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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Taschenlampen bzw.
Stablampen und insbesondere in der Hand getragene, portable, batteriebetriebene
Taschenlampen bzw. Stablampen.
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Taschenlampen
umfassen im Allgemeinen eine Batteriekammer mit einer Endkappe zur
Aufnahme einer oder mehrerer Batterien, eine elektrisch mit der
einen oder den mehreren Batterien verbundene Glühbirne, sowie einen Reflektor
zum Reflektieren des Lichts von der Glühbirne in eine bestimmte Richtung.
Die elektrische Verbindung zwischen den Batterien und der Glühbirne umfaßt gewöhnlich einen Schaltmechanismus
um wahlweise elektrische Energie von den Batterien an die Glühbirne zu
liefern, wodurch ein Ein- und Ausschalten der Taschenlampe ermöglicht wird.
Die Hauptfunktion von Taschenlampen besteht darin, eine komfortable
tragbare lagerfähige
Lichtquelle bereitzustellen, die geeignet ist, Licht in eine bestimmte
Richtung auszusenden.
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Einige
Taschenlampen sind geeignet, Licht, das von der Taschenlampe ausgesendet
wird, zu fokusieren oder zu defokusieren, indem die Glühbirne innerhalb
des Reflektors entlang der optischen Achse des Reflektors beweglich
angeordnet ist. Der Reflektor ist typischerweise ein parabolisch
geformter Reflektor, da solch ein Reflektor, wenn die Glühbirne im
Brennpunkt des parabolischen Reflektors positioniert ist, einen
theoretischen Lichtfokus bereitstellt. Diesbezüglich werden Lichtstrahlen,
die von einer im Brennpunkt des parabolischen Reflektors positionierten
Glühbirne
ausgesendet werden, parallel zur optischen Achse des Parabolreflektors
reflektiert. In 1A ist die Lichtstrahlaufweitung
eines parabolischen Reflektors mit einer im Brennpunkt des Parabolreflektors
angeordneten Glühbirne
gezeigt. Im Gegensatz dazu zeigt 1B den
Fall einer Glühbirne,
die aus dem Brennpunkt des Parabolreflektors herausbewegt wurde.
In diesem Fall divergieren (d.h. defokusieren) die von dem Parabolre flektor
reflektierten Lichtstrahlen, wodurch ein deutlicher Bereich verminderter
Lichtintensität
um das Zentrum der reflektierten Lichtstrahlen ausgebildet wird
und wodurch die gesammelte Lichtmenge der Glühbirne vermindert wird.
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Die
elektrische Energie zum Betrieb einer Taschenlampe wird gewöhnlich von
einer in der Batteriekammer der Taschenlampe gehaltenen Batterie, oder
von zwei oder mehreren in Reihe angeordneter Batterien bereitgestellt.
Wenn die Ladung der Batterie erschöpft ist, wird ein Benutzer
die Batterie typischerweise durch Entfernung der Endkappe ersetzen,
wobei er die alten Batterien aus der Batteriekammer entfernt, neue
Batterien in die Batteriekammer einsetzt und die Endkappe wieder
aufsetzt. Wenn allerdings mehrere Batterien in einer Taschenlampe
ersetzt werden, so besteht die Möglichkeit, daß ein Benutzer
die Batterien unsauber positioniert, so daß diese nicht in einer Reihenanordnung
angeordnet sind. Beispielsweise kann ein Benutzer die neuen Batterien
falsch ausrichten, so daß die
positiven Pole der Batterien einander gegenüberliegen, oder er kann die
alten Batterien mit den neuen Batterien vermischen und eine neue
Batterie fälschlich
mit einer alten Batterie ausrichten. Ein falsches Einsetzen der
Batterien kann für
den Benutzer der Taschenlampe unerwünschte Konsequenzen mit sich
bringen, z.B. eine dem Benutzer physische Verletzungen zufügende Explosion.
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Zudem
emittieren Batterien oft natürlicher Weise
Wasserstoffgas. So besteht, wenn Batterien in der Batteriekammer
der Taschenlampe aufbewahrt sind, die Möglichkeit, daß das von
den Batterien emittierte Wasserstoffgas in der Taschenlampe gefangen wird.
Unter solchen Umständen
wird eine defekte Batterie große
Mengen von Wasserstoffgas emittieren. Folglich kann sich Wasserstoffgas
innerhalb der Taschenlampe ansammeln, wodurch die Wahrscheinlichkeit
unerwünschter
Folgen für
den Benutzer der Taschenlampe erhöht wird, beispielsweise eine
physische Verletzungen hervorrufende Explosion.
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Schließlich müssen Teile
der Taschenlampe von Zeit zu Zeit ersetzt werden. Beispielsweise
ist die Glühbirne
einer Taschenlampe zu ersetzen, wenn der Glühfaden der Glühbirne durchbrennt,
was oft dann festgestellt wird, wenn die Taschenlampe gerade benötigt wird
(z.B. wenn gerade keine anderen Lichtquellen zur Verfügung stehen,
wie bei nachts auftretenden Stromausfällen oder bei Dunkelheit beim
Campen im Freien). Taschenlampen umfassen gewöhnlich eine Ersatzglühbirne,
die im Inneren der Endkappe positioniert ist. Das Ersetzen einer
ausgebrannten Glühbirne
durch eine an der Endkappe positionierten Birne ist schwierig, insbesondere
wenn wenig oder kein Licht vorhanden ist. Beispielsweise würde bei
einem Stromausfall das Ersetzen der Glühbirne in einer typischen Taschenlampe
von dem Benutzer verlangen, daß dieser
die Endkappe entfernt, die kleine Ersatzglühbirne auf der Endkappe lokalisiert
und ergreift ohne daß dabei
die Batterien aus der Taschenlampe herausfallen, daß er die
Endkappe wieder aufsetzt, daß er
die Kopfanordnung entfernt, die ausgebrannte Glühbirne ersetzt und die Kopfanordnung
wieder aufsetzt, wobei all dies in Dunkelheit geschehen muß.
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Die
US-A-5345370 offenbart eine multifunktionale rotierende Schaltanordnung.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte
Taschenlampe bereitzustellen mit verbesserten Schalt- und Fokusierfähigkeiten.
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Demgemäß besteht
die Erfindung in einer Taschenlampe, die aufweist: eine Kammereinrichtung
zur Aufnahme von wenigstens einer Batterie;
eine Lampe;
eine
elektrische Verbindungseinrichtung zum Halten der Lampe und zum
wahlweisen elektrischen Verbinden der Lampe mit der wenigstens einen
Batterie, die von der Kammereinrichtung aufgenommen ist;
ein
Kopfstück,
das an der Kammereinrichtung befestigt ist und ausschließlich radial
drehbar bezüglich der
Kammereinrichtung ist;
einen Reflektor zum Reflektieren des
Lichts von der Lampe; und
eine Einfassung, die an dem Kopfstück befestigt
ist,
wobei die Einfassung drehbar bezüglich des Kopfstückes ist,
um den Reflektor axial bezüglich
der Kammer zu bewegen; und
wobei das Kopfstück drehbar ist, um zu bewirken, daß die elektrische
Verbindungseinrichtung wahlweise die Lampe und die wenigstens eine
Batterie elektrisch zu verbindet, die von der Kammereinrichtung aufgenommen
ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einfassung bezüglich des
Kopfstücks
ausschließlich
radial drehbar ist.
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Gemäß eines
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung wird eine verbesserte Taschenlampe bereitgestellt
mit einer Endkappe, einer Kammer, einer Kopfanordnung, sowie einer
Lampenhalterungsanordnung. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
umfaßt
die Kopfanordnung einen elliptischen Reflektor, um die von der Taschenlampe
reflektierte Lichtmenge zu erhöhen,
wenn eine Lichtquelle innerhalb des elliptischen Reflektors positioniert
ist. Vorzugsweise weist der elliptische Reflektor einen Exzentrizitätswert von
weniger als ungefähr .80
auf und nicht mehr als ungefähr
.99. Vorzugsweise hat der elliptische Reflektor einen Scheitelkrümmungswert
von nicht weniger als ungefähr
2.0 und nicht mehr als ungefähr
5.2. In einer Anordnung weist der elliptische Reflektor einen Exzentrizitätswert von ungefähr .96 auf
und eine Scheitelkrümmung
von ungefähr
3.1.
