DE202004008859U1

DE202004008859U1 - Schutzklassenunabhängig verwendbares Reflektor-System zur Nachrüstung bestehender Leuchten

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Publication number: DE202004008859U1
Application number: DE202004008859U
Authority: DE
Original assignee: Kretschmer Roland Dipl-Phys
Current assignee: Kretschmer Roland Dipl-Phys
Priority date: 2004-06-03
Filing date: 2004-06-03
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2014-06-04
Also published as: EP1602875B1; DE502005005584D1; EP1602875A2; ATE410641T1; EP1602875A3

Abstract

Zur nachträglichen Anbringung in oder an Leuchten - insbesondere mit geraden Leuchtstoffröhren betriebene Leuchten - aller Schutzklassen bestimmtes Reflektorsystem („Nachrüstreflektor"), bestehend aus einem Reflektor sowie Verbindungs- oder Montageelementen zur Verbindung des Reflektors mit der Leuchte oder mit dem Leuchtmittel - insbesondere einer Leuchtstoffröhre - oder mit der/den Fassung(en) des Leuchtmittels oder mit ggf. vorhandenen an den Enden eines geraden röhrenförmigen Leuchtmittels - insbesondere einer Leuchtstoffröhre - aufgesetzten Adapterstücken, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
– Die dem Leuchtmittel - insbesondere Leuchtstoffröhre - zugewandte reflektierende Seite des Reflektors besteht aus einem elektrisch leitenden Metall, welches nicht im Sinne der bestehenden Normen mit einem elektrischen Isolator beschichtet ist - insbesondere eloxiertes oder lackiertes Aluminiumblech -.
– Die dem Leuchtmittel - insbesondere Leuchtstoffröhre- abgewandte Seite ist mit einem elektrisch isolierenden Material mit einer Durchschlagspannung von mindestens 2500 V bekleidet, insbesondere mit einer hierfür geeigneten und zertifizierten selbstklebenden Folie („Isolierband").
– Diese Bekleidung...

Description

Im Rahmen der Energieeinsparung bei Beleuchtungsanlagen können in oder an Leuchten nachträglich angebrachte Zusatzreflektoren dazu dienen:

– das nach oben abgestrahlte Licht nach unten zu lenken und dort für ein mehr an Lichtstärke sorgen. Bei entsprechender Bündelung können unter Umständen andere Leuchtmittel außer Betrieb genommen werden.
– das nach oben abgestrahlte Licht nach unten zu lenken um den durch eine Leistungsreduzierung des Leuchtmittels (z.B. von 58W auf 35W) verursachten Rückgang des Lichtstroms in bestimmten Bereichen zu kompensieren.

