DE7704992U1

DE7704992U1 - Schirm fuer roehrenfoermige lichtquellen, insbesondere fuer leuchtstoffroehre

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Publication number: DE7704992U1
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Original assignee: PETERSEN JANN GREVE STRAND (DAENEMARK)
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Priority date: 1976-02-20
Filing date: 1977-02-18
Publication date: 1980-02-07
Also published as: DK70376A; DK138283C; DE2707037A1; US4122511A; DE2707037C2; GB1518775A; CH615491A5; DK138283B

Description

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Schirm für eine Anbringung direkt auf einer röhrenförmigen Lichtquelle, vorzugsweise auf Leuchtstoffröhren mit Normdurchmesser

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Die Neuerung richtet sich auf einen Schirm für eine Anbringung direkt auf einer röhrenförmigen Lichtquelle, vorzugsweise auf Leuchtstoffröhren mit Normdurchmesser, bestehend aus zwei längs verlaufenden, dem Schirminnern zugewandten, konkav gekrümmten, lichtreflektierenden Schirmseitenflächen und aus einer Anzahl von zwischen diesen über die ganze Schirmlänge gleichmäßig verteilt angeordneten Querplatten mit einander zugekehrten lichtreflektierenden Flä-

chen sowie aus Haltemitteln, die nach ihrer Anbringung an einem theoretischen Zylinder eines Normdurchmessers eine mit der Zylinderachse zusammenfallende Lichtquellenachse des Schirmes definieren, wobei der oberste Teil der Seitenschirmflächen einen Abstand von

mindestens dem halben Normdurchmesser über der Lichtquel3enschse aufweist.

Ein Schirm dieser Art ist z.B. aus der GB-PS 819 549 bekannt, der zwei getrennte Schirmplatten aufweist, die oben einen gegenseitigen Abstand von mehr als dem doppelten Durchmesser einer Lichtquelle aufweisen. Diese zwei Schirmplatten sind oben mit nach innen verlaufenden, nach unten gebogenen Haltestreifen versehen, mit denen sich der Schirm auf der Leuchtröhre abstützen kann. Jede Stirnfläche hat oben einen

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nach außen verlaufenden, annähernd ebenen Teil, der über einen gebogenen Abschnitt in einen nach unten verlaufenden Teil übergeht. Dieser Teil ist derartig schwach gebogen, daß die Schirmflächen über ihre gesamte Höhe divergieren. Die gesamte Schirmhöhe ist verhältnismäßig niedrig, so daß sich eine Ebene durch die Unterkanten der Schirmflächen nur in einem Abstand von der Leuchtröhre befindet, der dem Durchmesser desselben entspricht.

Ein derartiger Schirm bietet sowohl in der Seitenrichtung als wegen der Querplatten auch in der Längsrichtung einen befriedigenden Schutz gegen Blendung, jedoch wird das von der Leuchtröhre ausgestrahlte Licht nur· zu maximal 70 % ausgenützt« Außerdem ergibt das von der Leuchtröhre direkt nach unten ausgestrahlte Licht zusammen mit dem von den Seitenschirmflächen reflektierten Licht eine höchst unregelmäßige Lichtverteilung mit einer verhältnismäßig kräftig erhellten Zone unmittelbar unter dem Schirm und mit verhältnismäßig breiten, wesentlich schwächer erhellten Seitenzonen.

Eine ähnliche Lichtabgabe wird mit dem Gegenstand der DE-OS 24 10 037 erzielt, in der ein Schirm für eine Leuchtröhre mit einer die obere Hälfte derselben umschließenden, halbzylindrischen Tragfläche beschrieben ist, von der die eigentlichen Schirmplatten mit den Schirmseitenflächen ausgehen, deren Quer-

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schnitte annähernd einer Parabel folgen. Die Verbindungsebene zwischen den untersten Längsrändern der Schirmseitenflächen liegt ebenfalls in einem verhältnismäßig kurzen Abstand von zwischen 1,5 und 2 mal dem Normdurchmesser von der Leuchtröhre. Außerdem hat ein derartiger Schirm den Nachteil, daß er infolge der Tragfläche nur eine Ausnützung des von der Leuchtröhre abgegebenen Lichts von weniger als 50 % ermöglicht»