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Gemäß eines
anderen Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung wird eine Taschenlampe mit einem elliptischen
Reflektor mit entweder einer negativen oder konkaven Linse, oder
mit einer flachen oder planaren Linse zusammengepaßt. Diesbezüglich sind
die fokusierenden und lichtsammelnden Eigenschaften der Taschenlampe
optimiert, wenn der elliptische Reflektor der Taschenlampe mit einer
negativen oder flachen Linse zusammengepaßt ist. Vorzugsweise wird der
elliptische Reflektor der Taschenlampe mit einer Linse zusammengepaßt, die
eine effektive Brennweite von nicht mehr als ungefähr –6.4 cm
(–2.5'') zusammengepaßt. In einer Anordnung wird
ein elliptischer Reflektor mit einem Exzentrizitätswert von ungefähr .96 und
einer Scheitelkrümmung
von ungefähr
3.1 mit einer Linse zusammengepaßt, die eine effektive Brennweite
von ungefähr
0 cm (0'') aufweist.
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Gemäß eines
anderen Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung umfaßt
die Kopfanordnung einen hyperbolischen Reflektor, um die von der Taschenlampe
reflektierte Lichtmenge zu erhöhen wenn
eine Lichtquelle im Reflektor positioniert ist. Vorzugsweise hat
der hyperbolische Reflektor einen Exzentrizitätswert von nicht weniger als
ungefähr 1.01
und nicht mehr als ungefähr
1.25. Vorzugsweise hat der hyperbolische Reflektor einen Scheitelkrümmungswert
von nicht weniger als ungefähr
2.0 und nicht mehr als ungefähr
7.0. In einer Anordnung hat der hyperbolische Reflektor einen Exzentrizitätswert von
ungefähr
1.04 und einen Scheitelkrümmungswert
von ungefähr
3.3.
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Gemäß eines
anderen Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung wird eine Taschenlampe mit einem hyperbolischen
Reflektor mit entweder einer positiven oder konvexen Linse zusammengepaßt, oder
mit einer flachen oder Planaren Linse. Diesbezüglich sind die fokusierenden
und lichtsammelnden Eigenschaften der Taschenlampe erhöht wenn
der hyperbolische Reflektor der Taschenlampe mit einer positiven
oder flachen Linse zusammengepaßt
wird. Vorzugsweise wird der hyperbolische Reflektor mit einer Linse
mit einer effektiven Brennweite von nicht weniger als ungefähr 6.4 cm
(2.5'') zusammengepaßt. In einer
Anordnung wird ein hyperbolischer Reflektor mit einem Exzentrizitätswert von
ungefähr
1.04 und einer Scheitelkrümmung
von ungefähr
3.3 mit einer Linse mit einer effektiven Brennweite von ungefähr 0 cm
(0'') zusammengepaßt.
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Gemäß eines
anderen Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung umfaßt
die Taschenlampe Elektrodenverbindungen, die die Wahrscheinlichkeit
wesentlich reduzieren, daß elektrische
Energie von Batterien geleitet wird, die falsch in der Taschenlampe
ausgerichtet sind. Diesbezüglich
umfaßt
die Elektrodenverbindung, die ausgelegt ist um den negativen Pol
der Batterie zu kontaktieren, einen nicht leitenden Bereich im Zentrum
der Elektrodenverbindung und einen leitenden Bereich im Außenbereich der
Elektrodenverbindung. Wird eine Batterie mit dem positiven Pol gegenüberliegend
der Elektrodenverbindung in die Taschenlampe eingesetzt, so wird so
der positive Pol nur den nicht-leitenden Bereich kontaktieren, nicht
aber den leitenden Bereich der Elektrodenverbindung. Zudem umfaßt die für den Kontakt
mit dem positiven Pol der Batterie ausgelegte Elektrodenverbindung
eine leitende Feder mit einer nicht leitenden Beschichtung. Wird
eine Batterie mit dem negativen Pol gegenüberliegend der Elektrodenverbindung
in die Taschenlampe eingesetzt, so wird so der negative Pol nur
den nicht-leitenden beschichteten Bereich kontaktieren.
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In
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung umfaßt
die Lampenhalterungsanordnung eine Lampenfassung mit einer Lampenführung, die
eine Führung
für den
Einbau der Glühbirne
in die Lampenfassung bietet und auch eine sichere Position der Glühbirne bietet.
Gemäß eines
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung vereinfacht die Führung das Austauschen von Lampen
unter unerwünschten
Lichtbedingungen und schützt
die Lampe vor Aufprallschock, wenn die Taschenlampe erschüttert wird.
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Gemäß eines
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung umfaßt
die Taschenlampe eine Lampenhalterungsanordnung, die eine Aussparung zur
Aufnahme und Halterung einer Ersatzlampe umfaßt. So ist durch einfaches
Entfernen der Kopfanordnung von der Kammer die Ersatzlampe leicht
zugänglich,
und zum Auswechseln der Glühbirne
ist es lediglich erforderlich, die Glühbirne aus der Lampenfassung
zu entfernen, die Ersatzlampe herauszunehmen und die Ersatzlampe
in die Lampenfassung einzusetzen. Vorzugsweise umfaßt die Lampenhalterungsanordnung
ferner eine Fluoreszenzbeschichtung oder einen Fluoreszenzzusatz,
der Licht in einer sonst dunklen Umge bung emittiert, wodurch ein
Austausch der Glühbirne
unter unerwünschten
Lichtbedingungen vereinfacht wird.
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In
einem anderen Ausführungsbeispiel
umfaßt
die Taschenlampe eine Kammer zur Aufnahme einer oder mehrerer Batterien,
eine Lampe, elektrische Verbindungen zum Halten der Lampe und zum wahlweisen
elektrischen Verbinden der Lampe mit einer oder mehrerer Batterien,
sowie eine Kopfanordnung, die an der Kammer befestigt ist und bezüglich der
Kammer drehbar ist, um zu bewirken, daß die elektrische Verbindung
wahlweise die Lampe und eine oder mehrere in der Kammer aufgenommene Batterien
elektrisch koppelt. Diesbezüglich
bewegt sich die Lampenhalterungsanordnung im Inneren der Kammer,
wenn die Taschenlampe aus- oder eingeschaltet wird. Die Lampenhalterungsanordnung
umfaßt
eine Lampenhalterung, eine leitende Feder, eine Schalterplatte,
einen Arretierhebel, eine Arretierkugel, einen Schaltkontakt, einen
Federkontakt, eine Kontaktleiste, sowie eine Leistenhalterung. Beim
Zusammenbau ist die Lampenhalterungsanordnung axial festgestellt
und relativ zur Kammer drehbar. Der Kopfbereich der Taschenlampe
wird an die Kammer montiert, indem die zusammengebaute Kopfanordnung
so an der Kammer befestigt wird, daß die Lampe innerhalb der ersten
zentralen Öffnung
des Reflektors positioniert ist. Im Ergebnis ist die Kopfanordnung
entfernbar an der Kammer befestigt. Wenn die Kopfanordnung vollständig sitzt,
dann greift sie in die Schalterplatte ein und die Drehung der Kopfanordnung
bewirkt eine Drehung der Lampenhalterungsanordnung. Die Lampenhalterungsanordnung
ist drehbar um drei Arretierungen. Die erste tritt auf, wenn die Kopfanordnung
entfernt ist oder an der Kammer befestigt ist. Die zweite tritt
ein, wenn die Kopfanordnung in der "Aus"-Position
ist. Die dritte tritt auf, wenn die Kopfanordnung in der "Ein"-Position ist. Die
Arretierungen werden dadurch bewirkt, daß die Arretierungskugel in
einer von drei Ausnehmungen positioniert ist, die durch den äußeren Rand
der Kammer gebildet werden. Daraus resultiert, daß die Taschenlampe
zwischen den "Ein"- und "Aus"-Arretierpositionen beweglich ist mittels
radialer Bewegungen der Kopfanordnung. In der "Aus"-Position
kontaktiert der Schalterkontakt die Kontaktleiste nicht. Der Schalterkontakt
kontaktiert die Kontaktleiste in der "Aus"-Position.
Di "Ein"-Arretierung tritt
auf, wenn die Arretierungskugel in eine zweite Ausnehmung auf dem äußeren Rand
der Kammer rollt. Es sei bemerkt, daß der Arretiermechanismus physikalisch
von dem Schaltmechanismus getrennt ist.
