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Die
Erfindung betrifft zunächst
eine Leuchte zur Ausleuchtung von Gebäudeflächen oder Gebäudeteilflächen, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Eine
derartige Leuchte ist vor geraumer Zeit von der Anmelderin entwickelt
worden und wird unter der Marke Parscan vertrieben. Die bekannte
Leuchte weist ein Reflektorelement aus Aluminium auf, welches im
Wesentlichen parabolförmig
ausgebildet ist. Das Reflektorelement wird aus einer Aluminiumronde
hergestellt, die rotierend gegen einen Zapfen (Patrize) gedrückt wird.
Es weist nach Durchführung
des Drückvorgangs
eine Innenseite auf, die als Matrize ausgebildet ist, und auf der
sich die Patrize abgebildet hat. Das bekannte Reflektorelement weist
eine Vielzahl von Segmenten auf, die eine jeweils im Wesentlichen
ebene Oberfläche
umfassen. Sowohl bei Betrachtung in Umfangsrichtung als auch bei
Betrachtung von einem Randbereich des Reflektorelementes hin zu
seinem Scheitelbereich setzen sich jeweils eine Reihe benachbarter
Segmente zu einem Polygonzug zusammen.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
die bekannte Leuchte derartig weiterzubilden, das eine homogenere
Ausleuchtung der Gebäudefläche möglich wird.
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Die
Erfindung löst
die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit
denen des Kennzeichenteils, und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass
die Segmente jeweils eine zum Innenraum hin gewölbte Oberfläche aufweisen.
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Das
Prinzip der Erfindung besteht somit im Wesentlichen darin, anstelle
einer Verwendung von Segmenten mit im Wesentlichen planen Oberflächen, die
für eine
Reflektion der von der Lampe ausgehenden Lichtanteile auf herkömmliche
Weise sorgen, nunmehr gewölbte
Oberflächen
vorzusehen, die die einzelnen Lichtanteile oder Strahlenbündel gezielt auffächern und
damit vergleichmäßigen können. Auf diese
Weise gelingt es, die Leuchtdichten auf der Reflektoroberfläche durch
Verteilung auf eine Vielzahl von Segmenten zu reduzieren. Außerdem wird
eine Minimierung von Streulichtanteilen möglich, da die gewölbten, insbesondere
im Wesentlichen sphärisch gewölbten, Segmente
besonders präzise
vorherbestimmbar und entsprechend exakt ausgebildet sein können.
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Während bei
der Verwendung von im Wesentlichen ebenen Reflektionsflächen eine
Reflektion gemäß dem Reflektionsgesetz
nach Euklid stattfindet, wonach der auf diese Oberfläche auffallende Lichtstrahl
einen Ausfallwinkel aufweist, der dem Einfallwinkel entspricht,
wird beim Auftreffen eines parallelen Strahlenbündels auf eine gekrümmte oder
gewölbte
Oberfläche,
z.B. auf eine Kugeloberfläche, eine
divergierende Reflektion stattfinden. Dies hat zur Folge, dass die
Leuchtdichte eines einzelnen Segmentes mit einer gewölbten Oberfläche geringer ist,
als bei einem vergleichbaren Segment mit einer im Wesentlichen ebenen
Fläche.
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Dies
führt insgesamt
auch zu einer homogen ausgeleuchteten Gebäudefläche oder Gebäudeteilfläche.
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Die
erfindungsgemäße Leuchte
ermöglicht darüber hinaus
ein vorherbestimmbares Abstrahlverhalten der Leuchte durch eine
entsprechende Wahl der Krümmungsradien
der Oberfläche
des Segmentes. Hierzu ist jedes Segment vorzugsweise zweifach gekrümmt, und
weist somit einen ersten und einen zweiten Krümmungsradius auf. Durch Wahl
dieser beiden Krümmungsradien
kann die Abstrahlcharakteristik der Leuchte stark beeinflusst werden.
Kleinere Radien führen
zu einer größeren Auffächerung
eines Lichtbündels
und sind daher vorzugsweise anzuwenden, wenn die Leuchte als Fluter
eingesetzt werden soll, mithin ein großer Flächenbereich eines Gebäudeteils
ausgeleuchtet werden soll. Größere Krümmungsradien
fächern
parallele Lichtstrahlen weniger stark auf, und werden daher vorzugsweise verwendet,
wenn die Leuchte als Spot-Leuchte eingesetzt werden soll, und einen
recht eng begrenzten Bereich, z.B. kreisförmigen Bereich, einer Gebäudefläche ausleuchten
soll.
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Die
Formulierung, wonach Licht ausgehend von der Lampe zumindest teilweise
erst nach Reflektion oder Streuung an der Innenseite des Reflektorelementes
zu der auszuleuchtenden Gebäudefläche oder
der Gebäudeteilfläche gelangt,
besagt, dass auch direkte Lichtanteile von der Lampe unmittelbar auf
die auszuleuchtende Gebäudefläche gelangen können. Wesentliche
Lichtanteile, also der überwiegende
Anteil des von der Lampe ausgesandten Lichtstromes, trifft jedoch
zunächst
auf die Innenseite des Reflektorelementes.
