-
Die Erfindung betrifft eine Hochleistungs-LED-Taschenlampe,
insbesondere eine Taschenlampe, die mit einer Mehrzahl von parallel
zueinander und getrennt angeordneten, in Reihe geschalteten Batterien
ausgestattet ist, um so sowohl die Länge der Taschenlampe verkürzen als
auch eine enorme Lichtleistung durch den fokussierbaren kräftigen Lichtstrahl
einer Mehrzahl von LEDs erzielen zu können.
-
Herkömmliche Taschenlampen sind
mit sogenannten Wolframglühbirnen
als Leuchtkörper
ausgestattet (wie in der 8 dargestellt).
Leider ist der von einer Wolframglühbirne erzeugte Lichtstrahl ziemlich
schwach und kann heutzutage der Anforderung an eine Taschenlampe
mit enormer Helligkeit nicht mehr entsprechen. Zur Lösung dieses
Problems sind heute bereits Taschenlampen mit sogenannten LEDs zur
Verbesserung der Lichtleistung im Handel verfügbar. Zum Betrieb von LEDs
bedarf es einer Stromversorgung mit vergleichsweise hoher Spannung
und Schwachstrom, wobei wenigstens eine Spannung von 4.5V zur Erzeugung
hoher Lichtleistung nötig
ist. Da die Spannung einer Batterie nur ca. 1.5V beträgt, muß eine LED-Taschenlampe wenigstens
mit 3x 1.5V-Batterien zur Erzeugung hoher Helligkeit für lange
Brennzeit ausgestattet werden. Die drei Batterien einer LED-Taschenlampe
werden im allgemeinen in Reihe geschaltet. Nachteilig bei einer
solchen bekannten Konstruktion ist allerdings, daß die Länge der
Lampe vergrößert wird,
was die Lagerung, Transport und Tragen der Lampe erschwert. Da der
von einer herkömmlichen
LED-Taschenlampe durch einen bogenförmigen Reflektor und eine dünne Linse
erzeugte astigmatische Lichtstrahl ziemlich schwach ist, kann eine
starke Strahlung leider nicht erreicht werden.
-
Mit der Erfindung soll nun eine Hochleistungs-LED-Taschenlampe
geschaffen werden, die die obererwähnten Nachteile nicht besitzt.
-
Diese Aufgabe wird im wesentlichen
mit den Merkmalen gemäß Anspruch
1 und den Unteransprüchen
gelöst.
-
Das Hauptmerkmal der erfindungsgemäßen Hochleistungs-LED-Taschenlampe
besteht in einer Lampenfassung, einem Reflektor, einer O-Ringdichtung,
einem Kondensorteil, einem Batterieträger, einem Vorderdeckel, einem
Hinterdeckel und einem Druckschalter, wobei der Vorderdeckel und
der Hinterdeckel jeweils an einem Ende mit dem Batterieträger verbunden
wird und mehrere, vorzugsweise drei Batterien in Reihe geschaltet,
jedoch parallel und getrennt voneinander im Batterieträger anordenbar sind,
um die Länge
der Lampe zu verkürzen.
Durch Reihenleiterstücke
der Vorder- und Hinterdeckel können
die Batterien in Reihe geschaltet werden, wobei der positive Pol
mit der Anodenfeder der Lampenfassung und der negative Pol mit einem
Verbindungsstift des Druckschalters jeweils eingeschaltet wird und
ein anderer Verbindungsstift des Druckschalters durch die Endkappe
und das Kathodenleiterstück
mit der Kathodenscheibe der Lampenfassung kontaktiert wird, damit
die an der Lampenfassung eingebauten mehreren, z.B. vier LEDs durch
die Umschaltung des Druckschalters ein- bzw. ausgeschaltet werden
können.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein fokussierter kräftiger Lichtstrahl
durch die z.B. vier Hülsen
des Reflektors und den Kondensorteil der Taschenlampe erzeugt werden
kann.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind zwei Batterieträger gleicher Spezifikation
zwischen den Vorder- und Hinterdeckeln im Lampenkörper anordenbar.
