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Rinnenförmiger Spiegelreflektor Die Erfindung bezieht sich auf einen
Beleuchtungskörper zur indirekten Ausleuchtung von Räumen aus Vertiefungen, zur
Anstrahlung von Reklameflächen, Schildern u. dgl., wobei die zu beleuchtende Fläche
aus einem Abstand beleuchtet werden soll, der gering ist im Verhältnis zur Längs-
und Breitenausdehnung der zu beleuchtenden Fläche. In solchen Fällen befindet sich
der Reflektor gewöhnlich dicht unter der Mitte einer Seite der Fläche.
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Die bisher für diese Zwecke verwendeten Beleuchtungseinrichtungen
besaßen zahlreiche Nachteile. So ist es z. B. schwierig, mit runden oder länglichen
Emaillereflektoren die erforderliche gleichmäßige Ausleuchtung zu erhalten, da infolge
der diffusen Rückstrahlung erst in weitem Abstand von einem solchen Reflektor die
Lichtverteilung gleichmäßiger wird. Die hierfür erforderlichen Entfernungen sind
in den praktischen Fällen meist nicht erreichbar, so daß man gezwungen ist, eine
große Zahl von solchen Reflektoren zu verwenden, was wiederum unwirtschaftlich ist.
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Eine ähnliche ungünstige Lichtverteilung besitzen axialsymmetrische
Hohlspiegel, die zwar eine gleichmäßige Beleuchtung in Richtung der Reflektorachse
ergeben, aber keine Breitstrahlung besitzen. Auch hierbei ist- es daher erforderlich,
die Zahl der Reflektoren zu vervielfachen. Derselbe Nachteil tritt auch-bei den
an sich bekannten Reflektoren ein, die aus zwei mit ihren Achsen sich kreuzenden
und durch einen parabolischen Zylinder verbundenen Hohlspiegel bestehen. Im übrigen
benötigen diese Hohlspiegelreflektoren einen ziemlichen Platz, so daß eine Unterbringung
derselben in den schmalen Gesimsen unterhalb einer Decke oder eine unauffällige
Montage längs einer Seite eurer Reklamefläche nicht möglich ist. Es ist auch bereits
bekannt, rinnenförmige Spiegelreflektoren zu verwenden, deren Querschnitt einen
Kreisbogen oder eine ähnlich gestaltete Kurve darstellt. Mit diesen Reflektoren
erzielt man zwar eine Verbreiterung des beleuchteten Feldes, nicht aber eine Verstärkung
in Achsrichtung. Auch diese Reflektorformen eignen sich daher nicht zur Ausleuchtung
eines in Länge und Breite ausgedehnten Feldes. Das gleiche gilt von an sichbekannten
Konstruktionen, bei denen der Spiegel aus in bestimmter Weise angeordneten Ausschnitten
von Umdrehungskörpern besteht, mit denen man nur ein langgestrecktes, nahezu rechteckiges
Feld von einer Ecke dieses Rechteckes aus gleichmäßig beleuchten kann. Bei dem erfindungsgemäßen
Reflektor werden die raumsparenden Vorteile einer langgestreckten spiegelnden Rinne
beibehalten und durch geeignete Ausgestaltung der reflektierenden Fläche eine sowohl
in Längs- wie
in Querrichtung günstige Lichtverteilung erzielt.
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Gegenstand der Erfindung ist ein rinnenförmiger Spiegelreflektor für
eine punktförmige, insbesondere elektrische Lichtquelle mit stufenförmig aneinanderliegenden
konfokalen Reflektorteilen zum gleichmäßigen Ausleuchten einer in geringem Abstand
von ihnen liegenden Fläche, dessen kennzeichnendes Merkmal darin besteht, daß er
zusammengesetzt ist aus zwei ihre Lichtstrahlen in sich nicht kreuzenden Richtungen,
beiderseits der Lichtquelle symmetrisch angeordneten, aus Phraboloiden bestehenden
und zur Beleuchtung der von der Lichtquelle am weitesten entfernt gelegenen Flächenteile
dienenden Stufenreflektoren und aus einem gegenüber den Stufenreflektoren angeordneten
Konvexspiegel, dessen Längsachse quer zu den Ausstrahlungsrichtungen der Stufenreflektoren
verläuft, und der zur Beleuchtung der der Lichtquelle näher gelegenen Flächenteile
dient.
