WO2019105503A1 - Taschenlampe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Taschenlampe mit einem Gehäuse, in dem mindestens eine auf einem Trägerkörper befestigte LED und eine Vorsatzoptik angeordnet sind, die zur Fokussierung des abgestrahlten Lichtkegels relativ zueinander verschiebbar sind. Erfindungsgemäß schließt eine aus einer Membran (14) bestehende Dichtung den Raum (23) zwischen der LED (11) und der Vorsatzoptik (13) staub- und wasserdicht ab.

Description

Taschenlampe

Die Erfindung betrifft eine Taschenlampe mit einem Gehäuse, in dem mindestens eine auf einem Trägerkörper befestigte LED und eine Vorsatzoptik angeordnet sind, die zur Fokussierung des abgestrahlten Lichtkegels relativ zueinander verschiebbar sind.

Eine solche Taschenlampe ist beispielsweise aus der DE 20 2016 101 541 U1 bekannt.

Batteriebetriebene Taschenlampen sind ein unverzichtbares Hilfsmittel, um bei Stromausfall oder bei fehlenden Stromanschlüssen Licht bereitstellen zu können. Die Leuchtdiode, die inzwischen mit hohen Leuchtstärken verfügbar ist, hat die früher ausnahmslos verwendete Glühlampe verdrängt. Die besonderen Vorteile der LED sind ein vergleichsweise geringer Strombedarf, eine hohe Schlag- und Stoßfestigkeit und eine gegenüber Glühlampen wesentlich längere Lebensdauer. Die

kleinvolumigen LED ermöglichten eine kompakte Bauweise von Taschenlampen in Verbindung mit hohen Lichtstärken. Vorzugsweise werden die LED auf einem

Trägerkörper in Form eines Sockels angeordnet, der über geeignete Kontaktpunkte und Stromanschlüsse mit den in einer Batteriefach angeordneten Batterien über einen Schalter elektrisch verbindbar ist.

Um den abgestrahlten Lichtkegel verändern zu können, ist die aus einer Linse oder einem Linsensystem bestehende Vorsatzoptik relativ zur Lichtquelle, das heißt der LED verschiebbar. Durch längsaxiale Relativverschiebung lässt sich ein relativ großer Kegelwinkel zur breiten Ausleuchtung oder ein nahezu aus parallelem Licht bestehender kleiner Lichtkegelwinkel einstellen, bei dem sich erhebliche

Leuchtweiten erzielen lassen. In Einzelfällen wird eine kompakte Vorsatzoptik auch mit einem Reflektor kombiniert, in dessen Brennpunkt die längsaxial verschiebbare LED angeordnet ist. Ein solcher Reflektor dient im Wesentlichen dazu, seitlich abgestrahltes Licht in Richtung auf die Vorsatzoptik zu reflektieren. Hochleistungs- LED benötigen eine Kühlung, die mittels eines Kühlkörpers realisiert wird, der mit dem LED-Träger verbunden oder ein Teil des Trägers ist.

In der EP 2 596 279 B1 wird eine Taschenlampe beschrieben, in deren Gehäuse eine Batte riekartu sehe gelagert ist, die endseitig einen Druckschalter aufweist. In einer Endkappe befindet sich ein Druckknopf, der mit einem Druckschalter in

Wirkverbindung steht. Zwischen diesem Druckknopf und dem Druckschalter ist ein Dichtelement in Form einer Kappe aus einem elastischen Material angeordnet, wobei die Kappe eine ringförmige Klemmfläche sowie eine davon abstehende Erhebung aufweist. Mit dieser Maßnahme wird eine Wasserdichtigkeit der Taschenlampe angestrebt. Allerdings besitzt die in den Zeichnungen dieser Druckschrift dargestellte Taschenlampe offensichtlich keine Möglichkeit zur Lichtkegelverstellung.

Die DE 20 2016 101 541 U1 beschreibt eine Taschenlampe, bei der im Gehäuse ein längsaxial verschiebbarer Magnetkörper vorgesehen ist, der mittelbar oder

unmittelbar in magnetischer Wirkverbindung mit einer Schiebehülse steht, die zumindest teilweise aus ferromagnetischem Material besteht und mindestens ein Magnetelement besitzt. Die Schiebehülse ist innerhalb des Gehäuses gelagert und nimmt die Vorsatzoptik auf, so dass eine Verschiebung des Magnetkörpers eine Verschiebung der Vorsatzoptik und mithin eine Fokussierung oder Defokussierung des abgestrahlten Lichtkegels bewirkt.

