AT400886B

AT400886B - Leuchte

Info

Publication number: AT400886B
Application number: AT0283387A
Authority: AT
Original assignee: Bartenbach Christian
Priority date: 1987-10-28
Filing date: 1987-10-28
Publication date: 1996-04-25
Also published as: ATA283387A; DE3836282C2; DE3836282A1; CH676385A5

Description

AT 400 886 B

Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit einer Lampen-Reflektor-Einheit, deren Reflexionsstrahlungsanteil eine innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereiches zur Hauptstrahlungsrichtung liegende, gerichtete Lichtstärkenverteilung aufweist, und mit einem bei im wesentlichen vertikal nach unten orientierter Hauptstrahlungsrichtung in einem Abstand unterhalb der Lampen-Reflektor-Einheit angeordneten Zusatzreflektor.

Halogenglühlampen mit fix integrierten Reflektoren (z.B. Kaltlichtreflektoren aus Glas), die für sich genau berechnete, lichttechnisch optimierte Einheiten darstellen, bei denen der vom integrierten Reflektor reflektierte Lichtanteil (= Reflexionsstrahlungsanteil) im wesentlichen die Strahlungscharakteristik bestimmt, eigneten sich bisher besonders, um gezielte Lichtakzente zu setzen und bestimmte Objekte hervorzuheben. Allgemein zeichnen sich diese integrierten Lampen-Reflektor-Einheiten durch kompakte Bauweise, lange Lebensdauer, konstante Farbtemperatur und sehr gute Farbwiedergabe, sowie durch eine hohe Lichtausbeute aus.

Bei der Verwendung solcher integrierter Lampen-Reflektor-Einheiten als übliche Raumbeleuchtung ergibt sich ohne besondere Maßnahmen allerdings das Problem einer starken Blendung durch die aus vielen Richtungen direkt einsehbare, extrem helle Halogenlampe. Um Blendungen durch den von der Lampe (ohne Reflexion am integrierten Reflektor) ausgehenden Direktstrahlungsanteil zu verringern, ist es bei Aluminiumrefiektoren bereits bekannt, unterhalb der Lampe eine lichtundurchlässige Kappe vorzusehen. Eine schräge Einsicht direkt auf die Halogenlampe ist damit aber immer noch möglich. Außerdem vermindert eine solche Kappe etwas die Lichtausbeute. Um bei Deckenleuchten eine flache Einsicht auf die Lichtquelle tatsächlich zu vermeiden, ordnete man die integrierten Lampen-Reflektor-Einheiten bisher häufig in vertikalen, zylindrischen Ausnehmungen der Raumdecke an. Damit wird die spotartig gerichtete Strahlungscharakteristik der einzelnen Leuchten noch weiter verstärkt und außerdem treten hohe Lichtverluste auf. Für eine gleichmäßige Raumausleuchtung sind sehr viele über die Raumdecke verteilte Leuchten nötig.

Bei der aus der US 1,015,348 A bekannten Leuchte könnte man gegebenenfalls die Lampe und den oberen Reflektor als Lampen-Reflektor-Einheit interpretieren und den unteren Reflektor als Zusatzreflektor. Die mit einem Glas abgedeckte Ausnehmung im unteren Reflektor ist sehr klein, sodaß nur ein geringer Teil des Direktstrahlungsanteiles hindurchtreten kann. Es tritt kein Reflexionsstrahlungsanteil des oberen Reflektors durch die Ausnehmung des Zusatzreflektors. Vielmehr wird ein Teil des von der Lampe nach unten austretenden Lichtes durch den Zusatzreflektor wieder auf den oberen Reflektor nach oben geworfen, der dann das Licht nach unten austreten läßt. Mit der aus der US-PS 1,015,348 bekannten Leuchte läßt sich keine Deckenaufhellung erzielen.