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An Hand der Abb. i bis q. soll die Konstruktion des Reflektors näher
erläutert werden. Abb. i stellt eine Ansicht des Reflektors in der Längsrichtung
gesehen, Abb. 2 eine Aufsicht, gesehen in Richtung senkrecht zur Öffnungsebene,
dar.
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Abb.3 ist ein Strahlenschema für den Querschnitt, Abb. d. ein Strahlenschema
für den Längsschnitt durch den Reflektor.
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In Abb, i ist schematisch die Anordnung des Reflektors in einer Vertiefung
zur Anstrahlung der Decke dargestellt. Um die entfernteren, flach bestrahlten Teile
der Deckenfläche genügend stark zu beleuchten, besteht der dorthin strahlende Hauptteil
i (Abb. i und 2) des Reflektors aus Ausschnitten aus konfokalen Paraboloiden, z.
B. aus den Paraboloiden 2 und 3 (Abb. 3), deren Achsen q. und 5 mit kleinen Winkelunterschieden
auf die entfernten Teile der Decke gerichtet sind. In ihrem gemeinsamen Brennpunkt
6 ist der -Leuchtfaden der Glühlampe 7 (Abb. i und 2) angeordnet. Um eine genügende
Breitenstreuung des Lichtes zu - erzielen, sind erfindungsgemäß zwei Gruppen von
solchen Paraboloidausschnitten benutzt, wie aus dem Längsschnitt (Abb. q.) ersichtlich
ist. Diese Abbildung stellt einen Längsschnitt durch den Hauptteil des Reflektors
entlang i9-2o parallel zur Achse ¢ (Abb. 3) des Paraboloids 2 dar. Die Parabel 8
(Abb. ¢) mit der Achse 9 und dem Brennpunkt 6 gehört der einen Gruppe, die Parabel
i i mit der Achse 1:2 und dem gleichen Brennpunkt 6 der zweiten Gruppe von Paraboloidausschnitten
an. Die beiden Achsen 9 und 12 bilden dabei die Winkel 2 und ß gegen die Symmetrieachse
13 des Reflektors. Sie sind in diesem Ausführungsbeispiel als gleich groß angenommen
worden. Von jeder der beiden Schnittparabeln 8 und ii der den Hauptteil des Reflektors
bildenden Paraboloidgruppen wird nun ein bis zur Symmetrieachse 13 des Reflektors
reichender Abschnitt verwendet. Da beide Paraboloide den gemeinsamen Brennpunkt
6 haben, in dem sich die Lichtquelle berindet, ihre Achsen jedoch um die Winkel
a und ß gegen die Symmetrieachse des Reflektors verdreht sind, so entstehen-theoretisch
in dieser Schnittebene zwei parallele Lichtbündel, und zwar in den Richtungen der
beiden Achsen 9 und 12. Bei den praktisch zur Verwendung kommenden Lichtquellen,
z. B. Glühlampen, erhält infolge der Ausdehnung des Glühfadens die Strahlung jedes
Paraboloidabschnittes eine von den Abmessungen des Glühfadens und seiner Brennweite
abhängige Streuung, so daß der bei der theoretischen Parallelstrahlung jedes der
beiden Lichtbündel auftretende Dunkelraum zwischen den Achsen 9 und 12 (Abb. q.)
praktisch ebenfalls ausgeleuchtet ist.
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Die Abb. q. stellt, wie schon erwähnt, einen Längsschnitt durch den
Hauptteil des Reflektors entlang i9-2o parallel zur Achse (Abb. 3) dar. Schneidet
man nun den Hauptteil des Reflektors durch eine entsprechende Ebene parallel zur
Achse 5 (Abb. 3) des folgenden Paraboloidausschnittes (aus dem Paraboloid 3), der
einen näher liegenden Teil der Deckenfläche bestrahlt, so ergibt sich das gleiche
Längsschnittbild, wie es in Abb. d. dargestellt ist. Es ändern sich lediglich die
Parameter der Paraboloide je nach der Kurvenform, die man dem Hauptteil des Reflektors
im Querschnitt (Abb. 3) gibt und die sich nach den Lichtmengen richtet, die man
den einzelnen von den Paraboloidausschnitten bestrahlten Deckenteilen zuordnet.
