DE102012020918A1

DE102012020918A1 - Lampe mit einer zentralen Fassung und um zwei Achsen verschwenkbarem Lichtkegel

Info

Publication number: DE102012020918A1
Application number: DE201210020918
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2014-04-30

Abstract

Beleuchtungskörper, der eine Fassung aufweist, in welche ein dazu komplementäres Gegenstück lösbar einsetzbar ist, dass mit einer elektrischen Lampe verbunden ist, wobei die Lampe mechanisch nur von der Fassung gehalten wird und die Lampe wenigstens eine Lichtquelle aufweist, die vorrangig in eine Vorzugsrichtung strahlt und durch das Einsetzen der Lampe in die Fassung wenigstens zwei elektrische Verbindungen zwischen der Fassung und dem Gegenstück hergestellt werden, über welche die Lichtquelle mit elektrischer Energie versorgbar ist, wobei die Vorzugsrichtung wenigstens einer Lichtquelle gegenüber der Fassung um zwei unterschiedlich gerichtete Schwenkachsen verschwenkbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Beleuchtungskörper, der eine Fassung aufweist, in welche ein dazu komplementäres Gegenstück lösbar einsetzbar ist, das mit einer elektrischen Lampe verbunden ist, wobei die Lampe mechanisch nur von der Fassung gehalten wird und die Lampe wenigstens eine Lichtquelle aufweist, die vorrangig in eine Vorzugsrichtung strahlt und durch das Einsetzen der Lampe in die Fassung wenigstens zwei elektrische Verbindungen zwischen der Fassung und dem Gegenstück hergestellt werden, über welche die Lichtquelle mit elektrischer Energie versorgbar ist.
Zur Erzeugung von Licht mit Hilfe von elektrischem Strom wurden im 19. Jhdt. so genannte „Glühlampen” eingeführt und in großen Stückzahlen verbreitet. Viele der damals eingeführten, mechanischen Standards sind noch heute gültig und deshalb auch für andere elektrische Leuchtmittel üblich. Auch auf aktuellem Stand der Technik werden Lampen sehr zahlreich in eine einzige Fassung eingeschraubt oder eingesteckt und dadurch mechanisch befestigt und zugleich elektrisch kontaktiert. In Bezug auf die Längsrichtung dieser Fassung – entlang der sie montiert und auch wieder gelöst werden – sind die üblichen Formen der Lampen rotationssymmetrisch, was im Folgenden mit einigen typischen Schutzrechten erläutert wird.
Die Patente US 213,643 von M. G. Farmer, 1878 und US 223,898 von Th. A. Edison, 1879 und etliche andere Patente beschreiben einen rotationssymmetrischen Hohlkörper aus Glas, der zumeist birnenförmig ist und deshalb umgangssprachlich auch als „Glühbirne” bezeichnet wird. Der Innenraum des Hohlkörpers ist mit einem speziellen Gas befüllt oder weitest möglich von Luft entleert. In diesen Raum ragen zwei elektrische Kontakte hinein, die einen Glühkörper tragen, der z. B. gemäß den beiden o. g. Patenten aus Kohlenstoff besteht. Wenn er von elektrischem Strom durchflossen wird, glüht er auf und strahlt dadurch Licht ab.
Die Glühkörper aus Kohlenstoff wurden wegen ihrer Lebensdauer von nur einigen hundert Stunden und einer relativ geringen Ausbeute an Licht gegen Ende des 19. Jhdts. durch Metalle wie z. B. Tantal und Wolfram ersetzt, mit denen aber auch bis heute in der Massenherstellung nur eine Lebensdauer im Bereich von rund tausend Stunden erreicht wird.
Da diese relativ sehr geringe Lebensdauer einer Glühlampe einen häufigen Wechsel durch den Nutzer selbst erfordert, haben sich weltweit schon im 19. Jhdt. zwei Befestigungsarten durchgesetzt, die noch heute die am weitesten verbreiteten Standards sind:
In US 251,554 beschreibt Thomas A. Edison 1881 am schlanken Ende des birnenförmigen Glaskörpers ein Außengewinde, das in ein komplementäres Innengewinde der Lampenfassung hinein gedreht werden kann. Dieses Gewinde fixiert den Glaskörper mechanisch und bildet gleichzeitig eine erste elektrische Verbindung.
Mit US 389,280 erläutert Siegmund Bergmann 1888 eine Lampenfassung mit ebenfalls einem einzigen Gewinde zur mechanischen Aufnahme des Glaskörpers und zur Herstellung eines ersten elektrischen Kontaktes. Abweichend von US 251,554 , Edison, wird der zweite elektrische Kontakt zur Glühlampe über eine Kontaktfeder auf der Mittelachse des Gewindes hergestellt, die auf einem Kontakt am schlanken Ende der birnenförmigen Glühlampe aufliegt.
Dieses Prinzip zur Befestigung von Glühbirnen wurde von Edison und seinem Partner Bergmann so erfolgreich vermarktet, dass es noch heute als sogenanntes „Edison-Gewinde” ein sehr weit verbreiteter Standard zur Montage von Lichtquellen in Lampen ist. Es existieren Millionen von Beleuchtungskörpern mit derartigen Fassungen. Weil diese Fassungen sehr kostengünstig herzustellen sind, werden auch in Zukunft viele Beleuchtungskörper damit ausgerüstet werden.
Die zweite, aktuell weit verbreitete Ausführungsform für Lampenfassungen oder Lampensockel sind Bajonettverbindungen. Diese seit Jahrhunderten bekannte, mechanische Verbindung nutzte 1878 in Großbritannien Joseph W. Swan für eine von ihm vorgestellte Glühlampe mit einem Glühkörper aus verkohltem Papier. Auch in das Patent US 360,244 zeichnet C. G. Perkins 1886 einen Lampensockel mit einer Bajonettfassung zur Aufnahme der Glühbirne ein.
Auf aktuellem Stand der Technik gibt es Varianten von Glühlampen, die die Bajonettfassung auch als einen ersten elektrischen Kontakt nutzen und deshalb nur einen einzigen, weiteren Kontakt in der Mittelachse des Glaskörpers aufweisen. Bei anderen Ausführungsformen sind zwei separate elektrische Kontakte innerhalb der Bajonettfassung angeordnet, so dass das Bajonett nur eine mechanische Funktion hat.
Während des gesamten 20. Jhdt. waren Glühlampen nach diesem Prinzip die vorherrschende Standardbeleuchtung für Wohnräume. Ein wesentliches Merkmal ist es, dass sie eine nahezu punktförmige Lichtquelle sind, deren Licht in alle Richtungen abstrahlt. Das ist nur dann von Vorteil, wenn der Anwendungsfall auch eine solche Lichtabstrahlung erfordert, wie zum Beispiel bei den sog. Pendelleuchten, die von der Decke herab hängen und die Lichtquelle dadurch in der Mitte des Raumes positionieren.
Nachteilig daran ist, dass Gegenstände und Personen innerhalb des Raumes einen scharfen Schlagschatten werfen, sodass an vielen Stellen des Raumes die Ausleuchtung für Personen unergonomisch ist. Deshalb sind mehrere Beleuchtungskörper in einem Raum vorzuziehen, die z. B. unter der Decke oder an den Wänden angeordnet werden können.
Um diese Beleuchtungskörper möglichst flach gestalten zu können, so dass sie nicht so weit in den Raum hineinragen, ist es üblich und sinnvoll, die länglichen Glühbirnen und damit auch deren Fassung innerhalb des Beleuchtungskörpers parallel zur Wand oder zur Decke auszurichten. Nachteilig dabei ist, dass die rundum abstrahlende Glühbirne dann auch die Wand oder die Decke beleuchtet. Da diese Flächen das auftreffende Licht nur zu einem ganz geringen Anteil reflektieren, geht der größte Teil des energieintensiv erzeugten Lichtes nutzlos verloren. Genau genommen wird also keine rundum abstrahlende Lichtquelle benötigt, sondern nur eine seitlich ausstrahlende, die maximal nur eine Hälfte des Raumes ausleuchtet.
Für eine solche Anwendung beschreibt Miller im Patent US 3,281,620 eine Glühbirne, deren Hohlkörper zur Hälfte und zwar bis zu einer in Längsrichtung verlaufenden Grenzlinie mit reflektierendem Material beschichtet ist, wodurch sich ein seitlich wirkender Reflektor ausbildet. Dadurch strahlt eine solche Glühbirne ihr Licht nur in eine Vorzugsrichtung aus, nämlich seitlich.
Der wichtigste Vorteil ist, dass damit eine sehr nennenswerte Einsparung der benötigten elektrischen Energie erreicht wird, indem alle Lichtstrahlen nur auf den Teil der Fläche fokussiert werden, der tatsächlich ausgeleuchtet werden muss. Die sinnlose Beleuchtung anderer Flächen unterbleibt.
Daraus entsteht jedoch beim Montieren einer solchen Glühbirne die wesentliche Aufgabe, den nur seitlich strahlenden, begrenzten Lichtkegel auf die gewünschte Fläche auszurichten. Dazu muss die seitlich abstrahlende Glühbirne von Ihrem Anschlag in der Fassung wieder soweit zurück gedreht werden, bis das Licht in die gewünschte Richtung strahlt. Im ungünstigsten Fall also um fast eine ganze Umdrehung. Dadurch bildet sich ein Abstand zwischen dem Kontaktstück der Glühlampe und dem Mittenkontakt der Fassung. Zur Überbrückung dieses Abstandes schlägt Miller in der US 3,281,620 einen federnden Metallstreifen vor, der am Kontaktstück befestigt ist und auf den Mittenkontakt der Fassung drückt und dadurch einen elektrischen Kontakt zwischen Glühlampe und Fassung herstellt.
Ein bedeutender Nachteil ist jedoch, dass dieser Metallstreifen in der von Miller skizzierten Dimension keinen ausreichend sicheren, mechanischen Sitz der Glühlampe in der Fassung sicherstellt. Als Abhilfe wäre es theoretisch denkbar, den Metallstreifen sehr viel stärker zu dimensionieren, als Miller ihn darstellt. Aber dann wäre das Einschrauben deutlich erschwert. Im Extremfall würde der Metallstreifen beim Einschrauben die Fassung beschädigen.
Stattdessen schlägt Miller eine zusätzlich Scheibe auf dem Gewinde der Lampe vor, deren Durchmesser geringfügig größer als das Außengewinde der Lampe ist, wodurch sie sich in das Gewinde der Fassung einklemmt. Aber auch diese Ausführung behindert die Montage, da sie überflüssiger Weise schon während des gesamten Einschraubvorgangs wirksam ist und nicht erst dann, wenn sie tatsächlich gebraucht wird, nämlich innerhalb der letzten Umdrehung vor dem Erreichen des mechanischen Anschlages. Ein weiterer, noch schwerer wiegender Nachteil ist, dass damit nur eine Verschwenkung um eine einzige Achse, nämlich um die Längsachse der Fassung möglich ist. Wegen dieser zahlreichen Nachteile hat sich das Prinzip von Miller nicht durchgesetzt.
Auf aktuellem Stand der Technik haben zahlreiche Staaten der Welt anfangs des 21. Jhdt. zur Begrenzung des Energieverbrauchs die Produktion von Glühlampen untersagt und Lichtquellen mit höherem Wirkungsgrad vorgeschrieben, so dass die von Miller beschriebene Ausführungsform mit einer Glühlampe auch nicht mehr zulässig ist.
Als Alternativen mit erheblich besserem Wirkungsgrad haben sich Kompaktleuchtstofflampen und LEDs durchgesetzt. Die Ausführungen der Leuchtstofflampen für eine Zentralfassung – auch Energiesparlampe genannt – bestehen aus einem länglichen Hohlzylinder, der zu Wendeln gebogen ist, die in dem Bauraum einer bisherigen Glühlampe untergebracht werden können.
Sie strahlen ihr Licht radial in alle Richtungen aus. Nachteilig ist, dass die ins Innere der Wendel hin ausgesandten Lichtstrahlen durch die benachbarten Wendeln abgeschattet werden. Ein Betriebsrisiko und ein Entsorgungsproblem ist das für den Menschen sehr giftige Quecksilber in den Hohlzylindern
Solche Entsorgungsprobleme entfallen bei LEDs. Diese „Licht Emittierenden Dioden” sind kleine Platten aus halbleitendem Material, in die sogenannte Dotierungsschichten eingebracht sind, so dass bei Stromfluss Photonen gebildet werden. Derzeit erhältliche LEDs strahlen kaltweißes Licht mit einer Ausbeute von 30–80 Lumen/Watt ab. Unter Berücksichtung der Verluste im Vorschaltgerät zur Begrenzung des Stromes durch die LED sind damit Wirkungsgrade von bis zu 20% erreichbar. Das ist rund viermal besser als bei Glühbirnen.
