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Die Erfindung betrifft eine Lampenfassung zur Aufnahme einer mit einer LED versehenen Lampe, die radial aus einem Lampensockel vorspringende Verriegelungsnocken und ein zentrales Wärmeleitelement aufweist, mit einem Fassungsgehäuseteil, welches mittels Befestigungsmitteln auf ein Leuchtenbauteil montierbar ist und eine zentrale Ausnehmung zur Aufnahme des Lampensockels aufweist, die von einer Fassungsgehäusewand umgeben ist, welche mit im wesentlichen vertikal zum Leuchtenbauteil gerichteten Einführnuten und – ausgehend von der jeweiligen Einführnut – mit parallel zum Leuchtenbauteil gerichteten Verriegelungsnuten zur Aufnahme der sockelseitigen Verriegelungsnocken versehen ist und mit wenigstens einem Federelement, gegen dessen Federkraft das mit den Verriegelungsnuten versehene Fassungsgehäuseteil beim Einsetzen und Verriegeln der Lampe mittels einer Steck-/Drehbewegung anhebbar ist.
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Eine gattungsgemäße Lampenfassung hat die Anmelderin in ihrem Produktkatalog „LED Bridging” zunächst auf Seite 30 unter der Artikel-Nr. 28.107 veröffentlicht. Die dortige Fassung nimmt Lampensockel auf, die mittels einer Steck-/Drehbewegung bajonettartig festgelegt werden. Das Fassungsgehäuse ist zweiteilig aufgebaut, wobei das innenliegende Fassungsgehäuseteil relativ beweglich zum außenliegenden Fassungsgehäuseteil ausgebildet ist. Die als Schraubbolzen ausgebildeten Befestigungsmittel halten zwischen beiden Gehäuseteilen gelagerte Schraubenfedern, gegen deren Federrückstellkraft das innere Gehäuseteil durch die Verriegelungsnocken des Lampensockels während dessen Festlegung anhebbar sind. Eine prinzipiell ähnliche Konstruktion zeigt die auf Seite 34 des vorgenannten Kataloges veröffentlichte Fassung mit der Produktbezeichnung 28.301. Diese verfügt gegenüber dem vorherigen Beispiel jedoch über ein einteiliges Gehäuse. Hier stützen sich vom Schaft der Schraubbolzen gehaltene Schraubenfedern am Fassungsgehäuse einerseits und am Schraubbolzenkopf andererseits ab. Auch hier hebt der Lampensockel beim Festlegen in der Fassung das Fassungsgehäuse gegen die Federrückstellkräfte der Schraubenfedern an.
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Über die Schraubenfedern wird auf den Lampensockel eine das Wärmeleitelement gegen das Leuchtenbauteil drückende Kraft aufgebaut, so dass die Flächenpaarung von Wärmeleitelement und Leuchtenbauteil einen gleichmäßigen und definierten gegenseitigen Anlagedruck erfährt. Dieser Anlagedruck begünstigt – ggf. unter Zuhilfenahme weiterer Wärmeleitmittel, wie Wärmeleitpaste oder Wärmeleitfolie – den Wärmeübergang von der Lampe zum Leuchtenbauteil, welches in der Regel als Kühlkörper dient oder sogar explizit als Kühlkörper ausgebildet und gestaltet ist. Der Sicherstellung der Wärmeabfuhr kommt insbesondere bei der Nutzung von mit LEDs versehenen Lampen eine hohe Bedeutung zu. Nur eine ausreichende Wärmeabfuhr gewährleistet eine lange Lebensdauer der Lampe.
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Um beim Befestigen der vorgenannten Lampenfassungen der Anmelderin auf einem Leuchtbauteil eine Beschädigung des Fassungselementes zu vermeiden, werden Schraubbolzen in Sonderbauform verwendet, deren Gewindeschaft über eine durchmessererweiternde Anschlagstufe in einen gewindefreien Schraubbolzenschaft übergeht. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass der Schraubbolzenschaft nur bis zu einer definierten Tiefe in eine korrespondierende Gewindebohrung eingeschraubt werden kann. Der Schraubbolzen ist entsprechend so bemessen, dass die Fassung ordnungsgemäß auf dem Leuchtenbauteil befestigt ist, jedoch durch das Anzugsmoment nicht beschädigt wird.
