DE2201698A1

DE2201698A1 - Dekorative Beleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2201698A1
Application number: DE19722201698
Authority: DE
Inventors: Monroy Jeffrey L
Original assignee: Poly Optics Inc
Current assignee: Poly Optics Inc
Priority date: 1971-06-11
Filing date: 1972-01-14
Publication date: 1972-12-28
Also published as: IT946427B; US3727044A

Description

"Dekorative Beleuchtungsvorrichtung"

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf dekorative Beleuchtungsvorrichtungen und insbesondere auf Dekorationsleuchten mit Faseroptiken.

Moderne Herstellungsverfahren für Kunststoffe und optische Glasfasern ermöglichen nunmehr die Verwendung von optischen Pasern zu Dekorationszwecken. Die Pasern werden dabei oft an einem Ende zu einem Bündel zusammengefaßt, während die anderen Faserenden frei sind und sich nach außen öffnend ein selbstleuchtendes Büschel ergeben. Geeignete Ansatzstücke für derartige Faseroptiken sind entwickelt worden um dieselben an Niederspannungsbirnchen für Weihnachtsbaumbeleuchtungen zu befestigen, wobei dann die Pasern von einer sie zum Aufleuchten bringenden Glühbirne ausgehen. Das Faserbündel ist in senkrechter Richtung angebracht und öffnet sich in diesen Anordnungen oberhalb einer vom Bündel umschlossenen Glühbirne.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Beleuchtungsvorrichtung für Dekorationszwecke, wobei mindestens ein Faserbündel seitlich von einer Birnenfassung ausgeht und durch dieselbe über seine ganze Länge von an einem Faserende einfallendem Licht zum Aufleuchten gebracht wird. Die Fasern können dabei dem Betrachter zugekehrt sein, um den günstigsten Beleuchtungseffekt zu erzielen. Die dekorative Beleuchtungsvorrichtung umfaßt weiterhin ein honles Gehäuse mit einer Bodenöffnung zur Einführung einer im Gehäuse montierten Glühlampe, sowie Seitenöffnungen zur Aufnahme der beleuchteten Enden der optischen Faserbüschel. Das hohle Gehäuse besteht zweckmäßigerweise aus zusammenpassenden vorderen und hinteren Abschnitten mit einander gegenüberliegenden Ringflächen. In einer speziellen Ausführungsform läuft der vordere Abschnitt konisch von der Ringfläche aus nach vorne zu, während der rückwärtige Teil kugelförmig ist und einen hohlen, zylindri-

209853/0072

sehen Ansatz zur Befestigung einer kleinen Glühbirne aufweist. Die seitliche Öffnung verläuft in dieser Ausführungsform durch die aneinander anliegenden Ringflächen an der Verbindungsstelle zwischen vorderem Abschnitt und rückwärtigem Abschnitt. Mehrere dieser Ansätze können als dekorative Beleuchtungen an Weihnachtsbäumen mit nach außen gerichteten Faserbüscheln angebracht werden, wobei der Ansatz eine volle Drehung der Faserbüschel zur Erzielung des ansprechendsten Beleuchtungseffekts gestattet. In einer anderen Ausführungsform ist der vordere Abschnitt kugelförmig und mit mehreren Öffnungen zur Aufnahme von Faserbüscheln versehen.

Die Faserenden, auf die das Licht aufgestrahlt wird, sind in einem ringförmigen Teil zusammengefaßt, das bedeutend kürzer als die Fasern ist und die einzige Stelle darstellt, an der die Fasern fest aneinander anliegen. Außerhalb dieses Rings können sich die Fasern frei nach allen Seiten zu einem Büschel aufbauschen. Das zur Faserbündelung dienende Teil umfaßt einen ringförmigen Flansch, dessen Durchmesser größer als die Seitenöffnung im Gehäuse ist. Der vordere und der rückwärtige Abschnitt des Gehäuses sind im Innern in einem gewissen Abstand von ihrer Verbindungsstelle mit Führungsrippen zur Einregelung der Stellung der gebündelten Faserenden versehen.

Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen dekorativen Beleuchtungsvorrichtung mit Faseroptik.

Figur 2 ist ein Querschnitt durch die in Figur 1 dargestellte Anordnung längs der mit den Pfeilen 2-2 bezeichneten Linie.

Figur 3 iat eine perspektivische Ansicht der gebündelten, das Licht empfangenden Enden eines Faserbündels mit dem die Bündelung bewirkenden Montageteil.

209853/0072

7201698

Figur 4 ist eine perspektivische Ansicht des Gehäuses ohne die in ihm enthaltene Glühlampe, Verdrahtung, und ohne das Faserbüschel.

Figur 5 ist eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer dekorativen Beleuchtungsvorrichtung mit Paserbüscheln.

