专利名称：天篷照明系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种天篷和墙壁照明系统，特别是汽油加油站和其他商业部门所用的这种照明系统。为了视程和审美目的，天篷横梁的横带有从背面进行照明的透光显示器。同样，背照明光盒安装在建筑物上。
现在有室外服务业务的企业，例如汽油加油站都采取措施改进设备及其周围环境。各公司要保持各自对顾客有业务吸引力的地区，保持与其它企业同样的特征，且也使设备有更好的照明和在无日光时更安全。
在现代各加油站通过增加照明和设置更美观更有效的装置来改进其建筑物和加油泵的环境。特别是在加油泵上方设立照明和美观的安全天篷。许多这种天篷都有信号牌，灯光或沿其横梁横带的发光面。而且在建筑物上或环绕各装置建立镶有信号牌的壁墙。许多这种信号牌也施以光照以更醒目。
要对天篷横梁带和带信号牌的墙壁进行照明，其困难之一是要在外部的(可见的)表面建立均匀的光分布。典型地是使用荧光灯管(用于内部)或点光源(用于外部)，这些类型的照明的光分布是不稳定或不均匀的。经常是长达6、8或10英尺的荧光灯，当烧坏时要更换是困难的。在常规照明天篷和梁带系统中，要更换烧坏的灯是一件费钱费时的任务，经常要用吊车或伸缩梯。为了更换这些灯。还往往要折除一部分天篷或梁饰装置。
公知的天篷梁带系统和壁装信号牌所造成的另一困难涉及到信号牌的质量和完整性。有时因气象条件和温度变化使信号牌产生摇晃和波动，降低了它们的有效性和吸引力。某些类型信号牌的寿命也短。
公知的有照明的天篷和梁带系统以及壁装信号牌所造成的其他问题涉及到相邻表面之间拐角的相交处。某些系统中这些拐角处难以建立均匀的光图象。对某些系统来说，在拐角处建立光滑的无皱折表面和清晰的界限也成为问题。
本发明的任务是提供一种照明的天篷和壁装系统，特别是对加油站已知系统的改进。本发明的另一个任务是提供一种在系统的整个显示表面上光分布均匀的照明天篷和壁装系统。
本发明的又一个任务是提供一种光源能容易地更换和维修的照明天篷和壁装系统。本发明的第四个任务是提供一种照明天篷和壁装系统，它们比现代公知的系统有更高的效率，有改进的照明而且能降低使用和维修和成本。本发明的第五个任务是提供一种在相邻信号牌拐角处已改进照明和美观的照明天篷和壁装系统。
本发明的这些和其他任务，特征和优点通过下面参照附图对本发明的说明及其所附权利要求，将变得更加明显。
本发明为企业部门，例如服务站提供一种改进的照明天篷和壁装系统。这种系统能在天篷上和/或建筑物的墙面上的整个现有横梁带上建立。安装的“光盒”具有连接到后板组件或墙面上的支承托架。被装饰的可弯曲的薄板部件拉紧地横跨过光盒的每一面，它通过拉伸此绷紧的薄板材料而固定在适当位置。在光盒中设置有多个灯(最好是金属卤化物灯)。在整个光源上敷有光散射膜，以使光均匀地分布在信号牌面上。在照明装置的顶部和底部上设置装饰罩以形成封闭结构，而且必须是能耐风雨的。
在每个相邻灯装置的底部设置有铰接的检修门或可移动板。这些检修部件允许既可用手工也可用常规工具来置换这些灯。为此目的，还可在光分散膜上设置孔或者可使该膜有部分可拆卸。
在光分散膜下设置用以支撑的弧形的透明的塑料部件。在支撑中也要留孔以便在必要时更换灯。使用自钻孔螺钉将各部分固定在一起，从而为安装提供了一种廉价而高效的方法。
也为光盒装置提供了一种改进的弯角组件。使用弹性的金属拉紧部件将此可弯曲的正面膜在张力状态下固定在适当位置，而且不阻塞到达拐角处的光。
图1示出加油站所用的本发明的照明天篷和梁带系统;
图2是当从图1箭头2-2方向看，如权利要求1所说的天篷和梁饰系统的截面图;
图3是展示本发明各种特征的，梁饰带光盒装置内部的透视图;
图4是展示本发明的有创造性的拐角组件的截面图;
图5是从图3的箭头5-5方向看去，表示光源检修门移去的截面图;
