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Die
Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung an einer Lampe, insbesondere
an einer Taschenlampe, mit einem zylinderförmigen Gehäuse oder Gehäuseteil,
einem darin angeordneten Schaltorgan und einem außen am Gehäuse oder
Gehäuseteil,
um die Gehäuselängsachse
drehbar angeordneten Betätigungselement,
das einen Permanentmagneten mitführt,
der berührungsfrei
auf ein im Gehäuse
oder Gehäuseteil
angeordnetes, bewegliches Kontaktelement zur Betätigung des Schaltorgans wirkt.
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Aus
dem Stand der Technik sind mechanische Schaltvorrichtungen an Lampen
bekannt, die ein innen liegendes Schaltorgan und ein außen liegendes
Betätigungselement
in Form eines Druckknopfes, eines Kippschalters oder einer Schiebeleiste
aufweisen. Das Schaltorgan wird betätigt, indem die Position des
Betätigungselementes
manuell verändert
wird, beispielsweise durch Drücken
des Knopfes oder Umlegen des Kippschalters.
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Eine
einfache Ausführung
einer mechanischen Schaltvorrichtung besitzt zwei Schaltstellungen,
zum Schließen
und Öffnen
eines Stromkreises. Das Betätigungselement
muss demnach ebenfalls in wenigstens zwei Positionen bewegt werden
können, um
zwischen diesen beiden Schaltstellungen wechseln zu können. In
der einen Position wird zum Einschalten ein Kontakt zum innen liegenden
Schaltorgan hergestellt, während
in der anderen Position kein Kontakt zwischen Betätigungselement
und Schaltorgan besteht und die Lampe ausgeschaltet ist.
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Komplexere
Schaltvorrichtungen, beispielsweise mit einer Stufenschaltung als
Schaltorgan, weisen mehr als zwei Schaltstellungen auf. Entsprechend
muss auch das Betätigungselement
mehr als zwei Positionen einnehmen können, damit alle Schaltstellungen
des Schaltorgans anwählbar
sind. Den Schaltstufen können
unterschiedliche Funktionen der Lampe, wie beispielsweise Blinkfunktionen
in unterschiedlichen zeitlichen Intervallen, zugeordnet werden.
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Derartige
Schaltvorrichtungen ermöglichen auch
eine stufenweise Veränderung
der Lichtintensität,
indem jeder Stufe eine bestimmte Leistung zugeordnet wird und/oder
durch Schalten auf die nächste Stufe
weitere Leuchtmittel hinzugeschaltet oder andere, beispielsweise
lichtstärkere
Leuchtmittel angesprochen werden.
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Oftmals
ist es jedoch erwünscht
die Lichtintensität
stufenlos einstellen zu können.
Hier finden Dimmer ihren Einsatz. Die stufenlose Einstellung erfordert
aber auch andere, nämlich
stufenlos verstellbare Betätigungselemente.
Häufig
findet man daher bei Dimmern Drehknöpfe und Schiebeschalter als Betätigungselemente.
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Aus
dem Stand der Technik sind ferner Taschenlampen mit einem Kopf-
und einem Gehäuseteil
bekannt, wobei das Kopfteil das Leuchtmittel trägt und das Gehäuseteil
die Batterie bzw. Batterien aufnimmt. Über eine Gewindeverbindung
ist das Kopfteil derart mit dem Gehäuseteil verbunden, dass es über Drehbewegungen
an das Gehäuseteil
heran geführt werden
kann, bis das Leuchtmittel Kontakt zur Batterie besitzt, bzw. von
dem Gehäuseteil
weg geführt werden
kann, um den Kontakt zu unterbrechen. Auf diese Weise sind die Lampen
jedoch lediglich ein- und ausschaltbar.
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Die
DE 20 2005 003 128.3 dagegen
offenbart eine Schaltvorrichtung an einer Lampe mit einem innen
im Lampengehäuse
angeordneten Schaltorgan und mit einem außen am Gehäuse angeordneten beweglichen
Betätigungselement,
wobei das Betätigungselement
einen Permanentmagneten mitführt,
der berührungsfrei
auf ein im Gehäuse
angeordnetes bewegliches Kontaktelement zur Betätigung des Schaltorgans wirkt.
Das Betätigungselement
ist hierzu vorzugsweise ringförmig
ausgebildet, das Lampengehäuse
umgreifend, und um die Gehäuselängsachse
der Lampe drehbar und/oder entlang dieser Achse verschiebbar.
