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Beleuchtungsanlage für Verkehrswege Eine Beleuchtungsanlage für Verkehrswege
mit an einem Fahrbahnrand oder beiden Rändern angeordneten Beleuchtungsgeräten,
deren Lichtaustrittsöffnungen sich jeweils unterhalb der Augenhöhe eines Fahrzeuglenkers
befinden und deren Hauptausstrahlungsrichtung schräg nach unten, entgegen der Verkehrsrichtung
verläuft, wobei jedes Beleuchtungsgerät mit einer für den Fahrzeuglenker wirksamen
Lichtabschirmung versehen ist, ist in der Patentanmeldung S 79113 IX a / 4 b angegeben.
Danach geht die Hauptausstrahlungsrichtung jedes Beleuchtungsgerätes unterhalb der
Lichtabschiimung, die vorzugsweise von einer Abschirmblende gebildet ist, ungehindert
vorbei und schließt mit der entgegenlaufenden Verkehrsrichtung einen von 180° um
maximal 25°, vorzugsweise bis zu 10° abweichenden Winkel /3 ein. Diese Beleuchtungsanlage
hat den Vorteil, daß mit kleinsten Lichtströmen größte Leuchtdichten auf der Fahrbahn
erzeugt werden, wobei durch die für den Fahrzeuglenker wirksame Lichtabschirmung
die Blendungsgefahr auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist.
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Die Erfindung ist ein vorteilhafte Weiterbildung der in der Patentanmeldung
S 79113 IX a / 4 b angegebenen Beleuchtungsanlage für Verkehrswege mit an einem
Fahrbahnrand oder beiden Rändern angeordneten Beleuchtungsgeräten, die mit je einer
für den Fahrzeuglenker wirksamen Lichtabschirmung versehen sind und deren Lichtaustrittsöffnungen
sich jeweils unterhalb der Augenhöhe eines Fahrzeuglenkers befinden, wobei die schräg
nach unten, dem Verkehr entgegenlaufende Hauptausstrahlungsrichtung jedes Beleuchtungsgerätes
unterhalb der Lichtabschirmung ungehindert vorbeigeht und mit der entgegenlaufenden
Verkehrsrichtung einen von 180° um maximal 25° abweichenden Winkel ß einschließt.
Nach der Erfindung sind die zur Aufnahme einer etwa punktförmigen oder langgestreckten
Lichtquelle dienenden Beleuchtungsgeräte in einer nach unten offenen Rinne angeordnet,
deren dem Fahrzeuglenker zugewandter Rinnenrand etwa in der Höhe des tiefsten Punktes
der Lichtaustrittsöffnung der Beleuchtungsgeräte liegt, wobei die durch den Rinnenrand
begrenzte Rinnenwand als Lichtabschirmung dient. Die Vorteile der erfindungsgemäßen
Beleuchtungsanlage bestehen darin, daß die Beleuchtungsgeräte in einer gemeinsamen
Halterungseinrichtung untergebracht sind, die insbesondere bei einer neuen Anlage,
beispielsweise bei Ausführung in Beton, leicht und mit kleinem Kostenaufwand herstellbar
ist. So können in einem Tunnel Längsnischen ausgebildet werden, deren Oberteil die
Form einer Rinne hat. Diese gemeinsame Rinne dient nicht nur zur Befestigung und
zum Schutz der Beleuchtungsgeräte gegen Witterungseinflüsse sowie Verschmutzung,
sie gestattet zugleich in einfachster Weise eine einwandfreie Abschirmung aller
Beleuchtungsgeräte.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 einen senkrechten Querschnitt eines Tunnels mit der erfindungsgemäßen
Beleuchtungsanlage und beiderseitiger Anordnung der Beleuchtungsgeräte, F i g. 2
eine Draufsicht des Gegenstandes der Fig.l. F i g. 3 einen der F i g. 1 entsprechenden
Schnitt bei einseitiger Anordnung der Beleuchtungsgeräte, F i g. 4 eine Draufsicht
des Gegenstandes der Fig.3, F i g. 5 eine Ansicht einer Beleuchtungsanlage mit an
einem Geländer angeordneter Rinne, die Beleuchtungsgeräte für eine punktförmige
Lichtquelle enthält, F i g. 6 einen senkrechten Querschnitt des Gegenstandes der
F i g. 5, F i g. 7 eine Ansicht, einer der F i g. 5 entsprechenden Beleuchtungsanlage
mit Beleuchtungsgeräten für eine langgestreckte Lichtquelle, F i g. 8 einen senkrechten
Querschnitt des Gegenstandes der F i g. 7, F i g. 9 bis 13 je einen senkrechten
Querschnitt verschieden geformter Rinnender erfindungsgemäßen Beleuchtungsanlage,
F i g. 14 bis 16 je einen senkrechten Querschnitt von an schrägen Befestigungsunterlagen
gehalterten
Rinnen der erfindungsgemäßen Beleuchtungsanlage und
F i g. 17 einen senkrechten Längsschnitt einer mit einem sägezahnförmigen Boden
versehenen Rinne der erfindungsgemäßen Beleuchtungsanlage.