Abgesehen davon, dass die Relativverschiebung der Vorsatzoptik mittels Magneten nur dann funktionssicher ist, wenn und solange eine exakte Führung der zu verschiebenden Teile gewährleistet ist, sind auch keine Maßnahmen vorgesehen, welche verhindern, dass Feuchtigkeit und/oder Staub in den Lampenkopf,

insbesondere in den Zwischenraum zwischen der Vorsatzoptik und der LED beziehungsweise dem LED-Träger eindringen können. Die in vielen Taschenlampen verwendeten O-Ringe als Dichtung im Lampenkopf oder im Bereich der Endkappe reichen jedenfalls nicht aus, um die gewünschte Wasser- und Staubdichtigkeit zu erlangen. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diesen Mangel abzustellen, insbesondere eine wasser- und staubdichte Taschenlampe zu schaffen, die ohne hohen

technischen Aufwand einfach aufgebaut ist.

Diese Aufgabe wird durch die Taschenlampe nach Anspruch 1 gelöst, die dadurch gekennzeichnet, dass eine aus einer Membran bestehende Dichtung den Raum zwischen der LED und der Vorsatzoptik staub- und wasserdicht abschließt. Die Membran ermöglicht aufgrund ihrer Elastizität eine längsaxiale Relativverschiebung der LED zur Vorsatzoptik ohne dass diese Dichtung Reibungskräften ausgesetzt ist, wie sie insbesondere bei den nach dem Stand der Technik verwendeten O-Ringen auftreten. Die Dichtung arbeitet somit verschleißfrei. Die Art der Befestigung der Dichtung an der Vorsatzoptik und den LED-Träger kann beliebig gewählt werden, weil diese Dichtung während der Lebensdauer der Lampe praktisch keinem

Verschleiß unterliegt und somit nicht ausgetauscht werden muss.

Vorzugsweise besteht die Dichtung aus einem elastischen Werkstoff, nämlich Silikonkautschuk oder Naturkautschuk mit einer Dicke (Wandstärke) von 0,5 mm bis 0,7 mm, beispielsweise 0,6 mm.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Dichtung am oberen Rand mit einem Kragen versehen, der zwischen der Vorsatzoptik und dem Gehäuse, vorzugsweise in einer an der Gehäuseinnwand eingearbeiteten Nut eingeklemmt wird. Der untere Rand der Dichtung ist in einer ersten Ausführungsvariante mit einem Ringkörper verbunden, in dessen der Dichtungsinnenseite zugewandten Fläche eine Nut eingelassen ist, die mit einer hakenförmigen Nase des Trägerkörpers eine formschlüssige Verbindung bildet. In einer zweiten, alternativ verwendbaren

Ausführungsform weist die Dichtung an ihrem Innenmantel eine ringförmige Rippe auf, die in eine Nut des Trägerkörpers für die LED eingreift.

Eine solche Verbindung an beiden Enden sorgt für eine sichere Fixierung und eine staub- und wasserdichte Versiegelung des genannten Innenraums zwischen der LED und der Vorsatzoptik. Vorzugsweise bilden der Kragen, die Dichtung und der Ringkörper ein einstückiges Teil.

Es bestehen mehrere Möglichkeiten, die Relativverschiebung der Vorsatzoptik gegenüber der LED umzusetzen. Im vorliegenden Fall ist die Vorsatzoptik in einem längsverschiebbaren Lampenkopf angeordnet, wohingegen die LED

beziehungsweise deren Trägerkörper ortsfest im Lampengehäuse angeordnet ist.

