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Die vorliegende Erfindung betrifft eine tragbare Lampe zur weitflächigen und zur fokussierten Beleuchtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Technologischer Hintergrund
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Bei tragbaren Lampen handelt es sich um Geräte des alltäglichen Gebrauchs, die heutzutage nicht mehr wegzudenken sind. Sie werden unter anderen in Bereichen wie Baugewerbe, Rettungsdienst, Camping, Sport und dergleichen eingesetzt.
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Die Energieeffizienz spielt bei tragbaren Lampen eine wichtige Rolle, da diese entscheidend für Anwendungsdauer und Anwendungskosten ist. Als Lichtquelle stellen vor allem Leuchtdioden (kurz LED: light emitting diode) eine energiesparende Alternative zu älteren Lampenarten wie Glühbirnen oder Halogenlampen dar. Leuchtdioden erreichen eine sehr viel bessere Energiebilanz bei gleicher Beleuchtungsstärke. Als Energiequelle werden oftmals Akkumulatoren eingesetzt.
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Je nach Anwendungsgebiet ist die Art der Beleuchtung von entscheidender Bedeutung. Im Wesentlichen werden zwei Beleuchtungsmodi unterschieden: Die weitflächige („wide-beam“) und die fokussierte („focus“) Beleuchtung.
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Die weitflächige Beleuchtung wird vor allem zum Ausleuchten von größeren Bereichen in der unmittelbaren Umgebung angewendet, wie z.B. das Ausleuchten von Räumen bei Handwerksarbeiten. Die fokussierte Beleuchtung dient zum Beleuchten kleiner und/oder entfernter Areale und kommt z.B. bei Rettungsarbeiten oder Nachtbegehungen zum Einsatz.
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Praktischerweise werden die verschiedenen Beleuchtungsmodi in einer tragbaren Lampe kombiniert, um diese vom Anwender je nach Bedarf einzustellen. Dadurch kann eine höhere Flexibilität im Einsatz gewährleistet werden. Die Realisierung der beiden Beleuchtungsmodi in einer Lampe wird in der Regel durch das mechanische Verstellen des Reflektors oder der Lichtquelle bewerkstelligt. Das hat zunächst den Vorteil, dass nur eine Beleuchtungseinheit für zwei Beleuchtungsmodi benötigt wird, allerdings beeinträchtigt die mechanische Beanspruchung die Haltbarkeit von Reflektor, Lichtquelle und Umschalteinheit. Auch kann die Ausgestaltung des Reflektors nur optimal an einen Beleuchtungsmodus angepasst sein.
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In der
DE 199 41 987 A1 ist eine Taschenlampe offenbart, die zwei Beleuchtungseinheiten besitzt. Hierdurch kann zwischen einer fokussierten und einer weitflächigen Beleuchtung gewählt werden. Als erste Lichtquelle wird eine Glühbirne mit zwei Glühfäden eingesetzt. Hierdurch kann der Beleuchtungsmodus bestimmt werden: Der erste Glühfaden erzeugt einen schmalen, weit leuchtenden Lichtkegel hoher Lichtintensität und der zweite Glühfaden erzeugt einen weiten Lichtkegel mit schwacher Intensität. Beide Varianten besitzen eine schlechte Energiebilanz. Um dieses Problem zu lösen, ist zur weitflächigen Beleuchtung noch eine zweite Beleuchtungseinheit vorgesehen. Für diese werden eine oder mehrere energieeffiziente Leuchtdiode(n) verwendet. Sie sind kreisförmig um den Lampenkopf mit radialer Abstrahlrichtung angeordnet. Durch den abweichenden Abstrahlwinkel der zweiten Beleuchtungseinheit ist mit einem erheblichen Beleuchtungsverlust zu rechnen. Die Lampe ist zudem bautechnisch ungünstig konstruiert. Die erste Beleuchtungseinheit besitzt einen komplizierten Aufbau durch die Ausgestaltung mit zwei Glühfäden. Die zweite Beleuchtungseinheit besitzt ein oder mehrere Leuchtdioden, die auf einer Platine im hinteren Teil des Lampenkopfes befestigt sind. Durch diese Lagerung müssen die Leuchtdioden im Winkel angeschlossen werden. Hierdurch entstehen zusätzliche Arbeitsschritte und Kosten bei Herstellung und Reparatur.
