EP2593710A2 - Taschenlampe - Google Patents

Taschenlampe

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EP2593710A2
EP2593710A2 EP11760983.4A EP11760983A EP2593710A2 EP 2593710 A2 EP2593710 A2 EP 2593710A2 EP 11760983 A EP11760983 A EP 11760983A EP 2593710 A2 EP2593710 A2 EP 2593710A2
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EP
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different
contact
switch
spring
flashlight
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Rainer Opolka
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Zweibrueder Optoelectronics GmbH
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Zweibrueder Optoelectronics GmbH
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    • F21L—LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF, BEING PORTABLE OR SPECIALLY ADAPTED FOR TRANSPORTATION
    • F21L4/00—Electric lighting devices with self-contained electric batteries or cells
    • F21L4/02—Electric lighting devices with self-contained electric batteries or cells characterised by the provision of two or more light sources
    • F21L4/022—Pocket lamps
    • F21L4/027—Pocket lamps the light sources being a LED
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a flashlight with an on-off switch, via the different brightness levels and / or different wavelengths of optical light can be switched.
  • LED light-emitting diodes
  • LED chips on a board are also known as so-called chip on board, even in versions in which several versions are arranged on a carrier.
  • the switch is designed as a rotary switch, which is connected to a pressure-loaded, decentralized contact spring which, depending on the rotational position, contacts at least two different contact zones in a circuit-closing manner via which different voltages can be set in the circuit and / or different LEDs can be controlled.
  • the cathode is centrally located, whereas the anode forms a disc-shaped ground contact on the opposite side.
  • One of the contact zones is formed as an isolated surface, the touching then the off state of the
  • Flashlight can be set.
  • the contact spring in each case passes through a plurality of zones relative to the center of rotation, wherein the circular segment zones can be divided into two, three, four or more zones, whereby different switching states can be created.
  • the circuit can be designed so that, for example, in a first switching stage, only one diode is turned on and then successively turned on further diodes, whereby a stepwise controllable in the brightness lamp is formed.
  • the flashlight diodes with different Strahiungsemissionsen, d. H. different color renditions to use, which can be switched alternatively or in groups.
  • each color reproduction of a single diode z. B. blue, red or orange, used.
  • the rotary switch used can be operated over a rotation angle up to 360 °, wherein in four different switching states each contact zones with a rotation angle of 90 ° are created. Between the individual contact zones there is a linear insulation layer, which prevents the contact spring from forming a short circuit with two different contact zones.
  • a battery holder or an LED holder is rotatably arranged in a lamp housing, which is actuated via a shroud as a rotary switch, which protrudes from the lamp housing or flush terminates maximally with the lamp housing.
  • the battery cartridge can be rotated within the flashlight housing, wherein the contact spring attached to the battery cartridge, which abuts, for example, the underside of a board (i.e., a disc-shaped board), is moved relative to the fixed board.
  • This board has the different contact zones and thus the different control options.
  • the battery holder as a battery cartridge can be fixedly mounted in the lamp housing and the rotary ring with the Diodenhait für, d. H. connected to the board.
  • the other contact, the battery cathode, is located centrally on the bottom of the board.
  • the jacket ring as a rotary switch can easily protrude from the lamp housing or flush with the lamp housing.
  • the contact spring consists of a bent leaf spring, a coil spring or a telescopic spring, d. H. a spring-loaded telescoping sleeve, which has the advantage that the Dmckfeder contained therein is not subjected to shear forces.
  • FIG. 1 is a side view of a flashlight
  • Fig. 2 is a longitudinal sectional view of the flashlight of Fig. 1 along the line A-A
  • FIG. 4 detail views of the cutouts C and B in Fig. 2,
  • FIG. 6 shows a schematic view of a lamp head with attachment optics, a chip on board and a battery cartridge held in a cover part.
  • the flashlight shown in the figures has a cylindrical shape with a screwable lid 10 releasably secured at the end and a front end 11 as the light exit surface.
  • at least one battery or a battery pack or a battery cartridge 13 is arranged, which accommodates a plurality of batteries connected in series.
  • the heart of the flashlight is a disk-shaped circuit board 14 with at least one LED 15.
  • Different voltages can be represented in battery cartridges, for example, by four batteries from only two serially connected batteries, the voltage is tapped. With just a single battery, the voltage can be represented by a series resistor with multiple contact points.
  • the flashlight also has an attachment optics 16, which is designed as a reflector lens, wherein the radiation emitted in the center meet the inner collection lens part and are bundled there into parallel light, whereas the laterally emitted rays strike a cone and an outer reflector surface of where they are also emitted in the direction of the open end 11.
  • a rotary switch is provided, which in the present case is designed as a rotary ring 19, via which the battery cartridge 13 in the lamp housing 12 can be rotated.
  • the battery cartridge 13 has in the case shown a first central spring contact 20 and a decentralized contact spring 21 which sweeps along with the rotatable cartridge below the disk-shaped board 14 different contact zones.
  • the middle contact can also be created by the positive pole of the battery.
  • the contact spring 21 can, as shown in principle in FIG. 5, contact one of the contact zones 1, 2, 3 or 4, wherein each contact zone offers different circuit options. Between the contact zones 1 to 4 respectively insulating webs 23 are arranged to prevent the false circuits by simultaneous contact of the contact spring 21 with two areas.
  • circuit options is arbitrarily large and only limited by the fact that the contact spring 21 must have a secure support with one of the created contact zones in a defined circuit state.
  • flashing functions can be implemented in addition to the activation of different diodes or diode groups as well as different voltages.

