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Scheinwerfer.
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Diese Anordnung erzeugt ein im Querschnitt mehr oder weniger mondsicle'SSrmiges Strahlenbüschel, das in der oberen mittleren Zone die stärkste Intensität hat. Das direkt von der Lampe durch die Linse ohne Mitwirkung des Reflektors dringende Licht beleuchtet nebst einem Teil des reflektierten Lichtes angemessen die Fahrbahn dicht vor dem Fahrzeuge.
Um den Strassenteil zwischen dem unmittelbaren Vordergrunde und dem vom oberen Teil des Lichtbüschels erreichten Strassenteil angemessen zu beleuchten, ist eine Linse mit Einrichtungen vorgesehen, um Licht von den Endzonen des sichelförmigen Büschels nach der Mitte der Strasse hin zu diffundieren, und ebenso Mittel, um etwas von dem Licht aus diesen Zonen des Büschels nach den Seiten der Strasse zu diffundieren, d. h. nach den Gehölzen.
Gräben, Zäunen usw. an den Seiten der Strasse. Das Endergebnis ist. dass die Strasse und die benachbarte Gegend so beleuchtet werden, dass scharfe Kontraste in der Beleuchtung vollständig vermieden werden.
Dabei ist der neue Scheinwerfer einfach und billig.
Auch hat sich gezeizt, dass der neue Scheinwerfer eine weiter ausgedehnte Brennpunktzone hat, so dass die Form und Lage der Lichtquelle ohne Änderung oder doch ohne schädliche Änderung der Beleuchtung beträchtlich verändert werden kann. Dies ist praktisch sehr wichtig, weil es erstens dabei nicht nötig ist, so sorgfältig bei der Einstellung der elektrischen Glühfäden oder dergleichen Lichtquellen vorzugehen, und weil man zweitens keine Vorrichtung zum Einstellen der Lichtquelle relativ zum Reflektor braucht, wie bei den bisherigen Schein-
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Wirkungen entfalten.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt.
Fig. 1 ist ein Schaubild des Vorderendes eines Kraftwagens, Fig. 2 ein senkrechter Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 3 durch einen Scheinwerfer, Fig. 3 ein Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 eine Vorderansicht der vorzugsweise verwendeten Linse, um 900 gegen die Gebrauchslage gedreht, Fig. 5 ein Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 4, Fig. 6 ein Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 4, Fig. 7 ein vergrösserter Schnitt nach Linie 7--7 der Fig. 4, Fig. 8 ein vergrösserter Schnitt nach Linie 8-8 der Fig. 4, Fig. 9,10, 11,12, 13, 14,15, 16,17, 18 zeigen Lehren für die Herstellung des Gesenkkopfes nach Fig. 19.
Fig. 19 ist ein Aufriss des Gesenkkopfes und zeigt ausserdem ausgezogene Umrisslinien und punktierte Kreise, welche jede der Umrisslinien schneiden, zwecks Darstellung der Abweichungen, die Schnitte nach den verschiedenen Umrisslinien von genauen Kreisen zeigen. Fig. 20 zeigt den Umriss eines Querschnittes eines Strahlenbüschels, das von der oberen Hälfte des Reflektors erzeugt wird, wenn die Lampe in der Achse steht und just ausserhalb der Kantenebene des Reflektors. Fig. 21 zeigt bei gleicher Lage der Lampe einen Querschnitt des von der Unterhälfte des Reflektors erzeugten Büschels.
Fig. 22 zeigt einen Querschnitt des vom ganzen Reflektor bei der Lage der Lampe gemäss Fig. 20 erzeugten Büschels. Fig. 23 zeigt das von der oberen Hälfte des Reflektors erzeugte Büschel, wenn die Lampe etwa 10 MM unter der Achse des Reflektors und just ausserhalb der Kantenebene des Reflektors liegt. Fig. 24 zeigt bei den Bedingungen der Fig : 23 den Querschnitt des Büschels von der unteren Reflektorhälfte. Fig. 25 zeigt entsprechend den Querschnitt des Büschels vom ganzen Reflektor.
Fig. 26 zeigt den Querschnitt des Büschels vom ganzen Reflektor, wenn die Lampe in der Achse des
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wenn die Lampe in der Reflektorachse und etwa 10 mrn vor der Kantenebene des Reflektors steht, Fig. 28 den Querschnitt des Büschels vom ganzen Reflektor, wenn die Lampe etwa
10 mm unter der Achse und ebensoviel hinter der Kantenebene steht, Fig. 29 den Querschnitt des Büschels vom ganzen Reflektor, wenn die Lampe etwa 10 unter der Achse des Re- flektors und ebensoviel vor der Kantenebene steht.