Um die näher liegenden Deckenteile in der gleichen Breite auszuleuchten wie die
entfernteren Teile, kann man in Schnitten parallel den dorthin gerichteten Achsen,
z. B. parallel der Achse 1q. (Abb. 3), zunehmend größere Winkel a und ß (Abb. q.)
der Achsen der beiden Paraboloidgruppen gegen die Symmetrieachse des Reflektors
wählen oder auch an Stelle von Ausschnitten aus Paraboloiden solche aus Hyperboloiden
oder anderen Umdrehungskörpern zweiten Grades, die eine größere Streuung haben,
verwenden.
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An den Hauptteil des Reflektors schließt sich ein zylindrisch ausgebildeter
Reflektorteil 17 . (Abb. i bis 3) an, der mit seiner konvexen Seite der Lichtquelle
zugekehrt ist. Er dient dazu, einen Teil des Lichtes der Glühlampe entgegen der
Hauptausstrahlungsrichtung auf die Teile der Decke zu strahlen,
die
direkt über und hinter dem Reflektor liegen, also die Teile der Decke beleuchtet,
die von dem Hauptteil des Reflektors nicht oder nur ungenügend erf.aßt werden. In
den mittleren Teil dieses zylindrischen Spiegels gegenüber der Stelle, an der die
Glühlampe sitzt, ist erfindungsgemäß eine Kugelkalotte 1ä (Abb. i bis 3) eingelassen,
deren.Mittelpunkt mit dem Brennpunkt des Hauptteiles des Reflektors, in dem sich
der Leuchtdraht der Glühlampe befindet, zusammenfällt. Diese Kalotte erfaßt einen
Teil des Lichtstromes der Glühlampe und strahlt ihn auf den Hauptteil des Reflektors
zurück, so daß er auf dem Umweg über diesen Teil die Beleuchtung der entfernten
Abschnitte der Decke verstärkt.
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Um eine langgestreckte rinnenförmige Gestalt des Reflektors zu erzielen
und um das vom Hauptteil flach auf die entfernten Teile der Decke gestrahlte Licht
nicht durch die obere Kante des gegenüberliegenden zylindrischen Teiles am Austritt
aus der Reflektoröffnung zu hindern, werden erfindungsgemäß die äußeren Teile der
Paraboloidausschnitte jeder der beiden Gruppen in Stufen 15 und 16 (Abb. 4) nach
außen versetzt bis zu einer Tangentialebene 21, die den Hauptteil des Reflektors
in der Mitte berührt. Die Stufen werden so konstruiert, daß lediglich die Parameter
der stufenweise zurückgesetzten Paraboloidteile vergrößert werden, während ihre
Achsrichtungen und der gemeinsame Brennpunkt erhalten bleiben. Die Verbindungsflächen
22 und 23 zwischen den einzelnen zurückgesetzten Paraboloidteilen werden durch Flächen
gebildet, die in Richtung der von der Lichtquelle kommenden Strahlen liegen (Abb.
2), also keine Lichtverluste hervorrufen können.
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Ein so ausgebildeter Reflektor würde als obere Lichtaustrittsöffriung
auf der Seite des Hauptteiles eine abgestufte Begrenzungskante, wie sie in Abb.4
dargestellt ist, ergeben, was sowohl für die Halterung als auch für eine Umkleidung
des Reflektors Schwierigkeiten bereiten würde. Um eine einfache Halterung zu bekommen,
ist daher der Reflektor erfindungsgemäß an der oberen Kante des Hauptteiles mit
einem Rand 24 (.,1bb. i und 2) versehen, dessen Breite so gewählt ist, daß eine
geradlinige Begrenzung der öffnungsebene entsteht. Da auch der gegenüberliegende
Rand des zylinderförmigen Teiles geradlinig begrenzt ist, so erhält der Reflektor
eine rechteckige Öffnungsebene, die für den Einbau in ein Gehäuse, für die Anbring_
ung von Abschlußgläsern o. dgl. besonders- ist. Der so ausgebildete Reflektorglaskörper
kann aus Stabilitätsgründen an den beiden Enden mit Querwänden aus einem Stück hergestellt
werden, die unverspiegelt bleiben, um Lichtverluste bei der seitlichen Strahlung
zu vermeiden. Durch Aneinandersetzen von Reflektoren können Lichtbänder oder Lichtfiguren
zu architektonischen Zwecken gebildet werden.