DE2608518C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Reflektoranordnung für eine röhren
förmige Lichtquelle entsprechend dem Oberbegriff des Patent
anspruchs 1.
Bei einer bekannten Reflektoranordnung dieser Art (DE-PS
6 04 599) wird die reflektierende Fläche durch einen gebogenen
Metallstreifen gebildet, der mit Hilfe von U-förmigen Haltern ein
gespannt wird, welche als festes Widerlager dienen und an den
beiden nicht gebogenen Kanten angreifen. Die Halter können mit
einer Einstellschraube versehen sein und sollen so ausgebildet
sein, daß sie den Bewegungen oder Biegungen des Metallstreifens
infolge Wärmeausdehnung nachgeben können. Dabei wird als nach
teilig angesehen, daß bei Verwendung eingespannter Metallbänder
oder Metallstreifen mit ausreichender Steifigkeit plastische
Deformationen beim Umbiegen oder beim Betrieb verursacht werden
können, durch die eine optimale Verteilung des Lichts durch die
reflektierende Oberfläche nicht mehr gewährleistet ist. Eine
möglichst exakte Ausbildung der Form der reflektierenden
Oberfläche ist aber in vielen Fällen wünschenswert, insbesondere
bei der Verwendung einer derartigen Reflektoranordnung in einem
Kopiergerät. Schwierigkeiten dieser Art bestehen auch bei
anderen bekannten Reflektoren (DE-GM 19 09 008 und CH-PS 3 73 814),
bei denen ebenfalls Einrichtungen zum Einspannen oder Einklemmen
vorgesehen sind, die zu unerwünschten Deformationen der re
flektierenden Oberfläche führen könnten. In derartigen Reflektoren
sind deshalb auch nicht sehr dünne Folien ohne weiteres verwendbar,
die beispielsweise aus einer metallisierten Kunststoffschicht
mit einer Dicke von wenigen Zehntel mm bestehen können.
Es sind ferner bereits Reflektormäntel mit einer gebogenen,
reflektierenden Wand bekannt, die die Form einer abwickelbaren
Regelfläche aufweisen.
Eine abwickelbare Regelfläche ist eine Fläche, die durch eine
gerade Linie erzeugt wird, welche sich entsprechend einer
vorgegebenen Regel bewegt, und die in eine Ebene abgewickelt
werden kann, ohne daß sich der auf der Oberfläche gemessene Abstand zwischen beliebigen Punkten ändert.
Beispiele von abwickelbaren Regelflächen sind im wesentlichen
zylindrische Oberflächen und konische Oberflächen. Eine
zylindrische Oberfläche ist eine Oberfläche, die durch eine gerade
Linie erzeugt wird, welche sich parallel zu sich selbst entlang
einer festen Kurve, der sogenannten Leitlinie oder Direktrix, bewegt.
Eine konische Oberfläche wird dadurch erzeugt,
daß eine gerade Linie, die durch einen festen Punkt verläuft, entlang einer Leitlinie oder Direktrix bewegt wird.
Die Leitlinie oder Direktrix der zylindrischen oder
konischen Oberfläche kann insbesondere ein Teil einer kreisförmigen, ellip
tischen, hyperbolischen oder parabelförmigen
Kurve sein. Gebogene Wände der vorliegenden Art haben,
wenn sie aus einer rechteckigen Platte gebildet werden, zwei
einander gegenüberliegende, gebogene Kanten und zwei einander
gegenüberliegende, nicht gebogene Kanten. Wenn die Form der Plat
te nicht rechteckig ist, können die gebogenen und die nicht ge
bogenen Kanten beispielsweise in mehrere Teile unterteilt sein.
Im folgenden wird davon ausgegangen, daß eine gebogene Wand,
die aus einer derartigen Platte geformt wird, eine Wand mit
zwei einander gegenüberliegenden, d. h. entgegengesetzten, ge
bogenen Kanten und zwei entgegengesetzten, nicht gebogenen Kan
ten ist. Dies bedeutet nicht notwendigerweise, daß eine ungebogene
Kante einer geraden Linie entspricht; sie kann jeder gegebenen
Kurve in der Ebene der Platte nachfolgen.