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In
einem anderen Ausführungsbeispiel
der Taschenlampe wird die Ersatzlampe durch die Lampenhalterungsanordnung
sicher gehalten, bis der Benutzer der Taschenlampe die Lampenhalterungsanordnung
dreht, um eine Ersatzlampenöffnung
mit der Ersatzlampe auszurichten.
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In
den Zeichnungen:
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zeigt 1A eine
Lichtstrahlaufweitung eines parabolischen Reflektors mit einer im
Brennpunkt des Reflektors positionierten Lichtquelle.
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zeigt 1B eine
Lichtstrahlaufweitung eines parabolischen Reflektors mit einer defokusierten Lichtquelle,
die sich in 1/3 der Entfernung zwischen dem Brennpunkt und dem Scheitelpunkt
der Reflektorkrümmung
befindet.
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ist 2 eine
perspektivische Ansicht einer Taschenlampe gemäß der vorliegenden Erfindung.
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ist 3 eine
perspektivische Explosionsdarstellung, die den Aufbau der Taschenlampe
aus 2 zeigt.
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ist 4 eine
Explosionsseitenansicht der Endkappe, der Kammer, der Lampenhalterungsanordnung
und der Kopfanordnung.
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ist 5 eine
Querschnittsansicht der Taschenlampe entlang des Zentrums der Taschenlampe
aus 2, entlang der durch 2-2 gekennzeichneten Ebene.
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ist 6A eine
perspektivische Explosionsdarstellung des Inneren der Endkappe.
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ist 6B eine
Querschnittsansicht der Endkappe entlang der durch 2-2 gekennzeichneten
Ebene.
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ist 7A eine
perspektivische Explosionsansicht der Kopfanordnung.
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ist 7B eine
Teilquerschnittsansicht der Kopfanordnung aus 7a entlang
der durch 7-7 gekennzeichneten Ebene.
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ist 8A eine
Explosionsdarstellung der Lampenhalterungsanordnung.
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ist 8B ein
Teilquerschnitt der Lampenhalterungsanordnung aus 8A entlang
der durch 8-8 gekennzeichneten Ebene.
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sind
die 9A und 9B Querschnittsansichten
der Taschenlampe aus 2 entlang der durch 2-2 gekennzeichneten
Ebene, die ausgerichtete bzw. fehlausgerichtete Batterien zeigt.
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ist 10 eine
perspektivische Ansicht der innerhalb der Kammer positionierten
Lampenhalterungsanordnung.
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ist 11 ein
Teilquerschnitt des Kopfteils der Taschenlampe aus 2 entlang
der durch 2-2 gekennzeichneten Ebene, der die Taschenlampe in der "Aus"-Position zeigt.
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ist 12 ein
Teilquerschnitt des Kopfbereichs der Taschenlampe aus 2 entlang
der durch 2-2 gekennzeichneten Ebene, der die Taschenlampe in der "Ein"-Position zeigt.
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zeigen
die 13A und 13B das
Ergebnis von Simulationen verschiedener Exzentrizitätswerte.
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zeigt
die 14A die Lampe bevor sie in die Lampenfassung
eingesetzt wird.
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zeigt 14B die in die Lampenfassung eingesetzte Lampe.
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zeigt 14C eine Ersatzlampe, die aus der Aussparung entfernt
wurde, welche die Ersatzlampe aufnimmt.
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ist 15A eine Vorderansicht der Lampenhalterungsanordnung,
wenn die Kopfanordnung von der Kammer entfernt ist.
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ist 158 eine Vorderansicht der Lampenhalterungsanordnung,
wenn die Kopfanordnung an der Kammer befestigt ist.
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ist 16 eine
perspektivische Explosionsdarstellung, die den Aufbau der Taschenlampe
aus 2 mit der alternativen Lampenhalterungsanordnung
zeigt.
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ist 17 eine
Seitenexplosionsdarstellung der Endkappe, der Kammer, der alternativen
Lampenhalterungsanordnung und der Kopfanordnung.
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ist 18 eine
Querschnittsansicht der Taschenlampe mit der alternativen Lampenhalterungsanordnung
durch das Zentrum der Taschenlampe aus 2 entlang
der durch 2-2 gekennzeichneten Ebene.
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ist 19 ein
Teilquerschnitt der Kopfanordnung aus 7A entlang
der durch 7-7 gekennzeichneten Ebene, der eine anders gestaltete
Führung zeigt,
um die alternative Lampenhalterungsanordnung aufzunehmen.
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ist 20 eine
Explosionsansicht der alternativen Lampenhalterungsanordnung.
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ist 21 ein
Teilquerschnitt der Lampenhalterungsanordnung aus 20 entlang
der durch 20-20 gekennzeichneten Ebene.
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ist 22A eine perspektivische Ansicht der in der Kammer
positionierten alternativen Lampenhalterungsanordnung, wobei neben
der Lampenhalterungsanordnung noch der Arretierungshebel und die
Schalterplatte gezeigt sind.
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ist 22B eine perspektivische Ansicht der vollständig in
die Kammer eingesetzten alternativen Lampenhalterungsanordnung.
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22C ist eine Seitenansicht der perspektivischen
Ansicht aus 22A.
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ist 23 eine
Vorderansicht der alternativen Lampenhalterungsanordnung (ohne die
Schalterplatte) am zweiten Ende der Kammer, wobei die Position der
alternativen Lampenhalterungsanordnung gezeigt ist, in der die Kopfanordnung
dazu in der Lage ist, an dem zweiten Ende der Kammer befestigt oder
von ihm entfernt zu werden.
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ist 24 eine
Vorderansicht der alternativen Lampenhalterungsanordnung (ohne die
Schalterplatte) am zweiten Ende der Kammer, wobei die Positionen
der alternativen Lampenhalterungsanordnung gezeigt ist, in der die
Taschenlampe sich in der "Aus"-Position befindet.
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ist 25 eine
Vorderansicht der alternativen Lampenhalterungsanordnung (ohne die
Schalterplatte) am zweiten Ende der Kammer, wobei die Position der
alternativen Lampenhalterungsanordnung gezeigt ist, in der sich
die Taschenlampe in der "Ein"-Position befindet.
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ist 26 eine
Vorderansicht der alternativen Lampenhalterungsanordnung (ohne die
Schalterplatte) am zweiten Ende der Kammer, wobei die Position der
alternativen Lampenhalterungsanordnung gezeigt ist, in der die Ersatzlampe
freigelegt ist.
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ist 27 eine
perspektivische Ansicht der alternativen Lampenhalterungsanordnung,
die innerhalb der Kammer positioniert ist, wobei neben der Lampenhalterungsanordnung
auch der Arretierungshebel und die Schalterplatte gezeigt sind.
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Bezugnehmend
auf die 2 bis 5 wird eine
Taschenlampe 10 gemäß eines
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung gezeigt mit einer Kammer 20,
einer Endkappe 30, einer Kopfanordnung 40 und
einer Lampenhalterungsanordnung 50. Die Kammer 20 umfaßt einen
Innenbereich zum Halten von zwei Batterien 60, 62 in
einer Reihenanordnung, Öffnungen
an einem ersten Ende 210 und einem zweiten Ende 220,
einen ersten an dem ersten Ende 210 positionierten O-Ring 230,
sowie einen zweiten an dem zweiten Ende 220 positionierten O-Ring 240.
Bezugnehmend auf die 6A und 6B umfaßt die Endkappe 30 einen
gebogenen Stativbereich 310, um das Stehen der Taschenlampe 10 auf
einer flachen Oberfläche
zu erleichtern, ein Innengewinde 320, sowie eine leitende
Scheibe 330. Zusätlich
bezugnehmend auf die 7A und 7B umfaßt die Kopfanordnung 40 ein
Kopfteil 410, einen ersten O-Ring 420, eine Einfassung 430,
einen Reflektor 440, einen zweiten O-Ring 450,
sowie eine Linse 460. Das Kopfteil 410 umfaßt ein erstes
Ende 411, eine in dem Kopfteil 410 am ersten Ende 411 befindliche
ringförmige
Zunge 412, Führungen 413,
ein zweites Ende 414, sowie innerhalb des Kopfbereichs 410 am
zweiten Ende 414 positionierte Vorsprünge 415. Der Reflektor 440 umfaßt eine
spiegelnde Oberfläche
auf der Innenseite des Reflektors 440, eine erste zentrale Öffnung 442,
eine im wesentlichen der ersten zentralen Öffnung 442 gegenüberliegende zweite
zentrale Öffnung 444,
Flügel 446 und
ein Außengewinde 448.