Figur 6 ist schließlich eine perspektivische Ansicht einer in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten optischen Faser.

Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, die jedoch keine prinzipiellen Einschränkungen darstellen. Da die konstruktiven und funktionsmäßigen Einzelheiten nur Beispiele darstellen, sind ,sie nicht als Begrenzung der Erfindung aufzufassen, deren Umfang durch die Patentansprüche gegeben ist.

Die in Figuren 1 und 2 dargestellte dekorative Beleuchtungsvorrichtung besteht aus einem hohlen Gehäuse 12 mit einer Bodenöffnung 14 und einer Seitenöffnung 16. Eine Miniatur- oder Subminiaturbirnchene,inheit 18 ist durch Bodenöffnung 14 im Gehäuse 12 eingesetzt und umfaßt eine einen Lampensockel 22 tragende Hülse 20 und ein über Leitungen 26, 28 mit Strom versorgtes Miniaturlämpchen 24. Ein Büschel 30 aus etwa 80 biegsamen optischen Fasern ist an einem Ende im Befestigungsteil 32 zusammengefaßt, das in Seitenöffnung 16 eingesetzt ist. Die Fasern verlaufen vom Befestigungsteil 32 nach außen, sodaß die das Büschel 30 bildenden äußeren Faserenden radial verlaufen.

Bei Birncheneinheit 18 kann es sich um eine Anordnung handeln, wie sie üblicherweise an Weihnachtsbäumen oder zu anderen Dekorationszwecken verwendet wird. Die Birncheneinheiten werden senkrecht am Baum mit bekannten, gewöhnlich mit den Beleuchtungseinheiten mitgelieferten Befestigungsvorrichtungen angebracht. Ein Faserbüschel kann über jede Birnchen-

209853/0072

einheit gesetzt werden, sodaß die Fasern im wesentlichen
rechtwinklig zum Birnchen liegen und auf den Betrachter gerichtet sind. Der Betrachter sieht dann die leuchtenden Faserenden. Wie im folgenden noch im einzelnen beschrieben, kann der Ansatz um 360° gedreht werden, um ansprechende Beleuchtungseffekte zu erzielen.

Wie aus Figur 3 ersichtlich, besteht Befestigungsteil
32 aus einer Öse mit einem hohlen, zylindrischen Schaftabschnitt 34 und einem ringförmigen Flansch 36. Die Faserenden 30, auf die das Licht einfällt, sind im Schaftabschnitt 32
zusammengefaßt, wobei Flansch 36 den bestrahlten Faserenden
abgekehrt ist. Befestigungsteil 32 ist wesentlich kürzer als die Faserlänge und stellt die einzige Stelle dar, an der die Fasern miteinander in Berührung kommen, während sie sich anderweitig frei bewegen können. Wie aus Figur 1 ersichtlich, ist Gehäuse 12 mit einem ringförmigen Vorsprung 38 versehen, der von Seitenöffnung 16 ausgeht und einen Anschlag für Flansch
36 darstellt, sodaß Befestigungsteil 32 nicht zu nahe an
Lampenkolben 24 herangebracht werden kann.

Wie aus Figur 4 zusätzlich zu Figur 2 ersichtlich, besteht Gehäuse 12 aus einem vorderen Abschnitt 40 und einem
rückwärtigen Abschnitt 42, die längs zusammenpassender Ringflächen 44 und 46 zusammengesetzt werden können. Rückwärtiger Abschnitt 42 ist mit einer ringförmigen Rille 48 an der Oberkante versehen; vorderer Abschnitt 40 ist mit einem entsprechenden ringförmigen Randansatz 50 versehen, dessen ringförmiger Kamm 52 in Rille 48 des rückwärtigen Abschnitts paßt.
Beim Zusammensetzen schnappen die beiden Abschnitte 40, 42
ineinander ein und ergeben eine Einheit.

Seitenöffnung 16 verläuft an der Verbindungsstelle der beiden Abschnitte 40, 42 durch Gehäuse 12, sodaß Vorsprung aus einer oberen Hälfte 38' auf dem vorderen Abschnitt 40 und