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Als
Gebäudefläche oder
Gebäudeteilfläche wird
insbesondere eine Gebäudewand,
eine Gebäudedecke
oder ein Gebäudeboden
bezeichnet, wobei im Falle von Außenleuchten selbstverständlich auch Wegbereiche
oder Straßenbereiche
ausgeleuchtet werden können.
Die erfindungsgemäße Leuchte
ist ortsfest, vorzugsweise an einer Gebäudefläche oder einer Gebäudeteilfläche, alternativ
aber auch an einen Mast oder dergleichen angebracht.
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Als
Gebäudefläche oder
Gebäudeteilfläche im Sinne
der vorliegenden Patentanmeldung wird auch ein an einer Gebäudefläche angeordnetes
Objekt, z.B. ein Kunstwerk, angesehen. Die erfindungsgemäße Leuchte
zur Ausleuchtung von Gebäudeflächen oder
Gebäudeteilflächen kann
also auch der Objektbeleuchtung dienen, die insbesondere bei als Spot-Leuchten
ausgebildeten Leuchten von Interesse ist.
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Als
strukturierte Anordnung der Segmente gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1 werden alle solche Segmente verstanden, die geordnet, also nach
einem bestimmten Muster oder Raster relativ zueinander angeordnet
sind. Die Segmente können dabei
in einem beliebigen Raster angeordnet sein. Ein derartiges Raster
ist allerdings erforderlich, um die gewünschte Abstrahlcharakteristik
der Leuchte zu erreichen. Vorzugsweise wird ein Raster verwendet,
bei dem die Segmente in Umfangsrichtung im Wesentlichen kreisringartig
angeordnet sind, wobei sich die Zahl der Segmente eines Kreisringes
in Abhängigkeit
von dem Abstand des Kreisringes von einem Scheitelbereich des Reflektorelementes
nicht ändert
sondern konstant ist. Demzufolge besteht auch die Möglichkeit,
die Segmente bei Betrachtung in Richtung von einem Bereich des Randes
des Reflektorelementes hin zu seinem Scheitelbereich im Wesentlichen
entlang einer Geraden, also linear anzuordnen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Lampe im Bereich
eines Brennpunktes des Reflektorelementes anordenbar, also plazierbar.
Diese ermöglicht
eine genau vorherbestimmbare Ausstrahlcharakteristik der Leuchte. Schließlich ist
eine derartige brennpunktnahe Anordnung einer Lampe besonders dann
vorteilhaft, wenn das Reflektorelement im Wesentlichen parabolförmig gewölbt ist.
Neben einem parabolförmig
ausgebildeten Reflektorelement können
auch andere schalenförmigen
Grundformen für
das Reflektorelement in Betracht kommen. Selbstverständlich können auch mehrere
Lampen innerhalb des Reflektorelementes angeordnet werden. Entscheidend
ist, dass die Lichtquellen zumindest in der Nähe des Brennpunktes angeordnet
werden.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das
Reflektorelement im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet.
Dies ermöglicht
eine besonders einfache Bauform und Herstellung des Reflektorelementes
sowie eine besonders homogene Ausleuchtung der Gebäudeflächen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Oberfläche zweifach
gekrümmt.
Insbesondere weist die Oberfläche
eine erste Krümmung
mit einem ersten Radius und eine zweite Krümmung mit einem zweiten Radius
auf. Die Oberfläche
jedes Segmentes ist somit im Wesentlichen sphärisch ausgebildet. Es handelt
sich dabei aber nicht zwingend um den Abschnitt einer Kugeloberfläche, sondern
um eine im Raum gewölbte
Oberfläche,
die entlang zwei unterschiedlicher Krümmungsradien gewölbt ist.
Eine Kugeloberfläche
käme nur
als Sonderfall in Betracht, wenn der erste Radius und der zweite
Radius gleich wären.
Dieser Sonderfall ist aber von der Erfindung mit umfasst.
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Durch
Berechnung und Vorherbestimmung dieser beiden unterschiedlichen
Krümmungsradien, die
vorzugsweise mit dem Abstand des Segmentes von dem Scheitelbereich
des Reflektorelementes variieren, kann die Ausstrahlcharakteristik
der Leuchte sehr präzise vorher
bestimmt werden. Insbesondere kann damit die Gebäudefläche oder Gebäudeteilfläche in besonderem
Maße homogen
ausgeleuchtet werden.