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Die in den F i g. 1 bis 4 abgebildeten Beleuchtungsanlagen dienen
jeweils zur Fahrbahnbeleuchtung in einem Tunnel. In dem Ausführungsbeispiel nach
den F i g. 1 und 2 sind Beleuchtungsgeräte 1 an beiden Fahrbahnrändern angeordnet.
Die F i g. 3 und 4 betreffen einen Tunnel mit nur an einem Fahrbahnrand angebrachten
Beleuchtungsgeräten 1. Die Lichtaustrittsöffnung 5 des Beleuchtungsgerätes 1 befindet
sich jeweils unterhalb der Augenhöhe eines Fahrzeuglenkers. Die Hauptausstrahlungsrichtung
H jedes Beleuchtungsgerätes 1 schließt mit einer von diesem nach unten gerichteten
Senkrechten einen großen Winkel ein, der kleiner ist als 90". Weiter schließt
diese Hauptausstrahlungsrichtung H mit der entgegenlaufenden Verkehrsrichtung V
einen von l80`um maximal 25°, vorzugsweise bis zu 10c, abweichenden Winkel ß. ein.
Jedem Beleuchtungsgerät 1
ist eine für den Fahrzeuglenker wirksame Lichtabschirmung
zugeordnet.
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Nach der Erfindung sind die Beleuchtungsgeräte 1
in einer nach
unten offenen Rinne 2 angeordnet, deren dem Fahrzeuglenker zugewandter Binnenrand
3 (F i g. 10) etwa in der Höhe des tiefsten Punktes 4 der Lichtaustrittsöffnung
5 der Beleuchtungsgeräte 1 liegt. Die durch den Binnenrand 3 begrenzte Binnenwand,
vorzugsweise eine Längswand, dient als Lichtabschirmung für den Fahrzeuglenker.
Die Lichtaustrittsöffnung 5 (F i g. 5) des Beleuchtungsgerätes 1 steht etwa senkrecht
zur Hauptausstrahlungsrichtung H .und liegt in einer Ebene, die entweder senkrecht
zur Fahrbahn F steht oder in Richtung zum Fahrzeuglenker leicht gekippt ist.
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Zweckmäßig ist die Rinne 2 als Teil einer durchlaufenden Wandnische
6 ausgebildet. Beim Neubau eines Tunnels oder einer Brücke kann diese Wandnische
6 zusammen mit der Rinne 2 eingeplant werden. Dabei kann der Boden 7 (F i g. 10)
der Wandnische 6 unterhalb der Fahrbahn F liegen, so daß eine Vertiefung 8 entsteht.
Diese Vertiefung dient zur Aufnahme von Versorgungsleitungen für Wasser, Frischluft,
elektrische Energie und Fernsprechanlagen und kann auch Entwässerungseinrichtungen
enthalten: Für das Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 und 2 sind in der F i g.
2 verschiedene Lichtverteilungskurven dargestellt. Vorteilhaft sind die Beleuchtungsgeräte
1 zur Aufnahme punktförmiger Lichtquellen ausgebildet, die allein oder in Verbindung
mit einem Reflektor, der vorzugsweise Parabolform haben kann, eine stark gebündelte
Lichtausstrahlung besitzen. Als derartige Lichtquelle kann eine Quecksilberdampf-Hochdrucklampe
mit oder ohne Leuchtstoff dienen, die gegebenenfalls eine Reflexschicht hat. Desgleichen
können Glühlampen mit oder ohne Reflektor im Kolben verwendet werden. Dabei kann
auch der Einsatz von Niederspannungslampen von Vorteil sein. Schließlich sind als
punktförmige Lichtquellen die Xenon-Hochdrucklampe und Quecksilberhöchstdrucklampe
zu nennen.
