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Die vorliegende Erfindung betrifft eine batteriebetriebene Vorrichtung, welche mit kleinformatigen Batterien betrieben wird. Beispielsweise kann es sich dabei um LED-Leuchten, insbesondere um eine LED-Kerze, oder um andere Kleingeräte handeln. Derartige Kleingeräte besitzen ein Batteriefach zur Aufnahme von einer oder mehreren kleinformatigen Batterien entweder des Knopfzelltyps oder des AAA-Typs (auch bezeichnet als „Micro“-Batterien). Die Erfindung betrifft darüber hinaus batteriebetriebene Vorrichtungen, welche mit demgegenüber volumenmäßig noch kleinformatigeren Batterien verwendet werden, zum Beispiel AAA („Mini“) und N („Lady“) Batterien.
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Das Batteriefach ist typischerweise mit einem Batteriefachdeckel verschlossen, so dass die eine oder mehreren Batterien nur aus dem Batteriefach entnommen werden können, wenn der Batteriefachdeckel vom Batteriefach entfernt ist. Diesbezüglich gibt es zahlreiche Verriegelungsmechanismen. Eine Art der Verriegelung des Batteriefachdeckels relativ zum Batteriefach nutzt eine federnd elastische Verriegelungslasche. Diese Verriegelungslasche ragt über den Batteriefachdeckel, so dass sie manuell erreichbar ist. Wenn das Batteriefach mittels des Batteriefachdeckels verschlossen ist, nimmt die Verriegelungslasche aufgrund ihrer federnd elastischen Eigenschaft und einer daraus resultierenden Federkraft automatisch eine Verriegelungsposition ein, in der der Batteriefachdeckel gegen ein Entfernen vom Batteriefach verriegelt ist. Um den Batteriefachdeckel vom Batteriefach zu entfernen, wird die Verriegelungslasche entgegen der Federkraft aus ihrer Verriegelungsposition in eine entriegelte Position manuell bewegt.
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Bei einem derartigen Verriegelungsmechanismus besteht die Gefahr, dass Kleinkinder, die mit einem solchen Kleingerät hantieren, dabei auch die Verriegelungslasche manipulieren und Zugriff auf die im Batteriefach befindlichen kleinformatigen Batterien bekommen. Das schließt die Gefahr ein, dass die kleinformatigen Batterien anschließend verschluckt werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Manipulationssicherheit eines solchen Verriegelungsmechanismus zu verbessern. Insbesondere soll die Gefahr für Kinder verringert werden, wobei die Handhabbarkeit für Erwachsene möglichst einfach bleiben soll.
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Dementsprechend sind zwei der vorgenannten federnd elastischen Verriegelungslaschen vorgesehen, wobei, wenn das Batteriefach mittels des Batteriefachdeckels verschlossen ist, jede der beiden Verriegelungslaschen aufgrund ihrer federnd elastischen Eigenschaft und der daraus resultierenden Federkraft automatisch ihre Verriegelungsposition einnimmt. Der Batteriefachdeckel kann vom Batteriefach nur entfernt werden, wenn beide Verriegelungslaschen gleichzeitig entgegen der jeweiligen Federkraft aus der Verriegelungsposition in ihre entriegelte Position bewegt werden. Entscheidend dabei ist, dass die beiden Verriegelungslaschen so angeordnet, dass sie gleichzeitig mit unterschiedlichen Fingern einer Hand erreichbar und in die entriegelte Position bewegbar sind. Das Entriegeln der beiden Verriegelungslaschen mittels zwei Fingern erfordert eine Koordinationsfähigkeit, die diejenige von Kleinkindern übersteigt. Dadurch, dass die Anordnung derart ist, dass die beiden Verriegelungslaschen mittels zweier unterschiedlicher Finger derselben Hand erreichbar sind und in die entriegelte Position bewegbar sind, bleibt der Verriegelungsmechanismus für erwachsene Personen dennoch einfach handhabbar.
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Dabei sollten die beiden Verriegelungslaschen vorzugsweise so weit voneinander beabstandet sein, dass ein Kleinkind mit einem seiner (relativ kleinen) Finger die Verriegelungslaschen nicht gleichzeitig erreichen und in ihre entriegelte Position bewegen kann. Der Abstand zwischen den beiden Verriegelungslaschen beträgt daher vorzugsweise mindestens 8 mm.
