Scheinwerfer. Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scheinwerfer mit einem Parabolspiegel und einer Glühlampe, deren Glühkörper aus einer im Brennpunkt des Spiegels angeordneten Drahtwendel besteht, und bezweekt, einen derartigen Scheinwerfer dureh geeignete Formgebung der Drahtwendel hinsichtlich der Bündelung des ausgestrahlten Lichtes ge- roenüber, bisherigen Scheinwerfern zu verbes sern.
Das gesamte von einem Scheinwerfer aus- feNandte Liehtbündel setzt sich zusammen aus den einzelnen von jedem Oberflächenpunkt des Spiegels ausgehenden Elementarlicht kegeln. Der öffnungswinkel eines jeden dieser Elementarlichtkegel ist bestimmt durch den- jenirenWinkel, unter dem. die Drahtwendel vors irgendeinem Spiegelpunkt aus erscheint.
Die Flankensteilheit. der von einem Schein- verfer zu erwartenden Lichtverteilungskurve längt nun wesentlich ab von der Gleiehmässig- keit des Öffnungswinkels der Elementa.rl.icht- kegel. Unterschiede der Öffnungswinkel der Elementarlichtkegel haben eine ungleich mässige Streuung und damit .eine Verflachung der Flanke der Lichtverteilungskurve des Scheinwerfers zur Folge.
['in scharf gebündeltes, parallelstrahliges Lieht zu erreichen, ist es bekanntlich vor allem erforderlich, einen Glühkörper von möglichst. geringer Ausdehnung vorzusehen. Bei gege benem Volumen des Glühkörpers ist die Flanke der Liehtverteilungskurve jedoch dann am steilsten, wenn sämtliche Elementarlieht- kegel den gleichen öffnungswinkel haben.
Die Berücksichtigung dieser Tatsache führt zur erfindungsgemässen Lösung der ein gangs gestellten Aufgabe. Danach weist die Wendel zur Erzielung einer gleichmässigen Streuung des vom Spiegel ausgesandten Licht bündels eine derartige Form auf, dass sie von jedem Punkt der Spiegeloberflä,ehe aus be trachtet unter wenigstens annähernd gleichem öffnungswinkel erscheint..
Die Bestimmung der Form der Drahtwen del bzw. der Projektion derselben in einer Ebene durch die Achse eines rotationssymme- trischen Spiegels erfolgt unter Berücksichti gung der verlangten Gesetzmässigkeit der Liehtintensitätsverteilung vorteilhaft an Hand einer analytiseh-graphischen Methode.
Hier nach wird für verschiedene Punkte eines 1VZeri- dians der Oberfläche eines gegebenen Parabol spiegels der Strahlengang auf Grund eines vorgegebenen Öffnungswinkels aufgezeichnet. Bei wiederholter Anwendung dieses Verfah rens erhält man die Tangenten der die Form der Wendel bestimmenden Umhüllungskurve. Die allgemeine Lösung liefert bei geeigneter Wahl des Verhältnisses von Spiegeldurchmes ser zur Brennweite als günstige Form für die Wendel die
Gestalt einer Tonne. Aus Gründen der einfacheren Herstellung ist es jedoch vor teilhaft, der Wendel die Form eines Doppel kegelstumpfes zu beben, welche der Tonnen form noch ziemlich nahe kommt. In der beiliegenden Zeichnung sind die Lichtverhältnisse bei einem Scheinwerfer der -enannten Art schematisch dargestellt, und zwar in Fig. 1 vergleichsweise bei Verwendung einer Drahtwendel von üblicher Gestalt und in Fig. 2 bei Verwendung einer Drahtwendel gemäss der Erfindung. In beiden Fällen ist die Drahtwendel zur Veranschaulichung ver hältnismässig zu gross gezeichnet.
Ferner sei das direkte Licht der Lampe durch eine ge eignete Vorrichtung ausgeblendet.