Vorzugsweise besteht der Reflektor 440 aus einem beständigen Kunststoff
wie beispielsweise dem von General Electric Company unter dem Namen/der
Marke ULTEM angebotenen. Die Einfassung 430 umfaßt ein erstes
Ende 431, Innengewinde 432 am ersten Ende 431,
die in die Außengewinde 448 des
Reflektors 440 eingreifen, eine ringförmige Aussparungszunge 433 am
ersten Ende 431, ein zweites Ende 434, sowie eine
ringförmige Zunge 435 am
zweiten Ende 434. Die Linse 460 befindet sich
am Umfang des ersten Endes 431 der Einfassung 430.
Das Äußere der
Taschenlampe 10 besteht aus einem Metall oder einem beständigen Kunststoff.
Beispielsweise kann das Äußere der
Taschenlampe 10 aus einem Polycarbonat, oder Acrylnitril-Butadien-Styrol,
oder dem von General Electric Company unter dem Namen/der Marke
CYCOLOY angebotenen Polycarbonat bestehen.
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Die
in 5 gezeigte Kammer 20, welche die zwei
Batterien 60, 62 hält, ist am ersten Ende 210 durch
die Endkappe 30 verschlossen und am zweiten Ende 220 durch
die Kopfanordnung 40. Bezugnehmend auf die 4–8 ist die Endkappe 30 am ersten Ende 210 abnehmbar
an der Kammer 20 befestigt, um den Innenbereich der Kammer 20 wahlweise
freizulegen, so daß die
Batterien 60, 62 eingesetzt oder entfernt werden
können.
Hierfür
umfaßt
die Kammer 20 ein Gewinde 250 auf der äußeren Fläche des
ersten Endes 210 der Kammer 20 zum zusammenwirken
mit den Innengewinden 320 auf der Endkappe 30.
Wenn die Endkappe 30 mit der Kammer 20 verschraubt
ist, dann bewirkt der erste O-Ring 230 einen bündigen Zusammenhalt.
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Die
Lampenhalterungsanordnung 50 umfaßt zwei Ausführungsbeispiele.
In beiden Ausführungsbeispielen
befindet sich die Lampenhalterungsanordnung 50 am zweiten
Ende 220 der Kammer 20. Im ersten Ausführungsbeispiel
bewegt sich die Lampenhalterungsanordnung 50 nicht in dem
zweiten Ende 220 der Kammer 20, wenn die Taschenlampe 10 "Aus"- oder "Ein"-geschaltet wird. In dieser Hinsicht und
unter Bezugnahme auf die 8A und 8B umfaßt die Lampenhalterungsanordnung 50 eine Lampenhalterung 510,
eine leitende Feder 520, einen Schalthebel 530,
einen zweiten Hebel 540, eine Schaltfeder 550,
einen Schaltkontakt 560, eine zweite Feder 570,
eine Federhalterung 580, eine Kontaktleiste 590 und
eine Leistenhalterung 592. Die Federhalterung 580 umfaßt eine
Federzunge 582, eine erste Zunge 584, eine zweite
Zunge 586 sowie einen leitenden Kontakt 588. Vorzugsweise
umfaßt
die Federhalterung 580 eine Aussparung 589, in
die ein Wasserstoffkatalysator plaziert werden kann, um von den Batterien 60, 62 emittiertes
Wasserstoffgas zu absorbieren. Wie in 10 gezeigt
erstreckt sich die Lampenhalterungsanordnung 50, wenn sie
in die Kammer 20 eingesetzt ist, nicht über das zweite Ende 220 der
Kammer 20 hinaus. Bezugnehmend auf die 3, 4, 8A, 8B und 10 wird
die Lampenhalterungsanordnung 50 an der Kammer 20 montiert,
indem erst die leitende Feder 520 an der Federhalterung 580 befestigt
wird. Die Federhalterung 580 umfaßt eine Federzunge 582,
die in einen Bereich der leitenden Feder 520 eingreift
und diesen befestigt. Als nächstes
werden die Federhalterung 580 und die leitende Feder 520 an
dem zweiten Ende 220 der Kammer 20 befestigt.
Hierfür
umfaßt
die Federhalterung 580 eine erste Zunge 584 und
eine zweite Zunge 586, um in das zweite Ende 220 der Kammer 20 einzugreifen.
Die Kammer 20 umfaßt eine
Endführung 260,
und die Endführung 260 umfaßt eine
erste Aussparungszunge 262 zum Eingreifen in die erste
Zunge 584, sowie eine zweite Aussparungszunge 283 zum
Eingreifen in den zweiten Streifen 586. Bezugnehmend auf 10 wird
die Befestigung der Federhalterung 580 und der leitenden Feder 520 an
das zweite Ende 220 bewirkt, indem die Federhalterung 580 und
die befestigte Feder 520 in das erste Ende 210 der
Kammer 20 eingesetzt werden und die Federhalte rung 580 in
Richtung des zweiten Endes 220 der Kammer 20 bewegt
wird bis die erste Aussparungszunge 262 in die erste Zunge 584 eingreift
und die zweite Aussparungszunge 263 in die zweite Zunge 586 eingreift.
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Als
nächstes
wird die Lampenhalterung 510 in das zweite Ende 220 der
Kammer 20 eingesetzt, wobei der Schalthebel 530 und
der zweite Hebel 540 in die Lampenhalterung 510 montiert
sind. Die Lampenhalterung 510 umfaßt Zungen 511, einen Schaltspalt 512 und
einen zweiten Schlitz 513. Der Schalthebel 530 umfaßt Zungen 532 und
Ausnehmungen 534, und der zweite Hebel 540 umfaßt Zungen 542 und
Ausnehmungen 544. Die Ausnehmungen 534 des Schalthebels 530 passen
in den Schaltspalt 512, so daß es dem Schalthebel 530 ermöglicht wird,
entlang des Schaltschlitzes 512 zu gleiten. Die Ausnehmungen 544 des
zweiten Hebels 540 passen in den zweiten Schlitz 513,
so daß es dem
zweiten Hebel 540 ermöglicht
wird, entlang des zweiten Schlitzes 513 zu gleiten. Bezugnehmend
auf die 3, 5, 8A, 8B und 10 wird als
nächstes
die Lampenhalterung 510 teilweise in das zweite Ende 220 der
Kammer 20 eingesetzt, indem der Schaltschlitz 512 mit
der ersten schlitzartigen Öffnung 264 der
Endführung 260 ausgerichtet wird,
sowie der zweite Schlitz 513 mit der zweiten schlitzartigen Öffnung 266 der
Endführung 260.
Sobald sie teilweise eingesetzt sind, werden der Schalthebel 530 und
der zweite Hebel 540 auf der Lampenhalterung 510 federbelastet,
indem die Schaltfeder 550 und die zweite Feder 570 eingesetzt
werden und die Ausnehmungen 534 des Schalthebels 530 mit dem
Schaltschlitz 512 ausgerichtet und in Eingriff gebracht
werden, und indem die Ausnehmungen 544 des zweiten Hebels 540 mit
dem zweiten Schlitz 513 ausgerichtet und in Eingriff gebracht
werden. Bei niedergedrücktem
Schalthebel 540 und zweitem Hebel 550 sitzt die
Lampenhalterung 510 vollständig im zweiten Ende 220 der
Kammer 20. Im Ergebnis greifen, wie in 10 gezeigt,
die Zungen 532 des Schalthebels 530 und die Zungen 542 des
zweiten Hebels 540 an Punkten 514 in die Kammer 20 ein. Wie
in 5 gezeigt, greifen die Zungen 511 der Lampenhalterung 510 in das
Innerer der Kammer 20 ein. Bezugnehmend auf die 3, 8A und 10 greift
der Schaltschlitz 512 in die Aussparungszunge 265 der
Endführung 260 und
der zweite Schlitz 513 greift in die Aussparungszunge 267 der Endführung 260.
