DE69937915T2

DE69937915T2 - Stablampe

Info

Publication number: DE69937915T2
Application number: DE69937915T
Authority: DE
Inventors: Stephen Sandor Halasz; Christopher Lee Halasz; Stephen Joseph Halasz
Original assignee: Mag Instrument Inc
Current assignee: Mag Instrument Inc
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1999-01-26
Publication date: 2009-01-02
Anticipated expiration: 2019-01-27
Also published as: EP1672271A3; US20080247158A1; DE69937915D1; US6193388B1; JP2009009946A; US20060245179A1; EP1672271A2; US7001041B2; US6354715B1; EP1672271B1; US20040246710A1; US8147090B2; EP1881260B1; EP1881260A3; JP4808753B2; EP1881260A2; US20090021928A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Taschenlampen und genauer von Hand tragbarer Batterie betriebener Taschenlampen.
Taschenlampen umfassen im Allgemeinen eine Batteriekammer mit einer Endkappe zur Aufnahme einer oder mehrerer Batterien, eine mit der einen oder den mehreren Batterien elektrisch verbundene Glühbirne und einen Reflektor zum Reflektieren des Lichts der Glühbirne in eine bestimmte Richtung. Die elektrische Verbindung zwischen den Batterien und der Glühbirne umfasst für gewöhnlich einen Schaltmechanismus, um der Glühbirne selektiv elektrische Energie aus den Batterien zuzuführen und die Taschenlampe damit zu befähigen an- und ausgeschaltet zu werden. Die primäre Aufgabe von Taschenlampen ist es, eine praktische tragbare lagerfähige Lichtquelle bereitzustellen, die dazu fähig ist, Licht in eine bestimmte Richtung zu werfen.
Einige Taschenlampen sind zu einer Fokussierung und Defokussierung des von der Taschenlampe geworfenen Lichts fähig, indem sie es gestatten, die Glühbirne innerhalb des Reflektors entlang der optischen Achse des Reflektors zu bewegen. Der Reflektor ist typischerweise ein parabolisch geformter Reflektor, da ein solcher Reflektor eine theoretische Fokussierung des Lichts bietet, wenn die Glühbirne im Brennpunkt des parabolischen Reflektors positioniert ist. Dabei werden Lichtstrahlen, die von einer im Brennpunkt eines parabolischen Reflektors positionierten Glühbirne ausgehen, parallel zur optischen Achse des parabolischen Reflektors reflektiert. In 1A ist eine Lichtkegelverteilung eines parabolischen Reflektors gezeigt, wobei eine Glühbirne im Brennpunkt des parabolischen Reflektors positioniert ist. Im Gegensatz dazu gilt, wie in 1B gezeigt ist, dass wenn die Glühbirne vom Brennpunkt des parabolischen Reflektors weg bewegt wird, vom parabolischen Reflektor reflektierte Lichtstrahlen auseinanderlaufen (also defokussieren), wobei eine deutliche Ausleuchtungslücke um den Mittelpunkt der reflektierten Lichtstrahlen bleibt und das von der Glühbirne eingesammelte Licht abnimmt.
Die elektrische Energie, um einer Taschenlampe den Betrieb zu ermöglichen, wird für gewöhnlich von einer Batterie, oder von zwei oder mehr in Reihe geschalteten Batterien, bereitgestellt, die in der Batteriekammer der Taschenlampe aufgenommen werden. Wenn die Ladung in den Batterien erschöpft ist, wird ein Benutzer typischerweise die Batterien ersetzen, indem er die Endkappe entfernt, die alten Batterien aus der Batteriekammer entnimmt, neue Batterien in die Batteriekammer einsetzt und die Endkappe wieder anbringt. Wenn jedoch mehrere Batterien in einer Taschenlampe ersetzt werden, besteht die Möglichkeit, dass ein Benutzer die Batterien unsachgemäß in einer Nicht-Reihenschaltung positioniert. Beispielsweise kann der Benutzer die neuen Batterien unsachgemäß so aneinander reihen, dass die positiven Pole der Batterien zueinander zeigen, oder er kann die alten Batterien mit den neuen Batterien mischen und eine neue Batterie mit einer alten Batterie falsch aneinander reihen. Ein falsches aneinander Reihen kann unerwünschte Konsequenzen haben, wie beispielsweise eine Explosion, die einem Benutzer der Taschenlampe physische Verletzungen beibringt.
Zusätzlich geben Batterien oftmals naturgemäß Wasserstoffgas ab. Wenn sich Batterien in der Batteriekammer der Taschenlampe befinden, besteht daher die Möglichkeit, dass von den Batterien freigegebenes Wasserstoffgas innerhalb der Taschenlampe gefangen werden kann. Unter bestimmten Umständen kann eine defekte Batterie große Mengen an Wasserstoffgas freisetzen. Dadurch kann sich Wasserstoffgas in der Taschenlampe ansammeln, wodurch die Gefahr unerwünschter Konsequenzen für einen Benutzer der Taschenlampe steigt, beispielsweise für eine Explosion, die zu physischen Verletzungen führt.
Schließlich erfordern Teile der Taschenlampe gelegentlich einen Austausch. Beispielsweise muss die Glühbirne der Taschenlampe ersetzt werden, wenn der Glühfaden der Glühbirne kaputt geht, was oftmals entdeckt wird, wenn die Taschenlampe benötigt wird (beispielsweise, wenn keine weiteren Lichtquellen vorhanden sind, was etwa auch Stromausfälle bei Nacht umfasst oder Dunkelheit beim Campieren im Freien). Taschenlampen umfassen für gewöhnlich eine Ersatzglühbirne, die sich auf der Innenseite der Endkappe befindet. Das Austauschen einer abgebrannten Glühbirne durch eine Glühbirne, die sich in der Endkappe befindet, ist schwierig, und dies insbesondere bei wenig oder gar keinem Licht. Während eines Stromausfalls würde beispielsweise das Austauschen der Glühbirne in einer typischen Taschenlampe von einem Benutzer verlangen die Endkappe abzunehmen, eine kleine Ersatzglühbirne in der Endkappe zu finden und zu greifen ohne, dass dabei die Batterien aus der Taschenlampe heraus fallen, die Endkappe wieder aufzusetzen, die Kopfeinheit abzunehmen, die abgebrannte Glühbirne auszutauschen und die Kopfeinheit wieder aufzusetzen und dies alles in Dunkelheit.
US-A-5 345 370 offenbart eine Lampe oder Taschenlampe mit einer drehenden Multifunktions-Schaltereinheit.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Taschenlampe bereitzustellen, die verbesserte Eigenschaften des Schaltens und Fokussierens hat.
