
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In 6 ist unter Weglassung von Fassungs- und Sockelgehäuse 12/14 die Leiterplatte 20 mit ihren Leiterbahnen 21 in Kontakt mit den Fassungskontakten 34 dargestellt.
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Aus der isometrischen Darstellung der 6 ist ersichtlich, dass die Fassungskontakte 34 als im Wesentlichen W-förmige Drahtbrücken ausgebildet sind. Die beiden äußeren Schenkel dienen als Kontaktschenkel 37, die entweder innerhalb des fassungsseitigen Spaltes 32 oder der Steckbuchsenausnehmung 33 aus dem Materialsteg 35 austreten. Der zentrale Schenkel ist in etwa Ω-förmig ausgebildet und dient als Ankerschenkel 38 und ist vom Material des fassungsseitigen Steges 35 umgeben.
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Nicht dargestellt ist die bevorzugte Verankerung der Fassungskontakte 34 im Materialsteg 35. Der Materialsteg 35 weist eine Ausnehmung auf, deren zur Fassungsachse F parallel verlaufende Vertikalwände in etwa schubfachartige Ausnehmungen ausbilden. Diesen schubfachartigen Ausnehmungen bilden Durchbrüche einerseits zur Ausnehmung 33 der Steckbuchse und andererseits zum Spalt 32.
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Der Ankerschenkel 38 ist, wie aus 6 hervorgeht, im Wesentlichen in etwa Ω-artig geformt. Jeder Fassungskontakt wird mit der geschlossenen Seite des Ankerschenkels 38 voran in die vom Steg 35 ausgebildete Öffnung hineingeschoben, wobei die Kontaktschenkel 37 jeweils in gegenüberliegenden schubfachartigen Ausnehmungen der Vertikalwände des Materialsteges 35 zur Einlage kommen. Nachdem der Materialsteg 35 so mit einer Anzahl vertikal- und ausrichtungsgleich übereinander positionierten Fassungskontakte bestückt ist, deren Kontaktschenkel 37 einerseits im fassungsseitigen Spalt 32 und andererseits in der Steckbuchsenaufnehmung 33 einliegen, wird die vom Materialsteg 35 ausgebildete Öffnung ein Blockade- und Spreizelement eingeschoben. Dieses dringt über die Öffnung des in etwa Ω-artig geformten Ankerschenkels in dessen Öffnungsbereich ein, so dass dieser gespreizt wird. Hierdurch wird auf die Kontaktschenkel 37 eine gewisse Vorspannung ausgeübt. Gleichzeitig sind die Fassungskontakte 34 sicher innerhalb des Materialstegs 35 gehalten.
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Wie aus 6 ersichtlich ist, sind auch die die Sockelkontakte 21 bildenden Leiterbahnen zumindest mit ihren Endabschnitten vertikal und ausrichtungsidentisch übereinander angeordnet. Dabei korrespondieren die Abstände zwischen den Fassungskontakten 34 und Sockelkontakten 21 in Form der Endabschnitte der Leiterbahnen 21 in Abstand und Ausrichtung miteinander.
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7 zeigt die Anordnung der 6 noch einmal in Aufsicht. Erwähnenswert ist hier die konkrete Ausbildung des im Spalt 32 einliegenden Kontaktschenkels 37 der Fassungskontakte 34. Dieser bildet zur sicheren Kontaktierung der sockelseitigen Leiterbahnen 21 eine gesonderte Kontaktkuppe 39 aus.
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Der Lampensockel 13 ist wie folgt in der Lampenfassung 11 anzuordnen:
Der Lampensockel 13 wird mit seinem Zapfen 17 in Richtung fassungsseitiger Aufnahme 24 positioniert. Das Zusammenwirken der Kodiervorsprünge 19 mit den Kodiernuten 26 stellt sicher, dass der Sockel 13 nur in einer Stellung mit seinem Zapfen 17 in die fassungsseitige Ausnehmung 24 eingesetzt werden kann. Die Kodiermittel 19/26 dienen darüber hinaus dazu, dass in eine bestimmte Fassung 11 nur eine definierte Art von Lampensockeln 13 einsetzbar ist. So ist auch bei der erfindungsgemäßen Lampenfassung 11 und dem erfindungsgemäßen Lampensockel 13 eine vom Prinzip her aus dem Stand der Technik bekannte sogenannte Verschlüsselung gegeben.
