DE2210242A1

DE2210242A1 - Beleuchtungskörper

Info

Publication number: DE2210242A1
Application number: DE19722210242
Authority: DE
Inventors: Candler Arthur Zircoma N C Judge John Richard Mobile AIa Willis jun, (V St A) P
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1971-03-12
Filing date: 1972-03-03
Publication date: 1972-09-14
Also published as: BR7201329D0; ES400400A1; US3705303A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Beleuchtungseinrichtungen und insbesondere Beleuchtungskörper für industrielle Raumbeleuchtung,

In einem ihrer Aspekte bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Beleuchtungskörper, gekennzeichnet durch die Kombination einer optischen Anordnung mit einem Reflektor mit einem oberen Teil und einem unteren, nach unten auseinanderstrebenden Seitenteil (flaring skirt portion), welcher einen offenen Boden definiert und einen im allgemeinen schüsseiförmigen Refraktor mit einem offenen Oberteil und einem verschlossenen Boden, wobei der Reflektor und der Refraktor an

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ihrem Umfang miteinander verbunden sind, so dass der Refraktor unter dem Boden des Reflektors angebracht ist und diesen umschliesst, und die optische Anordnung in ihrem Gesamtdurchmesser oder -Abmessungen wesentlich grosser ist als in ihrer Höhe und eine Lampe in der optischen Anordnung befestigt ist, wobei der Refraktor eine Umfangsseitenwand besitzt, die mit Prismen ausgebildet ist zur Ablenkung der Lichtstrahlen von der Lampe nach unten auf die von dem Leuchtkörper zu beleuchtende Fläche.

Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Abbildungen.

Fig. 1 ist eine Ansicht, teilweise weggebrochen, eines industriellen Leuchtkörpers als Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Aufsicht des Refraktors der optischen Anordnung in dem Leuchtkörper der Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Ansicht von unten und zeigt den Hauptleuchtkörperreflektor der optischen Anordnung.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt des Reflektors längs der Linie 4-4 der Fig. 1.

Fig. 5 ist eine schematisierte Darstellung eines Vertikalschnittes eines Teils der optischen Anordnung des Leuchtkörpers und zeigt den Strahlengang der Lichtstrahlen.

Fig. 6 ist ein Vertikalschnitt eines Teils des Refraktors längs der Linien 6-6 der Fig. 2.

Fig. 7 zeigt eine vergrösserte Ansicht der Prismen der Seitenwand des Refraktors.

Fig. 8 ist ein vergrösserter Schnitt eines Teils der unteren Platte des Refraktors längs der Linien 8-8 der Fig. 6.

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Fig. 1 zeigt einen Industriebeleuchtungskörper, der ein etwa kuppeiförmig gestaltetes Gehäuse 1 für Vorwiderstand oder Drossel (ballast) umfasst. Dieses ist verbunden und wird getragen von einem Leitungsschacht 2, beispielsweise einem Metallrohr, und enthält elektrische Bauteile für den Betrieb der Lampe, beispielsweise einen Ballasttransformator 3 und einen Kondensator M-. Das Gehäuse 1 ist mit Kühlrippen la ausgestattet zur Abstrahlung und Ableitung der in dem Gehäuse durch die elektrischen Bauteile erzeugten Wärme. An dem Ballastgehäuse 1 ist unterhalb seines offenen Bodens die optische Anordnung 5 hängend angeordnet, welche den Reflektor 6 und den Refraktor 7 umfasst.