Die GB 218 691 A zeigt eine Leuchte mit einem oberen Reflektor und einem unteren Reflektor. Der untere Reflektor ist jedoch kein Zusatzreflektor, welcher in einem Abstand unterhalb der Lampen-Reflektor-Einheit angeordnet ist, Vielmehr taucht der untere Reflektor von unten in den oberen Reflektor ein und umgibt ebenfalls die Lampe. Der untere Reflektor weist zwar eine nach außen abfallende konkave Reflexionsfläche auf. Auf diese trifft jedoch ein Großteil des Reflexionsstrahlungsanteiles vom oberen Reflektor, sodaß dieser Reflexionsstrahlungsanteil nicht nach unten aus der Leuchte austritt. Bei der Leuchte der genannten GB-PS 218 691 tritt nur ein Teil des relativ schwachen Direktstrahlungsanteiles durch die Aussparung des unteren Reflektors aus.

Die US 4,037,096 A beschreibt eine Operationsleuchte, bei der unterhalb der Lampen-Reflektor-Einheit ein Zusatzreflektor angeordnet ist. Der Zusatzreflektor weist eine kleine Bohrung auf, über die ein Teil des Lichtes in eine optische Faser eingekoppelt werden kann. Durch diese Bohrung tritt also kein Licht nach unten aus. Der Zusatzreflektor reflektiert praktisch das gesamte Licht der Lampen-Reflektor-Einheit, also sowohl den Direktstrahlungsanteil als auch den Reflexionsstrahlungsanteil seitlich nach außen auf einen haubenartigen Hauptreflektor. Erst von dort erfolgt dann eine Reflexion nach unten auf den Operationstisch. Eine Deckenaufhellung ist nicht geoffenbart und bei Operationsleuchten auch nicht gewünscht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Leuchte der eingangs genannten Gattung, insbesondere eine Deckenleuchte mit einer integrierten Halogenglühlampen-Reflektor-Einheit zu schaffen, bei der der Direktstrahlungsanteil ohne wesentliche Beeinträchtigung der gesamten Lichtausbeute stark abgeblendet ist und gleichzeitig eine gleichmäßige Aufhellung der seitlich der Leuchte liegenden Raum- bzw. Flächenbereiche, beispielsweise der Raumdecke, erzielt wird.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Zusatzreflektor - wie an sich bekannt - eine Aussparung und mindestens eine sich von dieser Aussparung nach außen erstreckenden, oben reflektierenden Reflexionsfläche aufweist, die gegen den Außenrand hin abfällt und in Schnittebenen, welche die Hauptstrahlungsrichtung enthalten, konkav gekrümmt ist, wobei der an die für den Durchtritt zumindest eines Großteiles des Reflexionsstrahlungsanteiles der Lampen-Reflektor-Einheit ausgebildete Aussparung angrenzende Innenrand der Reflexionsfläche im wesentlichen unterhalb des äußeren unteren Umfangrandes des Reflektors der Lampen-Reflektor-Einheit liegt. 2

AT 400 886 B

Die Lagebeziehungen "oben" und "unten" sind dabei auf eine Orientierung der Leuchte bezogen, in der die Hauptstrahlungsrichtung im wesentlichen vertikal nach unten weist, wie dies bei Deckenleuchten im allgemeinen der Fall ist. Im folgenden wird der Einfachheit halber von einer derartigen nach unten gerichteten Hauptstrahlungsrichtung ausgegangen, wenngleich selbstverständlich auch andere Orientierungen der Leuchte möglich sind und es klar ist, wie der Zusatzreflektor dann zur Lampen-Reflektor-Einheit liegt.