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Aus dem druckschriftlich nicht belegbaren Stand der Technik sind gattungsgemäße Fassungen mit einteiligem Gehäuse bekannt, deren Befestigungsöffnungen von einem Hohlniet durchsetzt sind. Das Fassungsgehäuse ist zum jeweiligen Hohlniet relativ beweglich. Zwischen dem Kopf des Hohlniets und einem in der Befestigungsbohrung vom Gehäuse ausgebildeten Anschlag ist ein Schraubenfederelement eingesetzt, welches die vorerwähnt vorteilhafte Vorspannung auf das Wärmeleitelement eines angesetzten Lampensockels aufbringt. Zur Befestigung auf einem Leuchtenbauteil wird durch den Hohlniet ein Schraubbolzen geführt, dessen Kopf zur Begrenzung des Einschraubvorgangs und zur Begrenzung des Anzugmomentes auf den Kopf des Hohlniets aufläuft, wohingegen der Fuß des Hohlniets sich an dem Leuchtenbauteil abstützt.
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Der vorgenannte Stand der Technik hat sich in der Praxis als durchaus tauglich bewährt, wird jedoch hinsichtlich bestimmter Anwendungsbereiche als verbesserungswürdig angesehen. So hat es sich herausgestellt, dass es von erheblichen Vorteil sein kann, wenn das Federelement bereits bei der Montage der Fassung vorspannbar ist, um die den Wärmeübergang begünstigenden Andruckkräfte zwischen den Anlageflächen des sockelseitigen Wärmeleitelementes sowie des Leuchtenbauteils zu erhöhen. Aus fertigungstechnischer Sicht ist es wünschenswert, standardisierte Befestigungselemente nutzen zu können aus Kostengesichtspunkten ist es wünschenswert, günstiger herstellbare und hinsichtlich der aufbringbaren Federspannung leichter handhabbare Federelemente einzusetzen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung eine Lampenfassung zu schaffen, die den vorerwähnten Verbesserungsvorstellungen Rechnung trägt.
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Gelöst wird die Erfindung von einer Lampenfassung mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit den kennzeichnenden Merkmalen, wonach das Federelement mittels des Befestigungselementes vorgespannt ist und einen sich am Leuchtenbauteil abstützenden, die Vorspannung begrenzenden Vorspannanschlag ausbildet.
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Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist zunächst darin zu sehen, dass das Federelement selbst den Anschlag ausbildet, der die Einbringtiefe des Befestigungselementes in das Leuchtenbauteil begrenzt. Durch geschickte Anordnung des die Federspannung aufbauenden Bauteils und des Anschlages zueinander ermöglicht es der Vorspannanschlag, die maximale Vorspannung des Federelementes durch das Befestigungsmittel festzulegen. Diese Vorspannung richtet sich nach den gewünschten Andruckkräften zwischen sockelseitigen Wärmeleitelement und Leuchtenbauteil, um so den Wärmeübergang vom Sockel zum Kühlbauteil zu optimieren. Gleichzeitig begrenzt der Vorspannanschlag das maximale Befestigungsmoment, welches zur Festlegung des Fassungsgehäuses auf das Fassungsgehäuse wirkt.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Federelement einen sich am Fassungsgehäuse abstützenden Federschenkel aufweist, der einer Montagebrücke entspringt, welche den Vorspannanschlag ausbildet und vom Befestigungsmittel gehalten ist. In diesem Fall ist das Federelement im weitesten Sinne als Blattfeder ausgebildet, welche sich kostengünstig fertigen und durch eine entsprechende Materialwahl bzw. durch eine Wärmebehandlung in den Federeigenschaften einfach anpassen lässt. Insbesondere kann das Federelement inklusive Vorspannanschlag aus einem geeigneten Material ausgestanzt sowie gebogen und somit in einem Arbeitsgang gefertigt werden.
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Um die Montage zu vereinfachen, ist vorgesehen, dass das Federelement in der Fassung von wenigstens einem federelementseitigen Rastmittel vormontiert gehalten ist.
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Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Montagebrücke wenigstens ein Rastmittel ausbildet, welches zwecks Vormontage im Fassungsgehäuse verrastet.
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In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Federelement gegen den Aufbau von zu plastischen Verformungen führenden Kräften geschützt ist, indem das Federelement oberhalb eines fassungsseitigen Montagedomes angeordnet ist, der einen die Hebebewegung des Fassungsgehäuses begrenzenden Hebeanschlag bildet.
