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Die Erfindung betrifft eine Stirnlampe, insbesondere eine Stirnlampe im medizinischen Bereich.
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Stand der Technik
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Den Stand der Technik zur handfreien, mobilen Beleuchtung des Arbeitsbereiches direkt vor einer Person oder der näheren Umgebung, stellen kopfgetragene Lampen dar. Als Varianten zu finden sind Stirnlampen, die mit oder ohne Brillen getragen werden können und Aufstecklampen für Brillen, die abnehmbar oder permanent an Brillen fixiert sind. Die Befestigung erfolgt über Bänder am Kopf oder über Schrauben oder Klemmen an einer Brille. Die Batterien oder Akkus werden an der Stirn, an den Schläfen, am Hinterkopf oder über ein Kabel am Gürtel fixiert.
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Es liegt in der Natur des Menschen Hilfsgüter für die Arbeit nicht zu verwenden, wenn bei subjektiver Betrachtung der mit ihnen verbundene Aufwand den Nutzen übersteigt. Aus diesem Grund werden Produkte oft trotz ihres Nutzens nicht verwendet. Diese Problematik wurde bei kopfgetragenen Arbeitslampen bisher nur unzureichend gelöst. Eine für den Dauereinsatz taugliche Kombination von Stirnlampe und Aufstecklampe, die mit oder ohne Brille, Lupenbrille, Schutzbrille oder Sehstärkebrille getragen werden kann, ist bisher nicht vorhanden. Um diese Flexibilität zu erreichen, müsste man mehrere unterschiedliche Lampen kaufen und durchwechseln.
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Die Kombination von Akkulaufzeit, Gewicht des Akkus und Helligkeit der LED fällt in bestehenden Lampen immer zu Lasten des Tragekomforts oder der Leistung. Im einen Fall ist der Akku stark, aber so schwer, dass er drücken würde und daher am Gürtel getragen werden muss oder mit dicken Bändern am Schädel fixiert wird. Im anderen Fall ist der Akku leicht aber so schwach, dass der Dauereinsatz bei der Arbeit keinen Sinn macht. Die Gewichtsverteilung am Kopf stellt hierbei das eigentliche Problem dar. Auch die Möglichkeit, Akkus mit unterschiedlicher Kapazität und damit unterschiedlichem Gewicht und unterschiedlicher Größe in dieselbe Stirnlampe zu integrieren, wurde noch nicht umgesetzt.
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In fast allen Stirnlampen sind mechanische Ein- und Ausschalter verbaut. Der bei ihnen nötige Druck sorgt vor allem bei Arbeiten mit den Händen für Schmutzübertragung zur Lampe und wieder zurück. Die Bedienung erfolgt mit Zeigefinger und Daumen, also mit den schmutzreichsten Stellen bei händischer Arbeit. Zusätzlich weisen die Schalter oft Ritzen auf und sind daher der Reinigung oder Desinfektion nicht gut zugänglich. Um das Arbeitsfeld immer optimal auszuleuchten benötigt man Licht in ausreichender Stärke bei langer Akkulaufzeit, einen engen Fokus und eine in allen Achsen beweglichen Linse. Also dieselben Merkmale, die auch das menschliche Auge aufweist bzw. benötigt. Bisherige Lampen weisen meist eine Beweglichkeit in nur einer Achse auf und kompensieren dies durch einen weiten Fokus mit großflächiger Ausleuchtung, was wiederum massiv zu Lasten der tatsächlich erreichten Lichtstärke im Blickfocus geht.
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Auch die Verfügbarkeit bisheriger Konstruktionen ist suboptimal. Es ist ein Hindernis bei jedem Auf- und Absetzvorgang das Kabel am Rücken entlang zum Gürtelakku oder Bänder am Kopf zu fixieren. Auch zusätzliche Brillenhaltebänder für Umhängelampen erhöhen den Aufwand und vermindern die Verfügbarkeit. Hinzu kommt der Akkuwechsel, für den bei bisherigen Lampen die Arbeit unterbrochen und die Lampe abgesetzt werden muss.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einer verbesserte Stirnlampe zu schaffen.
