DE2513821C2

DE2513821C2 - Breitstrahlende Straßenleuchte mit einer Reflektoranordnung, die ein um eine horizontale Achse drehbares Schwenkelement enthält

Info

Publication number: DE2513821C2
Application number: DE19752513821
Authority: DE
Inventors: Johann Dipl.-Ing. 8225 Traunreut Reitmaier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-03-27
Filing date: 1975-03-27
Publication date: 1982-11-04
Also published as: DE2513821A1

Description

Die Erfindung betrifft eine breitstrahlende Straßenleuchte gemäß Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie Gegenstand des deutschen Patentes 24 17 605 ist.

Bei einer solchen Straßenleuchte läßt sich die bekannte breitstrahlende Charakteristik mit. ausgeprägtem Minimum unter 0° in eine nahezu kreisförmige Charakteristik ohne Veränderung der Abschirmbedingungen verändern. Dadurch läßt sich die Lichtverteilungskurve einer Beleuchtungsanlage an Straßendecken mit unterschiedlichem Reflexionsverhalten anpassen, um eine stets möglichst gleichmäßige Leuchtdichteverteilung aiii der Straße zu erreichen. Da sich die Reflexionseigenschaften eines Straßenbelages mit der Zeit ändern, ist auch eine spätere Anpassung der Lichtverteilungskurve der installierten Straßenleuchten möglich.

Die feststehenden Hauptelemente sorgen hierbei für eine ausreichende Breitstrahlung bei eindeutiger Abschirmung, unabhängig von der Einstellung des Schwenkelementes. Dadurch unterscheidet sich die Erfindung auch von einem aus der DE-OS 19 51491 bekannten Scheinwerfer mit parabolischem Reflektor, der verstellbare Randzonen zur Änderung seiner Lichtverteilungskurve aufweist, die jedoch auch bei »Breitstrahlung« einen verhältnismäßig kleinen Winkelbereich ausleuchtet und zudem unter 0° ein Minimum aufweist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Form und Größenrelation des Seitenreflektors und des Schwenkelementes so zu bestimmen, daß sich die gewünschte Änderung der Lichtverteilungskurve durch Umstellen des Schwenkelementes in eine zweite Position erzielen läßt, ohne daß sich dabei auch unerwünschte Formveränderungen der Lichtverteilungskurve einstellen. Insbesondere sollen die Seitenreflektoren bei nicht-herausgestellten Schwenkelementen eine Lichtverteilungskurve ergeben, die bei allen Straßenbelägen — mit Ausnahme der ganz glatten — eine zufriedenstellende Leuchtdichteverteilung gewährleistet. Nach dem Herausschwenken des Schwenkelementes soll sich die Lichtveneilungskurve so ändern, daß sich auch bei sehr glatten Straßenbelägen eine optimale Leuchtdichteverieilung ergibt.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkelement oben länger ist als unten. Auf diese Weise läßt sich eine wesentliche Erhöhung der Lichtstärke unter kleinen Winkeln — bis etwa 30° — bei gleichzeitigem Abbau der Lichtstärke unter mittleren Winkeln (30' bis 65°) erzielen. Ein unerwünschter Abbau unter sehr großen Winkeln — zwischen 70° und 75° - läßt sich durch entsprechende Bemessung der Höhe des unter dem Schwenkelement stehenden Teiles des Seitenreflektors verhindern. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert, bei dem die Seitenreflektoren aus ebenen Reflektorflächen gebildet sind, wie dies an sich aus der Siemens-Firmenschrift »Druckgußspiegel von höchster Präzision« 1/70 bekannt ist; es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Seitenreflektors in einer Vertikalprojektion, gesehen in Richtung des Pfeiles I in F i g. 3,

F i g. 2 die Ansicht des Scitcnreflektors in Horizonialprojektion mit zugeordneter Lampe, gesehen von unten und

F i g. 3 einen Schnitt entlang Linie Hl-Il! in F i g. 2.

