DE2548678A1

DE2548678A1 - Fokussierungsvorrichtung fuer eine aus mehreren leuchten bestehende, schattenfreie und dicht verschlossene beleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE2548678A1
Application number: DE19752548678
Authority: DE
Inventors: Yoshito Hayakawa
Original assignee: Yamada Iryo Shomei KK
Current assignee: Yamada Iryo Shomei KK
Priority date: 1975-05-28
Filing date: 1975-10-30
Publication date: 1976-12-09
Also published as: CA1057717A; JPS51139190A; JPS545637B2; DE2548678C2; US4025778A

Description

Beleuchtungseinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Fokussierungsvorrichtung für eine aus mehreren Leuchten bestehende, schattenfreie und dicht verschlossene Beleuchtungseinrichtung, die hauptsächlich für medizinische Zwecke verwandt wird.

Es gibt zwei herkömmliche Arten einer derartigen, aus mehreren Leuchten bestehenden und schattenfreien Beleuchtungseinrichtung für medizinische Zwecke, nämlich eine Einrichtung mit einem Leuchtengehäuse, bei der in einem einzigen Leuchtengehäuse mehrere Lampengruppen untergebracht sind, und eine Einrichtung mit mehreren Leuchtengehäusen, bei der mehrere Lampen dicht in einzelnen Leuchtengehäusen aufge-

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nommen sind, die durch ein Verbindungsrohr miteinander gekoppelt sind.

Bei der Einrichtung mit einem einzigen Leuchtengehäuse wird die Fokushöhe, d.h. das Beleuchtungsfeld jeder Lampe dadurch eingestellt, daß jede Lampe im Leuchtengehäuse verschwenkt wird. Demgegenüber liegt der Fokus, d.h. das Beleuchtungsfeld, bei einer Einrichtung mit mehreren Leuchtengehäusen fest, und es ist keine derartige Einrichtung bekannt, bei der durch ein Verschwenken der Lampen die Höhe des Fokus verändert werden kann.

In jüngster Zeit werden immer stärker Operationssäle mit sauberer, insbesonderer keimfreier Luft benutzt, die durch einen Austausch der verunreinigten Luft durch saubere Luft bakterien- und staubfrei gemacht werden. Es ist nicht wünschenswert, in derartigen Operationssälen eine Beleuchtung mit einem einzigen Lampengehäuse zu verwenden, da dieses Gehäuse sehr groß und voluminös ist. Der Grund dafür liegt darin, daß die Oberfläche des Lampengehäuses so groß ist, daß sich Staub und andere Niederschläge auf einer derart großen Fläche unvermeidlich ansammeln. Wenn Frischluft eingeleitet wird, fällt der Staub, der sich angesammelt hat, auf den Körper eines zu behandelnden Patienten, so daß es leicht zu Sekundärinfektionen durch Bakterien kommen kann.

Für einen Operationssaal mit keimfreier Luft wird daher vorzugsweise eine schattenfreie Beleuchtungseinrichtung mit mehreren Leuchtengehäusen verwandt.

Bei der Verwendung einer derartigen schattenfreien Beleuchtungseinrichtung mit mehreren Leuchten ergibt sich jedoch der Nachteil, daß sämtliche Leuchtengehäuse in Abhängigkeit von der Lage des Körpers des Patienten bewegt werden müssen, da der Fokus einer derartigen Beleuchtungseinrichtung festliegt, wie es beteits oben erwähnt wurde.

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Die Bewegung sämtlicher Leuchtengehäuse ist jedoch nicht nur aufwendig, sondern kann auch leicht dazu führen, daß Staub selbst in kleinen Mengen herabfällt, was vom medizinischen Standpunkt aus unerwünscht ist. Von medizinischer Seite wird daher eine schattenfreie Beleuchtungseinrichtung mit mehreren Leuchtengehäusen gefordert, die mit einer derartigen Einrichtung in den Leuchtengehäusen ausgerüstet ist, daß der Fokus, d.h. das Beleuchtungsfeld, lediglich dadurch verstellt werden kann, daß der Beleuchtungswinkel jeder Lampe verändert wird, anstatt sämtliche Leuchtengehäuse zu bewegen.