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Kurze Beschreibung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Stirnlampe nach einem der Ansprüche 1 bis 3 gelöst. Die abhängigen Ansprüche geben bevorzugte Unteransprüche an. Bei einer Ausführungsform umfasst die Stirnlampe zum Ausleuchten eines Arbeitsfeldes eine Leuchte, einen Akkumulator und eine Halterung für den Akkumulator. Die Halterung für den Akkumulator ist dazu ausgebildet, den Akkumulator so am Kopf des Trägers der Stirnlampe zu positionieren, dass das Gewicht des Akkumulators auf die Muskulatur unter Protuberantia occipitalis externa übertragen wird. Diese Muskulatur trägt die Hauptlast des menschlichen Kopfes und ist daher besonders geeignet, um das Gewicht der Akkumulatoren bei einem längeren Einsatz zu tragen.
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Bei einer anderen Ausführungsform umfasst die Stirnleuchte zum Ausleuchten eines Arbeitsfeldes eine Leuchte, einen Akkumulator mit elektrischen Kontakten und eine Halterung für den Akkumulator. An der Halterung sind Magnete angeordnet, die mit einem komplementären magnetischen Mittel am Akkumulator so zusammenwirken, dass der Akkumulator in seiner Position gehalten wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass der Akkumulator schnell und einfach gewechselt werden kann, ohne dass die Stirnlampe abgesetzt werden muss.
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Bei einer Ausführungsform kann der Akkumulator in einem Hüllelement (Gehäuseelement) angeordnet sein. Die komplementären magnetischen Mittel können die Pole des Akkumulators sein. Diese Ausführungsform ist besonders kostengünstig, da die Magnete den Akkumulator und die Hülle halten.
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Das Hüllelement kann an zumindest einem polseitigen Ende eine Öffnung aufweisen, in die der an der Halterung angeordnete Magnet geschoben wird. Weisen beide polseitigen Ende des Hüllelementes eine Öffnung auf, in die jeweils ein an der Halterung angeordneter Magnet geschoben werden kann, kann der Akkumulator im Einsatz besonders einfach gewechselt werden, beispielsweise ohne dass Hilfspersonal erforderlich ist. Dazu muss der Anwender die Stirnlampe nicht abnehmen.
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Bei einer Ausführungsform kann das Hüllelement an zumindest einem polseitigen Ende eine zylinderförmige Ausnehmung aufweisen, in die ein an der Haltung angeordneter Magnet geschoben wird. Von der zylinderförmigen Ausnehmung werden die vorzugsweise ebenfalls zylinderförmig ausgebildeten Magnete sicher gehalten und der Akkumulator kann im Einsatz einfach von den Magneten entfernt werden und nach einem Wechsel des Akkumulators kann der Magnet wieder einfach in die Halterung eingesetzt werden, ohne dass die Stirnlampe abgesetzt werden muss.
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Bei wieder einer anderen Ausführungsform umfasst die Stirnlampe zum Ausleuchten eines Arbeitsfeldes eine Leuchte, einen Akkumulator, zwei Träger, eine Halterung für den Akkumulator und ein Kugelgelenk. Die erste Seite des Kugelgelenkes ist mechanisch mit den Trägern gekoppelt. An der zweiten Seite des Kugelgelenkes ist die Leuchte angebracht. Die erste Seite des Kugelgelenkes umfasst ein erstes magnetisches Mittel und die zweite Seite umfasst ein zweites magnetisches Mittel, das zum ersten magnetischen Mittel komplementär ist. Es versteht sich, dass zwischen dem Kugelgelenk und dem Träger weitere mechanische Elemente angeordnet sein können, beispielsweise ein gebogener Balken, der sich entlang der Stirn eines Anwenders erstreckt. Die magnetische Anziehung der Elemente im Kugelgelenk bewirkt eine Haftreibung, durch die die Leuchte in ihrer einmal eingestellten Position gehalten wird. Dadurch wird die Ergonomie der Stirnlampe erhöht.
