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Vorrichtung zum Empfang oder Senden von Wellen, Strahlen u. dgl.
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zweiten Brennpunkt aI nehmen, welcher gleichzeitig auch einer der Brennpunkte der Oberfläche B ist. Der Lichtstrahl wird neuerlich bei seinem Auftreffen auf die Oberfläche B reflektiert und die Richtung nach dem zweiten Brennpunkt der Erzeugenden b nehmen, dieser Brennpunkt liegt im Unendlichen im Falle einer Parabel nach Fig. 1 und bei parallelem Bündel, links von al im Falle einer Ellipse bei divergenten Bündel, rechts von al im Falle einer Hyperbel bei konvergentem Bündel.
Wenn die Erzeugende der Oberfläche A ein Hyperbelbogen und in der für den Ellipsenbogen a angegebenen Weise angeordnet ist, wobei aber die Hohlrundung nach der der Ellipse a entgegengesetzten Seite gedreht, ihr Brennpunkt a2 also mit Bezug auf den Brennpunkt al auf der andern Seite der Kurve a gelegen ist, so kann für die in obiger Weise angeordnete Oberfläehe B ein Teil des Paraboloides, Ellipsoids oder Hyperboloides gewählt werden, je nachdem, ob ein paralleles, konvergentes oder divergentes Bündel erwünscht ist.
Wenn die Erzeugende a ein Teil einer Parabel mit dem Brennpunkte in a2 ist, während der andere Brennpunkt im Unendlichen auf der Symmetrieachse liegt, so ist ein divergentes Bündel erzielbar, wenn als Erzeugende b ein anderer Parabelbogen genommen wird, dessen Brennpunkt auf derrotationsachse xxl, dessen Symmetrieachse aber parallel zur Symmetrieachse der Erzeugenden der Oberfläche A liegt.
Im Falle der Wahl eines Parabelbogens für die Kurve a kann noch ein paralleles, konvergentes oder divergentes Bündel erhalten werden, wenn für die Oberfläche B ein Rotationskegel gewählt wird, dessen Spitze in irgendeinem Punkte der Rotationsachse xi liege und der wie bekannt, eine Abart eines Rotationshyperboloids ist.
Falls die Symmetrieachse yyl der Parabel senkrecht auf der gemeinsamen Rotationsachse xxl steht, so ist es zur Erreichung eines genau parallelen Bündels unerlässlich, dass der Öffnungswinkel des Kegels G
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ihr Brennpunkt a das virtuelle Bild aller Brennpunkte a2 ist.
Da somit der geometrische Ort der Brennpunkte a2 der Oberfläche A eine Linie und nicht ein Punkt ist, können die Sender leicht mit dieser Linie zur Deckung gebracht werden, ohne wie bisher Abweichungen befürchten zu müssen.
Wenn die Quelle aus nur einem elektrisch geheizten Faden besteht, so wird es immer leicht sein, ihm die Form eines Kreisbogens in der Krümmung der Brennpunktlinie der Oberfläche A zu geben und den Glühfaden wenigstens längs eines Teiles der Brennpunktlinie verlaufen zu lassen.
Es kann ein solcher Faden auch in einer elektrischen Lampe nach Art der gebräuchlichen Automobilscheinwerfer angeordnet und die Lampe in gebräuchlicher Weise mit Marken, wie Zähnen, Bajonettfassungsscllitzen, Stiften, exzentrischen Fassungen od. dgl., versehen sein, damit ihre Lage fixiert und ihr Faden ganz genau mit der Brennpunktlinie der parabolischen Oberfläche A zusammenfällt. Weiters können in einem solchen Apparat auch drei, vier und mehr Lampen zweckmässig in gleichmässigen Abständen angebracht sein.
Besonders vorteilhaft ist es, ein beispielsweise mit Neon gefülltes Leuchtrohr von der Krümmung der Brennpunktlinie der Oberfläche A mit besagter Linie genau zusammenfallend anzubringen. Da Neon od. dgl. ein gelbliches Licht liefert, ist dies die wirksamste Beleuchtung beijiobligem Wetter.
Da das virtuelle Bild der Brennpunktlinie der Oberfläche A der Punkt ao in Fig. 2 ist, liegt ein
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darstellt, welche in Wirklichkeit auf der Brennpunktlinie der Oberfläche. A angeordnet sind. Zur Erzielung einer Intensität eines gewöhnlichen Scheinwerfers genügt es aber, jedem Quellenelement eine viel schwächere Energiedichte zu geben, was zweifellos ein Vorteil ist.
