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HINTERGRUND
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Die
vorliegende Erfindung betrifft generell Taschenlampen.
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Herkömmliche
Taschenlampen weisen ein Gehäuse
auf, das typischerweise derart bemessen ist, dass es zwei oder mehr
Batterien enthält.
Das Gehäuse
weist eine Kopfanordnung mit einer Lichtquelle an einem Ende des
Gehäuses
und eine Endkappenanordnung am anderen Ende der Taschenlampe gegenüber der
Kopfanordnung auf. Der Mittelteil des Gehäuses zwischen der Kopfanordnung und
der Endkappe enthält
die Batterien und kann als Griff für die Taschenlampe dienen.
Die Entkappenanordnung und in einigen Fällen die Kopfanordnung können zum
Einsetzen von Batterien entfernt werden. Wenn geladene Batterien
eingesetzt sind, kann ein Ein/Aus-Schalter betätigt werden, um einen elektrischen
Stromkreis zwischen den Batterien herzustellen, damit die Lichtquelle
Licht erzeugt.
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Herkömmliche
Taschenlampen sind typischerweise derart ausgeführt, dass sie Batterien von nur
einer Größe enthalten,
das heißt,
Batterien mit dem gleichen Durchmesser und der gleichen Länge. Diese
Taschenlampen können
unbequem oder problematisch sein, wenn die Batterie mit der besonderen
erforderlichen Größe zum Betreiben
der Taschenlampe nicht zur Hand ist. Zum Lösen dieses Problems sind Taschenlampen
entwickelt worden, die Batterien mit zwei oder mehr unterschiedlichen Größen aufnehmen,
und diese Ausführung
ermöglicht
die Herstellung eines elektrischen Stromkreises über in Reihe geschaltete Batterien
mit zwei unterschiedlichen Größen. Eine
solche Anordnung kann jedoch zu einem Sicherheitsproblem führen, wenn Anschlüsse von
Batterien mit zwei unterschiedlichen Größen einander berühren. Beispielsweise
führt dann,
wenn die von der kleineren der zwei Batterien gelieferte elektrische
Energie erschöpft
ist, die größere der
zwei Batterien den Ladevorgang fort und erzeugt aufgrund einer chemischen
Reaktion ein Gas innerhalb der Batterie. Der durch die interne Gaserzeugung
erzeugte Druck kann bewirken, dass Batterieflüssigkeit aus der Taschenlampe
austritt und eine Gefahr darstellt.
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Bei
anderen Taschenlampen ist das Gehäuse groß genug, um Batterien mit unterschiedlichen Größen aufzunehmen.
Die Batterien sind in separaten Kammern entsprechend der Größe der Batterie
in dem Gehäuse
angeordnet, und Batterien mit unterschiedlicher Größe arbeiten
mit separaten elektrischen Stromkreisen. Beispielsweise können bei
einer Taschenlampe mit einem Gehäuse,
das derart bemessen ist, dass es zwei Batterien der Größe C und
zwei Batterien der Größe D aufnimmt,
die Batterien der Größe C und
die Batterien der Größe D die Taschenlampe über separate
elektrische Stromkreise betätigen.
Das Problem ist jedoch, dass bei einer solchen Ausführung das
Gehäuse
relativ groß und unhandlich
sein muss.
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In
US-A-5,006,969 ist
eine Taschenlampe beschrieben mit einem leitenden Zylinder zum Aufnehmen
mindestens einer Trockenzelle, einer Befestigung für eine Glühbirne an
einem Ende des Zylinders, wobei das eine Ende des Zylinders mit
einem Außengewinde
versehen ist, einer Glühbirnenfassung
mit Innengewinde zum Zusammengreifen mit dem Außengewinde, wobei der Zylinder
ein entgegengesetztes Ende mit einem Innengewinde aufweist, einem
nichtleitenden Gewindering mit einem Außengewinde, der mit dem Innengewinde
zusammenpasst, wobei der Gewindering eine axial verlaufende Schraubenfeder
zum elektrischen Kontaktieren einer Trockenzelle in dem Gehäuse aufweist,
und einer leitenden Abdeckung am rückwärtigen Ende des Gewinderings
zum selektiven Angreifen an und Lösen von dem Gehäuse durch
Einwärts-
und Auswärtsschrauben
des Gewinderings auf dem Innengewinde, wodurch selektiv ein die
Glühbirne
und die Trockenzelle umfassender Kreis geschlossen und geöffnet werden
kann, um die Glühbirne
zu aktivieren oder zu deaktivieren.
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ZUSAMMENFASSENDER ÜBERBLICK
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Die
erfindungsgemäße Taschenlampe
ermöglicht
die Verwendung von mindestens zwei Batteriegrößen, solange mehrere in Zusammenhang miteinander
verwendete Batterien die gleiche physische Größe haben. Bei einer Ausführungsform
der Erfindung weist die Taschenlampe auf: eine Lichtquelle, ein
Gehäuse
und mindestens zwei Batteriepositionen innerhalb des Gehäuses zur
Unterbringung von mindestens zwei Batterien. Jede der Batteriepositionen
ist in der Lage, eine der mindestens zwei Batterien aufzunehmen,
wobei jede der mindestens zwei Batterien eine Größe von verschiedenen Größen haben
kann. Die Taschenlampe weist ferner eine elektromechanische Struktur
zur Verhinderung eines Schließens
eines elektrischen Stromkreises auf, der die Batterien mit der Lichtquelle
elektrisch verbindet, wenn die Batterien in der Taschenlampe verschiedene
Größen haben.
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Bei
einer Ausführungsform
kann die erfindungsgemäße Taschenlampe
einen Schalter aufweisen, der ein Schließen eines elektrischen Stromkreises
verhindert, der die Batterien in der Taschenlampe mit der Lichtquelle
elektrisch verbindet, wenn die Batterien in der Taschenlampe verschiedene
Größen haben.
Der Schalter kann beispielsweise ein zweipoliger Schalter mit mehreren
Stellungen sein. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Taschenlampe
ferner ein Halteelement aufweisen, das an den Batterien angreift,
um diese an den Batteriepositionen festzuhalten. Jede Batterieposition
kann mindestens zwei Batteriekontakte aufweisen, die von einer Batterie
mit vorbestimmter Größe kontaktiert
werden. Die Batteriekontakte in dem Gehäuse können derart relativ zueinander
beabstandet sein, dass jeder Kontakt von der Batterie mit der entsprechenden
vorbestimmten Größe kontaktiert
werden kann. Der Schalter kann die Batteriekontakte mit der Lichtquelle
elektrisch verbinden, wenn die mindestens zwei Batterien in der
Taschenlampe im Wesentlichen die gleiche physische Größe haben,
und der Schalter verhindert ein Schließen des elektrischen Stromkreises,
der die Bat terien mit der Lichtquelle verbindet, wenn mindestens
eine Batterie in den Batteriepositionen eine andere Größe hat als
die anderen.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung weist die Taschenlampe eine jeder Batterieposition
zugeordnete Blattfeder auf. Jede Blattfeder weist einen Scheitelpunkt
auf, der in die jeweilige Batterieposition ragt. Wenn Batterien
in den Batteriepositionen angeordnet sind, werden die Scheitelpunkte
der Blattfedern von der Seite der Batterie verschoben. In dieser
verschobenen Position kommt ein bewegliches Ende jeder Blattfeder
mit einem einer Anzahl von Brückenleitern
in Kontakt. Wenn die in den Batteriepositionen angeordneten Batterien
die gleiche Größe haben,
verbinden die Brückenleiter mindestens
eine der Blattfedern elektrisch mit einer zweiten Blattfeder. Dabei
kann ein elektrischer Stromkreis durch die Blattfedern hergestellt
werden, um Energie an eine Lichtquelle der Taschenlampe anzulegen.
Wenn die Batterien mit zwei oder mehr Größen in den Batteriepositionen
platziert sind, ist kein elektrischer Stromkreis hergestellt, und
folglich wird verhindert, dass die Energie von den Batterien die
Lichtquelle erreicht. Weitere Ausführungsformen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen
definiert.
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KURZBESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird unter Hinzuziehung der folgenden Zeichnungen besser
verständlich.
Die Komponenten in den Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgerecht.
Ferner bezeichnen in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile
in sämtlichen
der verschiedenen Ansichten.