Daher betrifft die Erfindung eine Taschenlampe, die folgendes umfasst:
eine Kammer zur Aufnahme wenigstens einer Batterie;
eine Lichtquelle;
einen Schalter zur selektiven elektrischen Kopplung der Lichtquelle mit der wenigstens einen von der Kammer aufgenommenen Batterie;
einen Reflektor, der die Lichtquelle umgibt, um Licht von der Lichtquelle zu projizieren;
ein Kopfteil, das den Reflektor aufnimmt und das drehbar an der Kammer befestigt ist, so dass das Kopfteil relativ zur Kammer und ohne eine axiale Bewegung des Kopfteils relativ zur Kammer drehbar ist, um zu veranlassen, dass der Schalter die Lichtquelle mit der wenigstens einen Batterie selektiv elektrisch koppelt; und
einen Deckring, der drehbar am Kopfteil befestigt ist, so dass der Deckring sich relativ zur Kammer drehen kann, und dies ohne eine axiale Bewegung des Deckrings relativ zum Kopfteil, um den Reflektor dazu zu veranlassen, sich relativ zur Lichtquelle axial zu bewegen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine verbesserte Taschenlampe bereitgestellt, die eine Endkappe, Kammer, Kopfeinheit und eine Lampenhalteeinrichtung hat. In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Kopfeinheit einen elliptischen Reflektor, um die Lichtmenge zu erhöhen, die von der Taschenlampe reflektiert wird, wenn eine Lichtquelle innerhalb des elliptischen Reflektors positioniert wird. Vorzugsweise hat der elliptische Reflektor einen Exzentrizitätswert von nicht kleiner als etwa 0,8 und nicht mehr als etwa 0,99. Vorzugsweise hat der elliptische Reflektor einen Scheitelkrümmungswert von nicht weniger als etwa 2,0 und nicht mehr als etwa 5,2. In einer Anordnung hat der elliptische Reflektor einen Exzentrizitätswert von 0,96 und eine Scheitelkrümmung von 3,1.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Taschenlampe mit einem elliptischen Reflektor zusammen mit entweder einer negativen oder konkaven Linse oder einer flachen oder planaren Linse ausgeführt. Hierbei werden die fokussierenden und Licht sammelnden Eigenschaften der Taschenlampe optimiert, wenn der elliptische Reflektor der Taschenlampe zusammen mit einer negativen oder flachen Linse ausgeführt wird. Vorzugsweise wird der elliptische Reflektor der Taschenlampe zusammen mit einer Linse ausgeführt, die eine wirksame Brennweite von nicht mehr als etwa –6,4 cm (–2,5'') hat. In einer Anordnung wird ein elliptischer Reflektor mit einem Exzentrizitätswert von etwa 0,96 und einer Scheitelkrümmung von etwa 3,1 zusammen mit einer Linse ausgeführt, die eine wirksame Brennweite von etwa 0 cm (0'') hat.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Kopfeinheit einen hyperbolischen Reflektor, um die von der Taschenlampe reflektierte Lichtmenge zu erhöhen, wenn die Lichtquelle innerhalb des Reflektors positioniert ist. Vorzugsweise hat der hyperbolische Reflektor einen Exzentrizitätswert von nicht weniger als etwa 1,01 und nicht mehr als etwa 1,25. Vorzugsweise hat der hyperbolische Reflektor einen Scheitelkrümmungswert von nicht weniger als etwa 2,0 und nicht mehr als etwa 7,0. In einer Anordnung hat der hyperbolische Reflektor einen Exzentrizitätswert von etwa 1,04 und eine Scheitkrümmung von etwa 3,3.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Taschenlampe mit einem hyperbolischen Reflektor zusammen mit entweder einer positiven oder konvexen Linse oder einer flachen oder planaren Linse ausgeführt. Hierbei werden die fokussierenden und Licht sammelnden Eigenschaften der Taschenlampe gesteigert, wenn der hyperbolische Reflektor der Taschenlampe zusammen mit einer positiven oder flachen Linse ausgeführt wird. Vorzugsweise wird der hyperbolische Reflektor zusammen mit einer Linse ausgeführt, die eine wirksame Brennweite von nicht weniger als etwa 6,4 cm (2,5'') hat. In einer Anordnung wird ein hyperbolischer Reflektor mit einem Exzentrizitätswert von etwa 1,04 und einer Scheitelkrümmung von etwa 3,3 zusammen mit einer Linse ausgeführt, die eine wirksame Brennweite von etwa 0 cm (0'') hat.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Taschenlampe Elektrodenverbindungen, die die Wahrscheinlichkeit deutlich verringern, dass elektrische Energie von Batterien weitergeleitet wird, die in der Taschenlampe nicht richtig aneinander gereiht sind. Hierbei umfasst die Elektrodenverbindung, die dafür vorgesehen ist, den negativen Batteriepol anzuschließen, einen nichtleitenden Abschnitt im Zentrum der Elektrodenverbindung und einen leitenden Abschnitt am Umfang der Elektrodenverbindung. Wird nun eine Batterie in die Taschenlampe eingesetzt, bei der der positive Pol zur Elektrodenverbindung schaut, wird dadurch der positive Pol nur den nichtleitenden Abschnitt und nicht den leitenden Abschnitt der Elektrodenverbindung kontaktieren. Zusätzlich umfasst die Elektrodenverbindung, die dafür vorgesehen ist, den positiven Pol der Batterie anzuschließen, eine leitende Feder mit einer nichtleitenden Beschichtung. Wird nun eine Batterie in die Taschenlampe eingesetzt, bei der der negative Pol zur Elektrodenverbindung schaut, wird dadurch der negative Pol nur den nichtleitend beschichteten Abschnitt kontaktieren.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Lampenhalteeinrichtung eine Lampenfassung mit einer Lampenführung, die eine Führung zum Einsetzen von Glühbirnen in die Lampenfassung bereitstellt und die ebenfalls eine gesicherte Position für die Glühbirne bereitstellt. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vereinfacht die Führung das Ersetzen von Lampen unter Beleuchtungsbedingungen, die schlechter als gewünscht sind, und sie schützt die Lampe auch davor Stöße zu erhalten, wenn die Taschenlampe erschüttert wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Taschenlampe eine Lampenhalteeinrichtung, die eine Aussparung zur Aufnahme und zum Halten einer Ersatzlampe umfasst. Dadurch wird eine Ersatzlampe leicht zugänglich, indem einfach die Kopfeinheit von der Kammer abgenommen wird, und alles, was zum Auswechseln der Glühbirne erforderlich ist, ist das Entfernen der Glühbirne in der Lampenfassung, das Entnehmen der Ersatzlampe und das Einsetzen der Ersatzlampe in die Lampenfassung. Vorzugsweise umfasst die Lampenhalteeinrichtung des weiteren eine fluoreszierende Beschichtung oder einen solchen Zusatz, der unter ansonsten dunklen Bedingungen Licht wirft und dadurch das Wechseln der Glühbirne unter schlechter als gewünschten Beleuchtungsbedingungen erleichtert.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Taschenlampe eine Kammer zur Aufnahme von einer oder mehreren Batterien, eine Lampe, eine elektrische Kopplung zum Halten der Lampe und zum selektiven elektrischen Verbinden der Lampe und einer oder mehrerer Batterien und eine Kopfeinheit, die an der Kammer angebracht ist und die relativ zur Kammer drehbar ist, um die elektrische Kopplung dazu zu veranlassen, die Lampe und die eine oder mehreren in der Kammer aufgenommenen Batterien wahlweise elektrisch zu verbinden. Dabei bewegt sich die Lampenhalteeinrichtung in der Kammer, wenn die Taschenlampe "aus" oder "an" geschaltet wird. Die Lampenhalteeinrichtung umfasst einen Lampenhalter, eine leitende Feder, eine Schaltplatte, einen Auslösehebel, einen Rastungsball, einen Schaltkontakt, einen Federkontakt, einen leitenden Streifen und einen Streifenträger. Zusammengesetzt wird die Lampenhalteeinrichtung relativ zur Kammer axial und drehbar festgehalten. Der Kopfabschnitt der Taschenlampe wird an der Kammer montiert, indem die zusammengesetzte Lampenhalteeinrichtung an der Kammer so angebracht wird, dass die Lampe innerhalb der ersten zentralen Öffnung des Reflektors positioniert ist. Dadurch ist die Kopfeinheit abnehmbar an der Kammer befestigt. Wenn sie voll aufsitzt, greift die Kopfeinheit an der Schaltplatte ein und die Drehung der Kopfeinheit verursacht dann ein Drehen der Lampenhalteeinrichtung. Die Lampenhalteeinrichtung ist zwischen drei Rastungen drehbar. Die erste tritt auf, wenn die Kopfeinheit von der Kammer abgenommen oder an ihr angebracht wird. Die zweite tritt auf, wenn die Kopfeinheit in der "Aus"-Position ist. Die dritte tritt auf, wenn die Kopfeinheit in der "An"-Position ist. Die Rastungen werden vom Rastungsball bewirkt, der in einem der drei Schlitze positioniert wird, die an der äußeren Kante der Kammer ausgebildet sind. Hierdurch kann die Taschenlampe durch die Radialbewegung der Kopfeinheit zwischen der "An" und "Aus" Rastungsposition wechseln. Der Schaltkontakt kontaktiert in der "Aus"-Position den leitenden Streifen nicht. In der "An"-Position kontaktiert der Schaltkontakt den leitenden Streifen. Die "An"-Rastung tritt auf, wenn der Rastungsball zu einem zweiten Schlitz auf der äußeren Kante der Kammer rollt. Insbesondere ist der Rastungsmechanismus physikalisch getrennt vom Schaltmechanismus.
In einer weiteren Ausführungsform der Taschenlampe wird die Ersatzlampe von der Lampenhalteeinrichtung gesichert gehalten bis der Benutzer der Taschenlampe die Lampenhalteeinrichtung dreht, um eine Ersatzlampenöffnung mit der Ersatzlampe auszurichten.
In der Zeichnung:
1A stellt eine Lichtkegelverteilung eines parabolischen Reflektors dar, bei dem eine Lichtquelle im Brennpunkt des Reflektors positioniert ist.
