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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein tragbares Beleuchtungsprodukt,
eine Schaltung für
ein tragbares Beleuchtungsprodukt und ein Verfahren zum Betätigen eines
tragbaren Beleuchtungsprodukts, und insbesondere tragbare Beleuchtungsprodukte, zu
denen Taschenlampen und Fahrradleuchten, Camping-Lampen und andere
tragbare Beleuchtungsprodukte zählen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Bei
zahlreichen Verwendungszwecken für tragbare
Beleuchtungsprodukte achten Benutzer vorrangig auf Faktoren wie
z.B. die Abmessungen des Produkts und die Betriebsdauer des Produkts.
Beispielsweise kann es bei Taschenlampen mit 6 oder 8 in Reihe geschalteten
Trockenzellen erforderlich sein, die Trockenzellen entweder zu Beginn
einer Arbeitsperiode oder während
einer Arbeitsperiode wiederaufzuladen oder auszutauschen, und es
liegt in der Natur der Dinge, dass dieses Erfordernis zum ungünstigsten
Zeitpunkt auftritt.
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Bei
Taschenlampen mit 6 und 8 Trockenzellen sind die Trockenzellen generell
in einer geraden Linie in Reihe geschaltet, so dass die Körper der
Taschenlampen relativ lang sind. Dadurch können derartige Taschenlampen
für die Öffentlichkeit
bedrohlich wirken, weil sie wie Knüppel aussehen. Zudem sind die
Taschenlampen aufgrund ihrer relativ großen Länge nur unter Schwierigkeiten
in Schränken
und Fahrzeugen unterzubringen, und wenn sie an einem Gürtel getragen
werden, können
sie die Bewegungsfähigkeit
des Trägers
beeinträchtigen.
Derartige Taschenlampen können
manchmal eine Länge
von bis zu 1 Meter oder 39 Inch haben.
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Ferner
werden auf dem Markt derzeit heller leuchtende Lampen entwickelt,
jedoch sind bei den relativ hohen Spannungen von 9 oder 12 Volt
die Leuchtdrähte
dieser Lampen relativ zerbrechlich. Diese Zerbrechlichkeit kann
zur Betriebsspannung der Lampe direkt proportional sein.
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Obwohl
eine Lösung
der ersten und zweiten erwähnten
Probleme darin bestehen könnte,
die Energiezufuhr aus parallelgeschalteten Sätzen von Trockenzellen zu speisen,
würde ein
derartiger Lösungsansatz
ein zusätzliches
Problem verursachen. Wenn Sätze
in Reihe geschalteter Trockenzellen parallelgeschaltet werden, besteht
das Risiko von Energieverlust und Energieübertragung von einem Trockenzellen-Satz
zum anderen zu Zeiten, zu denen die Trockenzellen keine Lampe versorgen.
Dies kann zu einem vorzeitigen Verlust der verfügbaren Energie in den Trockenzellen
führen.
Das potentielle Risiko eines vorzeitigen Energieverlusts ist ein
Grund dafür, dass
Hersteller keine parallelen Trockenzellenanordnungen für trockenzellengespeiste
Produkte verwendet haben.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein tragbares Beleuchtungsprodukt, eine
Schaltung für
ein tragbares Beleuchtungsprodukt und ein Verfahren zum funktionsgerechten
Betreiben eines tragbaren Beleuchtungsprodukts zu erstellen, bei
denen mindestens einer der Nachteile des Standes der Technik zumindest
teilweise behoben ist.
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US-A-3,959,706
beschreibt ein tragbares Ladegerät
mit einer derart ausgebildeten Schaltung, dass, wenn eine zu ladende
Zelle eingesetzt wird, ein Entladestromkreis zur Beseitigung der
Rest-Ladung geschlossen wird, und dann beim manuellen Umschalten
auf eine Ladeschaltung die Zelle geladen wird.
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DE-A-3834554
beschreibt eine Grubenlampe, bei der die Zellen parallel mit einer
Lampe verbunden sind, wobei der Stromkreis über einen Schalter geschlossen
wird.
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AU-A-1
006 476 beschreibt einen ersten Schalter M, der in Reihe mit einer
Lampe geschaltet ist, und einen Umschalter E zum Konfigurieren der Batterieverbindungen.
Der Schalter E verbindet in einer ersten Position die Batterien
C1 bis C4 parallel mit Batterien C5 bis C8. In dieser Position sind
die Batterie-Sätze
unabhängig
davon, ob der Schalter M geschlossen ist oder nicht, parallel zueinander
geschaltet.