Durch die Aussparung des Zusatzreflektors kann zumindest ein Großteil des stärker gerichteten Reflektionsstrahlungsanteiles der Lampen-Reflektor-Einheit im wesentlichen ungehindert nach unten austreten. Der breitstrahlende Direktstrahlungsanteil gelangt auf die sich nach außen erstreckende Reflexionsfläche(n) des Zusatzreflektors und wird von dort im wesentlichen nach oben, im allgemeinen an die Raumdecke, reflektiert. Damit ist die gewünschte Abblendung des Direktstrahlungsanteiles gegeben, wobei dieser Direktstrahlungsanteil nicht verloren geht, sondern beispielsweise eine Decken- bzw. Wandaufhellung bewirkt. Durch die konkave Krümmung der Reflexionsfläche(n) erzielt man eine breitstrahlende Verteilung des aus der Lampen-Reflektor-Einheit auf die Reflexionsfläche(n) gelangenden Lichtes und damit eine gleichmäßige Aufhellung der seitlich der Leuchte liegenden Bereiche, bei Deckenleuchten insbesondere der Raumdecke.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Zusatzreflektor im wesentlichen rotationssymmetrisch zur Hauptstrahlungsrichtung der Lampen-Reflektor-Einheit ausgebildet ist, womit der im allgemeinen rotationssymmetrischen Lichtstärkeverteilung der Lampen-Reflektor-Einheit Rechnung getragen ist. Neben rotationssymmetrischen Ausführungen, bei denen der Zusatzreflektor im wesentlichen eine durchgehende Reflexionsfläche aufweist, die sich von der Aussparung allseitig radial nach außen erstreckt, sind auch andere Ausbildungen, wie beispielsweise nebeneinanderliegende, gesonderte Reflexionsflächen, möglich.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß sich der Zusatzreflektor zumindest so weit nach außen erstreckt, daß der mit größtem Winkel zur Hauptstrahlungsrichtung, direkt von der Lampe der Lampen-Reflektor-Einheit austretende Strahl auf die bzw. eine Reflexionsfläche des Zusat2reflektors trifft. Damit ist eine ideale Abblendung des breitstrahlenden Direktstrahlungsanteiles gegeben, weil die helle Lampe auch unter flachen Blickwinkeln (also von weit weg) nicht einsehbar ist. Die Lampe ist nur mehr durch die Aussparung selbst sichtbar, durch die ohnehin der Reflexionsstrahlungsanteil austritt. Geblendet würde man beispielsweise bei einer Deckenleuchte nur werden, wenn man direkt unter dieser steht und absichtlich von dort nach oben blickt.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung der Zeichnung näher erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leuchte in einer teilweise vertikal geschnittenen Seitenansicht schematisch dargestellt ist.

Die in der Zeichnung gezeigte Deckenleuchte weist ein in der Decke 6 verankertes Gehäuse 1 mit einer Fassung 2 auf, in die eine allgemein mit 3 bezeichnete Lampen-Reflektor-Einheit einsetzbar ist. In einem Abstand unterhalb dieser Lampen-Reflektor-Einheit, die im wesentlichen aus einer Halogenglühlampe 4 und einem mit dieser fix verbundenen Reflektor 5 aus Glas besteht, ist der erfindungsgemäße Zusatzreflektor 7 angeordnet, weicher mit Drähten 10 od.dgl. mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Eine lösbare Verbindung Zusatzreflektor - Gehäuse erleichtert den Wechsel der Lampen-Reflektor-Einheit 3. Die gesamte Leuchte ist um die Symmetrieachse 11, die gleichzeitig die vertikal nach unten orientierte Hauptausstrahlungsrichtung der Lampen-Reflektor-Einheit 3 darstellt, im wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebaut.

Der im wesentlichen die Strahlungscharakteristik der Lampen-Reflektor-Einheit 3 bestimmende Reflexionsstrahlungsanteil liegt innerhalb eines Lichtkegels, mit einem typischen Öffnungswinkelbereich von etwa 5° - 30° zur Hauptstrahlungsrichtung.

Der Zusatzreflektor 7 weist erfindungsgemäß eine Aussparung 8 für den Durchtritt zumindest eines Großteiles des Reflexionsstrahlungsanteiles der Lampen-Reflektor-Einheit 3 auf, deren Größe und Form an die Abmessungen und Lichtverteilung der Lampen-Reflektor-Einheit 3 angepaßt ist, wie es später noch näher erläutert wird. Außerdem weist der Zusatzreflektor 7 eine sich von der Aussparung 8 radial nach außen erstreckende Reflexionsfläche 9 auf, die oben hochglänzend reflektierend ist. Diese Reflexionsfläche 9 ist in Schnittebenen, welche, wie die Zeichenebene, die Hauptstrahlungsrichtung enthalten, konkav gekrümmt. Um eine breitere Lichtverteilung zu erzielen, kann vorgesehen sein, daß eine den Außenrand 7a des Zusatzreflektors 7 enthaltende Normalebene auf die Hauptstrahlungsrichtung weiter von der Lampen-Reflektor-Einheit 3 entfernt ist als eine den Innenrand 9a des Zusatzreflektors enthaltende Normalebene Dies ist bei Deckenleuchten der Fall,wenn der Zusatzreflektor 7 nach außen abfällt. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Reflexionsfläche 9 parabolisch gekrümmt, wobei der Brennpunkt F der erzeugenden Parabel am untersten Ende der Lampe 4 liegt und die in der Zeichnung strichpunktierte Parabelachse p einen vorbestimmten Grenzwinkel zur Hauptstrahlungsrichtung 11 einschließt, der hier, wie es für 3