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Vorzugsweise
sind der erste Radius und/oder der zweite Radius in Abhängigkeit
vom Abstand des Segmentes zu einem Scheitelbereich des Reflektorelementes
unterschiedlich. Dies ermöglicht eine
besonders exakte Vorherbestimmung der Abstrahlcharakteristik der
Leuchte.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind jeweils
zwei Segmente einander unmittelbar benachbart angeordnet. Die gesamte
Innenseite des Reflektorelementes wird damit aus den Oberflächen der
einzelnen Segmente zusammengesetzt. Dies verringert die Leuchtdichten auf
der Reflektoroberfläche
und minimiert die Streulichtanteile.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind zwischen
einem Scheitelbereich des Reflektorelementes und einer Lichtaustrittöffnung des
Reflektorelementes mehrere Gruppen kreisringartig angeordneter Segmente
angeordnet. Dies ermöglicht
eine besonders homogene Ausleuchtung der Gebäudefläche. Zudem ist die Abstrahlcharakteristik
der Leuchte auf diese Weise in besonders einfacher Weise vorher
bestimmbar.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Segmente
bezogen auf die gewölbte
Innenseite des Reflektorelementes im Wesentlichen linear angeordnet.
Die Segmente sind somit im Wesentlichen entlang einer Gerade angeordnet,
wenn ein Betrachter im Wesentlichen entlang der Rotationsachse des
Reflektorelementes oder entlang dessen Längsmittelachse in dessen Innenraum
hineinblickt. Tatsächlich
sind die Segmente, da die Innenseite des Reflektorelementes selbst
gewölbt
ist, entlang einer gekrümmten
Bahn angeordnet, die dem Verlauf der Innenseite des Reflektorelementes
folgt. Diese gekrümmte
Bahn verbindet dabei den Scheitelbereich des Reflektorelementes
mit dem freien Randbereich des Reflektorelementes auf kürzestem
Wege.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nimmt die Größe der Segmente
von einem Scheitelbereich des Reflektorelementes zu einer Lichtaustrittsöffnung des
Reflektorelementes hin zu. Dies ermöglicht eine vollständige Ausstattung
der Innenseite des Reflektorelementes mit Segmenten.
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In
diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass vorteilhafterweise die
gesamte Innenfläche
des Reflektorelementes mit Segmenten besetzt ist. Die Segmente besetzen
somit die gesamte Innenseite des Reflektorelementes von dessen freiem
Randbereich hin bis zu dem Scheitelbereich, also bis unmittelbar
heran an eine Öffnung,
durch die hindurch die Lampe oder ein Sockel für die Lampe gesteckt ist. Weiter
vorzugsweise ist die Zahl der Segmente in Umfangsrichtung unabhängig von
dem Abstand des Segmentes von dem Scheitelbereich des Reflektorelementes
konstant. Dies ermöglicht
eine besonders homogene Ausleuchtung der Gebäudefläche oder der Gebäudeteilfläche.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im Bereich
eines Randes des Reflektorelementes ein Kragen angeordnet. Dies ermöglicht eine
besonders einfache Anbringung von Befestigungsöffnungen.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin eine Leuchte zur Ausleuchtung von Gebäudeflächen oder
Gebäudeteilflächen gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 24.
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Diese
Erfindung geht ebenfalls aus von der eingangs beschriebenen Leuchte
der Anmelderin.
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Dieser
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Leuchte derartig
weiter zu entwickeln, dass eine vereinfachte Konstruktion möglich wird.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 24, insbesondere
mit denen des Kennzeichenteiles, und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass
die Segmente jeweils eine zum Innenraum hin gewölbte Oberfläche aufweisen, wobei das Reflektorelement
einen Abstand zwischen seinem Scheitelbereich und seinem freien Randbereich
aufweist, und eine Lichtaustrittsöffnung, insbesondere eine im
Wesentlichen kreisförmige Lichtaustrittsöffnung,
mit einem ersten Durchmesser umfasst, wobei das Reflektorelement
durch ein zweites Reflektorelement mit gleichem Abstand und mit gleichem
Durchmesser austauschbar ist, welches Segmente aufweist, die eine
zu dem ersten Reflektorelement unterschiedlich gewölbte Oberfläche besitzen.
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Das
Prinzip dieser Erfindung besteht somit im Wesentlichen darin, ein
erstes Reflektorelement und ein zweites Reflektorelement mit gleichen
Außenmaßen oder
Dimensionen, also mit gleichem Abstand und mit gleichem Durchmesser
vorzusehen. Das erste und das zweite Reflektorelement sind daher
gegeneinander austauschbar.
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Demzufolge
ergibt sich auch die Möglichkeit, an
dem ersten und an dem zweiten Reflektorelement die gleichen Befestigungselemente
oder Befestigungsöffnungen,
z.B. Befestigungsaufnahmen oder Befestigungsnuten anzubringen. Sowohl
das erste Reflektorelement als auch das zweite Reflektorelement
können
dabei an derselben Leuchte, vorzugsweise mit den gleichen Befestigungsmitteln
befestigt werden.
