CH615491A5

CH615491A5 -

Info

Publication number: CH615491A5
Application number: CH195877A
Authority: CH
Inventors: Jann Petersen
Original assignee: Jann Petersen
Priority date: 1976-02-20
Filing date: 1977-02-17
Publication date: 1980-01-31
Also published as: DK138283B; DK70376A; DE2707037C2; DK138283C; DE2707037A1; US4122511A; DE7704992U1; GB1518775A

Description

Die Erfindung betrifft einen Schirm für eine röhrenförmige Lichtquelle mit einem Normaussendurchmesser d, insbesondere eine Leuchtstoffröhre, welcher Schirm zwei längsverlaufende, dem Schirminneren zugekehrte, konkav gekrümmte lichtreflektierende Seitenschirmflächen 20 aufweist, zwischen welchen sich eine Anzahl über die ganze Länge des Schirmes gleichmässig verteilte Querplatten 24 erstreckt, deren einander zugekehrte Seiten lichtreflektierend sind und welcher Schirm Haltemittel 34, 36 aufweist, die zum Festhalten des Schirmes am Umfang der röhrenförmigen Lichtquelle bestimmt sind, und dass der oberste Teil der Seitenschirmflächen bei senkrecht aufgehängtem Schirm in einer Höhe über der Lichtquellenachse C2 liegt, die mindestens 0,5 d beträgt.

Ein Schirm dieser Art ist zum Beispiel aus der britischen Patentschrift Nummer 819 549 bekannt. Dieser bekannte Schirm weist zwei getrennte Schirmplatten auf, die oben einen gegenseitigen Abstand von mehr als dem doppelten Durchmesser einer Lichtquelle aufweisen. Die zwei Schirmplatten sind oben mit nach innen verlaufenden, nach unten gebogenen Haltestreifen versehen, mit denen sich der Schirm auf die Leuchtröhre stützen kann. Jede Schirmfläche hat oben einen nach aussen verlaufenden, annähernd ebenen Teil, der über einen gebogenen Abschnitt in einen nach unten verlaufenden Teil übergeht. Dieser Teil ist derart schwach gekrümmt, dass die Schirmflächen über ihre gesamte Höhe divergieren. Die Höhe des Schirmes ist verhältnismässig niedrig, so dass sich eine durch die Unterkante der Schirmfläche gebildete Ebene nur in einem Abstand von der Leuchtröhre befindet, der dem Durchmesser derselben entspricht.

Ein derartiger Schirm bietet gegen Blendung einen passenden Schutz sowohl in der Seitenrichtung als auch infolge der Querplatten in der Längsrichtung. Hingegen wird das von der Leuchtröhre ausgestrahlte Licht nur zu max. 70% ausgenutzt. Ausserdem ergibt das von der Leuchtröhre direkt nach unten ausgestrahlte Licht zusammen mit dem von den Seitenschirmflächen reflektierten Licht eine höchst unregelmässige Lichtverteilung, mit einer verhältnismässig kräftig erhellten Zone unmittelbar unter dem Schirm und mit verhältnismässig breiten wesentlich schwächer erhellten Seitenzonen.

Eine ähnliche Lichtabgabe wird mit dem Gegenstand der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 2 410 037 erhalten, in welcher ein Schirm für die direkte Aufhängung an eine Leuchtröhre umschrieben ist, mit einer die oberste Hälfte der Leuchtröhre umschliessenden, halbzylindrischen Tragfläche, von der aus die eigentlichen Schirmplatten mit den Seitenschirmflächen ausgehen, deren Querschnitte annähernd einer Parabel folgen. Die Verbindungsebene zwischen den untersten Längsrändern der Seitenschirmflächen liegt ebenfalls in einem verhältnismässig kurzen Abstand von der Leuchtröhre. Ein derartiger Schirm weist ausserdem infolge der Tragfläche den Nachteil auf, dass weniger als 50% des ausgestrahlten Lichtes durchgelassen wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Schirmes der angegebenen Art, der eine effektive Ausnutzung des ausgestrahlten Lichtes von mindestens 75% gewährleistet, ohne dass eine Blendwirkung, weder in Längs- noch in Querrichtung erfolgt, wie dies bei den Leuchtstoffarmaturen, die mit Schirmgittern versehen sind, der Fall ist. Der erfindungsge-mässe Schirm soll ausserdem eine so gleichmässige Lichtverteilung gewährleisten, dass der gegenseitige Abstand zwischen nebeneinander angeordneten Leuchtstoffröhren, zur Erzielung derselben Lichtwirkung, wesentlich grösser sein kann, als dies mit nicht geschirmten Leuchtstoffröhren der Fall ist, so dass in einem, der mit erfindungsgemässen Schirmen ausgestattetem Raum, weniger Leuchtröhren eingesetzt werden müssen. Dadurch kann auch eine wesentliche Energieeinsparung erzielt werden.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine Ebene durch die längsverlaufenden Unterränder der Seitenschirmflächen sich in einem Abstand zwischen 2,2 d und 3,5 d von der Lichtquellenachse befindet und dass die Seiten-