Wenn derartige Reflektormäntel dazu benutzt werden, eine röhren
förmige Lichtquelle aufzunehmen, dann hat die gebogene Wand
üblicherweise die Form einer zylindrischen Oberfläche, deren
gerade Mantellinie parallel zur Achse der einzusetzenden Licht
quelle liegt. Reflektormäntel dieser Art werden beispielsweise
zur Beleuchtung von Originalen bei Kopiergeräten
benutzt, in welchen ein Bild des Originals auf ein licht
empfindliches Material mittels eines optischen Systems projiziert
wird. Speziell bei der Verwendung bei Kopiergeräten mit einem
lichtempfindlichen System, das eine sehr harte Gradation
erzeugt, wie beispielsweise bei einem elektrophotographischen
Kopierer, ist es wichtig, daß eine ungenaue Beleuchtung des
Originals vermieden wird und ein Abfallen des Lichtes in Rich
tung auf die Kanten des Bildes, die durch das natürliche Ab
fallen des Lichtes und durch mechanische Vignettierung des
optischen Systems hervorgerufen werden, so weit wie möglich
kompensiert wird. Eine optimale Verteilung des Lichtes kann
nur dann erreicht werden, wenn die Reflektormäntel der ange
wandten Lichtquellen auf eine spezielle Form exakt geformt
werden können und in dieser Form gehalten werden können.
Wegen ihrer Stabilität bestehen die bekannten Reflektormäntel
im allgemeinen aus steifen Materialien. In diesem Fall wird
die gebogene Wand häufig aufgrund einer plastischen Deformation
einer steifen, flachen Platte gebildet, die daraufhin an oder
zwischen zwei flachen Seitenwänden befestigt wird. Es ist je
doch schwierig, eine derartige Platte so zu biegen, daß
ihre gesamte Oberfläche die gewünschte Form exakt einnimmt.
Reflektormäntel mit einer vergleichsweise dicken Reflexions
wand bestehen aus einem mit Rippen versteiften Abschnitt,
der durch Extrusion erzeugt wird und sind ebenfalls bereits
bekannt. Eine auf ähnliche Weise gebogene Wand zeigt nicht die
vorstehend erläuterten Nachteile, jedoch ist die Herstellungs
methode sehr kostspielig, wenn kein Bedarf an Mengen in der Größen
ordnung von 10 000 Meter der gleichen, gebogenen Wand besteht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Reflektoranordnung der eingangs
genannten Art derart zu verbessern, daß sie trotz kostensparender
Herstellung die Ausbildung und Beibehaltung einer ausreichend
genauen Form der reflektierenden Oberfläche ermöglicht, ins
besondere bei Verwendung von sehr dünnen Folien.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Reflektoranordnung
der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Besondere Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß sehr
dünne elastische Folien verwendbar sind, bei denen praktisch
keine nachteilige plastische Deformation auftritt, weil sich
die reflektierende Folie bei Temperaturänderungen ohne
Deformation ausdehnen und schrumpfen kann, und weil sie
zwischen den formgebenden Stützelementen und den auf der
gegenüberliegenden reflektierenden Oberfläche anliegenden Kanten
der Seitenwände beweglich gehaltert wird, so daß sich die Folie
in ihrer eigenen Fläche bewegen kann. Die eingangs erwähnten
bekannten Einspannvorrichtungen oder Klemmschrauben wären
dagegen nicht zur Halterung sehr dünner Folien in der gewünschten
Form der reflektierenden Oberfläche geeignet, zumal bereits durch
das Einspannen oder Verklemmen nachteilige Deformationen verur
sacht werden.
