-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Stirnleuchte.
-
Stirnleuchten
sind grundsätzlich
bekannt und werden häufig
bei Aktivitäten
getragen, bei denen ein Blickfeld eines Benutzers beleuchtet werden
muss, dieser jedoch gleichzeitig die Hände für andere Tätigkeiten benötigt. Typische
Anwendungsfelder sind beispielsweise die Höhlenforschung, Bergsport, Lauftraining
oder auch Reparaturen beispielsweise an Kraftfahrzeugen bei Dunkelheit.
-
Solche
Stirnleuchten weisen häufig
ein starres Trägerelement
auf, an dem der eigentliche Leuchtenkopf gehalten ist oder das in
den Leuchtenkopf integriert ist. An diesem Trägerelement ist dann ein elastisches
Kopfband befestigt, das ein Benutzer über seinen Kopf streift, um
die Stirnleuchte am Kopf zu befestigen. Der Leuchtenkopf wird dann
durch die Spannung in dem elastischen Kopfband mit dem Trägerelement
gegen die Stirn des Benutzers gezogen und durch diesen Zug in einer
mehr oder weniger stabilen Lage relativ zu der Stirn und damit dem
Kopf des Benutzers gehalten. Das Trägerelement wird dabei häufig durch
eine Platte gebildet, deren Ausmaße in etwa denen des Leuchtenkopfs
entsprechen.
-
Solche
Stirnleuchten weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. Um eine
sichere Positionierung des Leuchtenkopfes an der Stirn sicherzustellen,
ist es notwendig, die Spannung in dem Kopfband relativ hoch zu wählen, so
dass das Trägerelement
mit einer entsprechend hohen Kraft an die Stirn des Benutzers gezogen
wird. Dies kann jedoch zu einem unangenehmen Druckgefühl auf der
Stirn führen,
was insbesondere bei länger
andauernder Benutzung sehr unangenehm sein kann.
-
Weiterhin
sind solche Stirnleuchten bei sehr schnellen Bewegungen des Kopfs
bedingt durch die Masse des Leuchtenkopfs unter Umständen nicht
sicher genug in der vorgesehenen Lage an der Stirn haltbar, ohne
den von dem Kopfband ausgeübten Zug
unverhältnismäßig zu erhöhen.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stirnleuchte
bereitzustellen, die angenehm auch über einen längeren Zeitraum bei gleichzeitig
gutem Sitz auf einem Kopf eines Benutzers tragbar ist.
-
Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Stirnleuchte mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
-
Die
erfindungsgemäße Stirnleuchte
umfasst einen Leuchtenkopf zur Aufnahme eines Leuchtmittels, der
zwei an sich gegenüberliegenden
Seiten angeordnete, mit dem Leuchtenkopf verbundene Laschen aufweist,
an denen ein elastisches Kopfband der Stirnleuchte zur Befestigung
der Stirnleuchte am Kopf einer Person befestigbar ist und die so
flexibel sind, dass deren Form bei Befestigung an dem Kopf durch
die Spannung des Kopfbandes an die Form des Kopfes anpassbar ist.
-
Der
Leuchtenkopf der erfindungsgemäßen Stirnleuchte
dient zur Aufnahme wenigstens eines Leuchtmittels, mittels dessen
Licht erzeugbar ist, das von dem Leuchtenkopf dann als Lichtbündel abgebbar
ist. Bei diesem Leuchtmittel kann es sich beispielsweise um Glüh-, Halogen-
oder auch Kryptonlampen handeln, wobei jedoch bevorzugt Leuchtdioden
verwendet werden, die eine verglichen mit der abgegebenen Lichtleistung
geringere Energieaufnahme aufweisen als die zuvor genannten Leuchtmittel.
Dabei können
in dem Leuchtenkopf ein oder mehrere Leuchtmittel vorgesehen sein.
-
Zur
Bereitstellung eines Lichtbündels
kann in dem Leuchtenkopf eine abbildende Einrichtung, beispielsweise
ein Reflektor und/oder eine Linse, vorgesehen sein, mittels derer
aus von dem Leuchtmittel abgegebenem Licht das Lichtbündel des
Leuchtenkopfes bildbar ist. Werden mehrere Leuchtmittel verwendet,
können
dabei für
einige der Leuchtmittel eine gemeinsame abbildende Einrichtung,
beispielsweise ein Reflektor, oder auch für jedes Leuchtmittel eine eigene
abbildende Einrichtung, beispielsweise eine Linse, vorgesehen sein.
-
An
dem Leuchtenkopf sind zur Halterung desselben zwei an sich gegenüberliegenden
Seiten des Leuchtenkopfs angeordnete, mit dem Leuchtenkopf verbundene
Laschen ausgebildet, an denen ein elastisches Kopfband der Stirnleuchte
befestigbar ist. Diese sich in entgegengesetzten Richtungen von dem
Gehäuse
weg erstreckenden Laschen sind dabei so flexibel, dass deren Form
bei Befestigung an den Kopf eines Benutzers durch die Spannung des Kopfbandes
an die Form des Kopfes anpassbar ist. Die Spannung in dem Kopfband
ist durch Wahl des Elastizitätsmoduls
des Bandmaterials, der Breite und der Länge des Kopfbandes bei nur
geringer Abhängigkeit
von der Kopfgröße eines
Benutzers beeinflussbar.
