DE1472524A1 - Fahrzeugscheinwerfer mit profilierter Abschlussscheibe - Google Patents

Description

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Dipl.-lng. HORST AUER

Anmelder: U.V. P:. . · GLOSLAdSFENFABRiEKEII - tie/lrdl

Αλιβ: PHN- 471
•Anmeldung voith 8. Okt. 1965

Dr. Expl.

"Fahrzeugsoheinwerfer mit profilierter Abschlussecheibe".

Es sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, mit Hilfe »ines Fahrzeugscheinwerfer« ein nioht-blendendes Bündel zu erzeugen. Di· üblichste ist, in einem solchen Scheinwerfer zwischen dem Brennpunkt des in ihe angebrachten parabolischen Reflektors und der Absohlussscheibe ntheau in der Achse dieses Paraboloides einen Glühkörper anzuordnen und unter ihm einen Schirm anzubringen, um die untere HMIfte des Reflektors bei« Erzeugen eines Lichtbündele auszuschalten. Diese Bauart hat den Haohteil, dass nur die HSIfte der zur Verfügung stehenden Reflektorflache an der Bildung des niehtblendenden Liohtbündele teilnimmt. Bei der Bildung dieses LichibOndels wird der Reflektor somit nicht gut ausgenützt.

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Weiter ist ein Fahrseugsoheinwerfer mit einer Abeohlussecheibe und einem konkaven, mit zwei GlOhkSrpern zusammenarbeitenden Spiegelsystea bekannt, das aus zwei Spiegelteilen aufgebaut ist, die jeweils als lotationsparaboloid ausgebildet sind. Sie etwa gleichgerichteten Achsen dieser Rotationsparaboloide fallen nicht zusammen. Ferner τβrlluft άύτ Anschluss dieser Spiegelteile wenigstens nahezu durch den Scheitel des Spiegelsystemes. Der Brennpunkt desjenigen Spiegelteiles, der in der Betriebslage des Scheinwerfers oben liegt, ist weiter von der Abschlusssoheibe entfernt als der Brennpunkt des unten liegenden Spiegelteiles· Dieser Scheinwerfer bietet die Möglichkeit, einen Glühkörper, der in der IM he des Brennpunktes de,s obenliegenden Spiegelteiles angeordnet und dazu bestimmt ist, ein nicht-blendendes Bfindel zu erzeugen, mit beiden Spiegelteilen zusammenarbeiten zu lassen. Dieser bekannte Scheinwerfer hat jedoch den Haohteil, dass durch das Fehlen bestimmter Hassnahmen kein grosser Wirkungsgrad des vom betreffenden Glühkörper abgestrahlten Lichtes erreicht wird. Die vorliegende !Erfindung bezweckt, diesen bekannten Scheinwerfer derart zu verbessern, dass im Vergleich zu den soeben beschriebenen bekannten Scheinwerfern eine erhebliche Wirkungsgradverbesserung erzielt wird.

Zu diesem Zweck* ist der Fahrzeugscheinwerfer erwShnter Art gemSss der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass in oder nahe bei und parallel zu der Aohse des obenliegenden Spiegelteiles die Aohse eines gestreckten wendelformigen Glühkorpers so angeordnet ist, dass dieser Körper zwischen dem Brennpunkt- dieses Spiegelteiles und der Absohlussscheibe liegt, und der unten liegende Spiegelteil sich soweit sur Abschluessoheibe hin erstreckt, dass die Verlängerung der Geraden, die durch das der Abschlussscheibe zugewandte Ende dieses Glühkorpers

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und durch dan Brannpunkt da« unteren Spiegelteilee geht, dan letzteren Tail praktiaoh im luaaaran Band aohneidet. Weitare Merkmale dieaaa Scheinwerfer sind, daaa eich dia Abaohlusaaohaiba an diesen lueaeren Hand anaohliaaat und daaa entlang daa Auaaenrandea dar unteren Hilfta dieaer Abaohltiaeaoheibe eine Zone liegt, die mit einer Profilierung versehen let, dia «in anderee Auaseaa von Querstreuung deβ hindurohtretenden Liohtaa bewirkt ala dar angransende zentraler liegende Tail dar unteren HSIfta dieeer Scheibe.