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Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Montagebrücke wenigstens einen, vorzugsweise senkrecht zum Leuchtenbauteil gerichteten, den Vorspannanschlag bildenden Stützschenkel und einen im Wesentlichen parallel zum Leuchtenbauteil gerichteten Halteschenkel aufweist, der vom Befestigungsmittel durchgriffen ist.
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In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich der Montagedom als Hebeanschlag am Halteschenkel abstützt, wobei der Montagedom vom Befestigungsmittel durchgriffen ist.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass der Montagedom und der Halteschenkel entlang eines Schaftes des Befestigungsmittels relativ verlagerbar angeordnet sind.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass der Montagebrücke zwei Federschenkel in entgegengesetzte Richtungen entspringen.
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Schließlich ist es denkbar, dass der Federschenkel in seiner Form an den Lagerraum innerhalb des Fassungsgehäuses angepasst, insbesondere bogenförmig ausgebildet ist.
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Weitere Vorteile der Erfindung sowie ein verbessertes Verständnis derselben folgen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
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1 Einen Lampensockel zur Halterung in einer erfindungsgemäßen Fassung in perspektivischer Ansicht von unten,
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2 eine erfindungsgemäße Fassung in perspektivischer Ansicht von oben,
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3 die erfindungsgemäße Fassung gemäß 2 in Aufsicht,
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4 ein erfindungsgemäßes Federelement in perspektivischer Ansicht,
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5 das Federelement gemäß 4 in Seitenansicht,
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6 das Federelement gemäß 4 in Ansicht von oben,
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7 eine Schnittansicht des Fassungsgehäuse gemäß Schnittlinie A-A in 3 mit Federelement in Vormontage,
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8 die Schnittansicht gemäß 7 mit eingesetztem Schraubbolzen,
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9 die Schnittansicht gemäß 8 mit durch den Schraubbolzen vorgespanntem Federelement,
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10 die Schnittansicht gemäß 9 mit Darstellung der maximal möglichen Federspannung.
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In den Figuren ist eine Fassung gemäß der Erfindung insgesamt mit der Bezugsziffer 10 versehen.
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Die in 2 in perspektivischer Ansicht dargestellte Fassung 10 umfasst ein Fassungsgehäuseteil 11, dessen innere Fassungsgehäusewand 12 eine zentrale, im Wesentlichen kreiszylindrische Ausnehmung 13 umschließt.
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In das Fassungsgehäuseteil 11, namentlich in die innere Fassungsgehäusewand 12 sind vertikal zu einem nicht dargestellten Leuchtenbauteil bzw. in Steckrichtung eines Sockels 23 gerichtete Einführnuten 14 ausgebildet, die in im Wesentlichen parallel zum nicht dargestellten Leuchtbauteil gerichtete Verriegelungsnuten 15 übergehen. Weitere Vertikalnuten 16 mit sich daran anschließenden Horizontalnuten 17 dienen als Kodiermittel, über welche in die Fassung 10 einsetzbare Lampentypen definierbar sind.
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Eine parallel zum nicht dargestellten Leuchtenbauteil ausgerichtete und zu einer Sockelunterseite 18 (siehe 1) gerichtete Deckwand 19 weist zunächst langlochartige Sockelkontaktausnehmungen 20 und darüber hinaus Aufnahmekammern 21 für Federelemente auf.
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Die in den 2 und 3 dargstellte Fassung 10 dient der Aufnahme einer insgesamt mit der Bezugsziffer 22 versehenen Lampe.
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Die Lampe 22 umfasst einen Lampensockel 23, dessen Sockelgehäuse 24 ein im Wesentlichen kreiszylindrisches Wärmeleitelement 25 in Richtung Fassung entspringt.
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Einer konzentrisch um das Wärmeleitelement 25 herum angeordneten Sockelunterseite 18 entspringen Sockelkontaktstifte 26, die in Lage und Anordnung mit den Sockelkontaktausnehmungen 20 der Fassung 10 korrespondieren.
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Radial gerichtete Verriegelungsnocken 27 entspringen der Umfangsfläche des Wärmeleitelementes 25 radial, ebenso wie mit der Bezugsziffer 28 versehene Kodiernocken. Die Verriegelungsnocken 27 korrespondieren mit den Einführnuten 14 und Verriegelungsnuten 15, die Kodiernocken 28 korrespondieren mit den Vertikalnuten 16 und Horizontalnuten 17.