图6示出一个可更换的检修门的实施例;
图7是展示本发明的照明壁装系统的局部截面图;
图8是图7按箭头方向沿线8-8-看发明的截面图;
图9是图8中按箭头方向沿线9-9-看的发明的截面图，表示出相邻的灯/分散系统及其镇流器图1-5展示出本发明的照明天篷和横梁饰带系统的特征和优点。本发明特别适用于像图1中标号10所示的那种汽油服务站。如所示，服务站有一个或多个其上设置有若干加油泵14的停车台12，整个区域被天篷16所笼罩。服务设施或机构18也设置在天篷之下。天篷笼罩着车辆20停放加油的区域。天篷可避免顾客和车辆受气候因素的影响，并提供一安全的，在夜间使用也良好的照明的区域。
典型地是在天篷16的下面设置许多灯21，用以向下为顾客照明。这样做不仅能使顾客更好地使用服务站的设施，而且也照亮整个服务站和广场，在夜间也为驾车者建立一个舒适和安全的地方。这种照明也使服务站在相应远的距离就能被驾车者看见。
环绕天篷16有高约1-3英尺，宽约10-20英尺或更宽的梁饰带区。这些梁饰带区在图1中用标号22、24、26和28指出。典型的情况是仅驾车者容易通过和在一定距离能看见的横梁带区域被照明用灯装饰。这种灯饰将服务站的名字放在最显著的地方，也能提供某些参考服务项目和服务站的其他设施。典型地是天篷横梁带区至少二面，大多数情况下是三面用灯装饰(天篷的远离马路那边不用灯装饰)。
然而本发明不限于天篷和梁饰带系统。应理解到本发明也适用于安装在建筑物18的墙或表面23上后照明光盒结构190，而且像上述在天篷横梁带上那样有同样光照醒目的站名和所提供的信息。事实上，某些服务站在其入口上方建筑物表面上有一照明光盒结构，那是与加油泵上方天篷上的照明梁饰光盒系统有相同功能的系统。参考标号190示出本发明在墙壁或竖直表面上设计应用的一个实施例，将在下面参照图7-9进行讨论。
该有创造性的光盒装置的内部结构和外形示于图2-5中。本发明特别适用于现有的垂直或横梁带结构，例如图2所示的木质横梁板30，在光盒装置32中设置有用螺栓或其它方式固定到已有横梁带30上的多个支撑架或管34。此支撑架34可以是钢管，并能通过多个螺栓35或任何其他常规装置固定到横梁带系统上。
支撑架34弯曲成U形结构，并在其外侧两端38和40上支承细长的横梁带框架延伸件(fascia frame eatvusion)42。此框架延伸件(frame extxusion)42为照明横梁饰带装置提供上、下沿，并分别用参考标号44和46表示。框架延伸件42由冲压成图2、3和5中所示形状的铝材料制成并用一个或多个自钻孔螺钉48连接到支撑架34的两端38和40上。该自钻孔螺钉省去了在现场对框架延伸件支撑架的钻孔工序。框架延伸件42有槽或沟道50。支撑架的两端部38和40即置于其中。一旦框架延伸件设置在一对支撑架上方时，支撑架被放置在沟槽50中并用螺钉48固定在适当位置。支撑架34依次固定到横梁板30并在此横梁上形成牢固的整体固定结构。
用框架延伸件42固定在适当位置并延伸通过光盒装置32的前面是一透明的可弯曲的薄板52。此薄板22为图1中的天篷16的横梁带22、24等提供一灯饰面。此信号板52最好是由耐用的可弯曲的透明材料组成，例如3M公司生产的Pa-nafeex 940。此材料是在两层乙烯树脂之间夹进聚酯纤维织品构成。
名字和字母54(图1)最好加到信号板52上并包括一透明的压敏膜。其优选材料是3M公司生产的Scotchcae Series 3630。如果需要，也可在名字和字母54上设置其他的透明薄膜保护层以增加对图案的保护作用。由3M公司在苏格兰贸易的名义下提供的一种图案保护膜能被用于此目的。
