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Fahrzeugscheinwerfer Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer
mit Abdeckscheibe und einem parabolischen Reflektor sowie einem praktisch im Brennpunkt
des Reflektors angeordneten, horizontal orientierten und quer zur Reflektorachse
stehenden zylinderförmigen Glühkörper zur Erzielung eines asymmetrischen Lichtbündels,
dessen obere geknickte Begrenzung teilweise horizontal und teilweise schräg aufwärts
verläuft.
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Für die Erzeugung eines asymmetrischen Abblendlichtbündels für Kraftfahrzeugbeleuchtung
ist es üblich, in einem parabolischen Reflektor einen etwa zylindrischen Glühkörper,
der üblicherweise die Glühwendel einer elektrischen Glühlampe ist, in der Achse
des Parabolreflektors so anzuordnen, daß das eine Ende dieses Glühkörpers ungefähr
mit dem Brennpunkt des Reflektors zusammenfällt. Damit keine unerwünschten aufwärts
gerichteten, von diesem Glühkörper erzeugten Lichtstrahlen den Scheinwerfer verlassen
können, ist der betreffende Glühkörper über einen Winkel von etwa 180° von einem
Schirm umgeben. Demzufolge ist also nur etwa die Hälfte der zur Verfügung stehenden
Oberfläche des Reflektors an der Erzeugung des Abblendbündels beteiligt. Die heutzutage
übliche obere geknickte Begrenzung des Abblendlichtbündels wird in der Hauptsache
von dem Querprofil des Schirmes bestimmt; wenn dieser Schirm den Glühkörper nur
über einen Winkel von etwa 165° umgibt, bekommt das Bündel die vorgeschriebene asymmetrische
Gestalt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gesamte Oberfläche des
parabolischen Reflektors zur Erzeugung eines asymmetrischen Abblendbündels für Kraftfahrzeugbeleuchtung
auszunutzen.
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Dabei wird von der Tatsache ausgegangen, daß die einzelnen Reflektorabschnitte
alle ein Bild des Glühkörpers erzeugen. Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken,
den gewünschten Bündelquerschnitt dadurch zu erhalten, daß man die von den Reflektorabschnitten
erzeugten Bilder nicht alle aufeinanderfallen läßt, sondern durch besondere Gestaltung
der diesen Abschnitten gegenüberliegenden Abschnitte einer Scheinwerferabdeckscheibe
diese Bilder gegeneinander verschiebt.
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Hierzu weist ein Fahrzeugscheinwerfer eingangs erwähnter Art gemäß
der Erfindung das Kennzeichen auf, daß die Abdeckscheibe in eine Anzahl radialer
sektorförmiger Abschnitte in der Weise geteilt ist, daß die Mittellinie wenigstens
eines solchen Abschnittes senkrecht zur schräg aufwärts verlaufenden Bündelbegrenzung
steht, daß dieser Abschnitt derart gestaltet ist, daß die auf ihn auffalenden Lichtstrahlen
in bezug auf die von den übrigen Abschnitten erzeugten Lichtstrahlen schräg nach
oben zur Bildung der schräg aufwärts verlaufenden Begrenzung abgelenkt werden, und
daß wenigstens einige der übrigen sektorförmigen Abschnitte mit vertikalen Spreizüngsrippen
versehen sind.
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Wie schon beschrieben, kommt die Gestaltung des asymmetrischen Querschnittes
des Lichtbündels dadurch zustande, daß die von den Reflektorabschnitten erzeugten
Bilder zueinander verschoben werden. Die Erfindung bietet auch die Möglichkeit,
die Leuchtdichteverteilung über den Gesamtquerschnitt den gestellten Anforderungen
anzupassen. Bei einem asymmetrischen Bündelquerschnitt liegt z. B. die Aufgabe vor,
in der Nähe der schräg aufwärts verlaufenden Bündelbegrenzung örtlich eine hohe
Leuchtdichte zu erzeugen. Dies ist gemäß der Lehre nach der Erfindung dadurch in
einfacher Weise möglich, daß man eine solche Stelle mit einer Anzahl kleiner und
somit heller Bilder des Glühkörpers bedeckt.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der mittlere,
vorzugsweise kreisförmige Teil der Abdeckscheibe derart profiliert, daß die auf
ihn auffallenden Lichtstrahlen nach unten abgelenkt und horizontal gespreizt werden.