Bei einer vergrößerten Länge der
Spannfedern der Kathodenleiterstücke
der beiden Batterieträger
können
insgesamt sechs Batterien (je 1.5V) zur Erzielung einer Spannung
von insgesamt 9V in den beiden in Reihe angeordneten Batterieträgern in
einem verlängerten Lampenkörper aufgenommen
werden. Da die LEDs beim Betrieb mit einer Spannung von mehr als
6V einer Überhitzungs-
und Verbrennungsgefahr unterliegen, wird vorgeschlagen, einen Widerstand
(1/4W) an einem Verbindungsstift des Druckschalters zur Senkung
der Betriebsspannung anzuordnen, um eine enorme Lichtleistung und
längere
stabilisierte Brenndauer der Taschenlampe zu erreichen.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Die Erfindung wird nun an einem Ausführungsbeispiel
und anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung stellen
dar:
-
1 eine
perspektivische Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Hochleistungs-LED-Taschenlampe,
-
2 einen
Längsschnitt
durch die Hochleistungs- LED-Taschenlampe,
-
3 eine
Rückansicht
einer Lampenfassung der Hochleistungs- LED-Taschenlampe,
-
4 eine
Seitenansicht eines Kondensorteils der Hochleistungs- LED-Taschenlampe,
-
5 eine
Rückansicht
eines Vorderdeckels der Hochleistungs- LED-Taschenlampe,
-
6 eine
Vorderansicht eines Hinterdeckels der Hochleistungs- LED-Taschenlampe,
-
7 eine
Explosionsdarstellung einer anderen bevorzugte Realisierungsform
der Hochleistungs- LED-Taschenlampe, und
-
8 eine
schematische Darstellung einer herkömmlichen Wolframglühbirne.
-
Eine erste Ausführungsform der Hochleistungs-LED-Taschenlampe
gemäß der Erfindung,
wie sie in 1 und 2 dargesetllt ist, weist
einen Metalllampenkopf 10, einen Lampenkörper 20 sowie
eine Endkappe 30 auf, die miteinander vergeschraubt sind.
In dem Lampengehäuse
sind eine Lampenfassung 1, ein Reflektor 2, eine
O-Ringdichtung 3, ein Kondensorteil 4, ein Batterieträger 5,
ein Vorderdeckel 6, ein Hinterdeckel 7 und ein
Druckschalter 8 anordenbar.
-
Der Lampenkopf 10 ist zylindrisch
ausgebildet, wobei ein innenliegendes Gewinde 101 im hinteren
Endabschnitt vorgesehen ist, das auf das außenliegende Gewinde 201 des
Lampenkörpers 20 aufgeschraubt
wird, um den Lampenkopf 10 mit dem Lampenkörper 20 zu
verbinden, wobei eine Mehrheit von nach innen weisenden Schnappringen 102 im
vorderen Endabschnitt vorgesehen sind, die zur ordnungsgemäßen Aufnahmen
der Lampenfassung 1, des Reflektors 2, der O-Ringdichtung 3 und
des Kondensorteils 4 dienen.
-
Der Lampenkörper 20 dient zur
Aufnahmen eines Batterieträgers 5,
eines Vorderdeckels 6 und eines Hinterdeckels 7,
wobei ein außenliegendes Gewinde 201 am
vorderen Endabschnitt mit einer O-Ringdichtung 202 vorgesehen
ist, das auf das innenliegendes Gewinde 101 des Lampenkopfs 10 aufgeschraubt
wird, um der Lampenkörper 20 mit dem
Lampenkopf 10 zu verbinden. Ein innenliegendes Gewinde 203 im
hinteren Endabschnitt des Lampenkörpers 20 wird auf
das außenliegende
Gewinde 301 der Endkappe 30 aufgeschraubt, um
den Lampenkörper 20 mit
der Endkappe 30 zu verbinden.