Der Neuerung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Schirm der im ersten Absatz definierten Art zu schaffen, der eine effektive Ausnutzung des ausgestrahlten Lichtes von mindestens 75 % gewährleistet, ohne daß weder in der Längs- noch in der Querrichtung eine Blendwirkung eintritt, wie dies bei den in Leuchtstoffarmaturen vorgesehenen Schirmen mit Schirmgitter an den Unterseiten eintritt. Der neuerungsgemäße Schirm soll außerdem eine so gleichmäßige Lichtverteilung gewährleisten, daß der gegenseitige Abstand zwischen nebeneinander angeordneten Leuchtröhren bei Erzielung demselben Beleuchtungswirkung wesentlich größer sein kann,als dies mit nicht abgeschirmten Leuchtstoffröhren der Fall ist, so daß in einem mit neuerungsgemäß ausgebildeten Schirmen ausgestatteten Raum weniger Leuchtröhren eingesetzt werden müssen. Dadurch kann auch eine wesentliche Energieeinsparung erzielt werden.

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Diese Aufgabe löst die Neuerung auf die in den Ansprüchen angegebene Weise.

Die neue Ausbildung des Schirmes bewirkt, daß nur ein begrenzter Teil des von der nach oben gerichteten Hälfte der Leuchtröhre ausgestrahlten Lichts von den Schirmen nicht aufgefangen und reflektiert wird. Die relativ große Höhe des Schirmes in Verbindung mit der neuen Schirmform hat zur Folge, daß das unterhalb des Schirms beleuchtete Feld infolge des direkten sowie des reflektierten Lichts zwar etwas schmaler als bei Verwendung bisher bekannter Schirme ist, jedoch wird dieser Bereich über seine ganze Breite so kräftig und so einheitlich beleuchtet, daß nur eine sehr schmale Randzone des beleuchteten Feldes mit Licht von einer benachbart angebrachten Leuchtröhre überlappt zu werden braucht, um eine gleichmäßige Beleuchtung des Raumes zu sichern. Die erwähnten,sehr schmalen Randzonen ermöglichen es, den Abstand zweier benachbarter Leuchtröhren zur Erzielung derjselben Minimumbeleuchtung pro Flächeneinheit wesentlich größer als bisher zu machen.

Die Neuerung ist an einem keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebenden Ausführungsbeispiel in den Zeichnungen veranschaulicht und anhand dieser nachfolgend beschrieben. Es stellen dar:

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Fig. 1 in verkleinertem Maßstab eine in einer Hauptarmatur angeordnete Leuchtstoffröhre, die mit einem Schirm gemäß der Neuerung bei einer dem Beschauer zugekehrten, teilweise abgebrochenen Schirmplatte versehen

ist;

Fig. 2 in einem gegenüber Fig. 1 größeren Maßstab einen Querschnitt durch den Schirm nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Querplatte

im Maßstab der Fig. 2;

Fig. 4 eine Lichtverteilungskurve einer mit einem neuerungsgemäßen Schirm nach den Fig. 1 bis 3 versehenen Leuchtstoffröhre in deren Querrichtung;

Fig. 5 eine entsprechende Lichtverteilungskurve in Längsrichtung der Leuchtstoffröhre.

In Fig. 1 ist 10 eine Hauptarmatur, auf der mit Befestigungsmitteln 14 ein als Ganzes mit 16 bezeichneter Schirm aufgehängt ist, der die gleiche Länge aufweist wie der lichtausstrahlende Teil der Leuchtstoffröhre 12.

Die Ausbildung des Schirmes 16 im einzelnen geht aus den Fig. 2 und 3 hervor. Da außer der Formgebung die auf die Lichtquellenachse bezogenen Abstandsver-

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hältnisse für die Neuerung eine Rolle spielen, die Lage dieser Achse aber wiederum von der Art und Lage der Befestigungsmittel 14 abhängt, und zwar im Befestigungszustcjid des Schirmes, bei dem dargestellten Beispiel z.B. von den teilweise auseinandergespreizten, nachfolgend noch im einzelnen erläuterten Klemmorganen, ist ein Hilfszylinder eingeführt, dessen Achse mit der Lichtquellenachse C₂ zusamnifiifällt, da durch diese definiert,und der der Leuchtstoffröhre 12 *Ό entspricht, für die der Schirm bestimmt ist.