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Allerdings
weisen die beiden Reflektorelemente unterschiedlich gewölbte Oberflächen auf,
die sich insbesondere hinsichtlich ihrer Krümmungsradien unterscheiden.
So kann beispielsweise an dem ersten Reflektorelement eine Vielzahl
von Segmenten vorgesehen sein, die größere Radien aufweisen, und
an dem zweiten Reflektorelement eine Vielzahl von Segmenten vorgesehen
sein, die kleinere Radien besitzen. Demgemäß kann das erste Reflektorelement
eine erste Abstrahlcharakteristik für die Leuchte erzeugen, die
z.B. der einer herkömmlichen Spot-Leuchte
entspricht, und das zweite Reflektorelement eine zweite, von der
ersten Abstrahlcharakteristik unterschiedliche Abstrahlcharakteristik
bereitstellen, die der einer herkömmlichen Fluter-Leuchte entspricht.
Durch Austauschen des Reflektorelementes kann auf diese Weise die
Abstrahlcharakteristik der Leuchte vollständig geändert werden, ohne dass Veränderungen
an der Leuchte durchgeführt
werden müssen.
Es genügt
ein Austauschen des Reflektorelementes. Dies wird möglich, indem
lediglich unterschiedliche Krümmungsradien
für die
gewölbten Oberflächen berechnet
und vorgesehen werden.
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Das
erfindungsgemäße Prinzip
bietet die Möglichkeit,
die bisher erforderliche aufwendige Konstruktion jeweils unterschiedlicher
Leuchten für
unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken grundlegend zu vereinfachen.
Es müssen
nunmehr lediglich noch die Reflektorelemente individuell unterschiedlich sein.
Die Leuchte kann ansonsten hinsichtlich ihres Aufnahmeraumes für das Reflektorelement,
hinsichtlich des Leuchtengehäuses
und hinsichtlich der leuchtenseitigen Befestigungselemente für das Reflektorelement
vollständig
identisch ausgebildet sein. Auch die Lagerhaltung für Leuchtenteile
kann auf diese Weise grundlegend vereinfacht werden. Schließlich kann
auch die Abstrahlcharakteristik einer bereits eingebauten, das heißt am Einsatzplatz
fest montierten Leuchte, durch Austausch des Reflektorelementes
bei Bedarf geändert
werden.
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Anzumerken
ist, dass auch die Möglichkeit besteht,
bei unterschiedlichen Reflektorelementen die gleichen Lampen zu
verwenden.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der nicht zitierten Unteransprüche sowie
aus der nun folgenden Beschreibung zweier in den Figuren dargestellter
Ausführungsbeispiele.
Darin zeigen:
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1 in
schematischer Untenansicht gemäß Ansichtspfeil 1 in 2 ein
erstes Reflektorelement mit einer Vielzahl von Segmenten mit gewölbten Oberflächen,
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2 das
Ausführungsbeispiel
der 1 in teilgeschnittener Ansicht gemäß Schnittlinie
II-II in 1,
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3 ein
zweites Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Reflektorelementes
in einer Darstellung gemäß 1,
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4 das
Ausführungsbeispieles
der 3 in einer Darstellung gemäß 2, etwa
entlang der Schnittlinie IV-IV in 3,
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5 in
vergrößerter Darstellung
einen Ausschnitt aus 4, etwa gemäß dem Ausschnitts-Rechteck
V, und
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6 in
teilgeschnittener, vergrößerter Darstellung
das Ausführungsbeispiel
der 4 etwa entlang der Schnittlinie VI-VI in 4.
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Das
Reflektorelement wird in seiner Gesamtheit in den Figuren mit 10 bezeichnet,
wobei für
gleiche Teile oder Elemente der beiden unterschiedlichen Ausführungsbeispiele
der 1 und 2 einerseits und der 3 bis 6 andererseits
der Einfachheit halber gleiche Bezugszeichen, teilweise unter Hinzufügen kleiner
Buchstaben verwendet werden.
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Die 1 und 2 zeigen
ein im Wesentlichen parabolförmig
gewölbtes
Reflektorelement 10, welches einen Scheitelbereich 11 und
einen freien Randbereich 12 aufweist. Der axiale Abstand
zwischen dem Scheitelbereich 11 und dem freien Randbereich 12,
also die Höhe
oder Scheitelhöhe
des Reflektorelementes 10, ist in 2 mit h1 bezeichnet. Der freie Randbereich 12 des
Reflektorelementes umgibt eine im Wesentlichen kreisförmige Lichtaustrittsöffnung 20 des
Durchmessers d1. Dieser entspricht somit
dem Innendurchmesser d1 des Reflektorelementes 10 an
dessen breitester Stelle.
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Im
Bereich des freien Randes 12 ist das Reflektorelement 10 radial
nach außen
erweitert und weist einen flanschartigen Kragen 13 auf.