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Es ist prinzipiell möglich, dass die beiden Verriegelungslaschen entweder an der Vorrichtung selbst, etwa am Gehäuse der Vorrichtung oder am Batteriefach, befestigt sind und mit dem Batteriefachdeckel zusammenwirken, oder umgekehrt an dem Batteriefachdeckel befestigt sind und beispielsweise mit dem Gehäuse der Vorrichtung oder dem Batteriefach zusammenwirken. Vorteilhaft ist es, wenn beide Verriegelungslaschen Bestandteil des Batteriefachdeckels sind, denn dann bedarf es keiner zweiten Hand, um den entriegelten Batteriefachdeckel vom Batteriefach zu entfernen. Vielmehr kann mit den beiden Fingern, mit denen die Verriegelungslaschen entriegelt wurden, der Batteriefachdeckel angehoben und so ohne weiteres entfernt werden. Zu diesem Zweck weist vorteilhaft jede der beiden Verriegelungslaschen an ihrem freien Ende einen Vorsprung auf, der mit den Fingern der Hand erreichbar ist und der auf einer Seite der jeweiligen Verriegelungslasche angeordnet ist, die der Wirkrichtung der Federkraft der Verriegelungslasche abgewandt ist bzw. ihr entgegenliegt. Beim Entriegeln der Verriegelungslaschen kann mit den Fingern unter diesen Vorsprung gegriffen und der Batteriefachdeckel nach dem Entriegeln entsprechend angehoben werden.
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Weiter vorteilhaft ist es insoweit, wenn die beiden Verriegelungslaschen aus ihrer jeweiligen Verriegelungsposition in die jeweils entriegelte Position in Richtung zum Batteriefachdeckel beweglich sind (anstatt vom Batteriefachdeckel weg bewegt zu werden). Dies erleichtert das gleichzeitige Entriegeln und Entfernen des Batteriefachdeckels vom Batteriefach. Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel können die Bewegungsrichtungen der beiden Verriegelungslaschen in Richtung zum Batteriefachdeckel gleichsinnig sein und parallel zueinander liegen. Mit anderen Worten wird anstelle nur einer einzelnen bekannten Verriegelungslasche daneben in ausreichendem Abstand eine zweite, beispielsweise identische, Verriegelungslasche angeordnet, die in die gleiche Richtung bewegt wird, nämlich in Richtung zum Batteriefachdeckel, wie die erste Verriegelungslasche, um bei gleichzeitiger Betätigung in dieselbe Richtung den Batteriefachdeckel zu entriegeln.
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Gemäß einem zweiten, demgegenüber bevorzugten Ausführungsbeispiel liegen die beiden Verriegelungslaschen jedoch einander direkt gegenüber. Das heißt sie sind an gegenüberliegenden Seitenrändern des Batteriefachdeckels angeordnet. Da beide Verriegelungslaschen zu ihrer Entriegelung jeweils in Richtung zum Batteriefachdeckel bewegt werden, sind die Bewegungsrichtungen der Verriegelungslaschen in diesem Fall nicht gleichsinnig sondern gegensinnig. Da desweiteren die Verriegelungslaschen einander direkt gegenüberliegen, liegen die gegensinnigen Bewegungsrichtungen der beiden Verriegelungslaschen auf einer Linie. Das heißt, die auf die Verriegelungslaschen mittels der beiden Finger, beispielsweise Daumen und Zeigefinger, ausgeübten Kräfte zur Überwindung der Federkräfte sind einander entgegengesetzt, so dass der Batteriefachdeckel über die beiden Verriegelungslaschen zwischen den beiden Fingern eingeklemmt ist und nach Entriegelung ohne weiteres vom Batteriefach entfernt werden kann.