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Die drei zuvor beschriebenen Ausführungsformen können beliebig kombiniert werden.
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Das Kugelgelenk kann an einem stirnseitigen Bereich der Stirnlampe angeordnet sein. Die zwei Träger können sich vom stirnseitigen Bereich in Richtung Hinterkopf des Anmelders erstrecken.
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An dem hinterkopfseitigen Bereich der Träger kann je ein flexibel vorgespanntes bogenförmiges Element angeordnet sein, das die Halterung für den Akkumulator bildet. Das flexibel vorgespannte bogenförmige Element kann von der Vorderseite der Stirnlampe betrachtet konkav gebogen sein. Dadurch ist die Stirnlampe einfach abzunehmen und aufzusetzen und kann sich flexibel an den Kopf eines Anwenders anpassen. Das zumindest eine flexibel vorgespannte bogenförmige Element kann den Akkumulator in Richtung Hinterkopf des Anwenders drücken.
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Das erste magnetische Mittel des Kugelgelenkes kann einen Permanentmagneten aufweisen, der an einer teilkugelförmigen Ausnehmung angeordnet ist oder zumindest einen Teil der teilkugelförmigen Ausnehmung bildet. Das zweite magnetische Mittel kann einen teilkugelförmigen Bereich aufweisen, der ferromagnetisch ist und in der teilkugelförmigen Ausnehmung angeordnet ist. Einerseits kann die Stirnlampe aufgrund der teilkugelförmigen Ausnehmung und den dazu komplementären teilkugelförmigen Bereich einfach in die gewünschte Stellung bewegt werden, um den gewünschten Bereich auszuleuchten. Andererseits erzeugt die magnetische Anziehung eine Haftreibung, die bewirkt, dass die Leuchte in ihrer einmal eingestellten Stellung bleibt, bis sie vom Anwender in eine andere Stellung bewegt wird.
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Das Kugelgelenk kann als Stromleiter zum Versorgen der Leuchte eingerichtet sein.
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Die Stirnlampe kann ferner einen Schalter aufweisen, der die Stromzufuhr der Leuchte schaltet. Der Schalter kann einen Näherungssensor aufweisen. Der Näherungssensor kann seitlich neben dem Kugelgelenk angeordnet sein. Vor dem Näherungssensor kann eine durchsichtige Blende angeordnet sein. Dadurch ist die Stirnlampe einerseits leicht zum Reinigen und andererseits kann durch eine Bewegung eines Fingers, beispielsweise des kleinen Fingers, die Stirnlampe eingeschaltet und ausgeschaltet werden. Der Erfinder darf die durchsichtige Blende berühren.
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Die Stirnlampe kann Befestigungsmittel für eine Brille aufweisen, wobei die Befestigungsmittel an den Trägern angebracht sind. Bei einer Ausführungsform können die Befestigungsmittel je einen flexiblen Ring oder je eine Mehrzahl flexibler Ringe aufweisen.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren detaillierter beschrieben, die exemplarischen und nicht einschränkenden Ausführungsformen der Erfindung zeigen, wobei
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1 eine erste perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Stirnlampe zeigt;
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2 einen Schnitt durch das Kugelgelenk zeigt;
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3 eine teilweise weggeschnittene Draufsicht auf die erfindungsgemäße Stirnleuchte zeigt; und
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4 eine perspektivische Darstellung der Stirnleuchte mit einer Brille zeigt.
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Beschreibung der Figuren
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Für die eingangs genannten Probleme stellen die im Folgenden genannten Funktionen, Verwendungsmöglichkeiten und Vorteile der erfindungsgemäßen Stirnlampe die Lösung dar. Ziel ist es, den subjektiven Aufwand deutlich geringer als den Nutzen zu halten, den der Verbraucher bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Stirnlampe empfindet.