Die elastische Folie besteht aus einem blattförmigen Material,
welches keiner plastischen Deformation unterliegt oder nur einer
geringfügigen plastischen Deformation, wenn sie so weit gebogen
wird, wie es für die gebogenen Wände der Reflektoren notwendig
ist. Obgleich die elastische Deformation einer Folie aus der
atigen Materialien teilweise in einigen Stunden oder Tagen
in eine plastische Deformation übergeht, wenn die Folie konstant
gebogen gehalten wird, ist zu beachten, daß es sich hier um eine
elastische Folie handelt. Als geeignetes Produkt eignet sich
eine Folie aus rostfreiem Stahl, welche eine Dicke von beispiels
weise 0,05 bis 0,3 mm aufweist, und erforderlichenfalls
mit einer reflektierenden Oberfläche versehen ist, wobei die Oberfläche abhängig von den Erforder
nissen einen Spiegelschliff bzw. Hochglanz, Mattglanz oder Weiß-
Appretur (Spiegel-, Matt- oder Weiß-Finish) haben kann. Sehr
geeignet ist eine Folie aus metallisiertem, synthetischem Ma
terial mit einer Dicke von beispielsweise 0,1 bis 1 mm, bei
spielsweise eine Polyäthylenterephthalat-Folie, auf der ein
Aluminiumüberzug durch Aufdampfen erzeugt wird und die dank
ihrer hohen Flexibilität die gewünschte Form annehmen kann.
Bei der Handhabung dieses Materials kann es leicht aus seiner ge
bogenen Form herausgedrückt werden; sobald jedoch der Druck wieder
entfernt wird, nimmt es bald wieder seine ursprüngliche Form an.
Die der Folie die Form verleihenden Halteelemente weisen
wenigstens eine Oberfläche auf, die in der Ebene der gewünschten,
abwickelbaren Regelfläche angeordnet werden kann. Die elastische
Folie ist so geformt, daß sie die gewünschte Form durch den Kon
takt mit den Oberflächen der der Folie die Form gebenden Stütz-
bzw. Halteelemente erreicht, wobei diese Halteele
ment in der Ebene der abwickelbaren Regelfläche angeordnet
sind. Um die gesamte Oberfläche der gebogenen Wand exakt in der
genauen Form zu halten, ist es wünschenswert, daß die Kontakt
flächen über die gebogene Wand gemäß einem regelmäßigen Muster
verteilt sind. Enge Kontaktzonen, die sich beinahe kontinuier
lich von der einen, nicht gebogenen Kante zur anderen nicht
gebogenen Kante der gebogenen Wand erstrecken, sind äußerst wirk
sam. Diese Kontaktzonen können dadurch realisiert werden, daß
beispielsweise eine Vielzahl von die Folie formenden Stütz-
bzw. Halteelementen verwendet wird, die aus Platten mit einer
Dicke zwischen 1 und 10 mm gebildet sind und senkrecht zur
gebogenen Oberfläche angeordnet sind; die Kanten dieser Platten
sind in der gewünchten Regelfläche über eine Distanz plaziert,
die groß genug ist, um einen kontinuierlichen Kontakt mit der
gebogenen Wand von einer nicht gebogenen Kante zur anderen nicht
gebogenen Kante zu gestatten. Die Zahl der die Folie formenden
Halteelemente, die erforderlich ist, hängt von der Breite dieser
Halteelemente ab, sowie von der Breite der gebogenen Wand,
welche zwischen den gebogenen Kanten gemessen wird, wie auch von
der Flexibilität des Materials, das für die gebogene bzw. gekrümm
te Wand verwendet wird.
Die gebogene bzw. gekrümmte Wand wird mit den formgebenden
Oberflächen der Stützelemente, welche die Folie formen, mit Hilfe
einer Halteeinrichtung gehalten. Diese Halteeinrichtung kann
beispielsweise aus Vorsprüngen bestehen, die an den Enden der
formgebenden Oberflächen vorgesehen sind, so daß auf
diese Weise die nicht gebogenen Kanten der gebogenen Wand in
einer festen Position gehalten werden. Die Halteeinrichtung
kann auch an der als Reflektor wirkenden Seite der gebogenen
Wand nahe der gebogenen Kanten der Wand befestigt sein.