Bei einer bisher üblichen Glühbirne strahlte der Glühfaden jedoch sein Licht nahezu kugelartig in alle Richtungen aus. Wenn eine Glühbirne durch eine Lampe gleicher Bauform und gleicher Größe mit LEDs ersetzt werden soll, so schlägt z. B. die EP 2 339 223 oder die US 2005/0174769 vor, einen Träger mit einem üblichen Edison-Gewinde zwecks Befestigung und elektrischem Anschluss zu versehen und die Außenfläche dieses Trägers etwa birnenförmig zu formen und mit zahlreichen kleinen LEDs zu besetzen, so dass insgesamt eine Lampe gebildet wird, die in alle Richtungen strahlt, so wie es bei den Glühbirnen bisheriger Standard ist.
Wenn jedoch nicht ein gesamter Raum ausgeleuchtet werden soll, sondern nur eine bestimmte Fläche, so ist es sinnvoll, die Lichtstrahlen zu bündeln und auf diese Fläche zu fokussieren. Das Gebrauchsmuster DE 20 2008 006 326 U1 erläutert einen Strahler mit einer LED und einem Reflektor, dessen Gehäuse direkt in eine normierte Fassung einsteckbar ist. Diese Fassung kann auch ein Edison-Gewinde sein. Die wesentliche Einschränkung dieses Prinzips ist jedoch, dass nur eine Fläche in der Mittelachse der Fassung beleuchtet werden kann.
Wenn der Lichtkegel verschwenkt werden soll, so muss dafür eine entsprechende Vorrichtung geschaffen werden, wie zum Beispiel die verschwenkbare Halterung gemäß der DE 20 2010 004 776 U1 , die relativ voluminös und teuer ist. Außerdem wird dadurch der freie Austausch einer Glühbirne gegen einen derartigen Strahler unmöglich.
Auf diesem Hintergrund hat sich die Anmeldung die Aufgabe gestellt, eine Lampe zu entwickeln, die in nur eine zentrale Fassung einsetzbar ist und die den Energiebedarf zur Beleuchtung reduziert, indem ihre Lichtstrahlen unabhängig von der Ausrichtung der Fassung vorrangig eine bestimmte und begrenzte Fläche ausleuchten. In einer Ausführungsvariante soll sich die Lampe auf den Bauraum bisher üblicher Glühlampen beschränken, dabei aber auf der ausgeleuchteten Fläche zumindest die mit Glühlampen bisher mögliche Leuchtdichte erreichen.
Als Lösung präsentiert die Erfindung, dass die Vorzugsrichtung wenigstens einer Lichtquelle gegenüber der Fassung um zwei unterschiedlich gerichtete Schwenkachsen verschwenkbar ist.
Bei einem elektrischen Beleuchtungskörper ist nach bisherigem und wird auch nach dem absehbaren, zukünftigen Stand der Technik die Lebensdauer der Lichtquelle deutlich kürzer sein als die Lebensdauer der mechanischen und elektrischen Teile des Beleuchtungskörpers. Deshalb war und wird es sinnvoll sein, zwischen beiden Baugruppen eine Verbindung beizubehalten, die der durchschnittliche Nutzer ohne den Einsatz von zusätzlichem Werkzeug und ohne nennenswerte Vorkenntnisse herstellen und wieder lösen kann. Deshalb ist es sehr wahrscheinlich, dass die schon bisher weit verbreiteten, zentralen Fassungen, also vor allem das Edison-Gewinde und eventuell auch die Bajonettfassungen weiter benutzt werden, da sie sowohl für stehende als auch für hängende oder für waagerechte Anordnungen geeignet sind. Steckverbindungen hingegen sind für hängende Lampen ungeeignet.
In den zurückliegenden 120 Jahren haben sich für solche Fassungen Standards durchgesetzt, die zum Teil globale Gültigkeit haben. Deshalb existieren zahlreiche Fertigungsstätten und Werkzeuge, mit denen standardisierte Fassungen in großer Stückzahl und zu relativ sehr geringen Preisen hergestellt und vertrieben werden können.
Es ist aus allen Feldern der Technik bekannt, wie mühsam es ist, einmal flächendeckend eingeführte Normen durch andere zu ersetzen. Dagegen haben sich stets solche Innovationen als äußerst erfolgreich erwiesen, die auf bewährten und unveränderten Normen und Standards aufbauten.
In dieser Anmeldung wird unter dem Begriff „Lampe” – abgeleitet vom griechischen
lampás oder „Fackel” – der Teil einer Leuchte oder eines Beleuchtungskörpers verstanden, der in die zentrale Fassung eingesetzt wird. Eine ”Lampe” in dieser Anmeldung ist also die Summe aus der Lichtquelle – in der durch Umwandlung von elektrischer Energie Licht erzeugt wird – und dem Gegenstück, das in eine Fassung des Beleuchtungskörpers eingesetzt wird sowie der erfindungsgemäßen mechanischen Schwenkeinrichtung. Die umgangssprachliche Interpretation des Begriffes „Lampe” als die Bezeichnung eines gesamten „Beleuchtungskörpers”, eines „Lichtgerätes” oder einer „Leuchte” ist hier ausdrücklich ausgeschlossen.
In deutlichem Gegensatz zu den Stückzahlen der Fassungen für Glühlampen wurden und werden Beleuchtungskörper in vergleichsweise extrem niedrigen Stückzahlen und in einer kaum überschaubaren Anzahl von Varianten hergestellt. Darunter sind auch viele Ausführungen, die mit einem begrenzten Lichtkegel vorrangig in eine Vorzugsrichtung leuchten. Um eine bestimmte Fläche optimal ausleuchten zu können, müssen sie durch Verschwenken um zwei Achsen darauf ausgerichtet werden. Die Vielfalt der verschiedenen Verschwenkungseinrichtungen in diesen Beleuchtungskörpern ist jedoch so groß, dass sich für deren mechanische Ausführung bisher keine Standards durchsetzen konnten. Deshalb sind die derzeit üblichen Schwenkeinrichtungen relativ sehr teuer und zum Teil auch sehr voluminös.
Es ist die wesentliche Idee einer erfindungsgemäßen Lampe, die Mechanik zur Verschwenkung der Lichtquelle aus der Konstruktion eines Beleuchtungskörpers heraus zu nehmen und sie auf die ”andere” Seite der Lampenfassung zu verlagern, sie also möglichst nahe an die Lichtquelle heran zu rücken. Dadurch kann die Fassung innerhalb des Beleuchtungskörpers starr montiert werden oder sogar in die Konstruktion integriert werden, wodurch der Beleuchtungskörper insgesamt kleiner, kompakter und deshalb auch kostengünstiger gefertigt werden kann. Da eine erfindungsgemäße Lampe nur in Varianten für relativ sehr wenige, weithin bekannte Fassungen gefertigt werden muss, können für erfindungsgemäße, ”seitlich abstrahlende” Lampen weit größere Stückzahlen als bisher erreicht werden, woraus sich ein weiteres, sehr interessantes Potenzial zur Reduzierung der Herstellungskosten ergibt.
Wie schon erwähnt, werden die laufenden Betriebskosten einer erfindungsgemäßen Lampe mit integrierter Schwenkvorrichtung und begrenztem Lichtkegel im Vergleich zu rundum strahlenden Lampen mit gleicher Leuchtdichte dadurch dramatisch reduziert, dass das Licht nur auf die tatsächlich zu beleuchtende Fläche geworfen wird.
Die Gesamtkosten der Beleuchtung werden dadurch weiter reduziert, dass dank der Benutzung von seit langem üblichen Fassungen auch bereits existierende, ältere Beleuchtungskörper weiter verwendet werden können, so dass der Aufwand für eine neue Fertigung eingespart wird.
Ein weiterer Vorteil bei den Kosten und auch bei der Gestaltung eines Beleuchtungskörpers zur Montage an Wänden oder Decken und ausgelegt für erfindungsgemäße Lampen ist, dass durch die seitliche Abstrahlung des Lichtkegels der Beleuchtungskörper nicht so weit von seiner Befestigungsfläche in den Raum hinein ragen muss und deshalb ein geringeres Bauvolumen und damit auch geringere Baukosten erfordert als bei der Anwendung eines Strahlers, der nur in Richtung der Längsachse der Fassung Licht abstrahlt.
Es ist ein weiterer Vorteil einer erfindungsgemäßen Lampe, dass ihr Prinzip für alle bekannten und noch bekannt werdenden Arten von Lichtquellen geeignet ist. Auch auf aktuellem Stand der Technik sind Halogenlampen, Xenonbrenner und Natriumdampflampen immer noch sinnvoll.
Bei Leuchtstofflampen ist es sinnvoll, die Form der Glasröhre auf die Abstrahlung in einem Lichtkegel zu optimieren, sie also zum Beispiel in die Form einer archimedischen Spirale zu bringen.
Auf aktuellem Stand der Technik geben die Leuchtstofflampen unter Berücksichtigung der Verluste im Vorschaltgerät sowie durch Abschattung und Reflexion etwa 50 bis 70 Lumen pro Watt ab. Die Lichtausbeute liegt damit deutlich über der von Glüh- und Halogenlampen mit circa 13 beziehungsweise 17 lm/Watt.
Von besonders großem Interesse sind LEDs. Ihr prinzipieller Aufbau als Platte, die nur auf einer Seite Licht abstrahlt, ist vorteilhaft für eine Lichtquelle, die vorrangig nur einen bestimmten Lichtkegel abstrahlen soll. Dadurch werden größere Lichtquellen in wirtschaftlich sinnvoller Weise aus einer großen Anzahl von kleinen LEDs gebildet, die auf einer Fläche angeordnet sind. Auf diese Weise kann eine LED-Lichtquelle einfach an vorgegebene, geometrische Formen angepasst werden.
Gemäß Aufgabenstellung soll sich die Lampe in einer Ausführungsvariante auf den Bauraum und die Bauform bisher üblicher Glühlampen beschränken, dabei aber wenigstens auf der ausgeleuchteten Fläche die mit Glühlampen bisher mögliche Leuchtdichte erreichen.
Die schon im 19. Jhdt entwickelte, birnenförmige Form für den Glashohlkörper wurde zum meistgebrauchten Standard und ist es bis heute geblieben, weil sie für Glühlampen thermisch von Vorteil ist: Wenn im Inneren des Hohlkörpers der Licht erzeugende Glühkörper auf einen möglichst kleinen Raum konzentriert wird, erhöht sich die Leistungsdichte und damit auch die Temperatur und folglich die Lichtausbeute. Der Glühkörper besteht heute vorwiegend aus Wolfram und wird erst zu Drähten und dann zu kleinen Wendeln geformt, die eine Temperatur von wenigstens 2700 K bis zu 3400 K erreichen.
Damit von dort aus möglichst wenig thermische Energie an die Umgebung abgegeben wird, muss die Oberfläche des Glashohlkörpers möglichst klein sein. Aus dieser Forderung ergibt sich als Form eine Kugel, weil bei dieser Geometrie die Oberfläche im Verhältnis zum umschlossenen Raum am kleinsten ist. Dennoch erreicht im Betrieb die Außenfläche einer Glühbirne Temperaturen zwischen 200 und 300 K. Damit die Halterung der Kugel und der elektrische Anschluss nicht so heiß werden, wird der Glaskörper halsartig ausgebuchtet, wodurch sich die Form einer Birne ergibt.
Aus diesen Gründen besteht zum Beispiel eine derzeit übliche Glühbirne mit einer aufgenommenen Leistung von 60 bis 100 Watt aus einer Glaskugel mit einem Durchmesser von 6 cm, an die ein Hals von rund 5 cm Länge angeformt ist, so dass die größte Länge einschließlich Fassung 11 cm beträgt.
Es wurden und werden in sehr großer Anzahl Beleuchtungskörper entwickelt und verwendet, die zum Einbau der Lampe nur einen so kleinen Raum frei lassen, wie er für bisher gebräuchliche Glühlampen mindestens erforderlich war. Lampen mit größeren Abmessungen können deshalb in derartige Beleuchtungskörper nicht eingesetzt werden.