209853/0072

einer unteren Hälfte 38" auf dem rückwärtigen Abschnitt 42 aufgebaut ist. Diese Anordnung gewährleistet einen sicheren Sitz des Paserbüschels und verhindert, daß die Abschnitte 40, 42 nach dem Zusammensetzen gegeneinander verdreht werden können. Zwei Rippen 54 sind an der Innenseite des vorderen Abschnitts angebracht und erstrecken sich von der Kante der Seitenöffnung 16 nach unten. Ein entsprechendes Paar von Rippen 56 verläuft in ähnlicher Weise von der Kante am rückwärtigen Abschnitt, sodaß nach dem Zusammensetzen der Abschnitte 40, 42 die Rippen 54, 56 an gegenüberliegenden Seiten der Seitenöffnung 16 zu liegen kommen und eine zusätzliche Halterung für Befestigungsteil 32 darstellen. Rippen 54, 56 laufen leicht konisch aufeinander zu, um eventuelle Herstellungstoleranzen am Befestigungsteil 32 und am Gehäuse 12 auszugleichen. Infolge der Zentrierwirkung der Rippen 54, 56 sind die bestrahlten Enden der Fasern 30 nächst dem Heizfaden im Lampenkolben 24 gelegen. Die Anbringung reflektierender Flächen im Gehäuse ist damit nicht mehr notwendig, obwohl eine Metallisierung mit Aluminium oder Chrom die Lichtausbeute verbessert. Die Bauweise ermöglicht die Verwendung von Materialien jeder gewünschten Farbe und das Gehäuse wird statt aus Metall zweckmäßigerweise aus Kunststoff, z.B. undurchsichtigen Polysulfonen hergestellt. Andere für das Gehäuse geeignete Kunststoffe sind Polyamide, Polykarbonate, Polypropylen und/oder Kopolymere und/oder Spezialkunststoffe mit Füllstoffen und dergleichen.

Wie aus Figur 2 ersichtlich, ist der vordere Abschnitt 40 konisch und der rückwärtige Abschnitt 42 kugelförmig ausgebildet. Am rückwärtigen Abschnitt 42 ist ein hohler zylindrischer Halsansatz 58 angebracht, durch den Birncheneinheit 18 eingesetzt wird. Zwei Schlitze 60, 62 verlaufen durch Haieansatz 58 zu beiden Seiten desselben nach unten. Zwei

209853/0072

7201698

fingerartige Portsätze 64, 66 sind an der Unterseite der Einschnitte 60, 62 vorgesehen und verlaufen in senkrechter Richtung in denselben. Jeder dieser Portsätze ist nach innen gebogen, sodaß die Scheitelpunkte 68, 70 sich in den Halsansatz erstrecken. Portsätze 64, 66 sind elastisch deformierbar und können verschiedene Hülsengrößen aufnehmen und haltern. In der betrachteten Ausführungsform können Hülsen mit Durchmessern von 6 - 9 mm in die dekorative Beleuchtungsvorrichtung eingesetzt werden. Die Portsätze können dabei an der Hülse anliegen oder das Birnchen bzw. dessen Sockel direkt umfassen.

Die in Figur 5 dargestellte abgewandelte Ausführungsform einer dekorativen Beleuchtungsvorrichtung 72 hat einige der Kennzeichen der in Figuren 1-4 dargestellten Beleuchtungsvorrichtung 10, ist aber mit mehreren Faserbüscheln ausgerüstet. Beleuchtungsvorrichtung 72 besteht aus trennbaren, zusammenpassenden vorderen und rückwärtigen Abschnitten 76 und 78, wobei rückwärtiger Abschnitt 78 im wesentlichen rückwärtigem Abschnitt 42 der ersten Ausführungsform gleicht. Jedoch sind am rückwärtigen Abschnitt 78 mehrere öffnungen an der Ringfläche angebracht, von denen Figur 5 drei öffnungen 80, 82 und 84 zeigt. Vorderer Abschnitt 76 ist mit entsprechenden Hälften der öffnungen versehen, sodaß beim Zusammensetzen der beiden Abschnitte kreisförmige Öffnungen zum Einsetzen optischer Faserbüschel entstehen, wie durch die in öffnung 80 bzw. 84 eingesetzten Faserbüschel 86 bzw. 88 angedeutet.

Vorderer Abschnitt 76 unterscheidet sich vom vorderen Abschnitt 40 der ersten Ausführungsform, da er kugelförmig ist und mehrere öffnungen enthält. In der Figur sind öffnungen 90, 92, und 94 an verschiedenen Stellen im vorderen Abschnitt 76 dargestellt. Ansatzartige Vorsprünge 98, 100 und 102 an

209853/0072

den öffnungen 80, 84 bzw. 92 dienen als Anschläge für den am Befestigungsteil angebrachten Plansch, wie unter Bezugnahme auf Vorsprung 38 beschrieben.

In dieser Ausführungsform werden runde Kolben 104 verwendet, bei denen die vom Birnenkolben ausgestrahlten Lichtstrahlen gleichförmig auf die das Licht empfangenden Enden der im Gehäuse montierten Paserbüschel aufprallen. Mehrere Paserbüschel 106 werden zweckmäßigerweise gleichmäßig über die kugelförmige Außenseite des Gehäuses 72 verteilt. Jedes Paserbüschel besteht hierbei aus etwa 80 optischen Pasern, die vom Befestigungsteil sich als Bündel nach außen aufspreizen, wobei die äußeren Faserenden mehr oder weniger in Radialrichtung der kugelförmigen Anordnung verlaufen. Die äußeren Pasern benachbarter Büschel liegen vielfach aneinander an und es entsteht damit der Eindruck, daß etwa 700 gleichmäßig verteilte Lichtpunkte im Raum schweben.