In diesem Fall kann die Wand beweglich zwischen den
Halteelementen, welche die Folie formen, und der Halteein
richtung in einer einfachen Weise umschlossen sein. Spannungen
und unerwünschte Deformationen, die in dichter Nachbarschaft
zu den umgriffenen Teilen auftreten würden, wenn die Wand
ein- bzw. festgeklemmt würde, werden vermieden. Darüber hinaus
kann die gebogene Wand frei expandieren und zusammen
ziehen, wenn Temperaturänderungen vorliegen und jede Gefahr
einer Faltung, welche sich äußerst ungünstig bezüglich
der Lichtverteilung auswirken würde, wird auf diese Weise ausge
schlossen. Diese Beweglichkeit ist von spezieller Bedeutung,
wenn der Expansionskoeffizient des Materials, welches für die
der Folie die Form gebenden Halteelemente verwendet wird,
sehr stark von dem Expansionskoeffizienten der gebogenen Wand
abweicht.
Die Seitenwände können an jeder Seite neben der gebogenen Wand
gegen die gebogenen Kanten angeordnet sein, jedoch sind bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Seiten
wände an der als Reflektor arbeitenden Seite der gebogenen Wand
nahe der gebogenen Kanten der gebogenen Wand angeordnet. Im
letzteren Fall fungieren die Seitenwände gleichzeitig als Halte
einrichtung, so daß eine zusätzliche Halteeinrichtung überflüssig
ist. Insbesondere wenn die gebogene Wand aus einem sehr flexiblen
Material, beispielsweise einer dünnen, metallisierten Kunststoffolie
besteht, sind die Seitenwände, die als Halteeinrichtung
fungieren, sehr effektiv, wenn sie mit der gebogenen bzw. ge
krümmten Wand fast oder beinahe über die gesamten, gebogenen
Kanten der gebogenen Wand in Kontakt stehen. Dies kann dadurch
realisiert werden, daß einem ausreichend großen Teil der Kanten
der Seitenwände eine Form verliehen wird, welche auf die ge
bogene Wand abgestimmt ist.
Vorzugsweise sind die Halteelemente, welche die Folie formen,
an einer Halte- bzw. Stützkonstruktion angeordnet bzw. befestigt,
welche durch die Seitenwände und die Verbindungsglieder für
diese Seitenwände gebildet wird, und zwar derart, daß sie voll
ständig von dieser Konstruktion entfernt werden können oder
daß sie am einen Ende entfernbar und am anderen Ende verschwenk
bar sind. Selbstverständlich kann die gelenkige Anordnung gleich
zeitig lösbar sein, wodurch auf einfache Weise ein Ersatz der
gebogenen Wand durch eine andere ermöglicht wird, wobei dann
die neue Wand die gleiche Form wie die ersetzte Wand annimmt.
Bei der Herstellung der Reflektoranordnung
ist eine plastische Deformation von Teilen, welche die Form
der gebogenen Wand bestimmen, nicht erforderlich. Durch her
kömmliche Techniken, beispielsweise Fräsen, Lochen, Gießen
und Spritzen können die der Folie eine Form verleihenden Halte
elemente und Seitenwände
sehr genau in der gewünschten Form aus
Metall oder Kunststoff mit einer Dicke erhalten werden, die aus
reicht, um eine permanente Deformation während der normalen Hand
habung zu vermeiden.
