DE19547747A1

DE19547747A1 - Leuchte mit direkter und indirekter Lichtausbreitung

Info

Publication number: DE19547747A1
Application number: DE19547747A
Authority: DE
Inventors: Ralf Dr Kinkeldey
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-12-20
Filing date: 1995-12-20
Publication date: 1997-06-26

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren und einer Leuchte mit direkter und indirekter Lichtausbreitung, ins besondere mit einer Leuchte zur optimalen Raumausleuchtung, wo bei mindestens eine längliche Lampe benötigt wird.

Derartige Leuchten sind im Stand der Technik bekannt, können je doch häufig nicht den hohen Anforderungen in Büro- und Arbeits räumen in bezug auf Helligkeit und gleichmäßiger Beleuchtungs stärke gerecht werden.

Häufig wird die geforderte Nennbeleuchtungsstärke (E_n) unter schritten, so daß Zusatzleuchten am Arbeitsplatz benötigt wer den, was störenden Einfluß auf die Gebrauchsfähigkeit des Ar beitsplatzes haben kann.

Besondere Anforderungen an die Qualität der Beleuchtung wird in Büroräumen und Krankenhäusern verlangt. Zum Beispiel ist es wün schenswert, daß auf Bildschirmen und Monitoren keine störenden Lichtreflexe entstehen, weil die Beleuchtung aus dem Strahlungs element zu direkt ist und somit helle Flächen und Reflexionen verursacht. Ferner werden häufig am Arbeitsplatz glänzende Ar beitsflächen benutzt, die leicht Spiegelungen verursachen und somit ein kontrastreiches Sehen nicht unbedingt gewährleisten. Weiterhin können direkt strahlende Leuchten in der Regel keine Tageslichtbedingungen erzeugen, was im allgemeinen als störend empfunden wird.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine nach dem Verfahren hergestellte Vorrichtung bereitzu stellen, die es ermöglichen, einen zu beleuchtenden Raum optimal auszuleuchten, so daß ein blendfreies Licht mit einer geforder ten Nennbeleuchtungsstärke bei niedrigem Energieverbrauch er zeugt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäße durch die im Kennzeichen der Hauptansprüche befindlichen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Wei terbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur optimalen Ausleuchtung eines Raumes ist dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungselemente in der Leuchte so angeordnet sind, daß sich die Gesamtbeleuchtung der Leuchte aus drei Einzelanteilen zusammensetzt, und zwar aus zwei direkten und einem indirekten Anteil, wobei ein direkter Anteil aus optisch gestreutem diffusen Licht und ein direkter Anteil aus optisch ungestreutem Licht besteht, und der indirekte Lichtanteil sich optisch ungestreut in die der direkten Beleuch tung entgegengesetzten Richtung ausbreitet.

Die nach diesem Verfahren hergestellte Vorrichtung zur optimalen Ausleuchtung eines Raumes mit mindestens einem länglichen Licht strahlungselement (Lampe), das in Längsrichtung angeordnet ist, mit einem Mittelteil und zwei Seitenteilen, wobei mindestens ein Strahlungselement im Mittelteil und die übrigen Strahlungsele mente in den Seitenteilen angeordnet sind, ist dadurch gekenn zeichnet, daß sich die Lichtstrahlung der seitlichen Lichtstrah lungselement im wesentlichen nach oben und unten ausbreitet, während die primäre Lichtstrahlung des mittleren Strahlungsele ments nach unten gerichtet ist, und mindestens eine Seite der Vorrichtung mittels eines gebogenen lichtdurchlässigen Teils ab schließt, und das Mittelteil sowohl die statische Halterung der Vorrichtung als auch die elektrischen Bauteile aufnimmt. Die er findungsgemäße Beleuchtung hat den Vorteil, daß keine Reflexio nen an Bildschirmen und Monitoren oder an sonstigen glatten Flä chen entstehen können, da die Beleuchtung einerseits indirekt und rein flächig über die Decke abgestrahlt wird und anderer seits der Großteil der direkten Beleuchtung diffuses Licht aus strahlt, so daß keine störenden hellen Flächen der Leuchte gege ben sind.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Anordnung und Blickrichtung der Monitore am Arbeitsplatz und die Arbeitsplätze selbst frei wählbar sind und keinerlei Rücksicht auf die Anord nung der Leuchten nehmen muß. Der Raumplaner ist hierdurch be züglich seiner Raumgestaltung völlig frei.