Der zweite Fall tritt insbesondere bei mit Leuchtstoffröhren betriebenen Leuchten mit einem induktiven Vorschaltgerät für Röhren mit 38mm oder 26mm Durchmesser auf, die mit einem elektronischen Adaptervorschaltgerät für kürzere und leistungsschwächere Röhren umgerüstet werden.
Bei diesen Geräten wird z.B. eine 50%-ige Energieersparnis mit einem Rückgang des Lichtstroms in einer Größenordnung zwischen 15und 40% erkauft.
Dieser Lichtstromrückgang muss in vielen Fällen durch nachrüstbare Reflektoren kompensiert werden.
Die Herstellung solcher Zusatz- oder Nachrüstreflektoren ist bekannt und Stand der Technik. Solche Reflektoren werden von mehreren Herstellern in diversen Reflektorgeometrien angeboten.
Sie bestehen üblicherweise aus einem entsprechend profilierten Reflektorstreifen, der zur Aufnahme von Klammern oder Clipsen mit entsprechenden Bohrungen oder eingestanzten Öffnungen oder Durchbrechungen versehen ist.
Mit diesen Klammern /Clipsen aus Kunststoff oder Metall wird der Reflektor üblicherweise auf eine Leuchtstoffröhre geklemmt.
Als Reflektormaterial werden üblicherweise speziell eloxierte Aluminiummaterialien verwendet, die zum einen preiswert und mit sehr guten Reflexionsgraden erhältlich und zum anderen antistatisch und damit wenig verschmutzungsanfällig sind.
Auf diese nachträglich anzubringenden Reflektoren sind selbstverständlich die geltenden Normen und Sicherheitsbestimmungen anzuwenden, insbesondere Aspekte des zusätzlich an eine Lampenfassung angebrachten Gewichtes, der Befestigung am Leuchtmittel und Gesichtspunkte der Isolation.
Gewicht
Das zulässige Gesamtgewicht aus Leuchtmittel, ggf. Adaptervorschaltgeräten und Ankleidungen das Leuchtmittel, z.B. eine Leuchtstoffröhre, ist begrenzt, im Falle einer G13- Fassung für 26mm-Leuchtstoffröhren z.B. auf 0,500 kg. Dieses Kriterium wird von typischen am Markt erhältlichen Kombinationen problemlos erfüllt.
Befestigung des Reflektors am Leuchtmittel, z.B. einer Leuchtstoffröhre
Nachrüstreflektoren gelten im Sinne der bestehenden Normen als „leichte Ankleidungen", die mit Federklemmen oder ähnlich befestigt werden dürfen. Insofern sind die am Markt erhältlichen Reflektoren unproblematisch einsetzbar.
Gesichtspunkte der elektrischen Isolation
Es ist davon auszugehen, dass ein Nachrüst- oder Zusatzreflektor-System, bestehend aus dem eigentlichen Reflektor sowie entsprechenden Montageelementen, in allen Arten bestehender Leuchten, in denen es geometrisch möglich ist, eingesetzt wird.
Für die elektrische Sicherheit von Leuchten werden Schutzmaßnahmen gefordert, die verhindern, dass berührbare Metallteile im Fehlerfall Spannung führen können. Die Einteilung in Schutzklassen gibt Auskunft über die jeweiligen Maßnahmen.
Im Bezug auf Leuchten zum Betrieb an Spannungen über 42 V unterscheidet man zwei Schutzklassen:
Schutzklasse I: Alle berührbaren Matallteile sind elektrisch leitend miteinander verbunden und werden mit dem Netz-Schutzleiter verbunden.
Schutzklasse II: Die Leuchte hat durch entsprechende Isolationen keine berührbaren Metallteile, die im Fehlerfall Spannung führen können. Ein Schutzleiter ist nicht vorhanden.
Bestehende Leuchten lassen sich in Bezug auf Nachrüstreflektoren nach 3 Kategorien unterscheiden:
K1: Schutzklasse I oder II, frei zugängliche Röhre; basisisolierte Leitungen verlaufen in einem vollkommen geschlossenen Gehäuse, welches zum Lampenwechsel nicht geöffnet werden muss. Es besteht keine Möglichkeit, dass ein Nachrüstreflektor mit einer basisisolierten Leitung in Berührung kommt.