Der Reflektor 6 ist aus einem etwa konisch gestalteten oberen Teil 6a gebildet, der oben offen ist, und aus einem unteren, nach aussen auseinanderstrebenden Ansatzteil 6b. Beide Reflektorteile sind mit reflektierenden Rillen oder Erhebungen ausgestattet, welche in ihren Wänden ausgebildet sind gemäss Fig. 3. In der Fig. 3 sind zur Vereinfachung nur die Rillen in einem Sektor dargesM.lt. Der Refraktor 7 ist ein flaches, etwa schüsselförmig gestaltetes durchsichtiges Teil und besitzt den Strahlengang steuernde Prismen 7a, die sich um die aussere Oberfläche der Umfangswand herum erstrecken. In der optischen Anordnung nach Fig. 3 passt sich der untere Rand des Ansatzteils 6b des Reflektors an den oberen Flanschrand des Refraktors 7 an und sie sind fest miteinander verbunden in einer dauerhaft abgedichteten Lage durch geeignete Einrichtungen. Diese können beispielsweise in einer Ausbildung des Reflektorrandes zu einem ringförmigen Kanal 6c bestehen, in dem der ringförmige Flanschrand des Refraktors 7 aufgenommen und gehalten ist.

Die Lampe 8 ist in der optischen Anordnung 5 so angeordnet, dass ihr Basis- oder Sockelteil unten liegt und in dieser Lage durch den Bügel 10 gehalten wird. Der Bügel 10 besitzt eine allgemeine V-Form und ist an seinen oberen Armen an gegenüberliegenden oberen Teilen des· Reflektors 6 befestigt. Die Spitze des

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Bügels 10, welche unten liegt, ist mit einem Sitz 10a ausgebildet, in dem der Lampensockel 9 mit dem Haltebügel 9a aufgenommen und in geeigneter Weise befestigt wird. Bei einer solchen Anordnung ist der Lampensockel 9 nahe benachbart zur inneren Oberfläche der unteren Platte des Refraktors 7 angebracht und die Lampe 8 erstreckt sich in der optischen Anordnung nach oben. Der Lichtmittelpunkt LC der Lampe 8 ist damit gemäss Fig. 1 in der richtigen Lage relativ zum Reflektor 6 und zum Refraktor angebracht, um die erwünschte Lichtverteilung zu erhalten.

Die optische Anordnung 51st lösbar an dem Ballastgehäuse 1 mit Hilfe eines Scharniers 11 und Riegels 14 befestigt. Auf diese Weise ist es möglich, die optische Anordnung 5 vom Ballastgehäuse 1 abzuschwenken, um einen Zugang zum Innern der optischen Anordnung zu erhalten. Eine lösbare elektrische Verbindung zwischen den voneinander lösbaren Teilen ist gegeben durch einen elektrischen Stecker 16, der am Reflektor 6 befestigt ist und einen elektrischen Sockel 17, welcher gemäss Fig. 1 am Ballastgehäuse 1 befestigt ist.

In einem typischen Beleuchtungskörper als Ausführungsform der Erfindung beträgt der Gesamtdurchmesser der optischen Anordnung an der Verbindungsstelle zwischen dem Reflektor 6 und dem Refraktor 7 etwa 80 cm (31 Zoll), die Gesamthöhe der Einheit, einschliesslich des Ballastgehäuses 1 und der optischen Anordnung beträgt etwa 55 cm (21 Zoll) und die Höhe der optischen Anordnung 5 beträgt etwa 30 cm (12 Zoll), wobei die Höhe des Refraktors 7 nur etwa 10 cm (4 Zoll) beträgt. Daher ist der Gesamtdurchmesser der optischen Anordnung wesentlich grosser als die Gesamthöhe der gesamten Einheit und beträgt mehr als das Zweifache der Höhe der optischen Anordnung. Wegen der relativ grossen Abmessung des in einem solchen Beleuchtungskörper verwendeten Refraktors wird er gewöhnlich aus einem synthetischen Kunststoffmaterial hergestellt, beispielsweise aus einem Acrylharz. Ein solches Material unterliegt einer Verfärbung, wenn es durch eine zu enge Nachbarschaft zur Lampe einer übermässigen

