CH643049A5 - Strassenleuchte. - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand

1. Strassenleuchte zur Montage an einem auf eine zu be- der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: leuchtende Strasse auskragender Ausleger (12), gekennzeich- Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen net durch eine Lichtquelle (24) von hoher Itensität, durch ei- Leuchte;

nen wannenförmigen Reflektor (30), dessen Seitenwände und 5 Fig. 2 eine Ansicht von unten der Leuchte nach Fig. I; dessen Boden eine Anzahl von durch Stufen (38,58) abge- Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 2;

grenzten, streifenförmigen Reflektorabschnitten (36,57) auf- Fig. 4 einen Schnitt durch den Reflektor mit gegenüber weisen, welche beidseits grösserer Mittelabschnitte (45,55) von Fig. 3 um 90° gedrehter Schnittebene und gesehen von angeordnet sind, und durch einen ebenfalls wannenförmigen der dem Lampensockel entfernten Seite;

Refraktor (20), dessen Seitenwände (49) und dessen Boden io Fig. 5 einen Schnitt durch den Reflektor längs der Linie (48) derart geformte Innen- und Aussenflächen aufweisen, 5_5 von Fig. 3;

dass die vom Reflektor kommenden Lichtstrahlen derart auf- Fig. 5a eine Ansicht von unten einer Hälfte des Reflektors geweitet und gerichtet werden, dass sich eine praktisch gleich- von Fig. 4+5, wobei die andere Hälfte spiegelbildlich dazu mässige Lichtverteilung senkrecht zur Längsachse des Ausle- ist;

gers bei gleichzeitig beidseitiger Abgrenzung der Strahlung in 1S ' Fig. 6 einen Schnitt wie in Fig. 3, wobei der Refraktor im Richtung des Auslegers ergibt. Detail gezeigt ist;

2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Fig. 7a+7b Teilschnitte längs der Linien 7a und 7b von dass der Reflektor (30) ein einstückiges Spritzgussteil mit me- Fig. 6;

tallisierter, reflektierender innerer Oberfläche ist. Fig. 8 einen gegenüber Fig. 6 um 90° gedrehten Schnitt

3. Leuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, 20durch den Refraktor;

dass die einzelnen Abschnitte (36, 57) des Reflektors (30) ei- Fig. 9 einen Ausschnitt des Refraktors längs der nen praktisch kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wobei die Linie 9-9von Fig. 8; und

Radien der einzelnen Abschnitte so gewählt sind, dass alle Fig. 10 eine typische Leuchtdichteverteilung auf der

Abschnitte zusammen die Wirkung eines parabolischen Re- Strasse bei Verwendung von erfindungsgemässen Leuchten, flektors in komprimierter Form annähern. 25 Fig. 1 zeigt eine Leuchte 10, welche an einem horizontalen

4. Leuchte nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, Ausleger 12 montiert ist, der in üblicher, nicht gezeigter Art dass der Reflektor (20) auf einer seiner Wände sowohl auf der durch einen Mast getragen wird, welcher eine Höhe von 6-9 Innenseite, wie auch auf der Aussenseite Prismen aufweist, Metern aufweisen kann. Der Mast kann gegenüber der Bord-wobei die innseitigen Prismen zur Aufweitung der Strahlen steinkante in bekannter Weise um 3-4 Meter zurückgesetzt sowohl vertikal als auch seitlich dienen und die äusseren Pris- 30 sein.

men zur Ablenkung der Strahlen in Längsrichtung dienen. Die Leuchte 10 ist im wesentlichen rechteckig und weist

5. Leuchte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, einen Deckelteil 14 von üblicher Auslegung auf, über welchen dass der Reflektor (30) und der Refraktor (20) eine praktisch die Leuchte am Ausleger 12 befestigt ist, und welcher zusam-rechteckige äussere Form aufweisen, wobei der Refraktor ei- men mit einem daran befestigten Refraktor 20 die Leuchte ge-nen flachen Boden mit sich von diesem nach oben und nach 35 gen Feuchtigkeit, Regen und Insekten abdichtet.

aussen erstreckenden brechenden Seitenwänden aufweist. Im Deckelteil 14 ist auf der Strassenseite 22 der Leuchte eine Lampe oder Lichtquelle 24 (Fig. 3) befestigt.