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US-A-5
272 606 beschreibt eine zur Verwendung durch Taucher und dgl. vorgesehene
Taschenlampe mit Primärbatterie-
und Back-up-Batterie-Sätzen. Die
Glühbirne
weist zwei separate Filamente auf, so dass zwei Lampenstromkreise
gebildet sind. Jeder Batteriesatz ist mit einem unterschiedlichen
Filament verbunden. Die beiden Lampenstromkreise sind derart miteinander
gekoppelt, dass gewährleistet
ist, dass im Schließzustand
eines der Lampenstromkreise der andere Lampenstromkreis offen ist. Somit
kann, wenn ein Batteriesatz durch sein Lampen-Filament erschöpft worden
ist, der Reserve-Batteriesatz eingeschaltet werden, um dieses Lampen-Filament
zu versorgen.
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Obwohl
bei der folgenden Erläuterung
und Beschreibung teilweise auf Taschenlampen Bezug genommen wird,
versteht sich, dass die Erfindung für jedes beliebige tragbare
Beleuchtungsprodukt anwendbar ist und problemlos in dieses einbezogen werden
kann, ohne vom Umfang der nachfolgenden Erfindung abzuweichen.
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine elektrische Schaltung für ein tragbares
Beleuchtungsprodukt, wobei die Schaltung elektrische Verbindungen aufweist,
die derart angeordnet sind, dass sie jede von mindestens zwei Energiequellen
mit einer Lampe und mit der bzw. den anderen der mindestens zwei
Energiequellen in paralleler Konfiguration verbinden, und wobei
die Schaltung einen Schaltmechanismus aufweist, der in ersten und
zweiten Positionen betreibbar ist und der derart ausgebildet ist, dass:
in
der ersten Position die Lampe mit mindestens einer der mindestens
zwei Energiequellen elektrisch verbindbar ist, und
in der zweiten
Position die Lampe von den mindestens zwei Energiequellen elektrisch
isoliert ist und jede der mindestens zwei Energiequellen von jeder anderen
der mindestens zwei Energiequellen elektrisch isoliert ist,
wobei
die mindestens zwei Energiequellen elektrisch voneinander isoliert
sind, wenn die Lampe von den Energiequellen elektrisch isoliert
ist.
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Vorzugsweise
sind die mindestens zwei Energiequellen mit jeweils einem Paar positiver
und negativer Energiequellen-Anschlüsse versehen, wobei jedes Paar
von Energiequellen-Anschlüssen
in der Lage ist, eine elektrische Verbindung mit den entsprechenden
positiven und negativen Polen einer entsprechenden der Energiequellen
und mit positiven und negativen Lampen-Anschlüssen für die Lampe herzustellen;
wobei
der Schaltmechanismus, wenn er sich in der ersten Position befindet,
mindestens ein Paar positiver und negativer Energiequellen-Anschlüsse mit den
entsprechenden positiven und negativen Lampen-Anschlüssen verbindet,
wobei
die elektrische Schaltung derart ausgebildet ist, dass zwei oder
mehr Paare positiver und negativer Energiequellen-Anschlüsse nur
dann parallel verbunden werden können,
wenn sie mit den entsprechenden Lampen-Anschlüssen verbunden sind.
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Vorzugsweise
weist der Schaltmechanismus einen Schalter auf, der zwischen einem
Lampen-Anschluss und jedem Paar positiver und negativer Energiequellen-Anschlüsse geschaltet
ist, wobei die Schalter eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite aufweisen,
die Schalter an der Ausgangsseite einen gemeinsamen Anschluss aufweisen,
der mit dem Lampen-Anschluss verbunden ist, und an der Eingangsseite
einzelne Anschlüsse
aufweisen, die jeweils mit einem Paar positiver und negativer Energiequellen-Anschlüsse verbunden
sind, wodurch einzelne Paare positiver und negativer Energiequellen-Anschlüsse nur
dann parallel verbunden sind, wenn die Schalter geschlossen sind.
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Vorzugsweise
ist die Schaltung ferner mit einem mit jeder Energiequelle verbundenen
Energiequellenschalter versehen, und zwischen einem Lampen-Anschluss
und jedem Energiequellenschalter ist ein Schalter des Schaltmechanismus
geschaltet, wobei die Schaltmechanismus-Schalter an der Lampenanschluss-Seite
einen gemeinsamen Anschluss und an der Energiequellenseite einzelne
Anschlüsse
aufweisen, die mit jedem Energiequellenschalter verbunden sind,
wodurch, wenn zwei oder mehr Energiequellenschalter geschlossen
sind, zwei oder mehr einzelne Energiequellen nur dann miteinander
verbunden sind, wenn die entsprechenden Schaltmechanismus-Schalter geschlossen
sind.