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Die für alle Beleuchtungsgeräte 1 mit voller Linie dargestellten Lichtverteilungskurven
9 (F i g. 2, 4) beziehen sich jeweils auf eine Reflektorglühlarnpe von 100 W/220
V. (Diese Lampe weist eine beachtliche Richtwirkung auf). Eine Quecksilberdampf-Hochdruck-Reflektor-Lampe
mit Leuchtstoff von 250 W Leistung hat die strichlierte Lichtverteilungskurve 19
(F i g. 2). Die strichpunktierte Lichtverteilungskurve 29 gehört zu einer Quecksilberdampf-Hochdrucklampe
ohne Leuchtstoff, die durch ihre Leuchtdichte eine Bündelung ermöglicht und eine
größere Lichtausbeute als eine Glühlampe besitzt. Bei einer Leuchtdichte von 40
sb und einem Parabolscheinwerfer von 12,5 cm Durchmesser ergibt sich eine
maximale Lichtstärke von 3650 cd, wenn man den Verlustfaktor der Optik mit 0,75
annimmt. Die Lichtverteilungskurve 29 ist nur teilweise dargestellt, da die Streuung
von der Lampenleistung und der Spiegelform abhängt. Mit zunehmender Leistung wächst
nur die Streuung, nicht aber das Lichtstärkemaximum. Der Wert von 3650 cd ist bereits
mit einer Lampenleistung von 50 W erzielbar.
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Die punktierte Lichtverteilungskurve 39 (F i g. 2) ergibt sich für
eine Reflektorglühlampe 150 W/124 V oder für einen Parabolscheinwerfer mit 12,5
cm Durchmesser, der mit einer Niedervoltglühlampe bestückt ist. Durch die gedrängte
aufgebaute Wendel der Lampe erhält man ein Lichtstärkemaximum von etwa 17 000 cd.
Die Fahrbahnbreite ist mit 10 m angenommen. Die Hauptausstrahlungsrichtung H schließt
mit der Senkrechten einen Winkel a von etwa 88° ein, liegt also 2c# unter der Waagerechten.
Bei einem 1 m hoch angeordneten Beleuchtungsgerät 1 trifft das Lichtstärkemaximum
in einem Punkt P (F i g. 2) in 28,6 m Entfernung auf die Fahrbahn F. Ist der Winkel
ß1= 1_74,5°. so liegt der Punkt P in der Mitte der linken Fahrbahnhälfte. In der
F i g. 4 befindet sich bei gleicher Fahrbahnbreite und einem Winkel i3.=
= 169 der Punkt P etwa in der Fahrbahnmitte.
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Wenn das Maximum der Lichtstärke in Richtung auf den Punkt P unverändert
bleiben soll, so darf das Beleuchtungsgerät 1, in Richtung vom Punkt P gesehen,
nicht vom Rand 3 der Rinne 2 verdeckt sein. Für die Entfernung a des tiefsten Punktes
4 der Lichtaustrittsöffnung 5 des Beleuchtungsgerätes 1
vom
Binnenrand 3 (F i g. 10) gilt die Formel a=D - sin (180 -ß). tga. Dabei ist
D der Durchmesser der Lichtaustrittsöffnung 5 des Beleuchtungsgerätes
1. Für die F i g. 2 ist a = 2,74 D, und für die F i g. 4 ist
a = 5,5 D. Die
gesamte Breite b der Rinne 2 ist jeweils a+DI2. In der
F i g. 1 wurde der gegenseitige Abstand der Beleuchtungsgeräte 1 gleich 5
m gewählt. Bei einem Z von 12,5 cm ist bei beiderseitiger Anordnung der Beleuchtungsgeräte
1 nach der F i g. 2 die Entfernung a = 35 cm, bei einseitiger Anordnung nach
der F i g. 4 ist a = 68 cm. Wenn die Rinne 2 schmaler werden soll, so muß der Durchmesser
des Beleuchtungsgerätes 1 entsprechend kleiner gewählt werden. Bei D = 6,7
cm müssen doppelt so viel Beleuchtungsgeräte 1 angeordnet werden. Dabei gehen
die Lichtstärken, summarisch betrachtet, entsprechend der Verkleinerung der Spiegelfläche
trotz Verdoppelung der Leuchtenzahl um die Hälfte zurück. Auf diese Weise besteht
die Möglichkeit, die Leuchtendichte auf einer Straße zu verkleinern, wenn deren
Fahrbahnbelag, z. B. eine glatte Gußasphaltdecke, eine hohe Leuchtdichte aus Blendungsgründen
nicht zuläßt.