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Aus der
US 5 077 644 ist eine tragbare Lampe bekannt, die eine weitflächige („flood beam“) und eine fokussierte („spot beam“) Beleuchtung zur Verfügung stellt. Dies wird realisiert über zwei getrennte Reflektoren mit unterschiedlichem Abstrahlwinkel. Durch diese Gegebenheit muss die Lampenlage in der Hand jedoch immer dem Beleuchtungsmodus angepasst werden. Dadurch entstehen Nachteile im Tragekomfort. Um im weitflächigen Beleuchtungsmodus eine ausreichende Strahlungsdivergenz zu erzielen, wird eine zusätzliche Streuungslinse benötigt. Der Einsatz von Glühbirnen begründet zudem eine schlechte Energiebilanz der Lampe.
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Nächstliegender Stand der Technik
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Eine tragbare Lampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der
DE 102 09 031 A1 bekannt. Diese besitzt als erste Beleuchtungseinheit ein Fernlicht mit hoher Lichtintensität und zweite Beleuchtungseinheit mit geringer Intensität und geringem Energieverbrauch. Als Energiequelle kommen Einwegbatterien oder Akkumulatoren zum Einsatz. Die zweite Beleuchtungseinheit wird zudem durch ein Solarpanel versorgt. Beide Beleuchtungseinheiten sind in gleicher Abstrahlrichtung ausgerichtet. Die erste Beleuchtungseinheit besitzt als Lichtquelle eine Xenonlampe und einen Reflektor, um das Licht axial in Abstrahlrichtung zu bündeln. Die zweite Beleuchtungseinheit besitzt keinen Reflektor und besteht aus mehreren kreisförmig um die erste Beleuchtungseinheit angeordneten Leuchtdioden, deren Licht durch Sammellinsen gebündelt wird. Die erste und zweite Beleuchtungseinheit sind in axialer Längsrichtung versetzt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine tragbare Lampe mit wahlweiser weitflächiger oder fokussierter Beleuchtung zur Verfügung zu stellen, die verbesserte Beleuchtungseigenschaften bei verbesserter Energieeffizienz und Lebensdauer aufweist.
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Lösung der Aufgabe
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Die vorstehende Aufgabe wird durch die gesamte Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht.
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Erfindungsgemäß umfassen die erste und die zweite Beleuchtungseinheit je einen separaten, in gleicher Abstrahlrichtung orientierten Reflektor und als Lichtquelle je mindestens eine Leuchtdiode. Durch die Anordnung von zwei in gleicher Abstrahlrichtung orientierten Reflektoren ergibt sich der Vorteil, dass die Reflektoren optimal an den jeweiligen Beleuchtungsmodus angepasst werden können. Die Ausgestaltung der Beleuchtungseinheiten mit Leuchtdioden ist zudem eine energiesparende Lösung.
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Beide Leuchtdioden können vorzugsweise quer zur Hauptabstrahlrichtung der Lampe entlang einer gemeinsamen Ebene positioniert sein. Aus diesem bautechnisch einfachen Aufbau ergibt sich der Vorteil, dass die Leuchtdioden als eine Einheit unkompliziert einsetzbar und ausbaubar sind. Aufgrund der gemeinsamen Ebene kann für die Leuchtdioden vorzugsweise eine gemeinsame Platine vorgesehen sein.
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Die Leuchtdioden können als Rundkopf-LED, in SMD Bauweise oder dergleichen auf der Platine befestigt sein. Hierdurch sind die Bauteile leicht vorjustierbar und auswechselbar, wodurch eine erhebliche Kosten- und Zeitersparnis bei Herstellung und Reparatur bewerkstelligt werden kann.