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1 zeigt
eine perspektivische Explosionsansicht einer Taschenlampe gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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2 zeigt
eine perspektivische aufgeschnittene Ansicht der Taschenlampe aus 1 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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3 zeigt
eine Querschnittansicht des Taschenlampengehäuses entlang der Linie 3-3
aus 2 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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4 zeigt
eine perspektivische Explosionsansicht einer Taschenlampe gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung;
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5A und 5B zeigen
perspektivische Ansichten eines Teils der Taschenlampe aus 4 mit
einem Batterieeinsatz gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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6 zeigt
eine radiale Querschnittansicht der Taschenlampe aus 4 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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7A zeigt
eine Querschnittansicht der Batterien der Größe AA enthaltenden Taschenlampe aus 4 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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7B zeigt
eine schematische Darstellung des elektrischen Stromkreises in der
Taschenlampe aus 7A gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung;
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8A zeigt
eine Querschnittansicht der Batterien der Größe C enthaltenden Taschenlampe aus 4 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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8B zeigt
eine schematische Darstellung des elektrischen Stromkreises in der
Taschenlampe aus 8A gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung;
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9A zeigt
eine Querschnittansicht der Batterien der Größe D enthaltenden Taschenlampe aus 4 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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9B zeigt
eine schematische Darstellung des elektrischen Stromkreises in der
Taschenlampe aus 9A gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung;
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10A und 10B zeigen
schematischen Darstellungen einer Unterbrechung in dem elektrischen
Stromkreis in der Taschenlampe aus 4, wobei
die Taschenlampe Batterien mit unterschiedlicher Größe enthält, gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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11 zeigt
eine Querschnittansicht einer drei Batterien enthaltenden Taschenlampe
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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12 zeigt
eine Querschnittansicht der vier Batterien enthaltenden Taschenlampe
gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung; und
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13A zeigt eine schematische Querschnittansicht
einer Batterien der Größe AA enthaltenden
Taschenlampe gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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13B zeigt eine schematische Darstellung des elektrischen
Stromkreises in der Taschenlampe aus 13A gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung;
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14A zeigt eine Querschnittansicht einer Batterien
der Größe C enthaltenden
Taschenlampe gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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14B zeigt eine schematische Darstellung des elektrischen
Stromkreises in der Taschenlampe aus 14A gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung;
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15A zeigt eine Querschnittansicht einer Batterien
der Größe D enthaltenden
Taschenlampe gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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15B zeigt eine schematische Darstellung des elektrischen
Stromkreises in der Taschenlampe aus 15A gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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1 zeigt
eine perspektivische Explosionsansicht einer Taschenlampe 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Die Taschenlampe 100 weist
ein Gehäuse 102 auf,
das Batterien 104, 106 und andere Taschenlampenkomponenten
enthält,
die noch beschrieben werden, und ist an einem ersten Ende von einer
Kopfanordnung 108 verschlossen und ist an einem zweiten
Ende von einer Endkappenanordnung 110 verschlossen. Das
Taschenlampengehäuse 102 hat
eine Form, die im Wesentlichen als zylindrisch dargestellt ist,
es sind jedoch verschiedene Formen möglich, beispielsweise viereckige
oder prismatische Querschnitte. Der Mittelteil 112 des
Gehäuses 102 ist
derart bemessen, dass er Batterien mit mindestens zwei verschiedenen Größen aufnehmen
kann, beispielsweise ein Paar kleiner Batterien 104, 106 und
ein Paar größerer Batterien 105, 107 (in
Phantomdarstellung gezeigt). Das Gehäuse 102 kann ferner
derart bemessen sein, dass es drei, vier oder mehr Batterien mit
unterschiedlichen Größen aufnimmt.
Die Taschenlampe 100 weist eine elektromechanische Struktur
auf, die ein Leuchten der Lichtquelle verhindert, wenn die in dem
Gehäuse
platzierten Batterien unterschiedliche Größen haben, wie nachstehend
erläutert
wird.
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Die
Kopfanordnung 108 weist eine Linse 114, den Reflektor 116,
eine Lichtquelle 118 und ein Halteelement 120 auf.
Das Halteelement 120 ist ein abnehmbarer Teil des Gehäuses, der
den Zugang zu dem Gehäuse
sichert und ermöglicht.
Das Halteelement 120 kann auf der Innenfläche des
Halteelements ausgebildete (nicht gezeigte) Zusammengreifgewinde
zum Zusammengreifen mit passenden, auf der vorstehenden Fläche des
Mittelteils des Gehäuses 102 ausgebildeten
Gewinden 122 aufweisen. Die Lichtquelle 118 kann
eine von vielen Lichtquellen sein, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf,
beispielsweise eine Glühlampe
oder eine Leuchtdiode. Die Kopfanordnung 108 ist mit einer
internen Anordnung verbunden, die eine Wand 124, eine Feder 126 und
eine vordere Isolatoraufnahme 128 mit drei (in Phantomdarstellung
gezeigten) Batteriekontakten 125, 127, 129 aufweist.
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Die
Endkappenanordnung 110 kann eine Endkappe 130 und
eine hintere Isolatoraufnahme 132 aufweisen. Die hintere
Isolatoraufnahme 132 kann Ansätze 134 aufweisen,
die in Nuten 136 des Taschenlampengehäuses 102 passen, um
ein Drehen der hinteren Isolatoraufnahme beim Aufsetzen der Endkappenanordnung 110 auf
das Gehäuse 102 zu
verhindern. Die Endkappenanordnung 110 kann eine Region
mit einem Innengewinde 138 aufweisen, das mit auf der Außenfläche des
Gehäuses 102 ausgebildeten
passenden Gewinden derart zusammengreift, dass die Endkappenanordnung 110 abgenommen
werden kann, um Batterien 104, 106 in den Mittelteil
des Gehäuses 102 einzusetzen
und aus diesem zu entnehmen. Die Kopfanordnung 108 und
die Endkappenanordnung 110 können ferner ein (nicht gezeigtes)
Dichtungselement, beispielsweise einen O-Ring, an der Grenzfläche zwischen
dem Halteelement 120 und dem Mittelteil des Gehäuses 102 und zwischen
der Endkappe 130 und dem Mittelteil des Gehäuses 102 aufweisen,
um eine wasserdichte Abdichtung zu bewirken.
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Wahlweise
können
die Batterien 104, 106 über eine (nicht gezeigte) Tür im Mittelteil
des Gehäuses 102 zugänglich sein,
die zwecks Zugriffs auf die Batterien anstelle der Endkappenanordnung 110 geöffnet werden
kann. Die Tür
kann an dem Gehäuse
angelenkt sein, beispielsweise mittels an der Tür ausgebildeter geeigneter
Vorsprünge,
die in in dem Gehäuse
ausgebildete Löcher
eingesetzt sind.
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Das
Gehäuse 102 kann
ferner eine Batterieauswahlplatte 138 mit einem Schalter 140 aufweisen. Der
Schalterkasten 142 des Schalters 140 weist einen
Schlitz 144 auf, so dass der Schalter 140 in Kontakt
mit mehreren in dem Schalterkasten 142 befindlichen (nicht
gezeigten) Kontakten bewegt werden kann. Der Schalter 140 ist
in mindestens zwei Positionen bewegbar, um den elektrischen Stromkreis
zu schließen,
wodurch Energie an die Lichtquelle 118 angelegt wird. Der
Schalter 140 ist als Schiebeschalter dargestellt, der entlang
einer einzigen Achse in die verschiedenen Positionen bewegt wird,
der Schalter 140 kann jedoch alternative Bewegungen ausführen, wie
beispielsweise Dreh- und Zweiwege-Bewegungen. Der Schalter 140 steuert,
ob ein geschlossener Stromkreis hergestellt wird oder nicht, durch
den Energie von den Batterien 104, 106 an die Lichtquelle 118 angelegt
wird, wie nachstehend genauer erläutert wird.
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Die
Batterieauswahlplatte 138 zeigt die drei Positionen des
Schalters 140 an, wie beispielsweise zwei AA-Batterien,
zwei C-Batterien und zwei D-Batterien,
für eine
Taschenlampe 100, die Batterien mit drei Größen aufnehmen
kann. Die Taschenlampe 100 kann eingeschaltet werden und
Licht erzeugen, wenn die an der Auswahlplatte angezeigte Position des
Schalters mit den die gleiche Größe aufweisenden
Batterien in dem Gehäuse 102 übereinstimmt. Wenn
beispielsweise der Schalter 140 auf der Batterieauswahlplatte 138 an
den zwei Batterien der Größe AA positioniert
ist und zwei Batterien der Größe AA in
der Taschenlampe 100 positioniert sind, wird Energie von
den Batterien an die Lichtquelle 118 angelegt. Wenn der
Schalter 140 in eine Position bewegt wird, die eine Batteriegröße anzeigt,
welche von der Batteriegröße der in
dem Gehäuse 102 befindlichen
Batterien abweicht, beispielsweise wenn die Batterieauswahlplatte 138 zwei
AA-Batterien anzeigt und die Batterien in dem Gehäuse 102 zwei
Batterien der Größe D sind,
kann kein geschlossener elektrischer Stromkreis hergestellt werden
und wird keine Energie von den Batterien an die Lichtquelle 118 angelegt.
