DE3735217A1

DE3735217A1 - Elektrische schmuckkerze

Info

Publication number: DE3735217A1
Application number: DE19873735217
Authority: DE
Inventors: Eckhard Gerke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-10-17
Filing date: 1987-10-17
Publication date: 1989-04-27
Also published as: DE3735217C2

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schmuckkerze, insbesondere Christbaumkerze.

Elektrische Schmuckkerzen werden in großer Anzahl zur Weihnachtszeit in christlichen Ländern zum Schmücken von Bäumen verwendet. Die früher gebräuchlichen Wachskerzen sind durch elektrisch betriebene Schmuckkerzen teilweise ersetzt worden. Elektrische Christbaumkerzen weisen gegenüber den Wachskerzen den Vorteil auf, daß sie beliebig lange brennen, einfach ein- und ausgeschaltet werden können und die Brandgefahr verringert wird. Elektrische Schmuckkerzen werden häufig unter freiem Himmel eingesetzt, wo durch Witterungseinflüsse wie Wind und Regen keine Wachskerzen verwendet werden können.

Die beispielsweise aus der DE-PS 26 18 507 bekannten elektrischen Schmuckkerzen haben den Nachteil, daß sie elektrische Kabel benötigen, die die Kerzen mit Energie versorgen. Diese Kabel wirken optisch störend. Besonders schwierig und aufwendig ist es, Christbäume mit der notwendigen Energie über Kabel zu versorgen, wenn sie auf Hochhäusern, an Kränen hängen oder auf Baustellen angebracht sind. Für derartige Einsatzfälle müssen aufwendige Kabelführungen verlegt werden. Diese sind teuer und arbeitsintensiv. Beim Schmücken des Baumes stören die Kabel, die zu den einzelnen Schmuckkerzen führen, weil sie sich häufig in den Ästen verfangen oder aber die Kabellänge zwischen den einzelnen Schmuckkerzen nicht ausreicht, um die Kerze an einem besonders günstigen Zweig zu befestigen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine elektrische Schmuckkerze, insbesondere Christbaumkerze, zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Schmuckkerzen nicht aufweist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die elektrische Schmuckkerze netzunabhängig ausgebildet ist. Dadurch, daß jede einzelne Kerze netzunabhängig ausgebildet ist, entfallen die verbindenden Kabel. Die Handhabung wird wesentlich erleichtert. Beim Schmücken können die Kabel sich nicht mehr in den Zweigen verfangen. Aufwendige Kabelzuführungen sind nicht erforderlich.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die elektrische Schmuckkerze einen elektrischen Energiespeicher aufweist. Mit Hilfe dieses Energiespeichers ist es möglich, die Kerze zu betreiben. Mittels bekannter Schalter kann die Schmuckkerze eingeschaltet werden. Der Energiespeicher, beispielsweise eine Batterie, kann vorteilhaft in seinen Abmessungen so gewählt werden, daß er im Schaft der Schmuckkerze angeordnet werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Energiespeicher aufladbar ausgebildet ist. Dadurch wird der Verbrauch an Batterien wesentlich reduziert und der Betrieb der Schmuckkerze vorteilhaft kostengünstig.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Energiespeicher mit einer fotovoltaischen Zelle elektrisch leitend verbunden ist. Dadurch kann auch ein Aufladen des Energiespeichers netzunabhängig erfolgen. Je nach elektrischer Anpassung kann es vorteilhaft sein, eine Schmuckkerze gemeinsam mit mehreren fotovoltaischen Zellen zur Aufladung zu verwenden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die fotovoltaische Zelle als Schmuck, insbesondere Christbaumschmuck, bevorzugt in Kugelform, ausgebildet ist. Die Handhabung wird noch weiter vorteilhaft erleichtert dadurch, daß die fotovoltaischen Zellen in unmittelbarer Nähe der Schmuckkerzen angeordnet werden können und so lange am Baum verbleiben können, wie auch die Kerzen zum Schmuck angebracht bleiben. Auch andere schmuckförmige Ausbildungen, wie z. B. in Herzform oder in Sternform, lassen sich vorteilhaft verwenden, ohne störend auf den Betrachter zu wirken.