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Wärme ausgesetzt ist. Ein ausreichender Abstand zwischen dem Refraktor 6 und dem relativ heisseren Kolbenteil der Lampe 8 wird geschaffen durch Anbringung der Lampe 8 mit unten liegendem Sockel, wobei jedoch der unmittelbar dem Refraktor 6 benachbarte Raum für den kälteren Lampensockel und den Sockelteil 9 ausgenutzt wird. Ein weiterer Vorteil bei dieser Anordnung besteht darin, dass die Höhe des Ballastgehäuses 1 vermindert werden kann, da es nicht den Lampensockel aufnehmen muss. Bei einer Anordnung mit oben liegendem Sockel müsste dieser Lampensockel im Inneren des Ballastgehäuses 1 angebracht werden, um zu erreichen, dass der Lichtmittelpunkt der Lampe 8 in der richtigen optischen Lage relativ zu den Reflektorrillen 6d und den Refraktorprismen 7a angebracht ist. Eine solche richtige Einstellung der Lage des Lichtmittelpunktes der Lampe 8 ist notwendig, um die erwünschte Verteilung dieses Lichtes auf der zu beleuchtenden Fläche zu erhalten und ausserdem eine unzulässige Blendung durch den Beleuchtungskörper zu vermeiden. Weiterhin macht es das auf diese Weise erzielte relativ niedrige Profil des Beleuchtungskörpers möglich, diesen in Räumen zu verwenden, die eine relativ niedrige Decke besitzen.

Wie aus der Ausführungsform nach Fig. 1 ersichtlich, ist die Lampe 8 so angebracht, dass ihr Lichtmittelpunkt LC geringfügig oberhalb des Bodens des oberen Reflektorteils 6a angebracht ist. Dieser Reflektorteil 6a besitzt eine relativ steilere Neigung als der Reflektoransatzteil 6b. Während die innere Oberfläche des Reflektorteils 6a allgemein konkav verläuft, verläuft der Reffektoransatzteil 6b im Vertikalschnitt gerade. Als Ergebnis ist aus Fig. 5 ersichtlich, dass die Lichtstrahlen von dem Lichtmittelpunkt LC der Lampe 8, welche auf dem oberen Teil 6a auftreffen, von dort nach unten auf die gegenüberliegende Seite des Leuchtkörpers reflektiert werden. Andererseits werden die Lichtstrahlen, welche auf den Ansatzteil 6b auftreffen, von diesem aus nach unten und nach aussen auf die gleiche Seite des Beleuchtungskörpers zu reflektiert.

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Wie aus dem allgemein horizontal liegenden Schnitt des Reflektorteils 6a nach Fig. U ersichtlich, besitzen die Rillen 6d quer verlaufende konvexe innere reflektierende Oberflächen, so dass sie die auftreffenden Lichtstrahlen in einer horizontalen (d.h. einer lateralen oder seitlichen) Richtung ausbreiten. Ähnliche, in dem Ansatzteil 6b ausgebildete Rillen verbreitern in ähnlicher Weise die auftreffenden Lichtstrahlen horizontal.

In dem offenen Boden des Ballastgehäuses 1 oberhalb der oberen öffnung des Hauptreflektors 6 (sh. Fig. 1) ist ein Hilfsreflektor 19 angebracht, der an seinem mittleren Teil durch geeignete Mittel an dem Gehäuse 1 befestigt ist. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, besitzt der Reflektor 19 einen nach unten verlaufenden schüsseiförmigen mittleren Teil 19a, einen ebenen ringförmigen zwischengefügten Teil 19b, der im wesentlichen horizontal verläuft, und einen nach unten geneigten äusseren Randteil 19c. Die von der Lampe 8 ausgehenden und auf den mittleren Teil 19a auftreffenden Lichtstrahlen werden dort nach unten und aussen von der Lampenachse abgelenkt. Der zwischengefügte Teil 19b reflektiert die Lichtstrahlen nach unten mit einem kleineren Vertikalwinkel wie die vom Teil 19a reflektierten Lichtstrahlen, und der Reflektorrandteil 19c reflektiert die Lichtstrahlen zurück auf die gegenüberliegende Seite des Leuchtkörpers. Der Reflektorrandteil 19c ist vorzugsweise mit Rillen auf seiner reflektierenden Oberfläche ausgebildet, ähnlich denen des Hauptreflektors 6 nach Fig. 4, um die auftreffenden Lichtstrahlen horizontal auszubreiten. Im allgemeinen sind sowohl die vom Hilfsreflektor 19 als auch vom Hauptreflektorteil 6a reflektierten Lichtstrahlen nach unten gerichtet durch die untere Platte 7b des Refraktors 7. Wie aus der Draufsicht der Fig. 2 ersichtlich, ist die untere Platte 7b an ihrer inneren Oberfläche mit radial verlaufenden Rillen 7e oder ähnlichem ausgebildet, welche gemäss Fig. 8 dazu dienen, die von dort ausgehenden Lichtstrahlen zu dispergieren, so dass sie sich über die unterhalb des Leuchtkörpers zu beleuchtende Fläche ausbreiten. Die Rillen 7e sind