此可弯曲的信号板52中框架延伸件42上方延伸并用张力角延伸件(tensioner angle extrusion)56如图2所示固定在适当位置。此延伸件(extrusion)56由冲压成形的铝材料制成，沿框架伸延件的长度延伸，并用多个自钻孔螺钉58固定在适当位置。如所示，此可弯曲膜52包绕着角延伸件(angle extrusion)56，因此，当螺钉58停在适当位置时，它在张力状态下被紧紧地固定在适当位置。
在灯盒的较短的末端，此可弯曲膜52也被在张力状态下紧紧地固定在适当位置。这些末端图在1中用参考标号60、62和64来代表，图4中详细示出末端62的结构。在这种情况下相邻灯盒装置32的所有末端都被绷紧并用同样方法固定在较短边的适当位置处。参照灯盒32，在天篷16的横梁带一边上的情况也同样适用于灯盒装置在天篷另一横梁带上的情况。
按照本发明，优选的拐角结构包括一弯曲的金属支承部件70。此支承部件的弯头72伸进并形成光盒装置的拐角62。支承部件70其一端74固定到框架延伸件42上的凸缘76上(见图2)。支承部件70的第二端78也固定到框架延伸件42的凸缘76上。支承部件70的角度，如下所述，使来自光源的光达到拐角62并对信号板52在拐角处的支撑很牢固。
托架80也固定到支承部件70的一端。托架80适于固定拉紧螺钉82和第二拉紧托架84。可弯曲的信号板52的末端86依次被缠绕细长部件88并用自钻孔螺钉90固定到托架84上。当薄膜52的末端86用这种方法通过托架80和84固定在适当位置时，则螺栓82能被拧紧并在拐角62处将薄膜52绷紧。
屏蔽板92固定到横梁带结构30上并以一个角度向外延伸。此屏蔽板设置在天篷上的相邻光盒之间，并且防止一个光盒的光进入相邻的光盒。屏蔽板92最好用反光的薄铝片材料制成，或者用反射材料涂复。
用于照明天篷和横梁饰带系统的光源示于图2和图3。沿横梁板30设置多个金属卤化物灯100。灯100旋进用托架104连接到横梁板30的常规灯座102中。
金属卤化物灯最好是高亮度放电(HID)灯。这些灯效率更高，每瓦能量比常规灯泡能提供更多的流明数。最好为照明天篷如梁饰带系统装上150-175瓦的金属卤化物灯。用这种亮度的灯，可沿横梁带长度每5-9英尺设置一个灯100，最好是每8英尺设置一个。灯的这种间距可有更好的能量耗散和光输出。用这种金属卤化物HID灯100不仅能为天篷和梁饰带系统提供更有效的光源，而且如下所述，各灯泡更容易维修和更换。
按照本发明使用除金属卤化物灯之外的光源来提供必须的照明也是可能的。这样的光源可以是常规的白炽灯。汞蒸汽灯、其他的HID灯等，不过必须是点光源。金属卤化物灯因其色温情况而被优先选用。
为了降低工作和更换的费用，光源的尺寸要维持尽可能地小。在这种情况下就需要在间距和光源尺寸之间进行平衡，所说的光源尺寸要能提供所要求的照明强度和分布并能使工作和更换的费用减至最小。
为金属卤化物灯设置一个或多个镇流器110。镇流器的尺寸和数量将取决于光源的尺寸和数量以及信号板52上所要求的照明强度。这种镇流器是常规的，无需在此解释和说明。如果有足够的空间，镇流器可设置在横梁板30的与灯100相反那边上(如图2所示)，或者沿光盒的内边设置在内部(如图2中虚线110′所示)。用常规导线111将灯连接到镇流器，镇流器依次连接到插头或电源(未示出)。
如果需要使荫影最小并在薄膜52的表面上有更好的光分布，灯100相对横梁30的角度和位置可以根据要求来改变或调整。例如，灯100可以相对横梁带调整水平或垂直角度以消除由支架、镇流器或其他内部结构所产生的荫影。
一对延长的铝装饰衬板包围着光盒装置内壁。这一对装饰衬板包括上板部件114和下板部件116。当需要时此衬板可固定到横梁板30的两端以及在横梁延伸件(fascia eatrusions)42上的凸缘118上。上下装饰衬板114和116与横梁板和框架延伸件42的连接可用常规方法，例如自钻孔螺钉120。