Diese Maßnahme ist deshalb von Vorteil, weil der mittlere Teil des Reflektors, in
dem die Stromzuleitungsdrähte des Glühkörpers der Lampe eingeschmolzen sein können,
keine große optische Genauigkeit besitzt. Es besteht
somit die
Möglichkeit, daß die Abbildungen des Glühkörpers, die von dem zentralen ungenauen
Teil des Reflektors ausgehen, eine störende Wirkung in dem Gesamtquerschnitt des
Abblendbühdels verursachen. Dies wird durch die eben beschriebene Ausgestaltung
des mittleren Teiles der Abdeckscheibe vermieden.
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Vorzugsweise bildet die Abdeckscheibe mit dem Reflektor ein gasdichtes
Gebilde. In dieser Weise bekommt man einen Abblendscheinwerfer des sogenannten »Sealed-beam«-Typs.
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Die Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt schematisch eine Ansicht der konkaven Seite eines parabolischen
Reflektors; F i g. 2 zeigt verschiedene Abbildungen des Glühkörpers auf einer Projektionsfläche,
die vor dem Reflektor und senkrecht-zu dessen Achse angeordnet ist; F i g. 3 und
5 zeigen die Zusammensetzung der Lichtbündel zweier Ausführungsformen des Scheinwerfers
nach der Erfindung; F i g. 4 und 6 sind Ansichten der dem Reflektor zugekehrten
Seite der entsprechenden Vorderscheibe, und F i g. 7 zeigt einen Vertikalschnitt
durch einen Scheinwerfer, dessen Reflektor zusammen mit der Vorderscheibe ein gäsdichtes
Gebilde darstellt.
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In F i g.1 bezeichnet R den parabolischen Reflektor eines Fahrzeugscheinwerfers,
von der Vorderseite her gesehen. -Im" Brennpunkt des Reflektors befindet sich ein
einfach= -oder doppeltgewendelter Glühkörper, der horizontal orientiert ist und
senkrecht zur Reflektorachse'steht. Dieser Glühkörper ist durch das Viereck F wiedergegeben.
In etwa gleichem Abstand vom Brennpunkt einerseits und voneinander andererseits
sind acht Punkte 1 bis 8 an der Reflektoroberfläche angegeben. Diese Punkte und
ihre direkte Umgebung auf dem Reflektor erzeugen die in F i g. 2 mit 1' bis 8' markierten
Abbildungen des Glühkörpers auf einer Projektionsfläche, die vor dem Scheinwerfer
angebracht ist und senkrecht zur Umdrehungsachse des Reftektors steht. Die Achsenkreuze
bedeuten die Schnittlinien der durch die Reflektorachse gehenden horizontalen und
vertikalen Ebenen mit der Projektionsfläche.
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Wie .daraus ersichtlich, verlaufen die Abbildungen 1', 3', 5' und
7' in horizontalen Richtungen und die Abbildungen 2', 4', 6' und 8' in schrägen
Richtungen.
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Von dieser Gestalt der ,von den verschiedenen Reflektorteilen erzeugten
Abbildungen wird beim Aufbau der in den F i g. 3 und 5 dargestellten unsymmetrischen
Abblendbündel für Länder mit Rechtsverkehr Gebrauch gemacht. Mit V-V ist hier die
Schnittlinie der durch die Reflektorachse gehenden vertikalen Ebene und einer vor
dem Scheinwerfer angeordneten, vertikalen Projektionsfläche angedeutet. Die Linie
H-H stellt die Schnittlinie dieser Projektionsfläche mit einer durch die horizontale
Achse des Glühkörpers gehenden horizontalen Ebene dar.
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Das Bündelmuster nach F i g. 3 besteht aus den Teilen 30, 31 und 32.