Bei der Beschaffung von Ersatzlampen ist eine derartige Begrenzung der möglichen Größe auch kein Problem, solange Glühlampen in diesen Dimensionen verfügbar sind. Im ersten Jahrzehnt des 21. Jhdt. haben jedoch zahlreiche Staaten der Welt zur Begrenzung des Energieverbrauchs nur noch die Produktion von Lichtquellen mit einem Mindestwirkungsgrad zugelassen. Obwohl der Glühdraht einer Glühbirne in einem Vakuum oder in einem Edelgas glüht, werden dennoch rund 95% der eingebrachten, elektrischen Energie als Wärmestrahlung auf den Glaskörper übertragen. Nur maximal etwa 5% der einfließenden Energie werden in Lichtstrahlen umgewandelt und durch den Glasköper hindurch abgestrahlt. Deshalb ist die Produktion solcher Glühlampen in den meisten Dimensionen derzeit untersagt.
Mit Lichtquellen nach anderen Prinzipien ist es auf dem bisherigem Stand der Technik jedoch problematisch, Lampen mit der gleichen Lichtabstrahlung zu produzieren, wie sie zuvor bei Glühbirnen möglich war, und ihre Abmessungen zugleich so kompakt zu gestalten, dass sie in allen vorhandenen Beleuchtungskörpern untergebracht werden können.
Dieses Problem stellt sich auch bei der Lichterzeugung mit LEDs, da auch bei diesem Prinzip der größte Teil der eingespeisten elektrischen Energie in Wärme umgewandelt wird. Zwar fällt bei der LED – in absehbarer Zeit – nur das vierfache der Lichtleistung als Verlustleistung an, was deutlich weniger ist als bei der Glühbirne, die etwa das 19-fache der zur Lichterzeugung verwendeten Elektroenergie als thermische Verlustleistung abstrahlt.
Dem steht jedoch entgegen, dass die halbleitende Schicht einer LED bereits bei Temperaturen ab 150°C zerstört wird und ihre Lebensdauer umso größer ist, je niedriger die Betriebstemperatur ist. Deshalb sollten LEDs möglichst nur mit Temperaturen unter 100°C betrieben werden. Das ist jedoch nur mit ausreichend groß dimensionierten Kühlkörpern möglich.
Auch wenn kommende Generationen von LEDs eine Effizienz von bis zu 120 Lumen/Watt bei 4500 K Farbtemperatur erhoffen lassen, so müssen damit ausgerüstete Lampen dennoch mit einem möglichst großen Kühlkörper ausgerüstet werden. Auf aktuellem Stand der Technik ist die Konstruktion einer LED-Lampe mit einem rundum wirkenden Lichtstrom größer als rund 750 Lumen in den geometrischen Grenzen der bisher üblichen Bauformen und nur mit einer passiven Luftkühlung leider nicht möglich.
Trotz dieser Einschränkung bei der Betriebstemperatur sind LEDs wegen ihres besseren Wirkungsgrades und ihrer erheblich größeren Lebensdauer gegenüber Glühlampen zu bevorzugen. Es ist die Grundidee der Erfindung, den Lichtstrom nicht mehr – wie bisher bei der Glühlampe – rundum wirken zu lassen, sondern auf den tatsächlich benötigten Lichtkegel zu beschränken. Innerhalb dieses Lichtkegels kann eine erfindungsgemäße Lampe die gleiche Beleuchtungsstärke – in Lumen pro Quadratmeter – und die gleiche Leuchtdichte – in Candela pro Quadratmeter – erreichen wie eine rundum strahlende Lampe, benötigt dabei jedoch dank der Beschränkung auf den Lichtkegel insgesamt erheblich weniger Leistung als eine rundum strahlende LED-Lampe und zwar direkt proportional zu der Verkleinerung der Licht ausstrahlenden Fläche. Dadurch wird die geschilderte, thermische Situation der bisher bekannten LED-Lampen deutlich verbessert.
Daraus ergibt sich jedoch beim Montieren einer solchen Glühbirne zwangsläufig die Aufgabe, den begrenzten Lichtkegel möglichst genau auf die gewünschte Fläche auszurichten. Es ist die Grundidee der Erfindung, die zur Verschwenkung benötigte Mechanik in die Lampe zu integrieren.
Wenn die Lampe birnenförmig ist, besteht sie aus einem Kugelteil, das mit einem länglichen Hals verbunden ist. Bevorzugter Weise ist die Lichtquelle der Lampe im Kugelteil angeordnet. Es ist eine Teilidee der Erfindung, den Kugelteil mit der Lichtquelle gegenüber dem Hals zu verschwenken. Wenn das Kugelteil genau um seinen Mittelpunkt verschwenkt wird, ändert sich dabei die gesamte äußere Form der Lampe gar nicht. Vorteilhafter Weise muss deshalb im Beleuchtungskörper kein zusätzlicher Bauraum für die Bewegung des Lichtkegels freigehalten werden.
Im einfachsten Fall wird das Kugelteil nur um eine einzige Achse verschwenkt. Eine derartige Achse kann mechanisch in verschiedenen Varianten konstruiert werden. Sinnvoll ist zum Beispiel ein Stab, der kreisförmig zu einem Hohlzylindersegment gebogen wird und am Hals der Lampe befestigt ist und von dort aus gabelartig einen Abschnitt des Kugelteils umfasst. Dieser Abschnitt des Kugelteils muss komplementär zu dem Hohlzylindersegment geformt sein – also als ein Zylindersegment – und gleitet damit im Hohlzylindersegment hin und her.
Zur Verbindung von Kugelteil und Hals können z. B. an den beiden Enden des gebogenen Stabs Kegel, Zapfen oder andere Ausbuchtungen angeordnet werden, die in dazu komplementäre, schlitzartige Vertiefungen im Kugelteil eingreifen und beim Verschwenken darin gleiten. Oder es sind Federklemmbügel am Kugelteil befestigt und umschließen das stabförmige Hohlzylindersegment auf den Außenseiten seines Profils und halten so das Kugelteil im Hohlzylindersegment fest.
Der kreisförmig gebogene Stab ist in seiner Mitte am Hals der Lampe gelagert. Diese Lagerung oder der gesamte Hals ist ebenfalls verschwenkbar, so dass der Lichtkegel der Lampe um insgesamt zwei Achsen gegenüber der Fassung verschwenkt werden kann.
Der Vorteil ist, dass der Winkel der Verschwenkung mechanisch nicht begrenzt ist. Wenn die Schwenklager zugleich als elektrische Kontakte ausgebildet sind, so kann das Kugelteil mit der Lichtquelle unbegrenzt rotieren.
Wenn nur eine Verschwenkung um einen begrenzten Winkel gefordert wird, so kann in einer alternativen Ausführungsform eine kegelförmige Vertiefung in den Kugelteil eingeformt werden, die bis zur Mitte reicht. Die Breite des Kegels bestimmt den maximal möglichen Winkel der Verschwenkung. In diese Vertiefung ragt der Hals der Lampe hinein und trägt an seinem Ende das Kugelteil.
Wenn sich das Kugelteil gegenüber dem Hals nur um eine einzige Schwenkachse bewegen soll, dann kann auch die kegelförmige Vertiefung entsprechend flach geformt werden und auf die Form eines Tortenstückes reduziert werden. Die zweite Schwenkachse kann dann in den Hais eingebaut werden. Oder alternativ wird das Gewinde in der Fassung zum Einschrauben der Lampe zu einer Schwenkachse ausgebaut, die nur vorübergehend im Montagezustand nutzbar ist.
Bei einer aufwändigeren Ausführung sind im Mittelpunkt des Kugelteils zwei, etwa senkrecht zueinander ausgerichtete und gegeneinander verschwenkbare Achsen angeordnet, die Kugelteil und Hals miteinander verbinden. Diese Anordnung entspricht einem Kreuzgelenk, wie es zum Beispiel für die Antriebswellen oder Steuersäulen von Kraftfahrzeugen bekannt ist.
In einer anderen, interessanten Variante weist das Kugelteil auf seiner Außenfläche ein Kugelsegment auf, das auf einer zu diesem Segment komplementären, hohlkugelsegmentartigen Fläche am Ende des Halses aufliegt.
Alternativ dazu kann in die Außenfläche des Kugelteils auch eine – zuvor schon erwähnte – kegelförmige Vertiefung eingebracht werden, die bis zum Kugelmittelpunkt reicht. Daran anschließend muss im Inneren des Kugelteils ein konzentrisches Hohlkugelsegment ausgeformt werden, das auf einem dazu komplementären Kugelsegment am Ende des Halses ruht.
Bei beiden Varianten ist im Montagezustand das Kugelsegment gegenüber dem Hohlkugelsegment verschiebbar, wodurch sich das Kugelteil verschwenkt und so die gewünschte Richtung des Lichtkegels der Lichtquelle eingestellt wird. Danach wird das Kugelteil auf die Fläche am Hals aufgedrückt und in seiner Winkelposition fixiert.
Eine sehr einfache Ausführung der Fixierung ist wenigstens ein Magnet, der auf einem magnetisch leitfähigen Hohlkugelsegment haftet. Eine Alternative dazu ist eine Klemmschraube. Sie kann z. B. mit ihrem Kopf auf der Außenseite des Hohlkugelsegmentes aufliegen, durch eine Öffnung oder einen Schlitz im Hohlkugelsegment hindurchragen und in einem Gewinde im Kugelsegment verschraubt werden.
Anstelle der Klemmschraube kann auch eine Druckfeder genutzt werden, die mit ihrem ersten Ende auf der Außenseite des Hohlkugelsegmentes auffliegt. An ihrem zweiten Ende ist ein Zugseil befestigt, dass durch eine große Öffnung des Kugelsegmentes hindurch läuft. Dieses Zugseil ist entweder im Mittelpunkt des Kugelsegmentes gelenkig aufgehängt. Oder es ist mit einer Druckscheibe verbunden, die auf einer weiteren Hohlkugelfläche im Inneren des Kugelsegmentes gleitet und die Öffnung für das Zugseil überdeckt. Eine derartige Feder ist bevorzugt eine Spiralfeder, durch deren Innenraum das Zugseil hindurch läuft.
Sowohl bei der Alternative mit der Klemmschraube als auch bei der Variante mit Feder und Zugseil ist der maximal mögliche Winkel für die Verschwenkung des Kugelteils durch die Größe der Öffnungen oder der Schlitze im Hohlkugelsegment begrenzt.
Falls der damit erreichbare Winkel zu klein ist, können am Kugelteil mehrere Innengewinde zur Aufnahme der Klemmschraube oder mehrere Haken oder andere Befestigungsvorrichtungen zur Aufnahme des Zugseils am freien Ende der Feder vorgesehen werden. Der Vorteil aller zuvor genannten Verbindungsarten ist eine zwar begrenzte, aber innerhalb dieser Grenzen stufenlose Verschwenkung des Kugelteils.
Eine andere Alternative zur Fixierung ist wenigstens ein Stift, der in eine von mehreren Öffnungen eingesteckt werden kann. Damit ist jedoch nur eine stufenweise Verschwenkung möglich.
Für Lampen zur Befestigung mit einem Edison-Gewinde oder einem anderen Gewinde bevorzugt es die Erfindung, dieses Gewinde im Montagezustand auch als Schwenkachse zu verwenden.
Die Edison-Gewinde sind seit langem bekannt und die am meisten genutzte Befestigungsart für Lampen. Die DIN 40400 und IEC 60238 definieren das sehr weit verbreitete Gewinde „E27” mit einem – namensgebenden – Außendurchmesser von 27 mm und einer Steigung von 3,62 mm. Für birnenförmige Glühlampen bis 40 Watt und kerzenförmige Glühlampen bis 60 Watt ist auch das kleinere Edison-Gewinde E14 mit einem Außendurchmesser von 14 mm und einer Steigung von 2,82 mm üblich. Dieser Standard gilt für fast alle Länder mit einer Spannung von 200–240 Volt AC. In Europa ist daneben auch das Edison Gewinde E11 verbreitet.
In Nordamerika und anderen Ländern mit einer Netzspannung bis etwa 120 Volt sind E12, E17 und E26 üblich und im ANSI Standard C81.67 und dem IEC Standard 60061-1 beschrieben. Benutzt werden auch die Abmessungen E5,5 oder E10 oder E16 oder E18 oder E26 oder E33 und andere Gewinde.