An dem flanschartigen Kragen 13 sind, wie am besten aus 1 ersichtlich,
zwei nutartige Randausnehmungen 14a, 14b angeordnet,
die Befestigungsöffnungen
darstellen. Mittels nicht dargestellter Befestigungsmittel, z.B.
Schrauben, die diese Randausnehmungen 14a, 14b teilweise
durchstecken, kann das Reflektorelement an einem nicht dargestellten Leuchtengehäuse einer
ebenfalls nicht dargestellten Leuchte befestigt werden. Das Reflektorelement 10 wird
hierzu auf herkömmliche
Weise in einem Innenraum der Leuchte angeordnet. In montiertem Zustand
der Leuchte liegt typischerweise die bezüglich 2 obere
Seite 30 des flanschartigen Kragens 13 an einer
leuchtengehäuseseitigen
Anlagefläche
an, so das der flanschartige Kragen 13, und damit das gesamte
Reflektorelement 10, gegen diese Anlagefläche verspannt
werden kann.
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Alternativ
sind selbstverständlich
auch andere Befestigungsarten möglich.
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Im
Bereich des Scheitels 11 des Reflektorelementes 10 befindet
sich ein in den Figuren nicht dargestellter Durchbruch, der typischerweise
in Form einer Öffnung
um die Längsmittelachse 1 des
Reflektorelementes 10 herum im Bereich dessen Scheitel 11 angebracht
wird. Die Öffnung kann
beispielsweise durch ausstanzen oder ausschneiden des Scheitelbereiches 11 erreicht
werden. Durch diese nicht dargestellte Öffnung hindurch wird eine Lampe
durchgesteckt, so das sich die Lampe 10 im montierten Zustand
in dem Innenraum 21 des Reflektorelementes 10,
vorzugsweise etwa im Bereich des in 2 lediglich
angedeutet skizzierten Brennpunktes 22 befindet.
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Das
Reflektorelement 10 weist an seiner Innenseite 27 eine
Vielzahl von Segmenten auf. In 1 sind in
Umfangsrichtung einander benachbart angeordnete Segmente beispielhaft
mit den Bezugszeichen 15a, 15b, 15c, 15d bezeichnet,
wobei deutlich ist, dass in Umfangsrichtung insgesamt achtzig Segmente
vorgesehen sind, die jeweils eine kreisringförmige Gruppe bilden.
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Die
Segmente erstrecken sich von dem freien Randbereich 12 des
Reflektorelementes 10 bis hin in den Bereich des Scheitels 11.
Wie sich insbesondere aus 1 ergibt,
sind die Segmente entlang von Geraden 18 angeordnet. Insgesamt
gibt es, der Zahl der Segmente in Umfangsrichtung entsprechend,
achtzig unterschiedliche strahlenartig angeordnete Geraden 18,
die sich, bei Betrachtung in Blickrichtung der 1 von
dem Scheitelpunkt 11 des Reflektorelementes 10 hin
zu seinem freien Rand 12 erstrecken. Es ergibt sich somit
eine spinnennetzartige Struktur oder ein spinnennetzartiges Raster.
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Beispielhaft
sind in 1 die Segmente 15a, 16a und 17a dargestellt,
die entlang der Geraden 18a angeordnet sind. Insgesamt
erstrecken sich entlang dieser Gerade 18a zwanzig Segmente
von dem Scheitelbereich 11 des Reflektorelementes 10 hin
zu dessen freien Randbereich 12. Angemerkt sei, dass die
Linien 18, 18a lediglich bei Betrachtung der 1 Geraden
darstellen. Tatsächlich
folgen die Linien 18, 18a der parabolförmigen Grundform
des Reflektorelementes 10, die sich insbesondere aus 2 ergibt. Die
Linie 18 verbindet jedoch den freien Randbereich 12 des
Reflektorelementes 10 auf kürzestem Wege mit dem Scheitelbereich 11.
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1 macht
deutlich, dass das Reflektorelement 10 insgesamt eine konzentrische
Anordnung kreisringartiger Gruppen von Segmenten aufweist. So bildet
eine Gruppe von achtzig Segmenten unmittelbar benachbart dem freien
Rand 12 des Reflektorelementes 10 eine kreisringförmige Gruppe 29a von Segmenten.
Radial innerhalb dieser Gruppe 29a, und näher an dem
Scheitel 11 des Reflektorelementes 10 angeordnet,
befindet sich eine zweite kreisringsartige Gruppe 29b von
Segmenten. Wiederum radial weiter einwärts und näher am Scheitel 11 angeordnet
befindet sich eine dritte kreisringartige Gruppe 29c von
Segmenten. Insgesamt gibt es, der Zahl der Segmente entlang einer
Geraden 18 entsprechend, zwanzig unterschiedliche kreisringartige Gruppen 29 von
Segmenten. Jede Gruppe von Segmenten weist achtzig Segmente auf.