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die elektrische Schmuckkerze eine Steuerung zum Ein- und Ausschalten aufweist. Auch diese Maßnahme dient der weiteren Vereinfachung der Handhabung. Zum Ein- und Ausschalten ist es nicht erforderlich, den Baum zu besteigen und jede Kerze einzeln zu schalten. Durch die vorgesehene Steuerung erfolgt der Schaltvorgang selbsttätig. Es können somit auch Bäume an sehr unzugänglichen Orten geschmückt werden, die möglicherweise auch besonders gut und auffällig plaziert sind und sich deshalb als Standort eines Christbaums besonders gut eignen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuerung fernbetätigbar, insbesondere mittels Infrarotlicht, ausgebildet ist. Durch eine Fernbetätigung, die mittels entsprechender Radiofrequenzen, oder aber auch besonders vorteilhaft durch Infrarotlicht erfolgen kann, ist es möglich, die Schmuckkerzen auch willkürlich ein- und auszuschalten. Die Fernschaltung mittels bekannter Infrarotsender eignet sich deshalb besonders, weil diese Technik ausgereift ist und in großer Stückzahl zu günstigen Preisen zur Verfügung steht. Diese Art der Fernschaltung ist darüber hinaus auch vorteilhaft unempfindlich gegen Fremdstörungen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß sie einen durch Dämmerung betätigten Schalter aufweist. Der Dämmerungsschalter erlaubt die selbsttätige Schaltung der Kerze. Dabei wird durch fachmännische Maßnahmen verhindert, daß das Licht anderer Kerzen den Dämmerungsschalter betätigt und die Kerzen sich gegenseitig beeinflussen. Die Maßnahmen können konstruktiver Art sein, beispielsweise durch Abschattungen, oder aber schaltungstechnischer Art. Der Dämmerungsschalter verhindert einen übermäßigen Stromverbrauch der Schmuckkerze zu Zeiten, an denen sie durch Tageslicht kaum wahrnehmbar ist. Dadurch wird die erforderliche Kapazität des elektrischen Energiespeichers vorteilhaft gering gehalten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß sie eine zeitgeführte Steuerschaltung aufweist. Noch weiter läßt sich die Speichergröße durch Ausschalten der Schmuckkerze erreichen zu Zeiten, in denen eine Schmuckwirkung kaum erzielt wird, z. B. in den späten Nachtstunden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß sie eine Niedervoltlampe, insbesondere eine Halogenbirne, aufweist. Auch diese Maßnahme verringert den erforderlichen Speicherbedarf an elektrischer Energie, da das erfindungsgemäße Vorsehen einer Halogenglühbirne eine vorteilhaft hohe Lichtausbeute im Verhältnis zur eingesetzten elektrischen Energie aufweist. Die erfindungsgemäße Schmuckkerze ist dadurch den bekannten Christbaumkerzen überlegen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die fotovoltaische Zelle als Kegel, insbesondere als Kegelstumpf, ausgebildet ist. Als Kegel läßt sich der Winkel der fotovoltaischen Zelle besonders einfach an die in der Winterzeit gegebene Sonnenhöhe anpassen. Dadurch wird die erforderliche Fläche fotovoltaischer Zellen vorteilhaft gering