K2: Schutzklasse I, basisisolierte Leitungen verlaufen nicht in einem vollkommen geschlossenen Gehäuse, welches zum Lampenwechsel nicht geöffnet werden muss. Es besteht die Möglichkeit, dass ein Nachrüstreflektor mit einer basisisolierten Leitung in Berührung kommt.
In solchen Leuchten sind keine nicht mit dem Schutzleiter verbundenen berührbaren Metallteile zulässig. Eine explizit genannte Ausnahme stellen z.B. die schmalen Metallringe an den Enden von Leuchtstoffröhren dar.
K3: Schutzklasse II, basisisolierte Leitungen verlaufen nicht in einem vollkommen geschlossenen Gehäuse, welches zum Lampenwechsel nicht geöffnet werden muss. Es besteht die Möglichkeit, dass ein Nachrüstreflektor mit einer basisisolierten Leitung in Berührung kommt.
Nicht mit dem Schutzleiter verbundene geschlossene Leuchte; Gehäuse wirkt als elektrischer Isolator; basisisolierte Leitungen nicht von außen, lediglich beim Lampenwechsel zugänglich. In solchen Leuchten sind keine Metallteile zulässig, die in Berührung mit spannungsführenden basisisolierten Leitungen kommen könnten.
Eine explizit genannte Ausnahme stellen z.B. die schmalen Metallringe an den Enden der Leuchtstoffröhre dar.
Bislang am Markt erhältliche Zusatz- oder Nachrüstreflektoren aus eloxiertem Aluminium gelten im Sinne der bestehenden Normen nicht als isoliert.
Sie dürften daher lediglich in Leuchten der Kategorie 1 verwendet werden.
In Leuchtender Kategorie 2 (Schutzklasse I) wären sie nur mit einer entsprechenden Schutzerdung verwendbar, die jedoch insofern problematisch wäre, als sie u.U. die Zulassung der Leuchte aufheben würde und dass sie nur von Fachpersonal durchgeführt werden dürfte und damit ein Einsatz durch jedermann, wie beim Lampenwechsel, nicht mehr zulässig wäre.
In Leuchten der Kategorie 3 (Schutzklasse II) sind diese Reflektoren generell unzulässig.
Ein Einbau in Leuchten der Kategorien 2 und 3 kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, insbesondere wenn davon auszugehen ist, dass die Produkte gemeinsam mit einer Leuchtstoffröhre auch von Nicht-Fachleuten eingesetzt werden.
Da konstruktive Sicherheit vor beschreibender Sicherheit geht, kann durch den Hersteller der Einsatz in bestimmten Leuchten-Typen nicht einfach untersagt werden.
Der Reflektor muss vielmehr derart konstruiert sein, dass in allen möglichen Anwendungen ein gefahrloser Einsatz gewährleistet ist.
Mit diesen Einschränkungen müssen die am Markt erhältlichen metallischen Nachrüst- oder Zusatzreflektoren als nicht zulässig im Sinne der bestehenden Regelungen und Normen betrachtet werden.
Der hier vorgestellte Zusatz- oder Nachrüstreflektor unterscheidet sich von den bisher am Markt erhältlichen dadurch, dass er zwar eloxiertes Aluminium als Reflexionsschicht verwendet, gleichzeitig jedoch durch seine Konstruktion den bestehenden Regelungen und Normen in allen Schutzklassen entspricht.
Mit dieser Konstruktion ist es möglich, leichte, preiswerte und hocheffiziente zur universellen Nachrüstung geeignete Reflektoren zu bauen.
Hauptanwendungszweck der beschriebenen Erfindung ist die Nachrüstung von mit geraden Leuchtstoffröhren bestückten Leuchten. Es versteht sich jedoch von selbst, dass die Erfindung prinzipiell unabhängig vom verwendeten Leuchtmittel ist.
Wesentliche konstruktive Merkmale des erfindungsgemäßen Nachrüstreflektor-Systems sind:

A: die elektrische Isolierung des eloxierten Aluminiums gegen die Berührung mit basisisolierten Leitungen
B: die Konstruktion der Befestigung des Reflektors an Montageelementen zur Montage des Reflektors am Leuchtmittel oder anderen Teilen der Leuchte, z.B. etwaigen Adaptervorschaltgeräten.

zu A: Isolierung des Reflektors gegen die Berührung mit basisisolierten Leitungen
Hierzu wird die dem Leuchtmittel, insbesondere einer Leuchtstoffröhre, abgewandte Seite des Reflektors mit einer im Sinne der geltenden Bestimmungen zulässigen Isolierung von mindestens 2500 V bekleidet, wobei die Isolierung derart ausgeführt wird, dass sie die Reflektorkanten umkleidet und mindestens 3,6 mm auf die dem Leuchtmittel zugewandten Seite herumgeführt ist (Vermeidung von Kriechströmen).
Eine erfindungsgemäße Art der Isolierung wäre z.B. ein Kunststoffprofil mit einem Querschnitt nach 1, in das der Reflektor derart eingeschoben wird, dass an den Enden jeweils ein Überstand des Kunststoffprofils von mindestens 3,6 mm verbleibt.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführung besteht in der Kaschierung oder Laminierung des Reflektormaterials mit einer entsprechenden Isolierfolie, wobei die notwendige Vermeidung von Kriechströmen dadurch erreicht wird, dass

a) die Folie um die Reflektorkanten derart herumgeführt wird, dass sie die dem Leuchtmittel zugewandten Seite entlang der Kanten um mindestens 3,6 mm überdeckt. Diese Überdeckung kann alternativ durch ein auf erstere Folie aufgebrachtes weiteres Folienstück (z.B. Isolierband) erfolgen (2.1).
b) die (ausreichend steife) Folie einen Überstand über das Reflektorblech von mindestens 3,6 min aufweist (2.2).
c) die Randstreifen des Reflektorblech-Folie-Verbundes durch ein aufgeschobenes, elektrisch isolierendes Profil, dass die dem Leuchtmittel zugewandten Seite um mindestens 3,6 mm überdeckt, elektrisch isoliert werden (2.3).
d) der Reflektorblech-Folien-Verbund an den Rändern derart umgebördelt wird, dass sich auf dem Leuchtmittel zugewandten Seite ein mindestens 3,6 mm breiter von Isolierfolie bedeckter Randstreifen befindet, der ggf. durch Anrechnung der seitlichen Kanten (Materialstärke) verringert werden kann (2.4).
e) eine Kombination der Maßnahmen a-d gewählt wird.

zu B: Konstruktion der Befestigung des Reflektors an Montageelementen
Um den Reflektor zu nutzen muss dieser in der entsprechenden Leuchte montiert werden. Dies geschieht in der Regel mit entsprechenden Montageelementen, mit denen der Reflektor an der Leuchte, an den Fassungen, an ggf. vorhandenen Adapterstücken oder am Leuchtmittel selber befestigt wird. Welcher dieser Stellen für die Befestigung der aus Reflektor und Montageelementen gewählt wird, ist für die beschriebene Erfindung jedoch ohne Bedeutung. Hier kommt es lediglich auf die Ausgestaltung der Verbindung der Montageelemente an dem in A beschriebenen Reflektor-Isolierstoffverbund an.
Wesentlich für die Ausgestaltung dieser Verbindung ist, dass die Schutzklassenunabhängigkeit der Gesamtkonstruktion nicht beeinträchtigt wird.
Dies wird in der hier beschriebenen Erfindung durch folgende zwei Merkmale (M1, M2) der Montageelemente erreicht:
M1: Die Montageelemente bestehen aus einem elektrisch isolierenden Material
und
M 2.1: Sie durchdringen den unter A beschriebenen Reflektor-Isolierstoffverbund nicht (Beispiel 3)
oder
M2.2: Sie überdecken eine zur Montage geschaffene Durchdringung auf der dem Leuchtmittel abgewandten Seite derart, daß sowohl eine Berührung basisisolierter Leitungen mit dem metallischen Reflektor als auch etwaige Kriechströme auszuschließen sind. Im Sinne der bestehenden Normen beträgt die Mindestüberdeckung 3,6 mm; dieses Maß kann jedoch bei geringfügigen Durchdringungen ggf. auch geringer gewählt werden, was jedoch im Einzelfall durch eine zertifizierende Stelle geprüft werden muss. (Beispiel s. 4)
oder
M 2.3: Die Isolationsschicht des Reflektors umkleidet die zur Montage vorgesehenen Durchdringungen und ist auf die dem Leuchtmittel zugewandten Seite herumgeführt (5).