Bei einer Ausführungsform nach den Figuren ist von einer Leuchtenkonzeption ausgegangen, bei der zwei identische Seitenreflektoren 8 spiegelbildlich zu beiden Seiten der Leuchtenmittelebene Z, angeordnet sind, die durch die Achse 300 der Lampe 34 verläuft. Jeder Seitenreflektor 8 ist parabolisch und symmetrisch zu seiner mittleren Querschnittsebene 51 ausgebildet, wobei die dem ebenen Reflektordach 807 zugewandten Endpunkte A bis C jedes Seitenreflektors 8 auf einer Parabel liegen, deren Brennweite 14 gleich dem 1,5- bis l,9fachen, insbesondere dem l,8fachen Wert des Durchmessers d der Lampe ist. Jeder Seitenreflektor 8 ist in dem Leuchtengehäuse um den in seiner minieren Querschnittsebene 51 liegenden, äußersten Punkt L drehbar angeordnet, der auch auf der durch den Mittelpunkt M des leuchtenden Systems der Lampe 34 gehenden und auf der Leuchtenmittelebene Zsenkrecht stehenden Leuchtenquerschnittsebene 52 liegt. Der Seitenreflektor 8 ist etwas zur Lampenfassung hin gedreht, so daß zwischen der mittleren Querschnittsebene 51 und der Leuchtenquerschnittsebene 52 ein Winkel von 3° entsteht. Der Abstand zwischen L und M ist so gewählt, daß der Brennpunkt P der Parabel praktisch in der Leuchtenmittelebene Z liegt. Der Abstand 15 der Lampenachse 300 von dem ebenen Reflektorboden 807. bezogen auf den Durchmesser d der Lampe 34 liegt zwischen 0,5 und 0,8, insbesondere bei 0,7.

Der Querschnitt jedes Seitenreflektors wie er in F i g. 3 dargestellt ist, verläuft nach der Funktion

wobei in einem oberen Bereich

0 S — S 0,52
d

für die Konstanten A^-, = 7,8 und K₂ = 6,17 und in einem unteren Bereich

0,56 S -i- S 1,57
a

für die Konstanten K\ - !8,57 und /C₂= 13,95 gilt, wobei c/der Durchmesser der Lampe ist, und der Nullpunkt des

Koordinatensystems—;—jeweils auf dem Reflektorbo d d

den in dem Endpunkt K des Seitenreflektors 8 liegt. Die Endpunkte der Kurvenzüge in den beiden Bereichen sind annähernd geradlinig miteinander verbunden.

Unter Querschnitt werden dabei die Schniltebenen verstanden, die senkrecht auf dem Reflektordach 807 und auf Tangenten an den Seitenreflektor 8 stehen, die parallel zu dem Reflektordach 807 durch die jeweilige Schnittlinie verlaufen.

Da hier der Seitenreflektor 8 aus einzelnen ebenen Reflektorflächen besteht, ist die genannte Funktion durch gerade Teilstücke angenähert, die alle übereinander und seitlich stumpfwinkelig aneinander grenzen.

Die ebenen Reflektorflächen bilden insgesamt sechs identisch aufgebaute Sektoren 81 bis 86, die sich jeweils über einen Sektorwinkcl /J=IO" erstrecken und zwar symmetrisch zu jeder Sektorquerschnittsebene 53.

Der obere Bereich jedes Sektors (/.. B. 84) wird hiervon vier ebenen Reflektorflächcn 801 bis 804 und der untere Bereich von Reflektorfläche!! 805 und 806

gebildet, wobei für deren Breite und Neigung die in F i g. 3 eingetragenen Werte gelten.

Noch vorteilhafter ist es, die vorher angegebene mathematische Funktion im oberen Bereich durch fünf ebene Reflektorflächen anzunähern, deren Höhe, bezogen auf den Durchmesser d der Lampe 34 die Werte 0,1; 0,11; 0,12; 0,17; 0,23; 0,5 und 0,56 und deren zugehörige Winkel gegen die Vertikale die Werte 63°; 50°;45°; 34°; 22°; 8° und 4° haben.