1B stellt eine Lichtkegelverteilung eines parabolischen Reflektors dar, bei dem eine Lichtquelle 1/3 des Abstands vom Brennpunkt zum Scheitelpunkt der Reflektorkrümmung defokussiert ist.
2 stellt eine perspektivische Ansicht einer Taschenlampe gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
3 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht, die den Aufbau der Taschenlampe aus 2 darstellt.
4 zeigt eine Seitenexplosionsansicht der Endkappe, Kammer, Lampenhalteeinrichtung und Kopfeinheit.
5 zeigt eine Querschnittansicht der Taschenlampe durch das Zentrum der Taschenlampe aus 2 in der durch 2-2 angezeigten Ebene.
6A zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des Inneren der Endkappe.
6B zeigt eine Querschnittansicht der Endkappe durch die mit 2-2 gekennzeichnete Ebene.
7A zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der Kopfeinheit. 7B zeigt einen Teilquerschnitt der Kopfeinheit aus 7A durch die mit 7-7 gekennzeichnete Ebene.
8A zeigt eine Explosionsansicht der Lampenhalteeinrichtung.
8B zeigt einen Teilquerschnitt der Lampenhalteeinrichtung aus 8A durch die mit 8-8 gekennzeichnete Ebene.
Die 9A und 9B sind Querschnittansichten der Taschenlampe aus 2 durch die mit 2-2 gekennzeichnete Ebene, die richtig aneinander gereihte bzw. falsch aneinander gereihte Batterien darstellen.
10 zeigt eine perspektivische Ansicht der in der Kammer positionierten Lampenhalteeinrichtung.
11 zeigt einen Teilquerschnitt des Kopfabschnitts der Taschenlampe aus 2 durch die mit 2-2 gekennzeichnete Ebene, die die Taschenlampe in der "Aus"-Position darstellt.
12 zeigt einen Teilquerschnitt des Kopfabschnitts der Taschenlampe aus 2 durch die mit 2-2 gekennzeichnete Ebene, die die Taschenlampe in der "An"-Position darstellt.
Die 13A und 13B zeigen die Ergebnisse von Simulationen für verschiedene Exzentrizitätswerte.
14A zeigt die Lampe vor dem Einsetzen in die Lampenfassung.
14B zeigt die in die Lampenfassung eingesetzte Lampe.
14C zeigt eine Ersatzlampe, die aus der Aussparung, die die Ersatzlampe aufnimmt, herausgenommen wurde.
15A stellt eine Frontansicht der Lampenhalteeinrichtung dar, wenn die Kopfeinheit von der Kammer abgenommen wurde.
15B stellt eine Frontansicht der Lampenhalteeinrichtung dar, wenn die Kopfeinheit auf der Kammer montiert ist.
16 stellt eine perspektivische Explosionsansicht dar, die den Aufbau der Taschenlampe aus 2 mit der alternativen Lampenhalteeinrichtung zeigt.
17 stellt eine Seitenexplosionsansicht der Endkappe, Kammer, alternativen Lampenhalteeinrichtung und Kopfeinheit dar.
18 stellt eine Querschnittansicht der Taschenlampe mit der alternativen Lampenhalteeinrichtung durch das Zentrum der Taschenlampe aus 2 dar, die durch die mit 2-2 gekennzeichnete Ebene ausgeführt ist.
19 stellt einen Teilquerschnitt der Kopfeinheit aus 7A durch die mit 7-7 gekennzeichnete Ebene dar, die eine verschieden geformte Führung zur Aufnahme der alternativen Lampenhalteeinrichtung zeigt.
20 stellt eine Explosionsansicht der alternativen Lampenhalteeinrichtung dar.
21 stellt einen Teilquerschnitt der Lampenhalteeinrichtung aus 20 durch die mit 20-20 gekennzeichnete Ebene dar.
22A stellt eine perspektivische Ansicht der alternativen Lampenhalteeinrichtung dar, die in der Kammer positioniert ist, wobei der Auslösehebel und die Schaltplatte getrennt von der Lampenhalteeinrichtung dargestellt sind.
22B stellt eine perspektivische Ansicht der vollständig an der Kammer angebrachten alternativen Lampenhalteeinrichtung dar.
22C zeigt eine Seitenansicht der in 22A dargestellten perspektivischen Ansicht.
23 zeigt eine Frontansicht der alternativen Lampenhalteeinrichtung (ohne die Schaltplatte) am zweiten Ende der Kammer, die die Position der alternativen Lampenhalteeinrichtung darstellt, wenn die Kopfeinheit am zweiten Ende der Kammer angebracht oder von diesem abgenommen werden kann.
24 zeigt eine Frontansicht der alternativen Lampenhalteeinrichtung (ohne die Schaltplatte) am zweiten Ende der Kammer, die die Position der alternativen Lampenhalteeinrichtung darstellt, wenn die Taschenlampe in der "Aus"-Position ist.
25 zeigt eine Frontansicht der alternativen Lampenhalteeinrichtung (ohne die Schaltplatte) am zweiten Ende der Kammer, die die Position der alternativen Lampenhalteeinrichtung darstellt, wenn die Taschenlampe in der "An"-Position ist.
26 zeigt eine Frontansicht der alternativen Lampenhalteeinrichtung (ohne die Schaltplatte) am zweiten Ende der Kammer, die die Position der alternativen Lampenhalteeinrichtung darstellt, die die Ersatzlampe freigibt.
27 zeigt eine perspektivische Ansicht der in der Kammer positionierten alternativen Lampenhalteeinrichtung, wobei der Auslösehebel und die Schaltplatte getrennt von der Lampenhalteeinrichtung dargestellt sind.
Mit Bezug auf die 2 bis 5 ist eine Taschenlampe 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, die eine Kammer 20, eine Endkappe 30, eine Kopfeinheit 40 und eine Lampenhalteeinrichtung 50 umfasst. Die Kammer 20 umfasst einen inneren Teil zur Aufnahme von zwei Batterien 60, 62 in einer Reihenanordnung, Öffnungen an einem ersten Ende 210 und einem zweiten Ende 220, einen ersten O-Ring 230, der am ersten Ende 210 angeordnet ist, und einen zweiten O-Ring 240, der am zweiten Ende 220 angeordnet ist. Mit zusätzlichem Bezug auf die 6A und 6B umfasst die Endkappe 30 einen gewölbten Dreibeinabschnitt 310, um das Stehen der Taschenlampe 10 auf einer flachen Oberfläche zu erleichtern, Innengewinde 320 und eine leitende Scheibe 330. Mit zusätzlichem Bezug auf die 7A und 7B umfasst die Kopfeinheit 40 ein Kopfteil 410, einen ersten O-Ring 420, einen Deckring 430, einen Reflektor 440, einen zweiten O-Ring 450 und eine Linse 460. Das Kopfteil 410 umfasst ein erstes Ende 411, einen kreisförmigen Vorsprung 412, der im Kopfteil 410 am ersten Ende 411 angeordnet ist, Führungen 413, ein zweites Ende 414 und Vorsprünge 415, die im Kopfteil 410 am zweiten Ende 414 angeordnet sind. Der Reflektor 440 umfasst eine reflektierende Oberfläche auf der Innenseite des Reflektors 440, einer erste zentrale Öffnung 442, eine zweite zentrale Öffnung 444, die im wesentlich gegenüber der ersten zentralen Öffnung 442 liegt, Flügel 446 und ein Außengewinde 448. Vorzugsweise besteht der Reflektor 440 aus einem haltbaren synthetischen Material, wie etwa dem von der Firma General Electric unter dem Namen/Warenzeichen ULTEM angebotenen Material. Der Deckring 430 umfasst ein erstes Ende 431, ein Innengewinde 432 am ersten Ende 431, das mit dem Außengewinde 448 des Reflektors 440 ineinander greift, einen vertieften kreisförmigen Streifen 433 am ersten Ende 431, ein zweites Ende 434 und einen kreisförmigen Vorsprung 435 am zweiten Ende 434. Die Linse 460 ist am Umfang des ersten Endes 431 des Deckrings 430 angeordnet. Das Äußere der Taschenlampe 10 besteht aus einem Metall oder aus einem haltbaren synthetischen Material. Beispielsweise kann das Äußere der Taschenlampe 10 aus einem Polycarbonit oder aus Acrylnitril-Butadien-Styrol oder dem von der Firma General Electric unter dem Namen/Warenzeichen CYCOLOY angebotenen Polycarbonit bestehen.