Alle diese Gewinde haben gemeinsam, dass eine erste elektrische Verbindung zwischen dem Lampengewinde und dem Fassungsgewinde gebildet wird. Am Ende der Einschraub-Bewegung entsteht eine zweite elektrische Verbindung, indem ein Kontaktstück in der Mitte der in die Fassung hineinragenden Stirnseite des Gegenstücks auf einen Mittenkontakt innerhalb des Fassungsgewindes aufgedrückt wird. Dadurch wird die Lampe auch zusätzlich mechanisch gesichert.
Es ist eine wesentliche Idee der Erfindung, dieses Gewinde nicht nur zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes und einer sicheren, mechanischen Befestigung zu benutzen, sondern zugleich auch als eine der beiden Schwenkachsen zur Ausrichtung des Lichtkegels.
Dazu muss das Einschrauben einer erfindungsgemäßen Lampe stets zumindest in die folgenden drei Schritte aufgeteilt werden: In einem ersten Schritt wird die Lampe soweit in die Edison-Fassung hineingeschraubt, bis das Kontaktstück in der Mitte ihrer Stirnseite fest auf dem Mittenkontakt der Fassung aufliegt. Dann muss die Lampe in einem zweiten Schritt wieder soweit zurück geschraubt werden, bis ihr Lichtstrahl in die gewünschte Richtung weist. Dadurch hebt sich jedoch das Kontaktstück der Lampe wieder vom Boden der Fassung ab, wodurch die Lampe nur noch mit einigem Spiel locker in der Fassung hängt.
Wenn der Mittenkontakt als eine verschwenkbare Metallfeder ausgebildet ist, so besteht auch nach dem Abheben der Lampe vom Boden der Fassung noch ein elektrischer Kontakt – aber, wie erläutert – kein ausreichender, mechanischer Sitz mehr.
Um diesen Abstand wieder zu überbrücken, wird in einem dritten Schritt – dem Montagezustand – das Kontaktstück mit einer zusätzlichen Schubeinrichtung in Richtung der Achse des Lampengewindes geschoben. Der dritte Schritt kann nach dem Abschluss des zweiten Schrittes oder gleichzeitig damit erfolgen.
Für diese Schubeinrichtung präsentiert die Erfindung die drei folgenden, verschiedene Ausführungsformen:

– eine hubbegrenzte Feder mit Anschlag,
– ein „Hilfsinnengewinde” und
– ein in verschiedenen Stellungen einsteckbares „Polygon”.

In der erstgenannten Ausführungsform ist die Schubeinrichtung eine Feder, die die Position des Kontaktstückes selbsttätig abgleicht. Das Kontaktstück ist linear in Richtung der Mittelachse des Lampengewindes in einem Sackloch verschiebbar, das zur Stirnseite des Gegenstückes hin offen ist. Die Feder drückt mit einem Ende auf die nach innen weisende Seite des Kontaktstückes und stützt sich mit ihrem anderen Ende in dem Sackloch ab. Im Montagezustand schiebt die Feder das Kontaktstück aus der Lampe heraus, jedoch nur soweit, dass es erst innerhalb der letzten Umdrehung des Lampengewindes vor Erreichen des mechanischen Anschlages den Mittenkontakt der Fassung mit Sicherheit berührt.
Die Beschränkung des Wirkungsbereiches der Feder auf die letzte Umdrehung vor dem Anschlag wird zum Beispiel dadurch erreicht, dass am Kontaktstück ein zumindest partiell umlaufender Absatz oder ein Finger angebracht ist. Dieser Absatz ragt in eine Aussparung im Sackloch hinein und kann sich darin hin und her bewegen. Die Bewegung wird dadurch begrenzt, dass der Absatz mit einer seiner beiden Auflageflächen jeweils eine dazu komplementäre Anschlagfläche in der Aussparung berührt. Der maximal mögliche Hub des Kontaktstückes entspricht dem Bewegungsraum des Absatzes innerhalb der Aussparung, der gleich oder nur geringfügig größer als die Steigung des Lampengewindes ist. Oder in anderen Worten: Der Abstand zwischen den beiden Anschlagflächen in der Aussparung ist die Summe aus der Steigung des Lampengewindes und der Materialstärke des Absatzes am Kontaktstück.
Im nicht montierten Zustand der Lampe drückt die Feder die zur Stirnseite der Lampe weisende Auflagefläche des Absatzes auf die dazu komplementäre Anschlagfläche in der Aussparung. Dadurch befindet sich das Kontaktstück in einer stabilen Position, in der es aus der Lampe herausragt und zwar etwa um das Maß einer Gewindesteigung. Oder geringfügig mehr, jedenfalls deutlich weniger als um zwei Gewindesteigungen.
Eine derartige erfindungsgemäße Lampe wird zunächst – wie schon bisher üblich – ohne großen Widerstand in die Fassung eingeschraubt. Dabei droht keine übermäßige Abnutzung oder gar Beschädigung der Fassung durch darauf unter großem Druck schleifende Teile. Dank der Hubbegrenzung berührt das Kontaktstück erst dann den Mittenkontakt, wenn die letzte Umdrehung vor dem Anschlag erreicht ist.
Beim Weiterdrehen der Lampe drückt die Kraft der Feder das Kontaktstück in der Lampe auf den Mittenkontakt in der Fassung. Dadurch werden – erst jetzt – die Gewindegänge der Lampe gegen die Gewindegänge der Lampenfassung gedrückt. Damit sie nicht zu stark aneinander reiben, muss die Lampe vor dem Weiterschrauben ganz geringfügig weiter in die Fassung gedrückt werden und zwar idealer Weise um die Hälfte des Spiels zwischen Lampengewinde und Fassungsgewinde. Da das Einschrauben ein weltweit sehr vielen Personen höchst vertrauter Vorgang ist, wird in den meisten Fällen dieses Spiel auch ohne eine weitere Anleitung intuitiv eingestellt werden.
In jedem Fall ist es ein ganz wichtiger Vorteil der Erfindung, dass dank der Hubbegrenzung auch die Phase mit dem Aufeinanderpressen der beiden Gewindegänge auf die letzte Umdrehung vor dem mechanischen Anschlag begrenzt ist.
In dieser Phase wird die Lampe also weiter in die Fassung hinein gedreht bis der mechanische Anschlag erreicht ist. In diesem Zustand ist das Kontaktstück soweit in die Lampe hinein gedrückt worden, dass die innere Auflagefläche des Absatzes auf der korrespondierenden Anschlagfläche der Aussparung im Kontaktstück anschlägt.
Nachdem der mechanische Anschlag erreicht ist, beginnt der Montagezustand der Lampe. Dabei wird sie um einen Teil der letzten Umdrehung wieder zurück gedreht, und zwar soweit bis der Lichtkegel in die gewünschte Richtung weist. In dieser Position nimmt die montierende Person ihre Hand von der Lampe und der Montagezustand ist beendet. Dann wird die Kraft der Feder nicht mehr von der Hand kompensiert. Vielmehr wird das Kontaktstück mit der vollen Federkraft aus der Lampe heraus und auf den Mittenkontakt gedrückt. Dadurch wird auch das Lampengewinde in das Fassungsgewinde hinein gedrückt und verkeilt sich darin, so dass die Lampe in dieser Position stabilisiert ist.
Entscheidend wichtig ist dabei, dass die Kraft der Feder die Lampe auch dann noch in der Fassung ausreichend mechanisch stabilisiert, wenn ihre Endposition fast eine ganze Umdrehung vom mechanischen Anschlag entfernt ist. Deshalb sieht die Erfindung vor, dass die Feder mit einer Vorspannung eingebaut wird. Wenn beim Einschrauben die letzte Umdrehung vor dem Anschlag erreicht ist und sich die Auflagefläche am Absatz des Kontaktstückes von ihrer Anschlagfläche in der Aussparung des Sackloches abhebt, so drückt die Feder bereits mit ihrer Vorspannkraft auf das Kontaktstück.
Ebenso wichtig ist aber auch, dass bei einer Endposition der Lampe nahe am oder direkt am mechanischen Anschlag einer Fassung die Kraft der Feder nicht so stark anwächst, dass sich die Lampe kaum mehr drehen lässt oder sogar die Fassung mechanisch beschädigt.
Um das zu vermeiden, sollte sich innerhalb der letzten Umdrehung vor dem Anschlag die Kraft der Feder nur noch möglichst wenig verändern. Da bekanntlich die Kraft einer Feder direkt proportional zur Änderung ihrer Länge ist, folgt daraus, dass der maximale Bewegungshub der Feder erheblich länger als die Steigung des Lampengewindes sein sollte, je länger desto besser.
Die Erfindung bevorzugt deshalb, dass die Länge des Bewegungshubes der Feder – für sich alleine – mindestens das Dreifache der Steigung des Lampen- und Fassungsgewindes betragen sollte.
Diese Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lampe wird von der Erfindung deshalb bevorzugt, weil die Montage am einfachsten ist. Im Vergleich zum Einschrauben einer normalen Glühlampe ist als zusätzlicher Schritt nur die ”Rückwärtsdrehung” nach dem Erreichen des mechanischen Anschlages erforderlich.
Als eine zweite, alternative Ausführungsform für die Schubeinrichtung schlägt die Erfindung ein Hilfsgewinde vor, das auf der Außenfläche des Kontaktstückes oder des umgebenden Isolators angeformt ist. Dieses Hilfsgewinde greift in ein komplementäres Hilfsinnengewinde ein, das im Gegenstück angeordnet ist. Damit kann das Kontaktstück wie eine Schraube verdreht werden und dadurch mehr oder weniger weit aus dem Gegenstück herausragen.
Vor der Montage muss das Kontaktstück ganz in das Hilfsinnengewinde hinein gedreht werden. Dann wird die Lampe mitsamt dem Kontaktstück bis zum mechanischen Anschlag in die Fassung hineingeschraubt. Im nächsten Schritt wird die Lampe durch eine „rückwärts” gerichtete Drehung in diejenige Winkelstellung gebracht, in der die gewünschte Ausrichtung des Lichtkegels erreicht wird. Der Nutzer muss sich den Betrag dieser ”Rückwärtsdrehung” merken und dann die Lampe wieder aus der Fassung herausschrauben. In einem nächsten Schritt schraubt er dann das Kontaktstück soweit aus dem Gegenstück heraus, dass die Anhebung des Kontaktstückes durch die „Rückwärtsdrehung” wieder kompensiert wird.
Zum Verschwenken des Kontaktstückes ist ein Sechskant zum Aufsetzen eines Gabelschlüssels, eine Rändelmutter oder ein anderes Griffstück hilfreich. Nach der Justage sollte das Hilfsgewinde des Kontaktstückes sich selbst hemmen oder durch eine Klemmschraube oder eine andere Vorrichtung fixiert werden.
Sobald das Kontaktstück für eine ausreichende Kompensation justiert und fixiert worden ist, kann die Lampe wiederum in die Fassung ein geschraubt werden. In diesem finalen Schritt muss sie einfach nur bis zum mechanischen Anschlag gedreht werden. Wenn das Kontaktstück korrekt justiert ist, dann strahlt der Lichtkegel der Lichtquelle nunmehr in die gewünschte Richtung.
Als eine dritte alternative Ausführungsform für eine stufenweise verstellbare Schubeinrichtung schlägt die Erfindung vor, dass das Kontaktstück oder der es umgebende Isolator ein regelmäßiges Polygon ist. Dieses Polygon kann in ein dazu komplementäres Hohlprofil im Gegenstück eingesteckt werden. Dabei sind so viele verschiedene Winkelstellungen möglich, wie Kanten am Polygon vorhanden sind.
In jeder dieser Winkelstellungen ragt das Kontaktstück um einen anderen Betrag aus dem Gegenstück am Hals der Lampe heraus. Damit das möglich wird, ist die Stirnseite des Kontaktstückes oder des Isolators wie die Stufen einer Wendeltreppe in aneinandergrenzende, bevorzugt etwa dreieckige Sektoren aufgeteilt. Die Flächen dieser Sektoren sind vorzugsweise etwa senkrecht zur Längsachse des Kontaktstückes ausgerichtet, können aber auch etwas geneigt sein. Zumindest in ihrer Verlängerung berühren sie diese Längsachse an verschiedenen, voneinander beabstandeten Punkten. Die Summe der Abstände aller Sektoren entspricht der Steigung des Lampengewindes oder ist geringfügig größer.
An der gegenüberliegenden Stirnseite des Hohlprofils ist eine Gegenfläche angeformt, die zu jedem einzelnen der gegenüberliegenden Sektoren komplementär geformt ist und die auf einen dieser Sektoren aufsetzbar ist.