Es ist daher das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine aus mehreren Leuchten bestehende schattenfreie und dicht verschlossene Beleuchtungseinrichtung zu liefern, bei der die Höhe des Fokus sämtlicher Lampen ohne eine manuelle Berührung frei verstellt werden kann, nachdem die Beleuchtungsstellung ursprünglich durch die Bewegung sämtlicher Leuchtengehäuse eingestellt worden ist.

Dabei soll die Verstellung der Höhe des Fokus sämtlicher Lampen möglich sein, ohne die Beschaffenheit des Fokus in irgendeiner Weise zu verändern. Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung soll einen einfachen Aufbau aufweisen und leicht zu warten und zu überprüfen sein.

Durch die Erfindung wird eine hygienische Fokussierungseinrichtung geliefert, die die Bakterienfreiheit und Staubfreiheit eines Operationssaales mit keimfreier Luft nicht zerstört und die im Leuchtengehäuse installiert ist, wobei sämtliche Leuchtengehäuse mit einem Rohr gekoppelt sind, so daß keine Gefahr besteht, daß auf den Leuchtengehäuse abgelagerter Staub herabfällt, da durch die Einstellung des Fokus keine Bewegung der Leuchtengdi äuse verursacht wird.

Dazu sind bei der erfindungsgemäßen Fokussierungsvorrichtung mehrere dicht verschlossene Leuchtengehäuse durch Anschlußrohre

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miteinander gekoppelt, ist die Lichtachse jeder Lampe in jedem Leüchtengehäuse auf eine gewünschte Höhe des Fokus eingestellt, wodurch der Fokus, d.h. das Beleuchtungsfeld, gebildet wird, und wird die Leuchte in jedem Lampengehäuse mit Hilfe eines Bedienungsarmes geführt, der beweglich in jedem Anschlußrohr vorgesehen ist, wodurch der Fokus, d.h. das Beleuchtungsfeld, simultan entlang der Bewegungsachse des Bedienungsarmes verschoben werden kann.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsb'eispiele der Erfindung anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine aus neun Leuchten bestehende und schattenfreie Beleuchtungseinrichtung, die an der Decke installiert ist;

Fig. 2 zeigt in einem Diagramm den Aufbau einer aus vier Leuchten bestehenden schattenfreien Beleuchtungseinrichtung;

Fig. 3 zeigt in einem Diagramm den Aufbau einer aus neun Leuchten bestehenden schattenfreien Beleuchtungseinrichtung;

Fig. 4 zeigt in einem Diagramm den Aufbau einer aus zwei Leuchten bestehenden schattenfreien Beleuchtungseinrichtung;

Fig. 5 zeigt in einer Teilschnittansicht den Antriebsmechanismus der Lampen bei der in Fig. 3 dargestellten Beleuchtungseinrichtung;

Fig. 6 zeigt ein Leuchtengehäuse in einer vergrößerten Schnittansicht;

Fig. 7 zeigt in einer Teilschnittansicht den Anschluß der Lampe an dem Leuchtengehäuse;

Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht eines Schraubengetriebes.

Bei den in den Fig. 1,3»5|6,7 und 8 dargestellten schattenfreien Beleuchtungseinrichtungen mit neun Leuchten ist ein schwenkbarer rohrförmiger Arm 1 mit Hilfe einer Leuchtenbefestigung 2 schwenkbar an der Decke 3 angebracht. Am schwenkbaren

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Ende ist ein nach unten ragender rohrförmiger Arm 4 schwenkbar befestigt.

Am unteren Ende des nach unten ragenden Armes 4 ist mit Hilfe eines Ausgleichrohres 5 schwenkbar und unter einem veränderbaren Winkel ein Leuchtengehäuse-Haltebügel 6 befestigt, der aus einem U-förmig gebogenen Rohr besteht.