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Die erste Beleuchtungseinheit zur fokussierten Beleuchtung kann vorzugsweise einen Reflektor mit glatter Wandung und punktueller Lichtreflexion umfassen.
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Diese Art der Ausgestaltung dient zur Bündelung der Lichtstrahlen und ermöglicht eine zentrierte und weitreichende Beleuchtung.
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Die zweite Beleuchtungseinheit zur weitflächigen Beleuchtung kann vorzugsweise einen Reflektor mit rauer Wandung und gestreuter Lichtreflexion umfassen, um insbesondere naheliegende Areale großräumig auszuleuchten.
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Die an der Lampe vorgesehene Schalteinrichtung kann vorzugsweise dem Einschalten und Abschalten dienen. Die Schalteinrichtung kann zudem so konzipiert sein, dass neben dem Einschalten und Abschalten auch der Beleuchtungsmodus gewählt werden kann. Durch die Verwendung eines einzelnen Schalters für alle Bedienbarkeiten, kann eine höchst anwenderfreundliche Benutzung und ein Minimum an möglichen Fehlerquellen realisiert werden.
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Der Akkumulator kann vorzugsweise einen Induktionsakkumulator umfassen. Dieser kann wahlweise als Steckmodul vorliegen oder fest über eine Ladestation aufgeladen werden. Die Aufladung kann z.B. über eine Ladestation oder über einen Netzstecker erfolgen.
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Eine weitere Ausgestaltung liegt darin, dass die Lampe einen Netzanschluss zur Energieversorgung umfasst. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die Lampe über einen langen Zeitraum im dauernden Betrieb verwendet werden kann.
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Zweckmäßigerweise kann zusätzlich ein Lampenkörper mit einer Standfläche vorgesehen sein. Der Lampenkopf kann vorzugsweise zum Lampenkörper verschwenkbar sein. Aus der Standfläche am Lampenkörper resultiert der Vorteil, dass die Lampe je nach Bedarf problemlos abgestellt werden kann.
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Vorzugsweise kann zwischen dem Lampenkörper und dem Lampenkopf ein Halter vorgesehen sein, welcher über ein Gelenk entweder mit dem Lampenkopf oder dem Lampenkörper schwenkbar verbunden ist. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die Abstrahlrichtung der Lampe relativ zum Lampenkörper verändert werden kann. Dies ist vor allem bei ortsfesten Arbeiten von Vorteil.
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Beschreibung der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels Nachstehend werden zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lampe näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine erste zweckmäßige Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen tragbaren Lampe in stark vereinfachter schematischer Darstellungsweise;
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2 eine stark vereinfachte schematische Darstellung des Lampenkopfs der Lampe aus 1 mit zwei Beleuchtungseinheiten;
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3 eine stark vereinfachte schematische Darstellung des Lampenkopfs der Lampe aus 1 mit aufgesetzter lichtdurchlässiger Abdeckung;
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4 eine stark vereinfachte Darstellung des Querschnitts eines Bereichs des Lampenkopfs der Lampe aus 1 mit der ersten und der zweiten Beleuchtungseinheit mit unterschiedlich ausgestalteten Reflektoren;
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5 eine stark vereinfachte Darstellung des Querschnitts eines Bereichs des Lampenkopfs der Lampe aus 1 mit der ersten und der zweiten Beleuchtungseinheit mit unterschiedlich ausgestalteten Reflektoren und deren skizzierter Abstrahlrichtung;
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6 eine zweite zweckmäßige Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen tragbaren Lampe in stark vereinfachter schematischer Darstellungsweise mit einem axial nach hinten ausgerichteten Tragegriff, sowie
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7 eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen tragbaren Lampe aus 1 in stark vereinfachter schematischer Darstellungsweise mit angeschlossener Ladestation.