Die Rinne für die Beleuchtungsgeräte 1 kann verschiedene
Ouerschnittsformen haben. Diese Querschnitte können von Geraden begrenzt sein. Zweckmäßigerweise
ist der Querschnitt der Rinne ganz oder teilweise von gekrümmten Linien begrenzt
(nicht dargestellt). Die in der F i g. 10 abgebildete Rinne 2 hat einen rechteckigen
bzw. U-förmigen Querschnitt. Vorteilhafterweise nimmt die Höhe der Rinne 12 (F i
g. 9, 11) in Richtung zum freien Rinnenrand 3 ab, und es entsteht ein sich verengender
Querschnitt. Dieser kann als Trapez (F i g. 12, 13) oder als Dreieck (nicht dargestellt)
ausgebildet sein. In den F i g. 12 und 13 sind Wandnischen 6 eines Tunnels abgebildet,
die mit verschieden großen Beleuchtungsgeräten 1 ausgestattet sind, die nur an einem
Fahrbahnrand angeordnet sind. Die gesamte Breite b der Nische entspricht im Verhältnis
dem jeweiligen Durchmesser D.
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Zweckmäßigerweise sind alle oder einzelne Wände der Rinne 2, 12 ganz
oder teilweise mit einem reflektierenden Belag 13 versehen. Vorzüglich kann auf
der sich unterhalb der Rinne 12 erstreckenden Wand ein reflektierender Belag 14
(F i g. 10) angebracht sein, der sich abwärts, gegebenenfalls bis zur Ebene der
Fahrbahn F, fortsetzt. Vorteilhaft besteht der reflektierende Belag 13, 14 aus einem
hellen, matten oder glänzenden Anstrich, aus hellen Fliesen, einer spiegelnden Aluminiumfolie
oder aus ähnlichem Material.
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Die F i g. 9 und 11 zeigen von einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsanlage
mit beiderseitig angeordneten Beleuchtungsgeräten 1 .nach der F i g. 2 für eine
Brücke oder Hochstraße eine Brüstung 16, welche die Rinne 12 trägt. Hierbei ist
die Abhängigkeit der Größenverhältnisse der Rinne 12 vom Durchmesser D der Lichtaustrittsöffnung
5 des Beleuchtungsgerätes 1 zu erkennen. Ein reflektierender Belag 17 erstreckt
sich über einen Teil der Brüstung 16 nach abwärts.
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Durch den Belag 13, 14, 17 erfahren die aufgestrahlten Lichtstärken
eine Richtungsänderung und können die Lichtstärke in Richtung auf den Punkt P der
Fahrbahn F wesentlich erhöhen. Die Beläge 13, 14, 17 wirken wie Reflektoren
mit sehr langer Brennweite, wobei das Auftreten mehrmaliger Reflexion zu beachten
ist. Sieht ein Verkehrsteilnehmer etwa 50 oder 100 m voraus den Punkt P, also praktisch
mit einer zur Straßenachse parallelen Beobachtungsrichtung, so nimmt er dann die
größte Leuchtdichte (Helligkeit) wahr, wenn das Beleuchtungsgerät 1 in der Beobachtungsrichtung
liegt (Reflexionsgesetz). Die Forderung nach einer möglichst kleinen seitlichen
Abweichungen der flach entgegen dem Beobachter gerichteten Strahlen ist insbesondere
bei glattem Gußasphalt streng zu beachten. In den F i g. 2 und 4 erzeugen die Straßenleuchtdichten
fast ausschließlich die Lichtstärken, die in dem Bereich 180° - ß1 bzw. 180° - ß2
liegen. Die übrigen Bereiche tragen zur Leuchtdichte praktisch nichts bei.