Die Lichtquelle 24 ist eine Entladungslampe hoher Intensität, deren Entladungsrohr praktisch horizontal und konzen-Es sind viele Leuchten für die Beleuchtung von Schnell- 40 trisch mit der Lampenachse angeordnet ist. Die Brennpunkte strassen und/oder Quartierstrassen bekannt. Solche Leuchten der gekrümmten innern Flächen des Reflektors 30 liegen mit sind häufig auf einem Mast auf einer Seite der Strasse mon- Vorteil auf der Lampenachse 26.

tiert. Der Mast kann gegenüber der Strasse zurückgesetzt Der in den Fig. 3-5 gezeigte Reflektor hat einen rechtecki-

sein, wobei die Leuchte auf einer Seite der Strasse erhöht an- gen wannenförmigen Aufbau und ist einstückig. Vorteilhaf-geordnet ist. Die Leuchte muss Strahlen in Längsrichtung 45 terweise wird der Reflektor durch Spritzgiessen hergestellt, aussenden auf einen festen gegebenen Abstand, der so ausge- wobei seine innere Oberfläche 32 nachher metallisiert wird, legt ist, dass sich eine geringe Überlappung mit den Strahlen um die erforderliche spiegelnde Oberfläche zu erhalten. Für der auf beiden Seiten benachbarten Leuchten ergibt. die Montage des Reflektors am Deckelteil werden Z-förmige

Auf der Strassenseite muss die Leuchte die Strasse zwi- Träger 34 benützt.

sehen den längsgerichteten Strahlen ausleuchten. Auf der 50 Die reflektierende Oberfläche 32 des Reflektors 30 ist Rückseite, oder auf der Hausseite bei Quartierstrassen, sollte symmetrisch in Bezug auf ihre Mittelachse und zwar gemäss die Beleuchtung gedämpft sein, um die Intensität des Lichtes, der Darstellung nach Fig. 3 als auch nach jener nach Fig. 4. welche ein hinter der Leuchte angeordnetes Haus erreicht, zu Der Reflektor hat die Form einer komprimierten Parabel, begrenzen. welche einen zentralen Teil 35 und äussere aus Stufen 36 und

Absätzen 38 bestehende Abschnitte aufweist. Die Stufen 36 Im US-Patent Nr. 3 561 682 ist eine Strassenleuchte ge- und die Absätze 38 haben einen kreisförmigen Querschnitt, zeigt, bei welcher die Leuchte gegen oben, bezogen auf eine um die Form einer Parabel anzunähern und die einfallenden Ebene durch die Strasse, abgewinkelt ist. Die Leuchte weist Lichtstrahlen richtig zu reflektieren.

einen eiförmigen Reflektor mit einer daran befestigten eben- ^ Der in Fig. 3 gezeigte Abschnitt erzeugt Licht für die nahe falls eiförmigen lichtbrechenden Abdeckung. Seite, d.h. die Hausseite der Leuchte, für die Fläche unterhalb

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbes- der Leuchte und für die Strassenseite. Für jede dieser Rich-serte Leuchte für Strassen vorzusehen mit einem einfacher ge- tungen ist der Reflektor von ähnlichem Aufbau. In jeder die-formten Reflektor, welcher dennoch eine gleichmässige Aus- ser Richtungen wird ein gebündelter Strahl gebildet. Diese leuchtung der Strasse ermöglicht. 65 Strahlen sind durch die Pfeile 40 und 41 in Fig. 3 angedeutet.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des ersten Anspruchs angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Wei- Der in Fig. 4 gezeigte Reflektorausschnitt ist so ausgelegt, terbildungen der Erfindung sind in den weitern Ansprüchen dass zwei gesammelte Strahlen für jede Längsrichtung der erwähnt. Strasse erzeugt werden, nämlich einen Hauptstrahl mit stei-

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lem Einfallswinkel und einen Sekundärstrahl mit niederem Einfallswinkel. Der mittlere Abschnitt 35 ist domförmig ausgebildet, um für jede Längsrichtung eine modifizierte Parabel 42a bzw. 44a zu erzeugen. Jede modifizierte Parabel bewirkt einen unter flachem Winkel reflektierten gesammelten Strahl (Sekundärstrahlen A bzw. C). Die modifizierten Parabeln 42b und 44b erzeugen gesammelte Strahlen mit hohem Einfallswinkel für die entsprechenden Richtungen (Hauptstrahlen B bzw. D). Die modifizierte Parabel 42a besitzt ein regelmässiges Muster von flachen Stufen 45 mit Absätzen 47, wie dies aus Fig. 5 ersichtlich ist.

Der Reflektor 30 erzeugt also im gesamten mindestens sechs Strahlen, nämlich je zwei für jede Längsrichtung der Strasse und je einen Strahl für die beiden Querrichtungen der Strasse.

Aus Fig. 5a kann die im gesamten rechteckige Konfiguration des Reflektors 30 ersehen werden. In einer Wand des Reflektors ist auf der Strassenseite ein gebogener Ausschnitt 51 zur Aufnahme der Lampe 24 vorhanden, wobei die Lampe von einem Sockel 53 (Fig. 3) aufgenommen wird, der am Deckelteil 14 befestigt ist. In Fig. 5a sind der parabolische Mittelteil 45 und die Stufen 36 und die Absätze 38 in gewölbten Teil sichtbar, wobei diese Stufen die modifizierte Parabel komprimieren, um den Hauptstrahl der Leuchte zu erzeugen.