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Bei
der Ausführung
des Betätigungselementes
als stufenlos drehbarer, außen
am Gehäuse
anliegender Ring besteht jedoch regelmäßig die Gefahr, dass sich das
Betätigungselement
ungewollt verstellt.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schaltvorrichtung
an einer Lampe zu schaffen, deren Handhabbarkeit verbessert ist.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
von einer Schaltvorrichtung gemäß der Merkmalskombination
nach Anspruch 1. Konkrete Ausführungsformen
der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.
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Erfindungsgemäß ist der
mitgeführte
Permanentmagnet federbelastet und greift in einer vorbestimmten
Stellung des Betätigungselementes
in eine Ausnehmung des Gehäuses
oder Gehäuseteils
ein. In dieser Stellung des Betätigungselementes
ist die Lampe vorzugsweise ausgeschaltet. Um diese Stellung zu verändern, d.h.
die Lampe einzuschalten, muss das Betätigungselement aus dieser Stellung herausgedreht
werden. Dabei gilt es zunächst
die auf den Magneten wirkende Federkraft zu überwinden, mittels derer der
Magnet in der Ausnehmung des Gehäuses
oder des Gehäuseteils
gehalten wird.
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Besteht
die Ausnehmung des Gehäuses oder
Gehäuseteils
aus einer stufenförmigen
Absenkung, springt der Permanentmagnet bei entsprechender Stellung
des Betätigungselementes
aufgrund der Federkraft in die Ausnehmung hinein und blockiert ein
Zurückdrehen
des Betätigungselementes,
da die Stufe ein unüberwindbares
Hindernis darstellt. Um zu gewährleisten,
dass der Permanentmagnet allein durch eine Drehbewegung des Betätigungselementes
aus der Ausnehmung herausführbar
ist, ist in einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung vorgesehen,
dass zumindest eine Flanke der Ausnehmung als schräg verlaufende
Rampe ausgebildet ist. Dabei stellt sich die auf den Permanentmagneten
wirkende Federkraft der Drehbewegung derart entgegen, dass ein unbeabsichtigtes,
selbstständiges
Verdrehen des Betätigungselementes
hierdurch verhindert oder zumindest erschwert wird.
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Die
Ausnehmung des Gehäuses
oder des Gehäuseteils
ist vorzugsweise an der Zylinderstirnseite angeordnet. Dies erlaubt
eine sehr kompakte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung.
Beispielsweise kann das Betätigungselement
die Form eines Ringes oder einer Scheibe aufweisen, der oder die
stirnseitig auf den Ge häusezylinder
aufsetzbar ist und der oder die flächenbündig mit dem Gehäusezylinder
abschließt.
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Bevorzugt
besitzt auch das Betätigungselement
zur Aufnahme des Permanentmagneten eine Ausnehmung, in die der Permanentmagnet
derart eingesetzt ist, dass er bei aufgesetztem Betätigungsring
bzw. -scheibe an der Stirnseite des Gehäuses oder Gehäuseteils
anliegt, wobei der Magnet erfindungsgemäß federbelastet ist, d.h. durch
die Federkraft einer rückwärtig ebenfalls
in der Ausnehmung des Betätigungselementes
angeordneten und gespannten Feder gegen die Stirnseite des Gehäuses oder
Gehäuseteils
gedrückt
wird. Die auf den Magneten wirkende Federkraft verhindert somit
ein unbeabsichtigtes Verdrehen des Betätigungselementes auch außerhalb
der bereits beschriebenen „Rastposition", in welcher der
Magnet in die Ausnehmung des Gehäuses
oder des Gehäuseteils
eingreift.
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Bei
bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung weist das Betätigungselement
an seiner Oberfläche
Einkerbungen bzw. weitere Ausnehmungen als Griffmulden und/oder
seitliche Rillen als Profilierung der Oberfläche auf, die ein sicheres Greifen
und kontrolliertes Führen
des Betätigungselementes
ermöglichen.
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Der
in dem Betätigungselement
angeordnete Permanentmagnet wirkt berührungslos auf ein in dem Gehäuse oder
Gehäuseteil
angeordnetes Kontaktelement, das vorzugsweise aus einem weiteren Magneten,
zumindest aber aus einem magnetisierbaren Material besteht. Das
Kontaktelement ist derart im Wirkungsbereich des außen liegenden
Permanentmagneten angeordnet, dass es von dem Permanentmagneten,
welcher über
das drehbare Betätigungselement
in Kreisbahnen bewegt wird, mitgeführt wird. Um zu gewährleisten,
dass das Kontaktelement durch den Permanentmagneten mitgeführt werden
kann, besteht die zwischen beiden liegende Gehäusewand, vorzugsweise das ganze
Gehäuse oder
Gehäuseteil,
aus einem nicht ferromagnetischen Material.
