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Die
Erfindung betrifft eine Steckerleuchte zum Anschluss an einer Anschlussbuchse
eines, vorzugsweise 12 V -bzw. 24 V-, Niederspannungsnetzes, insbesondere
im Kfz.-Bereich mit einem Leuchtmittel und einem Stromspeicher zur
netzunabhängigen
Stromversorgung der Steckerleuchte.
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Seit
jeher besteht insbesondere im Automobilbereich das Problem, dass
einerseits bei Nachtfahrten die Fahrgastzelle möglichst unbeleuchtet sein muss,
um dem Fahrer das ungestörte
Ablesen der Instrumente sowie die Beobachtung der Verkehrssituation
zu ermöglichen.
Die entsprechende Dunkelschaltung der Fahrgastzelle ist auch wünschenswert,
um Verkehrszeichen, Signalleuchten und insbesondere die Beleuchtung
der anderen Fahrzeuge umgehend aber möglichst reaktionsschnell wahrnehmen
zu können.
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Andererseits
besteht zumindest seitens der Beifahrer ständig das Bedürfnis, die
Fahrzeit möglichst
komfortabel zu verbringen. Für
irgendwelche Aktivitäten
innerhalb des Fahrzeuges ist jedoch eine Grundbeleuchtung des Fahrgastraumes
unerlässlich.
Dies ist meisten durch entsprechend schwache Lichtquellen sichergestellt.
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Um
aber beispielsweise einen Blick in eine Karte werfen zu können oder
gar lesen zu können, sind
erheblich stärkere
Lichtquellen erforderlich. Hierzu sind im Zubehörhandel sogenannte Steckerleuchten
erhältlich,
die beispielsweise mit dem Zigarettenanzünder verbunden werden können und
meistens ein relativ stark gebündeltes
Licht entwickeln, um einer Ablenkung des Fahrers oder sonstige Blendwirkungen
auszuschließen.
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Nachteilig
bei diesen Steckerleuchten ist, dass sie zumeist mit dem Zigarettenanzünder verbunden
werden müssen
und deshalb nicht an der Stelle vorhanden sind, wo die Lichtquelle
benötigt wird.
Hierzu weisen derartige Steckerleuchten zumeist einen sogenannten
Flexschlauch auf mit dem die Leuchten innerhalb gewisser Grenzen
verstellt wird und positioniert werden können. Sogenannte Flexschläuche weisen
in der Regel eine Länge
von ca. 20 cm auf, so dass die einzelnen Leuchten einigermaßen sperrig
sind und im Fahrgastraum als störend
empfunden werden.
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Schließlich haben
sich derartige Leuchten als einigermaßen störanfällig erwiesen, da die im Fahrbetrieb
nicht vermeidbaren Erschütterungen sonstigen
zum Teil erheblichen Beanspruchungen sehr oft zu Beschädigungen
des in diesen Steckerleuchten enthaltenen Leuchtmittels führen so
das in den allermeisten Fällen
das als umständlich
und störanfällig empfundene
Zubehör
nach dem zweiten oder dritten Ausfall des Leuchtmittels insgesamt
entsorgt werden.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steckerleuchte
zu schaffen, die einerseits die beschriebenen Nachteile des Standes
der Technik vermeidet und andererseits eine lichtstarke blendfreie
Beleuchtung sowie eine insgesamt erhöhten Bedienkomfort bietet.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe gelingt durch eine Steckerleuchte, bei der als Leuchtmittel
eine Leuchtdiode eingesetzt wird, wobei der Stromspeicher und die
Leuchtdiode derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Schwellspannung
der Leuchtdiode größer gleich
der Entladeschlussspannung des eingesetzten Stromspeichers ist.
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Dadurch,
dass als Leuchtmittel eine Leuchtdiode eingesetzt wird, scheiden
die ansonsten möglichen
Beschädigungen
des Leuchtmittels durch Zerstörung
des Glühwendels
infolge von Erschütterungen
aus, da Leuchtdioden einen anderen Halbleiterwerkstoff enthalten,
der beim Überschreiten
der Schwellspannung die gewünschte
Leuchtwirkung entfaltet. Eine Beschädigung der Leuchtdiode durch Erschütterungen,
wie für
Glühlampen
denkbar, ist daher schon rein technisch unmöglich.