Vorzugsweise schnappt die Lampenhalterungsanordnung 510 in
die Kammer 20 ein. Bezugnehmend auf 11 umschließt die Lampenhalterung 510 die
Federzunge 582, wodurch die leitende Feder 520 weiter
an der Federhalterung 580 befestigt wird. Bezugnehmend
auf 11 kontaktiert die Federhalterung 580 nicht
das Innere der Kammer 20. Bezugnehmend auf 10 erstreckt
sich die Lampe 70 vom zweiten Ende 220 der Kammer 20, wenn
die Lampe 70 in der Lampenhalterungsanordnung 50 installiert
ist.
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Bezugnehmend
auf die 7A und 7B wird
die Kopfanordnung montiert, indem erst der Reflektor 440 in
das erste Ende 431 der Einfassung 430 eingesetzt
wird und die Gewinde 448 des Reflektors 440 mit
den Innengewinden 432 der Einfassung 430 verschraubt
werden. Als nächstes
wird der zweite O-Ring 450 in die ringförmige Aussparungszunge 433 eingesetzt
und die Linse 460 wird fest an der Einfassung 430 befestigt,
indem die Linse 460 in die ringförmige Aussparungszunge 433 gepreßt wird. Der
O-Ring 450 ermöglicht
eine sichere Befestigung zwischen der Linse 460 und der
Einfassung 430. Vorzugsweise schnappt die Linse 460 in
die Einfassung 430 ein. Als nächstes wird der erste O-Ring 420 über der
ringförmigen
Zunge 435 am zweiten Ende 434 der Fassung 430 plaziert,
und das zweite Ende 434 der Einfassung 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 der
Fassung 430 vollständig
in das erste Ende 411 des Kopfteils 410 eingesetzt
ist, greift die ringförmige Zunge 434 der
Einfassung 430 in die ringförmige Zunge 412 des
Kopfteils 410 ein, und die Flügel 446 des Reflektors 440 greifen
in die Führungen 413 des Kopfteils 410 ein.
Im Ergebnis wird der Fassung 430 nur eine Drehung bezüglich des
Kopfteils 410 ermöglicht
(d.h. radial), nicht aber eine Bewegung weg vom Kopfteil 410 (d.h.
axial).
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Vorzugsweise
schnappt die Fassung 430 in das Kopfteil 410 ein.
Da die Flügel 446 des
Reflektors 440 in die Führungen 413 des
Kopfteils 410 eingreifen, bewegt sich der Reflektor 440 innerhalb
der Fassung 430 axial, wenn die Fassung 430 radial
bewegt wird.
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Der
Kopfteil der Taschenlampe 410 wird montiert, indem die
zusammengebaute Kopfanordnung 440 an der Kammer 20 befestigt
wird, wobei die Lampenhalterungsanordnung 50 so in die
Kammer 20 montiert ist, daß die Lampe 70 innerhalb
der ersten zentralen Öffnung 442 des
Reflektors 440 positioniert ist. In dieser Hinsicht ist
die Kopfanordnung 40 am zweiten Ende 220 an der
Kammer 20 entfernbar befestigt. Die 10 und 15A zeigen die Lampenhalterungsanordnung 50 montiert
in die Kammer 20, wenn die Kopfanordnung von der Kammer 20 entfernt
ist. Die Kammer 20 umfaßt die Endführung 260, die auf
der äußeren Oberfläche am zweiten Ende 220 der
Kammer 20 gebildet ist. Bezugnehmend auf die 3 und 10 umfaßt die Endführung 260 Pfade 261,
die in die Vorsprünge 415 des Kopfteils 410 eingreifen.
Die Vorsprünge 415 sind
mit den Pfaden 261 ausgerichtet und die Kopfanordnung 40 wird
in der Richtung 287 geführt
bis die Kopfanordnung 40 vollständig auf dem zweiten Ende 220 der
Kammer 20 sitzt. Die Kopfanordnung 40 wird dann
in der Richtung 288 bis zu einer ersten Arretierung gedreht,
die dadurch bewirkt wird, daß der Schalthebel 530 sich
zwischen zwei der Führungen 413 befindet.
Die Taschenlampe 10 ist in dieser Position in der "Aus"-Position. In dieser
Position wird es der Kopfanordnung 40 nur ermöglicht,
bezüglich
der Kammer 20 zu rotieren (d.h. radial), sie kann sich aber
nicht weg von der Kammer 20 bewegen (d.h. axial). Der zweite
O-Ring 240 stellt eine feste Verbindung zwischen der Kopfanordnung 40 und
der Kammer 20 bereit.
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Wenn
sie vollständig
montiert ist und die Batterien 60, 62 sauber ausgerichtet
hält, ist
die Taschenlampe 10 in der Lage, wahlweise die Lampe 70 mit
den Batterien 60, 62 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.
Die Kontaktleiste 590 wird am ersten Ende 210 der
Kammer 20 durch die Leistenhalterung 592 gehalten.
Bezugnehmend auf die 6A und 6B umfaßt die Endkappe 30 einen
nicht-leitenden Bereich 340. Bezugnehmend auf 8 ist die leitende Scheibe 330 am
Punkt 593 mit dem leitenden Streifen 590 verbunden,
wenn die Endkappe an der Kammer 20 befestigt ist. Die leitende
Scheibe 330 verbindet den negativen Kontakt der Batterie 60 mit
der Kontaktleiste 590, wenn die Batterie 60 sauber
in der Kammer 20 ausgerichtet ist, wie in 9A gezeigt
ist. Der nicht-leitende Bereich 340 verhindert eine elektrische
Verbindung, wenn die Batterie 60 in der Kammer 20 falsch
ausgerichtet ist, wie in 9B gezeigt.
Diesbezüglich
kontaktiert aufgrund der Öffnung 332 der
positive Kontakt einer falsch ausgerichteten Batterie 60 nur
den nicht-leitenden Bereich 340, nicht aber die leitende
Scheibe 330, wie in 6A gezeigt.
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Die
Lampenhalterungsanordnung 50 verbindet wahlweise die Lampe 70 elektrisch
mit richtig positionierten Batterien 60, 62 gemäß der radialen
Bewegung der Kopfanordnung 40. In 11 ist
die Taschenlampe 10 in der "Aus"-Position
gezeigt. Bezugnehmend auf die 3, 10 und 12 wird
die Taschenlampe 10 in die "Ein"-Position
bewegt, indem die Kopfanordnung 40 in Richtung 288 gedreht
wird. Die Kopfanordnung der Taschenlampe 10 kann demontiert
werden, indem die Kopfanordnung 40 von der "Aus"-Position in eine
Richtung entgegengesetzt zu 288 rotiert wird und die Kopfanordnung 40 entlang der
Pfade 261 von der Kammer 20 abgelöst wird.
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Bezugnehmend
auf die 8–12, 14A, 14B, 14C und 15 umfaßt die 510 eine
Lampenfassung 515 zum Halten einer Lampe 70 mit
einem ersten Anschluß 72,
einem zweiten Anschluß 74 und
einer Lampenführung 516.
Wenn der Kopfbereich der Taschenlampe 10 montiert ist,
so kontaktiert die Lampenführung 516 nicht
den Reflektor 440. Diesbezüglich wird durch den Stopper 436 verhindert,
daß der
Reflektor 440 die Lampenführung 516 kontaktiert,
wie in 11 gezeigt. Die Lampenführung 516 ist
eine Führung,
die es erleichtert, den ersten An schluß 72 und den zweiten
Anschluß 74 der Lampe 70 mit
der Lampenfassung 515 auszurichten, wenn die Lampe 70 installiert
wird. Die Lampenführung 516 bietet
auch eine sichere Position für
die Lampe 70, indem ein Teil des Außenbereichs der Lampe 70 unterstützt wird,
wenn die Lampe 70 installiert wird. So vereinfacht die
Lampenführung 516 das Austauschen
einer Lampe 70 unter unerwünschten Lichtbedingungen, und
schützt
die Lampe 70 auch vor Aufprallschocks vom Reflektor 440,
wenn die Taschenlampe 10 erschüttert wird. Zusätzlich ist
die Lampenhalterung 510 in der Lage, eine Ersatzlampe 71 aufzunehmen
und zu halten. Hierfür
umfaßt
die Lampenhalterung 510 eine Aussparung 517, die
geeignet ist, die Ersatzlampe 71 aufzunehmen.
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Wie
in 15B gezeigt, wird die Ersatzlampe 71 in
der Aussparung 517 durch die Zunge 532 des Schalthebels 530 abgedeckt,
wenn der Kopfbereich der Taschenlampe 10 montiert ist.