Ein Benutzer kann jedoch den Schalter 140 in die D-Position
bewegen, die den zwei Batterien der Größe D auf der Batterieauswahlplatte 138 entspricht,
um den elektrischen Stromkreis zu schließen und die Lichtquelle 118 zu
aktivieren. Wenn ferner zwei Batterien mit unterschiedlicher Größe in dem Gehäuse 102 platziert
sind, wird ungeachtet der Position des Schalters kein elektrischer
Stromkreis hergestellt und bleibt die Taschenlampe 100 abgeschaltet.
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Wahlweise
kann der Schalter 140 eine zusätzliche "Aus"-Position
aufweisen. In einer solchen Position stellt der Schalter 140 keine
elektrische Verbindung zwischen der Lichtquelle und den Batteriekontakten
her, und die Taschenlampe 100 bleibt immer abgeschaltet.
Daher kann es bei einem Schalter mit vier Positionen gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 1 möglich sein,
einen elektrischen Stromkreis durch die Taschenlampe 100 herzustellen, wenn
der Schalter 140 in drei von vier auf der Batterieauswahlplatte
angezeigte Positionen bewegt wird, vorausgesetzt, dass die Batterien
die korrekte Größe haben.
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2 zeigt
eine perspektivische aufgeschnittene Ansicht in Längsrichtung
der Taschenlampe 100 aus 1 mit einer
elektromechanischen Struktur gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. Die elektromechanische Struktur der Taschenlampe 100 kann
eine vordere Isolatoraufnahme 128, eine hintere Isolatoraufnahme 132 und
einen Sitzteil 202 des Gehäuses 102 aufweisen,
die eine Batteriekammer mit einer ersten Batterieposition 204 und
einer zweiten Batterieposition 206 zum Platzieren der Batterien 104, 106 bilden.
Jede Batterieposition 204, 206 ist derart bemessen,
dass sie eine einzige Batterie aufnimmt, und die einzige Batterie
kann eine von mindestens zwei unterschiedlichen Größen aufweisen.
Das heißt,
dass jede der mindestens zwei Batteriepositionen 204, 206 des
Gehäuses 102 eine
Batterie mit zwei oder mehr unterschiedlichen Größen aufnehmen kann, beispielsweise
eine Batterie der Größe AAA,
AA, C, D oder einer anderen Größe.
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Die
vordere Isolatoraufnahme 124 weist mindestens zwei Batteriekontakte
auf, die von einander beabstandet sind. Jeder Batteriekontakt 125, 127, 129 (1)
ist in Kontakt mit einer Batterie positioniert, wenn diese in der
ersten Batterieposition 204 platziert ist. Die hintere
Isolatoraufnahme 132 weist mindestens zwei voneinander
beabstandete Batteriekontakte auf, beispielsweise einen ersten,
einen zweiten und einen dritten Batteriekontakt 214, 216, 218,
die der zweiten Batterieposition 206 zugeordnet sind, und
jeder ist derart positioniert, dass er eine Batterie kontaktiert,
wenn diese in der zweiten Batterieposition 206 platziert
ist. Streifenförmige
Leiter 222 können
in Längsrichtung
des Gehäuses 102 entlang verlaufen,
um die hinteren Batteriekontakte 214, 216, 218 mit
dem Schalter 140 elektrisch zu verbinden.
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Die
elektromechanische Struktur der Taschenlampe 100 kann ferner
einen Schalter 140 (1) aufweisen,
der die Lichtquelle 118 (1) mit der
ersten und der zweiten Batterieposition 204, 206 elektrisch
verbindet. Das heißt,
dass in jeder in (1) beschriebenen Position des
Schalters 140 der Schalter 140 die Lichtquelle 118 mit
einem Batteriekontakt elektrisch verbindet, beispielsweise den Batteriekontakten 125 (1)
und 214 (2) in jeder der ersten und der
zweiten Batterieposition 204, 206, in der jeder
der Batteriekontakte derart positioniert ist, dass er eine erste
und eine zweite Batterie 104, 106 mit im Wesentlichen
gleicher physischer Größe kontaktiert.
Ferner ist der Schalter 140 in der Lage, ein Schließen eines
elektrischen Stromkreises zu verhindern, welcher mindestens zwei
Batterien 104, 106 mit der Lichtquelle 118 elektrisch
verbindet, wenn eine erste der mindestens zwei Batterien und eine
zweite der mindestens zwei Batterien in der ersten und der zweiten
Batterieposition 204, 206 unterschiedliche Größen aufweisen.
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Das
Taschenlampengehäuse 102 kann
ferner mehrere Rippen 220 aufweisen, die entlang der Länge des
Gehäuses 102 verlaufen
und an den Batterien anliegen, um die Batterien mit den vorderen und
hinteren Batteriekontakten ausgerichtet zu halten. Ferner können die
Rippen 220 verhindern, dass die Batterien, beispielsweise
die zylindrischen Batterien 104, 106, die Innenfläche des
Gehäuses 102 entlang
rollen. Beispielsweise können
die Rippen 220 um eine Distanz voneinander beabstandet
sein, die größer ist
als der Durchmesser einer Batterie mit der kleinsten Größe, die
in der Taschen lampe 100 aufgenommen ist, beispielsweise
Batterien der Größe AA, und
die Rippen können
um eine Distanz voneinander beabstandet sein, die größer ist
als der Durchmesser von Batterien mit mittlerer Größe, die
in der Taschenlampe 100 aufgenommen sind, beispielsweise
Batterien der Größe C.
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3 zeigt
eine Querschnittansicht des Taschenlampengehäuses entlang der Linie 3-3
aus 2 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. Die Batteriekontakte 125, 127, 129 der
vorderen Isolatoraufnahme 128 kann in der gleichen Ebene
liegen. Die Distanz zwischen den Batteriekontakten ist groß genug,
um sicherzustellen, dass der Vorsprung 302 des positiven
Anschlusses einer in der ersten Batterieposition positionierten
Batterie 104 nur einen Batteriekontakt 218 kontaktieren
kann. Alternativ kann eine andere physische Anordnung der Kontakte angewendet
werden, um sicherzustellen, dass nur Batterien mit der korrekten
Größe mit jedem
der Batteriekontakte in Kontakt kommen.
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Die
hintere Isolatoraufnahme 132 kann stufenförmige Ausnehmungen 304, 306, 308 aufweisen. Jede
stufenförmige
Ausnehmung weist einen Batteriekontakt auf, so dass die Batteriekontakte 214, 216, 218 in
zwei Dimensionen voneinander beabstandet sind. Die Beabstandung
zwischen den Kontakten 214, 216, 218 kann
verhindern, dass der negative Anschluss einer Batterie mit größerer Größe, beispielsweise
eine (in Phantomdarstellung gezeigte) Batterie 310, bei
der es sich um eine Batterie der Größe C handeln kann, den Batteriekontakt 214 kontaktiert,
der für
die Batterie 106 mit kleinerer Größe vorgesehen ist, und sie
stellt sicher, dass die Batterie in der zweiten Batterieposition 206 nur
einen Batteriekontakt kontaktiert, beispielsweise den Batteriekontakt 216.
Die Tiefe der stufenförmigen
Ausnehmungen kann so lange variieren, wie die Fläche jedes Batteriekontakts
an jeder stufenförmigen
Ausnehmung über
die Fläche
der für
die Batterie mit kleinerer Größe vorgesehenen
Batteriekontakte hinaus verläuft.