Zwischen den Enden des Haltebügels 6 ist drehbar mit Hilfe eines Leuchtenanschlußrohres 8 ein zentrales Leuchtengehäuse 7 befestigt.

Längs des Umfanges des zentralen Leuchtengehäuses 7 sind radial und in gleichen Abständen acht Leuchtengehäuse 9 mit Hilfe von Anschlußrohren 10 angebracht.

In der Mitte im mittleren Leuchtengehäuse 7 ist eine Lampe 11 mit Hilfe einer Lampenhalterung 15 derart angebracht, daß ihre Lichtachse senkrecht verläuft. Außen um die Lampe 11 herum ist drehbar der Kranz 12 eines Kegelradantriebes vorgesehen. In jede Leuchtengehäuse 9 ist über einer Lampenhalterung 15 eine Lampe 13 mit Hilfe einer Schwenkachse 14 schwenkbar vorgesehen, die im rechten Winkel zum Anschlußrohr 10 an jeder Seite der Lampe vorgesehen ist.

Diese Schwenkachse 14 ist mit einer Feder 16 umwickelt, deren eines Ende an der Oberseite der Lampenhalterung 15 und deren anderes Ende in einer Aufnahmebohrung 18 in einem Anschlußteil 17 für die Lampenhalterung befestigt ist, so daß jede Lampe durch die Kraft der Feder 16 verschwenkt werden kann, so daß ihr Fokus F, d.h. das Beleuchtungsfeld, sich zum Punkt Fp mit der größten Tiefe bewegt.

In jedem Anschlußrohr 10 für die Leuchtengehäuse ist ein Bedienungsarm 22 vorgesehen, dessen eines Ende in das Rohr eines rohr förmigen Schraubengetriebes 20 eingeschraubt ist, das in der

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Mitte eines Kegelrades 19 eines Kegelradantriebes befestigt ist, das mit dem Zahnkranz 12 kämmt. Das andere Ende des Bedienungsarmes 22 ist an einer Halteplatte 21 zum Schwenken der Lampe gelagert, die an der Seitenfläche der Lampenhalterung 15 vorgesehen ist.

Der Bedienungsarm 22 ist mit einer Keilnut 22a versehen, in die ein Keil 10a lose eingepaßt ist, der am Anschlußrohr 10 für das Leuchtengehäuse befestigt ist. Auf diese Weise ist der Bedienungsarm linear bewegbar, jedoch nicht drehbar.

Das Leuchtengehäuse 9, das dicht verschlossen und nahezu eiförmig ist, weist unten eine Stirnverglasung 23 auf und ist mit Hilfe des Anschlußrohres 10 in einer zum Mittelpunkt, d.h. zur Richtung der Lichtachse a und somit zur Fokus-Verschiebungsachse geneigten Lage befestigt, so daß der Fokus jeder Lampe 11 oder 13 von der kleinsten Tiefe F₁ bis zur größten Tiefe F₂ verstellt werden kann.

Die elektrische Verbindung der Lampen 11 und 13 in den Leuchtengehäusen 7 und 9 zur Energiequelle wird durch eine Leitung 24 erreicht, die von jeder Lampe 11 oder 13 im Innern durch jedes Rohr 8 oder 10, den Bedienungsarm 6, das Ausgleichsrohr 5, den nach unten führenden Arm 4, den schwenkbaren Arm 1 und die Leuchtenbefestigung 2 führt und über einen Schalter oder eine ähnliche Einrichtung mit der Energiequelle verbunden ist, die sich an einer bestimmten Stelle in der Decke 3 befindet.

Ein Ende einer drehbaren Welle 26, die drehbar im Anschlußrohr 8 gelagert ist, ist an einem Einstellknopf 25 für den Fokus befestigt, der drehbar an einem Ende der Verbindung zwischen dem Haltebügel 6 und dem Anschlußrohr 8 angebracht ist. Das andere Ende der drehbaren Welle 26 ist am Kegelrad 27 befestigt, das mit dem Zahnkranz 12 des Kegelradgetriebes kämmt.