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  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Taschenlampe mit einem Schalter, über den unterschiedliche Helligkeitsstufen und/oder verschiedene Wellenlängen optischen Lichtes schaltbar sind. Dieser Schalter ist erfindungsgemäß als Drehschalter ausgebildet, der mit einer druckbelasteten dezentral angeordneten Kontaktfeder verbunden ist, die je nach Drehstellung mindestens zwei unterschiedliche Kontaktzonen Stromkreisschließend berührt, über die im Stromkreis unterschiedliche Spannungen einstellbar und/oder unterschiedliche LED ansteuerbar sind.

Description

Taschenlampe
Die Erfindung betrifft eine Taschenlampe mit einem Ein-Aus-Schalter, über den unterschiedliche Helligkeitsstufen und/oder verschiedene Wellenlängen optischen Lichts schaltbar sind.
Im letzten Jahrzehnt ist die konventionelle Taschenlampe mit einer Glühbirne mehr und mehr durch mit Leuchtdioden (LED) bestückten Taschenlampen verdrängt worden. Der Vorteil einer LED liegt insbesondere in dem relativ zur Glühbirne geringeren Stromverbrauch, der Schlag- und Stoß-Unempfindlichkeit sowie einer deutlich längeren Lebensdauer. Dies liegt nicht zuletzt daran, dass anders als bei einer Glühbirne, der größere Teil der zugeführten Energie unmittelbar in die Lichterzeugung umgesetzt wird, und nicht in Wärme.
Inzwischen sind auch unterschiedliche Leuchtdioden bekannt, die unterschiedliche Helligkeiten besitzen und/oder Licht in unterschiedlichen Farben abgeben. Ferner sind auch LED-Chips auf einer Platine als sog. Chip on Board bekannt, auch in solchen Versionen, bei denen mehrere Versionen auf einem Träger angeordnet sind.
Zum Umschalten der Leuchtdiode oder Leuchtdioden auf eine größere Helligkeit oder auf andere Farbmischungen ist es erforderlich, jeweils unterschiedliche Schaltkreise mit verschiedenen Spannungen zu aktivieren, wozu mechanische Stufenschalter bekannt sind, die je nach Schaltstufe andere oder auch zusätzliche Kontakte schließen. Der Nachteil solcher Stufenschalter besteht in ihrer relativ großen Verschleißanfälligkeit sowie den z. T. hakligen Führungen, bei denen ein Verklemmen nicht auszuschließen ist. Je nach Güte der verwendeten Druckfeder und lösbarem Rastelement sind unerwünschte Fehlschaltungen ebenfalls nicht auszuschließen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfach aufgebaute, leicht und zuverlässig bedienbare Umschaltmöglichkeit für eine Taschenlampe mit unterschiedlichen Schaltstufen zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die Taschenlampe nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist der Schalter als Drehschalter ausgebildet, der mit einer druckbelasteten dezentral angeordneten Kontaktfeder verbunden ist, die je nach Drehstellung mindestens zwei unterschiedliche Kontaktzonen Stromkreis-schließend berührt, über die im Stromkreis unterschiedliche Spannungen einstellbar und/oder unterschiedliche LED ansteuerbar sind.
Zumeist werden in Taschenlampen einzelne Batterien oder Batteriestapel, d. h. in Serie geschaltete Batterien verwendet, deren Katode mittig angeordnet ist, wohingegen die Anode auf der gegenüberliegenden Seite einen scheibenförmigen Bodenkontakt bildet. Führt man diese Anode zu einer dezentral angeordneten Kontaktfeder, die direkt oder indirekt mit dem Drehschalter verbunden ist, so kann je nach Stellung des Drehschalters die Kontaktfeder unterschiedliche Kontaktzonen berühren und damit unterschiedliche Stromkreise schließen. Eine der Kontaktzonen ist als isolierte Fläche ausgebildet, deren Berühren dann den ausgeschalteten Zustand der