Die stufenförmigen
Ausnehmungen 304, 306, 308 können zwecks
Verwendung mit zylindrischen Batterien zylindrisch ausgebildet sein,
um eine korrekte Ausrichtung der Batterie zu unterstützen, die stufenförmigen Ausnehmungen
können
jedoch auch andere Formen aufweisen, wie beispielsweise rechteckig,
quadratisch, prismatisch, um mit dem Profil anderer Batterietypen
zusammenzupassen.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
kann die vordere Isolatoraufnahme stufenförmige Ausnehmungen aufweisen,
so dass der erste, der zweite und der dritte Batteriekontakt 125, 127, 129 der
ersten Batterieposition 204 in zwei Dimensionen voneinander
beabstandet sind, und der erste, der zweite und der dritte Batteriekontakt
der hinteren Isolatoraufnahme 132 kann im Wesentlichen
in der gleichen Ebene liegen. Bei einer solchen Anordnung können Batterien
in umgekehrter Richtung in der Taschenlampe 100 platziert
werden. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die vordere
Isolatoraufnahme 128 zusätzlich zu der hinteren Isolatoraufnahme 132 stufenförmige Ausnehmungen
aufweisen. Beispielsweise können
die Batteriekontakte 125, 127, 129 der
vorderen Batterieaufnahme 128 in zwei Dimensionen voneinander
beabstandet und mit den stufenförmigen Ausnehmungen
verbunden sein, die verhindern, dass der Anschluss der Batterie
mit größerer physischer
Größe einen
Batteriekontakt berührt,
der für eine
Batterie mit kleinerer Größe vorgesehen
ist. Jede stufenförmige
Ausnehmung der Isolatoraufnahme 132 kann ferner eine sekundäre Ausnehmung aufweisen,
die es ermöglicht,
dass ein positiver Anschluss einer Batterie den Batteriekontakt
kontaktiert, jedoch verhindert, dass ein negativer Anschluss die
Batteriekontakte kontaktiert. Bei einer solchen Ausführung kann
eine umgekehrte Anordnung der Batteriezellen verhindert werden,
bei der entweder die positiven Anschlüsse der zwei Batterien 104, 106 einander
kontaktieren oder die negativen Anschlüsse der zwei Batterien 104, 106 einander
kontaktieren.
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Die
vordere Isolatoraufnahme 128 kann beweglich sein und sich
in Längsrichtung
in dem Gehäuse 102 derart
bewegen, dass mindestens zwei Batterien, beispielsweise Batterien 104, 106,
in die erste und die zweite Batterieposition 204, 206 eingesetzt
werden können,
wodurch die Feder 126 zusammengedrückt wird, um eine erweiterbare
Batteriekammer zu bilden.
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Das
heißt,
dass je nach Länge
der mindestens zwei eingesetzten Batterien die vordere Isolatoraufnahme 128 in
eine Vorwärtsrichtung 312 in
Richtung auf die Kopfanordnung 108 gedrückt werden kann, um die kombinierte
Länge der
ersten und der zweiten Batterie 204, 206 aufzunehmen.
Wenn die erste und die zweite Batterie 204, 206 eingesetzt sind,
wird die vordere Isolatoraufnahme 128 von der Feder 126 in
Rückwärtsrichtung
auf die hintere Isolatoraufnahme 132 zu gegen die Batterien
gedrückt, um
eine Kontaktkraft gegen Anschlüsse 302 und 314 der
ersten bzw. der zweiten Batterie sicherzustellen.
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Gemäß 3 kann
die elektromechanische Struktur der Taschenlampe 100 ferner
ein Halteelement 316 aufweisen, das in dem Gehäuse 102 montiert
ist und an den Batterien angreift und diese gegen die Wand des Gehäuses 102 gedrückt hält. Das
Haltelement 316 steht von dem Gehäuse 102 ab und kann
sich in Richtung auf das Gehäuse
biegen, um die in dem Taschenlampengehäuse 102 eingesetzten
Batterien mit verschiedenen Größen einzupassen.
Das in 3 gezeigte Halteelement 316 kann eine
flexible Feder mit einer abgewinkelten Fläche 318 sein, die
sich bei Einsetzen der Batterien in Richtung auf die Innenfläche des
Gehäuses 102 bewegen kann
und bei Entnahme der Batterien 104, 106 von dem
Gehäuse 102 wegbewegen
kann. Das Halteelement 316 kann eine von vielen mechanischen
Vorrichtungen sein, die eine Kraft auf mindestens eine Batterie
mit zwei oder mehr Größen aufbringen
kann.
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4 zeigt
eine perspektivische Explosionsansicht einer Taschenlampe 400 gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung. Die elektromechanische Struktur der Taschenlampe 400 kann
einen Batterieeinsatz 402 in einem Gehäuse 404 zum Aufnehmen
von mindestens zwei Batterien, beispielsweise (in Phantomdarstellung
gezeigten) Batterien 426, 428, aufweisen. Die "Ein-" und "Aus-" Funktionen der Taschenlampe 400 können durch
Bewegen des Schalters 140 auf der Batterieauswahlplatte 138 des
Gehäuses 404 gesteuert
werden, wie oben beschrieben. Das Gehäuse 404 ist dem oben beschriebenen
Gehäuse 102 aus 1 im
Wesentlichen gleich. Das Gehäuse 404 der
Taschenlampe 400 weist eine Kopfanordnung 108 mit
einer Lichtquelle 118 auf, bei der es sich beispielsweise
um eine Glühlampe,
eine oder mehrere Leuchtdioden oder andere Arten einer Lichtquelle
handeln kann. Das Gehäuse 404 weist
ferner eine Endkappenanordnung 406 auf, die abschraubbar
ist, so dass der Batterieeinsatz 402 aus der mittleren
Position 408 des Gehäuses 404 herausgezogen
werden kann, um Batterien zu laden oder auszutauschen. Das hintere Ende 410 des
Batterieeinsatzes 402 ist mit der Endkappe 412 verbunden,
und ein Endring 414 kann sich zum Öffnen der Taschenlampe 400 frei
um das Batteriegehäuse
drehen.
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Mehrere
der oben anhand des Gehäuses 102 der
Taschenlampe 100 aus 1 beschriebenen
Strukturen können
in dem Batterieeinsatz 402 vorhanden sein. Die Taschenlampe 400 kann
eine vordere Isolatoraufnahme 416, eine hintere Isolatoraufnahme 418 und
einen Sitzteil 420 aufweisen, die eine Batteriekammer mit
einer ersten Batterieposition 422 und einer zweiten Batterieposition 424 zum
Platzieren der Batterien 426, 428 bilden. Jede
Batterieposition ist derart bemessen, dass sie eine einzige Batterie
aufnimmt, und die einzige Batterie kann eine von mindestens zwei
unterschiedlichen Größen aufweisen.
Die hintere Isolatoraufnahme 418 kann eine separate Kammer
in dem Batterieeinsatz 402 sein, oder sie kann integraler
Bestandteil des hinteren Endes des Batterieeinsatzes 402 sein.
Die hintere Isolatoraufnahme 418 kann mindestens zwei voneinander beabstandete
Batteriekontakte aufweisen, beispielsweise Batteriekontakte 430, 432, 434,
die mittels stufenförmiger
ausgenommener Flächen,
mit denen die Kontakte 430, 432, 434 verbunden
sind, in zwei Dimensionen voneinander beabstandet sein können. Die
Details der stufenförmigen
Ausnehmungen können
die gleichen sein wie die oben anhand der Batteriekontakte 214, 216, 218 bei
dem Ausführungsbeispiel
der Taschenlampe 100 (siehe 3) beschriebenen.
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Eine
der ersten Batterieposition 422 zugeordnete vordere Isolatoraufnahme 416 enthält drei voneinander
beabstandete Batteriekontakte 440, 442, 444.
Die drei Batteriekontakte können
in der gleichen Ebene liegen oder alternativ in zwei Dimensionen
voneinander beabstandet sein, und die Details bezüglich ihrer
Beabstandung und Ausrichtung können
ebenfalls die gleichen sein wie die der oben anhand des Ausführungsbeispiels
der Taschenlampe 100 beschriebenen Kontakte 125, 127, 129 (1). Die
vordere Isolatoraufnahme 416 kann sich in Längsrichtung
in dem Gehäuse
bewegen, um zwecks Aufnahme von Batterien mit unterschiedlicher
Größe eine
Längsbewegung
entlang des Batterieeinsatzes 402 zu bewirken. Beispielsweise
bringen Batterien der Größe D, die
länger
sind als Batterien der Größe C und
AA, eine Kraft auf die vordere Isolatoraufnahme 416 auf
und drücken
gegen eine Feder 448, die ein Bewegen der vorderen Isolatoraufnahme 416 näher an die
Lichtquelle 118 heran ermöglicht.