-
Durch
die Spannung in dem elastischen Kopfband, das zweckmäßig einen
kleineren Umfang aufweist als der Kopf eines Benutzers, werden die Laschen
wenigstens teilweise, vorzugsweise mit ihren freien Enden, gegen
die Stirn des Benutzers gezogen und liegen dann wenigstens teilweise
an dieser an. Die Flexibilität,
die zur wenigstens teilweisen Verformung des Laschen bei einer gewünschten
minimalen Spannung des Kopfbandes notwendig ist, ist dabei durch
Wahl des Materials sowie der Form und insbesondere eines Querschnitts
der Laschen beeinflussbar.
-
Der
Leuchtenkopf wird daher nicht nur mit einem Anlagebereich zwischen
den Laschen an den Kopf eines Benutzers gezogen. Vielmehr dienen auch
die vorzugsweise flächig
ausgebildeten Laschen wenigstens teilweise als weitere Anlageflächen, so
dass zum einen über
die zwischen den Laschen liegende Anlagefläche keine große Kraft übertragen
zu werden braucht und die Spannung in dem elastischen Kopfband geringer
gehalten werden kann. Dies erhöht
den Tragekomfort für
einen Benutzer. Insbesondere werden sich weniger leicht Druckspitzen
einstellen, die den Tragekomfort beeinträchtigen könnten.
-
Darüber hinaus
treten an den Enden der Laschen nur geringe auf den Kopf zu übertragende Kräfte auf,
wenn auf den Leuchtenkopf ein Drehmoment ausgeübt wird, da die Laschen seitlich
von diesem abstehen und so jeweils eine Art Hebel bilden, an dessen
Enden nur vergleichsweise geringe Kräfte wirken. Durch diese gegenüber anderen
Befestigungen günstige
Geometrie brauchen nur geringere Kräfte auf den Kopf übertragen
zu werden, so dass die Spannung des Kopfbandes vergleichsweise niedrig
gehalten werden kann. Dies erhöht wiederum
den Tragekomfort für
einen Benutzer.
-
Weiterbildungen
und bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind in der Beschreibung, den Ansprüchen und
den Zeichnungen beschrieben.
-
Bedingt
durch die gute Fixierung des Leuchtenkopfs der erfindungsgemäßen Stirnleuchte
an der Stirn eines Benutzers können
Batterien zur Versorgung der Leuchtmittel darin grundsätzlich in
dem Leuchtenkopf angeordnet sein. Um das Gewicht der Stirnleuchte
jedoch besser verteilen zu können
und insbesondere auch die Abmessungen des Leuchtenkopfs gering halten
zu können,
ist es bevorzugt, dass ein Batteriebehälter mit zwei an sich gegenüberliegenden
Seiten des Batteriebehälters
angeordneten und mit diesem verbundenen Laschen vorgesehen ist,
an denen das Kopfband befestigbar ist und die so flexibel sind,
dass bei Befestigung an den Kopf deren Form durch die Spannung des
Kopfbandes an die Form des Kopfes anpassbar ist. Der Batteriebehälter kann
dabei durch ein entsprechendes, besonders bevorzugt teilweise gewendeltes,
Verbindungskabel mit dem Leuchtenkopf verbunden sein. Die vergleichsweise
schweren Batterien können
dadurch beispielsweise am Hinterkopf eines Benutzers getragen werden,
so dass sich eine bessere Gewichtsverteilung am Kopf des Benutzers
ergibt. Darüber
hinaus ist es auch einfacher möglich,
den Batteriebehälter
und damit darin gehaltene Batterien gegen Kälte zu schützen, indem beispielsweise
der am Hinterkopf gehaltene Batteriebehälter durch eine Mütze oder
eine Kapuze verdeckt wird. Durch diese Befestigung des Batteriebehälters mit
den Laschen in analoger Weise wie bei dem Leuchtenkopf ergeben sich
die gleichen Vorteile in Bezug auf den Tragekomfort und die stabile
Fixierung des Batteriebehälters
am Kopf des Benutzers.
-
Um
eine möglichst
breite Abstützung
an dem Kopf eines Benutzers zu erreichen, die einen besonders sicheren
Sitz der Stirnleuchte ermöglicht,
ist es bevorzugt, dass die freien Enden der Laschen einen Abstand
von wenigstens 7 cm aufweisen.
-
Um
einen guten Tragekomfort zu erreichen, wird meist ein breites Kopfband
verwendet, da hier durch eine gegebene Kraft auf einer größere Fläche verteilt
und der auf den Kopf des Benutzers wirkende Druck verringert werden
kann. Es ist daher bevorzugt, dass die Laschen jeweils schlitzförmige Öffnungen
aufweisen, durch die das Kopfband führbar ist. Auf diese Weise
ist auch ein breites Kopfband leicht an den Laschen befestigbar.
Insbesondere kann es durch die schlitzförmigen Öffnungen nur hindurch geschoben
sein, um dann an anderen Teilen des Leuchtenkopfs oder, soweit vorhanden,
des Batteriebehälters
oder mit seinen Enden verbunden zu werden. Wird besonders bevorzugt
eine Höhe
der Öffnung entsprechend
der Breite des Kopfbandes gewählt,
so dass sich im Wesentlichen ein Formschluss zwischen dem Kopfband
und der Öffnung
ergibt, wenn dieses in die schlitzförmige Öffnung eingeführt ist,
ergibt sich eine besonders günstige
Kraftübertragung zwischen
der Lasche und dem Kopfband, wodurch eine besonders sichere Positionierung
des Leuchtenkopfes ermöglicht
wird. Besonders bevorzugt sind die Schlitze dabei in einem flächigen Bereich
der Laschen mit einer grossen Schlitztiefe ausgebildet. Dadurch
ergibt sich eine gute Kraftübertragung
auf das Kopfband und eine große
Anlagefläche
der Lasche an dem Kopf.