Ferner ist es vorteilhaft, daß auf glänzenden Arbeitsflächen so gut wie keine Spiegelungen entstehen können. Dadurch ist ein kontrastreiches Sehen bei einem Faktor CRF = 0,85, der einen Mittelwert darstellt, an jeder Stelle des Arbeitsplatzes gewähr leistet. Störungen durch Lichtreflexe treten somit nicht auf.

Durch das erfindungsgemäße Beleuchtungsverfahren und die nach dem Verfahren hergestellte Vorrichtung garantiert in vorteilhaf ter Weise eine ausgewogene Helligkeit, die es vermeidet, das se hende Auge durch harte Schatten unnötig zu belasten. Statt dessen werden weiche Schatten gezeichnet, die ein gutes körperhaftes Sehen gewährleisten. Vorteilhaft wirkt sich die Beleuchtung auch dahingehend aus, daß die Menschen ein sympathisches und natürli ches Aussehen erhalten. Mit der erfindungsgemäßen Leuchte be trägt die Schattigkeit an allen Stellen Ez/Eh < 0,3 und ist da mit in jedem Falle mit den DIN-Normen und den Arbeitsstätten Richtlinien konform.

Ein besonderes Gütemerkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die hohe Gleichmäßigkeit der Beleuchtung im gesamten Raum, also auch in den problematischen Randzonen. Des weiteren sind die vertikalen Flächen bis zur Decke hin deutlich besser und gleich mäßiger ausgeleuchtet als es bei Leuchten mit ausschließlich indirektem strahlenden Anteil der Fall ist. Als vorteilhaft wird darüber hinaus empfunden, daß sich die erfindungsgemäße Beleuch tung optimal an die Tageslichtbedingungen anpaßt und die Be leuchtungsstärke gleichmäßig zur Raumtiefe hin erhöht. Auf diese Weise werden harte Überschneidungen mit seitlich einfallendem Tageslicht vermieden.

Um die Lichtausbreitung aus den indirekten Lichtstrahlungsele menten besser an kritische Stellen im Raum zu lenken, ist es vorteilhaft, einzelne Lichtstrahlungselemente mit aufgesetzten Reflektoren zu versehen, die durch Klemmverbindungen gehalten werden. Das mittlere Lichtstrahlungselement kann vorteilhaft durch eine Gitterblende oder Raster abgedeckt sein, so daß ein direkter Einblick zum Lichtstrahlungselement vermieden wird.

Ganz besonders vorteilhaft auf die Beleuchtung des Raumes und nicht zuletzt auf das Design der erfindungsgemäßen Leuchte wirkt sich das gebogene lichtdurchlässige Teil der Leuchte aus, das das Licht optisch streut. Das gebogene lichtdurchlässige Teil kann aus Glas, Kunststoff oder dergleichen bestehen. Vorteilhaft für die Beleuchtung des Arbeitsplatzes ist jedoch, einen opti schen gestreuten Lichtanteil in direkter Richtung zu erhalten, der aus einem Zylindermantel-Ausschnitt austritt, wodurch eine günstigere Ausbreiteung des Lichtes bewirkt wird. Dabei kann ein Milchglas oder ein streifensartiges Glas oder Kunststoff verwen det werden. Die Streifen können dabei als Prismen ausgeführt werden. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist darin zu sehen, daß sowohl der obere als auch der untere Strahlungsanteil aus diffusem Licht besteht oder jeder Anteil für sich allein.

In besonders vorteilhafter Weise sind im Mittelteil der Leuchte sämtliche elektrischen Bauteile untergebracht. Darüber hinaus stellt das Mittelteil das Grundgerüst für den mechanischen Auf bau der Leuchte dar.

Die Aufhängung der Leuchte kann auf verschiedene Weise durchge führt werden. Eine vorteilhafte Ausbildung der Aufhängung ist es, wenn diese aus längsverschieblichen Pendeln besteht, die am Mittelteil der Leuchte befestigt sind. Eine andere vorteilhafte Aufhängung stellen Stahlseile dar, die an den seitlichen Aufnah meprofilen angebracht sind.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Anhand von Zeichnungen wird nun die Erfindung im Detail näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vor richtung (1) im Querschnitt der Leuchte und deren Lichtausbreitungskomponenten (A, B, C);

Fig. 2 eine Schnittzeichnung senkrecht zur Mittelachse der Leuchte (1).