Die in Fig. 2 dargestellten Anordnungen eignen sich deshalb am besten für Autoscheinwerfer. Für den gewöhnlichen Gebrauch auf der freien Landstrasse sind die einzelnen Organe so angeordnet, wie es die Fig. 2 in vollen Linien zeigt.
Die bei Begegnung eines andern Fahrzeuges vorgeschriebene Verminderung der Lichtintensität, wird bei der beschriebenen Ausführung einfach dadurch erreicht, dass die eine der reflektierenden Oberflächen gegen die andere verstellt wird.
So bewirkt z. B. eine Verschwenkung des Kegels G in die strichlierte Stellung um seine zu diesem Zweck an eine Scheibe angelenkte oder auf einer Auflage elastisch angebrachte Spitze at um nur einige Grade eine Schwächung des Lichtbündels. Eine Blendung des andern Strassenbenützers wird daher sofort verhindert. Durch Verschwenkung einer der beiden Oberflächen kann auch ein Hindernis, eine Aufschrift od. dgl. beleuchtet werden.
Die Verschwenkung kann deshalb sehr klein sein, weil bekanntermassen bei Verstellung einer Oberfläche um einen bestimmten Winkel die von dieser Oberfläche. reflektierten Strahlen um den doppelten Winkel gedreht werden. Die Verschwenkung einer der Oberflächen ändert allerdings die Natur des Bündels.
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So sind im Falle des Kegels nach Fig. 2 die Strahlen im reflektierten Bündel nicht mehr genau parallel.
Da aber die Verschwenkungen des Kegels sehr klein sind, wird sich das reflektierte Bündel praktisch nicht merklich verbreitern, was übrigens kein Nachteil, sondern eher noch ein Vorteil ist, wenn das abgeblendete Licht seitlich weiter ausgreift.
Da ein Scheinwerfer bei Ausführung nach Fig. 2 einen übergrossen Durchmesser erhalten würde, wird nach Fig. 3 als Erzeugende a der Oberfläche A eine Parabel gewählt, deren Achse yyl zwecks Verminderung des Durchmessers der Oberfläche A schräg zur Achse XX1 gestellt und der Öffnungswinkel des Kegels C dem Winkel, den die Achse yyl der Parabel mit der gemeinsamen Drehachse a ; einschliesst, gleichgemacht wird. Alle früher genannten Eigenschaften, wie parallele Bündel, virtuelle Bilder AO und aO der parabolischen Oberfläche A und ihrer Brennpunktlinie, Abschwächung des Bündels nach einer Verdrehung des Kegels, Ausbreitung des Bündels, sind auch bei Ausführung nach Fig. 3 gewahrt.
In einzelnen besonderen Fällen, insbesondere für Absperrzwecke, kann es vorteilhaft sein, die Ober- flächen A und B nicht als reine Rotationskörper auszubilden, sondern sie z. B. abzuflachen.
Die Verschwenkung der Scheinwerferflächen kann auch in an sich bekannter Weise mit der Lenkung des Fahrzeuges verbunden werden.
Die Vorrichtung der beschriebenen Art ist für die verschiedensten Zwecke verwendbar.
Ein solcher Apparat kann auch als Strahlenempfänger verwendet werden. Infolge der linearen und nicht punkthaften Beschaffenheit seines Aufnahmeelementes ist es auch viel leichter, Lichtausstrahlungen zu übertragen, wirklich zu verzeichnen, Liehtphänomene zu studieren usw. Zu Heizungszwecken insbesondere können auf einem Teil vor allem auf der Brennpunktlinie der Oberfläche A, elektrische Heizwiderstände, eine Gasheizvorriehtung, eine Zerstäubungsvorrichtung für brennbare Flüssigkeiten, ätherische Öle, Gasöl od. dgl. oder jede beliebige andere Wärmequelle angeordnet werden.
In diesem Falle ergeben die ausgesandten und reflektierten Wärmestrahlungen ein Konvektionsphänomen, welches in vorteilbringender Weise das gleichzeitig auftretende Strahlungsphänomen ergänzt. Tatsächlich erwärmt sich die zwischen den beiden Oberflächen vorhandene Luft durch den Einfluss der ausgesandten Wärmestrahlungen, erhebt sich dann und gibt in bekannter Weise das gewöhnliche Konvektionsphänomen.
Ein als Heizkörper dienender Apparat der beschriebenen Art wird vorteilhaft mit Löchern od. dgl. zur Zuführung von Frischluft versehen. Diese werden vorzugsweise in d zwischen den benachbarten Randteilen der Oberflächen A und B angebracht. Daher tritt die Frischluft von rückwärts in den Apparat ein, erwärmt sich in diesem und wird dann einfach durch Strahlung oder Konvektion ausgesandt.