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Wie es in Fig. 6 dargestellt ist, ist ein Infrarotfilter 28 zwischen die vordere Verglasung 23 jedes Leuchtengehäuses 7 oder 9 und jede Lampe 11 oder 13 eingefügt.

Bei der aus vier Lampen bestehenden schattenlosen Beleuchtungseinrichtung, die in Fig. 2 dargestellt ist, ist der mittlere Teil eines gerade verlaufenden Leuchtenanschlußrohres 30 schwenkbar an der Decke oder einem geeigneten Standort mit Hilfe eines rohrförmigen Haltearmes 29 angebracht, der in der in Fig. 1 dargestellten Weise schwenkbar oder drehbar befestigt ist. An beiden Enden des Armes 29 ist ein Verbindungsrohr 21 angebracht, das zusammen mit dem Verbindungsrohr 30 eine H-förmige Konstruktion bildet. An jedem Ende des Anschlußrohres 21 ist ein Leuchtengehäuse 9 in der oben beschriebenen Weise, nämlich zur Fokusverschiebungsachse, d.h. der Lichtachse unter einer Lampe, die immer um den gleichen Abstand von den vier Lampen " getrennt ist, geneigt befestigt.

In jedem Leuchtengehäuse 9 sind beide Enden einer Lampenhalterung 15 an einer Schwenkachse 14 angelenkt, die senkrecht zur Fokusverschiebungsachse verläuft. An diesen Enden sind in der oben beschriebenen Weise die Lampe 13 und die Feder 16 vorgesehen,

An einer Stelle jeder Lampenhalterung 14, an der die mittlere Achse des Anschlußrohres 31 schneidet, ist eine Halteplatte befestigt. An dieser Halteplatte ist ein Ende des Bedienungsarnes 22 gelagert, dessen anderes Ende in das Rohr des rohrförmigen Schraubengetriebes 20 geschraubt ist, das in der Mitte eines Kegelrades 33 vorgesehen ist, das von einem Kegelrad 32 gedreht wird, welches an der drehbaren Welle 26 befestigt ist, die durch den Fokuseinstellknopf 25 gedreht wird, der drehbar an einem äußeren Ende des Anschlußrohres 30 angebracht ist. Dadurch wird eine Drehung des Bedienungsarmes innerhalb des Anschlußrohres 31 verhindert, und eine lineare Bewegung erzielt.

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In Pig. 4, in der eine Ausführungsform einer schattenfreien Beleuchtungseinrichtung mit zwei Leuchten dargestellt ist, ist der mittlere Teil eines gerade verlaufenden Anschlußrohres 35 für die Leuchtengehäuse schwenkbar an der Decke oder an einem anderen geeigneten Standort mit Hilfe eines schwenkbar oder drehbar angebrachten rohrförmigen Haltearmes 34 befestigt, wie es in Pig. 1 dargestellt ist. An beiden Enden ist ein Leuchtengehäuse 9 in der oben beschriebenen Weise zur Fokusverechiebungsach.se geneigt angebracht.

In jedem Lampengehäuse 9 und senkrecht zur Fokusverschiebungsachse beider Lampen, d.h. senkrecht zum Anschlußrohr 35, sind beide Seiten der Lampenhalterung 15 an eine Sehachse 14 angelenkt, wodurch die Lampe 13 und die Feder 16 in der oben beschriebenen Weise zusammengesetzt sind.

An einer Stelle an jeder Lampenhalterung 15, an der die mittlere Achse jedes Anschlußrohres 35 schneidet, ist eine Lagerplatte 21 befestigt. An dieser Platte 21 ist ein Ende des Bedienungsarmes 22 gelagert, dessen anderes Ende in das Rohr eines rohrförmigen Schraubengetriebes 20 geschraubt ist, das an beiden Seiten und in der Mitte eines Kegelrades 37 vorgesehen ist, das von einem Kegelrad 36 gedreht wird, das seinerseits von einem Antriebsmotor 25a zum Verstellen des Fokus gedreht wird, der außerhalb des mittleren Teiles des Anschlußrohres 25 vorgesehen ist. Dadurch wird eine Drehung des Bedienungsarmes im Anschlußrohr 35 verhindert und eine lineare Bewegung erzielt.