Bei diesem Prinzip kann die „Wendeltreppe” auch an die Stirnseite des Hohlprofils angeformt werden. Dann muss das Kontaktstück oder der es umgebende Isolator mit einer Gegenfläche versehen werden, die zu einem Sektor der „Wendeltreppe” komplementär geformt ist.
In diesen beiden Ausführungsformen wird durch die Wahl der Winkelposition beim Einstecken des Kontaktstückes festgelegt, wieweit das Kontaktstück aus der Stirnseite der Lampe heraus ragt, wenn es bis zum mechanischen Anschlag in das Hohlprofil hinein geschoben wird.
Die beiden Ausführungsformen mit einem durch Gewinde oder Polygon justierbarem Kontaktstück erfordern fast keine Erhöhung der Herstellungskosten, insbesondere dann, wenn nicht das metallene Kontaktstück selbst mit einem Gewinde oder einem Polygon versehen wird, sondern der es umgebende Isolator. Die Formung eines derartigen Gewindes oder Polygons und seines komplementären Hilfsinnengewindes oder seiner komplementären Gegenfläche aus Kunststoff erfordern nur einmalige Werkzeugkosten, aber keinen zusätzlichen Materialaufwand.
Zu beachten ist bei diesen Varianten, dass es im Vergleich zu einer rundum strahlenden Lampe bei der Einstellung des gewünschten Drehwinkels erforderlich ist, eine erfindungsgemäße Lampe nach dem ersten Einschrauben in die Fassung wieder zur Justage des Kontaktstückes heraus zu nehmen. Nach der erforderlichen Verschiebung des Kontaktstückes muss die Lampe dann ein zweites Mal in die Fassung eingeschraubt werden.
Wenn stattdessen das Kontaktstück über eine Feder mit begrenztem Hub selbsttätig verschoben wird, so ist der Vorgang der Montage und der Justage erheblich einfacher, weshalb die Erfindung diese Variante trotz etwas höherer Kosten bevorzugt.
Für Lampen, die in ein Edison-Gewinde oder in ein anderes Gewinde eingeschraubt werden, ist es eine wesentliche Idee der Erfindung, dieses Gewinde zugleich auch als eine der beiden Schwenkachsen zur Ausrichtung der Lampe zu nutzen. Durch die Verschiebung des Kontaktstückes in Längsrichtung des Gewindes wird die Lampe trotzdem mechanisch sicher fixiert. Dadurch kann eine „seitlich” abstrahlende Lampe in beliebig orientierte Fassungen eingeschraubt und ihr Lichtkegel justiert werden.
Dieses Prinzip eines verschiebbaren Kontaktstückes ist für Bajonettfassungen jedoch nicht anwendbar. Im Inneren einer Bajonettfassung sind an Stelle eines Gewindes zumeist zwei gegenüber liegende, L-förmige Führungen angeordnet. Der erste Schenkel eines jeden L beginnt an der Oberkante der Fassung und verläuft an der Innenwand parallel zur Längsrichtung der Fassung. Aus dem Gegenstück an der Lampe ragen Stifte heraus, die in den Führungen entlang gleiten. Diese beiden Stifte werden in die L-förmigen Führungen eingesteckt und die Lampe wird in Längsrichtung der Fassung soweit verschoben, bis die beiden Stifte den Winkel der L-förmigen Führung erreicht haben. Dann wird die Lampe verschwenkt, so dass die beiden Stifte bis an das Ende der beiden Führungen gleiten.
Mitunter ist an diesem Ende der Führung noch ein weiterer, kleiner Schenkel angefügt, der ”rückwärts” in Längsrichtung der Fassung weist. In diesen kleinen, zusätzlichen Schenkel wird die Lampe meist durch die Kraft einer Feder hineingedrückt.
Derartige Bajonetffassungen sind in Großbritannien und den Ländern des ehemaligen „British Empires” wie Australien, Indien, Irland, Neu Seeland und Teilen des mittleren Ostens und Afrika auch heute noch für Glühlampen der übliche Standard.
Der am weitesten verbreitete Typ ist der ”B22d” wie er z. B. in der IEC 60061-1 (7004-10) beschrieben wird. Namensgebend ist auch hier der Außendurchmesser des schmalen Endes der Glühbirne von 22 mm. Der Zusatz d für ”double” beschreibt, dass auf den Boden der Fassung zwei elektrisch voneinander getrennte Kontakte angeordnet sind. Die L-förmigen Führungen werden dann nur für die mechanische Fixierung der Lampe benötigt. Diese Varianten erfordern für das Gegenstück an der Lampe eine ganz bestimmte Winkelstellung innerhalb der Fassung. Nur dann ist ein einwandfreier elektrischer Kontakt möglich. Bei diesen Varianten kann die Bajonettfassung nicht als Schwenkgelenk genutzt werden.
Es gibt jedoch auch Varianten von Bajonettfassungen, die wie die Edison-Fassungen nur einen einzigen Mittenkontakt in der Fassung aufweisen. Das ist in der Typenbezeichnung durch den Zusatz s für ”single” gekennzeichnet. Bei diesem Ausführungsformen ist es ebenfalls möglich, die Bajonettfassung auch als Schwenkachse zu verwenden. Es ist ja ein unerlässliches Merkmal einer jeden Bajonettfassung, dass sie einen hohlzylindrischen Innenraum hat, in dem ein dazu komplementäres, zylindrisches Gegenstück der Lampe verschwenkt werden kann.
Weil diese Verschwenkung aber durch die Stifte, die in den Führungen der Fassung entlanggleiten, blockiert wird, müssen sie für eine zusätzliche Verschwenkung im Montagezustand um die Längsachse der Fassung gegenüber der Lampe verschwenkbar sein.
Dafür schlägt die Erfindung mehrere Ausführungen vor. Möglich ist es, den oder die Stifte in eine von mehreren Stiftöffnungen auf der Außenfläche des Gegenstücks einzustecken. Abhängig von der Anzahl und dem Abstand dieser Stiftöffnungen voneinander ist damit zumindest eine stufenweise Veränderung der Winkelstellung der Lampe gegenüber der Fassung möglich.
Bei anderen Ausführungsformen sind der oder die Stifte auf einem Ring oder auf einer Scheibe oder auf einer Hülse oder auf einem anderen Träger befestigt. Im Montagezustand kann dieser Träger um die Längsachse des Gegenstücks verschwenkt werden. In allen anderen Zuständen muss er fixiert werden.
Dafür sind zahlreiche mechanische Ausführungsformen bekannt. Zum Beispiel kann der Träger mit wenigstens einer Schraube gesichert werden, die im Montagezustand gelöst wird. Oder die Scheibe wird mit einer Kerbverzahnung ausgerüstet, die in ein dazu komplementäres Gegenstück der Lampe eingelegt wird oder mit Federkraft hinein gedrückt wird. Die Abstände der Kerben bestimmen die Stufen dieser Verstellung.
Alternativ kann die Scheibe auch mit einem Getriebe, wie zum Beispiel einem Schneckengetriebe oder einer anderen Mechanik gegenüber der Lampe verschwenkt werden.
Wenn die Scheibe in Längsrichtung der Fassung federnd verformbar ist, so ist auch die Führung der Scheibe durch ein Gewinde und die Sicherung durch eine Kontermutter denkbar.
Weitere mechanische Varianten zur Verschwenkung einer Scheibe um ihre Längsachse sind einem fachkundigen Ingenieur bekannt und in diese Anmeldung ausdrücklich eingeschlossen.
Im Folgenden sollen weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert werden. Diese sollen die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern nur erläutern. Es zeigt in schematischer Darstellung:
1: Schnitt durch einen Beleuchtungskörper mit einer erfindungsgemäßen Lampe mit gerichtetem Lichtkegel
2: Schnitt durch eine erfindungsgemäße Lampe wie in 1 mit einer Feder zur Längsverschiebung des Kontaktstiftes.
3a bis 3c: Schnitte und perspektivische Ansicht eines polygonalen Isolators eines Kontaktstückes mit Sektoren an seiner Stirnseite zur stufenweise Verstellung
4: Schnitt durch eine erfindungsgemäße Lampe wie in 2, jedoch mit einem Hilfsgewinde zur Verschiebung des Kontaktstückes und einem Kugelsegment am Hals der Lampe zur Aufnahme und Verschwenkung des Kugelteils der Lampe.
Die 1, 2 und 4 zeigen augenfällig, welch relativ großes Spiel ein normgerechtes Lampengewinde (311) in einem normgerechten Fassungsgewinde (21) haben kann. In den gezeichneten Stellungen würde das Lampengewinde (311) – für sich alleine betrachtet – nur locker in dem Fassungsgewinde (21) der Fassung (2) sitzen. Ebenso wie eine Schraube, die nur locker in eine Mutter hineingedreht ist, wäre das Lampengewinde (311) alleine mechanisch noch ungesichert und könnte sich schon bei sehr leichten Erschütterungen weiter lockern und aus seiner momentanen Winkelstellung herausdrehen.
Die 1, 2 und 4 stellen die Lampe (3) jeweils in ihrer justierten Endposition dar. Es ist sofort sichtbar, dass die erfindungsgemäße Lampe (3) nicht soweit in die Fassung (2) hinein geschraubt worden ist, bis die Stirnseite (312) der Lampe (3) auf dem Mittenkontakt (22) in der Fassung (2) aufliegt, obwohl sie in dieser Stellung mechanisch sehr sicher in der Fassung sitzen würde. Vielmehr ist die gesamte Lampe (3) vom Anschlag wieder soweit „zurückgedreht”, bis der Lichtkegel in die Vorzugsrichtung (41) verschwenkt ist. Dadurch verbleibt ein Abstand zwischen der Stirnseite (312) und dem Mittenkontakt (22).
Dieser Abstand ergibt sich daraus, dass bei einer erfindungsgemäßen Lampe (3) das Lampengewinde (311) zusammen mit dem Fassungsgewinde (21) nicht nur für die beiden seit langem üblichen Funktionen der mechanischen Befestigung und der elektrischen Kontaktierung genutzt wird, sondern zusätzlich auch noch als Schwenkachse (6) zur Ausrichtung des Lichtkegels der Lampe (3) dient. Diese zusätzliche, dritte Funktion ist eine wesentliche Idee der Erfindung. Deshalb ist in den 1, 2 und 4 die Mittelachse (315) identisch mit der Schwenkachse (6).
Und wenn das Kontaktstück (5) – wie bisher bei Glühlampen üblich – unbeweglich an der Stirnseite (312) der Lampe (3) befestigt wäre, so ist aus den 1, 2 und 4 schnell zu entnehmen, dass es in den gezeigten Stellungen der Lampe (3) auch keinen elektrischen Kontakt hätte.
In den 1, 2 und 4 ist nachvollziehbar, dass für einen belastbaren mechanischen Sitz und für einen guten elektrischen Kontakt das Kontaktstück (5) mit einer Mindestkraft auf den Mittenkontakt (22) am Boden der Fassung (2) aufgedrückt werden muss.
Der Übersichtlichkeit halber ist jedoch in den 1, 2 und 4 das Spiel zwischen dem Lampengewinde (311) und dem Fassungsgewinde (21) noch dargestellt. Das entspricht dem Zustand der Lampe (3) beim Hineinschrauben in die Fassung (2), bei dem der Nutzer die Lampe (3) manuell nicht nur um die Mittelachse (315) dreht, sondern auch etwas in Längsrichtung darauf drückt.
Weil das Kontaktstück (5) nicht mehr – wie noch bei rundum strahlenden Lampen – zusammen mit der ganzen erfindungsgemäßen Lampe (3) in die erforderliche Position gebracht werden kann, ist es die wesentliche Idee der Erfindung, das Kontaktstück (5) alleine soweit aus der Lampe (3) heraus zu bewegen, dass es – in der für eine korrekte Ausrichtung erforderlichen Winkelstellung der Lampe (3) in der Fassung (2) – mit der nötigen Kraft auf den Mittenkontakt (22) in der Fassung (2) aufgedrückt wird.
Dafür werden in den 1 und 2 sowie 3 und 4 drei verschiedene Ausführungsformen von geeigneten Schubeinrichtungen vorgestellt:

– Gemäß den 1 und 2 ist es eine Feder (7) mit begrenztem Hub.
– In den 3a bis 3c hat der Isolator (52) des Kontaktstücks eine wendeltreppenartig abgestufte Stirnseite. Je nach seiner Winkelstellung ergibt sich daraus eine andere Einstecktiefe. Durch die polygonale Form des Isolators ist ein bestimmter Winkel wählbar.