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Der Teil 30 besteht aus den gegenüber dem Mittelteil 31 etwas nach
rechts und nach oben verschobenen Abbildungen 2' und 6' des Glühkörpers und stellt
die schräg aufwärts verlaufende obere Begrenzung des Bündels rechts von der Linie
V-V dar. Bemerkt wird, daß, obwohl die Verbindungslinie der Punkte 2 und 6 in F
i g. 1 und die Richtung der Abbildungen 2' und 6' in F i g. 2 einander parallel
sind, dies in Wirklichkeit nicht der Fall ist, da die F i g.1 und 2 aus entgegengesetzten
Richtungen betrachtet sind, und zwar F.i g. 1 von der Projektionsfläche und F i
g. 2 vom Reflektor aus. Dies bedeutet, daß die Verbindungslinie der Punkte 2 und
6 quer zu den schräg aufwärts verlaufenden Achsen der Abbildungen 2' und 6' steht.
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Der mittlere Teil 31 stellt die obere Begrenzung des Bündels links
von der Linie V-V dar und besteht aus den etwas gespreizten Abbildungen 1', 3',
5' und 7'. Dieser horizontale Bündelteil 31 muß unterhalb der horizontalen Linie
H-H liegen, um den entgegenkommenden Verkehr nicht zu blenden; dies wird dadurch
erreicht, daß die Refiektorachse um einige Grad abwärts gerichtet wird.
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Der Teil 32 besteht aus den Abbildungen 4' und 8', die
abwärts gerichtet und stärker gespreizt sind als die Abbildungen des mittleren Teiles
31.
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F i g. 4 ist eine Ansicht der Innenseite einer Glasscheibe des Scheinwerfers.
Diese Glasscheibe bewirkt die erwähnten Verschiebungen und Spreizungen der Abbildungen
des Glühkörpers. Die Sektoren I bis VIII der Glasscheibe wirken mit den die Punkte
1 bis 8 enthaltenden Sektoren des Reflektors zusammen.
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Da sämtliche Abbildungen, mit Ausnahme der Abbildungen 2' und 6',
horizontal gespreizt sind, sind sämtliche Flächen der Scheibe, mit Ausnahme der
Sektoren II und VI, mit vertikalen Rippen versehen, deren Krümmungsradius beispielsweise
zwischen 20 und 3,5 mm liegen kann, wobei* eine Rippe mit kleinerem Krümmungsradius
stärker spreizt.
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Die Abbildungen 2' und 6' des Bündelteiles 30 müssen nach rechts und
nach oben verschoben sein, so daß die Sektoren II und VI aus nach rechts und gleichzeitig
nach oben dicker werdenden Prismen bestehen.
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Die Abbildungen 1', 3', 5' und 7' des Teiles 31 müssen nur gespreizt,
jedoch nicht verschoben werden. Die Sektoren I, HI, V und VII der Glasscheibe haben
daher, abgesehen von den Spreizungsrippen, die gleiche Wandstärke.
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Die Abbildungen 4' und 8' des Bündelteiles 32 müssen abwärts gerichtet
sein, was bedeutet, daß die Sektoren IV und VIII abwärts dicker werden und außerdem
noch mit den bereits erwähnten vertikalen Spreizungsrippen versehen sein müssen.
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Der Mittelteil des Reflektors @ kann nicht genau seine Form behalten,
da an dieser Stelle die Stromzuleitungsdrähte des Glühkörpers eingeschmolzen werden
müssen. Um unerwünschte Beeinflussungen des Bündelmusters zu vermeiden, ist der
aus den Flächen IX und X bestehende Mittelteil der Glasscheibe unter Verwendung
von Prismen und vertikalen Rippen derart gestaltet, daß das auf ihn auffallende
Licht stark herabgerichtet und horizontal gespreizt wird und so an ungefährliche
Stellen gelangt.
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Beim Muster nach F i g. 3 kommen in jedem der Bündelteile 30, 31 und
32 Abbildungen des Glühkörpers vor, die von einander radial gegenüberliegenden Reflektorteilen
erzeugt sind. Diese reagieren auf einen Montagefehler im Abstand zwischen dem Glühkörper
und dem Reflektor in entgegengesetztem
Sinne. Einige dieser Abbildungsverschiebungen,
insbesondere diejenigen, welche die obere Begrenzung des Lichtbündels beeinflussen
würden, sind unerwünscht, so daß für die Bündelzusammensetzung nach F i g. 3 eine
verhältnismäßig genaue Montage des Glühkörpers erforderlich ist.