Bei den in den Fig. 2 und 4 dargestellten Ausführungsformen sind der Aufbau des Leuchtengehäuses 9» die Einrichtung zum Verhindern einer Drehung des Bedienungsarmes 22 und die Verdrahtung der Lampe 13 die gleichen wie bei der in den Fig. 1|3,5f6, 7 und 8 dargestellten AusfUhrungsform.

Um bei der. in den Fig. 1,3_f5,6,7 und 8 dargestellten Ausführungs-

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form den Fokus zu verstellen, wird der Fokusverstellknopf 25
gedreht, wodurch das Ritzel 27 die Kegelradgetriebe 12,19 dreht und jeder Bedienungsann 22 in das rohrförmige Schraubengetriebe 22 oder aus diesem Getriebe heraus bewegt wird· Da eine
Drehung durch den Keil 10a verhindert wird, ergibt sich somit eine lineare Bewegung·

Die lineare Bewegung des Bedienungsarmes 22 bewirkt mit Hilfe der Lagerplatte 21 ein Schwenken der Lampenhalterung 15 um die Schwenkachse 14 gegen die Kraft der Feder 16.

Wenn sich die Lichtachse jeder Lampe 13 ändert, kann der Fokus F im Bereich zwischen F₁ und F« eingestellt werden. Dazu ist
der Fokusverstellknopf 25 lediglich bei Erreichen der gewünschten Höhe des Fokus anzuhalten.

Auch bei den in den Fig. 2 und 4 dargestellten Ausführungsformen kann durch ein Drehen des Fokusverstellknopfes 25 oder
durch ein Ein- oder Ausschalten des Antriebsmotors 25a zum
Verstellen des Fokus eine lineare Bewegung des Bedienungsarmes 22 über die drehbare Welle 26, die Kegelradgetriebe 32,33 und das rohrförmige Schraubengetriebe 20 oder über die Kegelradgetriebe 36,37 und das rohrförmige Schraubengetriebe 20 erreicht werden.

Auf diese Weise kann durch denselben Arbeitsvorgang, wie er
oben beschrieben wurde, der Fokus ohne Schwierigkeiten verstellt werden.

Bei einem derartigen Aufbau ist es möglich, die Höhe des Fokus bei einer aus mehreren Leuchten aufgebauten schattenfreien und dicht verschlossenen Beleuchtungseinrichtung lediglich dadurch zu verstellen, daß der Fokusverstellknopf gedreht oder der
Antriebsmotor zum Verstellen des Fokus ein- oder ausgeschaltet wird, ohne das Leuchtengehäuse zu bewegen und die Beschaffenheit des Fokus jeder Leuchte in irgendeiner Weise zu verändern.

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Da die Fokusverstellung ohne eine Bewegung des Leuchtengehäuses erfolgt und der Bedienungsmechanismus für die Lampen zu diesem Zweck vollständig innerhalb der Beleuchtungseinrichtung gehalten wird, "besteht keine Gefahr, daß auf der Oberfläche des Leuchtengehäuses angesammelter Staub auf die beleuchtete !Fläche herabfällt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit insbesondere vom medizinischen Standpunkt aus wünschenswert, da sie sicherstellt, daß weder Bakterien noch Staub die Keimfreiheit der Luft medizinischer Behandlungsräume beeinflussen.

Da der Bedienungsarm zum Schwenken der Lampe linear durch das Anschlußrohr für das Leuchtengehäuse bewegbar ist, ist es möglich, das Anschlußrohr mit minimaler Dicke auszubilden und dementsprechend den Oberflächenbereich und somit den Bereich, auf dem sich Staub ansammeln kann, sämtlicher Lampen so klein wie möglich zu halten, was durch die eiförmige Ausbildung des Leuchtengehäuses weiter gefördert wird.

