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Kraftfahrzeug-Scheinwerferanlage
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Scheinwerferanlage und eine zugehörige Scheinwerferlampe mit einem Schirmteil, welcher die Fernlichtwendel gegen den unteren Teil des Scheinwerferspiegels ab- deckt. Die Erfindung besteht darin, dass eine gebogene, insbesondere U-förmig ausgeführte Scheinwerfer- wendel, die mit ihrem Scheitel gegen den Brennpunkt des Scheinwerferspiegels verläuft, einen solchen
Abstand des Scheitels vom Brennpunkt des Scheinwerferspiegels aufweist, dass die Glühwendel auf Sicht- distanz über 25 m, zweckmässig in einer Entfernung von 100 bis 200 m optisch abgebildet wird, und dass dabei die Glühwendel der Scheinwerferlampe bzw. deren Scheitel hinsichtlich der Höhenlage gegenüber der horizontalen Symmetrieebene des Scheinwerfers bzw.
der Lampe so aufliegend angebracht ist, dass die Obergrenze des das Wendelbild werfenden Strahles entweder in horizontaler Ebene verläuft oder nur schwach geneigt verläuft, derart, dass das Wendelbild bzw. der nicht die Strasse selbst treffende Teil desselben eine maximale Bodenhöhe von rund 1 m erreicht, während ein Teil des Wendelbildes unter das Strassenniveau zu liegen kommt und deshalb als Lichtschein am Strassenbelag in Erscheinung tritt.
Es ist ein altes Problem, den Scheinwerfer eines Kraftfahrzeuges so auszugestalten, dass er die Lenker entgegenkommender Fahrzeuge nicht blendet, aber eine gute Sicht auf ausreichende Distanz vor dem Fahrzeug ermöglicht. Eine Lösung für diese Aufgabe wurde darin gefunden, dass die Scheinwerferlampe mit einem Schirm versehen wird, der die Fernlichtwendel gegen den unteren Teil des Scheinwerferspiegels abdeckt und so eine Begrenzung des Scheinwerferlichtes nach oben bewirkt. Trotzdem ist es auch bei Anwendung dieser Massnahme schwierig, das Scheinwerferlicht so zu gestalten, dass eine gute Sicht auf weite Distanz ähnlich wie bei normalem Scheinwerferlicht erzielt wird, weil nur der halbe Raumwinkel des Wendellichtes optisch richtig erfasst und als Fernlicht ausgestrahlt wird.
Gemäss der Erfindung werden nun für eine solche Scheinwerferausbildung die optischen Verhältnisse so gestaltet, dass eine Abbildung der Scheinwerferwendel bzw. des Scheitels derselben in einer Distanz über 25 m, zweckmässig zwischen 100 und 200 m, vorgesehen ist, aber die Projektion des Wendelbildes so erfolgt, dass die obere Begrenzung dieses Wendelbildes nur eine maximale Höhe von 1 m über der horizontalen Bodenebene des ausstrahlenden Fahrzeuges erreicht, wählend ein Teil des Wendelbildes unter diese Horizontalebene zu liegen käme und daher an dessen Stelle ein Lichtstreifen auf der Strassenfläche entsteht.
Hiedurch wird es möglich, eine in jeder Beziehung befriedigende und der bisherigen Scheinwerferbeleuchtung lichttechnisch sogar überlegene, dabei aber blendfrei Scheinwerferbeleuchtung zu erzie- len. Weiters wird gemäss der Erfindung der Scheinwerferfaden zweckmässig so ausgebildet, dass auch eine räumliche Ausdehnung desselben, insbesondere seine axiale Erstreckung diese Verhältnisse nicht stört.
Durch eine den Verhältnissen angepasste Schrägstellung dieser Teile des Fernlichtfadens wird es möglich, dass deren Lichtausstrahlung optisch in ähnlicher Weise erfolgt wie die des Vorderteiles der Wendel, jedoch unter optischer Abbildung auf eine geringere Distanz, als dies beim Wendelscheitel der Fall ist.
Der Erfindungsgegenstand wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 das angewendete Beleuchtungsprinzip, Fig. 2 die zweckmässige Anordnung der Fernlichtglühwendel bzw. von deren Scheitelteil im Scheinwerferspiegel. Fig, 3 lässt die Wirkung eines axial zentral verlaufenden Femlichtglühfadens und Fig. 4 die mit einer erfindungsgemässen schrägen Anordnung desselben erzielte Lichtwirkung erkennen.