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Ein noch weiter bevorzugtes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Bewegungsrichtungen der beiden Verriegelungslaschen in Richtung zum Batteriefachdeckel in einem Winkel zueinander liegen. Dieser Winkel liegt vorzugsweise zwischen 45° und 135°. Ganz besonders bevorzugt handelt es sich um einen stumpfen Winkel, das heißt einen Winkel, der größer oder gleich 90° ist und vorzugsweise etwa 120° beträgt. Aufgrund der winkligen Anordnung der beiden Verriegelungslaschen lassen sich die Kraftkomponenten der zum Entriegeln der Verriegelungslaschen aufgebrachten Kräfte unterschiedlich nutzen. Jede der beiden Kräfte, die zum Entriegeln der Verriegelungslaschen auf die Verriegelungslaschen aufgebracht werden, hat eine Kraftkomponente in Richtung zur jeweils anderen Verriegelungslasche. Diese einander entgegengesetzten Kräfte erleichtern das Greifen und Halten des Batteriefachdeckels nach dessen Entriegelung, wie im Zusammenhang mit dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel erläutert. Die jeweils anderen Kraftkomponenten sind dagegen nicht für das Halten und Entfernen des Batteriefachdeckels von Bedeutung, sondern können zum Fixieren des Batteriefachdeckels während seines verriegelten Zustands genutzt werden. Denn diese Kraftkomponenten finden ihre Entsprechung als Reaktionskraft in der von den Verriegelungslaschen ausgeübten Federkraft. Diese Federkraftkomponenten unterstützen das Verklemmen des Batteriefachdeckels über dem Batteriefach, wie anhand des nachfolgend beschriebenen detaillierten Ausführungsbeispiels weiter ausgeführt werden wird.
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Insbesondere kann der Batteriefachdeckel im verschlossenen Zustand des Batteriefachs zusätzlich zur Verriegelung mittels der beiden Verriegelungslaschen desweiteren an einer Montagestelle relativ zum Batteriefach fixiert sein. Dies erhöht die Sicherheit gegen ein unbeabsichtigtes Entfernen des Batteriefachdeckels vom Batteriefach bei lediglich einer entriegelten Verriegelungslasche. Zwar ist es möglich, dass die zweite, noch nicht entriegelte Verriegelungslasche den Batteriefachdeckel ausreichend relativ zum Batteriefach verklemmt. Bei Anwendung größerer Kräfte lässt sich dies aber möglicherweise aushebeln. Insoweit ist es vorteilhaft, wenn eine weitere Montagestelle vorgesehen ist, an der der Batteriefachdeckel im verschlossenen Zustand des Batteriefachs relativ zum Batteriefach fixiert ist.
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Gemäß einer ersten Variante kann der Batteriefachdeckel an der Montagestelle einen Vorsprung untergreifen, der im verschlossenen Zustand des Batteriefachs ein Abheben des Batteriefachdeckels vom Batteriefach verhindert. Wenn der Batteriefachdeckel entriegelt ist, kann er geringfügig angehoben werden, beispielsweise mittels der beiden Verriegelungslaschen, und der Batteriefachdeckel kann dann unter dem Vorsprung weggezogen werden, um ihn vom Batteriefach zu entfernen.
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Gemäß einer zweiten Variante ist der Batteriefachdeckel an der Montagestelle mittels eines Scharniers fixiert. In der entriegelten Position der beiden Verriegelungslaschen kann der Batteriefachdeckel dann um das Scharnier verschwenkt werden, um ihn auf diese Weise vom Batteriefach zu entfernen.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn die Montagestelle, also beispielsweise der vom Batteriefachdeckel untergriffene Vorsprung oder das Scharnier, auf einer Symmetrieachse des Batteriefachdeckels liegt und die beiden Verriegelungslaschen spiegelsymmetrisch zu der Symmetrieachse angeordnet sind. Auf diese Weise wirken die Federkräfte der Verriegelungslaschen in gleichem Maße auf die Montagestelle und drücken beispielsweise den Batteriefachdeckel unter den Vorsprung der Montagestelle.