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Leuchte 1 schematisch in einer Schnittdarstellung gezeigt, wobei die verschiedenen Licht strahlungsanteile mit A, B, C bezeichnet sind. Die nach dem er findungsgemäßen Verfahren erstellte Vorrichtung weist im Prinzip drei Lichtstrahlungsanteile auf. Ein Strahlungsanteil, der indi rekte Strahlungsanteil A der Raumbeleuchtung, breitet sich von den Lichtstrahlungselementen 3 ungehindert nach oben an die Decke des Raumes aus und wird von dort in den Raum reflektiert. Zur Optimierung des indirekten Beleuchtungsanteils A können wahlweise auf die länglichen Lampen 3 mittels Klemmverbindungen, die hier nicht gezeigt sind, Reflektoren 6 aufgesetzt werden, so daß das aus der Lampe aus tretende Licht wahlweise an bestimmte Orte der Decke oder der senkrechten Seitenwände gelenkt werden kann. Die Reflektoren 6 können jedoch auch durch andere Halte rungen in der Leuchte befestigt werden.

Der direkte Strahlungsanteil auf die Arbeitsfläche bzw. auf den Fußboden des Raumes setzt sich wiederum aus zwei Unteranteilen zusammen, wobei sich der direkte Anteil B aus den Lichtstrah lungselementen 3 durch ein gebogenes lichtdurchlässiges Teil nach unten in den Raum ausbreitet. Das gebogene lichtdurchlässi ge Teil 7 kann aus einem Milchglas bestehen, das bekanntlich ein stark diffuses Licht erzeugt. Ebenfalls können gestreifte oder karierte Muster auf der Oberfläche des gebogenen Teils 7 ange bracht werden, die ebenfalls letztlich ein diffuses Licht erzeu gen. Das seitliche Aufnahmeprofil 16 begrenzt in geringem Maße die Lichtausbreitung der Strahlungselemente 3.

Ein weiterer direkter Strahlungsanteil tritt ungehindert aus dem Mittelteil 4 nach unten in den Raum, d. h. größtenteils ohne op tische Brechung in den Raum hinaus. Das aus dem Strahlungsele ment 2 aus tretende Licht wird nach oben durch das mechanische Mittelteil selbst und seitlich durch zwei Reflektoren 13 be grenzt. Dadurch ist der primäre Lichtausbreitungskegel C infolge der Stellung der Reflektoren 13 vergleichsweise schmal. Um mög liche Reflexionen auf glatten Flächen am Arbeitsplatz weitgehend zu vermeiden, kann das direkte Strahlungselement 2 durch ein verchromtes Raster oder dergleichen abgedeckt werden.

Die Gesamtbeleuchtungsstärke setzt sich also durch Reflexionen der Einzelanteile A, B, C an Decken, senkrechten Wänden und Ti schen zu einer geforderten Gesamtbeleuchtungsstärke zusammen, die die besondere Qualität der Gesamtbeleuchtung ausmacht. Die Güte der Beleuchtung eines Raumes wird nach ihren Gütemerkmalen beurteilt. Die wichtigstens Gütemerkmale sind das Beleuchtungs stärkeniveau, die Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärke, die Lichtdichteverhältnisse, die Begrenzung der Direktblendung, die Begrenzung der Reflexblendung (BAB), die Begrenzung der Reflex blendung (CRF), die Lichtrichtung und Schattigkeit, die Licht farbe und Farbwiedergabe und ein wesentlicher Gesichtspunkt ist der Energieverbrauch, der dann letztlich auch die Betriebskosten maßgeblich beeinflußt. Die Beleuchtung eines Raumes wird im allgemeinen dann für gut befunden, wenn an allen Stellen des Raumes etwa die gleichen Sehbedingungen herrschen. Die Nennbe leuchtungsstärke (E_n) ist für die Arbeitsstätten in den Räumen der Nennwert der mittleren Beleuchtungsstärke in der einer be stimmten Tätigkeit dienenden Raumzone. Unter Raumzone wird der jenige Bereich eines Raumes verstanden, in dem eine gleichartige Tätigkeit an mehreren Arbeitsplätzen ausgeübt bzw. der gleichar tig genutzt wird. Um nach Möglichkeit Einzelplatzbeleuchtungen am Arbeitsplatz zu vermeiden, ist es notwendig, die Nennbeleuch tungsstärke E_n groß genug zu wählen und zwar so, daß der Grund anteil der Allgemeinbeleuchtung mindestens 0.6 × E_n beträgt.