Für die Bemessung des in den Figuren in die Aussparung 80 eingeschwenkt dargestellten Schwenkelementes 800 gelten grundsätzlich die vorstehenden Ausführungen, d. h. es ist gleichsam aus einem einstückigen Seitenreflektor herausgeschnitten. Seitlich ist es in der Vertikalprojektion gemäß F i g. 1 durch gerade, schräg und spiegelbildlich zur Querschnittsebene Sl verlaufende Linien 8001, 8002 begrenzt. Das Verhältnis von oberer Länge /1 zu unterer Länge /2 des Schwenkelementes 800, jeweils geradlinig in der Vertikalprojektion gemessen, liegt zwischen 1,3 und 1,7, insbesondere bei 1,54, wobei die Länge /2 wenigstens 75% der Länge des leuchtenden Systems der Lampe entspricht. Bei einer Hochdruck-Entladungslampe 34 mit einem mit Leuchtstoff beschichteten Kolben beträgt das Verhältnis der oberen Länge / 1 zu der Länge /3 der Lampe — gemessen zwischen den Endpunkten des zu einer Ellipse vervollständigten Kolbens — 1,1 bis 1,3, insbesondere 1,18.

Die Höhe h 1 des Seitenreflektors 8 unter dem Schwenkelement 800 im Bereich der Reflektorfläche 806 liegt zwischen 19% und 22%, insbesondere bei 21,1% der gesamten Höhe Λ 2 des Seitenreflektors 8 — gemessen in der Vertikalprojektion nach Fig. 1.

Mit Hilfe der anhand der Figuren beschriebenen Ausführungsform läßt sich die Anpassung der Lichtverteilungskurve besonders wirkungsvoll erreichen, was insbesondere auf die für die Strahlungsintensität bei sehr großem Winkel gegen die Vertikale maßgebende Höhe h 1 und den besonders für die Tiefstrahlung maßgebenden breiteren oberen Bereich des Schwenkelementes 800 zurückzuführen ist. Für die Umstellung der Leuchte für die Ausleuchtung eines Straßenbelages mit extrem glatter Oberfläche genügt es, das Schwenkelement 800 — wie in F i g. 3 angedeutet — um 20° um die Drehachse H nach innen auf die Lampe 34 hin zu schwenken.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Breitstrahlende Straßenleuchte mit einer Reflektoranordnung, bestehend aus mehreren, eine Lampe wenigstens teilweise umschließenden Reflektorelementen, zu denen die liegend angeordnete Lampe zwischen sich einschließende, schalenförmige Seitenreflektoren gehören, die jeweils aus einem feststehenden, die Lichtaustrittsöffnung begrenzenden Hauptelement mit einer nach oben offenen Aussparung bestehen, in der ein Schwenkelement um eine horizontale Achse drehbar angeordnet ist, nach Patent 24 17605, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkelement (800) oben is langer als unten ausgebildet ist

2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von oberer Länge (/I) zu unterer Länge (72) des Schwenkelementes (800), jeweils geradlinig in der Horizontalprojektion gemessen, zwischen 1,3 und 1,7, insbesondere bei 1,54, liegt und daß die untere Länge (12) wenigstens 75% der Länge des leuchtenden Systems der Lampe entspricht.

3. Leuchte nach Anspruch 2, mit einer Hochdruck-Entladungslampe mit einem mit Leuchtstoff beschichteten Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der oberen Länge (I1) des Schwenkeleinentcs (800) zu der Länge (/3) der Lampe (34) — gemessen zwischen den Endpunkten des zu einer Ellipse vervollständigten Kolbens — zwischen 1,1 und 1,3, insbesondere bei 1,18, liegt (F ig. 2).