Weiter sind seitliche Stufen 57 und Absätze 58 zusammen mit dem kreisbogenförmigen Teil 55 sichtbar, welche als modifizierte Parabel wirken zur Bildung des Sekundärstrahles. Die Stufen 57 und die Absätze 58 sind ausserhalb des zentralen Bogens 55 angeordnet, um den Sekundärstrahl zusammenzudrücken. Die Stufen sind aus Kreisbogen mit zunehmend grösseren Radien als der zentrale Kreisbogen ausgebildet. Das Zentrum aller Bogen, wie die Bogen 55 und 57, kann gemeinsam sein. Eine ähnliche Anordnung mit einem zentralen Bogen und äussern Stufen und Absätzen ist auf der Hausseite des Reflektors vorgesehen, um einen Strahl für die Strassenseite der Leuchte zu erzeugen. Die Strassenseite ist ähnlich ausgelegt, kann aber mit lichtabsorbierender Oberfläche ausgebildet sein, um die zur Hausseite der Leuchte reflektierte Lichtmenge zu reduzieren.

Der Reflektor 20 ist pyramidenstumpfförmig ausgebildet mit einer Basis 48 und nach aussen geneigten Wänden 49. Der Refraktor wird vorteilhafterweise aus einem geeigneten, durchscheinenden Kunststoff hergestellt.

Beim Refraktor 20 (Fig. 6-8) sind die beiden Längsseiten 59 und 52 im wesentlichen identisch. Beide Seiten weisen sanft gebogene, kissenförmige Prismen 54 auf der Innenseite des Refraktors auf, um die entsprechenden Hauptstrahlen vertikal von ungefähr 72,5° auf eine maximale Intensität bei 75,5° und seitlich um 10° auf jede Seite der Mittellinie der Leuchte aufzuweiten. Auf der Aussenseite jeder Längsseitenwand sind dreieckige Prismen 56 angeordnet, welche einen konstanten Querschnitt haben, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist. Diese dreieckigen Prismen 56 dienen dazu, die Strahlen gegen die Strasse abzulenken. Die Prismenseite mit grösserer Seitenlänge 60 (Fig. 9) ist gegen die Strassenseite der Leuchte gerichtet und beugt die Strahlen gegen die Mitte der Strasse. Die mehr aufrecht stehenden Prismenseiten 632 sind Absätze, welche wenig für die direkte Lichtsteuerung beitragen, aber jedoch intern reflektierte Streustrahlen in die Prismenseite 60 reflektieren, um die Strahlen wieder zur Mitte der Strasse abzulenken.

Die Basis 66 des Refraktors besitzt auf der Innenseite gekurvte oder dreieckige Prismen 68. Diese Prismen wiederholen sich symmetrisch und haben je eine durchlaufende Rippe 70, welche sich von der Hausseite zur Strassenseite erstreckt (4 Fig. 6). Diese Prismen heben den Strahl mit niederem Winkel von 0° auf eine maximale Intensität bei ungefähr 72,5° vertikal und ergänzen so die oben beschriebenen Hauptstrahlen.

Auf der Aussenseite der Wand 66 an der Basis 48 ist eine Anordnung von sich wiederholenden dreckigen Prismen 72 vorhanden. Jedes dieser Prismen hat eine durchlaufende Rippe 74, welche sich längs zu den Wänden der Prismen er-5 streckt, welche Licht gegen die Strassenseite werfen und das Licht auf der Hausseite begrenzen.

Auf der Aussenseite weist die Refraktor-Seitenwand 80 vertikal verlaufende kontinuierliche, symmetrische 90°-Pris-men 82 (Fig. 7a) auf, um die Lichtstrahlen gegen die Strassen-io seite zurückzuwerfen. Das Innere der Hausseite des Refraktors ist praktisch eben oder flach ohne Prismen.

Auf der Strassenseite des Refraktors 20 ist die Innenseite der Refraktorwand 85 (Fig. 7b) mit einer Anzahl von vertikalen Prismen versehen, um den Strahl auf die Bordsteinkante 15 aufzuweiten. Auf der Aussenseite besitzt die Wand 85 horizontal verlaufende symmetrische Prismen 86, um das Licht auf die Strassenseite der Bordsteinkante abzulenken.

Der Refraktor kann durch irgendwelche geeignete Mittel am Gehäuse befestigt sein, z.B. mit Hilfe eines Randes 90 und 20 Halteklammern 92.