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Vorzugsweise
ist jede Energiequelle eine einzelne Trockenzellenbatterie-Quelle.
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Vorzugsweise
weist jede Energiequelle zwei oder mehr in Reihe geschaltete einzelne
Trockenzellenbatterien auf.
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Vorzugsweise
sind die Trockenzellen aus einer bzw. einem der folgenden Größen oder
Typen gewählt:
Größe AA, Größe AAA,
Größe C, Größe D, Laternen-Typ,
Rechteck-Typ mit 9 Volt.
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Vorzugsweise
ist eine einzelne Betätigung dahingehend
wirksam, dass der Schaltmechanismus zwischen den ersten und zweiten
Positionen geschaltet wird.
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Vorzugsweise
weist der Schaltmechanismus einen doppelpoligen Umschalter auf.
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Vorzugsweise
isoliert der Schaltmechanismus die Paare positiver und negativer
Energiequellen-Anschlüsse
an einem bzw. einer der folgenden: einem positiven Anschluss; einem
negativen Anschluss; den positiven sowie negativen Anschlüssen jedes
Paars; oder einer Kombination positiver sowie negativer Anschlüsse der
zwei oder mehr Paare positiver und negativer Energiequellen-Anschlüsse.
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Vorzugsweise
weist die Schaltung eine Lampe auf, die aus den folgenden gewählt ist:
einer Halogenlampe, einer Kryptonlampe, einer Vakuumröhre, einer
Xenonlampe, und einer Lampe mit einem Filament, das von einer Atmosphäre aus Gas
oder einer Kombination von Gasen umschlossen ist.
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Vorzugsweise
ist der oder jeder Energiequellenschalter ein einpoliger Ein-/Ausschalter.
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Vorzugsweise
ist jeder Energiequellenschalter einzeln dahingehend betätigbar ist,
dass die ihm zugeordnete Energiequelle selektiv mit einer der anderen
Energiequellen parallel verbunden wird und eine Verbindung der ihm
zugeordneten Energiequelle mit einem Lampenanschluss aktiviert wird.
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Die
Erfindung schafft ferner ein tragbares Beleuchtungsprodukt, das
eine elektrische Schaltung gemäß der vorstehenden
Beschreibung aufweist.
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Vorzugsweise
weist das tragbare Beleuchtungsprodukt ferner einen Lampenhalter
mit einem Satz positiver und negativer Anschlüsse für die zu haltende Lampe auf.
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Vorzugsweise
weist das tragbare Beleuchtungsprodukt ferner entweder ein Energiequellengehäuse zum
Halten mindestens zweier Energiequellen, wobei das Energiequellengehäuse einen
Satz positiver und negativer Anschlüsse für jede zu haltende Energiequelle
aufweist, oder mindestens zwei Energiequellengehäuse auf, die jeweils zum Halten mindestens
einer Energiequelle vorgesehen sind, wobei jedes der Energiequellengehäuse einen
Satz positiver und negativer Anschlüsse für jede zu haltende Energiequelle
aufweist.
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Vorzugsweise
ist das Beleuchtungsprodukt aus einem der folgenden Produkte gewählt: Taschenlampe,
Laterne, Tischlampe, Flächenleuchte,
Kombination aus Flächenleuchte
und Taschenlampe, Fahrrad-Vorderleuchte, Fahrrad-Rückleuchte,
Notlicht, Nachtlicht, und wiederaufladbare Versionen jedes der genannten
Produkte.
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Mit
der Erfindung wird ferner ein Verfahren zum Betätigen eines mit einer elektrischen
Schaltung gemäß der vorstehenden
Beschreibung versehenen tragbaren Beleuchtungsprodukts angegeben,
wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch den Schritt des Isolierens
mindestens eines Energiequellen-Anschlusses jedes Paars von Energiequellen-Anschlüssen von
einer parallelen Verbindung mit irgendeinem anderen Paar von Energiequellen-Anschlüssen, wenn
die Lampe von den Energiequellen elektrisch isoliert ist.
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Vorzugsweise
weist jede Energiequelle eine oder mehr Trockenzellen auf.
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Vorzugsweise
sind die Trockenzellen aus einer bzw. einem der folgenden Größen oder
Typen gewählt:
Größe AA, Größe AAA,
Größe C, Größe D, Laternen-Typ,
Rechteck-Typ mit 9 Volt.