Abb1: Kunststoffprofil zur Isolierung des Reflektorblechs

1: Reflektorblech
2: Kunststoffprofil

Abb. 2.1 bis 2.4 : Varianten der Isolierung des Reflektorblechs mit einer Kunststoff-Folie

Abb. 2. 1

1: Reflektorblech
2: Kunststoff-Folie

Abb. 2.2:

1: Reflektorblech
2: Kunststoff-Folie

Abb. 2.3:

1: Reflektorblech
2: Kunststoff-Folie
3: Randprofil

Abb. 2.4:

1: Reflektorblech
2: Kunststoff-Folie

Abb. 3: Montageelement einteilig

Abb. 4: Montageelement 2-teilig

Abb. 5: Ummantelung der Durchdringung

1: Reflektorblech
2: Isolator

Claims

Zur nachträglichen Anbringung in oder an Leuchten - insbesondere mit geraden Leuchtstoffröhren betriebene Leuchten - aller Schutzklassen bestimmtes Reflektorsystem („Nachrüstreflektor"), bestehend aus einem Reflektor sowie Verbindungs- oder Montageelementen zur Verbindung des Reflektors mit der Leuchte oder mit dem Leuchtmittel - insbesondere einer Leuchtstoffröhre - oder mit der/den Fassung(en) des Leuchtmittels oder mit ggf. vorhandenen an den Enden eines geraden röhrenförmigen Leuchtmittels - insbesondere einer Leuchtstoffröhre - aufgesetzten Adapterstücken, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – Die dem Leuchtmittel - insbesondere Leuchtstoffröhre - zugewandte reflektierende Seite des Reflektors besteht aus einem elektrisch leitenden Metall, welches nicht im Sinne der bestehenden Normen mit einem elektrischen Isolator beschichtet ist - insbesondere eloxiertes oder lackiertes Aluminiumblech -. – Die dem Leuchtmittel - insbesondere Leuchtstoffröhre- abgewandte Seite ist mit einem elektrisch isolierenden Material mit einer Durchschlagspannung von mindestens 2500 V bekleidet, insbesondere mit einer hierfür geeigneten und zertifizierten selbstklebenden Folie („Isolierband"). – Diese Bekleidung ist zur Vermeidung von Kriechströmen derart ausgeführt, dass sie die Reflektorkanten ausreichend umkleidet, insbesondere dadurch, dass sie mindestens 3,6 mm auf die dem Leuchtmittel - insbesondere Leuchtstoffröhre - zugewandten Seite herumgeführt ist. Dabei kann die Bekleidung aus einem Stück bestehen oder aus mehreren Elementen zusammengesetzt sein, insbesondere wenn es sich dabei um zusätzlich angebrachte Streifen einer selbstklebenden Folie oder um elektrisch isolierende Endkappen handelt. – Die Verbindungs- oder Montageelemente zur Befestigung des Reflektors bestehen aus einem elektrisch isolierenden Material. – Die Verbindungs- oder Montageelemente zur Befestigung des Reflektors durchdringen den oben beschriebenen aus Metall-Isolierstoffverbund bestehenden Reflektor nicht oder sie durchdringen den Metall-Isolierstoffverbund und überdecken die zur Montage geschaffene(n) Durchdringung(en) auf der dem Leuchtmittel - insbesondere einer Leuchtstoffröhre - abgewandten Seite derart, dass sowohl eine Berührung basisisolierter Drähte mit dem metallischen Reflektor als auch etwaige Kriechströme auszuschließen sind, insbesondere dadurch, dass diese Überdeckung mindestens 3,6 mm beträgt. oder sie durchdringen den Metall-Isolierstoffverbund und die elektrisch isolierende Schicht des Reflektors wird durch die zur Montage geschaffene(n) Durchdringung(en) auf die dem Leuchtmittel - insbesondere einer Leuchtstoffröhre - zugewandten Seite herumgeführt, derart, dass etwaige Kriechströme auszuschließen sind, insbesondere dadurch, dass diese Überdeckung mindestens 3,6 mm beträgt.