Duroh dia Wahl der Lage daa Glühkörper mit Bezug auf dan Brenn* punkt und dan Rand dar unteren SplagelhSlfte werden ohne Blendungegefahr βοwohl dtr obere ala auoh dar untere Spiegelten beim Bilden des betreffenden nicht-blendenden Lichtbündela gut auegenutet. Ferner wird, weil aich die Abachluaeaoheibe nahasu an den unteren Rand des unteren Spiegelteilea anaohlieeat, die Möglichkeit erhalten, auoh daa Licht, daa auf dieaen luaaaren Rand diaeee Spiegelteilee gelangt, voll auazunuteen. Bei der Erfindung wird diea dadurch verwirklicht, dass der auesenliegende Rand der unteren Hilfte der Abaohluaeecheibe mit einer Zone veraehen let, die, wie bereite erwShnt, eine andere, gemäae einer vorteilhaften AuafUhrunteform der Erfindung atSrkere Queretreuung dea hindurohtretenden Liebtee bewirkt ala dar zentraler liegende Teil der Abachluaaacbaibe.

Der Fahrzeugeeheinwerfer gemBee der Erfindung kann Verwandung finden, um auaaohlieaalich ein nlcht-blendendea LiohtbOndel zu erzeugen. Bei Craftwagenbeleuohtungaayatarnen amerikaniaohen Type, bei dem vier Scheinwerfer vorgesehen sind, kSnnen zum Erzeugen der nicht-blendenden Bündel zwei von den Scheinwerfern getnSse der Erfindung auegebildet sein.

Wenn jedoch gemäse einer vorteilhaften AusfQhrungeform der Erfindung der Scheinwerfer so ausgebildet wird, daee in ihm und zwar

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an der Stelle dee Brennpunktee dee unteren Spiegelteiles die Aohse eine· zweiten gestreckten wendeiförmigen OlühkSrpera, in oder parallel zu der Aohee dieses Spiegelteiles angeordnet ist, so kann dieser »weite OlUhkSrper durch Zusammenarbeit mit den beiden Spiegelteilen ein weitreichendes Bündel zufriedenstellender Oüte erzeugen.

Der Scheinwerfer gemSss der Erfindung kann vom sogenannten "sealed-beam"-Typ sein, d.h. die vorhandenen Lichtquellen, die Reflektoren und die Absohlusssoheibe bilden ein untrennbares Ganzes und die Olühkßrper werden im gasdicht verschlossenen Raum, der von den Spiegeln und der Abschlussscheibe gebildet wird, betrieben. Ee ist aber auch möglich, die Reflektoren in einem Oeha'use anzuordnen, das auf der Vorderseite von der Abeohlusssoheibe abgeschlossen wird und in dem die Lichtquellen, die je einen eigenen Kolben haben, als einzelne Lampen auswechselbar angebracht sind.

QemSas einer weiteren Aueführungsform der Erfindung enthält der erfindungsgema'sse Fahrzeugscheinwerfer zwei im wesentlichen rohrformige Glühkörper vom sogenannten regenerativen Typ. Solche Lampen sind z.B. Jodglühlampen. Um die richtigen Betriebsbedingungen (Temperaturverteilung im Betrieb und dergl.) in einer solchen Lampe zu schaffen, ist es einfacher, statt einer einzigen Lampe mit zwei verschiedenen GlOhkörpern ewei gesonderte Lampen zu verwenden. Durch die gegenseitige Lage der Brennpunkte im erfindungsgemSssen Scheinwerfer können in diesem besonders zweckmissip zwei gesonderte Qlühlampen dieser Art auswechselbar angebracht werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erlButert. Dies erfolgt mit Hilfe eines Ausführungsbeispiele des Scheinwerfers geraSse der Erfindung, der zum Erzeugen eines nicht-blendenden Abblendbündel ε und eines Hauptbündels eingerichtet ist.

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Pig. 1 ist ein schematischer Sohnitt durch diesen Scheinwerfer in der Betriebslage. Es sind einige Strahlenbündel eingezeichnet, die ▼om Glühkörper herrühren, der in der NMhe des Brennpunktes des obenliegenden Reflektorteiles angeordnet und sum Erzeugen des Abblendbündele bestimmt iat. Der Scheinwerfer ist mit einer gleichfalls im Sehnt* dargestellten Absohlussscheibe versehen. In Pig. 1 sind die Profilierungen auf dieser Absohlussscheibe der Einfachheit halber weggelassen, denn sie üben ihre vorgeschriebene Wirkung im wesentlichen in horizontaler Richtung, d.h. senkrecht zur Zeichenebene, aus.

Pig. 2 zeigt schematisch eine Vorderansicht der Abschlussscheibe.

Pig. 3 zeigt, wie das Muster des sogenannten Abblendbündels vom oben und untenliegenden Teil des im Scheinwerfer vorhandenen Reflektors gebildet wird, wenn die Abschlussscheibe entfernt ist. Bitsee Ifuster ist auf einem Schirm entworfen, der etwa 10 m vor dem Scheinwerfer vertikal angeordnet ist.