Bei Fig. 20 bis 29 hatte der das Licht abfangende Schirm etwa 3 m Abstand vom Reflektor, Fig, 30 zeigt den Querschnitt des
Büschels von der oberen Hälfte einer anderen Form des Reflektors, Fig. 31 den Querschnitt des Büschels von der unteren Hälfte, Fig. 32 den Querschnitt des Büschels von diesem ganzen
Reflektor. Nach Fig. 30,31, 32 hat der Auffangschirm etwa 9'ion Abstand vom Reflektor.
Fig. 33 ist ein Aufriss eines Klemmringes, der zweckmässig ist, um den Umriss von ähnlichen
Reflektoren zu bestimmen, Fig. 34 ein senkrechter Mittelschnitt durch Fig. 33.
Das Gehäuse hat einen hinteren Teil 50 und eine zylindrische Seitenwand M, die ein
Stück bilden können. Ein mehr oder weniger hohler zylindrischer Schaft 52 ist an der Rück- wand befestigt und ragt abwärts zur Verbindung mit den Passstücken 53 (Fig. 1) der Trag- stange 54, deren Enden vorzugsweise an den Kotblechen befestigt sind. (Fig. 1). Die An- bringung am Fahrzeug ist übrigens beliebig. Ein Türring oder Falz 55 ist an der Seitenwand
51 durch Gelenk 56 gelagert und wird durch eine Verriegelung 57 in Stellung gehalten. Die gewölbte Linse 58 sitzt in diesem Ring mittels des Ringes 59, dessen Flansch 60 federnd den Flansch 58 der Linse erfasst. Die Ringe 55 und 59 sind z. B. durch Vernietung am
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Schutz gegen Staub, Feuchtigkeit usw. zwischengelegt.
Der Reflektor 63 hat einen nach hinten gewendeten Versteifungsring 64 und wird durch Stützen 65 getragen, wobei er um eine horizontale Achse schwenkbar ist. Die Verbindung zwischen der Stütze und dem Reflektor geschieht durch Schrauben oder Zapfen 66, die durch den Ring 64 und die Stützen 65 ragen. Eine Fassung 67 im Reflektor nimmt die elekrische Lampe auf und ist, wie üblich, mit einem Pol des Leuchtfadens verbunden und durch die Metallteile der Lampe am Fahrzeugrahmea an Masse gelegt''. Die Lampe 68 hat z. B. den üblichen V-förmigen Faden 69, der just ansserhalb der Kantenebene des Reflektors liegt (Fig. 1).
Ein Kabel 70 od. dgl. speist die Lampe.
Aus noch zu erläuternden Gründen ist die Achse des Reflektors vorzugsweise geneigt, so dass sie die Fahrbahn vor dem Fahrzeuge schneidet. Zum Festhalten des um eine horizontale Achse schwenkbaren Reflektors in geneigter Lage dient z. B. eine Stellschraube'11, die in der Rückwand des Gehäuses drehbar ist und durch eine Mutter 72 ragt. Diese erfasst den abwärts gewendeten Teil 7'3 einer Stütze 74, die am Reflektorflansch befestigt ist, und eine zwischen die Gehäuserückwand und den Stützenteil 73 eingeschaltete Feder 75 sucht die Stütze in Berührung mit der Mutter zu halten.
Durch Drehung der Schraube 71 kann die Mutter 72 weit verstellt werden. und die Neigung des Reflektors wird durch die Lage der Mutter bestimmt.
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Sie hat einen flachen konischen Vorderteil 76 und einen Flansch 77, der etwas zur Achse x-x der Linse geneigt ist. Die Linse hat überall wesentlich gleiche Dicke und hat keine besonderen Einrichtungen zum Zerstreuen oder Brechen des Lichtes : doch könnte ihr Mittelteil unmittelbar vor dem Glühfaden etwas mattiert sein.
Bei der bevorzugten Ausführung der Linse 78 nach Fig. 4. bis 8 hat sie einen Vorderteil 79, der mehr oder weniger die Form eines abgeflachten Kegels hat, dessen Rundspitze 80 aber etwas unterhalb der Linsenachse sitzt, so dass diese Spitze ziemlich genau vor dem Glihfaden bei Neigung des Reflektors nach Fig. 1 liegt.
Eine Reihe von Brechungsprismen verläuft waagrecht über die Wölbung. während die Prismen selbst senkrecht gerichtet sind. Wie Fig. 4 zeigt, erstreckt sich die Prismenreihe an den Seiten wesentlich in gleicher Art oberhalb und unterhalb der Mittellinie der Linse, und die oberen Enden der Zwischenprismen enden etwas unter dieser Linie. Ein beträchtlicher Teil der Linse hat also keine besonderen Einrichtungen, um die Strahlen vom Reflektor erheblich zu beeinflussen.