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Ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Steckerleuchte liegt darin,
das diese zum netzunabhängigen
Betrieb mit einem Akkumulator versehen ist. Dabei ist der eingesetzte
Akkumulatoroptimalerweise auf die jeweilige Leuchtdiode abgestimmt,
indem die Schwellspannung der Leuchtdiode jeweils größer gleich
der Entladeschlussspannung des Akkumulators gewählt ist. Die Beachtung dieser
Bedingung hat zur Folge, dass für
den eingesetzten Stromspeicher ein wirksamer Tiefentladungsschutz
gegeben ist. Bei entsprechender Wahl der Schwellspannung der Diode
ist sichergestellt, dass nach Unterschreiten der Schwellspannung
eine weitere Belastung des Akkus vermieden ist.
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Der
Entladestrom des Akkus ist hierdurch im wesentlichen dazu auf das
Maß der
Selbstentladung des Akkus reduziert.
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Dadurch,
dass die Schwellspannung optimalerweise ein wenig über der
minimal notwendigen Ladeschlussspannung des Akkus liegt, ist für den Akku eine
Tiefentladung technisch unmöglich.
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Hierdurch
ist eine extreme Langlebigkeit der erfindungsgemäßen Steckerleuchte nicht nur
hinsichtlich des Leuchtmittel, sondern auch hinsichtlich der Akkus
erreicht, die eine netzunabhängige
und dadurch ungebundene Verwendung der erfindungsgemäßen Steckerleuchte
ermöglichen.
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Vorteilhafter
Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich gemäss den Merkmalen der Unteransprüche.
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Die
Abstimmung zischen der eingesetzten Leuchtdiode mit der spezifischen
Schwellspannung Us und dem eingesetzten Stromspeicher mit der spezifischen
Entladeschlussspannung Uo kann weiter dadurch erleichtert werden,
dass ein Mehrzellenakku eingesetzt wird. Durch geschickte Auswahl
der Zellenzahl z in Bezug zur Schwellspannung Us der Leuchtdiode
kann vergleichsweise einfach der Entladeschutz für den Akkumulator sichergestellt
werden.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung werden in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Steckerleuchte Nickel-Metall-Hydrid
Akkumulatoren (NiMH-Akkus) eingesetzt.
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Die
Steckerleuchte ist in Verbindung mit einem robusten, im wesentlichen
dreiteiligen Gehäuse ausgeführt, dass
im wesentlichen aus den zur Aufnahme in der Anschlussbuchse vor
gesehenen zylindrischen Steckerteil, einer Kontaktplatte und einem, im
eingesteckten Zustand die Anschlussbuchse überragenden Leuchtenkopf, der über einen
Ringflansch mit dem genannten Steckerteil verbunden ist, besteht.
Dabei ist die um einer Stirnseite des Steckerteils befindliche Kontaktplatte
als Pluspol und eine wenigstens an einer Seite des Steckerteils
angeordnete elektrisch leitende Kontaktfeder oder das metallische
Gehäuse
des Steckerteils als Minuspol ausgebildet.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung weist die Steckerleuchte einen Federclip
auf, der zur Befestigung der Steckerleuchte an geeigneter Stelle
dienen kann. Beispielsweise kann die von einer Versorgungsspannung
unabhängige
Steckerleuchte an die Kleidung gesteckt, an einer Sonnenblende befestigt
oder sonstig an geeigneter Stelle angebracht werden, umso als feststehendes
Beleuchtungselement zu dienen.
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In
Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist der Federclip selbst elektrisch
leitend ausgeführt,
so dass er an Stelle der beschriebenen elektrischen Kontaktfeder
als Minuspol den elektrischen Kontakt in der dafür vorgesehenen Anschlussbuchse
vermitteln kann.
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Die
der Anschlussbuchse zugewandte Stirnseite des Steckerteils ist mit
einer Kontaktplatte verbunden, die Ihrerseits einen das Steckerteil
konzentrisch überragenden
Aufstellwulst aufweist. Diese verbreiterte Querschnittsfläche stellt
einerseits eine verbesserte Kontaktierung der Steckerleuchte innerhalb der
Anschlussbuchse sicher und erleichtert überdies das Aufstellen der
Lampe, die so beispielsweise auf einen Tisch oder eine sonstige
Ablage gestellt werden kann. Dies wird aufgrund der zylindrisch
Ausgestaltung des Gehäuses
als vorteilhaft empfunden, weil ansonsten ständig ein Wegrollen und damit
ein Verlieren der Steckerleuchte befürchtet werden muss. Beim Einschieben
der Steckerleuchte in den Zigaretten- Anzünder-Anschluss
eines Fahrzeuges rasten der Aufstellwulst in eine buchseninterne
federnde Halterung ein.