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Jede
Gruppe 29a, 29b, 29c von Segmenten ist
entlang einer Kreislinie 28a, 28b, 28c angeordnet. Sämtliche
Kreislinien 28, 28a, 28b, 28c sind
konzentrische Kreislinien.
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Die
gesamte Innenseite 27 des Reflektorelementes 10 ist
mit Segmenten (z.B. 15a, 15b, 15c, 15d, 16a, 17a)
besetzt. Die Innenseite des Reflektorelementes 10 setzt
sich somit vollständig
aus den einzelnen gewölbten
Oberflächen 31a, 31b, 31c, 31d der
einzelnen Segmente zusammen. Jedes Segment weist somit seine eigene
Oberfläche
auf.
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Die 3 und 4 zeigen
ein weiteres Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Reflektorelementes 10,
welches sich hinsichtlich der Zahl der Segmente nicht unterscheidet.
Wiederum sind in Umfangsrichtung achtzig und entlang einer Geraden 18 zwanzig
Segmente vorgesehen. Das Reflektorelement 10 gemäß den 3 und 4 weist
eine Höhe
h2 aus, die identisch zu der Höhe h1 des ersten Ausführungsbeispieles ist. Auch
der Innendurchmesser d2 der Lichtaustrittsöffnung 20 des Reflektorelementes 10 ist
zu dem Innendurchmesser d1 des ersten Ausführungsbeispieles
identisch. Schließlich
ist auch der Außendurchmesser
a2 des Reflektorelementes 10 gemäß der 3 und 4 identisch
zu dem Außendurchmesser
a1 des ersten Ausführungsbeispieles. Das gleiche
gilt für
die Befestigungsaufnahmen 14a, 14b.
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Der
entscheidende Unterschied zwischen dem Reflektorelement 10 der 1 und 2 und dem
Reflektorelement 10 der 3 und 4 besteht
darin, dass die einzelnen Segmente unterschiedlich gewölbte Oberflächen aufweisen.
Hierzu wird zur besseren Erläuterung
auf die 5 und 6 verwiesen:
5 zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt
aus der 4, der irgendwo zwischen dem
freien Randbereich 12 und dem Scheitelpunkt 11 angeordnet
ist. In Übereinstimmung
zu der Bezifferung der Segmente 15a, 15b, 15c, 15d der äußersten
kreisringartigen Gruppe 29a von Segmenten, sind in 5 beispielhaft
in Schnittdarstellung die Segmente 23a, 24a, 25a, 26a bezeichnet.
In Übereinstimmung
zu der oben eingeführten
Bezeichnung der kreisringartigen Gruppen 29, zeigt 5 ausschnittsweise
die kreisringartigen Gruppen 29i, 29j, 29k, 29l, 29m, 29n, 29o von
Segmenten.
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Während 5 im
Wesentlichen einen Vertikalschnitt darstellt, zeigt 6 einen
horizontalen Schnitt durch das Reflektorelement 10. In
Schnittdarstellung ist hier die kreisringartige Gruppe 29e von Segmenten
dargestellt. In Ansicht erkennt man die kreisringartigen Gruppen 29f, 29g, 29h, 29i von
Segmenten sowie noch weitere kreisringartige Gruppen.
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Beispielhaft
soll anhand des Segmentes 32 verdeutlicht werden, dass
jedes Segment eine im Wesentlichen trapezförmige Grundform aufweist. Während die
beiden einander gegenüberliegenden Seiten 33a und 33b,
die das Segment 33 im Umfangsrichtung begrenzen, im Wesentlichen
gleichlang ausgebildet sind, ist die radial innere, also die dem
Scheitel 11 zugewandte Seite 34 des Segmentes 32 kürzer als
die dem freien Randbereich 12 zugewandte Seite 35 dieses
Segmentes 32, so dass sich eine trapezförmige Grundform ergibt. Angemerkt sei,
dass sich diese trapezförmige
Grundform selbstverständlich
nur bei Betrachtung dieses Segmentes 32 in Draufsicht ergibt.
Die tatsächliche
Trapezform ergibt sich erst dann, wenn die Oberfläche 36 des Segmentes 32 auf
eine Ebene projiziert wird. Auch bei dieser Betrachtung ist die
Trapezform lediglich näherungsweise
zu verstehen, da, je nachdem auf welche Weise die Oberfläche 36 des
Segmentes 32 gewölbt
ist, die projizierte Fläche
nicht unbedingt gerade Kanten aufweisen muss.
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Die
Oberfläche 36 ist
zweifach gekrümmt. Um
die beiden Krümmungen
zu verdeutlichen, wird einerseits auf 5 verwiesen,
die einen ersten Krümmungsradius
r1 zeigt, sowie andererseits auf 6,
die einen zweiten Krümmungsradius
r2 andeutet.