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in Querrichtung konvex. Sie besitzen jedoch längs ihrer Länge im wesentlichen konstante Brechwirkung, so dass die davon ausgehenden Lichtstrahlen in verschiedenen Vertikalwinkeln in Umfangsrichtung gefächert werden, ohne merkliche Änderung des Vertikalwinkels in radialer Richtung, wie zwischen einem bestimmten auftreffenden Lichtstrahl und einem entsprechenden ausgehenden Lichtstrahl.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, treffen die von der Lampe 8 ausgehenden und am Reflektoransatzteil 6b reflektierten Lichtstrahlen auf die Prxsmensextenwand 7a des Refraktors 7 auf, und ein Teil der direkten Lichtstrahlen von der Lampe 8 "treffen ebenfalls auf diesen Prismenteil auf. Die Seitenwand 7a ist an ihrer äusseren Oberfläche mit kreisringförmigen parallelen Reihen horizontaler Prismen ausgebildet. Dabei besitzen die Reihen von oben nach unten immer kleinere Durchmesser, so dass sie, wie dargestellt, ineinander nach innen versetzt sind. Jedes Prisma (sh. Fig. 7) besitzt eine im wesentlichen horizontale reflektierende Oberfläche 7c und eine im wesentlichen vertikale Brechungsfläche 7d. Auf Grund dieses Aufbaus und der oben beschriebenen Anordnung werden die auf der Refraktorwand 7a auftreffenden Lichtstrahlen teilweise durch die vertikale Wand 7b der Prismen abgebeugt oder gebrochen und nach unten gelenkt, und teilweise werden sie durch die horizontale Fläche 7c der Prismen reflektiert und nach oben und aussen von dem Leuchtkörper gerichtet. Als Ergebnis dieser Doppelfunktion der Prismen 7a wird ein Teil des Lichtes gegen die Decke gerichtet, um den Kontrast zwischen der Beleuchtung des Fußbodens und der Decke auf ein Minimum zu bringen. Lichtstrahlen werden über eine breite Bodenfläche sogar dann ausgebreitet, wenn der Beleuchtungskörper in einer relativ geringen Höhe befestigt ist, und die Helligkeit (Blendung) von dem Leuchtkörper in der Zone der- vertikalen Winkel zwischen etwa 45 bis 90° wird beträchtlich verringert. Die übermässige Helligkeit oder Blendung wird auch auf ein Minimum gebracht infolge des relativ grossen Querschnitts der Lichtemission von dem Refraktor mit grosser Abmessung.