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Der
Batterieeinsatz 402 kann ferner mehrere Rippen 450 aufweisen,
die entlang der Länge
des Gehäuses 404 verlaufen
und als Puffer zum Halten der Batterien in Ausrichtung mit den Batteriekontakten 440, 442, 444 der
ersten Batterieposition 422 und den Batteriekontakten 430, 432, 434 der
zweiten Batterieposition 424 fungieren.
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5A und 5B sind
perspektivische Ansichten der Taschenlampe aus 4,
die die Funktion des Batterieeinsatzes 402 zeigen. Die
Taschenlampe 400 kann ferner mindestens ein Halteelement 502 aufweisen,
das in dem Gehäuse 404 montiert
ist und eine Kraft auf die Batterien 426,428 aufbringen
kann, um diese in der Sitzposition 420 (4)
des Batterieeinsatzes 402 zu halten. Das Halteelement 502 kann
mindestens einen Arm 504 aufweisen, der in radialer Richtung
von dem Gehäuse 404 verschwenkt
wird, um die in das Taschenlampengehäuse 404 eingesetzten
Batterien mit unterschiedlichen Größen einzupassen. Ein Gelenk 505 kann
federbelastet sein, um eine auf den Arm 504 wirkende abwärtsgerichtete
Kraft zu erzeugen.
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Gemäß 5A bewegt
sich der Batterieeinsatz 402 entlang der Längsachse
des Gehäuses 404, wenn
die Endkappenanordnung 406 (4) von dem
Gehäuse 404 abgezogen
wird. Wenn der Batterieeinsatz 402 aus dem Gehäuse 404 herausgezogen
wird, greift bei einer Bewegung des abgewinkelten Rands 508 des
Batterieeinsatzes 402 dieser an einem Rand 510 des
Arms 504 des Halteelements 502 an, wodurch bewirkt
wird, dass der Arm 504 radial nach oben schwingt. 5B zeigt,
dass bei angehobenem Arm 504 des Halteelements 502 der
Batterieeinsatz weiter aus dem Gehäuse 404 herausgezogen
werden kann. Ein (nicht gezeigter) Vorsprung an dem Batterieeinsatz 402 kann
mit einem von der Innenfläche
des Gehäuses 404 vorstehenden
Vorsprung zusammengreifen, um die Bewegung des Batterieeinsatzes
zu stoppen.
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Wenn
die Batterien 426, 428, beispielsweise zwei Batterien
der Größe AA, aus
dem Batterieeinsatz 402 entnommen sind, können sie
durch zwei Batterien der Größe C ersetzt
werden, und der Batterieeinsatz 402 kann in das Gehäuse 404 geschoben werden.
Der Schalter 140 (4) der Batterieauswahlplatte 138 (4)
kann in die von zwei Batterien der Größe C angezeigte Position bewegt
werden, um die Taschenlampe einzuschalten. Die vordere Isolatoraufnahme 416 weist
Ausnehmungen 430 (4) auf,
die Schultern 434 des Batterieeinsatzes 402 aufnehmen
können,
um sicherzustellen, dass der Batterieeinsatz korrekt wieder in seine
Position gebracht ist. Die Schulter 434 kann die Außenränder der
Batterie 426 in der ersten Batterieposition 422 halten,
um zu verhindern, dass der positive Anschluss der Batterie beschädigt wird,
beispielsweise wenn die Batterien gegen die vordere Isolatoraufnahme 416 schlagen.
Durch das Zusammengreifen des Batterieeinsatzes 402 mit
der vorderen Isolatoraufnahme 416 kann ferner sichergestellt
werden, dass die Batteriekontakte der vorderen Isolatoraufnahme 416 im
Wesentlichen rechtwinklig zu den Batterien verlaufen und dass die
vordere Isolatoraufnahme nicht verdreht wird.
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6 zeigt
eine radiale Querschnittansicht der Taschenlampe 400 aus 5A, 5B mit
Darstellung verschiedener Positionen des Halteelements 502 in
Kontakt mit in dem Gehäuse 404 der
Taschenlampe 400 platzierten Batterien mit unterschiedlichen Größen. Das
Halteelement 502 ist als eine Kraft auf eine (in Phantomdarstellung
gezeigte) Batterie 428, beispielsweise eine Batterie der
Größe AA, aufbringend
dargestellt, die die Batterie an dem Batterieeinsatz 402 hält. Die
Arme 504 des Halteelements 502 sind nach unten
auf die Sitzposition 420 des Batterieeinsatzes 402 um
eine Distanz vorgespannt, bei der die Längsfläche der Batterie 428,
die unterhalb des zweiten Batteriekontakts 432 angeordnet
ist, berührt wird.
Das Halteelement 502 kann mit dem Gehäuse 404 verbunden
sein und sich entlang eines Gelenks 602 drehen. Das Gelenk 505 kann
eine Vorspannfeder oder eine beliebige andere mechanische Vorrichtung
aufweisen, die ein Verschwenken des Halteelements ermöglicht.
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Wie
oben beschrieben, können
dann, wenn der Batterieeinsatz 402 aus dem Gehäuse 404 herausgezogen
ist (5B), die Batterien, beispielsweise die Batterien
mit kleinerer Größe, wie
z. B. Batterien der Größe AA, entnommen
werden, und es kann bei nach oben ragendem Arm 504 des
Halteelements 502 eine größere Batterie mit einer zweiten
Größe, beispielsweise
eine Batterie der Größe C, in
den Batterieeinsatz 402 positioniert werden. Wenn der Batterieeinsatz
derart in das Gehäuse 404 gedrückt wird, dass
der abgewinkelte Rand 508 (5A) des
Batterieeinsatzes 402 an den Armen 504 des Halteelements 502 vorbei
gedrückt
wird und diese freigibt, können
die Arme des Halteelements herabfallen, um an der (in Phantomdarstellung)
gezeigten Batterie 506 mit der zweiten Größe anzugreifen,
die sich unterhalb des dritten Batteriekontakts 434 befindet.
Die Arme des Halteelements können
um eine kürzere Distanz
herabfallen, um eine Kraft auf die Längsfläche einer (in Phantomdarstellung
gezeigten) Batterie 508 mit einer dritten Größe aufzubringen,
beispielsweise einer Batterie der Größe D, die in dem Batterieeinsatz 402 platziert
sein kann. Die natürliche
Position der nach unten vorgespannten Arme 504 des Halteelements 502 ist
so, dass die Distanz zwischen den Armen 504 und der Batteriesitzposition 420 ungefähr dem Durchmesser
der in der Taschenlampe 400 aufgenommenen Batterie mit
der kleinsten Größe gleich
ist. Die Arme können
sich um eine Distanz aus ihrer natürlichen Position drehen, die
so groß ist wie
der Durchmesser der in der Taschenlampe 400 aufzunehmenden
Batterie 508 mit der größten Größe. Die
Arme 504 können
gebogen sein, um um die Kontur der zylindrischen Batterie zu passen,
die Arme können
jedoch auch alternative Querschnitte für Batterien mit unterschiedlichen
Formen aufweisen.
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7A zeigt
einen Längsschnitt
des Batterieeinsatzes 402 in der Taschenlampe 400 aus 4,
wenn zwei Batterien mit einer ersten Größe, beispielsweise die in der
Taschenlampe 400 aufgenommenen Batterien mit der kleinsten
Größe, in der ersten
und der zweiten Batterieposition 422, 424 des Batterieeinsatzes 402 positioniert
sind. Die Batterien 426, 428 mit der ersten Größe sind
zwischen der vorderen Isolatoraufnahme 416 und der hinteren
Isolatoraufnahme 418 positioniert und berühren den
Batteriekontakt 440 in der ersten Batterieposition und kontaktieren
den ersten Batteriekontakt 430 in der zweiten Batterieposition.
Das Haltelement 502 bringt eine Kraft auf die Batterien
auf.
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7B ist
ein Schaltschema, das zeigt, wie ein elektrischer Stromkreis durch
die Batterien 426, 428, den Schalter 140 und
die Lichtquelle 118 geschlossen werden kann, wenn die Batterien
in der ersten Batterieposition 422 bzw. der zweiten Batterieposition 424 der
Taschenlampe 400 eingesetzt sind. Ein elektrischer Stromkreis
kann von einem Anschluss der ersten Batterie 426 durch
den ersten Batteriekontakt 440 der ersten Batterieposition 422, durch
einen Leiter 702 zu dem Schalter 140 und dann durch
einen weiteren Leiter 704 zu der Lichtquelle 118 erzeugt
werden. Nach Durchlaufen der Lichtquelle 118 verläuft der
elektrische Stromkreis durch einen weiteren Leiter 706 zu
dem Schalter 140 und dann durch einen weiteren Leiter 708 zu
einem ersten Batteriekontakt 430 einer zweiten Batterieposition 422,
der die zweite Batterie 428 berührt. Durch Aktivierung des
Schalters 140 kann der elektrische Stromkreis geschlossen
oder geöffnet
werden, so dass Strom die Lichtquelle durchfließen kann, um die Taschenlampe
ein- oder auszuschalten.