Fig. 5 zeigt eine gebogene Fernlichtwendel einfacher Ausführung, Fig. 6 eine erfindungsgemässe besondere
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Ausbildung des Fernlichtfadens, in den Fig. 7 und 8 ist die Beschaffenheit der Wendelkörper für diese Ausführungen der Fernlichtwendel gezeigt.
In Fig. l bezeichnet 1 den Scheinwerfer des Kraftfahrzeuges und 2 eine genau horizontal verlaufende Fahrbahn. Der Scheinwerfer 1 sendet einen Lichtkegel aus, dessen Symmetrieachse gegen die Strassenebene geneigt ist. Der Scheinwerfer bewirkt in einer Distanz von über 25 m, insbesondere zwischen 100 und 200 m, eine zweckmässig scharfe Abbildung der Fernlichtwendel, welche auf einem dort aufgestellten Schirm 3 feststellbar ist. Die obere Begrenzung des Wendelbildes erreicht jedoch eine maximale Höhe von 1 m über der Strassenebene, so dass der übrige Teil des Wendelbildes unterhalb der Strassenebene entstehen würde und daher als Lichtstreifen 4 auf der Fahrbahn in Erscheinung tritt.
Die Ausführung des Scheinwerfers und die Anordnung der Scheinwerferwendel und ihres Abblendschirmes zeigt Fig. 2 (die Glasteile der entsprechenden Scheinwerferlampe sind in dieser schematischen Darstellung weggelassen). Die Brennweite des Scheinwerferspiegels 6 ist mit f bezeichnet und besitzt beispielsweise eine übliche Grösse von 33 mm. Hiedurch bildet der Spiegel die Wendelbreite (Wendeldicke) auf 100 m Distanz rund 3000fach, auf 200 m Distanz rund 6000fach ab, wenn die Wendel so vor den Brennpunkt gestellt wird, dass diese Abbildung auftritt. Dies erfordert bei der angegebenen Brennweite eineAnordnungvordemBrennpunktingeringerDistanz, zwischen 0, 05-0, l mm, d. h. die Wendeldistanz ist um einen solchen Wert grösser als die Brennweite.
Diese Distanz gilt für den Wendelscheitel, d. h. den obersten Punkt bzw. die entsprechenden Teile (Windungen) der Fernlichtwendel und ist optisch einstellbar bzw. wird beim Bau der entsprechenden Scheinwerferlampe berücksichtigt. Der Durchmesser der Schein- werferwendel liegt zweckmässig in der Gegend von 1 mm.
Hiedurch werden entsprechende Beleuchtungsverhältnisse erzielt, denn eine Wendel von 0,5 mm Durchmesser ergibt bei den angegebenen optischen Verhältnissen eine Höhe des Wendelbildes zwischen
1, 5 und 3 m, konzentriert also ihr Licht weitgehend auf die vorgesehene Fernlichtzone oberhalb der
Strasse. Es ist jedoch zweckentsprechend, den virtuell unter der Strassenoberfläche liegenden Teil der
Wendelabbildung in der Ausdehnung grösser zu halten, wie den oberhalb der Strasse projizierten Teil. Bei einem Wendeldurchmesser von 1 mm entfällt beispielsweise bei 200 m Distanz schon ein Grossteil des Scheinwerferlichtes unmittelbar auf die Strassenoberfläche.
Der Scheinwerfer 1 wird zweckmässig in einer Distanz zwischen 90 und 60 cm oberhalb der Strassenebene angebracht, so dass die Licht-Dunkel-Zone waagrecht oder leicht schräg nach aufwärts verlaufen muss. Dies kann durch Neigung des Scheinwerfers nach unten erzielt werden, wird aber im Sinne der Erfindung zweckmässig durch eine Anordnung der Fernlichtwendel oberhalb der axialen Brennpunktebene bewirkt. Die Wendel bzw. der Durchmesser ihres Scheitels, ruht zweckmässig mit der unteren Begrenzung auf dieser Brennpunktebene, wodurch bei einem normal montierten Scheinwerfer, dessen waagrechte Symmetrieebene mit der Strassenebene parallel verläuft, eine praktisch gleichbleibende Distanz der oberen Begrenzung des Wendelbildes (Licht-Dunkel-Zone) von der Strassenebene erzielt werden kann.