Die längsaxiale Lampenkopfverschiebung kann auch mittels einer

Gewindeverbindung gelöst werden, bei der zur Vermeidung starker

Torsionsbelastungen der Dichtung eine möglichst große Gewindesteigung gewählt wird. Statt eines Gewindes zwischen dem Lampenkopf und dem Lampengehäuse kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zwischen dem Lampenkopf und dem Lampengehäuse eine wendelförmige Führung vorgesehen sein, worüber der Lampenkopf mit der Vorsatzoptik gegenüber der LED, die fest im Lampengehäuse angeordnet ist, längsverschiebbar gelagert ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist eine mehrteilige Ausbildung des Trägerkörpers vorgesehen, der folgende Teile aufweist:

- Eine die LED tragende Platine mit Spannungsanschlüssen,

- zwei Klemmelemente zur Fixierung der Platine an Stiften, die zur

Spannungsversorgung dienen und aus

- einer drehgesichert im Lampengehäuse fixierten Basisplatte herausragen,

- einen Halter mit Bohrungen zur Durchführung der Stifte und

- einen vorderen Abdeckkörper, der eine vordere Durchbrechung für die LED sowie nach hinten ragende Rasthaken aufweist, die in korrespondierende Ausnehmungen des Halters eingreifen, vorzugsweise unter Bildung einer Rastverbindung.

Bevorzugt wird eine Lösung, bei der der Träger der LED an dem Außenmantel mit Längsrippen versehen ist, die in Nuten an der Innenwand des Lampenkopfes eingreifen. Je nach gewünschtem Verschiebeweg sind mehrere umlaufende Nuten vorgesehen, die wahlweise mindestens eine Rippe des Trägers aufnehmen. In Art einer Ratschen-Verbindung kann somit der Träger gegenüber dem Kopf verschoben und in äquidistanten Abständen, die durch die Nutenabstände bestimmt werden, fixiert werden. Eine solche Ausgestaltung erfordert eine Elastizität eines der beiden Körper, vorzugsweise des Lampenkopfes im Bereich der mit Nuten ausgestalteten Innenseite.

Weitere Ausführungsformen werden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Taschenlampe gemäß der vorliegenden Erfindung in einer

explosionsartigen Darstellung,

Fig. 2 eine Schnittansicht durch den Lampenkopf einer Taschenlampe,

Fig. 3 eine Schnittansicht durch eine Membran,

Fig. 4 eine weitere erfindungsgemäße Taschenlampe nach einer

Explosion-Darstellung,

Fig. 5 eine Schnittansicht durch den Kopf der Lampe nach Fig. 4 und

Fig. 6 eine Schnittansicht durch eine andersgestaltete Membran.

Batterie betriebene Taschenlampen sind im Prinzip bekannt, so dass die Anordnung der Batterien oder Batterie, des Schalters zum Ein- und Ausschalten der

Taschenlampe sowie die möglichen Ausbildungen einer Vorsatzoptik, bestehend aus einer oder mehreren Linsen, nicht näher beschrieben werden. In Fig. 1 sind die unterschiedlichen Teile, die in einem Lampengehäuse 10, das im vorliegenden Fall zylindrisch ausgebildet ist, im Detail dargestellt. Die LED 1 1 , die auf einer Platine 12 angeordnet ist, bildet zusammen mit der Vorsatzoptik 13 die wesentlichen für die Beleuchtung und die Lichtkegelausbildung erforderlichen Teile. Durch Verschiebung der Vorsatzoptik 13 gegenüber der LED 1 1 kann der Lichtkegel variiert werden, was grundsätzlich nach dem Stand der Technik bekannt ist. Zur staub- und wasserdichten Abschirmung ist eine Membran 14 vorgesehen, die in Fig. 3 im Detail dargestellt ist. Den vorderen Abschluss bildet der Ring 15, der, wie aus Fig. 2 besser zu erkennen ist, einen umlaufenden Innenkragen 16 besitzt, der gleichzeitig als Anschlag für die Vorsatzoptik 14 dient. Der Lampenkopf 17 wird durch einen hülsenförmigen Körper gebildet, über dessen vorderes Ende der genannte Ring 15 geschoben ist und dort eine reibschlüssige Verbindung bildet. Ein Abdeckkörper 18 mit einer Öffnung zur Durchführung der LED 1 1 liegt an der Platinenoberseite an. Der Abdeckkörper 18 besitzt eine hakenförmige Nase 19 als umlaufendes Teil, die in einer Nut 20 der Membran 14 formschlüssig anliegt. Die Membran besitzt an dem

gegenüberliegenden Ende einen Kragen 21 , der in eine Nut 22 des Rings 15 eingreift. Wie aus Fig. 2 im Detail zu erkennen, ist die Membran 14 im

Lampenkopfgehäuse 17 am vorderen Rand und im hinteren Bereich über die formschlüssige Verbindung 19, 20 fixiert. Die Membran 14 ist elastisch und besitzt vorzugsweise eine Dicke von 0,6 mm. Bei einer Verschiebung der Vorsatzoptik weg von der LED 1 1 wird die Membran gestreckt, bei einer Rückführung in Richtung auf die LED 1 1 leicht gestaucht. In jedem Fall ist der Innenraum 23 zwischen der LED und der Vorsatzoptik von der Membran 14 wasser- und flüssigkeitsdicht

umschlossen.