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8A zeigt
einen Längsschnitt
des Batterieeinsatzes 402 der Taschenlampe 400 aus 4, wenn
zwei Batterien mit einer zweiten Größe, beispielsweise die in der
Taschenlampe 400 aufgenommenen Batterien mit mittlerer
Größe, in der
ersten und der zweiten Batterieposition 422, 424 positioniert sind.
Die zwei Batterien mit einer zweiten Größe 802, 804 kontaktieren
den zweiten Batteriekontakt 442 in der ersten Batterieposition 422 und
den zweiten Batteriekontakt 432 in der zweiten Batterieposition 434. Gemäß 8A schützt der
Durchmesser der Batterie 804 mit mittlerer Größe diese
gegen den an der untersten Ausnehmung der hinteren Isolatoraufnahme 418 montierten
Kontakt 430. Ferner ist der Durchmesser der Batterie 804 nicht
groß genug,
um den Kontakt 434 der zweiten Batterieposition zu berühren.
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8B zeigt
ein Schaltschema eines elektrischen Stromkreises, der durch die
Batterien 802, 804, einen Schalter 140 und
eine Lichtquelle 118 erzeugt wird, wenn die Batterien in
der ersten Batterieposition 422 bzw. der zweiten Batterieposition 424 eingesetzt
sind. Wenn beispielsweise zwei Batterien mit mittlerer Größe in der
ersten und der zweiten Batterieposition platziert sind, kann ein
elektrischer Stromkreis durch die Batterien 802, 804,
den Schalter 140 und die Lichtquelle 118 erzeugt
werden, um die Taschenlampe einzuschalten. Der Schalter 140 macht
es erforderlich, dass der zweite Batteriekontakt 442 der
ersten Batterieposition 422 mit dem zweiten Batteriekontakt 432 der
zweiten Batterieposition 424 elektrisch verbunden ist.
Daher müssen
in der ersten und der zweiten Batterieposition 422, 424 positionierte
Batterien die zweiten Batteriekontakte 442, 432 berühren, um
die Lichtquelle mit Energie zu versorgen.
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9A zeigt
einen Längsschnitt
des Batterieeinsatzes 402 der Taschenlampe 400 mit
zwei Batterien mit einer dritten Größe, beispielsweise den Batterien
mit der größten Größe, die
in der Taschenlampe 400 aufgenommen werden können. Die
Batterien 902, 904 mit der dritten Größe kontaktieren
den dritten Batteriekontakt 444 in der ersten Batterieposition 422 und
kontaktieren den dritten Batteriekontakt 434 in der zweiten
Batterieposition 424. Gemäß 9A verhindert
der Umfang der Batterie mit der dritten Größe, dass diese bis zu einer
signifikanten Tiefe in andere Ausnehmungen der hinteren Isolatoraufnahme
eindringt, so dass sie nicht mit dem ersten und dem zweiten Kontakt 430, 432 in
Kontakt kommt.
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Gemäß 9B macht
es der Schalter 140 erforderlich, dass der dritte Batteriekontakt 444 der ersten
Batterieposition 422 mit dem dritten Batteriekontakt 434 der
zweiten Batterieposition 424 elektrisch verbunden ist.
Daher müssen
in der ersten und der zweiten Batterieposition positionierte Batterien mit
den dritten Batteriekontakten 444, 434 in Kontakt stehen,
um die Lichtquelle mit Energie zu versorgen.
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Der
Schalter 140 ist unabhängig
mit dem ersten, dem zweiten und dem dritten Batteriekontakt 440, 442, 444 der
ersten Batterieposition 422 und dem ersten, dem zweiten
und dem dritten Batteriekontakt 430, 432, 434 der
zweiten Batterieposition 424 verbunden. Streifenförmige Leiter 222 (2) können in
Längsrichtung
zwischen dem Batterieeinsatz 402 und dem Gehäuse 404 positioniert
sein, um die der zweiten Batterieposition 424 zugeordneten ersten,
zweiten und dritten Batteriekontakte 430, 432, 434 mit
dem Schalter 140 elektrisch zu verbinden. Drei (nicht gezeigte)
zusätzliche
Kontakte können
die der ersten Batterieposition 422 zugeordneten ersten,
zweiten und dritten Batteriekontakte 440, 442, 444 mit
dem Schalter 140 elektrisch verbinden.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass der oben in den Schaltschemata (7B, 8B, 9B)
anhand der Taschenlampe 400 beschriebene elektrische Stromkreis
auch auf die Taschenlampe 100 aus 1, 2 und 3 anwendbar
ist.
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10A und 10B zeigen
Schaltschemata, die die Art und Weise erläutern, in der verhindert wird,
dass ein elektrischer Stromkreis geschlossen wird, wenn zwei Batterien
mit unterschiedlicher Größe in den
Taschenlampen 100, 400 platziert sind. Gemäß 10A sind eine Batterie mit einer ersten Größe, beispielsweise
eine kleine AA-Batterie, in der ersten Batterieposition 422,
und eine Batterie mit einer anderen Größe, beispielsweise eine große D-Batterie, in der
zweiten Batterieposition 424 platziert. Der Schalter 140 verhindert
ein Schließen
eines elektrischen Stromkreises zwischen dem ersten Batteriekontakt 440 der
ersten Batterieposition 422 und dem dritten Batteriekontakt 434 der
zweiten Batterieposition 424. Daher kann kein elektrischer
Stromkreis zwischen den Batterien 1002, 1004 und
der Lichtquelle 118 geschlossen werden, und die Taschenlampen 100, 400 bleiben
ausgeschaltet. Ähnlich
ist gemäß 10B eine Batterie 1006 mit einer weiteren
Größe, beispielsweise
eine Batterie der mittleren Größe C, in
der ersten Batterieposition 422 platziert, und die D-Batterie
bleibt in der zweiten Batterieposition 424. Auch hier verhindert
der Schalter 140 ein Schließen eines elektrischen Stromkreises zwischen
dem zweiten Batteriekontakt 442 der ersten Batterieposition 422 und
dem dritten Batteriekontakt 434 der zweiten Batterieposition 424,
und es kann kein elektrischer Stromkreis zwischen den Batterien 1004, 1006,
dem Schalter 140 und der Lichtquelle 118 hergestellt
werden.
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Die
oben anhand der Taschenlampen 100, 400 (1 und 4)
beschriebenen Ausführungsbeispiele
weisen eine elektromechanische Struktur mit dem Schalter 140 und
mindestens zwei Batteriekontakten in der ersten Batterieposition
und mindestens zwei Batteriekontakten in der zweiten Batterieposition
auf. Der Schalter 140 kann verhindern, dass ein elektrischer
Stromkreis die Lichtquelle 118 und mindestens zwei Batterien
miteinander verbindet, wenn mindestens eine Batterie eine andere
physische Größe aufweist
als die anderen. Ein geeigneter Schalter 140 kann ein beliebiger
Schalter sein, beispielsweise ein doppelpoliger Schalter, der sich
in zwei oder mehr Positionen bewegen kann und der in der Lage ist,
einen elektrischen Stromkreis zwischen den Batterien und der Lichtquelle
zu verhindern, wenn sich mindestens eine der in der Taschenlampe befindlichen
Batterien von den anderen unterscheidet.
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11 zeigt
eine Querschnittansicht einer Taschenlampe 1100 gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung. Die elektromechanische Struktur der Taschenlampe 1100 kann
der der Taschenlampe 400 (4) im Wesentlichen
gleich sein, der Batterieeinsatz 1102 weist jedoch erste, zweite
und dritte Batteriepositionen 1108, 1110, 1112 in
einem Gehäuse 1104 auf,
und jede Batterieposition kann eine von mindestens zwei Batterien
mit unterschiedlicher Größe aufnehmen.
Der Batterieeinsatz 1102 kann, wie dargestellt, eine Isolatoraufnahme 1106 zwischen
der ersten Batterieposition 1108 und der zweiten Batterieposition 1110 aufweisen.
