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Tageslichtsignal für Eisenbahnen mit einer elektrischen Glühlampe
Beim Betrieb von Tageslichtsignalen, insbesondere für Eisenbahnzwecke, haben sich
solche Optiken eingebürgert, die an Glühlampen angepaßt sind, welche einen in der
Horizontalen ausgestreckten zylindrischenWendelletichtkörper besitzen. Diese Form
wurde deshalb gewählt, weil außer einer gewünschten Reichweite auch eine gewisse
Breitenstreuung erforderlich ist, da z. B. beim Vorhandensein von Kurven das Signal
unter den verschiedensten Winkeln in der Horizontalen erkennbar sein muß.
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Es hat sich nun herausgestellt, daß bei Verwendung von zylindrischen
Wendelglühlampen zwar die gewünschte Breitenstreuung erzielt wird, daß aber die
Lichtverteilung in der Senkrechten zu wünschen übr igläßt. Da ein stabiler Leuchtkörper
in Form einer Einfachwendel bei den fest gegebenen Werten für Spannung und Stromstärke
einen bestimmten Außendurchmesser nicht überschreiten kann, lassen sich mit solchen
Wendelleuchtkörpern die Streuungswerte in der Senkrechten nicht in gewünschter Weise
vergrößern.
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Bei den Tageslichtsignalen liegen Probleme vor, die die äußersten
Grenzen des technisch überhaupt Erreichbaren auszunutzen verlangen. Die zur Verfügung
stehende Leistung muß auf höchstens 30 Watt beschränkt bleiben. Eine Erhöhung über
den genannten Wert hinaus würde zu starken Verlusten in den Zuleitungen zu den Signalen
oder zu unwirtschaftlichen Vergrößerungen des K=upferquerschnitts führen, wobei
zu bedenken ist, daß die Zuleitungen zu den Signalen mehrere Kilometer Länge haben
können.
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Umfangreiche Bemühungen, den vom Glühlampenleuchtkörper ausgehenden
Lichtstrom mit Hilfe der Signaloptik, beispielsweise durch prismatische Riefen in
der Abschlußscheibe, so zii ändern, daß die gewünschten Streuungswerte erhalten
werden, haben es nicht vermocht, allen Anforderungen zu genügen. Durch Vergrößerung
der Streuung mit Hilfe einer Optik wird bekanntlich die Leuchtdichte der Lichtquelle
herabgesetzt, was wiederum nachteilig auf die Erkennbarkeit des Lichtsignals in
größerer Entfernung wirkt. Auch sollte eine Lösung gefunden werden, die es gestattet.
Umbauten an den vorhandenen Signaloptiken zu vermeiden, so daß ausschließlich durch
Auswechseln der ohnehin einem Verschleiß unterliegenden Glühlampen eine verbesserte
Lichtverteilung möglich ist.
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Die erhöhten Anforderungen an den Streubereich der Lichtverteilung
in der Höhenrichtung ergeben sich vor allein daraus, daß im Gegensatz zu früheren
Verhältnissen jetzt die Gleise von Triebfahrzeugen der unterschiedlichsten Bauart
befahren werden, z. B. von Lokomotiven, bei denen der Lokomotivführer etwa eine
Augenhöhe von 4 m über dem Gleis hat, und von Triebwagen oder Schienenomnibussen,
bei denen der Wagenführer eine Augenhöhe von etwa 2,2 m besitzt.
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Es ist bekannt, bei Glühlampen für Projektionsgeräte einen mehrschenkeligen
Wendelleuchtkörper vorzusehen, bei dem die einzelnen Wendelschenkel nicht auf einen
runden, sondern auf einen flachen Kern gewickelt sind. Hiermit sollte der tote Raum
zwischen den einzelnen nebeneinaiidergestellten Wendeln vermindert und die Streuung
des Lichtes verringert werden.
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Die Erfindung besteht in dem Vorschlag, in einem Tageslichtsignal,
in welchem eine elektrische Glühlampe mit mindestens einem in waagrechter Richtung,
senkrecht zur Achse der Signaloptik, angeordneten Wendelleuchtkörper enthalten ist,
als Leuchtkörperform eine an sich bekannte Flachkernwendel zu verwenden, deren Ebene
senkrecht zur Achse der Signaloptik angeordnet ist. Hiermit wird überraschenderweise
unter Beibehaltung der gleichen Leistungsaufnahme und Belastung des Leuchtkörpers
sowie unter Beibehaltung der gleichen Signaloptik ein wesentlich gesteigerter Streubereich
des Lichtfächers in senkrechter Richtung erzielt.
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Bei der Herstellung derartiger Glühlampen ist es gleichgültig, ob
die Flachkernwendel durch Wickeln des Drahtes auf einen Flachkern erzielt wird oder
durch ursprüngliches Wickeln auf einen zylindrischen Kern und anschließend Flachdrücken
derWendel nach Entfernen des Kerns.