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Wenn man davon praktisch unabhängig sein will, so ist die Lichtbündelzusammensetzung
nach F i g. 5 vorzuziehen.
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Hierbei wird der schräg aufwärts verlaufende Teil 50 nur von der Abbildung
2' gebildet, die von dem den Punkt 2 enthaltenden Sektor des Reflektors erzeugt
ist. Der Mittelteil 51 wird nur von der horizontal etwas gespreizten Abbildung 3'
gebildet, welche von dem den Punkt 3 enthaltenden Sektor herrührt. Diese beiden
aneinandergrenzenden Sektoren der unteren Reflektorhälfte reagieren auf eine Verschiebung
des Glühkörpers in gleicher Weise, so dae sich die Bündelteile 50 und 51 zueinander
nicht verschieben.
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Die Abbildungen 1' und 5' sind nahezu kreisförmig. Sie können durch
Verschiebung nach rechts den Bündelteil 52 bilden zur Erhöhung der Lichtstärke
der rechts von der Linie V-V liegenden Teile der Flächen 50 und 51. Da rechts von
V-V im Bündel keine Hell-Dunkel-Grenze mehr vorhanden ist, ist die Lage des Bündelteiles
52 verhältnismäßig gleichgültig und der Einfluß von Glühkörpertoleranzen ungefährlich.
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Der Bündelteil 53 besteht aus der gegenüber dem Mittelteil 51 etwas
abwärts geschobenen und stärker als dieser gespreizten Abbildung 4'. Diese Abbildung
wird von dem den Punkt 4 enthaltenden Reflektorsektor erzeugt, und dieser Sektor
grenzt an den den Punkt 3 enthaltenden Sektor, so daß die beiden Sektoren auf Verlagerungen
des Glühkörpers in gleicher Weise reagieren.
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Es verbleiben noch die Sektoren mit den Punkten 6, 7 und B. Die Abbildungen
6', 7' und 8' dieser Sektoren sind vom Bündelteil 54 zusammengefaßt, der stärker
abwärts gerichtet und gespreizt ist als der Teil 53. Diese Abbildungen müssen stärker
abwärts gerichtet werden, da die erwähnten Sektoren in der oberen Reflektofhälfte
liegen und daher auf Verschiebungen des Glühkörpers in entgegengesetztem Sinne reagieren.
Die Abbildungen 6', 7' und 8' dürfen bei den maximal zulässigen Toleranzen die Abbildung
3' (Teil 51) nicht überragen. Um das Bündel vor dem Fahrzeug breit genug zu machen,
wird der Teil 54 in horizontaler Richtung stark gespreizt.
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F i g. 6 zeigt die dem Reflektor zugekehrte Seite der der F i g. 5
entsprechenden Glasscheibe, deren Mittelteil IX', X' demjenigen nach F i g. 4 ähnlich
ist. Mit Ausnahme der Fächer I', II' und V' müssen die Scheibensektoren in horizontaler
Richtung eine Spreizung herbeiführen, was durch vertikale Striche angedeutet ist.
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Wie aus dem Vorhergehenden ersichtlich ist, müssen die auffallenden
Lichtstrahlen von dem Sektor II' nach rechts und aufwärts, von den Sektoren I' und
V' nach rechts, von dem Sektor IV' abwärts und von den Sektoren VI', VII' und VIII'
gleichfalls abwärts gerichtet werden, was durch entsprechende prismatische Profilierung
dieser Sektoren erreicht werden kann.
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F i g. 7 zeigt einen Querschnitt durch einen Fahrzeugscheinwerfer
nach der Erfindung, wobei der Reflektor R mit der prismatisch profilierten Glasscheibe
L gasdicht verbunden und der Glühkörper F mit Hilfe von Durchführungsdrähten innerhalb
des Reflektors angeordnet ist.