Der Schirm 16 besteht aus zwei gebogenen Schirmplatten 18, deren konkave Innenseiten 20 einander zugekehrt sind. Biese Schirmplatten können z.B. aus verhältnismäßig hartem Kunststoff, wie Polystyrol, hergestellt land an den Innenseiten durch Metallisierung oder auf andere Weise kräftig lichtreflektierend gemacht sein. Jede Innenseite 20 endet oben in einem längs verlaufenden Cberrand 22, und diese beiden Oberränder 22 weisen einen Abstand voneinander auf, der ein wenig, z.B. um vier bis 10 Prozent, höchstens aber 20 Prozent größer ist als der Normdurchmesser d des Hilfszylinders, der der Leuchtstoffröhre 12 entspricht, für die der Schirm bestimmt ist. Die Verbindungsebene 23 der Oberränder 22 besitzt einen Abstand von der Lichtquellenachse C₂, der der Hälfte dieses Abstandes entspricht.

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Die beiden Schirmplatten 18 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel miteinander durch Querplatten 24 verbunden, die über die Länge des Schirms 16 in gleichmäßigen Abständen angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen zwei nebeneinander liegenden Querplatten 24 dem Abstand der Unterränder 26 der Schirmplatteninnenseiten 20 entspricht und jedenfalls von der gleichen Größenordnung wie dieser Abstand ist.

Die Höhe des Schirmes 16 ist kleiner als seine zwischen den Unterrändern 26 gemessene Breite und entspricht zweckmäßig zwischen drei und viermal dem Normdurchmesser d der Leuchtröhre 12, für die der Schirm bestimmt ist.

Die Unterkanten 28 der Querplatten 24 weisen denselben Abstand von der Lichtquellenachse Cp auf wie der Abstand von dieser zur Ebene 23. Hierdurch wird die Lichtausbeute erhöht, ohne das^ dadurch die blendungshindernde Wirkung der Querplatten reduziert wird. Dies ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, daß die gekrümmten Seitenschirmflächen auch nicht radial ausgestrahltes Licht abwärts reflektieren, das sonst von den Querplatten aufgefangen würde, die bei jeder Reflektion die reklektierte Lichtmenge im Verhältnis zur einfallenden reduzieren.

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Jede Querplatte 24 ist in der Mitte mit von ihrer Oberkante 28 schräg nach außen und oben weisenden Stützarraen 34 versehen, die den Zylinder des Normdurchmessers tangential berühren und sicherstellen, daß der Schirm 16 in der richtigen Lage gehalten wird, in der die tatsächliche Lichtquellenachse mit der Achse C₂ übereinstimmt. Die Stützarme 35 mindestens zweier Querplatten 24 gehen in federnd nachgiebige Halteklemmen 36 über, die in einem Winkel zu den zugehörigen Stützarmen 34 stehen. Diese Halteklemmen enden für die erleichterte Anbringung eines Schirmes auf einer Leuchtröhre in oben nach außen und oben verlaufenden Steuerflächen,

Die Schirmplatteninnenseiten 20 bilden längs verlaufende Seitenschirmflachen und können im Querschnitt auf verschiedene Art und Weise ausgebildet sein. Bedingung ist, daß sie in der Nähe der Unterränder 26 der Innenseiten 20, vorzugsweise jedoch etwas darüber bei 27 je eine mit der Mittelebene 44 des Schirmes parallele Ebene 46 tangieren. Jede Schirmseitenfläche 20 weist unterhalb der Stelle 27 eine Randzone 48 auf, die gegen die Mittelebene 44 konvergiert, was eine Einengung ungenügend erleuchte^ter Randzonen des Beleuchtungsfeldes bewirkt.

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Die Schiru'platteninnenseiten 20 können also etwa einer Ellipse oder Superellipse folgen, deren große Hauptachse eine Länge von zwischen 4,15 und 10 mal dem Normdurchmesser und deren kleine Hauptachse eine Länge von zwischen 1,6 und 4 mal dem Normdurchmesser aufweist. Eine solche Ellipse kann vorteilhaft in dem ersten Quadrant die Gleichung (x/1,8 d)ⁿ + (y/3d)ⁿ = 1 haben, in der η = 2, 3 oder 4 ist.