Jede der in Figur 6 dargestellten Einzelfasern besteht aus einer Lichtleiter-Seele 108, die von einer Licht reflektierenden Umhüllung 110 umschlossen ist. Die Pasern sind aus an sich bekannten Materialien hergestellt, wobei die Seele 108 einen höheren Brechungsindex als die Umhüllung 110 hat. So können die Seele 108 beispielsweise aus Polystyrol mit dem Brechungsindex 1,60 und die Umhüllung aus Polymetakrylat mit dem Brechungsindex 1,49 in an' sich bekannter Weise hergestellt werden. Für die Ziele der vorliegenden Erfindung empfiehlt es sich einen Kompromiß zwischen Biegbarkeit der Fasern und ihrer Emissionsfähigkeit zu suchen. Die Pasern müssen einerseits genügend biegsam sein, um ein Aufspreizen des Büschels nach außen zu ergeben, andrerseits aber eine gute Lichtübertragung gewährleisten, um ansprechende Lichteffekte zu erzielen. Lichtleiter-Pasern mit einem Durchmesser von mehr als 0,2 mm sind besonders geeignet.

209853/0072

Claims

7201698 8

PATENTANSPRÜCHE

Dekorative Beleuchtungsvorrichtung, gekennzeichnet durch ein hohles Gehäuse (12) mit einer Bodenöffnung (H) und einer Seitenöffnung (16), eine im Gehäuse eingesetzte Lampe (24), und ein optisches Faserbüschel (30) bestehend aus mehreren biegsamen optischen Pasern mit Licht aussendenden Enden und mit Licht bestrahlten Enden, die durch ein Befestigungsteil (32) zusammengehalten werden und mit demselben in die Seitenöffnung (16) in das Gehäuse eingesetzt werden, sodaß sie neben dem Lampenkolben gelegen sind und beleuchtet werden.
2. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (12) ein die Bodenöffnung (H) bildender Halsansatz (58) angebracht ist.
3. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein elastisch deformierbarer Portsatz (64 bzw. 66) am Halsansatz (58) zum Pestklammern der Lampe angebracht ist.
4. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halsansatz (58) zylinderförmig ausgebildet ist.
5. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch im Halsansatz (58) zu beiden Seiten der Bodenöffnung (H) angebrachte Rippen (54, 56), die als Anschlag für die gebündelten Faserenden wirken.
6. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Befestigungsteil (32) mit einem den Licht empfangenden Faserenden abgelegenen ringförmigen Flansch (36), dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Seitenöffnung (16).
7. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 6,

209853/0072

7201698

gekennzeichnet durch einen ringförmigen, um die Seitenöffnung (16) verlaufenden Randansatz (50), der einen Anschlag für das Einsetzen der gebündelten Faserenden darstellt.
8. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) aus getrennten, aber zusammensetzbaren vorderen und hinteren Abschnitten (40 bzw. 4-2) besteht, die an zusammenpassenden ringförmigen Oberflächen aneinander anliegen.
9. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenöffnung (16) durch die zusammenpassenden ringförmigen Oberflächen verläuft, längs der der vordere Abschnitt (40) und der hintere Abschnitt (42) des Gehäuses aneinander anliegen.
10. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Abschnitt (40) konisch ausgebildet ist.
11. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Abschnitt (76) kugelförmig ausgebildet ist.
12. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Abschnitt (78) kugelförmig ausgebildet ist.
13. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse mehrere öffnungen (90, 92, 94) zum Einsetzen von Faserbüscheln (106) vorgesehen sind, von denen jedes an einem Ende mit Licht bestrahlt wird.
14. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) mindestens von der Spitze der Seitenöffnung (16) an konisch ausgebildet ist.
15. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (32) wesent lich kürzer als die Fasern ist und daß die Seitenöffnung (16)

209853/0072

zur Aufnahme des Befestigungsteils (32) im Paßsitz ausgebildet ist.
16. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruoh 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (32) die einzige Stelle darstellt, an der das Faserbüschel (30) mit dem Gehäuse (12) in Berührung steht.
17. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Fasern des Büschels (30) frei nach außen aufspreizen.
18. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) aus undurchsichtigem Material hergestellt ist.
19. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch gegenläufige, im Abstand voneinander an der ringförmigen Verbindungsstelle der beiden Abschnitte (40, 42) angebrachte Innenrippen (54, 56) zur Festlegung der Stellung der Faserenden.
20. Dekorative Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch an beiden Seiten der öffnungen (90, 92, 94) angebrachte Rippen zur Festlegung der Stellung der Faserenden.

209853/0072