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Die
Standfestigkeit oder die Befestigungsmöglichkeiten der Steckerleuchte
können
weiter dadurch erhöht
werden, so dass in die Kontaktplatte eine Magnetplatte integriert
ist, die es ermöglicht,
die Steckerleuchte beispielsweise mit einem Stück des Innenraumblechs so zu
verbinden, dass die Steckerleuchte hier angeheftet ist. Auf diese
Art kann die Steckerleuchte als vielseitig verwendbare Lichtquelle im
Fahrzeugbereich und anderswo eingesetzt werden.
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Die
Leuchtdiode ist mit Vorteil konzentrisch innerhalb der Steckerleuchte
insbesondere im Bereich des Steckerteils oder im Bereich des Leuchtenkopfs
angeordnet, wobei der Leuchtenkopf eine vorzugsweise transparente
materialverschlossene Lichtaustrittsöffnung aufweist.
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In
weiterer Ausgestaltung sind im Strahlgang der als Leuchtmittel eingesetzten
Leuchtdiode zusätzlich
eine Linse und ein Kondensor angeordnet. Hierdurch kann je nach
eingesetzter Linse eine Bündelung
oder Streuung des erzeugten Lichtes erreicht werden.
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In
alternativer Ausgestaltung kann der Steckerleuchte auch eine Umlenkeinrichtung
vorzugsweise in Form eines gekrümmten
Lichtleiter zugeordnet sein, wobei gleichzeitig der Leuchtenkopf
eine seitliche Lichtaustrittsöffnung
aufweist und hierdurch eine Umlenkung des Strahlgangs der Leuchtdiode innerhalb
der Steckerleuchte erfolgt und ein Lichtaustritt aus der Seitenwandung
der Steckerleuchte erfolgt.
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Auch
bei dieser Ausgestaltung können
zusätzliche
Lichteffekte durch die Verwendung einer Zusatzlinse zur Bündelung
oder Streuung des Lichtes erreicht werden.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung kann der Leuchtenkopf im Falle eines
seitlichen Lichtaustritts als bedruckbare Oberfläche oder mit einer weiteren Leuchtdiode
beispielsweise zur Anzeige des jeweiligen Ladezustands des Akkus
genutzt werden. Dies ist insbesondere deshalb wertvoll, weil diese
Oberfläche
des Leuchtenkopfs auch dann sichtbar ist, wenn die Steckerleuchte
betriebsgemäß in die
Anschlussbuchse eingesteckt ist.
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Dadurch,
dass der Leuchtenkopf mit dem Ringflansch durch ein Schraubgewinde
verbunden ist und üblicherweise
innerhalb des Ringflansches die Linse gehalten ist und im Leuchtenkopf
der Kondensor befestigt ist, kann mittels des Schraubgewindes der
Abstand zwischen Linse und Kondensor verstellt werden.
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Hierdurch
kann durch einfaches Drehen des Leuchtenkopfes relativ zum Ringflansch
der Brennpunkt der Steckerleuchte verstellt und den jeweiligen Bedürfnissen
angepasst werden.
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Das
Gehäuse
der Steckerleuchte ist in herkömmlicher
Spritzgusstechnik gefertigt und dabei mit einem teparaturresistenten
Kunststoff gearbeitet, der die insbesondere im Kfz.-Bereich üblichen,.
z. T. extremen Temperaturschwankungen ohne weiteres verarbeiten
kann.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel
näher erläutert.
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Es
zeigen
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1 eine
Steckerleuchte in einer Seitenansicht,
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2 eine
andere Steckerleuchte in einer anderen Seitenansicht,
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3 die
Steckerleuchte nach 2 in einer An sicht von schräg unten,
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4 eine
Steckerleuchte mit einem Lichtaustritt in Achsrichtung in einer
Detailansicht und Schnittdarstellung,
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5 eine
andere Steckerleuchte mit Lichtaustritt. in Achsrichtung in einer
Detailansicht und Schnittdarstellung,
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6 eine
Steckerleuchte mit Lichtaustritt quer zur Achsrichtung in einer
Detailansicht und Schnittdarstellung und
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7 eine
andere Steckerleuchte mit Licht austritt quer zur Achsrichtung in
einer De Teilansicht und Schnittdarstellung.
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Die
in 1 gezeigte Steckerleuchtel weist im wesentlichen
einen Leuchtenkopf 2 und ein im wesentlichen zylindrisches
Steckerteil 3 mit einer stirnseitigen Kontaktplatte 4 auf.