Die Kammer 20, die in 5 dargestellt ist, wie sie zwei Batterien 60, 62 aufnimmt, wird am ersten Ende 210 von der Endkappe 30 und am zweiten Ende 220 von der Kopfeinheit 40 eingeschlossen. Mit Bezug auf die 4–8 ist die Endkappe 30 abnehmbar an der Kammer 20 am ersten Ende 210 angebracht, um den Inneren Abschnitt der Kammer 20 wahlweise freizugeben, um die Batterien 60, 62 einzusetzen oder zu entnehmen. Hierfür umfasst die Kammer 20 ein Gewinde 250 auf der Außenfläche am ersten Ende 210 der Kammer 20 für das Eingreifen des Innengewindes 320 an der Endkappe 30. Der erste O-Ring 230 stellt eine anliegende Anbringung bereit, wenn die Endkappe 30 auf die Kammer 20 geschraubt wird.
Die Lampenhalteeinrichtung 50 umfasst zwei Ausführungen. In beiden Ausführungen ist die Lampenhalteeinrichtung 50 am zweiten Ende 220 der Kammer 20 positioniert. In der ersten Ausführungsform bewegt sich die Lampenhalteeinrichtung 50 nicht innerhalb des zweiten Endes 220 der Kammer 20, wenn die Taschenlampe 10 "aus"- oder "an"-geschaltet wird. Hierfür und mit Bezug auf die 8A und 8B umfasst die Lampenhalteeinrichtung 50 einen Lampenhalter 510, eine leitende Feder 520, einen Schalthebel 530, einen zweiten Hebel 540, eine Schaltfeder 550, einen Schaltkontakt 560, eine zweite Feder 570, einen Federhalter 580, einen leitenden Streifen 590 und einen Streifenträger 592. Der Federhalter 580 umfasst eine Federnase 582, eine erste Nase 584, eine zweite Nase 586 und einen ersten leitenden Kontakt 588. Vorzugsweise umfasst der Federhalter 580 eine Aussparung 589, in der ein Wasserstoffkatalysator platziert werden kann, um von den Batterien 60, 62 abgegebenen Wasserstoff zu absorbieren. Wie in 10 dargestellt gilt, dass die Lampenhalteeinrichtung 50, wenn sie an der Kammer 20 angebracht ist, nicht über das zweite Ende 220 der Kammer 20 hinaus reicht. Mit Bezug auf die 3, 4, 8A, 8B und 10 wird die Lampenhalteeinrichtung 50 an der Kammer 20 angebracht, indem zuerst die leitende Feder 520 am Federhalter 580 angebracht wird. Der Federhalter 580 umfasst eine Federnase 582, die in einen Teil der leitenden Feder 520 eingreift und diesen zurückhält. Der Federhalter 580 und die leitende Feder 520 werden dann am zweiten Ende 220 der Kammer 20 angebracht. Hierfür umfasst der Federhalter 580 eine erste Nase 584 und eine zweite Nase 586 zum Eingreifen in das zweite Ende 220 der Kammer 20. Die Kammer 20 umfasst eine Endführung 260 und die Endführung 260 umfasst eine erste vertiefte Stelle 262 zum Eingreifen der ersten Nase 584 und eine zweite vertiefte Stelle 263 zum Eingreifen der zweiten Nase 586. Mit Bezug auf 10 geschieht das Anbringen des Federhalters 580 und der leitenden Feder 520 am zweiten Ende 220 durch das Einsetzen des Federhalters 580 und der anhängenden Feder 520 in das erste Ende 210 der Kammer 20 und das Bewegen des Federhalters 580 in Richtung des zweiten Endes 220 der Kammer 20 bis die erste vertiefte Stelle 262 mit der ersten Nase 584 ineinander greift und die zweite vertiefte Stelle 263 mit der zweiten Nase 586 ineinander greift.
Der Lampenhalter 510 mit dem auf dem Lampenhalter 510 angebrachten Schalthebel 530 und zweiten Hebel 540 wird dann in das zweite Ende 220 der Kammer 20 eingesetzt. Der Lampenhalter 510 umfasst Nasen 511, einen Schaltschlitz 512 und einen zweiten Schlitz 513. Der Schalthebel 530 umfasst Nasen 532 und Schlitze 534 und der zweite Hebel 540 umfasst Nasen 542 und Schlitze 544. Die Schlitze 534 des Schalthebels 530 passen mit dem Schaltschlitz 512 zusammen, um es dem Schalthebel 530 zu gestatten, entlang des Schaltschlitzes 512 zu gleiten. Die Schlitze 544 des zweiten Hebels 540 passen mit dem zweiten Schlitz 513 zusammen, um es dem zweiten Hebel 540 zu gestatten, entlang des zweiten Schlitzes 513 zu gleiten. Mit Bezug auf die 3, 5, 8A, 8B und 10 wird als nächstes der Lampenhalter 510 teilweise in das zweite Ende 220 der Kammer 20 eingesetzt, indem der Schaltschlitz 512 mit der ersten geschlitzten Öffnung 264 der Endführung 260 und der zweite Schlitz 513 mit der zweiten geschlitzten Öffnung 266 der Endführung 260 ausgerichtet wird. Nach dem teilweisen Einsetzen werden der Schalthebel 530 und der zweite Hebel 540 auf dem Lampenhalter 510 Feder vorgespannt, indem die Schaltfeder 550 und die zweite Feder 570 eingesetzt werden, und indem die Schlitze 534 des Schalthebels 530 mit dem Schaltschlitz 512 ausgerichtet werden und in Eingriff kommen und indem die Schlitze 544 des zweiten Hebels 540 mit dem zweiten Schlitz 513 ausgerichtet werden und in Eingriff kommen. Mit niedergedrücktem Schalthebel 540 und zweitem Hebel 550 wird der Lampenhalter 510 vollständig in das zweite Ende 220 der Kammer 20 eingesetzt. Hierdurch greifen die Nasen 532 des Schalthebels 530 und die Nasen 542 des zweiten Hebels 540, wie in 10 dargestellt, in die Kammer an den Punkten 514 ein. Wie in 5 dargestellt, greifen die Nasen 511 des Lampenhalters 510 in das Innere der Kammer 20 ein. Mit Bezug auf die 3, 8A und 10 greift der Schaltschlitz 512 in die vertiefte Stelle 265 der Endführung 260 ein und der zweite Schlitz 513 greift in die vertiefte Stelle 267 der Endführung 260 ein. Vorzugsweise schnappt die Lampenhalteeinrichtung 510 an der Kammer 20 ein. Mit Bezug auf 11 umfasst der Lampenhalter 510 die Federnase 582, die die leitende Feder 520 außerdem am Federhalter 580 festhält. Mit Bezug auf 11 steht der Federhalter 580 nicht mit dem Inneren der Kammer 20 in Kontakt. Mit Bezug auf 10 steht die Lampe 70 aus dem zweiten Ende 220 der Kammer 20 hervor, wenn die Lampe 70 in die Lampenhalteeinrichtung 50 eingesetzt ist.
Mit Bezug auf die 7A und 7B wird die Kopfeinrichtung 40 zusammengesetzt, indem zuerst der Reflektor 440 in das erste Ende 431 des Deckrings 430 eingesetzt und das Gewinde 448 des Reflektors 440 in das Innengewinde 432 des Deckrings 430 eingeschraubt wird. Als nächstes wird der zweite O-Ring 450 in die kreisförmige vertiefte Stelle 433 eingesetzt und die Linse 460 wird fest am Deckring 430 angebracht, indem die Linse 460 in die kreisförmige vertiefte Stelle 433 gedrückt wird. Der O-Ring 450 gestattet eine sichere Verbindung zwischen der Linse 460 und dem Deckring 430. Vorzugsweise schnappt die Linse 460 am Deckring 430 ein. Als nächstes wird der erste O-Ring 420 über dem kreisförmigen Streifen 435 am zweiten Ende 434 des Deckrings 430 platziert und das zweite Ende 434 des Deckrings 430 wird in das erste Ende 411 des Kopfteils 410 eingesetzt, wobei die Flügel 446 des Reflektors 440 mit den Führungen 413 des Kopfteils 410 ausgerichtet sind. Wenn das zweite Ende 434 des Deckrings 430 vollständig in das erste Ende 411 des Kopfteils 410 eingesetzt ist, greift der kreisförmige Streifen 434 des Deckrings 430 in den kreisförmigen Vorsprung 412 des Kopfteils 410 ein und die Flügel 446 des Reflektors 440 greifen in die Führungen 413 des Kopfteils 410 ein. Hierdurch kann der Deckring 430 sich relativ zum Kopfteil 410 nur drehen (das heißt radial) und kann sich nicht weg vom Kopfteil 410 bewegen (das heißt axial). Vorzugsweise schnappt der Deckring 430 am Kopfteil 410 ein. Die Flügel 446 des Reflektors 440 greifen in die Führungen 413 des Kopfteils 410 ein und hierdurch bewegt sich der Reflektor 440 innerhalb des Deckrings 430 axial, wenn der Deckring 430 radial bewegt wird.