In Fig. 2 ist eine solche Anordnung der Glühwendel 5 im Scheinwerferspiegel 6 vorgesehen, wobei mit 7 ein in der mit sonstigen Details nicht dargestellten Scheinwerferlampe vorgesehener Abblendschirm bezeichnet ist, der die Fernlichtwendel 5 gegen den unteren Teil des Scheinwerferspiegels 6 abschirmt. Der dargestellte Kreisringquerschnitt 5 ist dabei die Seitenansicht bzw. der seitliche Schnitt einer zur Strahlrichtung des Scheinwerfers quergestellten Fernlichtwendel bzw. des Scheitels einer U-förmigen Wendelausführung, welche mit ihrem Scheitel gegen den Brennpunkt bzw. den Spiegelgrund verläuft, während die Wendelenden vom Brennpunkt entfernter liegen.
Eine parallel zur Scheinwerferachse angeordnete Scheinwerferwendel hat jedoch eine Lichtwirkung zur Folge, welche in Fig. 3 gezeigt wird. Je grösser die Distanz der Wendelteile der Glühwendel 5 vom Brennpunkt wird, umsomehr verlaufen die Lichtstrahlen nach unten geneigt.
Gemäss einer Ausführung der Erfindung wird jedoch die mit einer Längsausdehnung in bezug auf die Scheinwerferachse ausgeführte Fernlichtwendel so schräg angeordnet, dass ihre vom Brennpunkt entfernter liegenden Teile eine Art Fernlichtwirkung zeigen.
Wie in Fig. 4 dargestellt, verläuft der Fernlichtglühfaden 5 mit seinem sich vom Brennpunkt entfernenden Teil schräg nach unten. Hiedurch kann bei geeigneter Ausbildung eine mehr oder weniger vollkommene Fernlichtwirkung von allen Wendelteilen bewirkt werden. Allerdings werden die vom Brennpunkt entfernter liegenden Wendelteile auf kürzere Distanz als der Wendelscheitel abgebildet, aber dies ist für die Gesamtwirkung des Scheinwerferlichtes im allgemeinen nur vorteilhaft. Ausserdem liegen die Wendel- enden des Fernlichtfadens tiefer im Reflektorschirm 7, so dass wohl einerseits nur ein geringerer Strahlungswinkel erfasst wird, anderseits die Blendungsfreiheit für ein entgegenkommendes Fahrzeug umsomehr gewährleistet wird, je stärker sich dieses dem Scheinwerfer seitlich nähert.
Zweckmässig liegt der Scheitel
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der Fernlichtwendel 5 oberhalb der durch den Brennpunkt führenden waagrechten Symmetrieebene des Scheinwerferspiegels 6, die Wendelenden aber liegen zweckmässig unterhalb dieser Ebene.
In Fig. 5 ist eine U-förmige Ausführung der Scheinwerferwendel 5 dargestellt, wie eine solche zweckmässig in den Anordnungen gemäss den Fig. l - 4 verwendet werden kann. Die Enden der Wendel weisen dabei gegen die Spiegelöffnung, der Wendelscheitel gegen den Brennpunkt der Lampe.
In Fig. 6 ist eine erfindungsgemässe besondere Ausbildung des Fernlichtglühfadens dargestellt. Dieser besteht aus einer Wendel mit Unterbrechungen ("Pausen") und zerfällt hiedurch in drei Teile, nämlich einen Scheitelteil 5b und zwei axial verlaufende Teile 5a und 5c, welche zweckmässig je ungefähr gleiche Ausdehnung besitzen. Hiedurch wird eine besonders scharfe und blendungsfreie Fernlichtwirkung erzielt.
Die Fig. 7 und 8 zeigen die Wendeln gemäss den Fig. 5 und 6 vor deren Biegung. Gemäss Fig. 7 ist die Wendel 5 in einem Stück hergestellt, gemäss Fig. 8 jedoch mit mittleren Unterbrechungen der Wendelung, was durch eine entsprechende Kurvengestaltung an der Wendelmaschine erzielt wird, welche Kurve statt des üblichen nur einfachen Unterbrechungssprunges zur Erzielung der Wendelenden nun drei Unterbrechungsstellen (Wendelpausen) besitzt, so dass die Ausführung des Wendelkörpers gemäss Fig. 8 erzielt wird.
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