Wie in 15A gezeigt, wird die Ersatzlampe 71 in
der Aussparung 517 durch die Zunge 532 des Schalthebels 530 freigegeben,
wenn die Kopfanordnung 40 von der Kammer 20 entfernt
wird. So ist, wie in den 10, 14A, 14B, 14C, 15A und 15B gezeigt, die Ersatzlampe 71 leicht
zugänglich,
wenn die Kopfanordnung 40 von der Kammer 20 entfernt
wird, wodurch die von der Lampenhalterung 510 gehaltene
Ersatzlampe 71 zugänglich
gemacht wird. Diesbezüglich
ist zum Auswechseln der Lampe 70 lediglich erforderlich,
die Lampe 70 aus der Lampenfassung 515 zu entfernen,
die Ersatzlampe 71 aus der Aussparung 517 zu entnehmen
und die Ersatzlampe 71 in die Lampenfassung 52 einzusetzen. Vorzugsweise
umfaßt
die nicht leitende Lampenhalterung 510 eine phosphoreszierende
Beschichtung oder einen phosphoreszierenden Zusatz, der in Dunkelheit
Licht abstrahlt, wodurch es vereinfacht wird, die Lampe unter unerwünschten
Lichtbedingungen auszutauschen. Bezugnehmend auf die 8A, 8B, 9A und 9B ist
der erste Anschluß 72 elektrisch
mit der Schaltfeder 550 durch den leitenden Kontakt 551 verbunden
und der zweite Anschluß 74 ist
elektrisch mit der Feder 520 durch den leitenden Kontakt 588 verbunden,
wenn die Lampe 70 in der Lampenhalterungsanordnung 50 positioniert
ist. Die leitende Feder 520 umfaßt einen Teil 521 mit
einer nicht leitenden Beschichtung und einen Ausläufer 522.
Wie in 9A gezeigt, kontaktiert der Ausläufer 522 den
positiven Pool der Batterie 62, wenn die Batterie 62 richtig
in der Kammer 20 ausgerichtet ist. Wie in 9B gezeigt
verhindert der Teil 521 mit einer nicht-leitenden Beschichtung
einen elektrischen Kontakt mit einer falsch ausgerichteten Batterie 62.
Diesbezüglich
kontaktiert der negative Pool einer falsch ausgerichteten Batterie 62 nur
einen nicht-leitenden Bereich der leitenden Feder 520, nicht
aber einen leitenden Bereich, wodurch eine elektrische Verbindung
verhindert wird und wodurch die Möglichkeit eines zerstörerischen
Ereignisses aufgrund umgekehrter Polarisierung ausgeräumt wird.
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Bezugnehmend
auf die 5, 8A, 8B, 11 und 12 ist
der Schalthebel 530 zwischen der "Ein"-
und "Aus"-Position beweglich, wenn
der Kopfteil der Taschenlampe 10 montiert ist. Der Schalthebel 530 umfaßt einen
Schaltkontakt 560 mit einem Rand 561. Der Schaltkontakt 560 ist
elektrisch mit der Schaltfeder 550 verbunden. In 11 ist
die Taschenlampe 10 in der "Aus"-Position
gezeigt. In dieser Position ist der Schalthebel 530 vollständig ausgestreckt,
da der Schalthebel 530 zwischen zwei der Führungen 413 innerhalb
des Kopfteils 410 positioniert ist. Daraus folgt, daß der Schalthebel 530 den
Rand 561 nicht am Punkt 594 mit der Kontaktleiste 590 verbindet.
Weiterhin stellt der Schalthebel 520 in vollständig ausgestreckter
Position eine Arretierung bereit, um die Taschenlampe 10 in
der "Aus"-Position zu halten
bis die Taschenlampe 10 in die "Ein"-Position
bewegt wird. In 12 ist die Taschenlampe 10 in
der "Ein"-Position gezeigt.
In dieser Position ist der Schalthebel 530 zusammengepreßt, da der
Schalthebel 530 eine der Führungen 413 innerhalb
des Kopfteils 410 kontaktiert. Daraus folgt, daß der Schalthebel 530 den
Rand 561 mit dem leitenden Streifen 590 am Punkt 594 elektrisch
verbindet. In der "Ein"-Position ist der
zweite Hebel 540 zwischen zwei der Führungen 413 innerhalb
des Kopfteils 410 positioniert. Diesbezüglich wird bei einem Drehen
der Kopfanordnung in der Richtung 288 aus der "Aus"-Position der zweite
Hebel 540 keine der Führungen 413 mehr
kontaktieren, und wird sich vollständig ausstrecken, da der zweite
Hebel 540 zwischen zwei der Führungen 413 innerhalb
des Kopfteils 410 positioniert ist. Der zweite Hebel 540, der
voll ausgefahren wird, stellt eine Arretierung bereit, um die Taschenlampe 10 in
der "Ein"-Position zu halten
bis die Taschenlampe 10 in die "Aus"-Position bewegt
wird. Vorzugsweise ist die Kopfanordnung 40 um 30° zwischen
der "Aus"- und der "Ein"-Position drehbar.
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Die
Bewegung der Lampe 70 innerhalb des Reflektors 440 um
das von der Lampe 70 ausgestrahlt Licht zu fokusieren und
zu defokusieren ist unabhängig
von der radialen Bewegung der Kopfanordnung 40 um die Taschenlampe 10 "Ein" oder "Aus" zu schalten. Bei
der Montage wird, wie in den 11 und 12 gezeigt,
die Lampe 70 im Inneren des Reflektors 440 durch
die erste zentrale Öffnung 442 des
Reflektors 440 positioniert. So bewirkt eine Drehung der
Fassung 430 bezüglich
des Kopfteils 410 eine Bewegung des Reflektors 440 innerhalb
der Fassung 430 axial bezüglich des Kopfteils 410.
Im Ergebnis bewegt sich der Reflektor 440 bezüglich der Lampe 70,
und solch eine Bewegung ermöglicht
eine Fokusierung des von der Lampe 70 ausgestrahlten Lichts
durch Positionierung der Lampe 70 im Brennpunkt des Reflektors 440,
oder eine Defokusierung durch Bewegung der Lampe 70 weg
vom Brennpunkt des Reflektors 40.
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Wie
oben aufgezeigt und unter Bezugnahme auf die 16–27 umfaßt die Lampenhalterungsanordnung 50 ein
zweites Ausführungsbeispiel, nämlich die
Lampenhalterungsanordnung 500, die sich im zweiten Ende 220 der
Kammer 20 bewegt, wenn die Taschenlampe 10 "Aus" oder "Ein" geschaltet wird.
Bezugnehmend auf 20 umfaßt die Lampenhalterungsanordnung
eine Lampenhalterung 610, eine leitende Feder 620,
eine Schaltplatte 630, einen Arretierhebel 640,
eine Arretierkugel 650, einen Schaltkontakt 660,
einen Federkontakt 670, eine Kontaktleiste 690,
sowie eine Leistenhalterung 692. Die Lampen halterungsanordnung 500 wird
an die Kammer 20 montiert, indem erst die leitende Feder 620 an
der Lampenhalterung 610 befestigt wird. Die Lampenhalterung 610 umfaßt eine
Federzunge (nicht gezeigt), die in einen Teil der leitenden Feder 690 eingreift
und diese festhält,
und die leitende Feder 690 in Kontakt mit dem Federkontakt 670 hält, wie
in 21 gezeigt. Als nächstes werden die Lampenhalterung 10 und
die befestigte leitende Feder am zweiten Ende 220 der Kammer 20 positioniert.
Bezugnehmend auf 18 umfaßt die Lampenhalterung 610 eine
Zunge 612 zum Kontaktieren eines Bereichs des Inneren der
Kammer 20 nahe des zweiten Endes 220 am Bereich 614.
Die Positionierung der Lampenhalterung 610 und der befestigten
leitenden Feder 620 wird bewirkt, indem die Lampenhalterung 610 und
die befestigte Feder 620 in das erste Ende 210 der
Kammer 20 eingesetzt werden und die Lampenhalterung 610 in
Richtung des zweiten Endes 220 der Kammer 20 bewegt
wird bis die Zunge 612 in das Innere der Kammer 20 am
Bereich 614 eingreift. Die Lampenhalterung 610 umfaßt weiter
eine Zunge (nicht gezeigt), die mit einer entsprechenden Ausnehmungen
(nicht gezeigt) im Inneren der Kammer 20 ausgerichtet ist,
um sicherzustellen, daß die
Lampenhalterung 610 und die befestigte Feder 620 richtig am
zweiten Ende 220 der Kammer 20 positioniert sind.