Der Kopfabschnitt der Taschenlampe 10 wird zusammengesetzt, indem die zusammengesetzte Kopfeinheit 40 an der Kammer 20 angebracht wird, wobei die Lampenhalteeinrichtung 50 in der Kammer 20 derart angebracht ist, dass die Lampe 70 innerhalb der ersten zentralen Öffnung 442 des Reflektors 440 positioniert ist. Hierbei ist die Kopfeinheit 40 abnehmbar an der Kammer 20 am zweiten Ende 220 angebracht. Die 10 und 15A zeigen die an der Kammer 20 angebrachte Lampenhalteeinrichtung 50, wobei die Kopfeinheit von der Kammer 20 abgenommen ist. Die Kammer 20 umfasst die Endführung 260, die an der Außenfläche am zweiten Ende 220 der Kammer 20 ausgebildet ist. Mit Bezug auf die 3 und 10 umfasst die Endführung 260 Wege 261, in die die Vorsprünge 415 auf dem Kopfteil 410 eingreifen. Die Vorsprünge 415 sind mit den Pfaden 261 ausgerichtet und die Kopfeinheit 40 wird in Richtung 287 geführt, bis die Kopfeinheit 40 vollständig auf dem zweiten Ende 220 der Kammer 20 sitzt. Die Kopfeinheit 40 wird dann in Richtung 288 zu einer ersten Rastung gedreht, die durch den Schalthebel 530 verursacht wird, der zwischen zwei der Führungen 413 positioniert ist. In dieser Position ist die Taschenlampe 10 in der "Aus"-Position. In dieser Position ist die Kopfeinheit 40 darauf beschränkt, sich relativ zur Kammer 20 zu drehen (das heißt radial) und sie kann sich nicht weg von der Kammer 20 bewegen (das heißt axial). Der zweite O-Ring 240 stellt eine sichere Verbindung zwischen der Kopfeinheit 40 und der Kammer 20 bereit.
Wenn die Taschenlampe 10 vollständig zusammengesetzt ist und Batterien 60, 62 in der richtigen Aneinanderreihung enthält, ist sie dazu fähig, wahlweise die Lampe 70 mit den Batterien 60, 62 elektrisch zu verbinden. Die Kammer 20 umfasst einen leitenden Streifen 590 entlang der Länge der Kammer 20 zwischen dem ersten Ende 210 und dem zweiten Ende 220. Der leitende Streifen 590 wird am ersten Ende 210 der Kammer 20 vom Streifenträger 592 getragen. Mit Bezug auf die 6A und 6B umfasst die Endkappe 30 einen nichtleitenden Bereich 340. Mit Bezug auf 8 gilt, dass wenn die Endkappe 30 an der Kammer 20 angebracht ist, die leitende Scheibe 330 mit dem leitenden Streifen 590 im Punkt 593 elektrisch verbunden ist. Die leitende Scheibe 330 verbindet den negativen Kontakt der Batterie 60 mit dem leitenden Streifen 590 elektrisch, wenn die Batterie 60 in der Kammer 20 so wie in 9A gezeigt richtig ausgerichtet ist. Der nichtleitende Bereich 340 verhindert eine elektrische Verbindung wenn die Batterie 60 in der Kammer 20 falsch ausgerichtet ist, wie dies in 9B gezeigt ist. Hierbei kontaktiert der positive Kontakt einer falsch ausgerichteten Batterie 60 nur den nichtleitenden Bereich 340 und er kontaktiert aufgrund der Öffnung 331 nicht die leitende Scheibe 330, wie in 6A dargestellt ist.
Die Lampenhalteeinrichtung 50 verbindet entsprechend der radialen Bewegung der Kopfeinheit 40 die Lampe 70 wahlweise mit den richtig positionierten Batterien 60, 62. Mit Bezug auf 11 ist die Taschenlampe 10 in der "Aus"-Position gezeigt. Mit Bezug auf die 3, 10 und 12 wird die Taschenlampe 10 in die "An"-Position gebracht, indem die Kopfeinheit 40 in Richtung 288 gedreht wird. Der Kopfabschnitt der Taschenlampe 10 kann abgenommen werden, indem die Kopfeinheit 40 von der "Aus"-Position in eine zu 288 entgegengesetzte Richtung gedreht und die Kopfeinheit 40 von der Kammer 20 entlang der Wege 261 abgezogen wird.
Mit Bezug auf die 8-12, 14A, 14B, 14C und 15 umfasst die 510 eine Lampenfassung 515 zum Aufnehmen einer Lampe 70 mit einem ersten Stift 72 und einem zweiten Stift 74 sowie eine Lampenführung 516. Wenn der Kopfabschnitt der Taschenlampe 10 zusammengesetzt ist, kontaktiert die Lampenführung 516 den Reflektor 440 nicht. Hierbei verhindert der Anschlag 436, dass der Reflektor 440 mit der Lampenführung 516 in Kontakt ist, wie in 11 gezeigt ist. Die Lampenführung 516 ist eine Führung, die das Ausrichten des ersten Stifts 72 und des zweiten Stifts 74 der Lampe 70 mit der Lampenfassung 515 erleichtert, wenn die Lampe 70 eingesetzt wird. Die Lampenführung 516 stellt auch eine gesicherte Position für die Lampe 70 bereit, indem ein Teil des Außenbereichs der Lampe 70 gestützt wird wenn die Lampe 70 eingesetzt ist. Hierdurch erleichtert die Lampenführung 516 des Auswechseln der Lampe 70 unter Beleuchtungsbedingungen, die schlechter als gewünscht sind, und sie schützt die Lampe 70 auch davor Stöße vom Reflektor 440 zu erhalten, wenn die Taschenlampe 10 erschüttert wird. Zusätzlich ist der Lampenhalter 510 dafür geeignet, eine Ersatzlampe 71 aufzunehmen und zu halten. Hierfür umfasst der Lampenhalter 510 eine Aussparung 517, die eine Ersatzlampe 71 aufnehmen kann.
Wie in 15B gezeigt ist, wird die Ersatzlampe 71 in der Aussparung 517 von der Nase 532 des Schalthebels 530 abgedeckt, wenn der Kopfabschnitt der Taschenlampe 10 aufgesetzt ist. Wie in 15A dargestellt, wird die Ersatzlampe 71 in der Aussparung 517 von der Nase 532 des Schalthebels 530 freigegeben, wenn die Kopfeinheit 40 von der Kammer 20 abgenommen wird. Wie in den 10, 14A, 14B, 14C 15A und 15B gezeigt, ist die Ersatzlampe 71 hierdurch leicht zugänglich, indem die Kopfeinheit 40 von der Kammer 20 abgenommen wird und dabei die vom Lampenhalter 510 gehaltene Ersatzlampe 71 zugänglich wird. Hierbei ist alles, was für das Ersetzen der Lampe 70 notwendig ist, das Herausnehmen der Lampe 70 aus der Lampenfassung 515, das Herausnehmen der Ersatzlampe 71 aus der Aussparung 517 und das Einsetzen der Ersatzlampe 71 in die Lampenfassung 52. Vorzugsweise umfasst der isolierte Lampenhalter 510 eine phosphoreszierende Beschichtung oder einen solchen Zusatz, der unter ansonsten dunklen Bedingungen Licht wirft und dadurch das Ersetzen der Lampe unter schlechter als gewünschten Beleuchtungsbedingungen erleichtert.