In Fig. 10 ist die Anordnung von zwei benachbarten Leuchten A und B in Bezug auf eine Strasse und in Bezug aufeinander gezeigt. Die Horizontalachse von Fig. 10 ist ein Vielfaches der Lichtpunkthöhe oder Montagehöhe (MH) der 25 Leuchten. Wie ersichtlich ist, weisen die Leuchten einen Abstand von 7 MH auf. Soweit es den Abstand über die Strasse betrifft, ist jede Leuchte ungefähr 0,6 MH von der Innenkante des näheren Gehweges und ungefähr 2,0 MH von der fernen Bordsteinkante entfernt. Bei einer Musterinstallation für eine 30 Strasse mit einer ungefähren Breite von 18 Metern zwischen den Grenzlinien (den hausseitigen Kanten der Gehwege) war die Lichtpunkthöhe 9 Meter, der Abstand zwischen zwei Leuchten 64 Meter.

Fig. 10 zeigt für eine 150 W-Hochdruck-Natriumdampf-35 lampe Kurven gleicher Helligkeit, wobei die Beleuchtung an den Bordsteinkanten ungefähr 2,4 Lux ist. Die mittlere Beleuchtungsstärke auf der Strasse ist 7,1 Lux.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die gezeigte Konstruktion geeignet ist für Entladungsleuchten hoher In-40 tensität und auf der Verwendung von Parabelabschnitten basiert, welche nebeneinander angeordnet und durch Absätze miteinander verbunden ist. Der in der Mitte verwendete Parabelabschnitt ist relativ breit und war ursprünglich als 2-ach-sige Parabel konstruiert. Da diese direkt gegenüber der 45 Lampe liegt, ergäbe sich bei einer idealen Auslegung, dass Strahlen von der Vorderseite der Lampe durch den Vorderteil dieses Reflektors in einer Richtung parallel zur Achse zur Strasse reflektiert würden, während die Strahlen von der Rückseite der Lichtquelle, welche vom gleichen Reflektorteil 50 reflektiert werden, an dessen äusserster Vorderseite reflektiert würden.

Bei der Auslegung der doppelachsigen Parabel wurde gefunden, dass ein Kreisbogen die kompliziertere Konstruktion einer doppelachsigen Parabel gut annähert. Ein Kreisbogen 5S ist wesentlich leichter zu erzeugen, insbesondere weil vertikal ein anderer Radius verwendet werden muss, um eine ähnliche Lichtsteuerung in vertikaler Richtung zu erhalten, wie dies aus den Lichtstrahlen von Fig. 3 hervorgeht. Eine Parabel wäre zwar zu bevorzugen, da aber nur ein sehr schmaler Teil 60 des Parabelabschnittes verwendet würde, nähert ein schmales Kreissegment diese Kontur recht gut an. In der Vertikalebene ist die Lichtquelle im wesentlichen ein Punkt und der Radius kann so gewählt werden, dass entweder der Strahl leicht aufgeweitet oder leicht gebündelt wird, so dass wiederum alle auf den Refraktor einfallenden Strahlen innerhalb der Grenzen des Refraktorfeldes liegen.

Wenn man den mittleren Abschnitt der seitlichen Reflektorfelder verlässt und gegen das haus- oder strassenseite Ende

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der Reflektorfelder kommt, werden die Reflektorsegmente immer schmäler (Fig. 3). Die Verwendung dieser Radii gibt die parabolische Kontur hinreichend genau wieder, die für diese schmale Felder gebraucht würde. Die Absätze, welche diese reflektierenden Oberflächen verbinden, sind ebenfalls metallisiert und leicht geneigt gegen das fernere Ende der Lichtquelle. Dies vermeidet Lichtverluste und erlaubt eine korrigierende Reflexion vom nähern Ende der Lichtquelle auf die Fläche der Absätze, die das Licht auf die reflektierende Oberfläche zurückreflektieren und es virtuell parallel zum Strahlengang vom fernen Ende der Lichtquelle richten. Dieser gibt eine wesentlich bessere Bündelung des reflektierten Strahles als er erreicht würde mit Winkeln der Absätze, welche zum Zentrum oder nahen Ende der Lichtquelle zielten.

Bei einer andern Auslegung könnten weniger, dafür grössere Segmente oder mehr, dafür schmälere Segmente verwendet werden mit entsprechenden Änderungen der Dimensionierungen, aber innerhalb jeder gegebenen Zone vor und hin-5 ter der Mittellinie der Leuchte wäre der Radius des Bogens eines Kreises, welcher dieses Segment einer Parabel annähert, notwendigerweise der gleiche wie der gezeigte, ausser die reflektierende Oberfläche würde wesentlich näher an die Lichtquelle gebracht oder wesentlich von ihr entfernt. Wenn sie nä-io her bei der Lichtquelle wäre, wären Temperaturprobleme zu erwarten. Wenn sie weiter von der Lichtquelle entfernt wäre, würden sowohl der Reflektor wie auch der Refraktor wesentlich grösser werden, welche beide den Preis der Leuchte wesentlich beeinflussen.

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3 Blatt Zeichnungen