– 4 zeigt als Schubeinrichtung ein Hilfsgewinde (53), mit dem der Isolator des Kontaktstückes gegenüber dem Kontaktträger (319) bewegt werden kann.

Durch eine dieser drei Schubeinrichtungen kann eine erfindungsgemäße Lampe (3) die Fassung (2) auch als Schwenkgelenk benutzen und trotzdem darin mechanisch fest sitzen und einen dauerhaft belastbaren, elektrischen Kontakt herstellen.
In 1 ist ein Beleuchtungskörper (1) im Schnitt dargestellt, dessen Aufbauprinzip hinlänglich bekannt und weit verbreitet ist. Deutlich wird, wie die Proportionen und die Abmessungen des Beleuchtungskörpers (1) an eine standardisierte Edison-Fassung (2) und die Form einer standardisierten Glühbirne angepasst sind:
Der Beleuchtungskörper wird von einer Blechplatte getragen, die an eine Wand angedübelt ist und einen Haltewinkel trägt, in dessen Öffnung die Edison-Fassung (2) eingesetzt ist, wobei die Längsachse der Fassung (2) parallel zur Wand ausgerichtet ist. Diese Längsachse ist identisch mit der Mittelachse (315). Von den Abmessungen der Fassung (2) entspricht nur das Fassungsgewinde (21) stets der Norm, die zumeist nach Edison benannt und millionenfach so gefertigt wird. Die übrigen Details der Fassung (2) können jedoch von deren Hersteller nach eigenem Gutdünken gewählt werden.
Deshalb ist der Querschnitt der Fassung (2) in 1 nur vereinfacht und einstückig dargestellt. Es ist also nicht eingezeichnet, wie die Fassung (2) in die Öffnung des Haltewinkels eingeschraubt oder eingeschoben wird und auch nicht dargestellt, wie die Abdeckkappe über den elektrischen Anschlüssen abgenommen werden kann, um die beiden Kabel der elektrischen Versorgungsspannung mit dem Mittenkontakt (22) und dem Seitenkontakt der Fassung (2) zu verbinden. Der Seitenkontakt ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Teil des Fassungsgewindes (21) und stellt den elektrischen Kontakt zum Lampengewinde (311) her. In 1 ist durch einen Pfeil an der rechten Seite gekennzeichnet, wie weit sich die Fassung (2) in vertikaler Richtung erstreckt.
In die Fassung (2) ist in 1 eine erfindungsgemäße Lampe (3) eingeschraubt. Ihre äußeren Abmessungen liegen innerhalb der Außenfläche einer – millionenfach verbreiteten – Glühbirne. Ihre Birnenform entspricht der Norm für die bisher üblichen Glühbirnen, bestehend aus dem Kugelteil (32), der von dem Hals (33) getragen wird und dem sich daran anschließenden Gegenstück (31) zur Fassung (2). Die Außenfläche des Gegenstückes (31) ist als das normgerechte Lampengewinde (311) geformt.
In 1 ist durch vertikale Pfeile an der linken Seite markiert, wie weit sich die Lampe (3) und deren Teile erstrecken, nämlich der Kugelteil (32) ganz oben, der Hals (32) in der Mitte und das Gegenstück (31) am unteren Ende.
Die strichpunktierte Mittelachse (315) des Lampengewindes (311) ist bei der in 1 präsentierten Ausführungsform auch die Mittelachse für die übrigen Teile der Lampe (3). Auch die äußere Begrenzungslinie vom Hals (33) und vom Kugelteil (32) der Lampe (3) sind also rotationssymmetrisch und ragen nicht über die Birnenform einer standardmäßigen Glühlampe hinaus. In 1 ist nicht direkt zu erkennen, aber durch den gedanklichen Vergleich mit einer Birne nachvollziehbar, dass die Umhüllung der Birnenform in jeder Schnittebene, die senkrecht zur Mittelachse (315) verläuft, ein Kreis ist.
In 1 ist an der rechten Seite des Beleuchtungskörpers (1) die Wölbung der transluzenten Abdeckung an die Birnenform der Lampe (3) angepasst. Die Abdeckung ist so nahe an die Lampe (3) herangeführt, dass noch ein kühlender Luftstrom zwischen Abdeckung und Lampe (3) durch den Beleuchtungskörper (1) hindurch fließen kann. Auf der linken Seite des Beleuchtungskörpers (1) ist eine Öffnung in der Blechplatte zu erkennen, durch die der Kugelteil (32) der Lampe (3) hindurch ragt. In 1 ist sofort nachvollziehbar, dass eine größere Lampe (3) in den Beleuchtungskörper (1) nicht einsetzbar ist.
Ein weiteres, wesentliches Merkmal der in 1 gezeigten Ausführungsform einer erfinderischen Lampe (3) ist, dass als Lichtquelle (4) nicht ein Glühkörper sondern zahlreiche LEDs eingesetzt sind. Ein wesentlicher Vorteil der LEDs ist, dass sie viel weniger elektrischen Strom zur Erzeugung eines bestimmten Lichtstromes benötigen als die bisher üblichen Glühkörper in den bisher üblichen Glühbirnen. Ein weiterer Vorteil ist auch die erheblich längere Lebensdauer der LEDs.
Es ist jedoch eine bedeutsame Einschränkung, dass in der bisher vorgegebenen Bauform und Dimension für Glühlampen mit einem rundum abgestrahlten Lichtstrom von insgesamt etwa 750 Lumen auf aktuellem Stand der Technik nicht ausreichend LEDs untergebracht werden können, weil die dafür erforderlichen Kühlkörper viel zu voluminös sind. Wenn der in 1 dargestellte Beleuchtungskörper (1) für eine genormte 100 Watt-Glühbirne dimensioniert ist, so findet eine aktuelle, rundum leuchtende LED-Lampe mit insgesamt 750 Lumen darin keinen Platz mehr.
Wenn eine Lampe jedoch – so wie beim Beispiel in 1 – nur eine bestimmte Fläche ausleuchten soll, dann ist es eine grundlegende und sinnvolle Erkenntnis der Erfindung, das Licht auch nur darauf zu beschränken. Dadurch unterbleibt eine nutzlose Beleuchtung von z. B. Wänden oder Decken.
Im Vergleich zu einer rundum abstrahlenden Lampe sinkt dadurch in vorteilhafter Weise die in Summe als Wärme abzuführende Verlustenergie einer erfindungsgemäßen Lampe (3) ab. Und zwar in dem gleichen Maße, wie der Lichtkegel gegenüber einer Rundum-Strahlung verkleinert wird. Deshalb muss eine erfindungsgemäße Lampe (3) nur für diese sehr viel geringere, thermische Verlustleistung Kühlkörper bereitstellen.
Ein weiterer Vorteil ist, dass zur Abführung dieser prinzipiell schon geringeren Verlustleistung auch noch der zuvor bei normierten Birnenformen als Lichtaustritt genutzte Anteil der Außenfläche nutzbar ist.
1 zeigt als ein grundsätzliches Merkmal einer erfinderischen Lampe (3) sehr augenfällig, dass deren Lichtstrom nicht gleichmäßig rundum abgestrahlt wird, sondern auf einen Lichtkegel mit der Vorzugsrichtung (41) konzentriert ist. Der Aufgabenstellung der Erfindung entsprechend wird kein Licht auf die Wand geworfen, an der der Beleuchtungskörper (1) befestigt ist.
Im Ausführungsbeispiel der 1 ist der Winkel des Lichtkegels auf etwa 30° beschränkt. Wenn dieser Kegel die auszuleuchtende Fläche umfasst, dann erreicht eine erfindungsgemäße Lampe (3) auf dieser Fläche die gleiche Beleuchtungsstärke – Lumen pro Quadratmeter – und die gleiche Leuchtdichte – Candela pro Quadratmeter – wie eine rundum strahlende Lampe, aber benötigt dabei dank der Beschränkung auf den Lichtkegel insgesamt erheblich weniger Leistung als eine rundum strahlende LED-Lampe und zwar direkt proportional zu der Verkleinerung der Licht ausstrahlenden Fläche. Dadurch wird die geschilderte, thermische Belastung der bisher bekannten LED-Lampen deutlich vermindert, so dass nur noch ein erheblich geringeres Volumen an Kühlkörpern unterzubringen ist. Auf diese Weise wird das thermische Problem der aktuellen LED-Lampen entschärft.
Diese Vorteile sind jedoch nur dann nutzbar, wenn auch die mechanischen Einrichtungen vorhanden sind, um den Lichtkegel genau auf die zu beleuchtende Fläche auszurichten, nämlich die beiden erfindungsgemäßen Schwenkachsen (6). Die erste Schwenkachse (6) ist in der Mitte des Kugelteils (32) angeordnet und verläuft senkrecht zur Zeichenebene. Um diese Schwenkachse (6) kann der Kugelteil (32) gegenüber dem Hals (33) verschwenkt werden. Die zweite Schwenkachse (6) verläuft parallel zur Zeichenebene und ist identisch mit der Mittelachse (315) des Lampengewindes (311). Um diese Schwenkachse (6) kann der Hals (33) und das Gegenstück (31) gegenüber der Fassung (2) verschwenkt werden. Durch diese beiden, senkrecht zueinander angeordneten Schwenkachsen (6) kann der Lichtkegel der Lichtquellen (4) beliebig auf einer Fläche ausgerichtet werden.
In 1 ist augenfällig, dass sich trotz der Verschwenkung um diese beiden Schwenkachsen (6) die Hüllkurve um die Lampe (3) herum überhaupt nicht verändert. Die Lampe (3) kann also sehr raumsparend in den Beleuchtungskörper (1) eingebaut werden und trotzdem ist ihr Lichtkegel in beiden Freiheitsgraden schwenkbar.
Als Lichtquellen (4) sind in dieser Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Lampe (3) mehrere LEDs auf mehreren, plattenförmigen Trägern angeordnet, die jeweils parallel zueinander ausgerichtet und sich in einen etwa kreisförmigen Umriss einordnen. Die Radien der Umrisse benachbarter Platten sind verschieden, so dass die Umhüllungsfläche der Umrisse aller Platten eine Kugel bildet.
Nur an den in die Vorzugsrichtung (41) weisenden Kanten sind als Lichtquellen (4) die LEDs befestigt. Die übrigen Kanten der Träger sind an der zur Wand weisenden Hälfte des Kugelteils zahnförmig oder zapfenartig als Kühlkörper ausgebildet. An den rundlich geformten Zapfen setzen sich Verschmutzungen nicht so leicht fest und können einfach entfernt werden. Kühlende Luft kann auch zwischen den Platten hindurch streichen.
Für den – in 1 nicht gezeigten und der Aufgabenstellung eigentlich entgegengesetzten – Fall, dass zwecks optischer Gestaltung zusätzlich auch Licht in eine von der Vorzugsrichtung (41) abweichende Richtung ausgestrahlt werden soll, ist es natürlich möglich, anstelle einiger Kühlungszapfen weitere LEDs anzuordnen. Zusätzlich zum Lichtkegel mit der Vorzugsrichtung (41) werden damit weitere lichtgestalterische Effekte möglich. Deren Lichtstrom kann jedoch erheblich niedriger sein als bei den in Vorzugsrichtung (41) strahlenden LEDs, so dass sich die thermische Verlustleistung insgesamt nur wenig vergrößert.
In 2 ist die in 1 gezeichnete Fassung (2) und die darin eingeschraubte Lampe (3) mitsamt ihren zwei unterschiedlich gerichteten Schwenkachsen (6) zur Ausrichtung der Lichtquelle (4) gegenüber der Fassung (2) in Vorzugsrichtung (41) nochmals vergrößert dargestellt.
Die erste Schwenkachse (6) wird durch die Verschwenkung des Lampengewindes (311) gegenüber dem Fassungsgewinde (21) verwirklicht. Wie ausführlich besprochen, ist dazu eine Schubeinrichtung für das Kontaktstück (5) erforderlich.