4. Leuchte nach Anspruch 3, mit im Horizontalschnitt symmetrisch zu ihrer mittleren Querschnittsebene parabolisch ausgebildeten und spiegelbildlich μ zur vertikalen, durch die Lampenachse gelegten Leuchtenmittelebene angeordneten Seitenreflektoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennweite (14) der Parabel, die durch die dem Reflektordach (807) zugewandten Endpunkte (A bis G) jedes *o Seitenreflektors (8) verläuft, zwischen dem 1,5- und dem l,9fachen, insbesondere beim l,8fachen Wert des Durchmessers (d) der Lampe (34) liegt und daß der Brennpunkt (P) in der Leuchtenmittelebene (Z) liegt (F ig. 2).

5. Leuchte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der äußerste Punkt (L) der mittleren Querschnittsebene (Sl) jedes Seitenreflektors (8) in einer Leuchtenquerschnittsebene (52) liegt, die senkrecht auf der Leuchtenmittelebene (Z) steht und durch die Mitte (M) des leuchtenden Systems der Lampe (34) geht (F ig. 2).

6. Leuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Seitenreflektor (8) um eine durch den äußersten Punkt (L) gehende, lotrechte Achse drehbar angeordnet ist und daß die die Parabelhauptachse einschließende mittlere Querschnittsebene (Sl) mit der Leuchtenquerschnittsebene (Sl) einen Winkel von 3° einschließt (F i g. 2).

7. Leuchte nach Anspruch 5 oder 6, dadurch

gekennzeichnet, daß der Abstand—der Achse (300)

der Lampe (34) vom Reflektordach (807) zwischen 0,6 und 0,8, insbesondere bei 0,7, liegt.

8. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h 1) des feststehenden Hauptelementes jedes Seitenreflektors (8) unterhalb des Schwenkelementes (800) zwischen 19% und 22%, insbesondere bei 21,1%, der gesamten Höhe (Λ2) des Seitenreflektors (8) — gemessen in der Vertikalprojektion — beträgt (Fig. 1).

9. Leuchte nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt jedes Seitenreflektors (8) nach der Funktion

* (ί T -

f^=exp

verläuft, wobei der Nullpunkt des Koordinatensystems jeweils in dem dem Reflektordach zugewandten Endpunkt (K) des Seitenreflektors (8) liegt, —lotrecht nach unten und —horizontal nach außen a d

gerichtet ist, wobei d der Durchmesser der Lampe ist, und wobei ferner in einem oberen Bereich

OS^-S 0,52
a

für die Konstanten K_} = 7,8 und K₂ ·= 6,17 und in einem unteren Bereich

0,56 < — < 1,57
d

für die Konstanten K\ = 18,57 und K₂ =13,95 gilt.

10. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Hauptelemente der Seitenreflektoren (8) und die daran angelenkten Schwenkelemente (800) jeweils aus zwei oder mehreren ebenen Reflektorflächen bestehen, die einen stumpfen Winkel zwischen sich einschließen.

11. Leuchte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Seitenreflektor (8) symmetrisch zu seiner mittleren Querschnittsebene (S 1) ist und aus mehreren stumpfwinklig aufeinander stoßenden Sektoren (81 bis 86) besteht (F i g. 2,3).

12. Leuchte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektoren (81 bis 86) identisch ausgebildet sind und sich jeweils über einen Sektorwinkel β von 10° erstrecken (Fig. 2).

13. Leuchte nach Anspruch 10 oder H, dadurch gekennzeichnet, daß die Endpunkte der ebenen Reflektorflächen (801 bis 806) im Querschnitt jeweils auf der durch Anspruch 9 bestimmten Funktionskurve liegen(Fig. 3).

14. Leuchte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Bereich der Seitenreflektoren aus mindestens zwei (806, 805) und der obere Bereich aus mindestens vier (801 bis 804) ebenen Reflektorflächen besteht.

15. Leuchte nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Reflektorflächen (806 bis 801), bezogen auf den Lampendurchmesser (d). von unten nach oben 0,56; 0,5; 0,23; 0,17; 0,12; 0,11; 0,10+10% und der jeweils zugehörige Winkeigegen die Vertikale 4°; 8°; 22°; 34°; 45°; 50°; 63° ± 10% betragen.

16. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkelemente (800) um 20° auf die Lampe hin verschwenkbar sind.