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schirmflächen eine derart gleichmässige Bogenform haben,

dass sie oberhalb der Lichtquellenachse ineinander übergehen oder einen gegenseitigen Abstand von höchstens 1,2 d aufweisen und unterhalb der Lichtquellenachse mit beidseitig zu der längsverlaufenden Mittelebene des Schirmes parallelen Ebenen tangieren, deren Abstand von der Mittelebene zwischen 1,3 d und 3 d liegt.

Infolge der erfindungsgemässen Ausbildung des Schirmes, wird nur ein begrenzter Teil der von der nach oben gerichteten Hälfte der Leuchtröhre ausgestrahlten Lichtes von den Schirmflächen nicht aufgefangen und reflektiert. Die relativ grosse Höhe des Schirmes, in Verbindung mit der angegebenen Schirmform bewirkt, dass das unterhalb des Schirmes beleuchtete Feld zwar etwas schmaler sein wird, als bei der Verwendung bisher bekannter Schirme, dies infolge des direkten, sowie des reflektierten Lichtes. Jedoch wird dieser Bereich über dessen ganze Breite so kräftig und so einheitlich beleuchtet sein, dass nur eine sehr schmale Randzone des beleuchteten Feldes mit Licht von einer Nachbarleuchte überlappt zu werden braucht, um eine gleichmässige Beleuchtung des ganzen Raumes zu gewährleisten. Diese sehr schmalen Randzonen ermöglichen, dass der Abstand zwischen zwei Nachbarleuchtröhren wesentlich grösser sein kann.

Die beiden Seitenschirmflächen könnten direkt ineinander übergehen und so von der Innenseite einer einzelnen, umgebogenen Schirmplatte ausgemacht werden. Die Halteorgane würden in diesem Fall zum Beispiel von Löchern in den Querschirmplatten gebildet sein, durch welche die Leuchtröhre hindurchgeführt würde, und zwar vor ihrer Befestigung mit dem Reflektor in der Armatur. Noch zweckmässiger ist es indessen, falls die Seitenschirmflächen aus den Innenseiten von zwei gegenseitig getrennten Seitenschirmflächen gebildet sind, dass deren oberste Ränder einen gegenseitigen Abstand aufweisen, der grösser als der Durchmesser der Leuchtröhre ist, aber höchstens 20%, vorzugsweise unter 10% liegt. Ausserdem kann eine Ebene durch die längsverlaufenden Oberränder der gegenseitig getrennten Seitenschirmflächen ausserhalb einer im Reflektor eingesetzten Leuchtröhre in einem Abstand von vorzugsweise 0,2 bezüglich Röhrendurchmesser liegen.

Dadurch kann der Schirm auf dieselbe Weise wie der Schirm gemäss der vorstehend erwähnten britischen Patentschrift an der fertig montierten Leuchtröhre angebracht werden. Der relativ geringe Abstand zwischen den obersten Längsrändern der Seitenschirmflächen ermöglichen diese Aufhängung, ohne dass nach oben ausgestrahltes Licht verloren geht.

Sofern zwei unabhängige, nur mittels der Querschirmplatten gegenseitig verbundene Seitenschirmplatten benutzt werden, können die Halteorgane aus, mit mindestens zwei Querplatten 24 verbundenen, sich von deren Oberränder erstreckende, federnd nachgiebigen Klemmorgane gebildet sein, wodurch sich eine leichtere Handhabung des Reflektors ergibt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels des Erfindungsgegenstandes im Zusammenhang mit den Ansprüchen und den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine in einer Hauptarmatur angeordnete Leuchtstoffröhre, die mit einem erfindungsgemässen Schirm versehen ist, wobei ein Teil der Schirmplatte geschnitten dargestellt ist;

Fig. 2 in grösserem Masstab einen Querschnitt durch den in der Figur 1 gezeigten Schirm;

Fig. 3 in demselben Masstab einen Querschnitt durch eine Querplatte;

Fig. 4 eine Lichtverteilungskurve, welche die Lichtverteilung von einer Leuchtstoffröhre in deren Querrichtung zeigt, die mit dem in Fig. 1 bis 3 gezeigten Schirm versehen ist und

Fig. 5 eine entsprechende Kurve der Lichtverteilung in der Längsrichtung der Leuchtstoffröhre.