Claims

AT 400 886 B Deckenleuchten günstig ist, 90° beträgt. Bei Pendelleuchten wird dieser Grenzwinkel im allgemeinen mehr als 90° betragen. Der Effekt, den man mit der angeführten parabolischen Krümmung der Reflexionsfläche 9 erzielt, ist der, daß man möglichst viel von der Reflexionsfläche 9 reflektiertes Licht weit weg von der Leuchte bringt, womit eine besonders gleichmäßige Deckenaufhellung erzielbar ist. Dabei wird der Grenzwinkel (hier 90°) nicht unterschritten, womit Blendungen durch den an der Reflexionsfläche 9 reflektierten Direktstrahlungsanteil ausgeschlossen sind. Von der untersten Stelle (= Brennpunkt F der Parabel) der Lampe 4 herrührende Lichtstrahlen h J2 treten gerade horizontal, also im Grenzwinkel zur Hauptstrahlungsrichtung 11, aus der Leuchte aus. Von weiter oben liegenden Bereichen der Lampe 4 (beispielsweise von der Glühwendel 4a) ausgehende Lichtstrahlen b werden nach oben reflektiert, gelangen näher bei der Leuchte an die Decke 6 und hellen diese auf. Der Zusatzreflektor 7 erstreckt sich so weit nach außen, daß der mit größtem Winkel zur Hauptstrahlungsrichtung 11 direkt von der Lampe 4 austretende Lichtstrahl I2 noch auf die Reflexionsfläche 9 trifft. Damit ist der Direktstrahlungsanteil der Lampen-Reflektor-Einheit 3 stark abgeblendet. Der Winkel des am flachsten aus der Leuchte austretenden, direkten Lichtstrahls lt ist durch die Lage des unteren Endes der Aussparung 8 gegeben, welche Lage durch vorgegebene Abblenderfordernisse festgelegt wird und nicht notwendigerweise auf der Höhe des Außenrandes des Zusatzreflektors 7 liegen muß. Die Größe der Aussparung 8 wird günstigerweise so bestimmt, daß der an die Aussparung 8 angrenzende Innenrand 9a der Reflexionsfläche 9 im wesentlichen unterhalb des äußeren unteren Umfangsrandes 5a des Reflektors 5 der Lampen-Reflektor-Einheit 3 liegt. Damit wird eine günstige Lichtaufteilung erzielt: Auf die Reflexionsfläche 9 gelangt hauptsächlich ein Teil des Direktstrahlungsanteiles der Lampen-Reflektor-Einheit 3 und nur ein geringer Teil des vom Reflektor 5 reflektierten Reflexionsstrahlungsanteiles. Am Innenrand 9a der sich nach außen erstreckenden Reflexionsfläche 9 schließt eine innere Reflexionsfläche 12 an, die sich mit geringem Öffnungswinkel zur Hauptstrahlungsrichtung 11 nach unten erstreckt. Diese Reflexionsfläche 12 ist günstigerweise ebenfalls konkav gewölbt und kleidet die Aussparung 8 vollständig reflektierend aus, womit in der Aussparung 8 praktisch keine Lichtverluste auftreten. Das untere Ende 12a der inneren Reflexionsfläche 12 bildet das untere Ende der Aussparung 8 und legt - wie bereits erwähnt - den am flachsten austretenden Direktstrahl L fest. Die konkrete Form der inneren Reflexionsfläche 12 ist von der Form des integrierten Reflektors 5, also von der Strahlungscharakteristik der Lampen-Reflektor-Einheit 3,abhängig. Beispielsweise kann die Form der inneren Reflexionsfläche so gewählt werden, daß das von ihr reflektierte Licht keinen größeren Winkel mit der Hauptstrahlungsrichtung 11 einschließt als der Reflexionsstrahlungsanteil der Lampen-Reflektor-Einheit 3. Die innere Reflexionsfläche 12 bewirkt im allgemeinen eine etwas starke Konzentration des Reflexionsstrahlungsanteiles nach unten, wobei auch direkt von der Lampe 4 kommende Lichtstrahlen steiler nach unten abgelenkt werden. Konstruktiv ist es günstig, wenn der untere Rand 12a der inneren Reflexionsfläche(n) 12 und der Außenrand 7a