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Die
Kontaktplatte 4 stellt den Pluspol zum Anschluss der Steckerleuchte 1 her.
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Dabei
ist die Kontaktplatte 4 mit einem umlaufenden Aufstellwulst 5 versehen,
der der Steckerleuchte 1 eine größere Stellfläche und
somit eine größere Standsicherheit
verleiht und überdies
für eine
sichere Kontaktierung innerhalb der Anschlussbuchse sorgt.
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In
diese Kontaktplatte 4 ist in nicht weiter dargestellter
Weise eine stirnseitige Vertiefung zur Aufnahme einer Magnetplatte
eingelassen. Die Magnetplatte dient dazu, die Steckerleuchte 1 ggf.
an metallische Gegenstände
anheften zu können.
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Der
Leuchtenkopf 2 weist eine seitliche Leuchtöffnung 6 zum
Strahlaustritt der innerhalb des Steckerteils 3 oder des
Leuchtenkopfs 2 angeordneten Leuchtquelle auf.
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Der
Minuspol der Steckerleuchtel wird durch die seitlich angeordneten
metallischen Kontaktfederelemente 7 oder das metallische
Gehäuse
des Steckerteils 3 gebildet. Die Kotaktfederelemente 7 und/oder
das Steckerteil 3 geraten beim Einschieben der Steckerleuchte 1 in
die Anschlussbuchse in leitende Verbindung mit der den Gegenpol
bildenden Innenwandung der Buchse. Die in der Zeichnung nicht weiter
dargestellten Akkumulatoren der Steckerleuchte 1 werden
in dieser Stellung geladen.
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2 zeigt
eine alternative Ausgestaltung einer Steckerleuchtel. Es handelt
sich dabei ebenfalls um eine Steckerleuchtel mit einem Leuchtenkopf 2 mit
einer seitlichen Leuchtöffnung 6.
Im Unterschied zu der in 1 gezeigten Steckerleuchte 1 ist die
hier gezeigte Steckerleuchte 1 mit einem Federclip 10 ausgestattet.
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Der
Federclip 10 ist an einen zwischen den Leuchtenkopf 2 und
dem Steckerteil 3 angeordneten Ringflansch 11 angelegt.
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Der
Ringflansch 11 weist einen gegenüber dem Steckerteil 3 vergrößerten Durchmesser
auf und ist überdies
mit einer asymmetrischen Haltenase 12 zur beabstandeten
Anlenkung des Federclips 10 versehen. So kann der Federclip 10 in
nicht weiter dargestellter Weise ebenfalls als Kontaktfederelement 7 ausgestaltet
sein.
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Bei
beiden in 1 und 2 gezeigten Ausführungen
sind seitliche Leuchtöffnungen 6 vorhanden,
so dass die stirnseitige Oberfläche
des Leuchtenkopf 2 als bedruckbare Oberfläche oder
mit entsprechenden Zusatzelementen wie Anzeigeinstrumenten ausgestaltet
sein kann.
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4 zeigt
in einer Detailansicht und Schnittdarstellung eine Steckerleuchte
deren Strahlgang im wesentlichen parallel bez. in gedachter Verlängerung
der zentralen Zylinderachse der Steckerleuchte 1 liegt.
Als Leuchtmittel ist innerhalb der Steckerleuchtel eine Leuchtdiode
(LED) 13 angeordnet. Dabei kann die Leuchtdiode 13 im
Bereich des Ringflansches 11 aber auch im Bereich des Steckerteils 3 angeordnet
sein.
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Bei
einer Ausführung
im Sinne der 4 weist der Leuchtenkopf 2 eine
zentrale Leuchtöffnung 6 im
Bereich der stirnseitigen Oberfläche
des Leuchtenkopfes 2 auf. Bei der hier gezeigten Ausführung sind
sowohl die Leuchtdiode 13, als auch die Leuchtöffnung 6 zentral
und konzentrisch zur symmetrischen Zentralachse des zylindrischen
Steckerteils 3 angeordnet.
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Die
Leuchtöffnung 6 ist üblicherweise
mit einer transparenten Oberfläche
verschlossen. Die Leuchtöffnung 6 muss
allerdings nicht in jedem Fall geschlossen ausgeführt sein.
In weiterer Ausgestaltung kann im Strahlgang der Leuchtdiode 13 eine
Linse 14 zur Bündelung
der mittels der Leuchtdiode 13 erzeugten Strahlung angeordnet
sein.