Die Ausführungsvariante der 1 und 2 benutzt als Schubeinrichtung eine Feder (7). Sie ist mit ihrem oberen Ende in einem Sackloch (313) gelagert, das in das Gegenstück (31) eingeformt ist. Das andere Ende der Feder (7) drückt auf das Kontaktstück (5), das in der Version der 1 und 2 ebenfalls in dem Sackloch (313) linear bewegbar ist. Im gezeichneten Zustand hat die Feder (7) das Kontaktstück (5) soweit aus dem Sackloch (313) und damit auch aus der Stirnseite (312) der Lampe (3) heraus geschoben, dass es fest auf den Mittenkontakt (22) aufgedrückt ist. Erst dadurch werden alle drei Funktionen einer erfinderischen Lampe (3) in der Fassung (2) verwirklicht: Die Lampe (3) ist mechanisch sicher befestigt, elektrisch widerstandsarm kontaktiert und der Lichtkegel der Lichtquellen (4) wunschgemäß ausgerichtet.
In 2 ist als ein weiteres, besonderes Merkmal einer erfindungsgemäßen Schubeinrichtung mit einer Feder (7) die folgenden Begrenzung des Federhubs dargestellt: Am Kontaktstück (5) ist ein ringförmig umlaufender Absatz (52) angeformt, der in eine durchmessergleiche Aussparung (314) im Sackloch (313) hineinragt. Bei Bewegung in axialer Richtung schlägt der Absatz (52) an eine der beiden Stirnseiten der Aussparung an. Auf diese Weise begrenzt die axiale Länge der Aussparung (314) den Hub des Kontaktstückes (5) und zwar sinnvoller Weise auf etwas mehr als die Steigung des Fassungsgewindes (21) und damit auch des Lampengewindes (311).
Vorteilhafterweise wird dadurch die Verschiebung des Kontaktstückes (5) erst innerhalb der letzten Umdrehung der Lampe (3) vor dem Erreichen des mechanischen Anschlages wirksam, also nur innerhalb des Bereiches, in dem tatsächlich eine Kraft benötigt wird, die in Längsrichtung der Fassung (2) wirkt. Nur in diesem Bereich ist es willkommen, dass die Kraft der Feder (7) das Lampengewinde (311) in Längsrichtung gegen das Fassungsgewinde (21) presst und dadurch das Spiel zwischen den beiden Gewinden unterdrückt, sodass die Lampe (3) in der Fassung (2) einen mechanisch festen Sitz hat.
In 2 wird deutlich, dass bei einer federnden Ausführung des Mittenkontaktes (22) sich der in den Innenraum der Fassung (2) hineinragende Teil vom Boden der Fassung abheben kann. Dadurch wird schon vor dem Erreichen des mechanischen Anschlages der Lampe (3) ein elektrischer Kontakt hergestellt. Wie zuvor bereits ausführlich erläutert, ist dadurch ein sicherer mechanischer Sitz der Lampe (3) jedoch kaum möglich.
Die 2 zeigt die zweite Schwenkachse (6) in der Mitte des Kugelteils (32). Damit kann der Kugelteil (32) gegenüber dem Hals (33) verschenkt werden, ohne dass sich die Umhüllungsfläche der Lampe (3) verändert.
Bei der Ausführungsvariante gemäß 2 besteht der Kugelteil (32) aus mehreren Platten, die zueinander beabstandet und parallel angeordnet sind. Zwischen diese Platten ragt der ebenfalls plattenförmige Hals (32) hinein. Nahe seinem oberen Ende trägt er z. B. ein einfaches Gleitlager, in dem eine Achse verschwenkbar ist, die alle Platten mit den Lichtquellen (4) trägt.
In den 3a bis 3c wird eine Ausführungsform einer Schubeinrichtung dargestellt, bei der auf den Isolator (51), der das Kontaktstück (5) umgibt, ein gleichmäßig achteckiges Außenprofil (55) aufgeformt ist. Es ist komplementär zu einem ebenfalls gleichmäßig achteckigen Hohlprofil (317) im Gegenstück (31) der Lampe (3) geformt. Deshalb kann der Isolator (51) in acht verschiedenen Winkelstellungen in das Hohlprofil (317) eingesteckt werden.
Wenn der Isolator (51) bis zum Anschlag in das Hohlprofil (317) eingeführt wird, erreicht er dank der acht stufenartigen Sektoren (54) auf seiner Stirnseite jeweils eine andere Einstecktiefe in die Lampe (3). Daraus ergibt sich jeweils eine andere Ausrichtung des Lichtstrahles der Lichtquellen (4). Deren Vorzugsrichtung (41) kann mit einer Schubeinrichtung gemäß den 3a bis 3c, also in acht Stufen ausgerichtet werden.
Sofern der Mittenkontakt (22) in Grenzen elastisch ist, können dadurch auch noch Zwischenstellungen zwischen diesen acht Stufen erreicht werden.
3a zeigt einen Längsschnitt durch das Gegenstück (31) einer erfindungsgemäßen Lampe (3). Das Lampengewinde (311) besteht hier aus einem Blechrohr, in das die Gewindegänge eingepresst sind. Die Stirnseite dieses Lampengewindes (31) ist durch den Kontaktträger (319) verschlossen, der sinnvoller Weise aus elektrisch isolierendem Material besteht. Die Mitte des Kontaktträgers (319) wird von dem Hohlprofil (317) durchbrochen, das entlang der Mittelachse (315) des Lampengewindes (31) verläuft und das komplementär zum Außenprofil (55) des Isolators (51) geformt ist.
In 3a ist – ebenso wie in 3b – der Isolator (51) nicht zeichnerisch geschnitten, sondern mit seiner vollständigen Seitenansicht dargestellt, so dass die Flächen seines Außenprofils (55) sichtbar sind. Dadurch ist gut zu erkennen, dass die Flächen des Außenprofils (55) unterschiedlich lang sind, so dass ihre – in 3a oberen – Kanten eine Treppe bilden, von der in 3a drei Stufen sichtbar sind.
Der Isolator (51) umschließt das Kontaktstück (5) ringförmig, so dass in der Seitenansicht der (3a) nur ganz unten ein kleines Teil des Kontaktstückes (5) sichtbar ist. An das andere, nicht sichtbare Ende des Kontaktstückes (5) ist ein Kabel angeschlossen, dass als elektrische Verbindung zu den Lichtquellen (4) dient.
In 3b ist von dem in 3a zeichnerisch angeschnittenen Teil des Kontaktträgers (319) im Schrägbild gezeichnet, wie er vom Hohlprofil (317) durchbrochen wird, das hier achteckig ist. Darin steckt der Isolator (51), der ebenfalls achteckig ist. Dadurch kann der Isolator (51) in acht verschiedenen Winkelstellungen in das Hohlprofil (317) eingesteckt werden. Der Isolator (317) verdeckt und isoliert das Kontaktstück (5). In der Mitte des Isolators (51) ist die Bohrung sichtbar, durch die das Kabel zur elektrischen Verbindung von Kontaktstück (5) und Lichtquellen (4) verläuft.
3c zeigt den Querschnitt durch das Lampengewinde (311) in Höhe der Pfeile A-A in 3a. Augenfällig ist, dass in diesem Ausführungsbeispiel das Hohlprofil (317) ein gleichmäßiges Achteck ist. In dieses Achteck ragt die dreieckige Gegenfläche (318) hinein und überdeckt einen der acht Sektoren (54) auf der Stirnseite des Isolators (51).
Die 3b und 3c zeigen, wie die Stirnseite des Isolators (51) in acht, etwa dreieckige Sektoren (54) aufgeteilt ist. In 3a und besonders in 3b wird gut sichtbar, dass sich alle Sektoren (54) gegenüber der Mittelachse (315) auf verschiedenen Höhen befinden. Die nach oben weisende Stirnseite des Isolators (51) ähnelt also den Stufen einer Wendeltreppe, was in 3b am besten nachvollziehbar ist.
Die 3a bis 3c zeigen, dass das Hohlprofil (317) nicht vollkommen gleichmäßig durch den Kontaktträger (319) hindurch verläuft, sondern im Bereich eines einzigen Sektors (54) durch die Gegenfläche (318) unterbrochen ist, die wie eine Nase in das ansonsten gleichmäßigen Hohlprofil (317) hinein ragt. Diese nasenartige Gegenfläche (318) bildet das Widerlager für einen der acht Sektoren (54) des Isolators (51).
In den 3a und 3b ist sichtbar, dass die Winkelstellung des Isolators (51) gegenüber dem Hohlprofil (317) bestimmt, wie weit das Kontaktstück (5) aus dem Kontaktträger (319) herausragt. Die Höhen aller acht Stufen der Sektoren (54) entsprechen zusammen einem Gewindegang des Lampengewindes (311). Durch die Auswahl einer bestimmten Winkelstellung des Isolators (51) wird auch gewählt, wie weit der Isolator und damit auch das Kontaktstück (5) aus dem Lampengewinde (311) herausragen. Mit der „richtigen” Winkelstellung des Isolators (51) wird also auch die Vorzugsrichtung (41) des Lichtstrahls der Lichtquelle (4) „richtig” ausgerichtet.
4 zeigt den Schnitt durch eine erfindungsgemäße Lampe (3) wie in 2, jedoch mit einem Hilfsgewinde (53) zur Verschiebung des Kontaktstückes (5) und einem Hohlkugelsegment (331) am Hals (33) der Lampe (3) zur Aufnahme und Verschwenkung des Kugelteils (32) der Lampe.
Bei dieser Variante ist die Schubeinrichtung für das Kontaktstück (5) das Hilfsgewinde (53), das in den Isolator (51) eingeformt ist, der das Kontaktstück (5) umgibt. Das Hilfsgewinde (53) greift in ein dazu komplementäres Hilfsinnengewinde (316) im Kontaktträger (319) ein. Durch Verdrehen des Isolators (51) gegenüber dem Kontaktträger (319) wird das Kontaktstück (5) in seiner Längsrichtung bewegt. An das Kontaktstück (5) ist ein Kabel angeheftet, dass den elektrischen Kontakt zu den Lichtquellen (4) herstellt.
Um den Isolator (51) zu verdrehen, können die beiden unterhalb des Hilfsgewindes (316) einander gegenüberliegenden, parallelen Flächen zu einem Außensechskant vervollständigt werden, der als Auflage für einen Gabelschlüssel dient, mit dem ein Drehmoment auf den Isolator (51) übertragen werden kann.
In 4 ist leicht nachvollziehbar, dass die Steigung des Hilfsgewindes (53) und des Hilfsinnengewindes (316) frei wählbar ist. Die Erfindung bevorzugt jedoch, dass sie der Steigung des Lampengewindes (311) gleicht oder halb so groß ist oder ein Viertel davon beträgt, damit das folgende Verfahren zum Ausrichten der Lampe (3) möglichst einfach ist. Dieses Verfahren kann in 4 gut nachvollzogen werden:
Vor dem ersten Einschrauben der Lampe (3) muss der Isolator (51) wenigstens soweit in den Kontaktträger (319) hinein gedreht werden, dass er einen festen Sitz hat. Vorzugsweise sollte er soweit hineingeschraubt werden, dass der Kontaktstift (5) nur noch soweit aus der Stirnseite (312) herausragt, wie es für eine sichere Kontaktierung erforderlich ist.
Dann wird die Lampe (3) bis zu ihrem mechanischen Anschlag in die Fassung (2) hinein gedreht. Anschließend wird sie soweit wieder zurück gedreht, bis die Lichtstrahlen der Lichtquellen (4) in die gewünschte Richtung (32) weist. Der Nutzer muss sich jetzt merken, wie weit er die Lampe wieder zurück drehen musste, also z. B. um 135°.
Dann muss die Lampe (3) wieder aus der Fassung (2) heraus geschraubt werden, damit der Isolator (51) zugänglich ist, der das Kontaktstück (5) umgibt. Jetzt wird – z. B. mit einem Gabelschlüssel – der Isolator (51) soweit gegenüber dem Kontaktträger (319) verschwenkt, bis das Kontaktstück (5) um so viel weiter aus der Stirnseite (312) herausragt, dass es den durch Verschwenken der Lampe (3) um 135° entstandenen Abstand zum Mittelkontakt (22) wieder überbrückt.
Wenn die Steigung des Hilfsgewindes (53) der Steigung des Lampengewindes (311) gleicht, dann muss auch der Isolator (51) um 135° verschwenkt werden. Wenn die Steigung des Hilfsgewindes (53) nur halb so groß wie die Steigung des Lampengewindes (311) ist, muss der Isolator um das Doppelte verschwenkt werden, also um 2 × 135° = 270°. Wenn die Steigung des Hilfsgewindes (53) nur ein Viertel der Steigung des Lampengewindes (311) beträgt, so muss der Isolator (51) um 4 × 135° = 540°, also um mehr als eine Umdrehung verschwenkt werden. In jeder diese Ausführungsvarianten ragt das Kontaktstück (5) nach dem Justieren weiter aus dem Lampengewinde (311) heraus als vor dem ersten Einschrauben. Damit ist das Kontaktstück (5) korrekt justiert.