Pig. 4 zeigt, wie das In Pig. 3 dargestellte Bündelmuster auf dem gleichen Schirm verwandelt wird, wenn der Scheinwerfer mit der in Fig. 2 angegebenen Abschlussscheibe versehen ist.

Pig. 5 zeigt wieder den Scheinwerfer der Pig. 1. In diesem Falle ist jedoch statt des oberen Olühkorpers der untere Glühkörper im Betrieb. Der Scheinwerfer erzeugt somit jetzt ein Bündel weitreichender Art. Dies ist aus den dargestellten Liohtbündeln ersichtlich. In Fig. 5 ist die Wirkung der Abschlussscheibe nicht berücksichtigt.

Fig. 6 zeigt das Bündelmuster, das vom unteren Glühkörper auf dem gleichen Schirm entworfen wird. Das in Fig. 6 dargestellte Bündelmuster entsteht, wenn die AbscLluaeacheibe entfernt ist.

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Fig. 7 zeigt das von der Abschlusascheibe gestreut· Bündelmuster nach Fig. 6. · ■*

Fig. 8 zeigt schematisch, wie im Scheinwerfer nach den Fig. und 5 ***i Jodlampen angeordnet werden können.

Der in den Fig. 1, 5 und 8 dargestellte Scheinwerfer weist ein konkaves, aus zwei Teilen 10 und 11 bestehendes Reflektorsystem und •ine Absohlusssoheibe 12 auf. Die Reflektoren 10 und 11 sind Rotationeparabololde mit den Achsen X-X bzw. XI-XI. Diese Achsen schneiden die Absohlusssoheibe in den Punkten 0 und 0*. Im_dargestellten Ausführungsbeiapiel verlaufen diese Achsen parallel zueinander) sie können jedoch auoh einen Winkel von wenigen Grad miteinander einschliessen. Die Brennpunkte der RotationsparSboloIde 10 und 11 liegen bei F._Q bzw. F,,. Der Anschluss zwischen den beiden Spiegel teilen verläuft hier gemSss •iner horizontalen Ebene, die die Achse X-X enthält und eich durch den Scheitel T des Spiegel systerns erstreckt. Dieser Anschlüge ist in Fig.2 mit A-O-A' bezeichnet.

Die Oeffnung des so gebildeten Spiegelsystems ist durch die AbschluBSscheibe 12 abgeschlossen. Der Umfang dieser Abschlussscheibe besteht aus zwei Kreisbogen, von denen einer als Mittelpunkt 0 und als Radius r und der andere als Mittelpunkt 0* und ebenfalls als Radius r hat. In der Praxis lSsst sich dieser unrunde Umfang z.B. durch einen Kreis annähern. Aus den Figuren ist ersichtlich, dass der Abstand zwischen dem Brennpunkt F₁₀ und der Abschluasscheibe 12 grosser ist als der Abetand-zwischen dem Brennpunkt F.. und der Abschlucsscheibe.

Ein gewendelter GlühkSrper 13 ist mit seiner geraden Achse in der Paraboloidacbse X-X so angeordnet, dass er zwischen F₁- und der AbsohlusBSoheibe 12 liegt. Weiter sind die Anordnung des OlühkSrpers 13,

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der Brennpunkt F,, des unteren Refletttorteiles 11 und die.untere Be- ' greneung 14 dieses Reflektorteilee so gewühlt, dass die Verbindungslinie durch das der Abechlueeecheibe 12 zugewandte Ende 15 des OlühkCrpers 13 und den Brennpunkt F- ^ praktisch durch den unteren Rand 14 der ReflektorhSlfte 11 geht. Ferner sohlleset sieh die Absohlusssobeibe 12 unmittelbar an diesen unteren Rand 14 an·

Die in Flg. 2 in Vorderansicht dargestellte Absohlusssoheibe 12 hat in der unteren Hilfte, d.h. unter der Geraden A-O-A', beim Aussenrand eine etwa halbringfSrmige Zone 15«,die mit einer Profilierung ■it stark horizontal streuenden Eigenschaften versehen ist. Der übrige Teil 16a dieser unteren Hllfte hat gleichfalls horizontal streuende Zigenschaften, die jedoch eine geringere seitliche Streuung des hindurohtretenden Lichtes herbeiführen als die Zone. 15a.Die obere HBIfte 16b der Absohlusesoheibe ist ebenfalls mit einer vertikal verlaufenden Profilierung versehen. Diese hat im dargestellten Beispiel eine streuende Wirkung auf das hindurchtretende Licht, die stärker als die Streuung des Teiles 16a, aber schwKeher als die der Zone 15aist.