In der Figur 1 zeigt 10 eine Hauptarmatur für eine Leuchtstoffröhre 12, auf der mittels Klemmorgane 14 ein als ganzes mit 16 bezeichneter Schirm aufgehängt ist, der dieselbe Länge aufweist wie der lichtausstrahlende Teil der Leuchtstoffröhre 12.

Die Ausbildung des Schirms 16 geht aus den Fig. 2 und 3 hervor. Der gezeigte Schirm 16 besteht aus zwei gebogenen Schirmplatten 18, deren konkave Innenseiten einander zugekehrt sind. Die Schirmplatten können z. B. aus verhältnismässig hartem Kunststoff, beispielsweise Polystyrol, hergestellt sein, der an der Innenseite metallisiert ist, so dass diese Innenseiten 20 stark lichtreflektierend sind. Jede Innenseite 20 endet oben in einen längsverlaufenden Rand 22. Diese beiden Längsränder 22 weisen einen gegenseitigen Abstand auf, der z. B. um 4 bis 10%, aber höchstens 20% grösser ist, als der Durchmesser d der Leuchtstoffröhre 12 und deren Verbindungsebene 23 einen Abstand von der Mittelachse C2 der Leuchtstoffröhre 12 aufweisen, welcher der Hälfte dieses gegenseitigen Abstandes entspricht.

Diese beiden Schirmplatten 18 sind gegenseitig miteinander verbunden, dies mittels einer Anzahl von Querplatten 24, die in gleichmässigen Abständen über die Länge des Schirmes 16 angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen zwei Nachbarplatten 24, dem Abstand zwischen den freien unteren Längsrändern 26 der zwei Schirmplatten-Innenseiten 20 entspricht.

Die Höhe des Schirmes 16 ist kleiner als dessen Breite, gemessen zwischen den Längsrändern 26, und entspricht am zweckmässigsten zwischen drei und vier mal dem Durchmesser d der Leuchtstoffröhre 12.

Die Querplatten 24, von denen je eine an den beiden Enden des Schirmes angebracht ist, sind metallisiert. Ihre einander zugekehrten Seitenflächen können aber auch auf irgendeine andere Weise lichtreflektierend ausgebildet sein. Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, ist jede Seitenfläche im Querschnitt sägezahn-förmig ausgebildet mit schräg nach unten gerichteten Flächen 40, die durch waagrechte Querflächen 42 verbunden sind. Diese sägezahnförmige Ausbildung gewährleistet eine grösst-mögliche, nach unten gerichtete Lichtreflexion.

Die beiden an den Schirmenden angebrachten Querplatten können sich von den übrigen Platten dadurch unterscheiden, dass nur deren Innenseite reflektierend ausgebildet ist, während deren Aussenseite glatt und beispielsweise schwarz gefärbt ist. Die oberste freie Kante 28 jeder Querplatte 24 weist denselben Abstand von der Mittelachse C2 der Leuchtstoffröhre 12 wie die Ebene 23 auf. Jede Querplatte 24 ist in der Mitte mit von ihrer obersten Kante 28 nach aussen schräg nach oben weisenden Stützarmen 34 versehen, die tangential zu den Leuchtstoffröhren 12 verlaufen und diese sichern, derart, dass der Schirm in der rechten Lage in bezug auf diese gehalten wird. Die Stützarme 34 einer Querplatte 24 weisen in der Nähe jedes der Schirmenden federnd nachgiebige Verlängerungen oder Halteklemmen 36 auf, die in einem Winkel zu den zugehörenden Stützarmen 34 stehen. Diese Halteklemmen 36 dienen zur Halterung des Schirmes 16 auf der Leuchtstoffröhre 12. Die Halteklemmen 36 sind an ihren Enden nach aussen umgebogen und bilden die zum leichteren Anbringen des Schirmes 18 auf die Leuchtstoffröhre 12 dienenden Steuerflächen 38.