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Der
berührungsfreie
Kontakt zwischen Permanentmagnet und Kontaktelement ermöglicht eine geschlossene
Ausführung
des Lampengehäuses. Eine
Durchbrechung des Gehäuses
im Bereich des Betätigungselementes,
wie sonst üblich,
ist nicht erforderlich. Über
die geschlossene Oberfläche
wird verhindert, dass Schmutz oder Feuchtigkeit in das Lampengehäuse gelangen.
Die Schaltvorrichtung eignet sich demnach insbesondere für Lampen
die häufig
im Außenbereich
eingesetzt werden und Wind und Wetter ausgesetzt sind, bzw. für Lampen,
die unter Wasser eingesetzt werden.
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Das
innen liegende Kontaktelement betätigt ein ebenfalls innerhalb
des Gehäuses
angeordnetes Schaltorgan. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
erfolgt die Betätigung
mechanisch durch Berührung.
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Vorzugsweise
ist das Schaltorgan als Potentiometer ausgebildet, über den
die Leuchtstärke
der Lampe variierbar ist. Der Potentiometer besitzt weiterhin bevorzugt
die Form eines Ringkörpers,
entlang dessen Mantelfläche
das bewegliche Kontaktelement führbar
ist, indem der außen
liegende Permanentmagnet über
das Betätigungselement
in der vorgegebenen Kreisbahn bewegt wird. Der Durchmesser des Ringkörpers und
die Durchmesser der von den Magneten vollzogenen Kreisbahnen sind
derart aufeinander abgestimmt, dass der als Kontaktelement eingesetzte
Magnet in eingeschalteter Stellung der Schaltvorrichtung in ständiger Berührung mit dem
Ringkörper
steht. Bevorzugt liegen die jeweiligen Kreismittelpunkte auf der
Längsachse
des zylinderförmigen
Gehäuses
oder Gehäuseteils.
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Zur
elektrischen Isolation ist nach einer weiteren Ausführungsform
zwischen Gehäuse
oder Gehäuseteil
und dem Ringkörper
des Schaltorgans eine Isolierhülse
angeordnet.
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Weiterhin
ist in den Ringkörper
des Schaltorgans ein Zentrierteil einsetzbar, das eine korrekte
Positionierung der einzelnen Bauteile sicherstellt. Zudem kann das
Zentrierteil als Füllkörper dienen,
so dass der verbleibende Hohlraum im Gehäuseinneren dem Bewegungsraum
des Kontaktelementes entspricht.
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Vorzugsweise
sind als Leuchtmittel einer Lampe mit einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung
eine oder mehrere Leuchtdioden vorgesehen. Leuchtdioden besitzen
gegenüber
anderen bekannten Leuchtmitteln die Vorteile, dass sie kleinvolumig sind,
eine lange Lebensdauer besitzen und einen geringen Stromverbrauch
haben. Darüber
hinaus sind sie weit wenig anfälliger
für Schäden als
herkömmliche
Leuchtmittel, wie beispielsweise einfache Glühlampen.
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Eine
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung
an einer Lampe ist in den folgenden Zeichnungen dargestellt. Es
zeigen:
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1 einen
Längsschnitt
durch ein zylinderförmiges
Gehäuseteil
mit einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung,
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2 einen
Querschnitt durch das zylinderförmige
Gehäuseteil
nach 1 und
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3 eine
perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung nach 1 und 2 an
einer Lampe.
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1 zeigt
einen Endabschnitt eines zylinderförmigen Lampengehäuses 1,
das stirnseitig mit einem hülsenartigen
Gehäusedeckel
abschließt,
der Bestandteil des Lampengehäuses 1 ist.
In Verlängerung
der Längsachse
des Gehäuses 1 trägt der Gehäusedeckel
einen Dorn 14 der ein ringförmiges Betätigungselement 3 aufnimmt,
das um den Dorn herum drehbar gelagert ist. Als Lager dient ein
zwischen dem Dorn 14 und dem Betätigungselement 3 angeordneter
Sprengring 15, der zugleich verhindert, dass das Betätigungselement 3 von
dem Dorn 14 herabrutscht.
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Das
ringförmige
Betätigungselement 3 weist in
seiner dem Gehäuse 1 zugewandten
Fläche
eine außermittige
Ausnehmung 16 auf, in die ein auf einer vorgespannten Feder 17 aufliegender
Permanentmagnet 4 eingesetzt ist. Die Federkraft der Feder 17 drückt den
Permanentmagneten 4 gegen die Stirnseite des Gehäuses 1,
genauer gesagt gegen die Stirnseite des Gehäusedeckels.
