EP0085336B1

EP0085336B1 - Reflektor für eine Strassenleuchte

Info

Publication number: EP0085336B1
Application number: EP83100353A
Authority: EP
Inventors: Reiner Dr.-Ing. Pusch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-02-01
Filing date: 1983-01-17
Publication date: 1984-12-27
Also published as: DK35883D0; DK150033B; DK35883A; DE3203221C1; ZA83630B; NO159819B; NO824158L; DK150033C; NO159819C; GR77390B; ATE10970T1; EP0085336A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Reflektor für eine Strassenleuchte gemäss Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein derartiger Reflektor ist aus den Fig. 7 und 8 der US-PS Nr. 2612600 bekannt und liefert ein etwa ellipsenförmiges Isoluxdiagramm (Linien gleicher Beleuchtungsstärke auf der Strasse), das zur Ausleuchtung von Strassen besser geeignet ist als ein kreisförmiges Isoluxdiagramm.
Derartige Reflektoren werden heute fast ausschliesslich zur Ausleuchtung von Wohnstrassen und Fussgängerzonen verwendet und hierbei in relativ geringer Höhe an der Strassenseite angeordnet. Aus ästhetischen Gründen werden hierbei verhältnismässig kleine Abmessungen gefordert, die jedoch eine lichttechnische Optimierung sehr erschweren. Das gilt insbesondere, wenn Lampen mit beschlämmtem Kolben, also grosser leuchtender Oberfläche, verwendet werden sollen. Unter diesen Voraussetzungen istdie eingangs erwähnte asymmetrische Isoluxkurve schwierig zu realisieren, insbesondere wenn noch zusätzlich eine Lichtbandknickung, also eine Unsymmetrie bezüglich der Längsachse, gefordert ist: Nur durch eine solche Lichtbandknickung lässt sich nämlich der Lichtstrom der seitlich aufgestellten Leuchten von den Hauswänden weg zur Strassenmitte hin lenken.
Bei dem bekannten Reflektor wird von einem zunächst rotationssymmetrischen Glaskörper ausgegangen, der nach Erwärmung auf zwei gegenüberliegenden Seiten zur Erzeugung der seitlichen Spiegelzonen eingedrückt wird. Dieses Verfahren ist jedoch zur Massenherstellung nicht geeignet, wenn bestimmte lichttechnische Forderungen mit hoher Genauigkeit erfüllt werden sollen. Hierzu ist es erforderlich, das Reflektormaterial in an sich bekannter Weise um eine entsprechend geformte Kernmatrix zu drücken oder zu giessen. Die Herstellung einer solchen Kernmatrix für einen haubenförmigen asymmetrischen Reflektor ist jedoch äusserst schwierig und aufwendig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Reflektor gemäss Oberbegriff von Anspruch 1 so weiterzubilden, dass man bei vorgegebenen Maximalabmessungen in Verbindung mit einer Lampe mit beschlämmten Kolben ein lsoluxdiagramm erhält, das nur bezüglich einer quer zur Strassenlängsrichtung verlaufenden Achse symmetrisch ist, wobei zusätzlich den Möglichkeiten einer einfachen und genauen Fertigung Rechnung zu tragen ist.
Eine Lösung dieser Aufgabe stellt der in Anspruch 1 gekennzeichnete Reflektor dar.
Da der Reflektor bei der Erfindung nur aus Rotationsflächen beseht, lässt sich der zur Herstellung erforderliche Matrixkern trotz hoher Genauigkeit einfach herstellen, womit zugleich eine billige und exakte Serienfertigung gewährleistet ist.
Bei der Erfindung sind auch die seitlichen Spiegelzonen wesentlich anders geformt und angeordnet, was vor allem auch in den spitzen Anstellwinkeln der Schnittebenen, bezogen auf die Querebene, zum Ausdruck kommt. Die damit verbundene Neigung der inneren Teile der seitlichen Spiegelzonen hat zur Folge, dass der grösste Teil der auf sie fallenden Lichtstrahlen ohne Mehrfachreflexion den Reflektor verlässt. Im Gegensatz dazu strahlen die inneren Abschnitte der seitlichen Spiegelzonen im bekannten Fall nach oben in den Reflektor hinein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht des Reflektors von oben (in der Bezugsebene B),
Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie 11-11 in Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnittentlang Linie 111-111 in Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt entlang Linie IV-IV in Fig. 1,
Fig. 5 einen Schnitt durch die eine seitliche Spiegelzone 2 entlang Linie V-V in Fig. 1, und
Fig. 6 einen Schnitt durch die andere seitliche Spiegelzone 3 entlang Linie VI-VI in Fig. 1.