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Der 3, einer Aufsicht auf die Fassung 10, ist zu entnehmen, dass in den Aufnahmekammern 21 insgesamt mit der Bezugsziffer 30 versehene Federelemente einliegen, die nun im Folgenden näher beschrieben werden. Hierzu wird zunächst auf die perspektivische Ansicht des Federelementes 30 in 4 verwiesen. Das dort insgesamt mit der Bezugsziffer 30 versehene Federelement umfasst zunächst eine zentrale Montagebrücke 31, die durch zwei Stützschenkel 32 und einen die Stützschenkel 32 verbindenden Halteschenkel 33 gebildet ist. Zumindestens einer der Stützschenkel 32, bevorzugt jedoch beide Stützschenkel 32, sind mit jeweils einem Rastmittel 34 versehen, wohingegen der Halteschenkel 33 eine Durchgangsbohrung 35 aufweist.
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Der Montagebrücke 31 entspringen zwei in entgegengesetzte Richtungen weisende Federschenkel 36, die in später zu beschreibender Weise einen den Wärmeübergang vom Wärmeleitelement 25 zum nicht dargestellten Leuchtenbauteil 40 begünstigenden Anlagedruck aufbauen.
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7 ist eine Schnittdarstellung der Fassung 10 entsprechend der Schnittlinie A-A in 3. Die Darstellung zeigt den Einblick in die Aufnahmekammer 21 und das darin einliegende Federelement 30. Dargestellt ist darüber hinaus ein Leuchtenbauteil 40, welches als Kühlelement dient.
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Aus 7 ist ersichtlich, dass der Fassungsgehäuseboden 29 mit einer Befestigungsbohrung 41 versehen ist, die in Flucht mit der Durchgangsbohrung 35 und einer Gewindebohrung 42 des Leuchtenbauteils 40 ausgerichtet ist.
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In 7 ist die Vormontagestellung des Federelementes 30 gezeigt. Hierzu ist das Federelement 30 in die Aufnahmekammer 21 eingesetzt worden, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform das Rastmittel 34 der Montagebrücke 31, welches als Rastfeder ausgebildet ist, in einer fassungsgehäuseteilseitigen, nicht weiter dargestellten Rastausnehmung einsitzt.
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In 8 ist dargestellt, wie zur Befestigung der Fassung 10 auf dem Leuchtenbauteil 40 ein Befestigungsmittel 43 in Form eines Schraubbolzens 44 durch die Durchgangsbohrung 35 des Federelementes 30 und die Befestigungsbohrung 41 des Fassungsgehäusebodens 29 hindurchgeschoben wird und in die Gewindebohrung 42 eingedreht wird, bis die Unterseite des Schraubbolzenkopfes auf dem Stützschenkel 32 des Federelementes 30 aufliegt. In diesem, in der 8 dargestellten Zustand ist der Halteschenkel 33 des Federelementes 30 von der Oberfläche O des Leuchtenbauteils 40 in einem Abstand a angeordnet.
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In 9 ist der Schraubbolzen 44 gegenüber der Position in 8 weiter in die Gewindebohrung 42 eingedreht worden. Hierdurch wird auch die Montagebrücke 31 in Richtung Leuchtenbauteil 40 verlagert, bis die Stützschenkel 32 auf der Oberfläche O des Leuchtenbauteils 40 aufliegen und somit eine weitergehende Verlagerung verhindern.
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Die sich während der Verlagerung der Montagebrücke weiterhin auf dem Fassungsgehäuseboden 29 aufliegenden Federschenkel 36 werden dementsprechend vorgespannt und bauen Federrückstellkräfte auf. Die Stützschenkel 32 dienen insoweit als Vorspannanschlag, da sie die Vorspannbewegung der Montagebrücke 31 des Federelementes 30 begrenzen.
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Zur Erläuterung der 10 muss nunmehr zunächst auf die 1 und 2 zurückverwiesen werden.