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Die
Linse 14 wird in 5 gezeigten
Ausführung
mittels des Ringflansches 11 befestigt. Im weiteren Strahlgang
der Leuchtdiode ist ein Kondensor 15 angeordnet. Der Kondensor
kann im Bereich der Leuchtöffnung 6 angeordnet
sein, so dass als Optik der Steckerleuchte 1 ein Linsen-Kondensor-System zur
Auskoppelung des Lichtes aufgebaut ist.
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Um
gemäss 6 einen
seitlichen Lichtaustritt zu ermöglichen,
muss im Strahlgang der Leuchtdiode 13 eine Umlenkeinrichtung 16,
beispielsweise in Form eines gekrümmten Lichtleiters angeordnet sein.
Dabei kann der Lichtleiter gleichzeitig als Linse ausgeführt sein
oder gemäss 7 erneut
im Bereich des Ringflanschs 11 eine Zusatzlinse 14 im Strahlgang
hinter der Leuchtdiode 13 angeordnet sein. In diesem Fall
ist der Lichtleiter gleichzeitig als Kondensor 15 ausgebildet.
Anstelle der Linse 15 könnte
auch ein gewöhnliches
Prisma im Strahlgang der Leuchtdiode 13 angeordnet sein.
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Bei
sämtlichen
Ausführungen
gemäss
den 4 bis 7 ist der Leuchtenkopf 2 über ein
entsprechendes Außengewinde 17 mit
dem Ringflansch 11 verbunden, der ein entsprechendes Innengewinde 18 aufweist.
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Durch
die Gewindeverbindung des Leuchtenkopfs 2 mit dem Ringflansch 11 kann
der Abstand zwischen der innerhalb des Ringflansches befestigten
Linsen 14, 14' relativ
zu dem innerhalb des Leuchtenkopfs 2 befestigten Kondensor 15,
15' verstellt
werden. Hierdurch wird die Brennweite bez. der Brennpunkt der Steckerleuchtel
verstellt.
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Die
Steckerleuchtel wird durch weiteres Verdrehen des Leuchtenkopfs 2 relativ
zum Steckerteil 3 ein- und ausgeschaltet.
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Nachstehend
wird noch einmal zusammenfassend die Funktion der beschriebenen
Steckerleuchte 1 anhand der erwähnten Ausführungsbeispiele erläutert: Die
erfindungsgemäße Steckerleuchte 1 dient
zum Einstecken in eine 12 V- bzw. 24V-Anschlussbuchse. Dabei kann die Steckerleuchte 1 durch
Verdrehen des Leuchtenkopfs 2 relativ zum Steckerteil 3 ein- und ausgeschaltet
werden. Um die Steckerleuchtel ortsunabhängig einsetzen zu können, ist
sie mit nicht weiter dargestellten Akkumulatoren versehen, die eine
netzunabhänige
Versorgung der Steckerleuchte 1 ermöglichen. Die Akkumulatoren
werden üblicherweise
innerhalb einer Anschlussbuchse geladen. In vorteilhafter Ausgestaltung
kann die Steckerleuchte 1 mit einem Federclip 10 und/oder
mit einem Haltemagneten versehen sein, um die Steckerleuchte 1 nicht
nur mobil, sondern auch ortsfest einsetzen zu können. Die Steckerleuchte 1 kann
entweder als Frontstrahler oder als Seitstrahler ausgeführt sein.
Die Ausbildung als Seitstrahler ermöglicht es, den Leuchtenkopf 2 der
Steckerleuchte 1 als zusätzliches Anzeige oder Werbemedium
einzusetzen.
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Durch
einfaches Drehen des Leuchtenkopfes 2 relativ zum Ringflansch 11 kann
der Brennpunkt der Steckerleuchte 1 den wechselnden Umständen angepasst
werden.
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- 1
- Steckerleuchte
- 2
- Leuchtenkopf
- 3
- Steckerteil
- 4
- Kontaktplatte
- 5
- Aufstellwulst
- 6
- Leuchtöffnung
- 7
- Kontaktfederelemente
- 10
- Federclip
- 11
- Ringflansch
- 12
- Haltenase
- 13
- Leuchtdiode
- 14
- Linse
- 15
- Kondensor
- 16
- Umlenkeinrichtung
- 17
- Außengewinde
- 18
- Innengewinde
- Us
- Schwellspannung
- z
- Zellenzahl
- Uo
- Entladeschlussspannung