Taschenlampe einstellen lässt. Erfindungsgemäß durchläuft die Kontaktfeder bei Betätigung des Drehschalters jeweils zum Drehmittelpunkt mehrere Zonen, wobei die Kreissegmentzonen beispielsweise in zwei, drei, vier oder mehr Zonen einteilbar sind, wodurch sich unterschiedliche Schaltzustände schaffen lassen. Die Schaltung kann so ausgebildet sein, dass beispielsweise in einer ersten Schaltstufe nur eine Diode eingeschaltet und dann durch Weiterdrehen sukzessive weitere Dioden zugeschaltet werden, wodurch ein stufenweise in der Helligkeit steuerbare Lampe entsteht. Gleichermaßen ist es möglich, in der Taschenlampe Dioden mit unterschiedlichen Strahiungsemissionen, d. h. unterschiedlichen Farbwiedergaben, zu verwenden, die alternativ oder auch gruppenweise geschaltet werden können. Bei einer alternativen Schaltung solcher Dioden wird jeweils die Farbwiedergabe einer einzelnen Diode, z. B. blau, rot oder orange, genutzt. Durch Zusammenschaltung zweier Dioden mit unterschiedlichen Strahlungsemissionen sowie einem entsprechenden optischen Diffuser wird die jeweils sich ergebende Mischfarbe eingestellt.
Der verwendete Drehschalter kann über einen Drehwinkel bis zu 360° betätigt werden, wobei bei vier unterschiedlichen Schaltzuständen jeweils Kontaktzonen mit einem Drehwinkel von 90° geschaffen werden. Zwischen den einzelnen Kontaktzonen befindet sich eine lineare Isolationsschicht, die verhindert, dass die Kontaktfeder mit zwei unterschiedlichen Kontaktzonen einen Kurzschluss bildet.
Nach einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Taschenlampe ist in einem Lampengehäuse eine Batteriehalterung oder eine LED-Halterung drehbar angeordnet, die über einen Mantelring als Drehschalter betätigbar ist, der aus dem Lampengehäuse heraus ragt oder maximal bündig mit dem Lampengehäuse abschließt. Über diesen Ring lässt sich die Batteriekartusche innerhalb des Taschenlampengehäuses drehen, wobei die an der Batteriekartusche befestigte Kontaktfeder, die beispielsweise an der Unterseite eines Boards (d. h. einer scheibenförmigen Platine), anliegt, relativ zu dem fest montierten Board bewegt wird. Dieses Board weist die unterschiedlichen Kontaktzonen und damit die unterschiedlichen Ansteuermöglichkeiten auf.
Umgekehrt kann die Batteriehalterung als Batteriekartusche fest in dem Lampengehäuse montiert sein und der Drehring mit der Diodenhaiterung, d. h. dem Board, verbunden sein. Der andere Kontakt, die Batteriekatode, liegt zentral an der Board- Unterseite an.
Der Mantelring als Drehschalter kann aus dem Lampengehäuse leicht herausragen oder auch mit dem Lampengehäuse bündig abschließen. Insbesondere bietet sich eine raue Oberfläche an, durch welche die Griffigkeit des Mantelrings als Drehschalter erhöht wird. Dies kann im einfachsten Fall eine Rändelung sein.
Nach einer vorzugsweisen Weiterbildung der Erfindung besteht die Kontaktfeder aus einer gebogenen Blattfeder, einer Spiralfeder oder einer Teleskopfeder, d. h. einer federbelasteten teleskopierbaren Hülse, die den Vorteil hat, dass die darin enthaltene Dmckfeder keinen Scherkräften ausgesetzt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die Seitenansicht einer Taschenlampe,
Fig. 2 eine Längsschnittansicht der Taschenlampe nach Fig. 1 entlang der Linie A-A
Fig. 3 und Fig. 4 Detailansichten der Ausschnitte C und B in Fig. 2,
Fig. 5 die Unterseite einer scheibenförmigen Platine mit
4 Kontaktzonen und
Fig. 6 eine schematische Ansicht eines Lampenkopfes mit Vorsatzoptik, eines Chip on Board sowie einer in einem Deckelteil gehalterten Batteriekartusche.