gehalten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die fotovoltaische Zelle in einer lichtdurchlässigen Kugel angeordnet ist, vorzugsweise unterhalb des Äquators der Kugel. Besonders unauffällig kann die fotovoltaische Zelle, die auch aus mehreren einzelnen zusammengeschalteten Elementen bestehen kann, in Kugeln eingebaut werden, die Christbaumkugeln ähneln. Da sie so ebenfalls den Christbaum schmücken, stören sie optisch nicht. Dadurch, daß die Zellen vorzugsweise unterhalb des Äquators der Kugel angeordnet sind, wird der Lichteinfall auch durch möglicherweise vorhandenen Schnee nicht beeinträchtigt, der sich meist nur auf der oberen Kugelhälfte ablagert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kugel eine Oberfläche aufweist, die als Lichtsammellinse, insbesondere in Form einer Fresnellinse ausgebildet ist. Die kugelförmige Gehäuseausbildung der fotovoltaischen Zelle läßt sich besonders vorteilhaft dadurch zur Erhöhung der Stromausbeute durch die Zellen nutzen. Auch bei trüber Witterung und Streulicht läßt sich eine zufriedenstellende Ausbeute erreichen. Die Anzahl notwendiger fotovoltaischer Zellen wird vermindert und die Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems vorteilhaft erhöht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zelle und/oder die lichtsammelnde Oberfläche nachführbar ausgebildet ist. Auch diese Maßnahme dient der Verringerung der erforderlichen fotovoltaischen Zellenfläche, insbesondere wenn gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, daß die Zelle mit einer Nachführschaltung eine Wirkverbindung aufweist, die die Zelle dem Tageslicht nachführt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die elektrische Schmuckkerze Verbindungsleitungen zur fotovoltaischen Zelle aufweist, die einzeln steckbar ausgebildet sind. Eine Anpassung an die jeweiligen Lichtverhältnisse läßt sich besonders einfach dadurch erreichen, daß durch die steckbare Ausführung der Verbindungsleitungen auch mehrere fotovoltaische Zellen in Serie oder parallel geschaltet werden können. Eine genaue Anpassung an den jeweiligen Gebrauchszweck ist deshalb nicht erforderlich. Die Elemente können standardisiert sein und sind durch die höheren Stückzahlen kostengünstiger herstellbar.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuerung eine Schutzschaltung aufweist, die den Energiespeicher vor Tiefentladung und/oder gegen Entladung über die fotovoltaische Zelle schützt. Dadurch wird die Lebenserwartung des elektrischen Speichers vorteilhaft erhöht und die Betriebssicherheit verbessert. Auch in Zeiten, wenn der Lichteinfall nicht ausreicht, um den Speicher aufzuladen, so wird doch eine Entladung über die Zellen durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Schaltung verhindert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß sie einen Mantel aufweist, der austauschbar ausgebildet ist. Dadurch kann die Farbe der Kerzen leicht dem ästhetischen Empfinden des Betreibers angepaßt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Birne als Glimmentladungslampe ausgebildet ist. Mit Glimmentladungslampen, zu deren Betrieb auch eine geeignete Spannungsversorgung in die Kerze eingebaut ist, kann die lebendige Flamme einer Kerze besonders realistisch nachgebildet werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß sie als Bausatz ausgebildet ist. Diese Maßnahme gestattet es, die Schmuckkerze zu attraktiveren Preisen zu vermarkten, da der Betreiber selbst die Montage durchführt.