Der haubenförmige Reflektor besteht aus zwei spiegelbildlich gleichen Teilen, die symmetrisch zur Hauptebene H angeordnet sind und dort in einer Grenzkurve KO (vgl. Fig. 4) aneinanderstossen; es wird daher im folgenden nur die rechte der beiden Hälften näher beschrieben: Diese besteht aus drei schalenförmigen Spiegelzonen 1,2 und 3, die jeweils Rotationsflächen einer Erzeugende E mit einem Rotationsradius r in der Bezugsebene B um eine auf dieser Bezugsebene senkrecht stehenden Rotationsachse M sind.
Die Erzeugende E1 der mittleren Spiegelzone 1 ist aus dem Schnitt in Fig. 3 ersichtlich: Sie ist im unteren Drittel eine Parabel mit einer auf den maximalen Durchmesser D des Reflektors bezogenen Brennweite von 0,524 und einem Hauptachswinkel ß1 bezogen auf die Bezugsebene B von 25°. Der zugehörige Rotationsradius r1 ist auf die Rotationsachse M1 mit den Koordinaten x1 und y1 bezogen, die vom Nullpunkt 0 eines Koordinatensystems gerechnet sind. Dieses Koordinatensystem liegt in der Bezugsebene B, die zugleich die Lichtaustrittsebene ist; sein Nullpunkt ist bestimmt durch die Schnittlinie zwischen der Hauptebene H und einer dazu senkrecht verlaufenden Querebene Q, die zugleich die Längsachse der dem Reflektor zugeordneten Lampe L ist, bei der es sich um eine Quecksilberdampf-Hochdrucklampe mit beschlämmten Kolben und dem maximalen Durchmesser d handelt. Aus Fig. 2 ist auch ersichtlich, dass diese Lampe soweit in den Reflektor eintaucht, dass der Mittelpunkt des Brenners b in der Bezugsebene B liegt.
Aus Fig.1 istersichtlich, dass nicht nurdieseitlichen Spiegelzonen 2 und 3 sondern auch die mittlere Spiegelzone 1 zur Querebene Q asymmetrisch liegen; wichtig ist dabei vor allem, dass die Y-Koordinate Y1 der Rotationsachse M1 negativ ist.
Die seitliche Spiegelzone 2 hat eine in Fig. 5 dargestellte Erzeugende E2, die im unteren Drittel eine Parabel mit der auf den maximalen Durchmesser D des Reflektors bezogenen Brennweite 0,524 und einem Hauptachswinkel β2 von 12,5°, bezogen auf die Bezugsebene B, ist; der zugehörige Rotationsradius r2 und die Rotationsachse M2 mit den zugehörigen Koordinaten sind in Fig. 1 angegeben. Dort ist auch die Schnittebene S2 zwischen dieser seitlichen Spiegelzone und der mittleren Spiegelzone 1 eingetragen; sie hat einen Anstellwinkel a2 gegen die X-Achse von 36°. Der entsprechende Anstellwinkel a3 der Schnittebene S3 zwischen der mittleren Spiegelzone 1 und der seitlichen Spiegelzone 3 mit dem grösseren Rotationsradius r3 ist dagegen negativ und hat einen Wert von 45°. In den Schnittebenen S2 und S3 stossen die Rotationsflächen der drei Spiegelzonen jeweils in einer gemeinsamen Grenzkurve K2 bzw. K3 zusammen, deren Verlauf in den Fig. 2 und 3 - allerdings durch die Projektion verzerrt - zu sehen ist.
Die seitliche Spiegelzone 3 hat eine in Fig. 6 dargestellte Erzeugende E3, die im unteren Drittel eine Parabel mit der auf den maximalen Durchmesser D des Reflektors bezogenen Brennweite 0,755 mm und einen Hauptachswinkel ß3 von 2°, bezogen auf die Bezugsebene B, ist; der zugehörige Rotationsradius r3 und die Rotationsachse M3 mit den zugehörigen Koordinaten sind in Fig. 1 angegeben.
Für die Längenabmessungen gelten die in den Ansprüchen angegebenen Werte, wobei der in Fig. 1 eingezeichnete maximale Durchmesser D des Refkeltors in der Bezugsebene B einen Wert von 220 mm hat und einer 80-HQL-Lampe mit einem maximalen Durchmesser d von 70 mm zugeordnet ist.
Die hierbei erzielbare Isoluxkurve ist schematisch in Fig. 1 angegeben und mit J bezeichnet.