Diese Bedingungen sind durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und das damit verbundene Verfahren zur Beleuchtung eines Raumes gewährleistet.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt senkrecht zur Längsachse der Leuchte 1 durch die erfindungsgemäße längliche Beleuchtungsvor richtung. Die Vorrichtung setzt sich im Prinzip aus einem Mit telteil 4 und zwei Seitenteilen 5 zusammen. Der Rahmen 8 des Mittelteils 4 stellt eine U-förmige Profilschiene dar, die an verschiedenen Stellen zweckmäßige Nuten und Ausnehmungen zur Aufnahme von Abdeckplatten, Verstrebungen und elektrischen Bau teilen aufweist. In der Mitte des U-förmigen Rahmens 8 der Pro filschiene befindet sich das direkte Strahlungselement 2, das im einfachsten Falle eine Leuchtstoffröhre ist. Die Länge der Leuchtstoffröhre richtet sich selbstverständlich nach der Ge samtlänge der Leuchte 1, die je nach Anwendungsfall variabel ist. Die Halterung für die Leuchtstoffröhre 2 ist an einem Vor sprung der Profilschiene 8 befestigt. Die Halterung wird im ein zelnen hier nicht näher beschrieben.

Die elektrischen Bauteile, wie Drosselspulen 9 oder Starterele mente 10, sind auf engstem Raume in Kompaktbauweise im Inneren des U-förmigen Rahmens 8 untergebracht. In der Mitte des Rahmens 8 befindet sich eine Nut, in die eine herkömmliche Halterung eines Pendels 14 eingeschoben werden kann. Die Lage des Pendels kann infolge der längs verlaufenden Nut 8a in jeder beliebigen Position je nach Bedarf angebracht werden. Im Regelfall werden zwei Pendel 14 zur Befestigung der Leuchte 1 an der Decke des zu beleuchtenden Raumes verwendet. Bei entsprechender Konstruktion kann jedoch auch nur ein Pendel zur Anwendung kommen.

Eine weitere Möglichkeit zur Befestigung der Leuchte 1 an der Decke bilden Stahlseile, die mit einem nicht näher beschriebenen Mechanismus an einem seitlichen Aufnahmeprofil 16 der Leuchte 1 befestigt sind. Die Mindestanzahl der Stahlseile pro Aufhängung beträgt 3 Stahlseile, wobei der Regelfall für eine Stahlseilauf hängung 4 Stahlseile 15 sind.

Um die mechanische Stabilität der gesamten Leuchte 1 kraft schlüssig aufzubauen, gehen vom Mittelteil 4 Verstrebungen 17 aus, die in einer Nut 19 im Rahmen 8 des Mittelteils 4 befestigt sind. Die andere Seite der Verstrebung 17 wird in einer Nut 16a der seitlichen Profilschiene 16 aufgenommen und dort befestigt. Der untere Teil der seitlichen Profilschiene 16 und der untere Teil des Rahmens 8 des Mittelteils 4 weist ebenfalls Nuten 20 zur Aufnahme der gebogenen lichtdurchlässigen Teile 7 und 11 auf. In der Regel sind diese gebogenen lichtdurchlässigen Teile 7 oder 11 aus Kunststoff oder Glas gefertigt. Um ein diffuses Licht zu erzeugen ist mindestens eine Oberfläche des Teils 7 me chanisch aufgerauht, so daß ein sogenanntes Milchglas entsteht. Eine andere Möglichkeit zur Erzeugung eines quasi-diffusen Lichtes bietet die Ausbildung mindestens einer Oberfläche des gebogenen Teils 11 als streifenartige Prismen.

In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leuchte 1 befinden sich fünf längliche Strahlungselemente 2, 3, was in der Regel Leuchtstoffröhren sind. Die Befestigungen und Fassungen der einzelnen Strahlungselemente 2, 3 sind herkömmli che Mittel zur Befestigung derartiger Lampen und werden an die ser Stelle nicht näher beschrieben.

Von den fünf genannten Lampen befinden sich vier in den Seiten teilen 5 der Leuchte 1, wobei auf jedes Seitenteil zwei Lampen 3 entfallen. Die Strahlungsrichtungen der Lichtstrahlungselemente 3 wurden bereits weiter oben beschrieben. Im Mittelteil 4 befin det sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Lichtstrah lungselement 2, dessen seitliche Strahlung durch gebogene Re flektoren 13 begrenzt und gerichtet wird. Von diesem Lichtstrah lungselement geht nach oben keine Strahlung aus, da der nach oben gerichtete Anteil der Lampe 2 durch den Rahmen 8 abgedeckt wird. Durch ein in dieser Figur nicht gezeigtes Raster unterhalb der Lampe 2 können infolge verchromter Flächen Reflexionen er zeugt werden, die das Licht homogener verteilen. Ferner verhin dert ein derartiges Raster eine direkte Einsichtnahme auf die Lampe 2.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beleuchtung eines Ar beitsraumes wird dem Anwender die Garantie gegeben, grundsätz lich mit den DIN-Normen und den Arbeitsstätten-Richtlinien kon form zu sein, wodurch eine ausreichende ergonomisch sinnvolle Beleuchtungsstärke gewährleistet ist.