Fig. 6 und 7 zeigen, dass die Prismen 81 an den Seiten der Linse innerhalb : der Klammern 82 so beschaffen sind, dass sie das auftreffende Licht stark nach der Mitte des Büschels ablenken. Die Abflachungen 83 dieser Prismen bewirken aber die Ablenkung eines Teils des Lichtes von der Mitte des Büschels hinweg. Die in der Klammer'* 84 liegenden und in Fig. 8 in grösserem Massstabe gezeigten Prismen sind symmetrisch zu senkrechten Achsen und suchen das Licht waagrecht in beiden Richtungen zu verteilen. Das Zusammenwirken von Linse und Reflektor wird weiter unten beschrieben.
Die Gestalt oder der Umriss des Reflektors wird durch die Schablonen nach Fig. 9-18 und die Endansicht nach Fig. 19 des zur herstellung einer Ausführungsform des Reflektors benutzten Gesenkes oder Ziebstempels erläutert, der vorzugsweise aus Gusseisen besteht. Die Kurve 85 der Schablone nach Fig. 9 zeigt die Krümmung der Linie, die durch den Schnitt einer Ebene gebildet wird. die durch die Linie 0-18 in Fig. 19 parallel zur Achse des Reflektors geht, also senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 19 steht. Entsprechend zeigen die Kurven 86-94 der Fig. 10-18 die Krümmungen des Gesenkes nach den Linien 1-17.
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Die Fig. 9-19 sind wesentlich im Massstab 1 : 3 und sind so genau wie möglich gehalten. Zu leichterer Kontrolle sind aber noch Abmessungen eingeschrieben. Es sei allenfalls noch erwähnt, dass die waagrecht über die Schablonen laufenden Linien ausser den äusseren beiden den Schnitt einer durch den Ziehkopf rechtwinklig zu seiner Achse gelegten Ebene andeuten.
Die punktierten Kreise in Fig. 19 haben nichts mit der Form des Ziehkopfes oder Reflektors zu tun, sondern sollen nur den Betrag andeutet, hum den irgend ein Teil des Reflektors senkrecht zu seiner Achse von einem genauen Kreise abweicht, wie er sich ergeben würde, wenn der Reflektor eine gellaue Umdrehungsfläche wäre. Es sei betont, dass die Gestalt eines Reflektors zur Erzeugung des beschriebenen Lichtbüschels bestimmt wurde, indem man zunächst einen flachen Hyperboloidreflektor von etwa 120 Erstreckung beiderseits der Achse herstellte und ihn in einen Klemmblock nach Fig. 33 und 34 einsetzte. Dieser Block 95
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Erfassen der Kante des Reflektors haben.
Dieser Block wurde nicht bloss zum direkten Ver, zerren des ursprünglichen Hyperboloidreflektors benutzt, sondern auch zum Festhalten des Reflektors, nachdem er durch Druck mit den Fingerspitzen verzerrL worden war. Mittels eines solchen Klemmblocks kann man die Form eines Reflektors zur Erzeugung der obigen erwünschten Eigenschaften experimentell bestimmen.
Die durch Fig. 9-19 veranschaulichte Ausführung ist mehr oder weniger kegelig, ist aber keine genaue Umdrehungsfläche. Fig. 19 zeigt im besonderen, dass die oberen Teile des Reflektors sich der Achse mehr als die Seitenteile nähern, aber weniger als die unteren Teile.
Die Seitenteile sind nicht symmetrisch um eine mit der Linie 9-9 der Fig. 19 zusammenfallende Achse, insofern die höchste Auswärtsverlagerung der Seiten gegenüber einer genauen Umdrehungsfläche längs Linien geschieht, welche der Linie 7-11 der Fig. 19 entsprechen.
Fig. 19 konnte den Eindruck erwecken, dass die Abweichung des neuen Reflektors vom ursprünglichen Hyperboloidreflektor nicht gross ist. Nachstehend wird aber gezeigt, dass die Abweichungen sehr markante Änderungen im Charakter des Lichtbüsehels hervorbringen.
Ein Hyperboloidreflektor mit Lichtquelle wesentlich im Brennpunkt erzeugt einen divergierenden Lichtkegel, in dessen Mitte das Licht weniger stark als nahe der Aussenfläche ist, was vielleicht hauptsächlich auf der Schattenwirkung des Lampenglases beruht. Wird die Lichtquelle vom Reflektorbrennpunkt nach rückwärts, also näher an den Reflektor heranbewegt, so entsteht ein Bestreben, immer mehr von dem Licht nach der Aussenseite des Kegels zu richten unter entsprechender Verminderung der Intensität des Lichtes in der Mitte oder Achse des Kegels oder nahe daran.