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Die
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung bieten den Vorteil, zu gewährleisten,
dass jede Energiequelle oder jeder Satz in Reihe geschalteter Trockenzellen
von der Schaltung mit der Lampenhaltervorrichtung sowie von jeder
der anderen Energiequellen oder Sätze in Reihe geschalteter Trockenzellen
getrennt ist. Somit gewährleistet
die Ausführungsform
der Erfindung, dass eine vorzeitige Erschöpfung der Energiequellen oder
Sätze von
Trockenzellen verhindert wird.
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Durch
Kombination dieser Verbesserung mit den Verbesserungen von Lampen
sowie ihrer Fähigkeit,
mit höherer
Intensität
zu leuchten und dabei mit niedrigeren Spannungen zu arbeiten, und
angesichts der Tatsache, dass derartige Lampen bei Betrieb mit höheren Spannungen
anfälliger
gegenüber
Beschädigung
sind, kann eine längere
Lebensdauer der Lampe erzielt werden, die mit einer relativ unwahrnehmbaren
Reduzierung der Leuchtkraft der Lampe einhergeht.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Im
Folgenden wird, jedoch lediglich als Beispiel, eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen Folgendes gezeigt ist:
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1 zeigt
ein schematisches Schaltbild einer Taschenlampen-Schaltung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt
eine Endansicht eines Schaltmechanismus zur Verwendung bei der Ausführungsform gemäß 1;
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3 zeigt
eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 2;
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4 zeigt
eine gedruckte Schaltungsplatine zur Verwendung bei der Vorrichtung
gemäß 1;
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5, 6, 7, 8, 9 und 10 zeigen
eine perspektivische Ansicht, eine Rückansicht, eine Draufsicht,
eine Seitenansicht, eine Unteransicht und eine Vorderansicht einer
Taschenlampe, bei der die vorliegende Erfindung verwendet werden
kann;
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11 bis 16 zeigen
eine perspektivische Ansicht, eine Rückansicht, eine Draufsicht,
eine Seitenansicht, eine Unteransicht und eine Vorderansicht einer ähnlich derjenigen
gemäß den 5 bis 10 ausgebildeten
Taschenlampe mit drei Energiequellen-Gehäusen;
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17 bis 22 zeigen
eine perspektivische Ansicht, eine Rückansicht, eine Draufsicht,
eine Seitenansicht, eine Unteransicht und eine Vorderansicht einer ähnlich derjenigen
gemäß den 5 bis 10 ausgebildeten
Taschenlampe mit vier Energiequellen-Gehäusen;
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23 zeigt
eine schematische Ansicht einer für ein tragbares Beleuchtungsprodukt
vorgesehenen Schaltung zur Verwendung bei der Taschenlampe gemäß den 11 bis 16;
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24 zeigt
eine schematische Ansicht einer für ein tragbares Beleuchtungsprodukt
vorgesehenen Schaltung zur Verwendung bei der Taschenlampe gemäß den 17 bis 22;
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25 zeigt
eine schematische Ansicht einer Schaltung ähnlich derjenigen gemäß 1,
bei der nur zwei einzelne Energiequellen vorhanden sind;
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26 zeigt
eine schematische Ansicht einer Schaltung ähnlich derjenigen gemäß 23,
bei der drei einzelne Energiequellen vorhanden sind; und
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27 zeigt
eine schematische Ansicht einer Schaltung ähnlich derjenigen gemäß 24,
bei der vier einzelne Energiequellen vorhanden sind.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt
eine Schaltung 2 für
ein tragbares Beleuchtungsprodukt. In der Schaltung 2 für ein tragbares
Beleuchtungsprodukt ist eine Lampe 4A in einem Lampenhalter 4 angeordnet,
der einen Masseanschluss oder -körper 6 aufweist,
welcher in Kontakt mit einem Masseanschluss einer Lampe 4A steht. Die
von dem Lampenhalter 4 gehaltene Lampe 4A kann
von jeder beliebigen Art sein, ist jedoch vorzugsweise eine Lampe
vom Halogen- oder Krypton-Typ, die mit 3,6 Volt oder 4,7 Volt arbeitet.