Der Abdeckkörper 18 besitzt zudem an seinem rückwärtigen Ende 4 Rasthaken 24, die in entsprechend korrespondierende Ausnehmungen 25 eines Halters 26 eingreifen. Der Halter 26 weist zwei Bohrungen auf, durch welche die Stifte 27 und 28 als Spannungsversorgung hindurch gesteckt werden können. Diese Stifte werden mit der Platine 12 über Klemmkörper fixiert. Die Stifte selbst ragen aus einer

Basisplatte 29 heraus, die gegen Verdrehung gesichert im Lampengehäuse 10 gelagert ist. Der Trägerkörper wird insgesamt durch die Teile 18, 26 und 29 gebildet.

Der Halter 26 besitzt an seinem Außenmantel zwei vorstehende umlaufende

Rippen 30, 31 , die lösbar in Nuten 32, 33, 34, 35 oder 36 am Gehäuseinnenrand, nämlich dem Lampenkopf 17 eingreifen. Diese Nuten 32, 33, 34, 35 und 36 dienen in Verbindung mit den Rippen 30, 31 als Rastprofile, durch welche der Lampenkopf in Richtung des Doppelpfeiles 37 längsaxial hin und her geschoben werden kann, wobei der Lampenkopf jeweils die Vorsatzoptik 13 mitführt, wohingegen die LED mit samt dem Trägerkörper ortsfest in Bezug auf das Gehäuse 10 fixiert bleibt. Die Nuten 32 bis 36 sind äquidistant angeordnet und bilden jeweilige

Einrastmöglichkeiten des Lampenkopfes.

In Fig. 4 bis 6 ist eine anders gestaltete Taschenlampenausbildung gewählt worden, bei der der Lampenkopf nicht mittels eines linearen Vorschubs gegenüber dem Gehäuse bewegt wird, sondern der Lampenkopf gegenüber dem Lampengehäuse drehbar angeordnet ist, wobei über die Drehung gleichzeitig eine

Translationsbewegung des Lampenkopfes 47 und damit eine Abstandsveränderung der Vorsatzoptik 43 gegenüber der LED 41 realisierbar ist. In Fig. 4 und 5 sind das Lampengehäuse 40 und der Lampenkopf 47 drehbar miteinander verbunden. Der Lampenkopf 47 wird aufgrund der aus dem Führungsteil 50 und dem Schlitten 51 gewählten Konstruktion bei Drehung des Lampenkopfes mitsamt der Vorsatzoptik 43 so bewegt, dass sich der Abstand der Vorsatzoptik 43 von der LED 41 , die auf einer Platine 42 angeordnet ist, verringert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Isolator 49 benötigt, der einen Kurzschluss aufgrund der gewählten Federkontakte 46 verhindert. Die Teile 41 , 42 und 47 werden durch eine Abdeckung 48 zur

Lampenkopfapertur, die durch den aufgeschraubten Ring 45 bestimmt wird, abgedeckt. Auch im vorliegenden Fall und wie in einer Schnittdarstellung in Fig. 6 zu entnehmen, dient eine Membran 44 als Dichtung, die den Raum zwischen der LED und der Vorsatzoptik staub- und wasserdicht abschließt. Diese Membran 44 besitzt eine äußere Rippe 38, die in eine entsprechende Nut des Lampenkopfes eingreift.

Am gegenüberliegenden Ende besitzt die Membran 44 eine ringförmige Rippe 39, welche in einer entsprechenden Nut des Halters 53 fixiert ist.