Ein solches Lichtbüschel ist bei Scheinwerfern ziemlich nutzlos. da es das Licht an Punkten konzentriert, wo es praktisch von keinem Wert ist mit Ausnahme vielleicht desjenigen Teils des Büschels, der die Strasse weit voraus zu beleuchten strebt, und die Intensität des Lichtes in diesem Teile des Büschels reicht nicht aus, um
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Niederdrückung oder Verzerrung des oberen Teils des Reflektors nach der Achse zu die Wir- kung eines sehr erheblichen Herunterdrückens des oberen Teils des Büschels und einer Konzentrierung des Lichtes im oberen Teile des Büschels, obschon die Niederdrückung nicht weit genug geht, um die Strahlen zur Parallelität mit der Reflektorachse zu bringen.
Wird aber der Reflektor in obiger Art etwas geneigt, so werden die Strahlen im oberen Teile des Büschels etwas nach unten gerichtet, so dass sie die Führer entgegenkommender Wagen nicht blenden können.
Bei dem Reflektor nach Fig. 9-19 erzeugt die Hebung der unteren Teile des Reflektors eine noch ausgesprochenere Veränderung im Charakter des Büschels vom unteren Teile des Reflektors als die Herabdrückung des oberen Teils des Reflektors auf das Büschel vom oberen Teile des Reflektors hat, weil die Hebung nicht bloss stärker als die Senkung der oberen Teile ist, sondern auch Druck auf den Unterteil des Reflektors an Punkten zwischen dem Rand und der Achse ausgeübt wurde, so dass in Wirklichkeit wesentlich alle unteren Teile des Reflektors vorgeschoben sind. Dies bewirkt, dass der untere Teil der Kante des Reflektors über die seitlichen und oberen Teile zunächst hinwegragt. Der Übelstand wird aber nachträglich so abgeschnitten, dass alle Teile der Kante des Reflektors wesentlich in gleicher Ebene liegen.
Dieses Vorschieben der unteren Teile des Reflektors im Verein mit dem Anheben derselben lässt das vom unteren Teile reflektierte Licht eine aufwärts statt abwärts geneigte Richtung einschlagen, welch letztere einem genauen Hyperboloidreflektor entsprechen würde.
Das Resultat dieser Anordnung ist bei Anbringung der Lampe an einem Punkte, der bei einem genauen Hyperboloidreflektor mit dem Brennpunkte mehr oder weniger zusammenfallen würde, also an einem Punkt, der auf der Achse just ausserhalb der Kantenebene des Reflektors liegt, dass das von der oberen Hälfte des Reflektors erzeugte Lichtbüschel an einem etwa B M vor dem Reflektor liegenden Punkt einen Querschnittsumriss ähnlich dem nach Fig. 20 hat, während dann der unteren Hälfte des Reflektors ein Umriss des Lichtbüschel- que) Schnitts ähnlich dem nach Fig. 21 entspricht. Überlagern sich diese beiden Büschel, wie dit s bezüglich des ganzen Teiles ihrer Erstreckung geschieht, der zum Beleuchten der Strasse
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entspricht.
Solch ein Büschel hat wertvolle Eigenschaften, da es oben konvex ist und daher entgegenkommende Fahrer nicht stört, und da ein gut Teil des Lichtes, das ein genauer
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langt wird, und in die Felder seitlich der Strasse, mehr oder weniger nach dem oberen Teil des Büschels geleitet wird, wo es von Nutzen ist, um die Strasse weiter voraus zu beleuchten.
Um doit eine nützliche Lichtstärke zu erzielen, muss natürlich die Intensität der Strahlen in diesem Teile des Büschels stärker sein.
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Es ist zu beachten, dass nach Fig. 20-33 die Lichtbüschcl nicht ü er die ganzen
Querschnitte hin von gleicher Intensität sind, und dies gilt von Fig. 20, 21, 22 mehr als von
Fig. 23,24, 25, da die Lichtquelle, wie bei der kurzen Beschreibung der Fig. 20 schon erläutert, hiebei etwa 10 iiiiit unter die Achse eines Reflektors nach Fig. 9-19 verstellt war.