Die Fig. 3 und 4 zeigen im Prinzip die Diagramme der mit. den Anordnungen nach Fig. 1 bzw. 2 zu erwartenden Lichtinten- sitätsvert.eilung.
Die Fig. 5 und 6 zeigen die mit je einem praktisch ausgeführten Scheinwerfer gemäss den Anordnungen nach Fig. 1 bzw. 2 durch Messung erhaltenen Diagramme der Licht intensitätsverteilung. In allen Diagrammen ist die Lichtintensität in Funktion des halben Öffnungswinkels (p aufgetragen.
In Fig. 7 ist. eine Drahtwendel dargestellt, welche die Form eines Doppelkegelstumpfes aufweist.
Fig. 1 zeigt schematisch die Anordnung eines Scheinwerfers mit einem Parabolspiegel 1 und einer in seinem Brennpunkt koaxial zur Spiegelachse 2 angeordneten Drahtwendel 3 von zylindrischer Gestalt. Die Ungleich mässigkeit der auftretenden Streuung lä,sst sich deutlich erkennen.
Während für einen Punkt A am Rande des Spiegels der öff- nungswinkel u des Elementarkegels, entspre chend dem Winkel a', unter dem die Wendel 3 erscheint, relativ gross ist, ergibt sich für den Punkt B im Zentrum des Spiegels ein verhältnismässig kleiner Öffnungswinkel (; (entsprechend ss'). Demzufolge verläuft die Liehtintensitätsverteilung etwa nach dem Diagramm in Fig. 3.
Der Anteil des Stren- liehtes am ausgestrahlten Gesamtlicht gegen über dem durch die. schraffierte Fläche ange deuteten Nutzlicht ist. bei dieser Form und Anordnung der Drahtwendel beträchtlich. Es hat, sich aber gezeigt, dass derartige Lichtver hältnisse bei den meisten bisherigen Schein- \vierfern in mehr oder @venif,,er starkem Masse vorherrschen.
Fig. 2 stellt dieselbe Anordnung des Scheinwerfers mit einer tonnenförmigen Drahtwendel 4 dar. Der Strahlengan- für die beiden Punkte A und B zeigt, dass die Öff nungswinkel a und N der entsprechenden Ele mentarlichtkegel gleich sind. Die hierbei er zielbare Lichtintensitä.tsverteilung geht aus dem Diagramm in Fi"-,;. 4 hervor. Man sieht, dass das noch auftretende Streulicht infolge der gleichmässigen Streuung der Elementar lichtkegel vernachlässigbar gering ist und somit eine scharfe Bündelung des Licht strahles erzielt wird.
Das Diagramm nach Fig. 6 zeigt quanti tativ die mit einem Scheinwerfer gemäss der Erfindung beispielsweise erhaltene Licht intensitätsverteilung. Der verwendete Para bolspiegel hatte einen Durchmesser von 600 mm und eine Brennweite von 250 mm. Die Drahtwendel aus 2 mm dickem Wolfram draht war im Brennpunkt des Parabolspiegels und koaxial zur Achse desselben angeordnet und hatte die Form eines Doppelkegelstump fes (wie sie in Fig. 7 ungefähr in natürlicher Grösse dargestellt ist) mit den Aussendurch messern 6,5/12./8 mm und einer Länge von 15 mm. Die Leistung der Wendel betrug 1500 W.
Die Verbesserung hinsielitlieh der Bünde- lung des ausgestrahlten Lichtes wird offenbar beim Vergleich dieses Ergebnisses mit. der Lichtverteilungskurve nach. Fig. 5 eines bis her verwendeten Scheinwerfers. Beim Ver gleichsobjekt war im Brennpunkt eines Para bolspiegels von 600 mm Durchmesser und einer Brennweite von 68,5 mm eine zylinder- förmige Drahtwendel koaxial angeordnet. Sie wies einen Durchmesser von 7 mm und eine Länge von 15 mm. auf. Die Leistung dieser Wendel betrug 750 W.