Der Masseanschluss 6 ist durch eine elektrische Verbindungsvorrichtung 7 (bei
der es sich um eine Drahtverbindungsvorrichtung oder eine andere
elektrische Verbindungsvorrichtung handeln kann, wie z.B. eine Leiterbahn
einer gedruckten Schaltungsplatine, eine Gehäuseverbindung oder eine Kombination
derartiger elektrischer Verbindungsvorrichtungen. Diese werden im
Folgenden als "elektrische
Verbindungsvorrichtungen" bezeichnet)
mit den negativen Enden 16 und 18 zweier Energiequellen 20 und 22 verbunden,
die jeweils aus einem Satz dreier in Reihe geschalteter Trockenzellen 24 gebildet
sind. Sämtliche der
drei in Reihe geschalteten Trockenzellen 24 in jeder Energiequelle 20 und 22 haben
die gleiche Größe, generell
die Größe AA, AAA,
C oder D, und weisen ein elektrisches Potential von 1 bis 1,5 Volt
auf. Alternativ können
die Trockenzellen jeweils vom Laternen-Typ oder vom Rechteck-Typ mit 9 Volt sein. Diese
sind bei jeder der Energiequellen 20 und 22 in einer
Reihenschaltung unter Verbindung vom positiven Ende zum negativen
Ende angeordnet, wie auf dem Gebiet allgemein bekannt ist.
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Ein
zweiter Anschluss 8 des Lampenhalters 4 ist durch
eine elektrische Verbindungsvorrichtung 10 mit zwei parallelgeschalteten
elektrischen Polen elektrisch verbunden, wobei der erste der Pol 12 und der
zweite der Pol 14 ist. Eine elektrische Verbindungsvorrichtung 26 verbindet
das positive Ende 28 der ersten Energiequelle 20 mit
einem Pol 34, während
eine elektrische Verbindungsvorrichtung 30 das positive
Ende 32 der Energiequelle 22 mit dem Pol 36 verbindet.
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Der
Stromkreis zwischen dem Pol 34 und dem Pol 14 kann
mittels eines Schaltmechanismus 38 geschlossen werden,
während
der Stromkreis zwischen dem Pol 36 und dem Pol 12 mittels
eines Schaltmechanismus 40 geschlossen werden kann. Die
Schaltmechanismen 38 und 40 sind zu einem einzigen
Schalter 42 kombiniert, der ein doppelpoliger Umschalter
ist. Vorzugsweise hat der Schalter 42 kleine Abmessungen,
wie z.B. eine Länge
und eine Breite von ungefähr
10 mm. Der doppelpolige Umschalter wird dahingehend verwendet, dass
durch eine einzige Betätigung
seitens der Bedienungsperson, durch die der Schalter in einen ersten
Zustand bewegt wird, jede Energiequelle 20 und 22 elektrisch isoliert
wird, wenn die im Lampenhalter 4 angeordnete Lampe 4A kein
Licht ausgibt (d.h. wenn das tragbare Beleuchtungsprodukt, in dem
die Schaltung installiert ist, ausgeschaltet ist). Wenn der doppelpolige Umschalter 42 in
eine zweite Position bewegt wird, bringt er beide Energiequellen 20 und 22 in
eine parallele Verbindung mit dem Lampenhalter 4.
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Gemäß einer
alternativen Ausführungsform kann
das tragbare Beleuchtungsprodukt modifiziert sein, indem der Schalter 42 durch
einen Schaltmechanismus ersetzt ist, der auf die Aktion seitens
der Bedienungsperson hin jeden Schaltmechanismus 38 und 40 einzeln
oder alternierend betätigt.
Insbesondere können
die Schalter 38 und 40 einzelne Schalter sein
und individuell geöffnet
oder geschlossen werden. In diesem Fall wird die Bedienungsperson
erkennen, dass einer oder beide oder keiner der Energiequellen 20 und 22 in
der Schaltung angeschlossen sind, da die im Lampenhalter 4 angeordnete
Lampe 4A Licht ausgibt, wenngleich nur mit niedriger Wattleistung,
falls nur eine einzige angeschlossen ist.
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Gemäß einer
weiteren alternativen Ausführungsform
kann das gemäß 1 ausgebildete
tragbare Beleuchtungsprodukt 2 modifiziert sein, indem ein
einpoliger Ein-/Ausschalter in der elektrischen Verbindungsvorrichtung 26 und 30 vorgesehen
ist. Diese zusätzlichen
Schalter können
die gleichen sein wie die Schalter 64 und 66 gemäß den 23 und 24.
Bei dieser Ausfüh rungsform
kann eine Bedienungsperson entweder eine oder beide der Energiequellen 20 und 22 wählen, indem
sie entsprechend einen oder beide der einpoligen Ein-/Ausschalter
schließt.
Dadurch wird bestimmt oder eingestellt, welche Energiequelle (20 oder 22 oder
beide) dem Lampenhalter 4 Strom zuführt, wenn die Schaltmechanismen 40 und 38 in
dem Schalter 42 geschlossen sind.
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Die
in den vorausgegangen beiden Abschnitten erläuterten Prinzipien und Modifikationen
können auch
für die
Schaltungen gemäß den 23 bis
einschließlich 27 angewandt
werden.