Mit Bezug auf die 8A, 8B, 9A und 9B ist der erste Stift 72 durch den leitenden Kontakt 551 elektrisch mit der Schaltfeder 550 verbunden, und der zweite Stift 74 ist durch den ersten leitenden Kontakt 588 elektrisch mit der Feder 520 verbunden, wenn die Lampe 70 in der Lampenhalteeinrichtung 50 positioniert ist. Die leitende Feder 520 umfasst einen Abschnitt 521 mit einer nichtleitenden Beschichtung und einem Endabschnitt 522. Wie in 9A gezeigt, kontaktiert der Endabschnitt 522 den positiven Pol der Batterie 62, wenn die Batterie 62 in der Kammer 20 richtig ausgerichtet ist. Wie in 9B gezeigt, verhindert der Abschnitt 521 mit einer nichtleitenden Beschichtung den elektrischen Kontakt mit einer falsch ausgerichteten Batterie 62. Hierbei kontaktiert der negative Pol einer falsch ausgerichteten Batterie 62 nur einen nichtleitenden Abschnitt der leitenden Feder 520 und er ist nicht mit einem leitenden Abschnitt in Kontakt, wodurch eine elektrische Verbindung verhindert und die Möglichkeit eines katastrophalen Ereignisses aufgrund einer vertauschten Polarität beseitigt wird.
Mit Bezug auf die 5, 8A, 8B, 11 und 12 kann der Schalthebel 530 zwischen der "An" und "Aus"-Position bewegt werden, wenn der Kopfabschnitt der Taschenlampe 10 aufgesetzt ist. Der Schalthebel 530 umfasst einen Schaltkontakt 560 mit einer Kante 561. Der Schaltkontakt 560 ist mit der Schaltfeder 550 elektrisch verbunden. Mit Bezug auf 11 ist die Taschenlampe 10 in der "Aus"-Position dargestellt. In dieser Position ist der Schalthebel 530 völlig ausgefahren aufgrund der Positionierung des Schalthebels 530 zwischen zwei der Führungen 413 innerhalb des Kopfteils 410. Dadurch verbindet der Schalthebel 530 die Kante 561 nicht im Punkt 594 elektrisch mit dem leitenden Streifen 590. Außerdem stellt der Schalthebel 520 in der völlig ausgefahrenen Position eine Rastung bereit, um die Taschenlampe 10 in der "Aus"-Position zu halten, bis die Taschenlampe 10 in die "An"-Position gebracht wird. Mit Bezug auf 12 ist die Taschenlampe 10 in der "An"-Position. In dieser Position ist der Schalthebel 530 dadurch zusammengedrückt, dass der Schalthebel 530 in Kontakt mit einer der Führungen 413 innerhalb des Kopfteils 410 ist. Als eine Konsequenz verbindet der Schalthebel 530 die Kante 561 elektrisch mit dem leitenden Streifen 590 im Punkt 594. In der "An"-Position ist der zweite Hebel 540 zwischen zwei der Führungen 413 innerhalb des Kopfteils 410 positioniert. Hierbei gilt, dass wenn die Kopfeinheit aus der "Aus"-Position in Richtung 288 gedreht wird, der zweite Hebel 540 nicht länger in Kontakt mit einer der Führungen 413 ist und er völlig ausgefahren wird, da der zweite Hebel 540 zwischen zwei der Führungen 413 innerhalb des Kopfteils 410 positioniert wird. Wenn der zweite Hebel 540 völlig ausgefahren ist, stellt er eine Rastung bereit, um die Taschenlampe 10 in der "An"-Position zu halten, bis die Taschenlampe 10 in die "Aus"-Position gebracht wird. Vorzugsweise ist die Kopfeinheit 40 zwischen der "Aus"- und der "An"-Position um etwa dreißig Grad drehbar.
Die Bewegung der Lampe 70 innerhalb des Reflektors 440 zum Fokussieren und Defokussieren des von der Lampe 70 kommenden Lichts ist unabhängig von der radialen Bewegung der Kopfeinheit 40 zum "An"- oder "Aus"-Schalten der Taschenlampe 10. Wenn sie eingesetzt ist, befindet sich die Lampe 70, so wie in den 11 und 12 dargestellt, innerhalb des Innenraums des Reflektors 440 durch die erste zentrale Öffnung 442 des Reflektors 440 hindurch. Dabei bewirkt eine Drehung des Deckrings 430 relativ zum Kopfteil 410, dass der Reflektor 440 sich innerhalb des Deckrings 430 relativ zum Kopfteil 410 axial bewegt. Hierdurch bewegt sich der Reflektor 440 relativ zur Lampe 70 und eine solche Bewegung gestattet es dem von der Lampe 70 kommenden Licht fokussiert zu werden, indem die Lampe 70 am Brennpunkt des Reflektors 440 positioniert wird, oder defokussiert zu werden, indem die Lampe 70 entfernt vom Brennpunkt des Reflektors 440 positioniert wird.
Wie oben und mit Bezug auf die 16–27 angegeben, umfasst die Lampenhalteeinrichtung 50 eine zweite Ausführungsform, die Lampenhalteeinrichtung 500, die sich im zweiten Ende 220 der Kammer 20 bewegt, wenn die Taschenlampe 10 "aus"- und "an"-geschaltet wird. Mit Bezug auf 20, umfasst die Lampenhalteeinrichtung 500 einen Lampenhalter 610, eine leitende Feder 620, eine Schaltplatte 630, einen Auslösehebel 640, einen Rastungsball 650, einen Schaltkontakt 660, einen Federkontakt 670, einen leitenden Streifen 690 und einen Streifenträger 692. Die Lampenhalteeinrichtung 500 wird auf die Kammer 20 gesetzt, indem zuerst die leitende Feder 620 am Lampenhalter 610 angebracht wird. Der Lampenhalter 610 umfasst eine Federangriffsstelle (nicht dargestellt), die mit einem Abschnitt der leitenden Feder 690 ineinander greift und diesen hält und die leitende Feder 690 im Kontakt mit dem Federkontakt 670 hält, wie in 21 dargestellt ist. Der Lampenhalter 610 und die montierte leitende Feder werden als nächstes am zweiten Ende 220 der Kammer 20 positioniert. Mit Bezug auf 18 umfasst der Lampenhalter 610 einen Vorsprung 612 zum Kontaktieren eines Abschnitts des Inneren der Kammer 20 in der Nähe des zweiten Endes 220 im Bereich 614. Das Positionieren des Lampenhalters 610 und der montierten leitenden Feder 620 geschieht durch das Einsetzen des Lampenhalters 610 und der montierten Feder 620 in das erste Ende 210 der Kammer 20 und das Bewegen des Lampenhalters 610 in Richtung des zweiten Endes 220 der Kammer 20 bis der Vorsprung 612 in das Innere der Kammer 20 im Bereich 614 eingreift. Der Lampenhalter 610 umfasst außerdem einen Vorsprung (nicht dargestellt), der mit einem korrespondierenden Schlitz im Inneren der Kammer 20 (nicht dargestellt) ausgerichtet ist, um sicherzustellen, dass der Lampenhalter 610 und die montierte Feder 620 am zweiten Ende 220 der Kammer 20 richtig positioniert sind. In den 22A und 27 ist der Lampenhalter 610 am zweiten Ende 220 der Kammer 20 positioniert dargestellt.
Mit Bezug auf die 22A, 22B, 22C und 27, wobei der Lampenhalter 610 sich am zweiten Ende 220 der Kammer 20 befindet, wird die Lampenhalteeinrichtung 500 zusammengesetzt. Hierfür wird der Rastungsball 650 auf dem Lampenhalter 610 an der Führung 611 positioniert und die Rastungsplatte 640 wird anschließend auf dem Lampenhalter 610 positioniert, wobei die Ballöffnung 642 der Rastungsplatte auf dem Rastungsball 650 positioniert wird und die Schlitze 644 mit den mit Gewinde versehenen Öffnungen 612 auf dem Lampenhalter 610 ausgerichtet werden. Als nächstes wird die Schaltplatte 630 positioniert, wobei die Öffnungen 631 mit den mit Gewinde versehenen Öffnungen 612 ausgerichtet sind. Die Lampenhalteeinrichtung 500 wird durch das Einsetzen von Schrauben (nicht dargestellt) durch die Öffnungen 631, das Einschrauben der Schrauben in die mit Gewinde versehenen Öffnungen 612 und das Anbringen der Schaltplatte 630 am Lampenhalter 610 fertig zusammengesetzt. Als ein Ergebnis ist die Lampenhalteeinrichtung 500 am zweiten Ende 220 der Kammer 20 axial gesichert und drehbar.