Die Schirmplatteninnenseiten 20 bilden längsverlaufende Seitenschirmflächen und können im Querschnitt auf verschiedene Art und Weise ausgebildet sein. Bedingung ist jedoch, dass sie in der Nähe der unteren Längskanten 26 der Seiten 20, vorzugsweise unmittelbar darüber, bei 27 je eine mit der senkrechten Längsmittelebene des Schirmes parallele Ebene tangieren. Jede Seitenschirmfläche 20 weist unterhalb der Berührungsstelle 27 eine Randzone auf, mit welcher die Flächen 20 konvergieren.

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Die Seitenschirmflächen 20 bilden im wesentlichen eine Ellipse, deren grosse Hauptachse eine Länge zwischen 4,15 d und 10 d, und deren kleine Hauptachse eine Länge von zwischen 1,6 d und 4 d aufweist. Eine solche Ellipse kann vorteilhaft in dem ersten Quadrat die Gleichung (x/l,8d)n + (y/3 d)n = 1, worin n = 2, 3 oder 4 ist, haben.

Bisher hat sich aber die in Figur 2 gezeigte, empirisch hergeleitete Formgebung als am zweckmässigsten gezeigt. In diesem Falle besteht jede Seitenschirmfläche 20 aus zwei Kreisbogen 22-25 bzw. 25 bis 26. Das Zentrum C des Kreisbogens 22-25 liegt in einem Abstand von der Mittelachse C2 der Leuchtröhre 12, der d/2 • V 3, d.h. die Höhe eines gleichseitigen Dreiecks mit der Seitenlänge d beträgt. Der Radius des Kreisbogens 22 bis 25 ist durch die Ebene 22 bestimmt. Der Punkt 25 wird durch eine Linie R durch Ci bestimmt, welche Linie mit der Waagrechten einen Winkel v zwischen 20° und 25° bildet. In der gezeigten Ausbildung beträgt dieser Winkel 22,5° (2 Striche). Im Scheitelpunkt, wo die Linie R eine tangential zum untersten Punkt des Kreises verlaufende, waagrechte Basislinie B schneidet, liegt das Zentrum des Kreisbogenstückes 22 bis 26. Der Punkt 26 liegt unterhalb der Basislinie B und zwar in einem Abstand zwischen 0,2 und 0,5 d. In der gezeigten Ausbildung beträgt dieser Abstand '/, des Abstandes zwischen Ci und C2. Es sei bemerkt, dass der Abstand 22-C2 vorzugsweise gleich dem Abstand zwischen C2 und der Linie R sein sollte.

Es hat sich herausgestellt, dass diese Ausbildung die grösste und gleichmässigste Lichtausbeute des Schirmes gewährleistet, da das Licht in der Querrichtung verteilt wird, was eine aus der in Fig. 4 ersichtliche Lichtverteilungskurve ergibt, die von einer Prüfung eines Prototyps in The Danish Illuminating Engineering Laboratory stammt. Es ist ersichtlich, dass der Schirm eine äusserst einheitliche und sehr kräftige Beleuchtung der ganzen Fläche ermöglicht, und zwar mit einem

Beleuchtungswirkungsgrad, der mehr als 2 mal so gross ist, wie derjenige, der durch die Benutzung einer nicht abgeschirmten Leuchtröhre erzielt wird. Dies trifft für die in Richtung zwischen 20° und 30° in bezug auf die Senkrechte ausfallenden 5 Lichtstrahlen.

Figur 5 zeigt eine Lichtverteilungskurve, gemessen in der Längsrichtung der Leuchtröhre, welche die ausserhalb der senkrecht durch die Enden der effektiven Länge der Leuchtröhre liegenden Ebene ausfallenden Strahlen zeigt. Die Lichtzerstreuung erfolgt über einen verhältnismässig grossen Winkel von bis zu 30°.