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Schließlich ist es vorteilhaft, wenn der Batteriefachdeckel in einer Vertiefung einer Außenseite der Vorrichtung, insbesondere auf einer Unterseite der Vorrichtung, angeordnet ist. Die beiden Verriegelungslaschen können dann in die Vertiefung hineinragen. In der Vertiefung sind sie einerseits manuell erreichbar und manuell bewegbar, andererseits ragen sie nicht über die Außenseite der Vorrichtung aus der Vertiefung heraus und stören so nicht.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen beispielhaft erläutert. Darin zeigen:
- 1 ein elektronisches Gerät, nämlich eine batteriebetriebene Vorrichtung in Form einer LED-Kerze,
- 2 eine vergrößerte Darstellung einer Unteransicht der Vorrichtung aus 1,
- 3 einen Querschnitt durch einen unteren Teil der Vorrichtung aus 1 entlang der Linie III-III gemäß 2,
- 4 einen Batteriefachdeckel gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
- 5 einen Batteriefachdeckel gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, und
- 6 einen Batteriefachdeckel gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt eine batteriebetriebene Vorrichtung 1 in Form einer LED-Kerze in perspektivischer Ansicht. 2 zeigt eine vergrößerte Unteransicht der batteriebetriebenen Vorrichtung gemäß 1, und 3 zeigt einen Querschnitt des unteren Teils 1a dieser Vorrichtung schematisch im Querschnitt gemäß der Schnittlinie III-III in 2. In dem unteren Teil 1a ist ein Batteriefach 2 mit einem Batteriefachdeckel 3 vorgesehen. Das Batteriefach 2 ist im Querschnitt gemäß 3 nur schematisch angedeutet. Die technische Ausgestaltung, insbesondere die Aufnahme für die Batterien sowie Kontaktanschlüsse zum elektrischen Kontaktieren der in dem Batteriefach aufgenommenen Batterien, sind dem Fachmann hinlänglich bekannt. Das Batteriefach hat eine Größe, um kleinformatige Batterien aufzunehmen, worunter im Sinne der vorliegenden Erfindung Knopfzellen oder Batterien des Typs AAA sowie demgegenüber volumenmäßig noch kleinformatigere Batterien zu verstehen sind.
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Der Batteriefachdeckel 3 ist in einer Vertiefung 4 einer Außenseite 5 der Vorrichtung 1 angeordnet, wobei es sich bei der Außenseite 5 um die Unterseite der Vorrichtung 1 handelt. Der Batteriefachdeckel 3 besitzt zwei Verriegelungslaschen 6, die mit ihrem freien Ende 7 in die Vertiefung 4 so hineinragen, dass sie mit den Fingern erreichbar und bewegbar sind, ohne dass sie über die Außenseite 5 der Vorrichtung 1 aus der Vertiefung 4 herausragen. Der Batteriefachdeckel 3 liegt einerseits auf Auflageschultern 8 in der Vertiefung 4 auf und untergreift andererseits an einer Montagestelle 9 mit einem Vorsprung 10 die Wandung der Vertiefung 4. In dieser Lage ist der Batteriefachdeckel 3 mittels der beiden Verriegelungslaschen 6 verriegelt. Eine Rastnase 11 an jeder Verriegelungslasche 6 untergreift in gleicher Weise wie der Vorsprung 10 die Wandung der Vertiefung 4. Gemeinsam mit dem Vorsprung 10 verhindern die Rastnasen 11 im verriegelten Zustand des Batteriefachdeckels 3, wie in 3 gezeigt, ein Abheben des Batteriefachdeckels 3 vom Batteriefach 2.
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Die beiden Verriegelungslaschen 6 sind federnd elastisch und bestehen zu diesem Zweck aus einem entsprechend biegeelastischen Metall oder, vorzugsweise, Kunststoff. Die Biegeeigenschaften werden im wesentlichen durch die Längen- und Dickenabmessungen der Verriegelungslasche 6 bestimmt, welche sich von dem Batteriefachdeckel 3 zunächst nach unten und dann wieder nach oben erstrecken, im wesentlichen V-förmig wie in 3 gezeigt. Dadurch ergibt sich eine Federkraft, die so eingestellt ist, dass jede der beiden Verriegelungslaschen aufgrund ihrer federnd elastischen Eigenschaft automatisch eine Verriegelungsposition einnimmt, wenn das Batteriefach 2 mittels des Batteriefachdeckels 3 verschlossen ist, wie in 3 gezeigt. Durch Aufbringen einer der Federkraft entgegenwirkenden Kraft F, wie in 3 durch einen Pfeil angedeutet, kann die Verriegelungslasche 6 aus ihrer Verriegelungsposition in eine entriegelte Position bewegt werden. Als Reaktion auf die Federkraft der Verriegelungslasche 6 wird der Batteriefachdeckel 3 mit seinem Vorsprung 10 unter die Wandung der Vertiefung 4 gedrängt und dadurch zusätzlich gesichert.