Der Reflektormantel nach der Erfindung kann darüber hinaus
mit mehreren, gebogenen Wänden versehen werden, deren Form durch
eine und die gleiche Einheit an Halteelementen bestimmt wird,
welche der Folie die Form verleihen, oder durch verschiedene
Einheiten solcher Halteelemente bzw. Halterungen. Die gebogenen
Wände können zusammen eine große, gebogene Oberfläche bilden
oder können mehr oder weniger einander gegenüberliegend ange
ordnet sein.
Nachstehend wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel
der Erfindung erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht entsprechend der Linie
I-I′ in Fig. 2 durch eine Reflektoranordnung mit den beanspruchten Merkmalen;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie II-II′′
in Fig. 1; und
Fig. 3 eine Fig. 1 entsprechende Schnittansicht zur Erläuterung
des Einbaus der Folie.
Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Reflektoranordnung enthält
eine elastische Folie 1 aus metallisiertem, synthetischem
Material, welche zylindrisch gebogen ist und eine
Mantellinie aufweist, deren Krümmungsradius von dem einen
Ende zu dem anderen Ende hin ansteigt. Die den Reflektor
bildende elastische Folie 1 steht an der konvexen Außenfläche
in Kontakt mit fünf gleich ausgebildeten Stützelementen 2 bis
6, die ihr die optisch notwendige Form geben. Die Stützelemente
2 bis 6 bestehen aus 3 mm dicken, in gleichem Abstand zu
einander angeordneten Platten.
Auf der den Stützelementen 2 bis 6 gegenüberliegenden Innen
fläche der Folie 1 grenzt in der Nähe der gebogenen Seiten
kanten jeweils eine Seitenwand 7, 8 an, die einen entsprechend
der optisch notwendigen Form der Folie gekrümmten Rand auf
weist. Durch die Seitenwände 7, 8 wird die Folie 1 in der
durch die Stützelemente 2 bis 6 gegebenen Form beweglich ge
haltert.
Die beiden Seitenwände 7, 8 sind durch Metallplatten 9, 10
verkleidet, die auf der Innenseite Spiegelflächen aufweisen.
Um eine versteifte Stützkonstruktion zu bilden, sind die
Seitenwände 7, 8 an ihren gegenüberliegenden Enden durch je
weils eine Verbindungsstange 11 beziehungsweise 12 verbunden,
die in Öffnungen in den Seitenwänden sitzen. In den beiden
Seitenwänden sind zwei weitere Öffnungen 13 und 14 vorgesehen,
die zur Befestigung der Reflektoranordnung in einem Kopier
gerät dienen. In einer größeren Öffnung 15 in den beiden
Seitenwänden sind zwei weitere Öffnungen 13 und 14 vorgesehen,
die zur Befestigung der Reflektoranordnung in einem Kopier
gerät dienen. In einer größeren Öffnung 15 in den beiden
Seitenwänden ist eine röhrenförmige Lichtquelle 16 mit Hilfe
von nicht dargestellten Lampenhaltern in einer senkrecht zu den
beiden Seitenwänden verlaufenden Lage befestigt. An den gegen
überliegenden Enden der Stützelemente 2 bis 6 ist jeweils ein
Ausschnitt 17 beziehungsweise 18 ausgebildet. Die Stützelemente
2 bis 6 sind an ihrem unteren Ende um die zwischen und senk
recht zu den beiden Seitenwänden 7, 8 angeordnete Verbindungs
stange 11 verschwenkbar angeordnet. Um gleiche Abstände
zwischen den Stützelementen zu erzielen, ist jeweils eine
auf die Verbindungsstange 11 aufgeschobene Abstandshülse 19
zwischen benachbarten Stützelementen 2 bis 6 angeordnet. Die
Stützelemente 2 bis 6 sind an ihren oberen Enden durch eine
zwischen den Seitenwänden 7, 8 angeordnete, herausziehbare
Stange 20 mit den Seitenwänden lösbar verbunden, so daß ein
Verschwenken der Stützelemente zwischen den beiden in Fig. 1
und 3 dargestellten Lagen möglich ist.