Es kann auch ein gemäss der Erfindung gebauter Apparat mit einer Luftwirbelungs-oder Ansaugvorrichtung, mit einem Propeller, einem Ventilator od. dgl. versehen sein. Dieser kann in der Stromrichtung zum Austreiben der erwärmten Luft aus dem Apparat oder aber zur Zuführung von Frischluft durch Löcher des Apparates dienen.
In allen Fällen, insbesondere aber im Falle der Verwendung des Apparates zur Heizung, kann die Rotationsfläche vorne einwärtsgezogen werden, so dass sie das Sende-oder Empfangselement, die Wärmequelle, schützend einhüllt.
Es ist vorteilhaft, einen Heizapparat der beschriebenen Art mit einem gewöhnlichen Heizapparat, welcher nur eine Oberfläche hat und bei welchem die Wärmequelle in einem der Brennpunkte dieser Oberfläche angeordnet ist, zu vereinigen. In dieser Art wird z. B. in der Fig. 1 die Oberfläche B sowohl auf der konvexen, wie auf der konkaven Seite reflektierend gemacht und in ihrem Brennpunkt al eine andere Wärmequelle angeordnet. Auf diese Weise ergibt sich ein Apparat von sehr geringem Raumbedarf mit doppelten Wärmequellen, der fähig ist, die Wärme nach zwei entgegengesetzten Richtungen auszusenden. Für das zweite Heizsystem können auch Lüftungslöcher z. B. auf der Spitze der Oberfläche B angebracht sein, da auf diesem Punkt kein von der Oberfläche A reflektierter Strahl gelangen kann.
Selbstverständlich kann der beschriebene Apparat auch als Wärmeempfänger verwendet werden.
Für akustische Zwecke kann als Schallquelle ein Schallrohr, ein Draht, der zum Vibrieren gebracht den Schall aussendet, oder ein anderes bekanntes Mittel dienen. Durch die oben beschriebene Vorrichtung wird insbesondere eine genaue Konvergenz der Schallwellen in einen Punkt erreicht. Ein Sehallempfänger wird nach den gleichen Gesichtspunkten gebaut, doch wird die Sehallquelle durch ein Aufnahmeelement ersetzt.
Auch zum Senden von elektromagnetischen Wellen, insbesondere von Kurzwellen, kann ein Apparat der beschriebenen Art verwendet werden. Die Antenne wird auf der Brennpunktlinie angeordnet. Die Parallelität oder die Konvergenz der Wellen kann genau eingehalten werden. Die gleiche Bauart weist auch ein Apparat als Radioempfänger auf.
Die Erfindung ist aber mit obenbesehriebenen Ausführungsformen und Verwendungsmöglichkeiten keinesfalls erschöpft. Da die Erzeugende a der Oberfläche A eine Ellipse oder eine Hyperbel ist, müssen ihre Brennpunkte al nicht im Schnittpunkt der Achsen xxl und yyl liegen ; ebenso muss die Symmetrieachse der Erzeugenden b der Oberfläche B nicht mit der Rotationsachse dieser Oberfläche zusammenfallen, denn sie kann sogar auf dieser senkrecht stehen. Es ergeben sich also in einer Axialebene konvergente oder divergente Bündel durch Einwirkung des Brennpunktes der Erzeugenden b allein, welcher sich nicht mit einem der Brennpunkte der Kurve a deckt.
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Da die Brennpunkte auf einer Kreislinie liegen, welche die Rotationsachse cxl zur Achse hat, ergibt sich ein konvergentes oder divergentes Bündel in den verschiedenen Punkten der Kreislinie, deren Ebene auf der Achse des genannten Bündels senkrecht steht, das zwischen zwei achsialen Kegelstumpfen mit gemeinsamer Basis entsteht.
Schliesslich können die Oberflächen und B auch Zylinderflächen sein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Empfang oder Senden von Wellen, Strahlen u. dgl. mit zwei reflektierenden Oberflächen, die durch Rotation von zwei Kegelschnitten um eine gemeinsame Achse erzeugt sind, wobei das Sende-oder Empfangselement in der Brennpunktlinie der ersten Oberfläche angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugende der ersten Oberfläche ihren zweiten Brennpunkt auf der Rotationsachse besitzt, falls dieser in endlicher Entfernung liegt und dass die Rotationsachse der Erzeugenden der zweiten Oberfläche die Symmetrieachse ist, wodurch aus der Brennpumktlinie der ersten Oberfläche auf dieser auftreffende Strahlen auf die zweite Oberfläche geworfen und von dieser ausgesendet werden.