Die Lampenhalterung 610 ist in den 22A und 27 in
ihrer Position am zweiten Ende 220 der Kammer 20 gezeigt.
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In
den 22A, 22B, 22C und 27 ist
die Montage der Lampenhalterungsanordnung 500 gezeigt,
wobei die Lampenhalterung 610 am zweiten Ende 220 der
Kammer 20 freiliegt. Diesbezüglich wird die Arretierungskugel 650 auf
der Lampenhalterung 610 an der Führung 611 positioniert
und als nächstes
wird die Arretierplatte 640 auf der Lampenhalterung 610 positioniert,
wobei die Arretierplatttenkugelöffnung 642 auf
der Arretierkugel 650 positioniert ist und die Ausnehmungen 644 mit den
Gewindeöffnungen 612 auf
der Lampenhalterung 610 ausgerichtet sind. Als nächstes wird
die Schaltplatte 630 mit den Öffnungen 631 ausgerichtet mit
den Gewindeöffnungen 612 positioniert.
Die Lampenhalterungsanordnung 500 wird vollständig montiert,
indem Schrauben (nicht gezeigt) durch die Öffnungen 631 eingesetzt
werden, die Schrauben mit den Gewindeöffnungen 612 verschraubt
werden und die Schaltplatte 630 an der Lampenhalterung 610 befestigt
wird. Im Ergebnis ist die Lampenhalterungsanordnung 500 axial
befestigt und am zweiten Ende 210 der Kammer 20 drehbar.
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Wie
oben beschrieben und unter allgemeiner Bezugnahme auf 18 wird
der Kopfteil der Taschenlampe 10 montiert, indem die zusammengebaute
Kopfanordnung 40 an der Kammer 20 befestigt wird,
wobei die Lampenhalterungsanordnung 500 so in die Kammer 20 eingebaut
wird, daß die
Lampe 70 innerhalb der ersten zentralen Öffnung 442 des
Reflektors 440 positioniert ist. Hierfür ist die Kopfanordnung 40 entfernbar
an der Kammer 20 am zweiten Ende 220 befestigt. 22B zeigt die Lampenhalterungsanordnung 500 eingebaut
in die Kammer 20, wenn die Kopfanordnung 40 von
der Kammer 20 entfernt wird. Die Kammer 20 umfaßt die Endführung 260,
die auf der äußeren Oberfläche des
zweiten Endes 220 der Kammer 20 gebildet ist.
Die Endführung 260 umfaßt Pfade 261,
welche die Vorsprünge 415 auf
dem Kopfteil 410 aufnehmen und führen, wenn die Kopfanordnung 40 an
der Kammer 20 befestigt wird und von ihr entfernt wird.
Die Vorsprünge 415 sind
mit den Pfaden 261 ausgerichtet und die Kopfanordnung 40 wird
in die Richtung 287 geführt,
bis die Kopfanordnung 40 vollständig auf dem zweiten Ende 220 der
Kammer 20 sitzt. Das Abnehmen der Kopfanordnung 40 wird
bewirkt, indem die Kopfanordnung 40 in die Richtung entgegengesetzt
zu 287 bewegt wird, bis die Kopfanordnung 40 entfernt
ist. 23 zeigt die Position der Lampenhalterungsanordnung 500 (ohne
Schaltplatte), wenn die Kopfanordnung 40 in der Lage ist,
an der Kammer 20 befestigt oder von ihr entfernt zu werden.
Bezugnehmend auf die 23 und 27 wird
die Lampenhalterungsanordnung an einer ersten Arretierung positioniert,
die dadurch bewirkt wird, daß die
Arretierkugel 650 in einer ersten Ausnehmung 652 am äußeren Rand
der Kammer 20 am zweiten Ende 220 positioniert
ist.
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Nach
vollständigem
Einsetzen greifen die Führungen 413 der
Kopfanordnung 40 in die Ausnehmungen 634 auf der
Schaltplatte 630 ein und die Drehung der Kopfanordnung 40 bewirkt,
daß die
Lampenhalterungsanordnung 500 gedreht wird. Die Kopfanordnung 40 wird
dann in die Richtung 288 gedreht bis in eine zweite Arretierung,
die dadurch bewirkt wird, daß die
Arretierkugel 650 in eine zweite Ausnehmung 652 am äußeren Rand
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 Lampenhalterungsanordnung 500 (ohne Schaltplatte),
wenn die Kopfanordnung 40 sich in der "Aus"-Position
befindet. In dieser Position ist der Kopfanordnung 40 nur
eine Drehung bezüglich der
Kammer 20 (d.h. radial) ermöglicht, nicht aber eine Bewegung
weg von der Kammer 20 (d.h. axial). Der Kopfbereich der
Taschenlampe 10 kann abgenommen werden, indem die Kopfanordnung 40 aus der "Aus"-Position in eine
Richtung entgegengesetzt zu 288 gedreht wird, bis in eine
erste Arretierung, und indem die Kopfanordnung 40 von der
Kammer 20 entlang der Pfade 261 abgelöst wird.
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Wenn
sie vollständig
montiert ist und die Batterien 60, 62 in richtiger
Ausrichtung gehalten werden, so ist die Taschenlampe 10 in
der Lage, wahlweise eine elektrische Verbindung der Lampe 70 mit den
Batterien 60, 62 herzustellen. Bezugnehmend auf 20 umfaßt die Kammer 20 eine
Kontaktleiste 690 entlang der Länge der Kammer 20,
zwischen dem ersten Ende 210 und dem zweiten Ende 220. Die
Kontaktleiste 690 wird am ersten Ende 210 der Kammer 20 durch
die Leistenhalterung 692 gehalten. Die Lampenhalterungsanordnung 500 verbindet wahlweise
die Lampe 70 elektrisch mit richtig positionierten Batterien 60, 62 gemäß der Radialbewegung der
Kopfanordnung 40. Bezugnehmend auf 21 wird
der erste Anschluß 72 elektrisch
mit der Schaltfeder 620 durch Schaltkontakt 670 verbunden,
und der zweite Anschluß 74 wird
elektrisch mit dem Schaltkontakt 660 verbunden, wenn die
Lampe 70 in der Lampenhalterungsanordnung 500 positioniert
ist. Bezugnehmend auf die 16–22 ist die Taschenlampe 10 zwischen
der "Ein"- und "Aus"-Position
bewegbar durch radiale Bewegung der Kopfanordnung in der Richtung 288.
Wie in 24 gezeigt, kontaktiert der
Schaltkontakt 660 in der "Aus"-Position
die Kontaktleiste 690 nicht. Wie in 25 gezeigt,
kontaktiert der Schaltkontakt 660 die Kontaktleiste 690. Diesbezüglich wird
bei einer Drehung der Lampenhalterungsanordnung 500 auch
die Kopfanordnung 40 in der Richtung 288 gedreht.
Die "Ein"-Arretierung tritt auf, wenn die Arretierkugel
in eine dritten Ausnehmung 652 auf dem äußeren Rand der Kammer 20 am
zweiten Ende 220 rollt. Es ist zu bemerken, daß der Arretiermechanismus
physikalisch von dem Schaltmechanismus getrennt ist. Vorzugsweise
ist die Kopfanordnung 40 um 30° zwischen
der "Aus"- und "Ein"-Position drehbar.
Die Bewegung der Lampe 70 innerhalb des Reflektors 440,
um das von der Lampe 70 ausgestrahlte Licht zu fokusieren
und zu defokusieren ist unabhängig
von der Radialbewegung der Kopfanordnung 40, um die Taschenlampe 10 wie
oben beschrieben "Ein" oder "Aus" zu schalten.
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Die
Ersatzlampe 71 wird durch die Schaltplatte 630 gesichert,
bis der Benutzer der Taschenlampe 10 die Lampenhalterungsanordnung 50 dreht, um
die Ersatzlampenöffnung 632 mit
der Ersatzlampe 71 auszurichten. Bezugnehmend auf 23 wird die
Lampenhalterungsanordnung 500 (ohne Schaltplatte) in der
Position gezeigt, in der die Kopfanordnung 40 von der Kammer 20 entfernt
wird. Aus dieser Position wird die Ersatzlampenöffnung 632 mit der Ersatzlampe 71 durch
Drehung der Lampenhalterungsanordnung in Richtung entgegengesetzt
zu Richtung 288 ausgerichtet. 26 zeigt
die Position der Lampenhalterungsanordnung 500 (ohne Schaltplatte),
wenn die Ersatzlampenöffnung 632 mit
der Ersatzlampe 71 ausgerichtet ist. Einmal ausgerichtet, ist
die Ersatzlampe 71 aus der Lampenhalterungsanordnung 500 entfernbar.