-
Weiterhin
ist es bevorzugt, dass der Leuchtenkopf und/oder der Batteriebehälter ein
Gehäuse aufweist,
das wenigstens teilweise von einem Mantel aus einem elastischen
Material umschlossen ist, an dem die Laschen ausgebildet sind. Vorzugsweise
ist das Gehäuse
dabei aus einem starren Material gebildet, dass sich bei den bei
normalem Gebrauch auftretenden Kräften nicht oder nur unwesentlich
verformt. Im Fall des Leuchtenkopfs kann das Gehäuse zur Aufnahme des Leuchtmittels
dienen und weiterhin noch die oben genannten abbildenden Einrichtungen
aufnehmen oder auch umfassen. Im Fall des Batteriebehälters kann
das Gehäuse
ein Fach für eine
oder mehrere Batterien bzw. einen Akku umfassen, das mit einem beweglichen
Deckel abdeckbar ist. Der vorzugsweise einstückige Mantel liegt zweckmäßig wenigstens
teilweise so eng an dem Gehäuse an,
dass eine gute Übertragung
von beim Tragen der erfindungsgemäßen Stirnleuchte normal auftretenden
Kräften
zwischen Mantel und Gehäuse
ohne wesentliche Relativbewegung zwischen Gehäuse und Mantel möglich ist.
-
Auf
diese Weise können
sehr einfach flexible Laschen an dem Leuchtenkopf oder Batteriebehälter bereitgestellt
werden, der in dem Bereich des Gehäuses trotzdem starr sein kann.
Insbesondere können dadurch
Befestigungsvorrichtungen, mittels derer die Laschen an einem Gehäuse des Leuchtenkopfs
oder des Batteriebehälters
befestigbar sind, beispielsweise Scharniere, vermieden werden. Darüber hinaus kann
der Mantel als Schutz gegen Stöße dienen.
Der Mantel braucht dabei das Gehäuse
nur teilweise zu umschließen
und kann beispielsweise eine Öffnung aufweisen,
durch die im Fall des Leuchtenkopfs Licht abstrahlbar ist oder im
Fall des Batteriebehälters
eine Batterie in ein Batteriefach einlegbar ist. Darüber hinaus
ist es besonders bevorzugt, dass der Mantel in einem Bereich eine Öffnung aufweist,
in dem das Gehäuse
an dem Kopf des Benutzers anliegt, da so der Anlagebereich unabhängig von
den Eigenschaften des elastischen Mantels gestaltet werden kann.
Insbesondere bei dem Leuchtenkopf ist es jedoch besonders bevorzugt,
dass der Mantel das Gehäuse
an den bei einer Benutzung durch einen Benutzer nicht an dessen
Stirn anliegenden Bereichen bis auf Öffnungen zur Abgabe von Licht
vollständig
umschließt. Auf
diese Weise kann der Mantel auch als Abdichtung des Gehäuses gegen
von außen
eindringendes Wasser dienen. Weist der Batteriebehälter ein
Batteriegehäuseunterteil
und einen schwenkbar an dem Batteriegehäuseunterteil gelagerten Deckel
auf, ist es besonders bevorzugt, dass der Mantel das Batteriegehäuseunterteil
so umschließt,
dass es gleichzeitig die Funktion einer Dichtung zwischen dem Batteriegehäuseunterteil
und dem Batteriebehälterdeckel übernimmt.
-
Grundsätzlich kann
der Mantel aus einem beliebigen elastischen Material gebildet sein,
dessen Elastizität
nur so groß zu
sein braucht, dass die Laschen durch die Spannung des Kopfbandes
an die Kopfform eines Benutzers anpassbar sind. Es ist jedoch bevorzugt,
dass der Mantel aus einem elastomeren Material gebildet ist. Solche
Materialien zeichnen sich durch eine hohe Dehnbarkeit aus und können verglichen
mit anderen Polymeren geringe Elastizitätsmodule aufweisen, sodass
eine Verformung mit nur kleinen Kräften, d. h. Spannungen in dem Kopfband,
möglich
ist.
-
Zur
Herstellung des Gehäuses
und des entsprechenden Mantels ist es besonders bevorzugt, dass
der Mantel aus einem thermoplastischen elastomeren Material und
das Gehäuse
aus einem weiteren thermoplastischen Material gebildet sind. Als thermoplastische
elastomere Materialien können
insbesondere Polyurethane einer geeigneten Zusammensetzung verwendet
werden. Bei dem weiteren thermoplastischen Material kann es sich
insbesondere um Kunststoffe handeln, die einen verglichen mit typischen thermoplastischen
Elastomeren hohen Elastizitätsmodul
aufweisen. Das Gehäuse
und der entsprechende Mantel sind dann bevorzugt mittels eines Verfahrens
mit den Merkmalen des Anspruchs 12 herstellbar, das ebenfalls Gegenstand
der Erfindung ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung
des Gehäuses
und des entsprechenden Mantels für
eine erfindungsgemäße Stirnleuchte
werden der Mantel und das Gehäuse
durch Zwei-Komponenten-Spritzguss eines thermoplastischen elastomeren
Materials und eines weiteren thermoplastischen Materials hergestellt.