环绕每个金属卤化物光源100设置一散光板130。板130使在信号板52内表面上的光均匀分布。散光板130最好是由TIRSystems Lta.生产的Varilume型的薄膜产品。此Varilume薄膜产品，其膜表面上有许多孔，这些孔的尺寸和排列分布有预先设计的确定的图案，以使在膜的不同区域通过不同数量的光。
用以使光源漫射发光并使光在表面上均匀传播的其他方法已在美国专利4267489中披露。
散光板130围绕每个光源100形成弧形结构，并设置在光源和可弯曲的前板52之间。为保持薄板130的位置并防止其凹陷而改变光散布图形，设置了一个弧形支撑部件132。此支撑部件132能使用满足本发明的功能和目的的任何常规透明塑料材料制成，最好是厚约0.030英寸的透明的聚碳酸酯材料。
薄板130和支撑部件132两者都用伸长的刚性带部件133、134和136连接到横梁板30。薄板和支撑部件的延伸端被弯曲(例如使用一弯角器(anylebreak))以便在邻近带部件处提供一平坦部分。自钻孔螺钉120穿过薄板、支撑部件和带部件，用以将薄板和支撑部件固定到横梁带上。此带部件应有低的外形以消除能影响信号板上光分布的荫影和光阻塞。
为提高平滑度和在前板52上的光分布密度，在光源100后面的横梁带30上设置一镜状反射面31。此反射面31可涂复上高反射的颜料(例如白色)或者提供一镀膜型的镜状反射器(例如光亮的铝反射器膜)。为使灯座102引起的荫影缩至最小，横梁带的弯曲的半月部分33直接搁置在灯座后面，不被镜状反射面遮蔽。同样在反射面两端设置一弯曲面35，以便在前板上提供一更均匀的光散布图形。
本发明的特征之一是当灯100烧坏时能容易而迅速地更换，为此，在底116中设置铰接的检修门150，在散光板130中和在弧形衬板132中设置弧形开口或切口152。这些都示于图3-5中。
检修门150和开口152与每个金属卤化物灯100沿轴线对准设置(如图3所示)。检修门150用铰链154连接，因此它被打开到位置150′(见图5中的剖视部分)。可旋转地连接到检修门150上的铰链板158用波普空心铆钉160连接到装饰衬板部件116和检修门150。最好在铰链154中设置偏动弹簧156，从而使检修门150在更换灯泡后将自动回到闭合位置。在这种方法中可用一伸长的杆装置从地面更换灯泡，此伸长的杆装置能向上通过检修门150插入，在杆和灯泡移开后，检修门将自动回到闭合位置。
具有用以抓住灯泡使之能拧下和卸下的弹性偏动机械手的竿式灯泡更换装置通常是公知的和可能购得的。当然，其他型式的灯泡拆卸装置和贯通横梁结构通道开口也能应用而不超出本发明的范围。
套筒155设置在开口152中以便在不损害膜130和支撑部件132的情况下更换灯泡。此套筒155最好是用铝制成的U形部件并用螺钉或其他常规紧固件连接到横梁带30。套筒155也防止开口152的边在前板上形成荫影图形。
尽管为了拆卸和更换灯100，最好将切口152设置在板130和衬板部件132中，在可采用的方法中，板130和衬板部件132有底边也是可能的，所说的板130和衬板部件132可拆卸地固定在横梁30上。用这种方法，当灯100需要更换时，通过检修门150进入并使板130和衬板部件132从横梁上分离将是容易和方便的。
切开的开口157最好设置在位于光源上方的板130和衬板部件132中，用以控制或降低温度。此开口不是在所有情况下都是必须的，它取决于光源强度和所用的功率。
图6示出检修门250的另一实施例。在此实施例中，该门250绕枢轴或铰链154枢轴式转动并在与检修门150相反的方向敞开，如图5所示。检修门250最好借助弹簧256移动到其闭合位置。
本发明的壁装光盒190示于图1和图7-9中。这些结构包括本发明上述的许多基本概念和特征，但被改进用以安装在建筑物18的墙或其他表面上。光盒190外壳如光/分散膜系统194。典型的光/分散膜系统首先设置在建筑的适当位置上，然后外壳192被设置在适当位置，复盖并包围光/分散膜系统。