Bewährt hat sich bisher die in Fig. 2 dargestellte empirisch hergeleitete Formgebung, bei der jeder Querschnitt jeder Schirmseitenfläche aus zwei Kreisbogen 22-25 bzw. 25-26 besteht. Das Zentrtim C₁ des Kreisbogens 22-25 liegt in einem Abstand von der Lichtquellenachse C₂ , der d/2 . VTbeträgt, d.h.

gleich der Höhe eines gleichseitigen Dreiecks mit der Seitenlange des Dorndurchmessers ist, dessen Spitze in C₂ liegt. Der Radius des Kreisbogens 22-25 ist durch den Punkt 22 bestimmt. Der Punkt 25 wird durch eine Linie RiC₁ bestimmt, die mit der Waagerechten einen Winkel von zwischen 20 und 25° bildet. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt dieser Winkel 22,5 °. An der Stelle, an der diese Linie R eine waagerechte Basislinie B schneidet, die tangential zum untersten Punkt des den Bogen 22-25 bestimmenden Kreises verläuft, liegt das Zentrum des Kreisbogenstücks 22—26. Der Punkt 26 liegt unter der ßasislinie B, und zwar in

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einem Abstand zwisch 0,2 und 0,5 mal dem Norir/iurchmesser d. In der dargestellten Ausführungsform beträgt dieser Abstand ein Drittel des Abstands zwischen C-. und Cp. Der Abstand zwischen Cp und 22 ist vorzugsweise gleich dem Abstand zwischen Cp und der Linie R,

Die Querplatten 24, von denen natürlich je eine den Schirm auch beidends vervollständigt, weisen metallisierte oder auf andere Weise stark lichtreflektierende, einander zugewandte Flächen auf. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist jede Seitenfläche ferner im Querschnitt annähernd sägezahnförmig mit schräg nach unten weisenden Schrägflächen 40, die miteinander durch horizontal oder annähernd horizontal verlaufende Querflächen 42 verbunden sind, gestaltet. Diese Sägezahnform garantiert die größtmöglich abwärts gerichtete Lichtreflektion«

Die beispielsweise vorbeschriebene Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 sichert die größte und am gleichmäßigsten verteilte Lichtausbeute des Schirmes, da das Licht in der Querrichtung verteilt wird, was eine aus Fig. 4 ersichtliche Lichtverteilungskurve ergibt, die aus einer Prüfung eines Prototyps im ⁿThe Danish Illuminating Engineering Laboratory" stammt. Man erkennt, daß der Schirm nach der Neuerung eine äußerst einheitliche und sehr kräftige Beleuchtung der ganzen Fläche ermöglicht, und zwar mit einem Beleuchtungs-

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Wirkungsgrad, der mehr als zweimal so groß ist wie der, der durch die Benutzung einer nicht abgeschirmten Leuchtröhre erzielt werden kann. Dies trifft vor allem für die in Richtung zwischen 20 und 30° bezüglieh der senkrecht fallenden Lichtstrahlen zu.

Fig. 5 zeigt eine in der Längsrichtung der Leuchtröhre gemessene Lichtverteilungskurve, die die außerhalb der senkrecht durch die Enden der effektiven Länge der Leuchtröhre liegenden Ebene ausfallenden Strahlen^eägt, Die Lichtzerstreuung folgt über einen verhältnismäßig großen Winkel von bis zu 30° _β

Zur Prüfung des Prototyps sei ergänzend bemerkt, daß eine Leuchtröhre von 40 Watt und deshalb mit einem äußeren Normdurchmesser von 37 mm verwendet wurde. Die Einteilung auf den Kurvenblättern ist 50 cd/1000 Im.

Die Neuerung ist nicht auf die dargestellte und vorbeschriebene Ausführungsform beschränkt. So ist beispielsweise die Dicke der Schirmplatten 18 variabel, und ihre Außenseiten können mit Verzierungen versehen sein. Auch sind die Schirminnenflächen 20 nicht an die beschriebene und dargestellte Kurvenform gebunden, die lediglich so verlaufen muß, daß an jeder beliebigen Stelle das von der Leuchtröhre kommende Licht zwischen den Unterrändern 26 heraus reflektiert wird. Deshalb werden auch selbst bei größe-

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ren Abweichungen von der beschriebenen Kurvenform
äußerst gute Ergebnisse ersielt,wenn auch möglicherweise die Lichtverteilung nicht ganz so gleichmäßig
ist« Die Schirmseitenflächen können auch ineinander
übergehen, also durch eine einzige,auf der Oberseite umgebogene Schirmplatte gebildet werden. In diesem
Falle würde man anstelle von Halteiiitteln in Gestalt der beschriebenen Klemmorgane 34, 36 in den beiden
Querplatten 24 an den Enden des Schirmes Löcher vorsehen, durch die vor ihrer Anbringung an der Armatur eine Leuchtröhre hindurchgeführt wird.