Claims

1. Verfahren zur optimalen Ausleuchtung eines Raumes mit min destens einem länglichen Lichtstrahlungselement (2, 3) (Lampe), das in Längsrichtung der Leuchte (1) angeordnet ist, mit einem Mittelteil (4) und zwei Seitenteilen (5), wobei mindestens ein Strahlungselement (2) im Mittelteil (4) und die übrigen Strahlungselemente (3) in den Seiten teilen (5) angeordnet sind, dadurch gekennzeich net, daß

- die Strahlungselemente (2, 3) in der Leuchte (1) so ange ordnet sind, daß sich die Gesamtbeleuchtung der Leuchte (1) aus drei Einzelanteilen (A, B, C) zusammensetzt, und zwar aus zwei (B, C) direkten und einem (A) indirekten Strahlungsanteil, wobei mindestens ein Anteil aus optisch gestreutem diffusen Licht und ein direkter Anteil aus optisch ungestreutem Licht besteht; und
- der indirekte Lichtanteil (A) sich in die der direkten Beleuchtung (B, C) entgegengesetzten Richtung ausbreitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der optisch ungestreute indirekte Lichtanteil (A) teil weise durch Reflektoren (6) umgelenkt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsrichtungen des direkten (B, C) und indi rekten (A) Lichtanteils bei Bedarf um 180° vertauscht wer den.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Strahlungsanteil (A) allein;
- der Strahlungsanteil (B) allein;
- die Strahlungsanteile (A) und (B) zusammen optisch gestreutes diffuses Licht ausstrahlen.

5. Vorrichtung zur optimalen Ausleuchtung eines Raumes mit mindestens einem länglichen Lichtstrahlungselement (2, 3) (Lampe), das in Längsrichtung der Leuchte (1) angeordnet ist, mit einem Mittelteil (4) und zwei Seitenteilen (5) wobei mindestens ein Strahlungselement (2) im Mittelteil (4) und die übrigen Lichtstrahlungselemente (3) in den Sei tenteilen (5) angeordnet sind, dadurch gekennzeich net, daß

- sich die Lichtstrahlung der seitlichen Strahlungselemente (3) im wesentlichen nach oben und unten ausbreitet, wobei der untere Anteil durch ein gebogenes lichtdurchlässiges Teil (7) hindurchtritt, während die primäre Lichtstrah lung des mittleren Strahlungselements (2) im wesentlichen nach unten gerichtet ist;
- mindestens eine Seite der Leuchte (1) mittels eines gebo genen lichtdurchlässigen Teils (7) abschließt und
- das Mittelteil (4) sowohl die statische Halterung (8) der Leuchte (1) als auch die elektrischen Bauteile (9, 10) aufnimmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß das gebogene lichtdurchlässige Teil (7) Licht op tisch streut.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß das lichtdurchlässige gebogene Teil (7) streifen artige Prismen (11) darstellen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß das lichtdurchlässige gebogene Teil (7) diffuses Licht erzeugt.

9. Vorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeich net, daß die Lichtstrahlung im Mittelteil (4) mittels Re flektoren (13) gerichtet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die Aufhängung der gesamten Vorrichtung minde stens ein längsverschiebliches Pendel (14) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeich net, daß die Vorrichtung mittels Stahlseil-Aufhängung (15) an den seitlichen Aufnahmeprofilen (16) aufgehängt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeich net, daß die einzelnen Licht-Strahlungselemente (3) durch Klemmverbindungen aufgesetzte Reflektoren (6) aufweisen.

13. Vorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeich net, daß das mittlere Licht-Strahlungselement (2) durch eine Gitterblende abgedeckt ist.

14, Vorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeich net, daß die seitlichen Aufnahmeprofile (16) eine Oberflä chenbehandlung aufweisen, wie beispielsweise Verchromung oder Vergoldung.

15, Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeich net, daß die seitlichen Aufnahmeprofile (16) zusammen mit dem Mittelteil (4) die lichtdurchlässigen Teile (7, 11) aufnehmen.

16. Vorrichtung nach Anspruchs, gekennzeichnet durch ihre längliche Form.

17. Vorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeich net, daß der Rahmen des Mittelteils (4) eine U-förmige Profilschiene (8) ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich net, daß die Profilschiene (8) Nuten (19, 20) aufweist, die die lichtdurchlässigen Abdeckungen (7, 11) und Ver strebungen (17) an ihren Längskanten aufnehmen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch fünflängliche Lampen (2, 3), von denen vier in den Seiten teilen (5) und eine im Mittelteil (4) angeordnet sind.