Auf diese Weise lassen sich Gehäuse
und Mantel nicht nur sehr einfach, insbesondere bei geeigneter Ausführung in
einem Schritt, herstellen, sondern es ergibt sich auch ein besonders
guter Formschluss zwischen dem Mantel und dem Gehäuse, so
dass eine weitgehend gleichmäßige Kraftübertragung
zwischen Mantel und Gehäuse
ermöglicht
wird. Darüber
hinaus kann so eine hohe Dichtigkeit erzielt werden, da der Mantel
sehr eng an dem Gehäuse
anliegt.
-
Weiterhin
ist es besonders bevorzugt, dass in dem Gehäuse ein Schalter angeordnet
ist, der durch den Mantel abgedeckt und durch Druck auf den Mantel
bedienbar ist. Der Schalter kann dabei in dem Gehäuse des
Batteriebehälters
oder vorzugsweise, der einfacheren Bedienbarkeit halber, in dem Leuchtenkopf
angeordnet sein. Dadurch ist der Schalter vor Feuchtigkeit bzw.
Nässe geschützt und braucht
daher keine entsprechende Dichtung aufzuweisen, was die Gesamtkosten
bzw. den Gesamtherstellungsaufwand für den Leuchtenkopf reduziert.
-
Es
ist weiter besonders bevorzugt, dass in einer Wand des Gehäuses des
Leuchtenkopfs wenigstens eine Linse als abbildende Einrichtung zur
Bildung eines von dem Leuchtenkopf abgebbaren Lichtbündels aus
Licht eines in dem Leuchtenkopf gehaltenen Leuchtmittels ausgebildet
ist, und dass in dem Mantel eine entsprechende Öffnung vorgesehen ist. Diese
Bauart vereinfacht die Herstellung des Leuchtenkopfs erheblich,
da die abbildenden Einrichtungen nicht separat hergestellt und dann
an dem Gehäuse befestigt
zu werden brauchen, sondern einstückig mit diesem ausgebildet
sind. Insbesondere ergibt sich dabei eine genauere Justierung der
abbildenden Elemente in dem Gehäuse.
Weiterhin wird, insbesondere bei gemeinsamer Herstellung des Mantels
und des Gehäuses
eine Ausrichtung der Öffnungen
in dem Mantel auf die Linse wesentlich vereinfacht.
-
Um
die Stirnleuchte auch für
Benutzer mit unterschiedlichen Neigungen der Stirn anpassen zu können, ist
es bevorzugt, dass der Leuchtenkopf ein Gehäuse zur Aufnahme wenigstens
eines Leuchtmittels und ein flächiges,
an dem Gehäuse
gehaltenes Stützelement
aufweist, das relativ zu dem Gehäuse in
einer Ebene schwenkbar ist, die im Wesentlichen orthogonal zu einer
Fläche
des Stützelements
ausgerichtet ist. Auf diese Weise kann die Neigung des Gehäuses und
damit des Leuchtenkopfes mit einem darin gehaltenen Leuchtmittel
an die individuelle Kopfform eines Benutzers angepasst werden, so dass
ein von dem Leuchtenkopf abgegebenes Lichtbündel auf die normale Blickrichtung
des Benutzers einfach einstellbar ist. Durch die Flexibilität der Laschen,
die insbesondere tordierbar sein können, kann weiterhin ein hoher
Tragekomfort bei gleichzeitig sicherer Fixierung des Leuchtenkopfes
an der Stirn des Benutzers erreicht werden. Bei Verwendung eines
das Gehäuse
wenigstens teilweise umschließenden
Mantels weist der Mantel besonders bevorzugt im Bereich des Stützelements
eine Öffnung
auf, in der das Stützelement
schwenkbar ist, und die durch das Stützelement in wenigstens einer Stellung
im Wesentlichen abdeckbar ist. Auf diese Weise kann das Stützelement über einen
großen
Bereich schwenkbar sein, ohne durch das Vorhandensein des Mantels
beeinträchtigt
zu werden.
-
Dabei
ist es besonders bevorzugt, dass an dem Gehäuse des Leuchtenkopfs und an
dem Stützelement
zueinander komplementäre
Rastelemente angeordnet sind, mittels derer das Stützelement
in seiner Relativlage zu dem Gehäuse
sicherbar ist. Auf diese Weise kann sehr einfach eine einmal erfolgte Anpassung
der Lage des Stützelements
relativ zu dem Gehäuse
an die Neigung der Stirn eines Benutzers gesichert werden, so dass
eine wiederholte Einstellung nicht notwendig ist.
-
Wird
ein Leuchtenkopf verwendet, der einen Mantel aufweist, ist es dabei
besonders bevorzugt, dass durch Druck auf einen vorgegebenen Bereich des
Mantels des Leuchtenkopfs eines der Rastelemente bewegbar und die
Verrastung der Rastelemente so aufhebbar ist. Auf diese Weise können den Mantel
durchdringende Rastelemente vermieden werden, so dass eine Abdichtungsfunktion
des Mantels gegenüber
dem Gehäuse
nicht beeinträchtigt wird.