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6 zeigt
bei der geschnitten dargestellten Gruppe 29e von Segmenten
einen Krümmungsradius
r2. Gleichermaßen sind auch die Oberflächen 31a, 31b, 31c, 31d der
zugehörigen
Segmente 19a, 19b, 19c, 19d um
einen entsprechenden Krümmungsradius
r2 gekrümmt,
wobei dieser zeichnerisch nicht darstellbar ist. Die Bezeichnung
r2' deutet
an, dass es sich um einen zweiten Krümmungsradius r2 handelt, der
eine Krümmung
der Oberfläche
des Segmentes beschreibt, wenn man das Segment in Längsrichtung,
also im Wesentlichen quer zu den das Segment seitlich begrenzenden
Geraden 18 schneidet.
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Der
den Oberflächen 31a, 31b, 31c, 31d der Segmente 19a, 19b, 19c, 19d zugehörige Krümmungsradius
r2' ist
in 6 zwar angedeutet, ist aus dieser Fig., da hier
diese Segmente 19a, 19b, 19c, 19d in
Ansicht und nicht im Schnitt dargestellt sind, allerdings nicht
eindeutig erkennbar.
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Anzumerken
ist, dass der zweite Krümmungsradius
r2 der Gruppe 29e von Segmenten
vorzugsweise unterschiedlich ist von dem Krümmungsradius r2' der Gruppe 29g von
Segmenten 19a, 19b, 19c, 19d.
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Von
Bedeutung ist, dass sämtliche
Segmente der Gruppe 29e von Segmenten einen Krümmungsradius
r2 aufweisen, der konstant ist. Dieser Krümmungsradius
r2 definiert eine Krümmung einer zugehörigen Oberfläche 37 eines
Segmentes 38 um eine nicht dargestellte Krümmungsachse,
die im Wesentlichen parallel zur Längsmittelachse 1 des
Reflektorelementes 10 verläuft.
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Auch
das Segment 32, welches dem Scheitelpunkt 11 des
Reflektorelementes 10 hin näher benachbart ist als das
zuletzt betrachtete Segment 38 weist eine Krümmung um
einen Radius r2 auf, der einer Krümmung um
eine Krümmungsachse
entspricht, die gemeinsam mit der Längsmittelachse 1 des
Reflektorelementes eine Ebene definieren kann, die eine Schnittebene
für das
Reflektorelement darstellen kann, entlang derer das Reflektorelement
in zwei im Wesentlichen identische Hälften durch einen Längsschnitt
etwa gemäß 4 geschnitten
werden kann. Mithin umfasst die Schar der Krümmungsachsen solche Geraden,
die die Mittellängsachse
oder Rotationsachse 1 des Reflektorelementes 10 schneiden,
wobei sich der Schnittpunkt bezüglich
der 2 oberhalb des Scheitelbereiches 11 des
Reflektorelementes 10 befindet.
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Der
Radius r2 der Gruppe 29i von Segmenten
kann sich von dem Radius r2 der Gruppe 29e von Segmenten
unterscheiden. Vorteilhaft ist, wenn unterschiedliche Gruppen 29a, 29b, 29c, 29e, 29f, 29g, 29h, 29i, 29j, 29k, 29l, 29m, 29n, 29o unterschiedliche
Radien r2 aufweisen, wobei die unterschiedlichen Segmente
jeweils einer Gruppe, z.B. der Gruppe 29e, identische Radien
r2 aufweisen. Der Radius r2 kann
sich mit dem Abstand der Gruppe 29 von Segmenten vom Scheitel 11 ändern, beispielsweise
kontinuierlich zunehmen.
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Jede
Oberfläche
jedes Segmentes ist darüber
hinaus noch entlang einem weiteren Radius r1 gekrümmt. Diese
Krümmung
soll anhand der 5 verdeutlicht werden.
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So
ist beispielsweise die Oberfläche 40 des Segmentes 26a in
einem Radius r1 um eine lediglich schematisch
angedeutete Krümmungsachse 39 gekrümmt. Diese
Krümmungsachse 39 ist
im Wesentlichen senkrecht zu der Längsmittelachse 1 des
Reflektorelementes 10 ausgerichtet. Vorteilhafterweise sind
jeweils Segmente einer Gruppe, z.B. der Gruppe 29l, mit
dem gleichen Radius r1 gekrümmt. Die
einzelnen Segmente einer Gruppe, z.B. der Gruppe 29l, sind
dabei selbstverständlich
um unterschiedliche Krümmungsachsen 39 gekrümmt, wobei
die Schar der Krümmungsachsen 39 einer
Gruppe 29l von Segmenten sämtlich in einer gemeinsamen
Ebene liegen. Die Längsachse 1 stellt
dabei den normalen Vektor zu dieser Ebene dar.
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Aus 5 ergibt
sich, dass die Segmente 23a, 24a, 25a, 26a,
jeweils Oberflächen
mit einem entsprechenden Krümmungsradius
r1 besitzen. Die einzelnen Krümmungsradien
r1 der unterschiedlichen Gruppen 29j, 29k, 29l,
usw. von Segmenten sind dabei allerdings unterschiedlich.