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Die Riegelzapfen 18 tauchen durch die Durchtrittsöffnungen 27 durch, die Unterseite des Zapfen 17 liegt am Ende dieser Einsteckbewegung auf dem durch die Aufnahme 24 der Fassung 11 zugänglichen Kühlkörper 16 auf. Ggf. ist der Kühlkörper 16 und/oder der Zapfen 17 im Bereich der gegenseitigen Anlage mit den Wärmeübergang erhöhenden Mitteln wie Wärmeleitpaste oder Wärmeleitfolie versehen. Dies ist beim hier dargestellten Ausführungsbeispiel von erheblicher Bedeutung, da es sich bei der Lampe 15 um ein LED-Leuchtmittel handelt. Der Zapfen 17 dient der Abfuhr der Betriebswärme der LEDs zum Kühlkörper 16.
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In den Figuren nicht dargestellte, fassungsseitige Riegelmittel in Form von Riegelnuten nehmen bei der sich an die Einsteckbewegung anschließenden Drehbewegung die Riegelzapfen 18 in etwa bajonettartig auf. So ist eine Verankerung des Sockels 13 in der Fassung 11 gewährleistet. Nach der Einsteckbewegung befindet sich die Leiterplatte 20 mit ihren Sockelkontakten in Form von Leiterbahnen 21 in etwa in der in den 1 und 4 dargestellten Position.
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Die zur Verankerung des Sockels 11 in der Fassung 13 dienende Drehbewegung verlagert die Leiterplatte 20 in die in den 2 und 5 dargestellte Position, nämlich in den Spalt 32 hinein. Dabei greift die Positionierfeder 22 in die fassungsseitige Positioniernut 36 ein und gewährleistet eine hinsichtlich der Fassungs- bzw. Sockelachse F/S korrekte Vertikalanordnung der Sockelkontakte 21 zu den Fassungskontakten 34.
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Festzuhalten ist, dass die Leiterplatte 20 unverformt und insbesondere ungebogen ist, also nicht an den Radius der Drehbewegung angepasst ist.
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Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt zunächst in der vertikal übereinander und ausrichtungsgleichen Anordnung der Sockel- und Fassungskontakte 21 und 34. Diese quasi paketartige Anordnung erlaubt es, den Anschluss elektrischer Versorgungsleitungen und Signalleitungen an einer Stelle der Fassung 11 und somit zentral ankommen zu lassen.
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Die konkrete Ausführungsform der Sockelkontakte 21 in Form von Leiterbahnen auf einer Leiterplatte 20 sowie der Fassungskontakte 34 als Drahtbrücken, die vom Fassungsgehäuse 12 gehalten sind, ermöglicht es, die fassungs- und sockelseitigen Kontakte 34 und 21 in einer sehr kompakten und raumsparenden und vergleichsweise kleinen Dimensionierung auszuführen. Hieran angepasst wird für den Anschluss der Versorgungs- und Steuerleitungen fassungsseitig eine Westernsteckbuchse 31 vorgesehen, die eine hohe Polzahl auf kleinem Raum ermöglicht. In Summe gewährleisten diese baulichen Merkmale die Schaffung einer besonders kleinen und kompakten Fassung 11 und eines ebensolchen Sockels 13, die den Anforderungen an moderner LED-Raum- bzw. Effektbeleuchtung gerecht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Anordnung von Lampenfassung und Lampensockel
- 11
- Lampenfassung
- 12
- Fassungsgehäuse
- 13
- Lampensockel
- 14
- Sockelgehäuse
- 15
- Lampe
- 16
- Kühlkörper
- 17
- Sockelzapfen
- 18
- Gegenriegelmittel/Riegelzapfen
- 19
- sockelseitiges Kodiermittel/Kodiervorsprung
- 20
- Leiterplatte
- 21
- Leiterbahnen/Sockelkontakte
- 22
- Gegenpositioniermittel/Positionierfeder
- 23
- Fassungswandung
- 24
- topfartige Ausnehmung von 12
- 25
- Rand von 12
- 26
- Kodiermittel/Kodiernut
- 27
- Durchtrittsöffnung
- 28
- Aufnahmebohrung
- 29
- Schraubbolzen
- 30
- Fortsatz von 12
- 31
- Steckbuchse
- 32
- fassungsseitiger Spalt
- 33
- Steckbuchsenausnehmung
- 34
- Fassungskontakte
- 35
- Materialsteg von 12
- 36
- Positioniermittel/Positioniernut
- 37
- Kontaktschenkel
- 38
- Ankerschenkel
- 39
- Kontaktkuppe
- S
- Sockelachse
- F
- Fassungsachse