Darüber
hinaus ergibt sich auch ein gefälligeres Erscheinungsbild
des Leuchtenkopfs.
-
Zur
Verrastung des Stützelements
in einer Schwenklage können
insbesondere eine Zahnstange mit mehreren Rastzähnen als Rastelemente und ein federnder
Arm mit einem gegenüber
dem Arm vorspringenden Bereich als komplementäres Rastelement, das zwischen
zwei der Rastzähne
einrastbar ist, vorgesehen sein.
-
Die
Erfindung wird nun beispielhaft weiter anhand der Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
-
1 eine
Draufsicht auf eine Stirnleuchte nach einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung,
-
2 eine
Seitenansicht eines Leuchtenkopfs der Stirnleuchte in 1,
-
3 eine
schematische Schnittansicht durch den Leuchtenkopf in 2,
-
4 eine
Draufsicht auf einen Tubenkörper des
Leuchtenkörpers,
-
5 eine
Seitenansicht des Leuchtenkopfs in 2 mit einem
ausgeschwenkten Stützelement,
-
6 eine
schematische Schnittansicht durch eine Gehäuserückwand und das Stützelement des
Leuchtenkopfs in 5, und
-
7 eine
schematische Schnittansicht durch einen Batteriebehälter der
Leuchte in 1.
-
In 1 umfasst
eine Stirnleuchte nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen
an einem elastischen, stark dehnbaren Kopfband 10 gehaltenen
Leuchtenkopf 12, einen Batteriebehälter 14 sowie ein
ebenfalls an dem Kopfband 10 gehaltenes Verbindungskabel 16,
das den Batteriebehälter 14 mit
dem Leuchtenkopf 12 verbindet und zur Stromversorgung des
Leuchtenkopfs 12 durch in dem Batteriebehälter 14 gehaltene
Batterien oder Akkus dient.
-
Der
in den 2, 3, 5 und 6 genauer
gezeigte Leuchtenkopf 12 umfasst ein im Folgenden als Leuchtenkopfgehäuse bezeichnetes Gehäuse 18 mit
einem Gehäusevorderteil 20 und
einer Gehäuserückwand 22,
ein an dem Leuchtenkopfgehäuse 18 bzw.
dessen Gehäuserückwand 22 schwenkbar
gelagertes Stützelement 24 und
einen im Bereich der Gehäuserückwand 22 und
des Stützelements 24 offenen,
sonst aber das Leuchtenkopfgehäuse 18 umschließenden Mantel 26,
der im Folgenden als Leuchtenkopfgehäusemantel bezeichnet wird.
-
In
dem Leuchtenkopfgehäuse 18 sind
auf einer ersten Platine 28 drei nicht alle in den Figuren sichtbare
erste Leuchtdiodenelemente 30 für weißes Licht und auf einer zweiten
Platine 32 zwei nicht alle in den Figuren sichtbare zweite
Leuchtdiodenelemente 34 für weißes Licht sowie entsprechende
Versorgungsschaltungen für
die Leuchtdiodenelemente angeordnet. Die Leuchtdiodenelemente 30 und 34 greifen
teilweise in einen in dem Leuchtenkopfgehäuse 18 befestigten
Tubenkörper 36.
-
Das
Gehäusevorderteil 20 aus
einem transparenten thermoplastischen Kunststoff wie zum Beispiel
Polycarbonat weist eine Vorderwand 38 mit einem oberen
ebenen Abschnitt 40 und einem unteren ebenen Abschnitt 40', der in einem
vorgegebenen Winkel von im Beispiel etwa 45 DEG in Richtung auf die
Gehäuserückwand 22 zu
abgewinkelt ist, auf.
-
In
dem oberen Abschnitt 40 der Vorderwand 38 sind
drei an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnete erste
Sammellinsen 42 gleicher Brennweite und in dem unteren
Abschnitt 40' weiterhin
zwei nebeneinander liegende zweite Sammellinsen 44, deren
jeweils gleiche Brennweite sich von der der ersten Sammellinsen 42 unterscheidet,
ausgebildet. Die optischen Achsen der ersten Sammellinsen 42 verlaufen
mit gleichen, geringen vorgegebenen ersten Neigungswinkeln gegenüber einer
Senkrechten auf die Ebene des Abschnitts 40 aufeinander
zu. Ähnlich
sind die optischen Achsen der zweiten Sammellinsen 44 mit
jeweils gleichen, geringen, vorgegebenen zweiten Neigungswinkeln
gegenüber
einer Senkrechten aufeinander zu geneigt, wobei eine durch die optischen
Achsen aufgespannte Ebene im Wesentlichen orthogonal zu der Ebene
des Abschnitts 40' orientiert
ist.