So wie oben und mit Bezug auf 18 beschrieben, wird der Kopfabschnitt der Taschenlampe 10 zusammengesetzt, indem die zusammengesetzte Kopfeinheit 40 an der Kammer 20 angebracht wird, wobei die Lampenhalteeinrichtung 500 in der Kammer 20 so montiert ist, dass die Lampe 70 in der ersten zentralen Öffnung 442 des Reflektors 440 positioniert ist. Hierbei ist die Kopfeinheit 40 abnehmbar an der Kammer 20 angebracht. 22B zeigt eine in der Kammer 20 montierte Lampenhalteeinrichtung 500, wobei die Kopfeinheit 40 von der Kammer 20 abgenommen ist. Die Kammer 20 umfasst die Endführung 260, die auf der Außenfläche des zweiten Endes 220 der Kammer 20 ausgebildet ist. Die Endführung 260 umfasst Wege 261, die die Vorsprünge 415 auf dem Kopfteil 410 aufnehmen und führen, wenn die Kopfeinheit 40 an der Kammer 20 angebracht und von ihr abgenommen wird. Die Vorsprünge 415 sind mit den Wegen 261 ausgerichtet und die Kopfeinheit 40 wird in Richtung 287 geführt, bis die Kopfeinheit 40 völlig auf dem zweiten Ende 220 der Kammer 20 sitzt. Das Abnehmen der Kopfeinheit 40 geschieht durch das Bewegen der Kopfeinheit 40 in die zu 287 entgegengesetzte Richtung, bis die Kopfeinheit 40 abgenommen ist. 23 stellt die Position der Lampenhalteeinrichtung 500 (ohne die Schaltplatte) dar, wenn die Kopfeinheit 40 an der Kammer 20 angebracht oder von ihr abgenommen werden kann. Mit Bezug auf die 23 und 27 ist die Lampenhalteeinrichtung in einer ersten Rastung positioniert, die dadurch zustande kommt, dass der Rastungsball 650 in einem ersten Schlitz 652 auf der äußeren Kante der Kammer 20 am zweiten Ende 220 positioniert ist.
Wenn sie völlig sitzen, greifen die Führungen 413 der Kopfeinheit 40 mit den Schlitzen 634 auf der Schaltplatte 630 ineinander und eine Drehung der Kopfeinheit 40 bewirkt eine Drehung der Lampenhalteeinrichtung 500. Die Kopfeinheit 40 wird dann in Richtung 288 zu einer zweiten Rastung gedreht, die dadurch zustande kommt, dass der Rastungsball 650 in einem zweiten Schlitz 652 auf der äußeren Kante der Kammer 20 am zweiten Ende 220 positioniert ist. Die Taschenlampe 10 ist in dieser Position in der "Aus"-Position. 24 zeigt die Position der Lampenhalteeinrichtung 500 (ohne Schaltplatte), wenn die Kopfeinheit 40 sich in der "Aus"-Position befindet. In dieser Position ist es der Kopfeinheit 40 nur gestattet, sich relativ zur Kammer 20 zu drehen (das heißt radial) und sie kann sich nicht weg von der Kammer 20 (das heißt axial) bewegen. Der Kopfabschnitt der Taschenlampe 10 kann auseinander genommen werden, indem die Kopfeinheit 40 aus der "Aus"-Position in eine zu 288 entgegengesetzte Richtung zur ersten Rastung gedreht wird und die Kopfeinheit 40 dann von der Kammer 20 entlang der Wege 261 abgenommen wird.
Wenn die Taschenlampe 10 vollständig zusammengesetzt ist und Batterien 60, 62 in der richtigen Ausrichtung enthält, ist sie dazu fähig, wahlweise die Lampe 70 mit den Batterien 60, 62 elektrisch zu verbinden. Mit Bezug auf 20, umfasst die Kammer 20 einen leitenden Streifen 690 entlang der Länge der Kammer 20 zwischen dem ersten Ende 210 und dem zweiten Ende 220. Der leitende Streifen 690 wird am ersten Ende 210 der Kammer 20 vom Streifenträger 692 getragen. Die Lampenhalteeinrichtung 500 verbindet entsprechend der radialen Bewegung der Kopfeinheit 40 die Lampe 70 wahlweise mit den richtig positionierten Batterien 60, 62. Mit Bezug auf 21 wird der erste Stift 72 mit der Schaltfeder 620 durch den Federkontakt 670 elektrisch verbunden und der zweite Stift 74 ist mit dem Schaltkontakt 660 elektrisch verbunden, wenn die Lampe 70 in der Lampenhalteeinrichtung 500 positioniert ist. Mit Bezug auf die 16-22 ist die Taschenlampe 10 durch die radiale Bewegung der Kopfeinheit in Richtung 288 zwischen der "An"- und "Aus"-Position bewegbar. Wie in 24 dargestellt, ist der Schaltkontakt 660 in der "Aus"-Position nicht im Kontakt mit dem leitenden Streifen 690. Wie in 25 dargestellt, ist der Schaltkontakt 660 im Kontakt mit dem leitenden Streifen 690. Hierbei dreht sich die Lampenhalteeinrichtung 500 ebenfalls, wenn die Kopfeinheit 40 in Richtung 288 gedreht wird. Die "An"-Rastung tritt ein, wenn der Rastungsball zu einem dritten Schlitz 652 auf der äußeren Kante der Kammer 20 am zweiten Ende 220 rollt. Insbesondere ist der Rastungsmechanismus physikalisch vom Schaltmechanismus getrennt. Vorzugsweise ist die Kopfeinheit 40 zwischen der "Aus"- und der "An"-Position um etwa dreißig Grad drehbar. Die Bewegung der Lampe 70 innerhalb des Reflektors 440 zum Fokussieren und Defokussieren des von der Lampe 70 kommenden Lichts ist wie zuvor beschrieben unabhängig von der radialen Bewegung der Kopfeinheit 40 zum "An"- oder "Aus"-Schalten der Taschenlampe 10.
Die Ersatzlampe 71 wird von der Schaltplatte 630 gesichert gehalten, bis der Benutzer der Taschenlampe 10 die Lampenhalteeinrichtung 500 dreht, um die Ersatzlampenöffnung 632 mit der Ersatzlampe 71 auszurichten. Mit Bezug auf 23 ist die Lampenhalteeinrichtung 500 (ohne die Schaltplatte) in der Position dargestellt, wenn die Kopfeinheit 40 von der Kammer 20 abgenommen ist. Von dieser Position aus wird die Ersatzlampenöffnung 632 mit der Ersatzlampe 71 ausgerichtet, indem die Lampenhalteeinrichtung in der zu 288 entgegengesetzten Richtung gedreht wird. 26 zeigt die Position der Lampenhalteeinrichtung 500 (ohne die Schaltplatte), wenn die Ersatzlampenöffnung 632 mit der Ersatzlampe 71 ausgerichtet ist. Nachdem die Ausrichtung erfolgt ist, kann die Ersatzlampe 71 aus der Lampenhalteeinrichtung 500 entnommen werden.
Insbesondere sorgt die Kombination des Reflektors 440 mit der Linse 460 für eine verbesserte Lichtsammlung von der Lampe 70, einen optimalen Fokusfleck und eine minimale Ausleuchtungslücke in dem vom Reflektor 440 projizierten Licht über den Bewegungsbereich der Lampe 70 im Inneren des Reflektors 440. Hierbei verwendet eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung andere konische Reflektoren 440 als einen parabolischen Reflektor.
Die Scheitelkrümmung (das heißt die tatsächliche Form) des Reflektors 440 wird unter Verwendung der folgenden Gleichung für ein kartesisches Scheitel-Koordinatensystem bestimmt: f(r) = Cr2/(1 + √(1 – SC2r2)), (1.1)wobei C die Scheitelkrümmung, r der radiale Abstand vom zylindrischen Zentrum der Optik und S gleich 1 minus dem Quadrat der Exzentrizität ist. Hierbei wurde entdeckt, dass die Verwendung nicht parabolischer Reflektoren die Ausleuchtungslücke minimiert, die auftritt, wenn ein parabolischer Reflektor verwendet wird, wie in 1B gezeigt ist. Zusätzlich wurde ebenfalls entdeckt, dass das Zusammenbringen eines nicht parabolischen Reflektors mit einer geeigneten Linsenkrümmung die Richtung der vom nicht parabolischen Reflektor ausgehenden Strahlen optimiert. Für elliptische Reflektoren (das heißt 0 < Exzentrizität < 1) wurde festgestellt, dass die Verwendung einer negativen oder flachen Linse ein gleichmäßigeres und intensiveres Strahlenmuster bewirkt, wenn die Lichtquelle im optimalen optischen Brennpunkt platziert wird. Für hyperbolische Reflektoren (das heißt Exzentrizität > 1) wurde festgestellt, dass die Verwendung einer positiven oder flachen Linse ein gleichmäßigeres und intensiveres Strahlenmuster bewirkt, wenn die Lichtquelle im optimalen optischen Brennpunkt platziert wird.