光/分散膜系统194包括一个或多个上述这种类型和特性的金属卤化物灯100，参看图1-5。灯100装在固定于建筑物表面23上的普通灯座102中并用普通镇流器113供电。此镇流器设置在两个相邻的光/分散系统之间并放在复盖部件115内(见图5和8)。
灯100设置在散光膜130和隐蔽的支撑部件132的后面。膜130和支撑部件132在他们的上端分别延伸的带部件133和134连接到建筑物面23上。为此目的，膜和支撑部件的边被弯成所示的构形。用紧固件，例如自钻孔螺钉120将带部件连接到建筑物表面上。
膜130和支撑部件132的低边连接到一起并用带部件136固定到建筑物上。另一方面，膜和支撑部件的低边可用适于安装在相应托架沟槽中的L形托架(未示出)连接在一起，所说的相应托架用许多同样方法固定在建筑物上，如弯有一定角度的托架230安装在托架234的沟槽188中，这在图8中示出，将在下面讨论。用这种方法，与需要更换灯100时，膜和支撑部件的低边被有选择地与建筑物分开。
膜130、支撑部件122和托架133、134、136最好长约5-6英尺并作为一组安装在建筑物或其他墙面上，如附图所示。为便于安装在建筑物的一定位置上，最好将膜130、支撑部件132、托架133、134、136和灯座102予先在工厂或厂外安装在单独的金属片材或板200上。然后将其上有这些部件的板200作为装有标准组件的单元或系统安装在建筑物的适当位置上。
镜状反射器部件212基于上述同样原因最好用同样方法设置在灯100后面的表面23或板200上。反射器部件最好是高反射的，至少要反射90%的光。部件212最好在灯的上面部分的后面有弯曲部分33(半月形)，在反射部件的每一端有弯曲部分35，为使光更好地分散，它们是不反射的。
为拆卸灯(如上述)切开的开口152最好设置在散光板130和支撑部件132的较低部分，而不设置选择性的可拆卸的托架部件。套筒部件155基于上述目的和原因也设置在切开的开口中。
壁装单元190的外壳最好是组合的或单独的装有标准件的单元并在将光/分散膜系统194固定到表面23之后，安装在表面23的适当位置上。
外壳192包括一对U形支撑托架34和一对安装在托架34两外侧端38和40上的延伸的框架延伸部件42。按照图1-5，像在上述的梁饰带光盒实施例中，框架延伸件42由冲压成所示构形的铝材制成，并提供光盒的上、下边。
透明的可弯曲的薄板52在框架延伸件42上方延展并用角延伸件(anyle extrusion)56和螺钉58固定在适当位置。此板52提供一用以登载商业部门所需要的广告或信息的表面。
支撑托架34、框架延伸件42、薄膜板52和板部件220、222最好组装在一起作为单独的装有标准件的单元(如果需要，它们能单独安装在建筑物表面23上)。为了将装有标准件的外壳192安装在建筑物或其他墙面上，为托架提供相应的位置。弯成一定角度的托架230和232安装在支撑托架34的上和下部分。夹紧托架234和支承托架236安装在墙壁或建筑物表面23上。在安装有标准件外壳192时，托架230套在夹紧托架234中的沟槽288内，然后将托架232放在支承托架236上。随后用紧固件，例如自钻孔螺钉240将托架232和236固定在一起。
为完成光盒190的外壳结构，延伸的板部件242固定到建筑物表面并与板部件220配合。由铝片材或类似材料构成的端衬板或板设置在光盒的两侧边上(未示出)。
在光盒190的下表面上设置有一个或多个延伸的透明玻璃或塑料板250。此板250用固定到建筑物上的板部件222和托架252支承并使灯100发射的光从位于建筑物上或墙面上的光盒19向下照射。
为更换灯100，板250可以容易地升起或拆下，从而使手或工具能够在托架252和板部件222之间向上伸展。