Dies hat die Wirkung eines leichten Anhebens der Strahlen in dem von den oberen Teilen des Reflektors erzeugten Büschel, aber eines weit stärkeren Anhebens der Strahlen in dem vom unteren Teil des Reflektors erzeugten Büschel, so dass im Endergebnis die von den oberen und unteren Teilen des Reflektors erzeugten Büschel nicht so tief sind, als wenn die Licht- quelle in der Achse des Reflektors liegt, aber die Lichtintensität im Büschel ist gesteigert. Dies ergibt sich aus Fig. 23, 24., 25, von denen Fig. 23. 24 Umrisse des Lichtbüschelquerschnittes vom oberen bzw. unteren Teil des Reflektors sind, während Fig. 25 den Umriss des Licht- büschels vom ganzen Reflektor zeigt.
Die Auswärtsverlagerung der Reflektorseiten, die am grössten in den allgemeinen Richtungen der Linien ist, die von der Achse des Reflektors zu den Zahlen 7 in Fig. 19 verlaufen, erzeugt die Wirkung eines Auswärtsstreuens der unteren Seitenteile der mondsichelförmigen Licht- büschel nach den Strassenseiten zu und eines allmählichen Abschwächen der Intensität dieser
Teile des Büschels in Richtung von der Strassenmitte hinweg. Dadurch werden in erwünschter
Weise die Seiten der Strasse, Zäune, Gräben usw. in einigem Abstand vor dem Wagen be- leuchtet. Zwischen diesen Teilen des Lielhtbüschels, die bei 100 in Fig. 25 angedeutet sind, ist eine Zone relativ schwacher Beleuchtungsintensität, und zum Ausgleich dieses Mangels dienen die Brechungsprismen der Linse nach Fig. 4-8.
Die Seitenprismen besonders dienen dazu, Strahlen aus den Teilen 100 des Büschels in eine sonst dunkler Zone zu lenken und sie auch teilweise nach den Seiten der Strasse zu brechen. Es ist zu beachten, dass die mittleren Teile des Büschels die Teile sind, die zum Beleuchten der Strasse am weitesten voraus und näher am Wagen wirksam sind, während die Teile der Strasse unmittelbar vor dem Wagen durch die direkten Strahlen beleuchtet werden, welche den Reflektor nicht be- rühren und mehr oder weniger gleichmässig durch die mittleren Brechungsprismen der Linse verteilt werden.
Die Fig. 30,31, 32 zeigen den Umriss der Querschnitte der von der unteren Hälfte, der oberen Hälfte und der Gesamtheit des Reflektors in einer besonderen Ausführungsform erzeugten Strahlenbüschel, bei welcher die Aufwärtsablenkung oder Verzerrung der unteren
Reflektorteile nicht so gross wie nach Fig. 9-19 ist. Man sieht aber, dass das von der Ober- hälfte des Reflektors erzeugte Büschel roh sichelförmig ist und dass das von der Unterhälfte erzeugte Büschel oben konvex ist, sowie dass die beiden Büschel überlagert ein Büschel bilden, das oben konvex und unten wesentlich nach ist. Dies ist beim Fahren sehr angenehm, auch wenn vielleicht die Strasse ganz weit vorn nicht so stark wie bei dem Reflektor nach Fig. 9-19 beleuchtet wird.
Mithin ist ein Scheinwerfer geschaffen, der eine Lichtquelle aufweist, einen neuartigen
Reflektor und eine neuartige Linse in solcher Wechselbeziehung von Form und Abmessungen, dass ein sehr hoher Wirkungsgrad der Lichtverteilung erzielt wird und Zonen mit heftigen
Lichtkontrasten vermieden werden. Das Auge des Fahrers kann sich daher leicht auf alle
Teile der beleuchteten Zone einstellen, so dass der Fahrer ein bisher unbekanntes Gefühl der
Sicherheit erhält.
Auch wird bei dem neuen Scheinwerfer die Blendung auf ein Mindestmass gebracht, und der Scheinwerfer ist einfach und billig.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Scheinwerfer, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Reflektors, dessen oberer
Teil der Achse des Reflektors näher liegt als die Seitenteile und dessen unterer Teil der Achse näher liegt als der obere Teil.
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Headlights.
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This arrangement produces a bundle of rays with a more or less moon-like shape in cross-section, which has the greatest intensity in the upper middle zone. The light penetrating directly from the lamp through the lens without the involvement of the reflector, along with part of the reflected light, adequately illuminates the roadway close to the vehicle.
In order to adequately illuminate the part of the street between the immediate foreground and the part of the street reached by the upper part of the light bundle, a lens is provided with devices to diffuse light from the end zones of the crescent-shaped bundle towards the middle of the street, as well as means to something to diffuse the light from these areas of the cluster to the sides of the road, d. H. after the woods.
Trenches, fences, etc. on the sides of the road. The bottom line is. that the street and the neighboring area are illuminated in such a way that sharp contrasts in the lighting are completely avoided.
The new headlight is simple and cheap.