Bei einer alternativen Ausführungsform
kann die Isolatoraufnahme 1106 zwischen der zweiten Batterieposition 1110 und
der dritten Batterieposition 1112 angeordnet sein. Die
Isolatoraufnahme 1106 trennt, wie dargestellt, die Batterie 1105 derart
von 1107, dass mindestens zwei der drei Batterien nicht
in der Lage sind, einander physisch zu kontaktieren.
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Die
Isolatoraufnahme 1106 kann mindestens zwei Batteriekontakte
aufweisen, beispielsweise Batteriekontakte 1114, 1116, 1118,
die der ersten Batterieposition 1108 zugewandt sind, und
Batteriekontakte 1120, 1122, 1124, die
der zweiten Batterieposition 1110 zugewandt sind. Die Batteriekontakte 1114, 1116, 1118 können in
zwei Dimensionen durch stufenförmige
ausgenommene Flächen
voneinander beabstandet sein, um sicherzustellen, dass jede Batterie
mit unterschiedlicher Größe in der
ersten Batterieposition nur einen Batteriekontakt kontaktiert. Die
Anordnung der Batteriekontakte, beispielsweise der an einer Isolatoraufnahme 1136 montierten
Batteriekontakte 1130, 1132, 1134, und
der an einer Isolatoraufnahme 1146 montierten Batteriekontakte 1140, 1142, 1144,
kann der Anordnung der Batteriekontakte 430, 432, 434 der
Isolatoraufnahme 418 (4) und der Batteriekontakte 440, 442, 444 der
Isolatoraufnahme 416 (4), wie
oben anhand der Taschenlampe 400 beschrieben, im Wesentlichen
gleich sein. Das heißt,
jeder der Kontakte kann in zwei Dimensionen beabstandet und an Ausnehmungen
montiert sein, die einen Kontakt durch eine Batterie mit einer vorbestimmten
Größe ermöglichen.
Die Isolatoraufnahme 1106 kann ferner derart beweglich
sein, dass dann, wenn die Batterien 1105, 1107, 1109 in
den Batterieeinsatz 1102 eingesetzt sind, die Isolatoraufnahme 1106 in
Zusammenhang mit einer Feder 1120 bewegt werden kann, um
unterschiedliche kombinierte Längen
der Batterien aufzunehmen.
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Gemäß 12 weist
die Batterieaufnahme 1202 vier Batteriepositionen in einem
Gehäuse 1204 auf,
und jede Batterieposition kann eine von mindestens zwei Batterien
mit unterschiedlicher Größe aufnehmen.
Die Batterieaufnahme 1202 kann, wie dargestellt, eine Isolatoraufnahme 1206 zwischen
der zweiten Batterieposition 1208 und der dritten Batterieposition 1210 aufweisen.
Die Isolatoraufnahme 1206 kann die gleiche sein wie die
Isolatoraufnahme 1106 aus 11. Die
Taschenlampen 1100 und 1200 können ferner Halteelemente 1130, 1230 aufweisen, bei
denen es sich um eine beliebige Vorrichtung handeln kann, die an
den Batterien angreift, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf,
die Halteelemente 316 (3) und 502 (5A).
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Gemäß 11 und 12 kann
der Schalter 140 in zwei oder mehr oben beschriebene Positionen
beweglich sein, um die Lichtquelle mit einem Batteriekontakt in
den drei und vier Batteriepositionen elektrisch zu verbinden, wenn
die Batterien die gleiche Größe haben.
Der Schalter 140 verhindert ferner ein Schließen eines
elektrischen Stromkreises, der die drei oder vier Batterien mit
der Lichtquelle 118 verbindet, wenn sich die physische
Größe einer
der Batterien von den anderen unterscheidet.
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13A zeigt eine Seitenansicht verschiedener Komponenten
einer elektromechanischen Struktur einer Taschenlampe 1300 gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Taschenlampe 1300 weist
ein (in Phantomdarstellung gezeigtes) Gehäuse 1303 auf, das
dem oben beschriebenen Gehäuse 404 (4)
im Wesentlichen gleich ist. In dem Gehäuse 1303 sind Batteriepositionen 1305, 1306 ausgebildet,
in denen Batterien 1307, 1308 positioniert sind.
Dabei weist die Taschenlampe 1300 eine Kopfanordnung 1309 mit
einer Lichtquelle 1313 auf. Bei der Lichtquelle 1313 kann
es sich beispielsweise um eine Glühbirne, eine oder mehrere Leuchtdioden
oder eine andere Lichtquelle handeln. Die Taschenlampe 1300 weist
eine Isolatoraufnahme 1316 auf. Ein erster Batteriekontakt 1319 ist
an der vorderen Isolatoraufnahme 1316 montiert. Die vordere
Isolatoraufnahme 1316 kann den oben beispielsweise anhand
von 1,4 beschriebenen Isolatoraufnahmen 128, 416 strukturell
gleich sein, mit der Ausnahme, dass der erste Batteriekontakt 1319 ein
Einzelkontakt ist, der mit einer Elektrode sämtlicher Batterien 1307, 1308 ungeachtet
ihrer Größe in Kontakt
kommt.
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Die
Isolatoraufnahme 1316 ist mit einer Feder 1323 verbunden,
die wiederum mit der Kopfanordnung 1309 zusammenpasst.
Der erste Batteriekontakt 1319 ist mit der Feder 1323 elektrisch
verbunden, welche ebenfalls elektrisch leitend ist. Die Feder 1323 ist
wiederum mit der Lichtquelle 1313 elektrisch verbunden.
Folglich ist der erste Batteriekontakt 1319 mit der Lichtquelle 1313 elektrisch
verbunden.
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Die
Taschenlampe 1300 weist ferner ein Paar Blattfedern 1326 auf.
Jede Blattfeder 1326 ist jeweils einer der Batteriepositionen 1305, 1306 zugeordnet.
Obwohl zwei Blattfedern 1326 und zwei Batteriepositionen 1305, 1306 gezeigt
sind, sei darauf hingewiesen, dass mehr als zwei Batteriepositionen mit
entsprechenden Blattfedern 1326 vorgesehen sein können. Der
Scheitelpunkt 1329 jeder Blattfeder 1326 ragt
in die entsprechende Batterieposition 1305, 1306.
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Jede
der Blattfedern 1326 ist elektrisch leitend und weist sowohl
einen feststehenden Endkontakt 1331 als auch einen beweglichen
Endkontakt 1333 auf. Dabei ist bei jeder Blattfeder 1326 der
bewegliche Endkontakt 1333 entlang der Längsachse in
dem der jeweiligen Blattfeder 1326 zugeordneten Gehäuse 1303 bewegbar,
wie noch beschrieben wird. Der feststehende Endkontakt 1331 einer
der Blattfedern 1326 ist mit einem zweiten Batteriekontakt 1336 am
hinteren Ende der Taschenlampe 1300 elektrisch verbunden.
Ferner ist der feststehende Endkontakt 1336 der anderen
Blattfeder 1326 über einen
Leiter 1339 und einen Schalter 1341 mit der Lichtquelle 1313 elektrisch
verbunden. Der Leiter 1339 kann beispielsweise ein Metallstreifen
oder ein anderes elektrisch leitendes Element sein. Alternativ kann
der Schalter 1341 an einer anderen Stelle in der Schleife
angeordnet sein, und der Leiter 1339 kann direkt von dem
jeweiligen feststehenden Endkontakt 1336 aus über die
Kopfanordnung mit der Lichtquelle 1313 verbunden sein.
Der Schalter 1341 kann beispielsweise ein Druckknopf sein.
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Die
Taschenlampe 1300 weist ferner eine Anzahl von Brückenleitern 1343 auf.
Die Enden der Brückenleiter 1343 münden in
Brückenkontakte 1346.
Jeder Brückenkontakt 1346 ist
derart positioniert, dass er entlang der Längsachse jeweils einer der
Blattfedern 1326 einen elektrischen Kontakt mit einem der
beweglichen Endkontakte 1333 herstellt, wenn die Endkontakte 1333 die
Längsachse
entlang bewegt werden, wie noch beschrieben wird.