-
Die Endkappe 30 ist im wesentlichen
zylindrisch ausgebildet, wobei ein außenliegendes Gewinde 301 im
vorderen Endabschnitt mit einer O-Ringdichtung 302 vorgesehen
ist, das auf das innenliegende Gewinde 203 des Lampenkörpers 20 aufgeschraubt
wird, um die Endkappe 30 mit dem Lampenkörper 20 zusammenzufügen. Eine
mittige Bohrung 303 am hinteren Abschnitt der Endkappe 30 ist
zur Aufnahmen einer wasserdichten Hülse 304 und eines
Druckschalters 8 vorgesehen, die zweckmäßig mittels einer mit einer
mittigen Bohrung 305 versehenen Führungshülse 306 sicher am
Platz gehalten werden, wobei der Druckknopf des Druckschalters 8 und
die wasserdichte Hülse 304 aus
der mittigen Bohrung 303 der Endkappe 30 herausragen,
um eine Umschaltung des Druckschalters 8 zu ermöglichen.
-
Die Lampenfassung 1, wie
sie in 1 und 3 dargestellt ist, weist
vier auf der Vorderseite angeordneten LEDs 11 und auf der
Rückseite
eine einen Anodenring 12 und eine Kathodenscheibe 13 bildende Leiterplatte
auf. Die beiden Kontaktstifte der vier LEDs 11 sind jeweils
an den Anodenring 12 und die Kathodenscheibe 13 anschließbar. Eine
Anodenfeder 14 ist am Anodenring 12 anbringbar,
und ermöglicht
zweckmäßig eine
Berührung
mit einem Anodenring 61 des Vorderdeckels 6. Die
Kathodenscheibe 13 wird zweckmäßig mit einem Kontaktstift 532 des Kathodenleiterstücks 53 des
Batterieträgers 5 verbunden.
-
Der Reflektor 2 wird in
die Lampenfassung 1 eingesetzt und weist rückseitig
vier überragende
Hülsen 21 auf,
die jeweils ein ausgehöhltes
Konusloch 22 zur Aufnahme je einer von vier auf der Lampenfassung 1 eingesetzten
LEDs 11 ausgebildet sind, wobei sich der Innendurchmesser
des Konuslochs 22 jeweils von der hinteren Öffnung zur
vorderen Öffnung
zu allmählich
vergrößert und
die vorderen Öffnungen
der vier Konuslöcher 22 von
vier Konvexlinsen 41 des Kondensorteils 4 abgedeckt
sind.
-
Die O-Ringdichtung 3 wird
auf den Umfangsrand des Kondensorteils 2 aufgesetzt. Nach
Einsetzen des Kondensorteils 4 in den entsprechenden Schnappring 102 des
Lampenkopfs 10 können
der Reflektor 2 und der Kondensorteil 4 jeweils
durch die elastische O-Ringdichtung 3 sicher am Platz gehalten
werden.
-
Der Kondensorteil 4, wie
er in 4 dargestellt
ist, wird mit der O-Ringdichtung 3 auf der Stirnseite des
Reflektors 2 eingesetzt und weist rückseitig vier vorstehende Konvexlinsen 41 auf,
die jeweils die mit größerem Durchmesser
ausgebildeten vorderen Öffnungen
des Konuslochs 22 des Reflektors abdecken.
-
Der Batterieträger 5 weist drei parallel
zueinander auf einem Kreis angeordnete Batterieräume 51 zur Aufnahme
von drei Batterien B auf. Das Oberteil des Batterieträgers weist
eine Bohrung 52 auf, die ein Kathodenleiterstück 53 aufnehmen
kann, das aus einer Spannfeder 531, zwei jeweils mittig
mit einer Stützscheibe
versehene Kontaktstifte 532, zwei Druckfedern 533 und
zwei Federtüllen 534 besteht, wobei
jeweils ein Kontaktstift 532, eine Druckfeder 533 und
eine Federtülle 534 nacheinander
an den beiden Enden der Spannfeder 531 angeordnet sind. Die
beiden Kontaktstifte 532 können jeweils aus der kleinen
Bohrung für
die Spannfeder 531 an den beiden Enden des Batterieträgers 5 vorstehen
und weiterhin jeweils durch Vorder- und Hinterdeckel 6, 7 mit der
Kathodenscheibe 13 der Lampenfassung 1 und mit
der vorderen Stirnseite der Endkappe 30 in Verbindung stehen.
Zwei Zapfen 54 sind an der Oberseite des Batterieträgers 5 unterhalb
(gemäß 1) der Bohrung 52 ausgebildet.