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Claims

Patentansprüche

fl.)Beleuchtungskörper, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

eine optische Anordnung (5) mit einem Reflektor (6) mit einem oberen Teil (6a) und einem unteren nach unten auseinanderstrebenden Ansatzteil (6b), welcher einen offenen Boden definiert, und einem allgemein schüsseiförmigen Refraktor (7) mit einem offenen Oberteil und einem geschlossenen Boden, wobei der Reflektor und der Refraktor an ihrem Umfang miteinander so verbunden sind, dass der Refraktor (7) unter dem Reflektor (6) angebracht ist und dessen Boden verschliesst, wobei die optische Anordnung eine wesentlich grössere Gesamtabmessung als Höhe besitzt und eine Lampe (8) in der optischen Anordnung befestigt ist, wobei der Refraktor eine umfangsmässige Seitenwand aufweist, die mit Prismen (7a) ausgebildet ist zur Ablenkung der Lichtstrahlen von der Lampe nach unten auf die von dem Beleuchtungskörper zu beleuchtende Fläche.

2. Beleuchtungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Refraktorprismen (7a) Vorkehrungen aufweisen zur Umlenkung anderer Lichtstrahlen von der Lampe von der optischen Anordnung nach oben.

3. Beleuchtungskörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass diese Einrichtungen der Refraktorprismen reflektierende Oberflächen (7c) umfassen, wobei die Lampe (8) im wesentlichen völlig im Innern der optischen Anordnung liegt und ihr Lichtmittelpunkt oberhalb des Bodens des Reflektors angebracht ist.

U. Beleuchtungskörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass der Lichtmittelpunkt der Lampe oberhalb des Bodens des oberen Reflektorteils angeordnet ist.

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5. Beleuchtungskörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Lampe einen Sockel (9) besitzt und mit unten liegendem Sockel angeordnet ist.

6. Beleuchtungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Refraktor eine Bodenplatte (7b) aufweist, die mit einer Vielzahl von länglichen radial verlaufenden refraktierenden Teilen (7e) ausgestattet ist zur umfangsmässigen Ausbreitung der von der Platte austretenden Lichtstrahlen.

7. Beleuchtungskörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass die länglichen refraktierenden Teile (7e) in Querrichtung konvexe Rillen umfassen, die auf der inneren Oberfläche der Refrak-torplatte ausgebildet sind.

8. Beleuchtungskörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass die Rillen (7e) längs ihrer Länge im wesentlichen konstante Brechkraft besitzen.

9. Beleuchtungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der obere Reflektorteil an seinem Oberteil offen ist und ein Hilfsreflektor (19) oberhalb dieses oberen Reflektorteils zur Reflektierung der Lichtstrahlen von der Lampe nach unten durch den Refraktor angebracht ist.

10. Beleuchtungskörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , dass ein Ballastgehäuse (1) oberhalb der optischen Anordnung (5) angeordnet und mit dieser zur Halterung derselben verbunden ist, wobei der Hilfsreflektor (19) in dem Ballastgehäuse (1) befestigt ist.

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11. Beleuchtungskörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass die Refraktorprismen ringförmige parallele Reihen von Prismen umfassen, welche längs der Seitenwand verlaufen, wobei diese Reihen von Prismen von oben nach unten abnehmende Durchmesser besitzen und jede Prismenreihe mit einer im wesentlichen vertikalen Refraktorfläche und einer im wesentlichen horizontalen Reflektionsflache (7d) ausgestattet ist.

12. Beleuchtungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der obere Reflektorteil einen konkaven Vertikalschnitt bildet und Lichtstrahlen von der Lampe auf die gegenüberliegende Seite der optischen Anordnung richtet, wobei der untere Reflektoransatzteil im wesentlichen in dem Vertikalschnitt ebenast und Lichtstrahlen von der Lampe nach aussen auf die gleiche Seite der optischen Anordnung richtet.

13. Beleuchtungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Reflektorteile mit Rillen (6d) zur horizontalen Ausbreitung der Lichtstrahlen von der Lampe ausgebildet sind.

14. Beleuchtungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Höhe des Reflektors etwa das Zweifache der Höhe des Refraktors beträgt.

15. Beleuchtungskörper nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , dass die Gesamtabme_ssung oder -Durchmesser der optischen Anordnung mindestens das Zweifache ihrer Höhe beträgt.

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