Durch diese Anordnung ergibt sich die in den Fig. 1, 3 und 4 dargestellte Wirkung. Die obere HSlfte 10 des Reflektors bildet, wenn der Glühkörper 13 in Betrieb ist, nach unten gerichteten Liohtbündel, von denen zwei mit 17 und 18 bezeichnet sind. Diese bilden tusammen auf einem Projektionsschirm, der in einem Abstand von etwa 10 m vom Scheinwerfer vertikal angeordnet ist, einen halbkreisförmigen Lichtfleck 19. Dieser Lichtfleck ist in Fig. 3 dargestellt) dabei ist der Wirkung der Abechlusascheibe nooh keine Rechnung getragen. Die obere Begrenzung 20 diesee Lichtfleckes verlauft horizontal. Sie kann so eingestellt werden, dass sie mit einer horizontalen Geraden C-C

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zueammenfIlt, die in einem Abstand a von 90 cm Ober der Oberfläche 21 der Straeee liegt. Wenn die Achse X-X der oberen Reflektorhilfte horizontal angeordnet ist, liegt die Gerade C-C nahezu auf der gleichen HShe über der StrassenoberflSohe wie die Achse X-X. Weiter wird, wenn die Absohlusescheibe 12 nicht angebracht ist, durch Zusammenwirken des Qlühkorpers 13 mit der unteren Hilfte 11 des Reflektors ein Lichtfleck 22 erzeugt, der auf der Oberseite einen vorstehenden Teil 23 hat. Zwei Lichtbündel, die zum Erzeugen dieses Lichtfleckes beigetragen habe·, sind in Fig. 1 mit 24 und 25 bezeichnet, Infolge der Tatsache, dass der Glühkörper 13 völlig hinter der Verlängerung der Verbindungslinie des Brennpunktes F.. und des unteren Randes 14 des Reflektorteiles 11 liegt, kann durch Zusammenwirken des OlÜhkorpers 13 mit diesem Reflektorteil 11 kein blendendes Licht entstehen. Demnach wird die ganze verfügbare ReflektorflSche für die Bildung des nicht-blendenden Abblendbündels benutzt.

Durch die halbrinfförmigen Zone l^amit stark horizontal streuenden Eigenschaften wird das Licht, das vom Glühkörper 13 herrührt und auf die untere Reflektorhalfte 11 fällt, stark gestreut; dies ist aus Fig. 4 ersichtlich, in der der Teil 22-23 des Bündelmustere der Fig. 3 in gestreutem Zustand mit 26 bezeichnet ist. Ferner wird euch der Teil 19 des Bündelmusters, der durch die obere Hälfte der Abecblussscheibe 12 hindurchtritt, gestreut. Dies hat zur Folge, dass der Lichtfleck 19 in einen breiteren Mutterteil 27 umgewandelt wird. Erforderlichenfalls kann der Anschluss zwischen den beiden Reflektorteilen 10 und 11 anstatt lan^s de^ horizontalen Ebene A-O-A' län^s zwei Ebenen verlaufen, die sich in der. Achse X-X schneiden und von denen eine Ebene A-O horizontal ist, wührend die andere Ebene 0-A" einen Winkel von 3 5° mit der

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horizontalen Ebene A-O-A* einsohliesst. Die Ebene 0-Α·· 1st in Fig.2 gestrichelt dargestellt. Die letztere Anordnung ermöglicht es, dem Abblendbündel den heutzutage üblichen asymmetrischen Charakter zu geben. Bei den in den Pig. 3 und 4 dargestellten Bündelmustern ist jedooh der Einfachheit halber eine symmetrische Form eingehalten.

Beim erfindungsgemässen Scheinwerfer ergibt sich der Vorteil, dass infolge des unmittelbaren Anschlusses der Abschlussscheibe 12 an die Reflektoröffnung kein vom Glühkörper 13 herrührendes Lieht in einem toten Winkel an der Unterseite des Scheinwerfers verloren geht. Andererseits wird der Reflektorteil 11 bis zur Verbindungslinie zwischen dem Brennpunkt F., der unteren HSIfte 11 des Reflektors und dem der AbschlussBcheibe zugewandten Ende 15 des Olühkörpers 13 ausgenutzt.

Auf die beschriebene Weise ergibt sich ein äusserst wirtschaftlich wirkender Scheinwerfer zum Erzeugen eines nicht-blendenden Abblendbündels.