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Leuchtkörperformen nach derErfindung bieten noch einen weiteren wesentlichen
Vorteil. Die Anordnung der Glühlampen in der Signaloptik muß natürlich, um die errechnete
Wirkungsweise in der Praxis zu erzielen, mit der nötigen Genauigkeit erfolgen, so
daß der Leuchtkörner tatsächlich die vorgesehene Lage
zur optischen
Achse einnimmt: Damit dieser Justiervorgang beim Auswechseln der Glühlampen nicht
jedesmal mit umfangreicher Arbeit am Signal vorgenommen werden muß, werden . die
Glühlampen von vornherein so genau hergestellt, daß der Leuchtkörper immer innerhalb
enger Toleranzen eine -vorgesehene Lage zu denjenigen Elementen des Sockels einnimmt,
die für den Sitz der Lampe in der Fassung maßgebend sind,'also bei Bajonettsockeln
die seitlich aus den Sokkeln heraustretenden Bajonettstifte. Die Einhaltung der
geforderten engen Toleranzen, die nur Zehntelmillimeter betragen, bereitet fabrikatorische
Schwierigkeiten und verteuert dementsprechend die Lampe. Hat man nun einen in senkrechter
Richtung stärker ausgedehnten Leuchtkörper nach der Erfindung, so können die geforderten
Toleranzen viel leichter eingehalten werden.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen.
In dieser zeigt Fig. 1 zunächst eine bekannte Signalglühlampe mit geradachsiger
zylindrischer Wendel in Ansicht; Fig. 2 zeigt eine entsprechende Glühlampe nach
der Erfindung mit Flachkernwendel in Ansicht, während Fig. 3 der Grundriß dazu ist.
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Während diese Figuren die in der Praxis benutzten Lampen in ungefähr
natürlichem Maßstab zeigen, sind zur Erläuterung die Leuchtkörper allein in starker
Vergrößerung in den folgenden Figuren dargestellt. Fig. 4 zeigt den Leuchtkörper
nach Fig. 1 und Fig. 5 denjenigen der Glühlampe nach Fig. 2.
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Bei den Ausführungsbeispielen der Erfindung sind Glühlampen des sehr
häufig für Eisenbahnsignale benutzten Typs angenommen, der für eine Spannung von
12 Volt und eine Leistungsaufnahme von 20 Watt ausgelegt ist. Es wurden immer der
Einfachheit halber Glühlampen mit nur einem Leuchtkörper dargestellt, obwohl die
Erfindung in gleicher Weise bei Lampen mit mehreren Leuchtkörpern anwendbar ist.
Üblicherweise werden Signalglühlampen mit zwei Leuchtkörpern ausgerüstet, von denen
der zweite als Reserve bei Ausfall des ersten dient. Daher sind dann beide Leuchtkörper
in unmittelbarer Nachbarschaft parallel zueinander angeordnet, so daß sich die optischen
Verhältnisse beim Übergang von einem Leuchtkörper zum andern möglichst wenig ändern.
Demgemäß erhalten dann bei Lampen nach der Erfindung beide Leuchtkörper die neuartige
Gestalt. Aus der gefordertenLichtverteilungdes Signallichtes, insbesondere hinsichtlich
großer Breitenstreuung und verhältnismäßig geringerer Höhenstreuung zusammen mit
der gegebenen Optik, errechnet sich eine verlangte Leuchtkörperform, die innerhalb
engster Toleranzen einzuhalten ist und in Fig.4 und 5 durch das gestrichelte Rechteck
(Toleranzfeld) wiedergegeben ist. Man erkennt, daß bei einem bekannten Leuchtkörper
mit zylindrischer, geradachsiger Wendel nach Fig. 1 bzw. 4 die Wendel kaum .das
verlangte Rechteck ausfüllt und daß zumindest eine überaus genaue Justierung erforderlich
ist, um einigermaßen die Höhe t des Toleranzfeldes mit der Höhe a. des Leuchtkörpers
in Einklang bringen zu können. Soll gegenüber den bisher einzuhaltenden Bedingungen
hinsichtlich Lichtstreuung in der Höhenrichtung ein noch etwas größeres Maß erreicht
werden, so läßt sich dies mit einer zylindrischen Wendel überhaupt nicht mehr erfüllen.
Betrachtet man dagegen das Verhältnis der tatsächlichen Wendelabmessungen, in Fig.
4 und 5 durch die ausgezogenen Rechtecke gegeben, so ist ohne weiteres zu erkennen,
daß die gestellten Bedingungen mit einer Flachkernwendel gemäß Fig.2 bzw. 5, welche
das Höhenmaß b besitzt, sehr leicht erfüllt werden und daß hierbei auch wesentlich
größere, also leichter einzuhaltende Toleranzen in der Fertigung zur Verfügung stehen.