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Aus
der Gesamtbetrachtung der 5 und 6 wird
deutlich, dass sowohl der erste Krümmungsradius r1 als
auch der zweite Krümmungsradius
r2 in Abhängigkeit vom Abstand des entsprechenden
Segmentes zu dem Scheitelbereich 11 des Reflektorelementes 10 variieren,
innerhalb einer kreisringartigen Gruppe 29 von Segmenten
jedoch konstant sind.
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Aus
der obigen Beschreibung der Ausführungsbeispiele
wird deutlich, dass ein erstes Ausführungsbeispiel eines Reflektorelementes 10 gemäß den 1 bis 3 beispielsweise
1600 Segmente aufweisen kann, wobei jedes Segment eine Oberfläche aufweist,
die entlang zweier unterschiedlicher Radien r1 und
r2 gekrümmt
ist. Das zweite Ausführungsbeispiel
eines Reflektorelementes 10 gemäß den 3 bis 6 weist
eine entsprechende Zahl und Anordnung von Segmenten auf, wobei die
einzelnen Segmente jedoch gegenüber
dem Ausführungsbeispiel
der 1 und 2 unterschiedlich gekrümmte Oberflächen der
Segmente mit anderen Radien r1, r2 aufweisen. Durch Wahl der Radien r1 und r2 der unterschiedlichen
Segmente kann das Abstrahlverhalten der Leuchte bestimmt werden.
Unterschiedliche Abstrahlcharakteristika der Leuchten ergeben sich
mithin lediglich aus der Änderung
der Radien r1 und r2.
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Wie
sich aus dem Vergleich der 1 und 3 ergibt,
sind die Befestigungsnuten 14a, 14b bei den beiden
unterschiedlichen Reflektorelementen völlig identisch. An ein und
demselben Leuchtengehäuse
kann daher mit den gleichen Befestigungsmitteln austauschbar entweder
das erste Ausführungsbeispiel
eines Reflektorelementes gemäß 1 oder
alternativ das zweite Ausführungsbeispiel eines
Reflektorelementes 10 gemäß 3 angebracht
werden, ohne dass besondere Umrüstmaßnahmen
erforderlich sind.
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Es
sei angemerkt, das für
Ausstrahlungswinkel einer als Spot-Leuchte einzusetzenden Leuchte typischerweise
Ausstrahlwinkel im Bereich von 5 bis 15 Grad und hingegen für Flut-Einsatzzwecke
Ausstrahlungswinkel im Bereich von 50 bis 70 Grad verwendet werden.
Selbstverständlich
sind auch dazwischen liegende Ausstrahlungswinkel erreichbar, wobei
mit dem erfindungsgemäßen Reflektorelement auch
feine Abstufungen oder Gradeinteilungen möglich sind.
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Die
bei dem Ausführungsbeispiel
auf 1600 festgelegte Zahl der Segmente (achtzig in Umfangsrichtung,
zwanzig in Radialrichtung) ist selbstverständlich beliebig. Es ist aber
durchaus auch vorstellbar, dass zwei miteinander austauschbare Reflektorelemente
hinsichtlich ihrer äußeren Abmessungen wie
Höhe (h1, h2), Außendurchmesser
(a1, a2) und Durchmesser
(d1, d2) identisch
sind, hinsichtlich ihrer Segmentanzahl jedoch unterschiedlich.
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Zum
besseren Verständnis
sei ebenfalls angemerkt, dass zum erreichen eines Fluter-Effektes, also
zur Erreichung möglichst
großer
Ausstrahlwinkel vornehmlich kleinere Radien r1,
r2 verwendet werden. Zum Erreichen eines
Spot-Effektes werden im Wesentlichen größere Radien r1,
r2 verwendet.
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Das
Reflektorelement 10 besteht vorzugsweise aus gedrücktem Aluminium.
Hierzu wird eine Aluminiumronde, also eine kreisförmige Scheibe, entlang
einem rotierendem Zapfen bewegt, so das sich der Zapfen (Patrize)
auf der Aluminiumronde abbildet. Wie sich insbesondere aus der Schnittdarstellung
gemäß 5 ergibt,
ist die Innenseite 27 des Reflektorelementes 10 vollständig frei
von Hinterschneidungen. Das Reflektorelement 10 kann daher von
der Patrize infolge einer linearen Bewegung völlig problemlos entfernt werden.
Bei Verwendung von gedrücktem
Aluminium als Material für
das Reflektorelement ist die Innenseite 27 verspiegelt,
so dass besondere Maßnahmen
entbehrlich sind.
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Alternativ
kann das Reflektorelement aber beispielsweise auch von einem Kunststoff-Spritzgussteil
oder einem Glaskörperelement
gebildet sein, welches mit einer reflektierenden Oberfläche versehen
wird, die beispielsweise aufgedampft wird.