Claims

1. Reflektor für eine Strassenleuchte, der haubenförmig und symmetrisch zu einer Hauptebene (H) ausgebildet und einer kolbenförmigen Lampe (L) zugeordnet ist, deren Längsachse in der Schnittlinie zwischen Hauptebene (H) und einer dazu senkrecht verlaufenden Querebene (Q) liegt und den Nullpunkt (0) eines Koordinatensystems (x, y) in einer auf Haupt- und Querebene senkrechten Bezugsebene (B) bestimmt, mit zwei zu der Hauptebene (H) symmetrischen Hälften, die in der Hauptebene (H) in einer gemeinsamen Grenzkurve (K0) aufeinanderstossen und jeweils aus drei schalenförmigen Spiegelzonen (1,2,3), nämlich einer mittleren Spiegelzone (1) und zwei seitlichen Spiegelzonen (2, 3), besteht, die so angeordnet sind, dass nur das von der mittleren Spiegelzone (1) reflektierte Licht die Hauptebene (H) kreuzt und die gemeinsame Grenzkurve (K1, K2), in der jede der seitlichen Spiegelzonen (2, 3) an die mittlere Spiegelzone (1) angrenzt, in einer auf der Bezugsebene (B) senkrechten Schnittebene (S2, S3) liegt, dadurch gekennzeichnet, dass jede Spiegelzone (1, 2, 3) ein Ausschnitt aus einem Rotationskörper mit einer auf der Bezugsebene (B) senkrecht stehenden Rotationsachse (M1, M2, M3) und einer Erzeugende (E1, E2, E3) ist, die wenigstens in dem der Bezugsebene (B) senkrecht stehenden Rotationsachse (M1, M2, M3) und einer Erzeugende (E1, E2, E3) ist, die wenigstens in dem der Bezugsebene (B) benachbarten Drittel einen parabolischen oder daran angenähert kreisförmigen Verlauf hat, dass die Schnittebenen (S2, S3) zwischen der mittleren Spiegelzone (1) und den benachbarten seitlichen Spiegelzonen (2, 3) mit der Querebene (Q) einen spitzen Anstellwinkel (a2, a3) mit unterschiedlichem Betrag und Vorzeichen einschliessen, dass die Y-Koordinate der Rotationsachse (M1) der mittleren Spiegelzone (1 ) negativ ist, und dass für die Koordinaten der Rotationsachsen (M2, M3) und den Rotationsradius (r2, r3) der seitlichen Spiegelzonen (2, 3) in der Bezugsebene (B) folgende Werte

mit einer Toleranz von + 10% gelten, wobei D, der maximale Durchmesser des Reflektors in der Bezugsebene (B), unter 300 mm liegt, insbesondere einen Wert von 220 mm + 5% hat.

2. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den maximalen Durchmesser (D) des Reflektors in der Bezugsebene (B) bezogene maximale Scheitelhöhe (h) über der Bezugsebene (B) 0,54±10% beträgt.

3. Reflektor nach einem der beiden Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine mittlere Spiegelzone (1 ) mit folgenden Werten
X/D=-0,095; Y/D=-0,087; r/D=0,56
mit einer Toleranz von ±10%.

4. Reflektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellwinkel (a2) zwischen der Querebene (Q) und der Schnittebene (S2) zwischen der mittleren Spiegelzone (1) und der seitlichen Spiegelzone (2) mit dem kleineren Rotationsradius (r2) 36°± 10% und der Anstellwinkel (a3) der Schnittebene (S3) zwischen der mittleren Spiegelzone (1) und der seitlichen Spiegelzone (3) mit dem grösseren Rotationsradius (r3) 45°±10% beträgt.

5. Reflektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugende (E1) der mittleren Spiegelzone in dem der Bezugsebene (B) benachbarten Drittel eine Parabel mit einer auf den maximalen Durchmesser des Reflektors bezogenen Brennweite von 0,524 ist, deren Hauptachse mit der Bezugsebene (B) einen Hauptachswinkel (ß1) von 25° einschliesst.

6. Reflektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugende (E2) der seitlichen Spiegelzone (2) mit dem kleineren Rotationsradius (r2) in dem der Bezugsebene (B) benachbarten Drittel eine Parabel mit einer auf den maximalen Durchmesser des Reflektors bezogen Brennweite von 0,524 und einen Hauptachswinkel (ß2) gegen die Bezugsebene von 12,5° ist.

7. Reflektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugende (E3) der seitlichen Spiegelzone (3) mit dem grösseren Rotationsradius (r3) in dem der Bezugsebene (B) benachbarten Drittel eine Parabel mit einer auf den maximalen Durchmesser des Reflektors bezogenen Brennweite von 0,755 und einem Hauptachswinkel (ß3) gegen die Bezugsebene (B) von 2° ist.

8. Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bezugsebene (B) zugleich die vom Rand des Reflektors festgelegte Lichtaustrittsebene ist.

9. Aussenleuchte mit einem Reflektor nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Lampe mit beschlämmten Ellipsoidkolben und einem maximalen Durchmesser (d) zwischen 55 und 75 mm.

10. Aussenleuchte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hälfte des Brenners der Lampe in dem Reflektor über der Lichtaustrittsebene liegt.