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Wie
in den 2, 3 oder 4 gezeigt ist,
weist der Schaltmechanismus 42 sechs Anschlüsse auf
und wird als doppelpoliger Umschalter verwendet. Bei der Ausführungsform
gemäß 1 und 5 bis 10 jedoch
sind die in 4 gezeigten Pole 1 und 3 nicht
der Schaltung zugeschaltet. Die Pole 12 und 14 gehören zusammen
und sind durch eine elektrische Verbindungsvorrichtung 10 mit einem
gemeinsamen Anschluss 8 verbunden, während es sich bei den Polen 36 und 34 um
die Enden der elektrischen Verbindungsvorrichtungen 26 und 30 handelt.
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In
der Endansicht gemäß 2 befindet
sich der Schalter 42 im Aus-Zustand, während der Schalter 42 in
der Seitenansicht gemäß 3 in
den Ein-Zustand geschaltet ist, was durch Drücken der Taste 41 in
der Abwärtsrichtung
gemäß dem Pfeil 43 realisiert
wird.
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Wenn
sich der Schalter 42 in einem Zustand befindet, in dem
die für
ein tragbares Beleuchtungsprodukt vorgesehene Schaltung 2 "aus"-geschaltet ist,
sind die Pole 1 & 12 und 3 & 14 geschlossen
(oder elektrisch angeschlossen), während die Pole 12 & 36 und 14 & 34 offen
(oder nicht elektrisch angeschlossen) sind. Wenn sich hingegen die
für ein
tragbares Beleuchtungsprodukt vorgesehene Schaltung 2 im "Ein"-Zustand befindet,
sind die Pole 1 & 12 und 3 & 14 offen
(oder nicht elektrisch angeschlossen), und die Pole 12 & 36 und 14 & 34 sind
geschlossen (oder elektrisch angeschlossen).
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Die
in 1 gezeigte Schaltung 2 für ein tragbares
Beleuchtungsprodukt kann in der Taschenlampe 49 gemäß den 5 bis 10 installiert
werden.
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Bei
der Taschenlampe 49 gemäß den 5 bis 10 ist
jede Stromquelle 20 und 22 in den Energiequellen-Gehäusen 50 bzw. 52 physikalisch
von der anderen Stromquelle isoliert. Jedes Energiequellen-Gehäuse 50 bzw. 52 ist
mittels einer dichten und aufgeschraubten Endkappe 51 geschlossen.
Die gemäß 1 ausgebildete
Schaltung 2 für
ein tragbares Beleuchtungsprodukt kann an jeder geeigneten Stelle
innerhalb des Körpers
der Taschenlampe 49 installiert sein. Wie aus den 7 und 8 ersichtlich
ist, ist der Schalter 42 in der Nähe des Endpunkts der Energiequellen-Gehäuse 50 und 52 angeordnet. Einige
weitere Komponenten der Schaltung 2 für ein tragbares Beleuchtungsprodukt
können
in dem Bereich zwischen den Endpunkten der Energiequellen-Gehäuse 50 und 52 und
dem Lampen-Ende 41 angeordnet sein.
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In
den 11 bis 16 ist
eine der Ausführungsform
gemäß den 5 bis 10 ähnliche Ausführungsform
gezeigt, bei der drei Energiequellen-Gehäuse 50, 52 und 160 vorgesehen
sind. Bei dieser Ausführungsform
kann die für
ein tragbares Beleuchtungsprodukt vorgesehene Schaltung 2A gemäß 23 verwendet
werden.
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In
den 11 bis 16 sind
Merkmale, die denjenigen gemäß den 5 bis 10 ähnlich sind,
mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und dies gilt ebenso für die 1 und 23.
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In
dem Energiequellen-Gehäuse 160 (siehe 11)
ist die Energiequelle 60 (siehe 23) untergebracht,
die drei in Reihe geschaltete Trockenzellen 24 enthält (siehe 23).
In 23 ist in der Schaltung 2A ein Drei-Pol-Schalter 62 angeordnet, der
wie in 1 Schaltmechanismen 38, 40 aktiviert, jedoch
auch einen zusätzlichen
Schaltmechanismus 73, der bei Schließung die Pole 72 und 74 elektrisch miteinander
verbindet. In den elektrischen Verbindungsvorrichtungen 26, 30 und 68 sind
hinter den positiven Enden der Energiequellen 20, 22 und 60 und den
jeweiligen Polen 34, 36 und 72 einpolige Ein-/Ausschalter 64, 66 und 70 angeordnet.