-
Der
einstückige
Tubenkörper 36 (vgl. 4) weist
eine Grundplatte 46 auf, die ebenfalls einen oberen Abschnitt 48 und
einen unteren, gegenüber dem
oberen Abschnitt 48 ebenfalls um den vorgegebenen Winkel,
im Beispiel also etwa 45 DEG, abgewinkelten unteren Abschnitt 48' umfasst. Auf
dem oberen Abschnitt 48 sind drei erste Tuben 50 angeordnet,
deren Längsachsen
orthogonal zu dem oberen Abschnitt 40 der Vorderwand durch
die Mittelpunkte der entsprechenden ersten Sammellinsen 42 verlaufen
und die an der Vorderwand 38 anliegen, wenn der Tubenkörper 36 in
das Leuchtenkopfgehäuse 18 eingesetzt
ist. Auf dem unteren Bereich der Grundplatte 46 sind zwei
zweite Tuben 52 angeordnet, deren Längsachsen im eingebauten Zustand
der Tubenkörper 36 orthogonal
zu dem unteren Abschnitt 40' der
Vorderwand durch die Mittelpunkte der entsprechenden zweiten Sammellinsen 42 verlaufen und
die an der Vorderwand 38 anliegen.
-
Die
ersten und zweiten Tuben 50 und 52 sind auf ihrer
Innenseite schwarz und mattiert und weisen gleich Länge auf.
Sie münden
jeweils in entsprechenden Öffnungen
in der Grundplatte 46, die zusammen mit den entsprechenden
Enden der Tuben 50 und 52 Aufnahmen für Leuchtkörper der
Leuchtdiodenelemente 30 bzw. 34 bilden. Die erste
Platine 28 und die zweite Platine 32 sind an der
Grundplatte 46 befestigt, wobei die entsprechenden Leuchtdiodenelemente 30 bzw. 34 im
Wesentlichen formschlüssig
in den entsprechenden ersten Tuben 50 bzw. zweiten Tuben 52 angeordnet
und durch diese mit ihren Längsachsen
und damit Abstrahlrichtungen parallel zueinander ausgerichtet sind.
-
Von
den Leuchtdiodenelementen 30 bzw. 34 abgegebenes
Licht wird durch die entsprechenden Tuben 50 bzw. 52 und
die so den Leuchtdiodenelementen jeweils zugeordneten Sammellinsen 42 bzw. 44 geführt und
bildet erste bzw. zweite abgegebene Lichtbündel 54 bzw. 56.
Die ersten Leuchtdiodenelemente 30 und die ersten Sammellinsen 42 als
erste abbildende Einrichtungen bilden daher eine erste Leuchteinheit 58,
während
die zweiten Leuchtdiodenelemente 34 zusammen mit den zweiten
Sammellinsen 44 als zweiten abbildenden Einrichtungen eine
zweite Leuchteinheit 60 darstellen, die gegenüber der
ersten Leuchteinheit 58 in dem vorgegebenen Winkel von
im Beispiel etwa 45 DEG angeordnet ist.
-
Ein
teilweise in einer Schalteröffnung 62 auf einer
Oberseite des Gehäusevorderteils 22 angeordneter
Schalter 64 bildet zusammen mit entsprechenden Schaltungen
auf der ersten Platine 28 und der zweiten Platine 32 eine
Schalteinrichtung, mittels derer entweder nur die ersten Leuchtdiodenelemente 30 und
damit die Leuchteinheit 58 oder nur die zweiten Leuchtdiodenelemente 34 und
damit die Leuchteinheit 60 oder auch beide Leuchtdiodenelemente 30 und 34 und
damit die Leuchteinheit 58 und 60 gemeinsam ein-
bzw. ausgeschaltet werden können.
-
Das
Stützelement 24 ist
flächig
ausgebildet und mittels Lageraugen 66 auf entsprechenden Lagerzapfen 68 an
der Gehäuserückwand 22 des Leuchtenkopfgehäuses 18 um
eine entsprechende Achse in einer im Wesentlichen zu einer Ebene
des Stützelements
orthogonalen Ebene schwenkbar gelagert (vgl. 2 und 3 bzw. 5 und 6).
-
Weiterhin
ist auf einer dem Leuchtenkopfgehäuse 18 abgewandten
Seite des Stützelements 24 eine
Anlagefläche 70 ausgebildet,
die beim Tragen der Stirnlampe an einer Stirn eines Benutzers anliegt, wenn
dieser das elastische Kopfband 10 über seinen Kopf gestreift hat.
-
Zur
Sicherung des Stützelements 24 in
einer eingestellten Schwenklage gegenüber der Gehäuserückwand 22 sind an
dem Stützelement 24 eine
kreissegmentförmig
gewölbte
Zahnstange 72 mit Rastzähnen 74 als
Rastelementen und an der Gehäuserückwand 22 ein
federnder, an dem freien Ende hakenförmigen Rastarm 76 mit
einem Endvorsprung 78 mit einer Rastöffnung für die Rastzähne 74 als komplementäres Rastelement
angeordnet. Die Zahnstange 72 ist so gewölbt und
relativ zu dem Rastarm 76 so angeordnet, dass die Zahnstange 72 durch
die Rastöffnung
in dem Endvorsprung 78 greift und eine Unterkante der Rastöffnung durch
eine Vorspannung des federnden Rastarms 76 in die Lücken zwischen den
Rastzähnen 74 einrastbar
ist. Eine Bewegung des Stützelements 24 gegenüber der
Gehäuserückwand 22 wird
so verhindert. Durch Druck auf den Endvorsprung 78 mit
der Rastöffnung
ist der federnde Rastarm 76 von der Zahnstange 72 weg
bewegbar, so dass die Zahnstange 72 in der Rastöffnung verschiebbar
und das Stützelement 24 gegenüber der
Gehäuserückwand 22 schwenkbar
ist (vgl. 5 und 6).