Die in den Figuren dargestellte Taschenlampe besitzt eine zylindrische Form mit einem endseitig lösbar befestigten schraubbaren Deckel 10 sowie einem vorderseitig offenem Ende 11 als der Lichtaustrittsfläche. In dem Lampengehäuse 12 ist mindestens eine Batterie oder ein Batteriestapel oder eine Batteriekartusche 13 angeordnet, die mehrere in Serie geschaltete Batterien aufnimmt. Das Herzstück der Taschenlampe ist eine scheibenförmige Platine 14 mit mindestens einer LED 15. Bei der Verwendung einer einzigen LED sind je nach Spannung über diese LED unterschiedliche Farben und/oder unterschiedliche Helligkeiten emittierbar. Unterschiedliche Spannungen lassen sich bei Batteriekartuschen darstellen, indem von beispielsweise vier Batterien nur bei zwei seriell geschalteten Batterien die Spannung abgegriffen wird. Bei nur einer einzigen Batterie lässt sich die Spannung über einen Vorwiderstand mit mehreren Kontaktpunkten darstellen.
Die Taschenlampe verfügt ferner über eine Vorsatzoptik 16, die als Reflektorlinse ausgebildet ist, wobei die im Zentrum abgegebene Strahlung auf den inneren Sammellinsenteil treffen und dort zu parallelem Licht gebündelt werden, wohingegen die seitlich emittierten Strahlen auf eine Konus- sowie eine äußere Reflektorfläche treffen, von wo aus sie ebenfalls in Richtung des offenen Endes 11 abgestrahlt werden. Erfindungsgemäß ist ein Drehschalter vorgesehen, der im vorliegenden Fall als Drehring 19 ausgebildet ist, über den die Batteriekartusche 13 im Lampengehäuse 12 verdreht werden kann. Die Batteriekartusche 13 besitzt im dargestellten Fall einen ersten zentralen Federkontakt 20 sowie eine dezentral angeordnete Kontaktfeder 21 , die zusammen mit der drehbaren Kartusche unterhalb der scheibenförmigen Platine 14 verschiedene Kontaktzonen überstreicht. Bei Verwendung eines Batteriestapels ohne Batteriekartusche oder einer einzigen Batterie kann der mittlere Kontakt auch durch den positiven Pol der Batterie geschaffen werden. Die Kontaktfeder 21 kann, wie im Prinzip in Fig. 5 dargestellt, mit einer der Kontaktzonen 1 , 2, 3 oder 4 kontaktieren, wobei jede Kontaktzone unterschiedliche Schaltungsmöglichkeiten bietet. Zwischen den Kontaktzonen 1 bis 4 sind jeweils isolierende Stege 23 angeordnet, die Fehlschaltungen durch gleichzeitige Berührung der Kontaktfeder 21 mit zwei Bereichen verhindern.
Die Variation der Schaltungsmöglichkeiten ist beliebig groß und nur dadurch begrenzt, dass die Kontaktfeder 21 eine sichere Auflage mit einer der geschaffenen Kontaktzonen in einem definierten Schaltungszustand haben muss. Durch Verwendung von Zusatzelementen oder weiteren Steuerkreisen lassen sich neben der Einschaltung unterschiedlicher Dioden oder Diodengruppen sowie unterschiedlicher Spannungen auch Blinkfunktionen realisieren.

Claims

Ansprüche
1. Taschenlampe mit einem Ein-Aus-Schalter, über den unterschiedliche Helligkeitstufen und/oder verschiedene Wellenlängen optischen Lichtes schaltbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schalter als Drehschalter (19) ausgebildet ist, der mit einer druckbelasteten dezentral angeordneten Kontaktfeder (21) verbunden ist, die je nach Drehstellung mindestens zwei unterschiedliche Kontaktzonen (1 bis 4) Strom- kreis-schließend berührt, über die im Stromkreis unterschiedliche Spannungen einstellbar und/oder unterschiedliche LED ansteuerbar sind.
2. Taschenlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem
Lampengehäuse eine Batteriehalterung oder eine LED-Halterung drehbar angeordnet ist, die über einen Mantelring als Drehschalter (19) betätigbar ist, der auch einem Lampengehäuse herausragt oder maximal bündig mit diesem abschließt.
3. Taschenlampe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder eine gebogene Blattfeder, eine Spiralfeder oder eine Teleskopfeder ist.
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