Dann wird die Lampe (3) ein zweites Mal in die Fassung (2) hineingeschraubt und zwar wieder bis zu ihrem mechanischen Anschlag. Dank des nunmehr weiter aus dem Lampengewinde (311) herausragenden Kontaktstückes (5) wird der mechanische Anschlag jedoch schon um 135° früher erreicht als beim ersten Einschrauben. In dieser Position weisen die Lichtstrahlen der Lichtquellen (4) in die gewünschte Richtung.
In 4 ist im oberen, birnenförmigen Teil der Lampe (3) der Kugelteil (32) eingezeichnet, der die Lichtquellen 4 und deren Kühlkörper trägt. An seiner Unterkante ist der Kugelteil (32) als ein Kugelsegment (312) geformt, das in dem dazu komplementären Hohlkugelsegment (331) am Hals (33) lagert und darauf gleiten kann. Die Federklemmbügel (322) halten das Kugelteil (32) im Hohlkugelsegment fest, indem sie über das stabförmige Hohlkugelsegment (331) hinausragen und es auf den Außenseiten seines Profils umschließen.
Da die Lampe (3) in der Ausführung gemäß 4 um die Mittelachse (315) mit der Fassung (2) als Schwenkachse (6) verschwenkt werden kann, muss das Kugelteil (32) nur noch um eine weitere Schwenkachse (6) verschwenkt werden. Deshalb reicht es für das Kugelsegment (321) und das Hohlkugelsegment (331) aus, wenn sie nur zylindrisch geformt sind. Die erheblich aufwendiger zu fertigenden Hohlkugel- und Kugelsegmente sind dann nicht mehr erforderlich.
Bezugszeichenliste

1: Beleuchtungskörper
2: Fassung im Beleuchtungskörper 1
21: Fassungsgewinde der Fassung 2
22: Mittenkontakt im Fassungsgewinde 21
3: Lampe im Beleuchtungskörper 1
31: Gegenstück der Lampe 3 zur Fassung 2
311: Lampengewinde am Gegenstück 31, komplementär zum Fassungsgewinde 21
312: Stirnseite des Gegenstückes (31)
313: Sackloch im Gegenstück 31
314: Aussparung im Sackloch 313
315: Mittelachse des Lampengewindes 311
316: Hilfsinnengewinde im Gegenstück 31, komplementär zum Hilfsgewinde 53
317: Hohlprofil im Gegenstück 31
318: Gegenfläche, komplementär zu den Sektoren 54
319: Kontaktträger, trägt Kontaktstück 5
32: Kugelteil der Lampe 3
321: Kugelsegment am Kugelteil 32
322: Federklemmbügel am Kugelteil 32
33: Hals der Lampe 3, verbindet Gegenstück 31 und Kugelteil 32
331: Hohlkugelsegment am Hals 33
4: Lichtquelle in der Lampe 3
41: Vorzugsrichtung der Lichtquelle 4
5: Kontaktstück im Gegenstück 31
51: Isolator, umgibt das Kontaktstück 5
52: Absatz oder Finger an Kontaktstück 5 oder Isolator 51
53: Hilfsgewinde an Kontaktstück 5 oder Isolator 51
54: Sektoren an Kontaktstück 5 o. Isolator 51 o. Hohlprofil 317
55: Außenprofil des Kontaktstückes 5 oder Isolators 51, komplementär zum Hohlprofil 317
6: Schwenkachsen im Kugelteil 32 oder zwischen Fassung 2 und Gegenstück 31
7: Feder als Schubeinrichtung für das Kontaktstück 5

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 213643 [0003]
US 223898 [0003]
US 251554 [0005, 0006]
US 389280 [0006]
US 360244 [0008]
US 3281620 [0013, 0015]
EP 2339223 [0022]
US 2005/0174769 [0022]
DE 202008006326 U1 [0023]
DE 202010004776 U1 [0024]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 40400 [0069]
IEC 60238 [0069]
ANSI Standard C81.67 [0070]
IEC Standard 60061-1 [0070]
IEC 60061-1 (7004-10) [0106]

Claims

Beleuchtungskörper (1), – der eine Fassung (2) aufweist, in welche ein dazu komplementäres Gegenstück (31) lösbar einsetzbar ist, dass mit einer elektrischen Lampe (3) verbunden ist, wobei – die Lampe (3) mechanisch nur von der Fassung (2) gehalten wird und – die Lampe (3) wenigstens eine Lichtquelle (4) aufweist, die vorrangig in eine Vorzugsrichtung (41) strahlt und – durch das Einsetzen der Lampe (3) in die Fassung (2) wenigstens zwei elektrische Verbindungen zwischen der Fassung (2) und dem Gegenstück (31) hergestellt werden, über welche die Lichtquelle (4) mit elektrischer Energie versorgbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorzugsrichtung (41) wenigstens einer Lichtquelle (4) gegenüber der Fassung (2) um zwei unterschiedlich gerichtete Schwenkachsen (6) verschwenkbar ist.
Beleuchtungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampe (3) birnenförmig ist und aus einem zumindest annährend kugelförmigen Kugelteil (32) besteht, – das wenigstens eine Lichtquelle (4) beinhaltet und – das mit einem länglichen Hals (33) verbunden ist, dessen freies Ende das Gegenstück (31) trägt, – wobei das Kugelteil (32) gegenüber dem Hals (33) verschwenkbar ist.
Beleuchtungskörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelteil (32) um eine einzige Schwenkachse (6) oder um zwei Schwenkachsen (6) verschwenkbar ist, wobei die Schwenkachsen (6) durch den Mittelpunkt des Kugelteils (32) verlaufen.
Beleuchtungskörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelteil (32) ein Zylindersegment oder ein Hohlkugelsegment in seinem Inneren oder auf seiner Außenfläche ein Zylindersegment oder ein Kugelsegment (321) aufweist, – das in einem Montagezustand auf einer zu diesen Segmenten komplementären Fläche am Ende des Halses (33) verschiebbar ist, wodurch das Kugelteil (32) insgesamt verschwenkbar ist und – das Kugelsegment (321) in allen anderen Zuständen auf die komplementäre Fläche des Halses (33) gedrückt wird, wodurch das Kugelteil (32) in seiner Winkelposition fixierbar ist.
Beleuchtungskörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung des Kugelsegmentes (312) – wenigstens eine Klemmschraube oder – wenigstens ein Magnet oder – wenigstens eine Feder oder ein Federklemmbügel (322) oder – wenigsten ein Stift, der in eine von mehreren Öffnungen einsteckbar ist vorhanden ist.
Beleuchtungskörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassung (2) ein Fassungsgewinde (21) gemäß DIN 40400 oder IEC 60238 mit den Abmessungen E5,5 oder E10 oder E11 oder E12 oder E14 oder E16 oder E17 oder E18 oder E26 oder E27 oder E33 oder ein anderes Gewinde aufweist und auf dem Gegenstück (31) ein dazu komplementäres Lampengewinde (311) aufgebracht oder angeformt ist und diese Verbindung im Montagezustand als Schwenkachse (6) dient.
Beleuchtungskörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einsetzen der Lampe (3) in die Fassung (2) – eine erste elektrische Verbindung zwischen dem Lampengewinde (311) und dem Fassungsgewinde (21) gebildet wird und – eine zweite elektrische Verbindung zwischen einem Kontaktstück (5) in der Mitte der in die Fassung (2) hinein ragenden Stirnseite (312) des Gegenstückes (31) und einem Mittenkontakt (22) innerhalb des Fassungsgewindes (21) hergestellt wird und – das Kontaktstück (5) – in einem Montagezustand mit einer Schubeinrichtung in Richtung der Mittelachse (315) des Lampengewindes (311) bewegbar ist und – in allen anderen Zuständen in seiner Position stabilisierbar ist.
Beleuchtungskörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass – das Kontaktstück (5) in einem dazu komplementären Sackloch (313) im Gegenstück (31) verschiebbar ist und – als Schubeinrichtung eine Feder (7) auf das Kontaktstück (5) drückt.
Beleuchtungskörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der maximal mögliche Hub des Kontaktstückes (5) gleich oder nur geringfügig größer als die Steigung des Lampengewindes (311) ist, – indem am Kontaktstück (5) oder an dem umgebenden Isolator (51) ein zumindest partiell umlaufender Absatz (52) oder wenigstens ein Finger angebracht ist, – der in eine Aussparung (314) im Sackloch (313) oder im Gegenstück (31) hineinragt und – in der Aussparung (314) der Abstand zwischen den beiden Auflageflächen für den Absatz (52) oder den Finger geringfügig größer als die Summe aus der Steigung des Lampengewindes (311) und der Materialstärke des Absatzes (52) oder Fingers ist oder – eine andere Mechanik den Hub des Kontaktstückes (5) begrenzt.
Beleuchtungskörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass – die Feder (7) auch im nicht montierten Zustand der Lampe (3) unter einer Spannung steht und – in diesem Zustand der für die Feder (7) alleine maximal mögliche Bewegungshub größer als wenigstens das Dreifache der Steigung des Lampengewindes (31) ist.
Beleuchtungskörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Schubeinrichtung – die Außenfläche des Kontaktstücks (5) oder – des umgebenden Isolators (51) teilweise mit einem Hilfsgewinde (53) versehen ist, welches in ein komplementäres Hilfsinnengewinde (316) eingreift, das in einem Kontaktträger (319) im Gegenstück (31) angeordnet ist.
Beleuchtungskörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass – das Kontaktstück (5) oder der es umgebende Isolator (51) ein regelmäßiges Polygon ist und – das Kontaktstück (5) oder der Isolator (51) in ein dazu komplementäres Hohlprofil (317) im Kontaktträger (319) einsteckbar ist, und zwar in soviel verschiedenen Winkelstellungen wie Kanten am Polygon vorhanden sind und – die Stirnseite des Kontaktstückes (5) oder des Isolators (51) oder des Hohlprofils (317) wie die Stufen einer Wendeltreppe in aneinandergrenzende, bevorzugt etwa dreieckige Sektoren (54) aufgeteilt ist, wobei – die Flächen der Sektoren (54) zumindest in ihrer Verlängerung die Mittelachse (315) des Lampengewindes (311) an verschiedenen, voneinander beabstandeten Punkten berühren und – die Summe der Abstände aller Sektoren (54) der Steigung des Lampengewindes (311) entspricht und – an der jeweils gegenüberliegenden Stirnseite des Hohlprofils (317) oder des Kontaktstückes (5) oder des Isolators (51) eine Gegenfläche (318) angeformt ist, – die zu jedem einzelnen der gegenüberliegenden Sektoren (54) komplementär geformt ist und – die auf einen dieser Sektoren (54) aufsetzbar ist.
Beleuchtungskörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassung (2) und das Gegenstück (31) einen Bajonettverschluss gemäß IEC 60061-1 oder DIN 49721 mit der Abmessung B15d oder gemäß IEC 7004-11A oder DIN 49720 mit den Abmessungen BA15d oder BA15s oder gemäß IEC 7004-12 oder DIN 49730 mit den Abmessungen BA20d oder gemäß IEC 60061-1 mit den Abmessungen B22d oder mit den Abmessungen B21s-4 oder B24s-3 oder gemäß IEC 60061-1 (7004-121) mit den Abmessungen GU10 oder mit anderen Abmessungen bilden.
Beleuchtungskörper nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Fassung (2) ein Mittenkontakt (22) oder mehrere elektrische Kontakte rotationssymmetrisch in Bezug auf die Längsachse der Fassung (2) angeordnet sind und aus dem Gegenstück (31) der Lampe (3) wenigstens ein Stift herausragt, – der als Teil der Bajonettverbindung in eine dazu komplementäre, L-förmige oder schlüssellochförmige Nut oder Schlitz einschiebbar ist und – der Stift in eine von mehreren Stiftöffnungen auf der Außenfläche des Gegenstückes (31) einsteckbar ist oder – der Stift auf einem Ring oder auf einer Scheibe oder auf einer Hülse oder auf einem anderen Träger befestigt ist, der im Montagezustand um die Mittelachse des Gegenstückes verschwenkbar ist und der in allen anderen Zuständen fixierbar ist oder – der Stift mit einer anderen Mechanik gegenüber dem Gegenstück (31) verschwenkbar ist.