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Die erfindungsgemäße Stirnlampe kann entweder ohne Brille oder zusätzlich zu jeder Sehstärke-, Schutz- oder Lupenbrille getragen werden. Mit beidseits vier langlebigen Silikonringen wird die erfindungsgemäße Stirnlampe einfach und fest über eine integrierte Aufbringhilfe auf den Bügeln fixiert und individuell angepasst. Die erfindungsgemäße Stirnlampe kann auch ohne Fixierung zusätzlich zu jeder beliebigen Brille getragen werden.
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Das Halteband 9 der erfindungsgemäßen Stirnlampe ist mit einer Eigenspannung versehen. Diese sorgt für die gleichmäßige Verteilung des Gewichtes und die optimale Anpassung an jede Kopfform. Das Gewicht des Akkus 10 wird durch die Eigenspannung auf die Muskulatur unter der Protuberantia occipitalis externa übertragen. Diese Muskulatur trägt die Hauptlast des menschlichen Kopfes und ist daher als einzige Struktur am Kopf geeignet das Akkugewicht im Dauereinsatz zu tragen. Zusätzlich kann die erfindungsgemäße Stirnlampe durch die integrierte Funktion als Umhängeband bequem um den Hals getragen und dadurch einfach und schnell auf- und abgesetzt werden. Die Stirnlampe dient dabei zusätzlich als Halteband für jede beliebige Brille. Die Li-Ionen Akkus 10 sind durch Magnetanschlüsse in das Brillenband integriert. Es können Akkus von unterschiedlicher Kapazität und daher von unterschiedlicher Größe und Gewicht entsprechend den Wünschen des Nutzers verwendet werden. Durch die Magnetanschlüsse 23 kann auch schnell und einfach ein Verlängerungskabel zwischen Stirnlampe und Akku eingefügt werden, falls aus Gewichtsgründen das Tragen des Akkus am Gürtel oder in der Hosentasche gewünscht ist.
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Die Hochleistungs-LED 19 ist mit einem Näherungssensor 14 ausgestattet und lässt sich auch mit Gummihandschuhen durch leichtes Antippen mit dem Finger an- und ausschalten. Hierbei wird optimaler Weise die Außenfläche des kleinen Fingers verwendet, da diese bei händischen Arbeiten den geringsten Verschmutzungsgrad aufweist. Der Sensor weist keine Fugen oder Ritzen auf. Alle Oberflächen der Stirnlampe sind glatt und wurden so konstruiert, dass zusätzlich zur Reinigung auch eine Desinfektion durch Sprühen oder Wischen möglich ist.
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Die erfindungsgemäße Stirnleuchte ahmt weitestgehend die Funktionen des menschlichen Auges für die händische Arbeit nach. Es weist einen engen Focus von max. 10° Halbseitenwinkel auf und spendet 20.000 LUX in 30 cm Abstand. Der Lichtstrahl lässt sich durch ein innovatives Magnetkugelgelenk, das zusätzlich für einen Pol zur Stromübertragung dient, in allen Achsen ausrichten. Damit ist eine exakte Positionierung der Lampe in der Körpermitte nicht mehr nötig und das Arbeitsfeld bleibt unabhängig von der Arbeitsposition immer hell. Außerdem kann Simlight, durch die Möglichkeit die Linse mit dem Magnetkugelgelenk 17, 18 in allen Achsen auszurichten, sowohl im abgelegten Zustand als stationäre Beleuchtung verwenden werden, als auch im umgehängten Zustand den Arbeitsbereich vor der Person beleuchten.
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Die erfindungsgemäße Stirnleuchte wird standardmäßig mit Ladegerät und zwei Li-Ionen Wechselakkus ausgeliefert. Für den Betrieb wird ein Li-Ionen Akku in einer Kunststoffhülse durch Magnetanschlüsse 23 in das Brillenhalteband integriert und kann durch einfaches Auseinanderziehen der Magnete gewechselt werden. Auf dieselbe Weise wird die erfindungsgemäße Stirnleuchte auch komfortabel durch das Lösen der Magnetkontakte an- und abgelegt. Das Ablegen der Lampe oder ein Unterbrechen der Arbeit für den Akkuwechsel oder das Auf- und Absetzten ist nicht mehr nötig. Die Magneten 23 finden ihren Weg selbst, die Kontakte 24 können also ohne direkten Sichtkontakt am Hinterkopf gelöst und wieder in Kontakt gebracht werden.