Die Membran 44 ist als„Rotationsbalg“ ausgebildet, bei der jedoch auf spitzwinklige Scheitellinien wie bei Rotationsfaltenbälgen bekannt, verzichtet worden ist, um einen überhöhten Verschleiß zu vermeiden. Um den Rückstellmoment der Membran 44 nach entsprechender Drehung entgegenzuwirken, wird zusätzlich ein O-Ring 52 verwendet. Der Schlitten 51 wird mittels Rasthaken im Lampenkopf befestigt, so dass dieser Schlitten den gesamten Lampenkopf im Führungsteil, das vorzugsweise drei Führungsnuten zur Führung des Schlittens besitzt, bewegen kann.

Claims

Ansprüche

1. Taschenlampe mit einem Gehäuse (10), in dem mindestens eine auf einem Trägerkörper befestigte LED (1 1 ) und eine Vorsatzoptik (13) angeordnet sind, die zur Fokussierung des abgestrahlten Lichtkegels relativ zueinander verschiebbar sind,

dadurch gekennzeichnet, dass

eine aus einer Membran (14, 44) bestehende Dichtung den Raum (23) zwischen der LED (1 1 , 41 ) und der Vorsatzoptik (13, 43) staub- und wasserdicht abschließt.

2. Taschenlampe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die

Dichtung (14, 44) aus einem elastischen Werkstoff, vorzugsweise

Silikonkautschuk oder Naturkautschuk besteht.

3. Taschenlampe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die

Dichtung (14), vorzugsweise der Silikonkautschuk eine Dicke von 0,5 mm bis 0,7 mm besitzt.

4. Taschenlampe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (14, 44) am oberen Rand einen Kragen (21 ) oder eine Rippe (38) aufweist, der zwischen der Vorsatzoptik (13) und dem Gehäuse, vorzugsweise in einer an der Gehäuseinnenwand eingearbeiteten Nut (21 ) eingeklemmt wird und/oder dass entweder der untere Rand der

Dichtung (14) mit einem Ringkörper verbunden ist, in dessen der

Dichtungsinnenseite zugewandten Fläche eine Nut (20) eingelassen ist, die mit einer hakenförmigen Nase (19) des T rägerkörpers (18) eine

formschlüssige Verbindung bildet oder dass die Dichtung (44) am

Innenmantel im unteren Bereich eine ringförmige Rippe (39) aufweist, die in eine Nut des Trägerkörpers (53) eingreift.

5. Taschenlampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der

Kragen (21 ), die Dichtung (14) und der Ringkörper ein einstückiges Teil bilden.

6. Taschenlampe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper mehrteilig aufgebaut ist und folgende Teile aufweist: Eine die LED tragende Platine mit Spannungsanschlüssen,

zwei Klemmelemente zur Fixierung der Platine an Stiften, die zur

Spannungsversorgung dienen und aus

einer drehgesichert im Lampengehäuse fixierten Basisplatte herausragen, einen Halter mit Bohrungen zur Durchführung der Stifte und

einen vorderen Abdeckkörper, der eine vordere Durchbrechung für die LED sowie nach hinten ragende Rasthaken aufweist, die in korrespondierende Ausnehmungen des Halters eingreifen, vorzugsweise unter Bildung einer Rastverbindung.

7. Taschenlampe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper, an seinem Außenmantel mindestens zwei

vorstehende, vorzugsweise rundumlaufende Rippen (30, 31 ) besitzt, die lösbar in Nuten (32, 33, 34, 35, 36) am Gehäuseinnenmantel eingreifen.

8. Taschenlampe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere ringsumlaufende voneinander beabstandete Nuten (32, 33, 34, 35, 36) am Gehäuseinnenmantel vorgesehen sind, die als Rastprofile für die Rippen (30, 31 ) am Trägeraußenmantel zur Festlegung unterschiedlicher längsaxialer Positionen des LED-Trägers (18) in Bezug auf die Vorsatzoptik (13) dienen.

9. Taschenlampe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsatzoptik in einem längsverschiebbaren Lampenkopf angeordnet und befestigt ist, wohingegen der Trägerkörper der LED ortsfest im

Lampengehäuse angeordnet ist.

10. Taschenlampe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lampenkopf mit der Vorsatzoptik fest verbunden ist und dass der Lampenkopf mittels einer wendelförmigen Führung gegenüber dem

Lampengehäuse durch relative Drehung längsverschiebbar ist, wobei vorzugsweise zur Vermeidung von Rückstellkräften, die durch die leichte Verdrillung der Dichtung entstehen können, eine O-Ring-Dichtung

vorgesehen ist.