Die Erfindung wird in Zeichnungen beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Zeichnungen zu entnehmen sind.

Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Schmuckkerzen,

Fig. 2 zeigt die Ansicht einer erfindungsgemäßen Christbaumkugel und

Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen elektrischen Schmuckkerze.

In Fig. 1, die die erfindungsgemäße elektrische Schmuckkerze als axialen Schnitt darstellt, ist ein elektrischer Energiespeicher, der bevorzugt als Akkumulator ausgebildet ist, mit 2, eine Steuerung mit 3 sowie eine Birne mit 4 beziffert. Die als Niedervoltlampe ausgeführte Birne bildet das Licht einer normalen Kerze nach. Die genannten Funktionselemente werden durch ein Gehäuse umgeben, das aus einem wachsfarbenen Mantel 5 besteht, der oben durch einen Deckel 6 mit Loch und unten durch den Fuß 7 mit Teller 8 verschlossen wird. Im oberen Bereich des Mantels 5 ist innen eine Fassung 9 mit Gewinde angeformt, in die die Birne 4 nach Aufstecken einer Dichtmanschette 10 so geschraubt wird, daß die Dichtmanschette zwischen Birne und Loch des Deckels 10 den Mantel im oberen Bereich gegen Witterungseinflüsse abdichtet.

Im unteren Bereich des Mantels 5 ist ein Flansch 11 und ein Außengewinde 12 angeformt. Mit Hilfe des Außengewindes 12 wird der Mantel 5 in den mit einem Innengewinde versehenen Fuß 7 geschraubt. Alle Teile sind austauschbar, so daß auch andersfarbige Mäntel beispielsweise nach Wahl des Betreibers verwendet werden können. Zwischen den Flansch 11 des Mantels und den an den Fuß angeformten Teller 8 ist eine Dichtung 13 angeordnet, die den Innenraum des Mantels 5 im unteren Bereich gegen Witterungseinflüsse abdichtet.

Die Steuerung 3 steht über nicht dargestellte Stecker in elektrisch leitender Verbindung mit unterhalb des Tellers 8 angeordneten Fotosensoren 14 und Kabeln für die Stromversorgung 15. Außerdem weist die Steuerung 3 ein oder mehrere Einstellelemente 16 auf.

Die oben beschriebene Anordnung ist mittels eines Kugelgelenkes 17 beweglich mit der Befestigungsklammer 18 verbunden.

Um alle Teile im Inneren des Mantels 5 leitend zu Verbindung und gegebenenfalls Längenänderungen auszugleichen, ist noch axial eine Feder 19 eingefügt.

Fig. 2 zeigt eine als Christbaumschmuck ausgebildete fotovoltaische Zelle 22 in Form einer Christbaumkugel 20. Die Christbaumkugel 20 wird mit Hilfe des Befestigungselementes 21 am Baum befestigt. Das fotovoltaische Element 22 ist kegelstumpfförmig ausgebildet und von unten in die entsprechend negativ ausgebildete Form der Christbaumkugel eingefügt. Das fotovoltaische Element 22 steht mit der in Fig. 1 dargestellten elektrischen Schmuckkerze 1 durch die Kabel 15 in leitender Verbindung. Der Winkel der äußeren Mantelfläche des fotovoltaischen Elementes 22 ist so ausgerichtet, daß er eine optimale Energieausbeute auch bei tiefstehender Wintersonne ermöglicht. Die Oberfläche der Kugel 22 kann darüber hinaus auch eine fresnellinsenartige Oberflächentopographie aufweisen, die die auf die Oberfläche der Kugel 20 fallenden Lichtstrahlen so umlenkt, daß sie auf die Fläche des fotovoltaischen Elements 22 fallen. Das fotovoltaische Element 22 ist unterhalb des Äquators der Kugel 20 angeordnet. Dadurch ist auch eine Nutzung des Elements bei schneebedeckter Kugel 20 möglich.

Fig. 3 zeigt als Blockschaltbild die einzelnen Funktionselemente der erfindungsgemäßen Christbaumkerze. Gleiche Teile sind wie in den oben genannten Figuren bezeichnet. Die Birne 4 wird durch den Akkumulator 2 versorgt, mit dem sie über die dazwischen geschaltete Steuerung 3 leitend verbunden ist. Die Steuerung 3 weist einen Fotosensor 14 auf, der mit Hilfe einer in der Steuerung 3 ausgeführten bekannten Schaltung die Kerze nur bei Dämmerung einschaltet. Die gegenseitige Beeinflussung der Kerzen wird weitgehend durch den Teller 8 verhindert, der die Sensoren 14 abschaltet. Desweiteren beinhaltet die Steuerung 3 noch einen Zeitgeber, der die Leuchtdauer bestimmt. Über das Einstellelement 16 kann die Leuchtdauer beeinflußt werden. Der Akkumulator wird während der hellen Stunden des Tages durch das fotovoltaische Element 22 aufgeladen, das über Kabel 15 und Steuerung 3 ebenfalls mit dem Akkumulator verbunden ist. Die Steuerung beinhaltet weitere bekannte Schaltungen zum Schutze des Akkumulators vor Tiefentladung und verhindert desweiteren eine Entladung des Akkumulators über das fotovoltaische Element 22, wenn dieses den Akkumulator infolge zu geringen Lichteinfalls nicht auflädt. Die durch die strichpunktierte Linie 1 umgrenzten Elemente sind Bestandteile der Kerze.