Diese Schalter ermöglichen
einer Bedienungsperson, eine der Energiequellen 20, 22 und 60 oder
Gruppen von diesen derart zu wählen,
dass, wenn der dreipolige Schalter 62 aktiviert wird, beliebige
zwei oder alle drei der Energiequellen dem Lampenhalter 4 parallelgeschaltet
werden, indem die Schaltmechanismen 73, 40 und 38 geschlossen
werden, wodurch die Stromkreise zwischen den Polen 74 & 72, 12 & 36 und 14 & 34 geschlossen
werden.
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Die 17 bis 22 zeigen
eine mit vier Energiequellen-Gehäusen
versehene Taschenlampe ähnlich
derjenigen gemäß den 11 bis 16, wobei
einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen
sind. 24 ist eine Darstellung einer
gemäß der Erfindung
ausgebildeten Schaltung 2B zur Verwendung mit der Taschenlampe gemäß den 17 bis 22. Ähnliche
Teile in 24 sind mit den gleichen Bezugszeichen
versehen wie die entsprechenden Teile in 23.
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In
den 17 bis 22 ist
ein viertes Energiequellen-Gehäuse 180 in
die Taschenlampe gemäß diesen
Figuren einbezogen. In dem zusätzlichen
oder vierten Energiequellen-Gehäuse 180 ist die
Energiequelle 80 (von 24) untergebracht, und
das Gehäuse
enthält
einen Satz aus drei in Reihe geschalteten Trockenzellen 24,
wie 24 zeigt. Die Schaltung 2B gemäß 24 unterscheidet
sich von der Schaltung 2A gemäß 23 durch
die Hinzufügung
von: der Energiequelle 80 dreier in Reihe geschalteter
Trockenzellen; der elektrischen Verbindungsvorrichtung 82 von
dem positiven Ende der Energiequelle 80 zu dem Pol 86;
dem parallelen Pol 90 auf der am Lampenhalter 4 gelegenen
Seite der Schaltung 2B; des Schaltmechanismus 84,
der die gleiche Funktion erfüllt
wie die Schaltmechanismen 64, 66 und 70 für die Energiequelle 80;
und durch das Ersetzen des Drei-Pol-Schalters 62 durch
einen Vier-Pol-Schalter 88, und durch eine Parallelverbindung
mit den anderen negativen Enden der Energiequellen 20, 22 und 60.
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Die
Schaltung 2B gemäß 24 funktioniert auf ähnliche
Weise wie diejenige gemäß 23,
indem die Bedienungsperson jede einzelne Energiequelle, Gruppe zweier
Energiequellen, Gruppe dreier Energiequellen oder sämtliche
vier Energiequellen 20, 22, 60 und 80 wählen kann.
Bei einer geraden Anzahl von Energiequellen 20, 22, 60 und 80 jedoch können doppelpolige
Umschalter ähnlich
den mit 42 gekennzeichneten Umschaltern in die elektrischen Verbindungsvorrichtungen 26 & 30 und 80 & 82 geschaltet
werden, um zwei Energiequellen wie z.B. 20 & 22 oder 60 & 80 gleichzeitig
zu wählen.
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Bei
Bedarf kann ein einziges Energiequellen-Gehäuse verwendet werden, um sämtliche
Energiequellen derart, dass die einzelnen Zellen jedes Satzes in
Reihe geschaltet sind, sowie entsprechend den Schaltungen gemäß den 1, 23 oder 24 unterzubringen.
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Falls
erforderlich ist, dass die Anzahl von Energiequellen die in den 1, 23 oder 24 gezeigte
Anzahl überschreitet,
dann müssen
die Schaltmechanismen entsprechend geändert und weitere Verbindungsvorrichtungen
sowie – falls
nötig – einpolige
Ein-/Ausschalter für
die Wahl der Stromquelle oder der Stromquellen hinzugefügt werden. Dabei
ist vorgesehen, dass, wenn das tragbare Beleuchtungsprodukt ausgeschaltet
ist, die Schaltmechanismen sämtliche
Energiequellen voneinander isolieren.
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Obwohl
in den vorstehenden Beschreibungen der Ausführungsformen eine Anordnung
der Schalter und Schaltmechanismen an der positiven Seite erwähnt wurde,
können
die Schalter und Schaltmechanismen auch an der negativen Seite angeordnet
sein. Falls wie in den 23 und 24 mehr
als ein Typ von Schalter vorhanden ist, können diese an der positiven
und an der negativen Seite der Schaltung oder an beiden Seiten der
Schaltung, oder an der positiven Seite einer ersten Stromquelle,
der negativen Seite einer benachbarten Stromquelle usw. angeordnet
sein.