Ein Schraubenloch 55 ist mittig am der Vorderseite des
Batterieträgers 5 ausgebildet,
um so die Vorderseite des Batterieträgers 5 mit dem Vorderdeckel 6 verbinden
und verschrauben zu können.
Zwei Nuten 56 sind am Unterteil des Batterieträgers 5 und
unter der Bohrung 52 ausgebildet, und ein Schraubenloch 57 ist
mittig am hinteren Ende des Batterieträgers 5 ausgebildet,
damit das hintere Ende des Batterieträgers 5 mit dem Hinterdeckel 7 verbunden
und verschraubt werden kann.
-
Der Vorderdeckel 6 wird
an der Vorderseite des Batterieträgers 5 befestigt.
Eine Leiterplatte mit einem Anodenring 61 und einer Kathodenscheibe 62 ist
an der Vorderseite des Vorderdeckels 6 ausgebildet. Ein
Reihenleiterstück 63 und
ein Anodenleitstück 64 sind
jeweils an der Rückseite
des Vorderdeckels 6 ausgebildet, wobei das Anodenstück 64 durch
den Vorderdeckel mit dem Anodenring 61 verbunden wird.
Der Anodenring 61 und die Kathodenscheibe 62 sind
jeweils dem Anodenring 12 und der Kathodenscheibe 13 der
Lampenfassung entsprechend anordenbar, wobei der Anodenring 61 mit
der Anodenfeder 14 des Anodenrings 12 der Lampenfassung 1 verbindbar
ist. Das Reihenleiterstück 63 ist
als einstückiges
Formteil ausgebildet und besteht aus einem Leiterteil 631 und
einer Leitfeder 632. Das Reihenleiterstück 63 kann zusammen
mit den drei Batterien B mit einem Reihenleiterstück 73 des
Hinterdeckels 7 in Reihe geschaltet werden. Der Vorderdeckel 6 weist
eine Öffnung 65 mit
einem Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Bohrung 52 des
Batterieträgers 5 auf,
die zur Aufnahme des Kontaktstifts 532 des Kathodenleiterstücks 53 des
Batterieträgers 5 dient.
Zwei Nuten 66 sind jeweils an der Rückseite des Vorderdeckels 6 und
unter der Öffnung 65 ausgebildet
und eine Bohrung 67 ist mittig am Vorderdeckel 6 ausgebildet,
damit der Vorderdeckel 6 mit dem vorderen Abschnitt des
Batterieträgers 5 durch
eine Schraube 68 verbunden werden kann.
-
Der Hinterdeckel 7 wird
an dem hinteren Ende des Batterieträgers 5 befestigt.
Ein Reihenleiterstück 73 und
eine Kathodenfeder 74 sind jeweils an der Vorderseite des
Hinterdeckels 7 ausgebildet. Eine Leiterplatte mit einem
Kathodenring 71 und einer Kathodenscheibe 72 ist
an der Hinterseite des Hinterdeckels 7 ausgebildet, wobei
die Kathodenfeder 74 durch den Hinterdeckel 7 mit
dem Kathodenring 71 und dieser 71 mit einem Verbindungsstift 81 des
Druckschalters 8 verbunden wird. Das Reihenleiterstück 73 ist
als einstöckiges
Formteil ausgebildet und besteht aus einer Leitfeder 731 und
einem Leiterteil 732. Das Reihenleiterstück 73 kann
mit den drei Batterien B und mit dem Reihenleiterstück 63 des Vorderdeckels 6 in
Reihe geschaltet werden. Der Hinterdeckel 7 weist eine Öffnung 75 mit
einem Durchmesser kleiner als das Durchmesser der Bohrung 52 des
Batterieträgers 5 auf,
die zur Aufnahme des Kontaktstifts 532 des Kathodenleiterstücks 53 des
Batterieträgers 5 dient.
Zwei Nuten 76 sind jeweils an der Vorderseite des Hinterdeckels 7 und
unter der Öffnung 75 ausgebildet
und eine Bohrung 77 ist mittig am Hinterdeckel 7 vorgesehen,
damit der Hinterdeckel 7 mit dem hinteren Ende des Batterieträgers 5 durch
eine Schraube 78 verbunden werden kann.