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Bei einer Gußasphaltdecke erzeugt auf einem Vergleichsabschnitt gegenüber
einer langgestreckten Handlaufleuchte mit 210 W Lampenleistung die erfindungsgemäße
Beleuchtungsanlage beispielsweise mit einer 100-W/220-V-Lampe eine etwa 8fache Straßenleuchtendichte,
mit einer 50-W-Quecksilberdampf-Hochdrucklampe ohne Leuchtstoff eine etwa 12fache
Leuchtdichte, mit einer 250-W-Quecksilberdampf-Hochdrucklampe mit Leuchtstoff und
Reflektor eine etwa 11fache und mit einer 150-W/24-V-Reflektor-Glühlampe eine etwa
50fache Leuchtdichte. Erfindungsgemäß werden daher mit kleinstem Aufwand an Lichtstrom
und Energie höchste Leuchtdichten auf der Straße erzeugt.
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In den F i g. 5 und 6 ist die erfindungsgemäße Beleuchtungsanlage
bei Anordnung der Beleuchtungsgeräte 1 in einer Rinne 2 wiedergegeben, die von Stützstäben
18 eines Geländers getragen ist, das sich auf einer Brücke oder Hochstraße befinden
kann. Vorteilhaft ist im Anschluß an die Lichtaustrittsöffnung 5 jedes Beleuchtungsgerätes
1 eine Abdeckung 21 (F i g. 5) angebracht, die als Blendschutz für unterhalb des
Geländers befindliche Verkehrsteilnehmer dient. Diese Abdeckung 21 erstreckt sich
demnach in Geländerlängsrichtung, hat zweckmäßig die Form einer Platte und kann
aus Blech oder einem anderen Material bestehen. Vorzugsweise geht die Platte aber
nur so weit, bis die Geländerstützstäbe durch ihre Lamellenwirkung selbst die Abschirmung
des Lichtes übernehmen können.
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Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das Beleuchtungsgerät
1 stets mit einer punktförmigen Lichtquelle bestückt. Zweckmäßigerweise ist das
Beleuchtungsgerät 10 (F i g. 7, 8, 15) zur Aufnahme einer langgestreckten Lichtquelle,
insbesondere einer Leuchtstofflampe mit kleiner Baulänge, eingerichtet. Es kann
auch eine Quarz-Jod-Glühlampe als langgestreckte Lichtquelle dienen. Das Beleuchtungsgerät
10 nach der F i g. 8 enthält einen parabolischen Rinnenspiegel und ist zur
Aufnahme einer 8-W-Leuchtstofflampe mit einem Rohrdurchmesser von 16 mm und 288
mm Länge eingerichtet. Die Wandnische 6 in der F i g. 8 hat die gleiche Abmessung
wie die in der F i g. 10. Wegen der geringeren Leuchtdichte von Leuchtstofflampen
eignen sich Beleuchtungsgeräte 10 für Leuchtstofflampen für die Anordnung
auf Brücken und Hochstraßen. Vorteilhafterweise trägt eine von der Fahrbahn F nach
außen geneigte Wand oder ein Geländer 11 die Rinne 2, 12, 20 (F i g. 14 bis 16),
die Beleuchtungsgeräte 1 oder 10 in sich aufnimmt. Dadurch läßt sich die volle Breite
der Brücke für die Fahrbahn F bzw. für den Gehsteig ausnutzen.' Die Rinne 20 (F
i g. 14) hat einen dreieckähnlichen Querschnitt.
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Vorzüglich ist zwischen zwei Beleuchtungsgeräten 1 bzw.
10 der Boden 22 (F i g. 17) der Rinne 30, in Lichtausstrahlungsrichtung
gesehen, etwa auf die Höhe des Rinnenrandes 3 herabgezogen. Auch dieser Boden 22
kann mit einem reflektierenden Belag 13 versehen sein. Dadurch erhält die Rinne
30 einen sägezahnähnlichen Boden.