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1 zeigt eine erste zweckmäßige Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen tragbaren Lampe 1. Die Lampe 1 umfasst einen Lampenkopf 3 mit einer ersten und einer zweiten Beleuchtungseinheit 4, 5. Der Lampenkopf 3 kann über einen Halter 14 mit dem Lampenkörper 12 (oder auch Lampenfuß) verbunden sein. Die Lampe 1 kann bei Bedarf auf die Standfläche 13, der Unterseite des Lampenkörpers 12, gestellt werden. Der Lampenkörper 12 umfasst eine Energieversorgung, vorzugsweise einen Akkumulator, und eine Schalteinrichtung 2. Die Lampe 1 kann zweckmäßigerweise einen Griff 18 umfassen.
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Die Schalteinrichtung 2 dient zum Einschalten und Abschalten der Lampe 1. Die Schalteinrichtung 2 kann vorzugsweise auch zur Wahl des Beleuchtungsmodus dienen. Gegebenenfalls kann der Lampenkörper 12 auch eine zweite Schalteinrichtung zur Auswahl des Beleuchtungsmodus umfassen. Eine weitere Alternative ist die Ausstattung der Lampe 1 mit blinkenden Beleuchtungsmodi unterschiedlicher Rhythmik. Durch diese Ausführung kann im Unfall- und Rettungsbereich z.B. ein Straßenlicht oder ein optisches SOS-Signal erzeugt werden.
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Der Lampenkopf 3 ist vorzugsweise über den Halter 14 mit dem Lampenkörper 12 verbunden. Um die Hauptabstrahlrichtung des Lampenkopfs 3 variabel justierbar zu gestalten, kann der Halter 14 entweder mit dem Lampenkörper 12 und/oder dem Lampenkopf 3 über ein Gelenk 15 verbunden sein. Diese Ausführung ist vor allem bei ortsfesten Arbeiten vorteilhaft.
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Die Darstellung in 2 zeigt lediglich den Lampenkopf 3 aus 1 mit der ersten und der zweiten Beleuchtungseinheit 4, 5. Beide Beleuchtungseinheiten 4, 5 umfassen je einen Reflektor 6, 7 und je mindestens eine Leuchtdiode 8, 9. Die Leuchtdioden 8, 9 können durch die Wahl des Halbleitermaterials und die Dotierung unterschiedliche Spektralbereiche aufweisen.
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Die Reflektoren 6, 7 der Beleuchtungseinheiten 4, 5 sind von einem Wandteil 16 umgeben. Die Wandteil 16 weist je eine kreisförmige Ausnehmung auf, die zur Fixierung/Stabilisierung des jeweiligen Reflektors 6, 7 dient.
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Zum Schutz der beiden Beleuchtungseinheiten 4, 5 kann der Lampenkopf 3, wie in 3 dargestellt, eine lichtdurchlässige Abdeckung 17 umfassen. Die lichtdurchlässige Abdeckung 17 kann derart ausgebildet sein, dass sie zusätzlich das Licht linsenartig bündeln oder streuen kann. Auch könnte die lichtdurchlässige Abdeckung in verschiedene Bereiche unterschiedlicher Lichtdurchlässigkeiten und Lichtstreuung unterteilt sein. Eine Alternative kann die Ausgestaltung mit einer gefärbten lichtdurchlässigen Abdeckung 17 sein. Die lichtdurchlässige Abdeckung 17 kann auch teilweise lichtundurchlässige Bereiche umfassen, um z.B. Figuren, Logos oder dergleichen mit der Lampe 1 zu projizieren.
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Die Leuchtdioden 8, 9 der Beleuchtungseinheiten 4, 5 können durch diese Art der Lampenkonstruktion, wie in 4 dargestellt, vorteilhaft entlang einer gemeinsamen Ebene E quer zur Hauptabstrahlrichtung der Lampe 1 positioniert sein. Dadurch können alle Leuchtdioden auf einer einzigen Platine 10 angebracht sein. Diese Anordnung hat bautechnische Vorteile, da die Platine 10 als Ganzes vorgefertigt werden kann und leicht installierbar und ausbaubar ist. Die Kosten von Herstellung und Reparatur können somit erheblich verringert werden.