It has also become apparent that the new headlight has a more extensive focal zone, so that the shape and position of the light source can be changed considerably without changing, or at least without damaging, the lighting. This is practically very important because, firstly, it is not necessary to be so careful when setting the electric filaments or similar light sources, and secondly because there is no need for a device to adjust the light source relative to the reflector, as with the previous apparent
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Develop effects.
Exemplary embodiments are shown schematically in the drawing.
1 is a diagram of the front end of a motor vehicle, FIG. 2 is a vertical section along line 2-2 of FIG. 3 through a headlight, FIG. 3 is a cross section along line 3-3 of FIG. 2, FIG. 4 is a front view the preferably used lens, rotated by 900 against the position of use, FIG. 5 a section along line 5-5 of FIG. 4, FIG. 6 a section along line 6-6 of FIG. 4, FIG. 7 an enlarged section along the line 7-7 of FIG. 4, FIG. 8 shows an enlarged section along line 8-8 of FIG. 4, FIGS. 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 show teachings for the Production of the die head according to Fig. 19.
Figure 19 is an elevation of the die head and also shows solid outlines and dotted circles intersecting each of the outlines for the purpose of showing the variations that intersections after the various outlines show from precise circles. 20 shows the outline of a cross section of a bundle of rays which is generated by the upper half of the reflector when the lamp is in the axis and just outside the edge plane of the reflector. With the lamp in the same position, FIG. 21 shows a cross section of the tuft produced by the lower half of the reflector.
FIG. 22 shows a cross section of the cluster produced by the entire reflector in the position of the lamp according to FIG. 23 shows the tufts generated by the upper half of the reflector when the lamp is about 10 mm below the axis of the reflector and just outside the edge plane of the reflector. Under the conditions of FIG. 23, FIG. 24 shows the cross section of the tuft from the lower reflector half. 25 shows the cross section of the tuft from the entire reflector.
Fig. 26 shows the cross section of the tuft from the whole reflector when the lamp is in the axis of
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when the lamp is in the reflector axis and about 10 mm in front of the edge plane of the reflector, Fig. 28 shows the cross section of the tuft from the whole reflector when the lamp is about
10 mm below the axis and just as much behind the edge plane, Fig. 29 shows the cross-section of the tuft from the entire reflector when the lamp is about 10 mm below the axis of the reflector and just as much in front of the edge plane.
In Fig. 20 to 29 the light intercepting screen was about 3 m away from the reflector, Fig. 30 shows the cross section of the
Tuft from the upper half of another form of reflector, Fig. 31 the cross section of the tuft from the lower half, Fig. 32 the cross section of the tuft from this whole
Reflector. According to FIGS. 30, 31, 32, the collecting screen is approximately 9 'away from the reflector.
Fig. 33 is an elevation of a clamping ring useful in restoring the outline of like
To determine reflectors, FIG. 34 is a vertical center section through FIG. 33.
The housing has a rear part 50 and a cylindrical side wall M, which is a
Piece can form. A more or less hollow cylindrical shaft 52 is fastened to the rear wall and protrudes downwards for connection to the fitting pieces 53 (FIG. 1) of the support rod 54, the ends of which are preferably fastened to the mudguards. (Fig. 1). It can also be attached to the vehicle in any way. A door ring or rabbet 55 is on the side wall
51 supported by hinge 56 and held in position by a lock 57. The curved lens 58 sits in this ring by means of the ring 59, the flange 60 of which resiliently engages the flange 58 of the lens. The rings 55 and 59 are z. B. by riveting on
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Protection against dust, moisture, etc. interposed.
The reflector 63 has a stiffening ring 64 turned backwards and is supported by supports 65, whereby it is pivotable about a horizontal axis. The connection between the support and the reflector is made by screws or pins 66 that protrude through the ring 64 and the supports 65. A socket 67 in the reflector accommodates the electric lamp and, as usual, is connected to one pole of the filament and connected to earth through the metal parts of the lamp on the vehicle frame. The lamp 68 has e.g. B. the usual V-shaped thread 69, which is just ansserhalb the edge plane of the reflector (Fig. 1).
A cable 70 or the like feeds the lamp.
For reasons to be explained, the axis of the reflector is preferably inclined so that it intersects the roadway in front of the vehicle. To hold the pivotable about a horizontal axis reflector in an inclined position z. B. an adjusting screw'11, which is rotatable in the rear wall of the housing and protrudes through a nut 72. This grasps the downwardly turned part 7'3 of a support 74 which is fastened to the reflector flange, and a spring 75 inserted between the rear wall of the housing and the support part 73 seeks to keep the support in contact with the nut.