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Zur Festlegung der in 1 dargstellten Lampe 22 in der in 2 dargestellten Fassung 10 wird diese mit dem Wärmeleitelement 25 in die Ausnehmung 30 eingesetzt, wobei Verriegelungsnocken 27 und die Kodiernocken 28 mit den entsprechenden Einführnuten 14 und Vertikalnuten 16 fluchten. Der Boden des Wärmeleitelementes trifft auf die Oberfläche O des in 2 nicht dargestellten Leuchtenbauteils 40, um die Betriebswärme von den in der Lampe 22 angeordneten LED-Elementen über das Wärmeleitelement 25 auf das Leuchtenbauteil 40 abzuführen. Die Verriegelungsnocken 27 liegen nunmehr im Einführbereich der Verriegelungsnuten 15, deren Wand eine zum Leuchtenbauteil 40 hin geneigte Einführ- bzw. Spannschräge 45 aufweist.
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Die Fassung 10 ist entlang der Schraubbolzenschäfte relativ zum Leuchtenbauteil 40 verlagerbar. Die Verriegelungsnocken 27 und die Verriegelungsnuten 15 sind zueinander derart angeordnet bzw. bemessen, dass beim Abgleiten der Verriegelungsnocken 27 an der Spannschräge 45 das Fassungsgehäuseteil 11 angehoben wird, so dass der in 10 dargestellte Spalt S in der Fassung 10 und im Leuchtenbauteil 40 entsteht.
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Das Federelement 30 liegt mit seinem Halteschenkel 33 am Schraubbolzenkopf an und wird von diesem gehalten. Eine Relativverlagerung des Federelementes 30 gegenüber dem Leuchtenbauteil 40 ist so ausgeschlossen. In Folge dessen wird durch die Relativverlagerung der Fassung 10 die Federspannung der Federschenkel 36 verstärkt. Die gleichzeitige Kraftkopplung zwischen der Fassung 10 und dem Sockel 23 über die Anordnung der Verriegelungsnocken 27 in den Verriegelungsnuten 15 hat zur Folge, dass die Federrückstellkräfte auf dem Lampensockel 23 wirken. In Folge dessen beaufschlagen die Federelemente 30 die gegenseitigen Anlageflächen von Leuchtenbauteil 40 und dem Boden des Wärmeleitelementes 25 mit einem den Wärmeübergang fördernden, gleichmäßigen Anlagedruck.
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Augenmerk sei abschließend noch auf einen vom Fassungsboden 29 ausgebildeten Montagedom 46 gerichtet. Dieser umgibt die Befestigungsbohrung 41 der Fassung 10 und ist in Folge dessen unterhalb des Halteschenkels 33 angeordnet. Der Montagedom 46 dient als Hebeanschlag, der sich bei fortgesetzter Anhebung der Fassung 10 am Halteschenkel 33 abstützt und die Hebebewegung so nach Art eines Hebeanschlags begrenzt. Auf diese Weise wird eine Überdehnung der Federschenkel 36 und eine sich daraus ergebende plastische Verformung verhindert, die eine Beschädigung der Federelemente 30 zur Folge hätte. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die Federelemente 30 die vorgesehenen Andruckkräfte sicher und dauerhaft bereitstellen können.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fassung
- 11
- Fassungsgehäuseteil
- 12
- innere Fassungsgehäusewand
- 13
- Ausnehmung
- 14
- Einführnuten
- 15
- Verriegelungsnuten
- 16
- Vertikalnut
- 17
- Horizontalnut
- 18
- Sockelunterseite
- 19
- Deckwand
- 20
- Sockelkontaktausnehmung
- 21
- Aufnahmekammer
- 22
- Lampe
- 23
- Lampensockel
- 24
- Sockelgehäuse
- 25
- sockelseitges Wärmeleitelement
- 26
- Sockelkontaktstifte
- 27
- Verriegelungsnocken
- 28
- Kodiernocken
- 29
- Fassungsgehäuseboden
- 30
- Federelement
- 31
- Montagebrücke
- 32
- Stützschenkel von 31
- 33
- Halteschenkel
- 34
- Rastmittel
- 35
- Durchgangsbohrung von 33
- 36
- Federschenkel
- 40
- Leuchtenbauteil
- 41
- Befestigungsbohrung von 29
- 42
- Gewindebohrung
- 43
- Befestigungsmittel
- 44
- Schraubbolzen
- 45
- Spannschräge
- 46
- Montagedom
- a
- Abstand
- b
- Abstand
- O
- Oberfläche von 40
- S
- Spalt