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Die Erfindung offenbart eine Stirnlampe 25 zur Beleuchtung des Arbeitsfeldes, wobei sie mit einer Befestigungsmöglichkeit für Brillen 1, mit einem vorgespannten Halteband und integriertem Akku 5, 10, mit einem berührungslosen Taster 3, mit einem Magnetkugelgelenk 4 und mit Magnetanschlüssen am Akku 5, 10 ausgestattet ist. Die Stirnlampe umfasst eine Befestigungsmöglichkeit für Brillen 1, aus beidseits 4 verschieblichen Silikonringen 6 und jeweils einer Aufbringhilfe 7 besteht. Das vorgespannte Halteband umfasst ist mit einem Akku 2 koppelbar und umfasst einen beidseits flexiblen Teil 8, der federnd mit einer Biegung um 180 Grad nach unten geneigt vorgespannt ist 9 und mittig in die Akkuhülle 10 übergeht. Der berührungslose Taster 3 umfasst einen im LED-Treiber 11 integrierten Näherungssensor 12, der im Treibergehäuse 13 durch eine hervorgehobene Stelle im Kunststoff, dem Ein-Aus-Knopf 14 gekennzeichnet ist.
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Das Magnetkugelgelenk 4 umfasst eine auf den LED-Treiber 11 aufgeschraubten, halbkugelförmigen Aufnahmevorrichtung 15, die einen Neodym Magneten 16 enthält und über einen O-Ring 17 beweglich eine ferromagnetische Kugel 18 aufnimmt, die fest an einem Kühlkörper 19 angeschraubt ist. Die Teile des Magnetkugelgelenkes umfassen Metall und sind zur Stromübertragung geeignet.
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Die Magnetanschlüsse am Akku 5 umfassen jeweils ein Stromkabel 20, die beidseits aus dem LED-Treiber 11 durch den starren Teil der Stirnlampe 21 und den flexiblen Teil 9 führen und beidseits befestigte Neodym-Magnete 22 umfassen. Die Magnete passen durch ihre Hülsen 23 beidseits in die Akkuhülse 10 und stellen durch ihren Magnetismus den Kontakt direkt zum Pluspol und Minuspol des Akkus 24 her. Die Magnetanschlüsse 23, 24 können den Kontakt zu Akkus 5, 10 unterschiedlicher Größe, Kapazität und Gewicht (Li-Ion-Akkus) in entsprechenden Akkuhülsen 10 aufnehmen. Zwischen den beidseits angelöteten Neodym Magneten 22 und dem Pluspol und Minuspol des Akkus 24 kann über Magnete ein Verlängerungskabel eingefügt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Befestigungsmöglichkeit für Brillen (beidseitig)
- 2
- vorgespanntes Halteband mit integriertem Akku
- 3
- berührungsloser Taster
- 4
- Magnetkugelgelenk
- 5
- Magnetanschlüsse am Akku (beidseitig)
- 6
- Silikonringe (beidseitig)
- 7
- Aufbringhilfe (beidseitig)
- 8
- flexibler Teil (beidseitig)
- 9
- 180 Grad Biegung mit Vorspannung (beidseitig)
- 10
- Akkuhülle
- 11
- LED-Treiber
- 12
- Näherungssensor
- 13
- Treibergehäuse
- 14
- Ein-/Aus-Knopf
- 15
- halbkugelförmige Aufnahmevorrichtung
- 16
- Neodym Magnet
- 17
- O-Ring
- 18
- ferromagnetische Kugel
- 19
- Kühlkörper
- 20
- Stromkabel (beidseitig)
- 21
- starrer Teil (beidseitig)
- 23
- Magnethülsen (beidseitig)
- 24
- Plus- und Minuspol des Akkus
- 25
- Stirnlampe zur Erhellung des Arbeitsfeldes, kombinierbar mit Brillen aller Art