By turning the screw 71, the nut 72 can be adjusted widely. and the inclination of the reflector is determined by the position of the nut.
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It has a flat, conical front part 76 and a flange 77 which is slightly inclined to the axis x-x of the lens. The lens has essentially the same thickness everywhere and has no special devices for diffusing or refracting the light: however, its central part could be somewhat matted immediately in front of the filament.
In the preferred embodiment of the lens 78 according to FIGS. 4 to 8, it has a front part 79 which has more or less the shape of a flattened cone, the rounded tip 80 of which sits somewhat below the lens axis, so that this tip is almost exactly in front of the filament when the reflector is inclined according to FIG.
A number of refraction prisms run horizontally across the arch. while the prisms themselves are directed perpendicularly. As FIG. 4 shows, the row of prisms on the sides extends in much the same way above and below the center line of the lens, and the upper ends of the intermediate prisms end slightly below this line. A considerable part of the lens therefore does not have any special devices for significantly influencing the rays from the reflector.
Figures 6 and 7 show that the prisms 81 on the sides of the lens within the brackets 82 are designed to strongly deflect the incident light towards the center of the cluster. The flattened areas 83 of these prisms, however, cause some of the light to be deflected away from the center of the cluster. The prisms in brackets 84 and shown on a larger scale in FIG. 8 are symmetrical to vertical axes and seek to distribute the light horizontally in both directions. The interaction between lens and reflector is described below.
The shape or outline of the reflector is illustrated by the templates according to FIGS. 9-18 and the end view according to FIG. 19 of the die or punch used to manufacture an embodiment of the reflector, which die is preferably made of cast iron. The curve 85 of the template according to FIG. 9 shows the curvature of the line which is formed by the intersection of a plane. which goes through the line 0-18 in FIG. 19 parallel to the axis of the reflector, that is to say is perpendicular to the plane of the drawing in FIG. Correspondingly, curves 86-94 of FIGS. 10-18 show the curvatures of the die along lines 1-17.
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Figs. 9-19 are essentially on a scale of 1: 3 and are kept as accurate as possible. For easier control, however, dimensions are also written in. At most it should be mentioned that the lines running horizontally across the templates, apart from the two outer ones, indicate the section of a plane laid by the pulling head at right angles to its axis.
The dotted circles in Fig. 19 have nothing to do with the shape of the pulling head or reflector, but are only intended to indicate the amount by which any part of the reflector perpendicular to its axis deviates from an exact circle as it would result if the reflector would be a perfectly smooth surface of revolution. It should be emphasized that the shape of a reflector for generating the bundle of light described was determined by first producing a flat hyperboloid reflector approximately 120 in length on both sides of the axis and inserting it into a terminal block according to FIGS. 33 and 34. This block 95
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Have grasping the edge of the reflector.
This block was used not only to directly distort the original hyperboloid reflector, but also to hold the reflector in place after it had been distorted by pressure with the fingertips. Such a clamping block can be used to experimentally determine the shape of a reflector to produce the above desired properties.
The embodiment illustrated by FIGS. 9-19 is more or less conical, but is not an exact surface of revolution. In particular, Fig. 19 shows that the upper parts of the reflector approach the axis more than the side parts, but less than the lower parts.
The side panels are not symmetrical about an axis coinciding with line 9-9 of FIG. 19, inasmuch as the greatest outward displacement of the sides from an exact surface of revolution occurs along lines corresponding to line 7-11 of FIG.
19 could give the impression that the deviation of the new reflector from the original hyperboloid reflector is not great. However, it is shown below that the deviations result in very marked changes in the character of the light beam.
A hyperboloid reflector with a light source essentially in the focal point creates a diverging light cone, in the middle of which the light is less strong than near the outer surface, which is perhaps mainly due to the shadow effect of the lamp glass. If the light source is moved backwards from the focal point of the reflector, i.e. closer to the reflector, an effort arises to direct more and more of the light towards the outside of the cone with a corresponding reduction in the intensity of the light in the center or axis of the cone or close to it.
Such a bundle of light is pretty useless with headlights. since it concentrates the light at points where it is of practically no value, except perhaps that part of the cluster which tends to illuminate the road far ahead, and the intensity of the light in this part of the cluster is insufficient to
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Depression or distortion of the top of the reflector axially to the effect of a very substantial depression of the top of the cluster and a concentration of the light in the top of the cluster, although the depression is not far enough to cause the rays to be parallel to bring the reflector axis.
If, however, the reflector is inclined somewhat in the above manner, the rays in the upper part of the cluster are directed somewhat downwards so that they cannot dazzle the drivers of oncoming cars.