der sich nach außen erstreckenden Reflexionsfläche(n) 9 über eine vorzugsweise ebene Verbindungsfläche 13 direkt verbunden sind, womit sich ein stabiler, relativ leicht herzustellender Körper als Zusatzreflektor 7 ergibt. Patentansprüche 1. Leuchte mit einer Lampen-Reflektor-Einheit, deren Reflexionsstrahlungsanteil eine innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereiches zur Hauptstrahlungsrichtung liegende, gerichtete Lichtstärkenverteilung aufweist, und mit einem bei im wesentlichen vertikal nach unten orientierter Hauptstrahlungsrichtung in einem Abstand unterhalb der Lampen-Reflektor-Einheit angeordneten Zusatzreflektor, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzreflektor (7) - wie an sich bekannt - eine Aussparung (8) und mindestens eine sich von dieser Aussparung (8) nach außen erstreckenden, oben reflektierenden Reflexionsfläche (9) aufweist, die gegen den Außenrand (7a) hin abfällt und in Schnittebenen, welche die Hauptstrahlungsrichtung (11) enthalten, konkav gekrümmt ist, wobei der an die für den Durchtritt zumindest eines Großteiles des Reflexionsstrahlungsanteiles der Lampen-Reflektor-Einheit (3) ausgebildete Aussparung (8) angrenzende Innenrand (9a) der Reflexionsfläche (9) im wesentlichen unterhalb des äußeren unteren Umfangrandes (5a) des Reflektors (5) der Lampen-Reflektor-Einheit (3) liegt.
2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsfläche(n) (9) in Schnittebenen, welche die Hauptstrahlungsrichtung (11) enthalten, parabolisch gekrümmt ist (sind), wobei der Brennpunkt (F) der Parabel jeweils im Bereich der Lampe (4), vorzugsweise an deren unterstem Ende liegt und die Parabelachse (P) einen vorbestimmten Grenzwinkel zur Hauptstrahlungsrichtung (11) em-schließt. 4 AT 400 886 B
3. Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Zusatzreflektor (7) zumindest so weit nach außen erstreckt, daß der mit größtem Winkel zur Hauptstrahlungsrichtung (11), direkt von der Lampe (4) der Lampen-Reflektor-Einheit (3) austretende Strahl (b) auf die bzw. eine Reflexionsfläche (9) des Zusatzreflektors (7) trifft.
4. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Innenrand (9a) der sich nach außen erstreckenden Reflexionsfläche(n) (9) zumindest eine weitere innere Reflexionsfläche (12) anschließt, die sich vom genannten Innenrand (9a) in etwa parallel oder mit einem Öffnungswinkel zur Hauptstrahlungsrichtung (11) erstreckt.
5. Leuchte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die innere(n) Reflexionsfläche(n) (12) die Aussparung (8) des Zusatzreflektors (7) vollständig reflektierend auskleidet bzw. auskleiden.
6. Leuchte nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innere(n) Reflexionsfläche(n) (12) konkav gekrümmt ist bzw. sind.
7. Leuchte nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rand (12a) der inneren Reflexionsfläche(n) (12) und der Außenrand (7a) der sich nach außen erstreckenden Reflexionsfläche(n) (9) über eine vorzugsweise ebene Verbindungsfläche (13) direkt verbunden sind.
8. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Lampen-Reflektor-Einheit (3) eine Halogenglühlampe (4) mit fix integriertem Reflektor (5) vorgesehen ist.
9. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzreflektor (7) über mindestens eine Verbindungsvorrichtung (10) mit einem die Lampen-Reflektor-Einheit (3) aufnehmenden Gehäuse (1) vorzugsweise lösbar verbunden ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 5