Claims

Patentanwalt

^F " ^T '-"²^ "' ' Aktenzeichen :" G 77 04 992.4 D-eiCD G-nT:;:^;:..-?nr:ri:-.irchsB Anwaltsakte : W 361(GM)-Hs

Garmisch-Partenkirchen, 8. November 1979 Hs:H

Jann PETERSEN

Greve Strand

(Dänemark)

Schutzansprüche

1, Schirm für eine Anbringung direkt auf einei

% röhrenförmigen Lichtquelle, vorzugsweise auf Leucht-

stoffröhren mit Normdurchmesser, bestehend aus zwei längs verlaufenden, dem Schirminnern zugewandten, konkav gekrümmten, lichtreflektierenden SchirmseitenfläcKen uud aus einer Anzahl von zwischen diesen über die 6*^anze Schirmlänge gleichmäßig verteilt angeordneten Querplatten mit einander zugekehrten, lichtreflektierenden Flächen sowie aus Halte.aitteln, die nach ihrer Anbringung an einem theoretischen Zylinder eines Normdurchmessers eine mit der Zylinderachse zusammenfallende Lichtquellenachse des Schirmes definieren, wobei der oberste Teil der Schirmseitenflächen einen Abstand von mindestens dem halben Normdurchmesser über der Lichtquellenachse aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß eine durch die längs verlaufenden Unterränder (26) der Schirmseitenflächen (20) gelegte Ebene einen Abstand von der Lichtquellenachse (C_?) von 2,2 bis 3,5 mal dem Normdurchmesser (d) aufweist,

-CJ.ΨΙ 04 992.4 ."PEIBRSEK

und daß die Schirmseitenflächen eine derartig gleichmäßige Bogenforcn aufweisen, daß ihre längs verlaufenden Oberränder (22) einen gegenseitigen kleinsten Abstand von 0 bis 1,2 mal dem Normdurchmesser (d) aufweisen und unterhalb der Lichtquellenachse mit beidseitig der durch diese gehenden Mittelebene (44) des Schirmes parallele Ebenen (46) tangieren, deren Abstand von dieser Mittelebene 1,3 bis dreimal den Ncrmdurchmesser beträgt.
2. Schirm nach dem Anspruch 1, dadurch g e kennzeichn et, daß mindestens eine Schirmseitenfläche (2P) sich mit einer Randzone (48) bis unterhalb der Fläche parallel zur Mittelebene (44) erstreckt und zu dieser konvergiert.
3· Schirm nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Höhe der Randzone (48), parallel zur Mittelebene (44) gemessen, 0,2 bis 0,5 mal dem Normdurchmesser ist.
4. Schirm nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3» dessen Schirmseitenflächen durch zwei getrennte Seitenschirmplatten gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Oberränder (22) einen gegenseitigen Abstand größer als der Normdurchmesser (d), jedoch nicht größer als 0,2 mal und vorzugsweise weniger als 0,1 mal dem Normdurchmesser aufweisen

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und daß eine Ebene (23) durch die Oberränder (22) außerhalb der Lichtquellenachse (Cp) in einem Abstand größer als 0,5 mal dem Normdurchmesser verläuft.
5. Schirm nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Lichtquellenachse (Cp) und der Ebene (23) mindestens 0,52 mal den Normdurchmesser (d) beträgt,
6. Schirm nach den Ansprt'ohen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel

(14) federnde Klemmorgane (34, 36) sind, die mit mindestens zwei der Querplatten (24) verbunden sind und sich von deren Oberkanten (2S) aus erstrecken.
7. Schirm nach den Ansprüchen 1 bis 5# dadurch gekennzeichnet, daß die obersten Begrenzungen der Querplatten (24) niedriger als eine im Abstand 0,5 mal dem Normdurchmesser (d) von der Lichtquellenachse (Cp) verlaufende Ebene liegen.
8. Schirm nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Querplatten (24) einen gegenseitigen Abstand in derselben Größenordnung wie die größte innere Weite des Schirmes aufweisen und im Querschnitt sägeförmig

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ausgebildet sind, mit gegen die untere Schirmöffnung abfallenden Schrägflächen (40), die durch kurze, horizontale, parallel oder annähernd parallel zu den unteren Schir'mflachenlängskanten verlaufende: Querflächen (24) verbunden sind.

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