Mit Bezug auf die in den 13A und 13B dargestellte Tabelle wurden unter Verwendung von Gleichung 1.1 eine Reihe von Simulationen durchgeführt, wobei die Exzentrizität von 0,8 bis 1,25 variierte. Die Bedingungen für die in den 13A und 13B dargestellten Ergebnisse waren die folgenden; (i) eine Reflektorapertur (das heißt die Größe der zweiten zentralen Öffnung 49 des Reflektors 44) von 3,6512 cm (1,4375''); (ii) eine Reflektoröffnung (das heißt die Größe der ersten zentralen Öffnung 48 des Reflektors 44) von 0,48 cm (0,19''); (iii) eine maximale erhellte Fleckgröße von 29'', die von der Taschenlampe 10 in einem Abstand von 3,05 m (120'') beleuchtet wird; (iv) eine minimale Ausleuchtungslücke über den ganzen Fokusbereich (das heißt der Bewegung der Lampe 70 entlang der optischen Achse des Reflektors 440 von etwa dem Brennpunkt des Reflektors 440 zu dem Punkt, an dem die Lampe 70 den Reflektor 440 entweder an der ersten zentralen Öffnung 442 für einen elliptischen Reflektor oder der zweiten zentralen Öffnung 444 für einen hyperbolischen Reflektor verlässt); (v) ein maximaler Bewegungsbereich der Lampe 70 durch den Fokusbereich von nicht mehr als etwa 0,64 cm (0,25''); (vi) ein minimaler Winkel von gegenüberliegend verteiltem Licht, das vom Reflektor eingesammelt wird, von etwa 100 Grad; und (vii) eine Linse mit einer wirksamen Brennweite von nicht weniger als etwa –6,4 cm (–2,5'').
Für jede gegebene Kombination von Exzentrizität und Linse wurde die Scheitelkrümmung angepasst, um eine minimale fokussierte Fleckgröße und Ausleuchtungslücke über den ganzen Fokusbereich und den maximalen Winkel für gegenüberliegend verteiltes Licht, das vom Reflektor 440 eingesammelt wird, zu erreichen. Für jeden Exzentrizitätswert wurde dies ausgeführt, indem eine Probe von Linsen mit wirksamen Brennweiten von nicht kleineren Absolutwerten als etwa 6,4 cm (2,5'') genommen wurde, wobei Simulationen durchgeführt wurden, bei denen die Scheitelkrümmung erhöht wurde, bis keine Ausleuchtungslücke auftrat, wenn die Lampe 70 vollständig defokussiert wurde (das heißt die Lampe 70 verlässt den Reflektor 440 an entweder der ersten zentralen Öffnung 442 für einen elliptischen Reflektor oder der zweiten zentralen Öffnung 444 für einen hyperbolischen Reflektor). Der Wert der Scheitelkrümmung wurde nicht über den Punkt hinaus erhöht, der vernünftigerweise notwendig war, um die Ausleuchtungslücke zu beseitigen, da eine weitere Erhöhung der Scheitelkrümmung die potentielle Vergrößerung des Lichtkegels der Lampe 70 weiter verringerte, wenn die Lampe 70 vom Brennpunkt des Reflektors 440 weg bewegt wurde.
Unter Berücksichtigung der Simulationen und der genannten Bedingungen hat der elliptische Reflektor vorzugsweise einen Exzentrizitätswert von nicht weniger als etwa 0,80 und nicht mehr als etwa 0,99. Vorzugsweise hat der elliptische Reflektor einen Scheitelkrümmungswert von nicht weniger als etwa 2,0 und nicht mehr als etwa 5,2. In einer Ausführungsform hat der elliptische Reflektor einen Exzentrizitätswert von etwa 0,96 und eine Scheitelkrümmung von etwa 3,1. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Taschenlampe 10 mit einem elliptischen Reflektor zusammen mit einer negativen oder flachen Linse ausgeführt. Vorzugsweise wird ein elliptischer Reflektor zusammen mit einer Linse ausgeführt, die eine wirksame Brennweite von nicht größer als etwa –6,4 cm (–2,5'') und nicht mehr als 0 cm (0'') hat. In einer Ausführungsform wird ein elliptischer Reflektor, der einen Exzentrizitätswert von etwa 0,96 und eine Scheitelkrümmung von etwa 3,1 hat, zusammen mit einer Linse 45 ausgeführt, die eine wirksame Brennweite von etwa 0 cm (0'') hat.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Kopfeinheit 40 einen hyperbolischen Reflektor. Vorzugsweise hat der hyperbolische Reflektor einen Exzentrizitätswert von nicht weniger als etwa 1,01 und nicht mehr als etwa 1,25. Vorzugsweise hat der hyperbolische Reflektor einen Scheitelkrümmungswert von nicht weniger als etwa 2,0 und nicht mehr als etwa 7,2. In einer Ausführungsform hat der hyperbolische Reflektor einen Exzentrizitätswert von etwa 1,04 und eine Scheitelkrümmung von etwa 3,3. In einer weiteren Ausführungsform wird eine Taschenlampe 10 mit einem hyperbolischen Reflektor zusammen mit einer positiven oder flachen Linse ausgeführt. Vorzugsweise wird ein hyperbolischer Reflektor zusammen mit einer Linse ausgeführt, die eine wirksame Brennweite von nicht weniger als etwa 6,4 cm (2,5'') hat. In einer Ausführungsform wird ein hyperbolischer Reflektor 440, der einen Exzentrizitätswert von etwa 1,04 und eine Scheitelkrümmung von etwa 3,3 hat, zusammen mit einer Linse 460 ausgeführt, die eine wirksame Brennweite von etwa 0 cm (0'') hat. Legende zu den Figuren:

	Englisch	Deutsch

Fig. 13A, B	eccentricity	Exzentrizität
	vertex curvature	Scheitelkrümmung
	effective focal length	wirksame Brennweite
	subtended angle of light	Winkel für gegenüberliegend verteiltes Licht
	minimum spot diameter	minimaler Fleckdurchmesser

Claims

Taschenlampe (10), folgendes umfassend: eine Kammer (20) zur Aufnahme wenigstens einer Batterie (60, 62); eine Lichtquelle (70); einen Schalter zur selektiven elektrischen Kopplung der Lichtquelle mit der wenigstens einen von der Kammer aufgenommenen Batterie; einen Reflektor (440), der die Lichtquelle umgibt, um Licht von der Lichtquelle zu projizieren; ein Kopfteil (410), das den Reflektor aufnimmt und das drehbar an der Kammer befestigt ist, so dass das Kopfteil relativ zur Kammer und ohne eine axiale Bewegung des Kopfteils relativ zur Kammer drehbar ist, um zu veranlassen, dass der Schalter die Lichtquelle mit der wenigstens einen Batterie selektiv elektrisch koppelt; und einen Deckring (430), der drehbar am Kopfteil befestigt ist, um den Reflektor dazu zu veranlassen, sich relativ zur Lichtquelle axial zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckring sich relativ zur Kammer drehen kann, und dies ohne eine axiale Bewegung des Deckrings relativ zum Kopfteil.
Taschenlampe nach Anspruch 1, bei der der Deckring relativ zur Kammer in einer ersten Richtung drehbar ist, um den Reflektor dazu zu veranlassen, sich von der Kammer weg zu bewegen, und relativ zur Kammer in einer zweiten Richtung drehbar ist, um den Reflektor dazu zu veranlassen, sich zur Kammer hin zu bewegen.
Taschenlampe nach Anspruch 1, bei der der Reflektor eine erste zentrale Öffnung (442), eine zweite zentrale Öffnung (444), die im wesentlichen gegenüber der ersten zentralen Öffnung angeordnet ist, und einen inneren Bereich zwischen der ersten zentralen Öffnung und der zweiten zentralen Öffnung hat.
Taschenlampe nach Anspruch 3, bei der die Position der Lichtquelle innerhalb des inneren Bereichs des Reflektors verändert werden kann, um von der Lichtquelle kommendes Licht zu fokusieren und zu defokusieren.
Taschenlampe nach Anspruch 1, bei der der Deckring eine Linse (460) in einem festen Abstand zur Lichtquelle hält, wenn der Deckring gedreht wird.
Taschenlampe nach Anspruch 1, bei der die Taschenlampe eine Lampenhalteeinrichtung zum Halten der Lampe umfasst.