Entlang den nicht gebogenen Kanten der Folie 1 sind zur Halterung
dienende Paare von Streifen 21, 22 beziehungsweise 23, 24 be
festigt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das
Streifenpaar 21, 22 entlang der unteren Kante der Folie lose
in einem Einschnitt 25 in den beiden Seitenwänden gehalten und
das entlang der anderen Kante befestigte Streifenpaar 23, 24
wird frei beweglich in Einschnitten 26, 27 in Endbereichen der
Seitenwände 7, 8 der Stützelement 2 bis 6 geführt. In der Nähe
der nicht gebogenen Kanten der Folie 1 sind zwei nicht re
flektierende Trennwände 28 beziehungsweise 29 in einer Lage
parallel zu der Verlängerung der Ebene der Folie befestigt,
um eine unregelmäßige Lichtstrahlung zu verhindern.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, erstrecken sich die an der
Folie 1 anliegenden Ränder der Seitenwände 7, 8 nahezu oder
vollständig zwischen den nicht gebogenen Kanten der Folie 1.
Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, in welcher die
Stange 20 herausgezogen ist, und die Stützelemente 2 bis 5
um die Verbindungsstange verschwenkt sind, ist ein einfacher
Austausch der Folie 1 möglich. Um die Ausbildung der Seiten
wände, der Stützelemente und der Einschnitte deutlich zu
zeigen, sind ferner in Fig. 3 die in Fig. 1 dargestellten
Metallplatten 9 und 10 und die nicht reflektierenden Trenn
wände 28 und 29 nicht dargestellt.
In Abwandlung des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Aus
führungsbeispiels können die Streifen 21 bis 24 an den
Enden der Folie 1 weggelassen werden, da eine elastische Folie
der interessierenden Art, die auch aus rostfreiem Stahl her
gestellt sein kann, durch die formgebenden Stützelemente und
die Seitenwände mit entsprechend gekrümmtem Rand beweglich
gehaltert werden kann.
Claims (5)
1. Reflektoranordnung für eine röhrenförmige Lichtquelle,
wobei der Reflektor eine zylindrische reflektierende
Innenfläche aufweist und durch eine elastische Folie
gebildet ist, die an der konvexen Außenfläche in Kon
takt mit wenigstens zwei Stützelementen ist, die ihr
die optisch notwendige Form geben, dadurch gekenn
zeichnet, daß auf der den Stützelementen (2 bis 6)
gegenüberliegenden Innenfläche der Folie (1) in der
Nähe der gebogenen Seitenkanten jeweils eine Seitenwand
(7, 8) mit einem entsprechend der optisch notwendigen
Form der Folie gekrümmten Rand angrenzt, durch die die
Folie (1) in der durch die Stützelemente (2 bis 6) gegebenen
Form beweglich gehaltert ist.
2. Reflektoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß entlang den nicht gebogenen Kanten der Folie (1)
zur Halterung dienende Paare von Streifen (21, 22; 23,
24) befestigt sind, die in den Seitenwänden (7, 8) gehalten
sind, wobei das entlang der einen Kante befestigte Streifen
paar (23, 24) frei beweglich in Einschnitten (26, 27)
in Endbereichen der Seitenwände (7, 8) und der Stützelemen
te (2 bis 6) geführt ist.
3. Reflektoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die an der Folie (1) anliegenden Ränder
der Seitenwände (7, 8) sich nahezu oder vollständig zwi
schen den nicht gebogenen Kanten der Folie (1) erstrecken.
4. Reflektoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (2 bis 6)
an ihrem einen Ende um eine zwischen den beiden Seitenwän
den (7, 8) angeordnete Verbindungsstange (11) verschwenk
bar angeordnet sind.
5. Reflektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützelemente (2 bis 6) an ihrem anderen Ende
durch eine zwischen den Seitenwänden (7, 8) angeordnete
herausziehbare Stange (20) mit den Seitenwänden (7, 8)
lösbar verbunden sind.
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