Da die Drehbewegung des Fokuseinstellknopfes zum Betreiben des Bedienungsarmes oder die Drehbewegung des Antriebsmotors zum Verstellen des Fokus über ein Schraubengetriebe in eine indirekte lineare Bewegung umgewandelt wird, kann der Bedienungsarm fein eingestellt werden und kann somit eine Feineinstellung der Höhe des Fokus jeder Lampe erreicht werden.

Da der Bedienungsarm in ein Schraubengetriebe eingeschraubt ist und durch äußere Kräfte nicht direkt bewegt werden kann, besteht keine Gefahr, daß die Genauigkeit der Fokus eins teilung verlorengeht, oder daß sich im Lichtfeld jeder Lampe Veränderungen ergeben, selbst wenn die Lampe oder der Bedienungsarm während der Wartung oder Überwachung der Beleuchtungseinrichtung zufällig mit der Hand berührt werden.

Da die Lampe und der Bedienungsarm nur durch die Elastizität

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einer Feder zusammengehalten werden und nicht miteinander verbunden sind, kann die Lampe dadurch ersetzt werden, daß sie in eine Richtung verschoben wird, ohne den Mechanismus oder die Funktionsweise in irgendeiner Weise zu beschädigen. Die Wartung und die Überprüfung der Leuchten ist daher sehr einfach.

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Claims

Patentansprüche

Fokussierungsvorrichtung für eine aus mehreren Leuchten bestehende, schattenfreie und dicht verschlossene Beleuchtungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß-mehrere dicht verschlossene Leuchtengehäuse, von denen jedes eine Lampe hält, mit Hilfe eines .Anschlußrohres miteinander gekoppelt sind und die Lichtachsen jeder Lampe in jedem Leuchtengehäuse auf dieselbe gewünschte Höhe des Fokus der Beleuchtungseinrichtung eingestellt wer den können,daß sämtliche Lampen in den Leuchtengehäusen simultan mit Hilfe eines Bedienungsarmes schwenkbar sind, der im Anschlurohr für die Leuchtengehäuse linear bewegbar ist, und daß ein Schwenken jeder Lampe in jedem 'Leuchtengehäuse eine Bewegung des Fokus und somit des Beleuchtungsfeldes entlang der Fokusverschiebungsachse bewirkt, wodurch die Einstellung der Höhe des Fokus erreicht wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Leuchtengehäuse eiförmig ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des Bedienungsarmes längs der zentralen Achse in ein Zahnrad geschraubt ist, das mit einem anderen Zahnrad kämmt, das manuell oder automatisch innerhalb der Einrichtung drehbar ist, wodurch eine Drehung des Bedienungsarmes verhindert wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lampe durch eine Feder schwenkbar ist, so daß die Lichtachse jeder Lampe auf die größte Tiefe des Fokus auf der Fokusverschiebungsachse festgelegt werden kann, daß

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jede Lampe mit einer Halteplatte zum Verschieben der Lichtachse in die Richtung der größten Tiefe versehen ist, und daß gegen diese Platte ein Ende des Bedienungsarmes gelagert ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Bedienungsarmes mit einer Keilnut versehen ist, in die ein Keil gepaßt ist, der am Anschlußrohr für die Leuchtengehäuse "befestigt ist, wodurch eine Drehung des Bedienungsarmes verhindert wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahnrad, das ein weiteres. Zahnrad dreht, in das eine Ende des Bedienungsarmes geschraubt ist, manuell über einen Drehknopf drehbar ist, der an einem Teil der leuchte vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahnrad, das ein weiteres Zahnrad dreht, in das ein Ende des Bedienungsarmes geschraubt ist, automatisch durch ein Ein- oder Ausschalten eines Motors drehbar ist, der an einem Teil der Leuchte vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein rohrförmiges Schraubengetriebe, das in der Mitte eines Zahnrades befestigt ist und in das ein Ende des Bedienungsarmes geschraubt ist.

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