Es sei bemerkt, dass für die Prüfung des Prototyps eine Leuchtstoffröhre von 40 Watt mit einem Aussendurchmesser von 37 mm verwendet wurde. Auch ist zu bemerken, dass auf den Kurvenblättern jede Einteilung jeder 50 cd/1000 Im ist.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel, das im Rahmen der Erfindung auf vielerlei Art und Weise geändert werden kann. So kann die Dicke der Schirmplatten 18 verschieden gewählt werden und die Aussen-seite dieser Platten kann mit einer Verzierung versehen sein. Die Längsschirmflächen 20 sind auch nicht an die beschriebene Kurvenform gebunden, die jedoch einen derartigen Verlauf haben muss, dass sie imstande sind, an jeder beliebigen Stelle das von der Leuchtröhre 12 kommende Licht zwischen die Längsränder 26 zu reflektieren. Dabei werden, selbst wenn grosse Abweichungen von der beschriebenen Kurvenform bestehen, äusserst befriedigende Ergebnisse erzielt, auch wenn möglicherweise die Lichtverteilung nicht ganz so gleich-30 mässig ist. Die Querplatten 24 können auch glatt ausgebildet sein. Sie können im übrigen auf jede Art und Weise mit den Schirmplatten 18 verbunden werden, z. B. durch Kleben, Schweissen oder mittels Nieten, wobei letzteres sich in der Praxis als am zweckmässigsten herausgestellt hat.

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2 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Schirm für eine röhrenförmige Lichtquelle mit einem Normaussendurchmesser d, insbesondere eine Leuchtstoffröhre, welcher Schirm zwei längsverlaufende, dem Schirminneren zugekehrte, konkav gekrümmte lichtreflektierende Seitenschirmflächen (20) aufweist, zwischen welchen sich eine Anzahl über die ganze Länge des Schirmes gleichmässig verteilte Querplatten (24) erstreckt, deren einander zugekehrte Seiten lichtreflektierend sind und welcher Schirm Haltemittel (34, 36) aufweist, die zum Festhalten des Schirmes am Umfang der röhrenförmigen Lichtquelle bestimmt sind, und dass der oberste Teil der Seitenschirmfläche bei senkrecht aufgehängtem Schirm in einer Höhe über der Lichtquellenachse (C2)

liegt, die mindestens 0,5 d beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ebene durch die längsverlaufenden Unterränder (26) der Seitenschirmflächen (20) sich in einem Abstand zwischen 2,2 d und 3,5 d von der Lichtquellenachse (C2) befindet und dass die Seitenschirmflächen (20) eine derart gleichmässige Bogenform haben, dass sie oberhalb der Lichtquellenachse (C2) ineinander übergehen oder einen gegenseitigen Abstand von höchstens 1,2 d aufweisen und unterhalb der Lichtquellenachse (C2) mit beidseitig zu der längsverlaufenden Mittelebene (44) des Schirmes parallelen Ebenen (46) tangieren, deren Abstand von der Mittelebene zwischen 1,3 d und 3 d liegt.
2. Schirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die eine Seitenschirmfläche (20) sich mit einer Randzone (48) unterhalb des Teils (27) der Fläche erstreckt, der die zu der Mittelebene (44) parallele Ebene (46) tangiert, wobei diese Randzone (48) nach unten gegen die Mittelebene (44) konvergiert.
3. Schirm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Randzone (48) parallel zu der Mittelebene (44) gemessen zwischen 0,2 d und 0,5 d beträgt.
4. Schirm nach einem der Ansprüche 1-3, bei welchem die Seitenschirmflächen (20) durch die Innenseiten von zwei gegenseitig getrennten Seitenschirmplatten (18) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die obersten Längsränder (22) der Seitenschirmflächen einen gegenseitigen Abstand aufweisen, der grösser als d, aber höchstens um 20%, vorzugsweise unter 10% grösser als d ist, und dass eine Ebene (23) durch die längsverlaufenden Oberränder (22) der gegenseitig getrennten Seitenschirmflächen (20) in einer Höhe über der Lichtquellenachse (C2) liegt, welche Höhe grösser als 0,5 d ist.
5. Schirm nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (14) aus mit mindestens zwei Querplatten (24) verbundenen, sich von deren Oberränder aufwärtserstreckenden, federnden und nachgiebigen Klemmorganen (34, 36) gebildet sind.
6. Schirm nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die obersten Ränder (28) der Querplatten (24) gegenüber einer waagrechten, im Abstand von 0,5 d von der Lichtquellenachse (C2) verlaufenden Ebene im Abstand von dieser Ebene tiefer liegen.
7. Schirm nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Querplatten (24), die einen gegenseitigen Abstand derselben Grösse wie die grösste innere Breite des Schirmes aufweisen, in einer parallel zu der Mittelebene (44) liegenden Richtung an jeder Reflexionsseite sägezahnför-mig ausgebildet sind, mit nach innen und unten verlaufenden Schrägflächen (40), die gegenseitig mit kurzen Querflächen (42) verbunden sind, die annähernd parallel zu der untersten Kante (26) der Seitenschirmfläche verlaufen.