Mit Hilfe des im Scheinwerfer vorhandenen zweiten Glühkörperβ lässt sich ein Bündel mit weitreichenden Eigenschaften bilden. Dieser zweite Glühkörper ist zu diesem Zweck so angeordnet, dass sein· Achse mit der Achse XI-XI des unteren Reflektorteiles 11 zusammenfällt oder einen kleinen Winkel einschliesst, derart, dass der Brennpunkt F., 8twa im lichttechnischen Schwerpunkt dieses Glühkorpers liegt.

In Fig. 5 sind einige vom Glühkörper 30 ausgehende Bündel 31, 32, 33» 34 und 35 dargestellt, die zusammen das in Fig. 6 gezeichnete Bündelmuster bilden. In dieser Figur bezeichnet 36 den von der unteren Reflektorhälfte herrührenden Lichtfleck und 37 den teilweise mit dem Lichtfleck 36 zusammenfallenden, teilweise ihn umgebenden, von der oberen ReflektorhMlfte 10 herrührenden Lichtfleck.

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Pie Profilierung der Abschlussscheibe 12 wirkt aiob auf das in Fig. 6 angegebene Bündelmuster wie folgt aus ι Der Lichtfleck 36 wird vom Abschlussscheibenteil l6a leicht gestreut, so dass in den in Fig. 7 dargestellten Bündelmuster ein Kern 40 niedriger Lichtstärke zurückbleibt« De« Licht, das nach Reflexion auf die untere Reflektorhälfte 11 fällt und dann durch die Zone 15&hindurchgeht, wird viel stärker gestreut und führt zum feil 41 des Bündelmustere. Vom Glühkörper 30 herrührendes Licht, das auf die obere Hälfte 10 dee Reflektors fällt, wird weniger gestreut und erzeugt den Lichtfleck 42.

Schliesslich zeigt Fig. 8, wie im Scheinwerfer zwei im

wesentlichen rohrfö'rmige Glühlampen 44 und 45 vorzugsweise Jodglühlampen, auswechselbar angebracht werden können.

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Claims (3)

-11- , ΡΗ.471 PATCTTAWSPRUECHIt

1. FakrseugeoheInwerfer mit einer profilierten Absohlusssoheibe und einem konkaven» aus swei Teilen beetehenden und mit mindectena einem Qlühkörper zusammenarbeitenden Spiegeleyetem, bei dem der Anschluss ^wischen den als Rotationsparabololde mit nicht-zusammenfallenden, etwa gleichgerichteten Aohaen auagebildeten Spiegelte ilen wenigstens nahesu duroh den Seheitel dee Spiegelsyatemes verlfiuft, wobei der Brennpunkt des Spiegelteiles, der in der Betriebslage dee Scheinwerfers obenliegt, weiter von der Abschlussseheibe entfernt ist als der Brennpunkt des unten liegenden Spiegelteilee, dadurch gekennzeichnet, dass in oder nahe bei und parallel su der Achse dee oben liegenden Spiegelteilea die Aohee eines wendelfSrraijen Glühkörper« eo angeordnet ist, daee dieser Glühkörper zwisohen den Brennpunkt dleeee Spiegelteilee und der Absohlusaaoheibe liegt, dass weiter der unten liegende Spiegelteil sich soweit zur Absoblueaeoheibe hin erstreckt, dass die Verlagerung der Geraden duroh das der Abeohlusssoheibe augewandte Snde dieses Glühkörpers und duroh den Brennpunkt des unten Hegenden Spiegelteilee diesen Spiegelteil praktiaoh in iuseeren Rand schneidet, dass sich die Abeohlueeecheibe an diesen Susseren Rand ansohlieest, und dass entlang dieses iuseeren Randes der unteren RSlfte dieser Abschlussscheibe eine Zone vorgesehen ist, die mit einer Profilierung versehen ist, die ein anderes Ausmasa von Querstreuung des hindurchtretenden Lichtes bewirkt als der angrenzende zentraler liegende Teil der unteren HSIfte dieser Scheibe.

2. Fahreeugsoheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die entlang des Busseren Randes der unteren Httlfte der Abschlussscheibe vorgesehene, mit einer Profilierung versehene Zone eine stfirkere Queretreuung des hindurchtretenden Lichtes bewirkt als der angrenzende zentraler liegende Teil dieser Scheibe.

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3. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennte ichnet, dass in Brennpunkt des unten liegenden Spiegelteiles die Achse eines zweiten wendeiförmigen QlChkSrpere in oder parallel zur Achse dieses Spiegelteiles angeordnet ist.

4· Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass in ihm zwei, im wesentlichen robrförmige Glühlampen vom sogenannten regenerativen typ auswechselbar angebracht sind.

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