-
An
dem Stützelement 24 sind
weiterhin seitliche kreissektorartige Abdeckwände 80 und 80' und eine obere
Abdeckwand 80'' vorgesehen
(vgl. 3 und 6).
-
Das
Stützelement 24 weist
darüber
hinaus in den Figuren nicht gezeigte Schlitze auf, durch die das Kopfband 10 mit
seinen Enden führbar
und durch Zurückfalten
und Vernähen
befestigbar ist.
-
Der
das Leuchtenkopfgehäuse 18 teilweise umschließende Leuchtenkopfgehäusemantel 26 ist aus
einem thermoplastischen, elastomeren Material, z. B. einem entsprechenden
Polyurethanpolymer, gebildet. Auf einem an der Vorderwand 38 anliegenden Bereich
des Leuchtenkopfgehäusemantels 26 sind den
ersten und zweiten Sammellinsen 42 bzw. 44 entsprechende Öffnungen 82 und 82' ausgebildet, sodass
Licht durch diese abstrahlbar ist. Bis auf diese Öffnungen 82 und 82' und eine Öffnung im
Bereich des Stützelements 24 umschließt der Leuchtenkopfgehäusemantel 26 das
Gehäuse 18 vollständig.
-
Der
Leuchtenkopfgehäusemantel 26 erstreckt
sich über
die Gehäuserückwand 22 hinaus
bis zu einem umlaufenden Außenrand
des Stützelements 24,
wenn dieses an die Gehäuserückwand 22 geschwenkt
ist. Die Abdeckwände 80, 80' und 80'' sind so geformt, dass sie zusammen
mit dem Leuchtenkopfgehäusemantel 26 einen
zwischen dem Stützelement 24 und
der Gehäuserückwand 22 gebildeten
Hohlraum im Wesentlichen abdecken (vgl. 2 und 5).
Dabei liegen die seitlichen Abdeckwände 80 und 80' mit ihren Stirnflächen an
der Gehäuserückwand 22 an,
wenn das Stützelement 24 an
die Gehäuserückwand 22 geschwenkt
ist (vgl. 3).
-
Da
der Leuchtenkopfgehäusemantel 26 aus einem
elastomeren Material gebildet ist, können durch entsprechende Ausbeulungen 84 und 84' der Schalter 64 und
der Endvorsprung 78 mit der Rastöffnung bedient werden.
-
Der
Leuchtenkopfgehäusemantel 26 dient weiterhin
zur Abdichtung des Leuchtenkopfgehäuses 18, da er an
diesem eng anliegt und so ein Eindringen von Wasser zwischen den
Leuchtenkopfgehäusemantel 26 und
das Leuchtenkopfgehäuse 18 weitgehend
verhindert. Dadurch kann auch kein Wasser zwischen dem Gehäusevorderteil 20 und
der Gehäuserückwand 22 hindurch
oder durch die Schalteröffnung 62 in
das Innere des Leuchtenkopfgehäuses 18 eindringen.
-
Weiterhin
setzt sich der Leuchtenkopfgehäusemantel 26 seitlich
des Leuchtenkopfgehäuses 18 in
zwei flexible Laschen 86 und 86' fort, die an ihren Enden jeweils
Schlaufen 88 und 88' mit
schlitzförmigen Öffnungen
aufweisen, deren Höhe
der Breite des Kopfbandes 10 entspricht und durch die das
Kopfband 10 führbar
ist. Die Laschen 86 und 86' sind so flexibel (vgl. 1),
dass sie durch Zug an dem Kopfband 10, wie er beim Aufsetzen
der Stirnlampe auf einen Kopf auftritt, an den Kopf gezogen werden
können,
und an diesem anliegen. Dadurch ergibt sich eine vergleichsweise
große
Anlagefläche
der erfindungsgemäßen Stirnleuchte
an dem Kopf, wodurch zum einen Druckstellen vermieden werden und
zum andere aufgrund der großen,
sich auch weit zu den Seiten hin erstreckenden Anlagefläche ein
besonders sicherer Sitz gewährleistet
wird.
-
Der
in 7 genauer gezeigte Batteriebehälter 14 weist ein
Gehäuse
aus einem thermoplastischen Kunststoff mit einem Batteriegehäuseunterteil 90 mit
einem Batteriefach 92 und mit einem schwenkbar mit dem
Batteriegehäuseunterteil 90 verbundenen
Batteriebehälterdeckel 94 auf.
Das Batteriegehäuseunterteil 90 ist
in analoger Weise wie das Leuchtenkopfgehäuse 18 des Leuchtenkopfs 12 in einem
Mantel 96 aus einem elastomeren thermoplastischen Material,
im Folgenden als Batteriegehäusemantel
bezeichnet, teilweise umschlossen, der wie der Leuchtenkopfgehäusemantel 26 zwei
Laschen 98 und 98 aufweist, an deren freien Enden
Schlaufen 100 und 100' zur Aufnahme des Kopfbandes 10 vorgesehen
sind, die wie die Schlaufen 86 und 86' ausgebildet
sind. Ein dem Batteriebehälterdeckel 94 zugewandter
Rand des Batteriegehäusemantels 96 dient
gleichzeitig als Dichtung zur Abdichtung eines möglicherweise auftretenden Spalts
zwischen dem Batteriegehäuseunterteil 90 und
dem Batteriebehälterdeckel 94.