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Vorzugsweise
werden die Trockenzellen 24 zuerst in Reihenschaltung in
einem Hülsenmechanismus
installiert, um die Sätze
in Reihe geschalteter Trockenbatterien zusammenzuhalten und dadurch die
Energiequellen 20, 22, 60 oder 80 zu
bilden, woraufhin die Trockenbatterien in den Energiequellen-Gehäuse 50, 52, 160 oder 180 platziert
werden können
und die Gehäuse
durch die Endkappen 51 dicht geschlossen werden können, wobei
die erforderlichen Verbindungen zur Bildung der offenen Schaltung
oder – falls
die entsprechenden Schalter geschlossen werden – der geschlossenen Schaltung hergestellt
werden.
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Es
kann gewünscht
sein, durch Vorsehen einer entsprechenden Schaltung jedem Satz der
in Reihe geschalteten Trockenzellen oder jeder Energiequelle eine
Batterielebensdauer-Anzeige zuzuordnen, so dass eine Bedienungsperson
den Status jeder Energiequelle 20, 22, 60 oder 80 überwachen kann.
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Die
Lebensdauer einer Trockenzelle wird durch die Rate beeinflusst,
mit der Strom aus der Trockenzelle abgezogen wird. Wenn sämtliche
Trockenzellen in einem tragbaren Beleuchtungsprodukt in Reihe geschaltet
sind, sind sie der gleichen Abzugsrate ausgesetzt, wenn das tragbare
Beleuchtungsprodukt eingeschaltet ist. Falls jedoch exakt dieselben
Trockenzellen in zwei zahlenmäßig gleichen Gruppen
in Reihe geschalteter Sätze
angeordnet sind, die dann parallelgeschaltet werden, kann im Vergleich
mit der gleichen Anzahl von Zellen, die sämtlich durch Reihenschaltung
miteinander verbunden sind, die Abzugsrate pro Zelle im Bereich
von 35% bis 60% reduziert werden. Diese Reduzierung der Abzugsrate
ermöglicht,
dass sich die Trockenzellen effizienter entladen, und kann somit
die Lebensdauer oder die Betriebsdauer des tragbaren Beleuchtungsprodukts
oder einer anderen Vorrichtung verbessern.
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In
den 25, 26 und 27 sind Schaltungen 2C, 2D bzw. 2E gezeigt.
Bei diesen Schaltungen sind die Energiequellen 20, 22, 60 und 80 jeweils
dahingehend gezeigt, dass sie nur aus einer einzigen Trockenzelle 24 bestehen.
Alternativ können
die Energiequellen 20, 22, 60 und 80 aus zwei
oder mehr in Reihe geschalteten Trockenzellen bestehen. Es ist vorgesehen,
dass Sätze
in Reihe geschalteter Trockenzellen vorgepackt sein können und zur
Installation in Geräten
verkauft werden, in denen eine der oben beschriebenen Schaltungen
enthalten ist. Alternativ können
Hülsen,
die eine vorbestimmte Anzahl passend bemessener Trockenzellen halten können, einzelne
Trockenzellen aufnehmen und dann in dem tragbaren Beleuchtungsprodukt
installiert werden. Die Schaltungen 2C, 2D und 2E gemäß den 25, 26 und 27 arbeiten
in der gleichen Weise wie diejenigen gemäß den 1, 23 und 24.
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Obwohl
in der vorstehenden Beschreibung auf Taschenlampen und tragbare
Beleuchtungsprodukte generell Bezug genommen wird, versteht es sich,
dass die beschriebenen Erfindungen für sämtliche aus Trockenzellen gespeisten
tragbaren Beleuchtungsprodukte verwendbar sind, wie z.B.: Stablampen,
Taschenlampen, Laternen, Tischlampen, Flächenleuchten, Kombination aus
Flächenleuchte und
Taschenlampe, Fahrrad-Vorderleuchten, Fahrrad-Rückleuchten, Notleuchten, Nachtleuchten,
und wiederaufladbare Versionen jedes der genannten Produkte.
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Obwohl
die oben beschriebenen tragbaren Beleuchtungsprodukte mit Trockenzellen
und Energiequellen in ihren Gehäusen
und Kammern geliefert werden können,
können
sie typischerweise auch ohne Energiequellen und Trockenzellen verkauft werden.
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Die
vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung und die für Fachleute auf dem Gebiet
ersichtlichen Modifikationen können
realisiert werden, ohne vom Schutzumfang dieser Erfindung abzuweichen.