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Die
Stirnseite des Gehäusedeckels
wiederum weist eine Ausnehmung 11 auf, in die der Permanentmagnet 4 aufgrund
der auf ihn wirkenden Federkraft hineingedrückt wird, wenn das Betätigungselement 3 in
die Position nach 1, d.h. in die „Aus"-Stellung gedreht
wird. Die Ausnehmung 11 weist im vorliegenden Beispiel
einen keilförmigen Querschnitt
auf, was jedoch nicht zwingend ist. Lediglich eine in Drehrichtung
liegende Flanke der Ausnehmung 11 sollte jedoch aus vorgenannten
Gründen
angeschrägt
sein.
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Auf
der Innenseite des Gehäusedeckels
befindet sich im Wirkungsbereich des Permanentmagneten 4 als
Kontaktelement 5 ein weiterer Magnet. Bei einer Drehung
des Betätigungselementes 3 um die
Gehäuselängsachse
wird der außermittig
angeordnete Permanentmagnet 4 in einer Kreisbahn um die
Gehäuselängsachse
bewegt, wobei er das Kontaktelement 5 auf der anderen Seite
des Gehäusedeckels
aufgrund der gegenseitigen Anziehungskräfte mitführt. Somit vollzieht auch das
Kontaktelement 5 eine Kreisbahn, wobei es an der Mantelfläche eines Ringkörpers 12 eines
Schaltorgans 2 entlang geführt wird. Der Ringkörper 12 ist
als Potentiometer ausgebildet, so dass über die Bewegung des Kontaktelementes 5 entlang
der Mantelfläche
die Leuchtstärke der
Lampe regulierbar ist.
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Zwischen
dem Ringkörper 12 und
der Wandung des Gehäusedeckels
ist eine Isolierhülse 13 angeordnet,
während
in den Ringkörper 12 ein
Zentrierteil 18 eingesetzt ist. Das Zentrierteil 18 erleichtert
die Positionierung der weiteren Bauteile.
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Die
Anordnungsfolge Gehäusewandung 1 – Isolierhülse 13 – Ringkörper 12 – Zentrierteil 18 (von außen nach
innen) ist insbesondere in 2 deutlich erkennbar.
Weiterhin zeigt 2, dass der Ringkörper 12 in
einem Teilbereich unterbrochen ist. Da das Kontaktelement 5 in
diesem Teilbereich keinen Kontakt zum Ringkörper 12 besitzt, ist
der Stromkreis in dieser Position des Kontaktelementes 5 geöffnet und die
Lampe ausgeschaltet. Der Permanentmagnet 4 nimmt dann die
in 1 dargestellte Position ein. Durch Drehen des
Betätigungselementes 3 wird
das Kontaktelement 5 mitgeführt, und nimmt eine Position
ein, in der durch Kontakt zum Ringkörper 12 der Stromkreis
geschlossen und die Lampe eingeschaltet ist (siehe 2,
gestrichelte Darstellung).
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Wie
den 1 und 3 zu entnehmen ist, weist der
Betätigungsring 3 seitlich
eine Griffmulde 8 mit einem Steg 19 auf, der einerseits
zur Anlage der Finger dient, andererseits die Funktion eines Zeigers übernimmt
und die jeweilige Stellung des Betätigungsrin ges 3 anzeigt.
Der Steg 19 weist zudem eine Bohrung 20 auf, die
zur Aufnahme eines Befestigungselementes, beispielsweise eines Schlüsselringes
oder einer Kette dient. Die Ausformung der Griffmulde 8 erlaubt
eine genaue Positionierung des Betätigungsringes und somit des
Permanentmagneten 4, der wiederum das Kontaktelement 5 führt.
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Neben
dem Vorteil einer verbesserten Handhabung zeichnet sich eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung
auch dadurch aus, dass sie optisch ansprechend in ein zylinderförmiges Gehäuse oder
Gehäuseteil
einer Lampe integrierbar ist. Keine störenden technischen Details
sind sichtbar. Zudem ist die Wirkungsweise der Vorrichtung von außen nicht
erkennbar, so dass es sie spielerisch zu entdecken gilt.
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- 1
- Gehäuse, Gehäuseteil
- 2
- Schaltorgan
- 3
- Betätigungselement
- 4
- Permanentmagnet
- 5
- Kontaktelement
- 8
- Griffmulde
- 11
- Ausnehmung
des Gehäuses
oder des Gehäuseteils
- 12
- Ringkörper
- 13
- Isolierhülse
- 14
- Dorn
- 15
- Sprengring
- 16
- Ausnehmung
- 17
- Feder
- 18
- Zentrierteil
- 19
- Steg
- 20
- Bohrung