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Die Reflektoren 6, 7 der Beleuchtungseinheiten 4, 5 können unterschiedlich ausgebildet sein. Vor allem die Wandungsstruktur und der Neigungswinkel der Wandung spielen hierbei eine Rolle. Die erste Beleuchtungseinheit 4 zur fokussierten Beleuchtung umfasst vorzugsweise einen glatten spiegelartigen Reflektor 6, der optimal für eine punktuelle Abstrahlung ausgelegt ist. Die zweite Beleuchtungseinheit 5 zur weitflächigen Beleuchtung umfasst vorzugsweise einen Reflektor 7, der optimal auf eine stark divergierte Abstrahlung ausgelegt ist. Hierdurch kann das Licht gestreut werden, wodurch der Effekt einer großflächigen Ausleuchtung entsteht. Geeignet sind hier vor allem prismenartige oder aufgeraute Wandungsstrukturen. Die Reflektoren 6, 7 können ganzheitlich z.B. aus Metall, Legierungen, Kunststoff, Glas, Keramik oder dergleichen bestehen oder mit Strukturschichten überzogen sein. Die unterschiedlichen Abstrahlrichtungen der Beleuchtungseinheiten 4, 5 sind in 5 in stark vereinfachter Darstellung schematisch skizziert.
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6 zeigt eine zweite zweckmäßige Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen tragbaren Lampe 1 in stark vereinfachter schematischer Darstellungsweise. Der Lampenkopf 3 kann direkt mit dem Lampenkörper 12 verbunden sein. Der Griff 18 ist vorzugsweise am Lampenkopf 3 und über den Halter 14 am Lampenkörper 12 befestigt. Der Griff 18 verläuft vorzugsweise entgegengesetzt zur Abstrahlrichtung. Der Lampenkopf 3 sowie auch der Halter 14 können am Lampenkörper 12 mit einem Gelenk schwenkbar befestigt sein. Die Anordnung der Lampe 1 in Fig. 6 bewirkt im Vergleich zur Anordnung der Lampe 1 in 1 eine veränderte, dennoch ergonomische Handstellung des Anwenders während des Tragens.
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Die Energieversorgung der Lampe kann über eine (in den Figuren nicht dargestellte) Batterieeinheit, vorzugsweise einen Akkumulator erfolgen. Der Akkumulator kann entweder fremdgeladen werden oder über eine dazugehörige Ladestation 11 aufgeladen werden.
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Eine mögliche Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen tragbaren Lampe 1 aus 1 mit angeschlossener Ladestation 11 ist in 7 stark vereinfacht dargestellt. Der Lampenkörper 12 der Lampe 1 kann in die Ladestation 11 eingesetzt werden. Der Akkumulator kann z.B. über einen (nicht dargestellten) Ladeanschluss oder eine (nicht dargestellte) Induktionsvorrichtung in der Ladestation 11 aufgeladen werden. Optional können die Ladestation 11 und/oder der Lampenkörper 12 einen Netzanschluss zur Stromversorgung umfassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lampe
- 2
- Schalteinrichtung
- 3
- Lampenkopf
- 4
- Beleuchtungseinheit zur fokussierten Beleuchtung
- 5
- Beleuchtungseinheit zur weitflächigen Beleuchtung
- 6
- Reflektor
- 7
- Reflektor
- 8
- Leuchtdiode
- 9
- Leuchtdiode
- 10
- Platine
- 11
- Ladestation
- 12
- Lampenkörper
- 13
- Standfläche
- 14
- Halter
- 15
- Gelenk
- 16
- Wandteil
- 17
- lichtdurchlässige Abdeckung
- 18
- Griff
- E
- Ebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19941987 A1 [0007]
- US 5077644 [0008]
- DE 10209031 A1 [0009]