-
Die
freien Enden der Laschen 86 und 86' bzw. 98 und 98' weisen jeweils
einen Abstand von etwa 8 cm voneinander auf, so dass sich zum Mittelpunkt
des Stützelements 24 bzw.
des Batteriebehältergehäuses ein
Abstand von etwa 4 cm ergibt. Drehmomente zwischen einem die Stirnleuchte
tragenden Kopf und dem Leuchtenkopfgehäuse 18 bzw. dem Batteriebehältergehäuse, beispielsweise
durch eine schnelle Kopfbewegung, können daher nicht nur über die
Anlagefläche 70 bzw.
eine entsprechende Fläche
des Batteriebehältergehäuses, sondern
auch die Laschen 86 und 86' bzw. 98 und 98', insbesondere
deren an dem Kopf anliegende Abschnitte, übertragen werden, wobei durch
die vergleichsweise langen durch die Laschen 86 und 86' bzw. 98 und 98' gebildeten
Hebelarme nur geringe Kräfte
an deren Enden bzw. den Schlaufen 88 und 88' bzw. 100 und 100' auftreten,
die durch nur leichten Druck durch das Kopfband 10 zwischen
Kopf und Leuchtenkopf 12 übertragbar sind. Die Stirnleuchte
hat daher einen besonders sicheren Sitz.
-
Das
in 1 nur schematisch gezeigte, über einen Klemmhalter 102 an
dem Kopfband 10 gehaltene Verbindungskabel 16 weist
zwei mit entsprechenden Polen des Batteriefachs 92 in dem
Batteriebehälter 14 verbundene
Adern auf, die mit entsprechenden Kontakten auf den ersten und zweiten
Platinen 28 und 32 verbunden sind. Das Verbindungskabel 16 kann
dabei insbesondere einen gewendelten Teilbereich aufweisen, so dass
der Batteriebehälter an
dem Kopfband 10 verschiebbar ist.
-
Zur
Herstellung des Leuchtenkopfs 12 können das Gehäusevorderteil 20 zusammen
mit dem Leuchtenkopfgehäusemantel 26 und
das Batteriegehäuseunterteil
einschließlich
des einstückig
damit ausgebildeten Batteriebehälterdeckels 94 zusammen
mit dem Batteriegehäusemantel 96 durch Zwei-Komponenten-Spritzguss
hergestellt werden. Hierdurch ergibt sich bis auf die Ausbeulungen 84 und 84' ein enger Formschluss,
je nach verwendeten Materialien auch ein gewisser Stoffschluss,
zwischen dem Leuchtenkopfgehäusemantel 26 und
dem Leuchtekopfgehäuse 18 bzw.
dem Batteriegehäuseunterteil 90 und
dem Batteriegehäusemantel 96, der
eine sehr gute Kraftübertragung
zwischen diesen Komponenten und eine gute Abdichtung der Grenzschicht
zwischen diesen Komponenten gegen eindringende Feuchtigkeit sicherstellt.
-
Danach
kann der Tubenkörper 36 in
das Gehäusevorderteil 20 eingelegt
und darin befestigt werden, woraufhin die erste und zweite Platine 28 bzw. 32 mit
den ersten Leuchtdiodenelementen 30 bzw. zweiten Leuchtdiodenelementen 34 in
die Grundplatte 46 mit den Tuben 50 bzw. 52 geschoben
und an der Grundplatte 46 befestigt wird. Sodann kann die Gehäuserückwand 22 mit
dem daran gehaltenen Stützelement 24 an
die Gehäuserückwand 22 angeschraubt
werden.
-
- 10
- Kopfband
- 12
- Leuchtenkopf
- 14
- Batteriebehälter
- 16
- Verbindungskabel
- 18
- Leuchtenkopfgehäuse
- 20
- Gehäusevorderteil
- 22
- Gehäuserückwand
- 24
- Stützelement
- 26
- Leuchtenkopfgehäusemantel
- 28
- erste
Platine
- 30
- erste
Leuchtdiodenelemente
- 32
- zweite
Platine
- 34
- zweite
Leuchtdiodenelemente
- 36
- Tubenkörper
- 38
- Vorderwand
- 40,
40'
- oberer
und untere Abschnitt
- 42
- erste
Sammellinsen
- 44
- zweite
Sammellinsen
- 46
- Grundplatte
- 48,
48'
- oberer
und unterer Abschnitt
- 50
- erste
Tuben
- 52
- zweite
Tuben
- 54
- Lichtbündel
- 56
- Lichtbündel
- 58
- erste
Leuchteinheit
- 60
- zweite
Leuchteinheit
- 62
- Schalteröffnung
- 64
- Schalter
- 66
- Lageraugen
- 68
- Lagerzapfen
- 70
- Anlagefläche
- 72
- Zahnstange
- 74
- Rastzähne
- 76
- Rastarm
- 78
- Endvorsprung
- 80,
80', 80''
- Abdeckwände
- 82,
82'
- Öffnungen
- 84,
84'
- Ausbeulungen
- 86,
86'
- Laschen
- 88,
88'
- Schlaufen
- 90
- Batteriegehäuseunterteil
- 92
- Batteriefach
- 94
- Batteriebehälterdeckel
- 96
- Batteriegehäusemantel
- 98,
98'
- Laschen
- 100,
100'
- Schlaufen
- 102
- Klemmhalter