尽管在上文中参照附图详细讨论了本发明的具体的一些实施例，但应理解到本发明不仅限于所披露的实施例，还可以进行的大量的调整，改进和替换均不超出下述权利要求的范围。
权利要求
1.一种内部发光的信号牌，包括一个被上下伸长边界定的伸长的外壳，所说的外壳有一后板和一敞开的前面部分；一个伸长的复盖所说的敞开的前面部分的平面透明板；至少一个点光源设置在邻近所说的后板处并定位在所说的外壳中，基本上在所说的上下长边之间的中央处；和一个散光片材设置在所说的点光源和所说的透明板之间，用以使所说的点光源的光至少均匀地分布地所说的透明板的伸长的部分和所说的上下长边之间。
2.按照权利要求1所说的内部发光的信号牌，其特征在于所说的外壳还包括多个固定在所说的后板上的支撑托架、一对伸长的框架部件固定在所说的支撑部件上并在所说的长边上形成长的边沿，和安装在所说的框架部件上并在其间伸展的所说的透明板。
3.按照权利要求2所说的内部发光的信号牌，其特征在于还包括一对设置在所说的伸长外壳两端并固定在所说伸长框架部件的端部框架部件、有二个伸长边沿和二个端部边沿的所说的透明板、和安装和拉伸所说透明板的端部边沿的所说的端部框架部件。
4.按照权利要求1所说的内部发光的信号牌，其特征在于所说的散光片材有一弯曲的构形。
5.按照权利要求1所说的内部发光的信号牌，其特征在于所说的散光片材有许多孔，所说的许多孔其尺寸和分布按予定图案设置，以使点光源在不同区域通过不同的光量并实现所说的均匀地分布。
6.按照权利要求1所说的内部发光的信号牌，其特征在于至少设置二个点光源，所说的光源沿所说的后板被均匀地间隔开，每个所说的光源都有一散光片材设置在所说的光源和所说的透明板之间，来自至少所说的二个点光源的光均匀地分布在整个伸长的透明板上。
7.按照权利要求1所说的内部发光的信号牌，其特征在于还包括位于所说的外壳的所说的一个伸长边上的检修装置，用以更换每个所说的点光源。
8.按照权利要求7所说的内部发光的信号牌，其特征在于所说的检修装置设置在所说的下面的伸长边上以便为所说的点光源从地面提供检修。
9.按照权利要求8所说的内部发光的信号牌，其特征在于所说的检修装置包括一个门。
10.按照权利要求9所说的内部发光的信号牌，其特征在于所说的门在允许通向所说的光源的敞开位置和防止通向所说光源的闭合位置之间是可移动的，还包括一移动装置用以将所说的门移至其闭合位置。
11.按照权利要求8所说的内部发光的信号牌，其特征在于所说的检修装置包括一可移动的透明板部件。
12.按照权利要求1所说的内部发光的信号牌，其特征在于所说的散光片材在面对所说点光源的相对表面有一反射面。
13.一种内部发光的光盒包括一个伸长的外壳，所说的外壳有上伸长板部件，下伸长板部件、后板部件和一敞开的前面部分;一复盖所说的敞开的前面部分的伸长的平面透明片材部件，所说的透明片材部件在其伸长方向有一长度，对所说的伸长的方向有一横向宽度;在所说的外壳中有多个点光源，所说的光源相互以均匀的间距间隔设置在所说的后板部件上，基本上在所说的上伸长板部件和所说的下伸长板部件之间的中央处;和设置在每个所说的点光源和所说的透明片材部件之间的散光片材装置，来自所说点光源的光均匀地分布在所说的伸长的透明片材部件的整个宽度和长度上。
全文摘要
披露一种安装在表面上的后面发光的梁饰带装置。此装置有一包括支撑托架、上下边沿框架部件和拐角部件的支承结构，所说的拐角部件将一可弯曲的透明片材拉紧和固定在适当位置。用金属卤化物灯照明该片材。一散光部件设置在灯和片材之间，以均匀地分布和分散通过此片材的光。装置中的检修装置和散光部件中的检修开口可以方便地更换灯。
文档编号G09F13/04GK1105433SQ9312172
公开日1995年7月19日 申请日期1993年12月27日 优先权日1993年12月27日
发明者D·U·希尔斯特龙, B·J·希尔斯特龙 申请人:推销展示有限公司