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Es
sei erwähnt,
daß die
Reflektor- 440 und Linsen- 460 -Kombination eine
verbesserte Lichtsammlung von der Lampe 70, einen optimalen Brennpunkt
und minimale Lichtkränze
im vom Reflektor 440 projizierten Licht über den
gesamten Bereich der Bewegung der Lampe 70 im Inneren des Reflektors 440 ermöglicht.
Diesbezüglich
werden in einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung nicht parabolische Reflektoren, sondern
konische Reflektoren 440 verwendet.
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Die
Scheitelkrümmung
(d.h. 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
ist, r der Radialabstand vom zylindrischen Zentrum der Optik, und
wobei S gleich Eins minus das Quadrat der Exzentrizität ist. Diesbezüglich wurde
festgestellt, daß die
Verwendung von nicht parabolischen Reflektoren den Lichthof minimiert,
der sichtbar ist, wenn ein parabolischer Reflektor verwendet wird,
wie in 1B gezeigt. Zudem wurde auch
festgestellt, daß das
Abstimmen nichtparabolischer Reflektoren mit geeigneten Linsenkrümmungen
die Richtung der Strahlen optimiert hat, die von dem nichtparabolischen
Reflektor ausgesendet werden. Für
elliptische Reflektoren (d.h. 0 < Exzentrizität < 1) wurde festgestellt,
daß die
Verwendung einer negativen oder flachen Linse ein gleichförmigeres
und intensiveres Strahlenmuster bewirkte, wenn die Lichtquelle im
optimalen optischen Brennpunkt positioniert wurde. Für hyperbolische Reflektoren
(d.h. Exzentrizität > 1) wurde festgestellt, daß die Verwendung
einer positiven oder flachen Linse ein gleichförmigeres und intensiveres Strahlenmuster
bewirkte, wenn die Lichtquelle im optimalen optischen Brennpunkt
positioniert wurde.
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Bezugnehmend
auf die in den 13A und 13B gezeigten
Tabellen wurden eine Reihe von Simulationen unter Verwendung der
Gleichung 1.1 durchgeführt,
wobei die Exzentrizität
von 0.8 bis 1.25 reichte. Die Kriterien für die in den 13A und 13B gezeigten
Ergebnisse waren folgende: (i) eine Reflektor-Apertur (d.h. die
Größe der zweiten zentralen Öffnung 49 des
Reflektors 44) von 3.6512 cm (1.4375'');
(ii) eine Reflek toröffnung
(d.h. die Größe der ersten
zentralen Öffnung 48 des
Reflektors 44) von 0.48 cm (0.19'');
(iii) eine maximal ausgeleuchtete Fleckgröße von 7.4 × 101 cm
(29''), die von der Taschenlampe 10 in
einer Distanz von 3.05 m (120'') auszuleuchten ist;
(iv) ein minimaler Lichthof im gesamten Fokusierungsbereich (d.h.
die Bewegung der Lampe 70 entlang der optischen Achse des Reflektors 440 von
ungefähr
dem Brennpunkt des Reflektors bis zum Punkt, an dem die Lampe 70 aus dem
Reflektor 440 an entweder der ersten zentralen Öffnung 442 für einen
elliptischen Reflektor austritt, oder an der zweiten zentralen Öffnung 444 für einen hyperbolischen
Reflektor); (v) ein maximaler Bewegungsbereich der Lampe 70 über den
gesamten Fokusierungsbereich hinweg von nicht mehr als ungefähr 0.64
cm (.25''); (vi) ein minimaler überstrichener Winkel
von Licht, das durch den Reflektor gesammeltem wird, von ungefähr 100 Grad;
und (vii) eine Linse mit einer effektiven Brennweite von nicht weniger
als –6.4
cm (–2.5'').
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Für jede gegebene
Exzentrizitäts-
und Linsen-Kombination
wurde die Scheitelkrümmung
angepaßt,
um die minimale fokusierte Fleckgröße und einen minimalen Hof
im gesamten Fokusierungsbereich zu erreichen, und den maximalen überstrichenen
Winkel von Licht, das durch den Reflektor 440 gesammelt
wird, zu erreichen. Dies wurde für
jeden Exzentrizitätswert
durchgeführt,
indem ein Satz von Linsen mit effektiven Brennweiten von nicht weniger als
dem Absolutwert von ungefähr
6.4 cm (2.5'') genommen wurde,
Simulationen durchgeführt
wurden, bei denen die Scheitelkrümmung
erhöht
wurde bis kein Hof mehr auftrat wenn die Lampe 70 vollständig defokusiert
war (d.h. die Lampe 70 tritt aus dem Reflektor 440 entweder
an der ersten zentralen Öffnung 442 für einen
elliptischen Reflektor, oder an der zweiten zentralen Öffnung 444 für einen
hyperbolischen Reflektor). Der Wert der Scheitelkrümmung wurde nicht
weiter erhöht
als wie für
eine Entfernung des Hofs vernünftiger
Weise benötigt
wird, weil eine weitere Vergrößerung der
Scheitelkrümmung
das Vergrößerungspotential
des Lichtstrahls der Lampe 70 verringerte, wenn die Lampe 70 aus
dem Brennpunkt des Reflektors 440 herausbewegt wurde.
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In
Anbetracht dieser Simulationen und der spezifizierten Kriterien
hat der elliptische Reflektor vorzugsweise einen Exzentrizitätswert von
nicht weniger als ungefähr
.80 und nicht mehr als ungefähr .99.
Vorzugsweise hat der elliptische Reflektor einen Scheitelkrümmungswert
von nicht weniger als ungefähr
2.0 und nicht mehr als ungefähr
5.2. In einer Anordnung hat der elliptische Reflektor einen Exzentrizitätswert von
ungefähr
.96 und eine Scheitelkrümmung
von ungefähr
3.1. In einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird eine Taschenlampe 10 mit
einem elliptischen Reflektor mit einer negativen oder flachen Linsen
zusammengepaßt. Vorzugsweise
wird ein elliptischer Reflektor mit einer Linse zusammengepaßt, die
eine effektive Brennweite von nicht mehr als ungefähr –6.4 cm
(–2.5'') aufweist und nicht mehr als ungefähr 0 cm
(0''). In einer Anordnung
wird ein elliptischer Reflektor 44 mit einem Exzentrizitätswert von
ungefähr
.96 und einer Scheitelkrümmung
von ungefähr
3.1 mit einer Linse 45 zusammengepaßt, die eine effektive Brennweite von
ungefähr
0 cm (0'') aufweist.
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Gemäß eines
anderen Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung umfaßt
die Kopfanordnung 40 einen hyperbolischen Reflektor. Vorzugsweise
hat der hyperbolische Reflektor einen Exzentrizitätswert von
nicht weniger als ungefähr
1.01 und nicht mehr als ungefähr
1.25. Vorzugsweise hat der hyperbolische Reflektor einen Scheitelkrümmungswert
von nicht weniger als 2.0 und nicht mehr als ungefähr 7.2.
In einer Anordnung hat der hyperbolische Reflektor einen Exzentrizitätswert von
ungefähr
1.04 und eine Scheitelkrümmung
von ungefähr
3.3. In einem anderen Ausführungsbeispiel
wird eine Taschenlampe mit einem hyperbolischen Reflektor mit einer
positiven oder flachen Linse zusammengepaßt. Vorzugsweise wird ein hyperbolischer
Reflektor mit einer Linse zusammengepaßt, die eine effektive Brennweite
von nicht weniger als ungefähr
6.4 cm (2.5'') aufweist. In einer
Anordnung wird ein hyperboli scher Reflektor 440 mit einem
Exzentrizitätswert von
ungefähr
1.04 und einer Scheitelkrümmung
von ungefähr
3.3 mit einer Linse 460 zusammengepaßt, die eine effektive Brennweite
von ungefähr
0 cm (0'') aufweist.