Je nach Strombedarf kann die Kerze auch von mehreren Zellen, die in bekannter Weise wahlweise parallel oder seriell zusammengeschaltet sind, versorgt werden. Für den Einsatz in trockenen Räumen kann die konstruktive Gestaltung der Christbaumkerze durch Fortfall verschiedener Dichtungselemente und des Tellers 8 einfacher gestaltet werden. Alternativ ist die ferngesteuerte Einschaltung der Kerze über die Fotosensoren 14 auch mit einer Infrarotfernbedienung möglich. In diesem Fall kann die Kerze auch wieder fernbedient infrarot ausgeschaltet werden. Eine Zeitsteuerung oder ein Dämmerungsschalter ist dann nicht erforderlich.

Claims

1. Elektrische Schmuckkerze, insbesondere Christbaumkerze, dadurch gekenn zeichnet, daß sie netzunabhängig ausgebildet ist.

2. Elektrische Schmuckkerze nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß sie einen elektrischen Energiespeicher (2) aufweist.

3. Elektrische Schmuckkerze nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (2) aufladbar ausgebildet ist.

4. Elektrische Schmuckkerze nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (2) mit einer fotovoltaischen Zelle (22) elektrisch leitend verbunden ist.

5. Elektrische Schmuckkerze nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeich net, daß die fotovoltaische Zelle (22) als Schmuck, insbesondere Christbaumschmuck, bevorzugt in Kugelform, ausgebildet ist.

6. Elektrische Schmuckkerze nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeich net, daß sie eine Steuerung zum Ein- und Ausschalten aufweist.

7. Elektrische Schmuckkerze nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeich net, daß die Steuerung (3) fernbetätigbar, insbesondere mittels Infrarotlicht, ausgebildet ist.

8. Elektrische Schmuckkerze nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekenn zeichnet, daß sie einen durch Dämmerung betätigten Schalter aufweist.

9. Elektrische Schmuckkerze nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, daß sie eine zeitgeführte Steuerschaltung aufweist.

10. Elektrische Schmuckkerze nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, daß sie eine Niedervoltlampe, insbesondere eine Halogenbirne (4), aufweist.

11. Elektrische Schmuckkerze nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10, dadurch ge kennzeichnet, daß die fotovoltaische Zelle (22) als Kegel, insbesondere als Kegelstumpf, ausgebildet ist.

12. Elektrische Schmuckkerze nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder 11, dadurch ge kennzeichnet, daß die fotovoltaische Zelle (22) in einer lichtdurchlässigen Kugel (20) angeordnet ist, vorzugsweise unterhalb des Äquators der Kugel.

13. Elektrische Schmuckkerze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kugel (20) eine Oberfläche aufweist, die als Lichtsammellinse, insbesondere in Form einer Fresnellinse, ausgebildet ist.

14. Elektrische Schmuckkerze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Zelle (22) und/oder die lichtsammelnde Oberfläche nachführbar ausgebildet ist.

15. Elektrische Schmuckkerze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Zelle (22) mit einer Nachführschaltung eine Wirkverbindung aufweist, die die Zelle (22) dem Gang des Tageslichts nachführt.

16. Elektrische Schmuckkerze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß sie Verbindungsleitungen zur fotovoltaischen Zelle (22) aufweist, die steckbar ausgebildet sind.

17. Elektrische Schmuckkerze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Steuerung (3) eine Schutzschaltung aufweist, die den Energiespeicher (2) vor Tiefentladung und/oder gegen Entladung über die fotovoltaische Zelle (22) schützt.

18. Elektrische Schmuckkerze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß sie einen Mantel aufweist, der austauschbar ausgebildet ist.

19. Elektrische Schmuckkerze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Birne als Glimmentladungslampe ausgebildet ist.

20. Elektrische Schmuckkerze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß sie als Bausatz ausgebildet ist.