-
Der Druckschalter 8 wird
in die Endkappe 30 eingesetzt und zusätzlich durch eine Führungshülse 306 gesichert.
Das Verbindungsstück 81 des
Druckschalters 8 wird durch die mittige Bohrung 305 der Führungshülse 306 mit
dem Kathodenring 71 des Hinterdeckels 7 verbunden,
wobei ein anderes Verbindungsstück 82 mit
dem Innenumfang der Endkappe 30 verbunden wird, um ein
Ein- und Ausschalten der LED-Taschenlampe zu ermöglichen.
-
Bei Zusammenstellung der o.g. Bauteile
können
Vorderseite und hinteres Ende des Batterieträgers 5 jeweils durch
die Schrauben 68, 78 mit dem Vorderdeckel 6 und
Hinterdeckel 7 vergeschraubt werden, so daß die drei
Batterien B parallel und getrennt angeordnet im Lampenkörper 20 aufgenommen
werden können,
um so die Länge
des Lampenkörpers 20 zu
vermindern. Die drei Batterien B können dann durch die Reihenleiterstücke 63, 73 der Vorder- und Hinterdeckel 6, 7 in
Reihe geschaltet werden. Für
den Anschluß des
positiven Pols werden das Anodenleitstück 64 und der Anodenring 61 des Vorderdeckels 6 jeweils
mit der Anodenfeder 14 und dem Anodenring 12 der
Lampenfassung 1 verbunden. Für den Anschluß des negativen
Pols wird die Kathodenfeder 74 des Hinterdeckels 7 mit
dem Kathodenring 71 und weiterhin mit dem Verbindungsstift 81 des
Druckschalters 8 verbunden. Der andere Verbindungsstift 82 des
Druckschalters 8 wird mit dem Innenumfang der Endkappe 30 im
vorderen Abschnitt der Endkappe 30 kontaktiert. Das Kathodenleiterstück 53 des
Batterieträgers 5 wird
mit der Kathodenscheibe 13 der Lampenfassung 1 verbunden, um
ein Ein- und Ausschalten der vier an der Lampenfassung 1 angebrachten
LEDs 11 zu ermöglichen. Bei
Einschaltung der vier LEDs 11 ist der Lichtstrahl durch
die vier Hülsen 21 des
Reflektors 2 und die vier am Kondensorteil 4 angeordneten
Konvexlinsen 41 kräftig
fokussierbar, um eine enorme Helligkeit zu erzeugen.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung, wie sie in 7 dargestellt
ist und die die in 1 bis 6 dargestellten gleichen
Bauteile verwendet, ist es auch möglich, zwei gleiche Batterieträger 5, 5' zwischen den
beiden Vorder- und Hinterdeckeln 6, 7 anzuordnen
und diese miteinander zu verbinden, wobei die Spannfeder 531 des
Batteriedeckels 5 durch eine verlängerte Spannfeder 531' zu ersetzen
sowie ein nicht gezeigter Widerstand 83 an einem Verbindungsstück 81 des
Druckschalters 8 zur Reduzierung der Betriebsspannung anzuordnen
ist.
-
Vorteilhaft bei dieser Konstruktion
ist, daß die beiden
Batterieträger 5, 5' vorteilhaft
zusammengestellt werden können
und die Vorderseite des Batterieträgers 5 mit dem Vorderdeckel 6 und
das hintere Ende des Batterieträgers 5' mit dem Hinterdeckel 7 jeweils
verschließbar
sind, wobei dann sechs Batterien B, B' im verlängerten Lampenkörper 20' untergebracht
werden können,
um eine höhere
Spannung zu erzeugen. Da die LEDs beim Betrieb mit einer Spannung
von mehr als 6V einer Überhitzungs-
und Verbrennungsgefahr unterliegen, wird vorgeschlagen, daß ein Widerstand
an einem Verbindungsstift 81 des Druckschalters 8 zur
Reduzierung der Betriebsspannung angeordnet ist, um so eine enorme
Lichtleistung und längere
stabilisierte Brenndauer der Taschenlampe zu erreichen.
-
Es können verschiedene Modifikationen
der verschiedenen Ausführungsformen
vorgenommen werden, wobei die beigefügten Ansprüche alle derartigen Modifikationen
abdecken sollen.