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Die
vorstehenden Komponenten der oben beschriebenen Taschenlampe 1300 zeigen
die elektromechanische Struktur, die ein Schließen eines elektrischen Stromkreises
verhindert, welcher mindestens zwei Batterien 1307, 1308 mit
der Lichtquelle 1313 elektrisch verbindet, wenn zwei Batterien 1307, 1308 mit
unterschiedlicher Größe in den
jeweiligen Batteriepositionen 1305, 1306 platziert
sind. Dabei platziert ein Benutzer die Batterien 1307, 1308 in
der Taschenlampe 1300 durch Abnehmen der Endkappe der Taschenlampe,
wie oben beschrieben. Durch das Zusammendrücken der Blattfedern 1326 und
das Platzieren der Brückenkontakte 1346 wird
ein elektrischer Stromkreis von der Lichtquelle 1313 durch
die Feder 1323, den ersten Kontakt 1319, die Batterien 1307, 1308,
den zweiten Kontakt 1336, die Blattfedern 1326,
einen der Brückenleiter 1343,
den Leiter 1339 und den Schalter 1341 und zu der
Lichtquelle 1313 zurück
hergestellt. Die Größe der Batterien 1307 bestimmt
das Verschieben des Scheitelpunkts 1329 der Blattfedern 1326 und
bestimmt schließlich, durch
welchen Brückenleiter 1343 der
elektrische Stromkreis hergestellt wird.
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Das
heißt,
wenn die Batterien 1307, 1308 in den Batteriepositionen 1305, 1306 positioniert
sind, kommen die Seiten jeder Batterie 1307, 1308 mit
einem Scheitelpunkt 1329 jeweils einer Blattfeder 1326 in
Kontakt. Das Positionieren der Batterien führt zum Aufbringen einer Kraft
auf den Scheitelpunkt 1329 jeder Blattfeder 1326,
wodurch der Scheitelpunkt 1329 verschoben wird.
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Das
Verschieben des Scheitelpunkts 1329 jeder Blattfeder 1326 bewirkt,
dass sich der dieser zugeordnete bewegliche Endkontakt 1333 die Längsachse
der jeweiligen Blattfeder 1326 entlang bewegt. Angesichts
der Tatsache, dass jede Batterie eine vorgegebene Größe (d. h.
einen vorgegebenen Durchmesser) aufweist, wird der Scheitelpunkt 1329 jeder leitenden
Blattfeder 1326 für
jeden Typ der Batterie 1307, der mit der Taschenlampe 1300 kompatibel
ist, um eine vorbestimmte Distanz verschoben. Folglich werden die
beweglichen Endkontakte 1333 für jeden in den Batteriepositionen 1305, 1306 platzierten
Typ der Batterie 1307, 1308 um eine entsprechende
vorbestimmte Distanz die Längsachse
der zu ihnen gehörigen
Blattfedern 1326 entlang bewegt.
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Die
Brückenkontakte 1346 sind
derart positioniert, dass sichergestellt ist, dass der elektrische Stromkreis
nur dann hergestellt wird, wenn die Batterien 1307 die
gleiche Größe haben.
Das heißt,
dass die Brückenkontakte 1346 derart
positioniert sind, dass einer der Brückenleiter 1343 die
Blattfedern 1326 miteinander elektrisch verbindet, wenn
der Scheitelpunkt 1329 der jeweiligen leitenden Blattfedern 1326 durch
die Platzierung der Batterie 1307, 1308 mit der
gleichen Größe in jeder
Batterieposition 1305, 1306 um die gleiche vorbestimmte
Distanz verschoben wird. Jede der vorbestimmten Distanzen, um die
jeder Scheitelpunkt 1329 verschoben werden kann, steht
mit der Größe eines
jeweiligen einen der Batterietypen, die mit der Taschenlampe 1300 kompatibel
sind, in Zusammenhang, wie z. B. Größen AAA, AA, C, D oder andere
Größen.
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Somit
wird dann, wenn Batterien mit zwei oder mehr Größen in den Batteriepositionen 1305, 1306 platziert
sind, der elektrische Stromkreis nicht hergestellt. Folglich wird
verhindert, dass Energie von den Batterien 1307, 1308 die
Lichtquelle 1313 erreicht. Dabei weist die Taschenlampe 1300 die
elektromechanische Struktur auf, die ein Schließen eines elektrischen Stromkreises
verhindert, der die Batterien 1307, 1308 mit der
Lichtquelle 1313 elektrisch verbindet, wenn mindestens
zwei der Batterien unterschiedliche Größen haben. Dabei können die
Batterien 1307, 1308 eine beliebige vorbestimmte
Größe haben,
wie beispielsweise die oben genannten Größen AAA, AA, C und D, wie Fachleuten
auf dem Sachgebiet generell bekannt ist.
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Ferner
ist dann, wenn keine Batterien 1307, 1308 in der
Taschenlampe 1300 platziert sind, jede Blattfeder 1326 derart
vorgespannt, dass ihre jeweiligen beweglichen Endkontakte 1333 einen
elektrischen Kontakt mit den Brückenkontakten 1346 eines der
Brückenleiter 1343 herstellen,
wodurch der oben beschriebene elektrische Stromkreis hergestellt
wird. Dabei ist der Scheitelpunkt 1329 jeder Blattfeder 1329 in
der Lage, die Seiten einer kleinsten Batterie, die in der Taschenlampe 1300 verwendet
werden kann, zu kontaktieren. Die kleinste Batterie kann beispielsweise
eine Batterie der Größe AA oder
eine Batterie einer anderen Größe sein.
Folglich kann die kleinste Batterie 1307, 1308,
die mit der Taschenlampe 1300 kompatibel ist, den Scheitelpunkt 1329 einer der
Blattfedern 1326 nicht wirklich verschieben.
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Ferner
bewegt sich die Isolatoraufnahme 1316 in beide Richtungen
die Längsachse
der Taschenlampe 1300 entlang, um die unterschiedlichen Längen der
unterschiedlichen Typen der Batterien 1307 aufzunehmen.
Die Feder 1323 bringt eine Kraft auf die Isolatoraufnahme 1316 auf,
um die Batterien 1307, 1308 gegeneinander zu drücken, wodurch
ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten
Batteriekontakt 1319 und 1336 sichergestellt ist.
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13B zeigt eine Draufsicht verschiedener Komponenten
der elektromechanischen Struktur der Taschenlampe 1300.
Die Draufsicht zeigt deutlicher die jeder jeweiligen Blattfeder 1326 zugehörige Längsachse 1349.
Die Ansicht aus 13A und 13B zeigen
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung den Zustand der elektromechanischen Struktur
in der Taschenlampe 1300, wenn zwei Batterien mit der kleinsten
Größe in den Batteriepositionen 1306 platziert
sind. Dabei befinden sich die Blattfedern 1326 im vorgespannten
Zustand ohne Verschiebung der diesen zugeordneten beweglichen Endkontakte 1333.
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14A und 14B zeigen
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung den Zustand der elektromechanischen Struktur
in der Taschenlampe 1300, wenn zwei Batterien mit einer
mittleren Größe in den
Batteriepositionen 1306 platziert sind. Dabei sind die
Blattfedern 1326 derart zusammengedrückt, dass die beweglichen Endkontakte 1333 einen
elektrischen Kontakt mit einem mittleren Brückenleiter 1343 herstellen.
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15A und 15B zeigen
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung den Zustand der elektromechanischen Struktur
in der Taschenlampe 1300, wenn zwei Batterien einer größten Größe, die
mit der Taschenlampe 1300 kompatibel ist, in den Batteriepositionen 1306 platziert
sind. Dabei sind die Blattfedern 1326 derart zusammengedrückt, dass
die beweglichen Endkontakte 1333 einen elektrischen Kontakt
mit dem Brückenleiter 1343,
der Brückenkontakte 1346 an
der Stelle der größten Verschiebung
der beweglichen Endkontakte 1331 entlang der Längsachsen
der jeweiligen Blattfedern 1326 aufweist, herstellen.
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Ferner
sei darauf hingewiesen, dass es mehr als zwei Batteriepositionen 1305, 1306 geben
kann, wobei jede Batterieposition eine entsprechende Blattfeder 1326 aufweist.
In einem solchen Fall werden die mittlere Brückenleiter 1343 zum
Erzeugen eines kontinuierlichen elektrischen Wegs durch jede darin
enthaltene Blattfeder 1326 verwendet.
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Obwohl
die Erfindung anhand bestimmter Ausführungsformen gezeigt und beschrieben
worden ist, ist es offensichtlich, dass äquivalente Ausführungsformen
und Modifikationen für
Fachleute auf dem Sachgebiet beim Lesen und Verstehen der Spezifikation
ersichtlich werden. Die vorliegende Erfindung umfasst sämtliche
dieser äquivalenten
Ausführungsformen
und Modifikationen und ist nur durch den Umfang der Patentansprüche beschränkt.