In the reflector of Figs. 9-19, the lifting of the lower parts of the reflector produces an even more pronounced change in the character of the tuft from the lower part of the reflector than the lowering of the upper part of the reflector onto the tuft from the upper part of the reflector because the Raising is not only stronger than the lowering of the upper parts, but also pressure was exerted on the lower part of the reflector at points between the edge and the axis, so that in reality all of the lower parts of the reflector are pushed forward. This has the effect that the lower part of the edge of the reflector initially protrudes over the lateral and upper parts. However, the inconvenience is subsequently cut off so that all parts of the edge of the reflector are essentially in the same plane.
This advancement of the lower parts of the reflector in conjunction with the lifting of the same causes the light reflected from the lower part to take an upwardly rather than downwardly inclined direction which the latter would correspond to a precise hyperboloid reflector.
The result of this arrangement is when the lamp is attached to a point that would more or less coincide with the focal point in the case of an exact hyperboloid reflector, i.e. at a point that lies on the axis just outside the edge plane of the reflector, that of the upper half The light bundle generated by the reflector at a point located approximately BM in front of the reflector has a cross-sectional outline similar to that according to FIG. 20, while the lower half of the reflector then has an outline of the light bundle section similar to that according to FIG. If these two tufts are superimposed, as is the case with respect to the entire part of their extension that is used to illuminate the street
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corresponds.
Such a tuft has valuable properties because it is convex at the top and therefore does not disturb oncoming drivers, and because a good part of the light is more accurate
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and is directed into the fields on the side of the road, more or less towards the top of the clump, where it is useful to illuminate the road further ahead.
Of course, in order to achieve a useful light intensity, the intensity of the rays in this part of the tuft must be stronger.
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It should be noted that according to Fig. 20-33 the light clusters do not cover the whole
Cross-sections towards are of the same intensity, and this is more true of FIGS. 20, 21, 22 than of
23, 24, 25, since the light source, as already explained in the brief description of FIG. 20, was displaced about 10 times below the axis of a reflector according to FIGS. 9-19.
This has the effect of slightly raising the rays in the tuft created by the upper parts of the reflector, but raising the rays much more in the tuft created by the lower part of the reflector, so that in the end those from the upper and lower parts of the reflector The tufts generated are not as deep as when the light source lies in the axis of the reflector, but the light intensity in the tuft is increased. This results from FIGS. 23, 24, 25, of which FIG. 23. 24 are outlines of the light bundle cross-section from the upper and lower part of the reflector, while FIG. 25 shows the outline of the light bundle from the entire reflector.
The outward displacement of the reflector sides, which is greatest in the general directions of the lines running from the axis of the reflector to the numbers 7 in Fig. 19, produces the effect of outward scattering of the lower side parts of the crescent-shaped light clusters towards the street sides of gradually weakening the intensity of this
Parts of the clump in the direction of the middle of the street. This will be more desirable
Illuminate the sides of the road, fences, ditches, etc. at a distance in front of the car. Between these parts of the Lielht tuft, which are indicated at 100 in FIG. 25, there is a zone of relatively weak illumination intensity, and the refraction prisms of the lens according to FIGS. 4-8 serve to compensate for this deficiency.
The side prisms in particular serve to direct rays from the parts 100 of the cluster into an otherwise dark zone and also to partially refract them towards the sides of the road. It should be noted that the central parts of the tuft are the parts which are effective for illuminating the road furthest ahead and closer to the car, while the parts of the road immediately in front of the car are illuminated by the direct rays which the reflector does not and are distributed more or less evenly through the middle refraction prisms of the lens.
30, 31, 32 show the outline of the cross-sections of the bundles of rays generated by the lower half, the upper half and the entirety of the reflector in a particular embodiment, in which the upward deflection or distortion of the lower
Reflector parts not as large as in Fig. 9-19. One can see, however, that the tuft produced by the upper half of the reflector is roughly crescent-shaped and that the tuft produced by the lower half is convex at the top, and that the two tufts are superimposed and form a tuft that is convex at the top and significantly below. This is very pleasant when driving, even if the road at the very front is not illuminated as strongly as with the reflector according to Fig. 9-19.
Thus, a headlight is created that has a light source, a novel one
Reflector and a new type of lens in such a correlation of shape and dimensions that a very high efficiency of light distribution is achieved and zones with violent
Light contrasts are avoided. The driver's eye can therefore easily focus on all of them
Adjust parts of the illuminated zone so that the driver has a previously unknown feeling of the
Security.
The new headlight also reduces glare to a minimum, and the headlight is simple and cheap.
PATENT CLAIMS:
1. Headlights, characterized by the arrangement of a reflector, the upper one
Part of the axis of the reflector is closer than the side parts and its lower part is closer to the axis than the upper part.