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Wie in 2 durch weitere Pfeile angedeutet ist, drängt jeweils nur eine Komponente F1 der Reaktionskraft F einer jeden Verriegelungslasche 6 den Vorsprung 10 in Richtung zur Montagestelle 9, während die anderen Komponenten F2 einander entgegengerichtet sind und ein Verspannen der Verriegelungslaschen 6 in der Verriegelungsposition bewirken. Dies liegt daran, dass die Federkräfte, und damit auch die Bewegungsrichtungen, der beiden Verriegelungslaschen 6 in Richtung zum Batteriefachdeckel 3 wirken und in einem Winkel zueinander liegen. In Bezug auf eine Symmetrieachse A des Batteriefachdeckels 3 sind die beiden Verriegelungslaschen 6 spiegelsymmetrisch angeordnet. Der zwischen den Bewegungsrichtungen der beiden Verriegelungslaschen 6 liegende Winkel beträgt hier etwa 120°. Wenn die beiden Verriegelungslaschen 6 mittels zwei Fingern, beispielsweise dem Daumen und dem Zeigefinger, einer Hand entriegelt werden, so wird der Batteriefachdeckel 3 an den beiden Verriegelungslaschen 6 mit einer Klemmkraft gehalten, die der Summe der beiden Reaktionskraftkomponenten F2 entspricht. Das Halten und Entfernen des Batteriefachdeckels 3 vom Batteriefach 2 ist dementsprechend einfach.
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Während die 1 bis 3 eine Vorrichtung 1 betreffen, die mit Knopfzellen batteriebetrieben wird und die dementsprechend einen im wesentlichen kreisförmigen Batteriefachdeckel 3 aufweist, sind die Batteriefachdeckel für längliche Batterien des Typs AAA (oder kleiner) im wesentlichen rechteckig. Ein Batteriefachdeckel 3 mit im wesentlichen rechteckigem Format gemäß einer ersten Variante ist in 4 dargestellt. Die zu überwindende Federreaktionskraft F, welche auf jede der Verriegelungslaschen 6 aufzubringen ist, um den Batteriefachdeckel 3 zu entriegeln, sind gleichsinnig und verlaufen parallel zueinander. Der Abstand zwischen den beiden Verriegelungslaschen 6 ist so gewählt, dass ein Kleinkind die Verriegelungslaschen 6 nicht gleichzeitig mit einem Finger entriegeln kann. Dieser Abstand beträgt mindestens 8 mm. Bei einem Abstand von 8 mm könnte eine erwachsene Person gegebenenfalls beide Verriegelungslaschen 6 gemeinsam mittels des - relativ breiten - Daumens betätigen, zumindest aber könnte eine erwachsene Person die Verriegelungslaschen 6 mit unterschiedlichen Fingern einer Hand betätigen. Auch in diesem Ausführungsbeispiel liegen die Verriegelungslaschen 6 vorzugsweise spiegelsymmetrisch zur Symmetrieachse A des Batteriefachdeckels 3, aber dies ist nicht zwingend, genauso wenig wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2.
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Insbesondere liegen die Verriegelungslaschen 6 dem Vorsprung 10 gegenüber, so dass die Federreaktionskräfte F vollständig dazu beitragen, den Vorsprung 10 in Richtung zur entsprechenden Montagestelle 9 (nicht gezeigt) zu drängen.
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5 zeigt eine gegenüber 4 bevorzugte zweite Variante. Hier liegen die beiden Verriegelungslaschen 6 einander direkt gegenüber an gegenüberliegenden Seiten des Batteriefachdeckels 3, so dass die jeweiligen Federreaktionskräfte F gegensinnig und auf der gleichen Linie liegen. Eine solche Anordnung der Verriegelungslaschen 6 ist besonders leicht zu handhaben in Bezug auf das Entriegeln des Batteriefachdeckels 3 und anschließende Anheben und Entfernen vom Batteriefach 2. In derselben Weise können auch bei dem im wesentlichen kreisförmigen Batteriefachdeckel gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 2 die dortigen Verriegelungslaschen 6 einander direkt gegenüber angeordnet sein (Winkel α = 180°). Andererseits können auch in Bezug auf einen rechteckigen Batteriefachdeckel 3 gemäß 4 und 5 die Verriegelungslaschen 6 winklig zueinander angeordnet werden, beispielsweise jeweils an einer Ecke des Batteriefachdeckels 3, wie in 6 gezeigt. Es ergeben sich dann die gleichen Vorteile wie zuvor in Bezug auf das Ausführungsbeispiel gemäß 2 erläutert. In diesem Falle liegen die Bewegungsrichtungen der Verriegelungslaschen 6 in einem Winkel α von 90° zueinander, er kann aber auch beispielsweise 120° betragen.
