DE1951199B2 - Signalleuchte, insbesondere für Eisenbahn-Verkehrssicherungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Signalleuchte mit einem aus einer Kombination von dioptrischen und reflektierenden Bauelerrenten bestehenden optischen System, einer Lichtquelle und mit lichtundurchlässigen, in der Form von Kegelstumpfmänteln, deren Spitze mit dem optischen Mittelpunkt der Lichtquelle zusammenfällt, ausgebildeten Absorptionsflächen zur Verhinderung von durch Fremdlicht hervorgerufenen Phanton.erscheinungen, insbesondere für Eisenbahn-Verkehrssicherungsanlagen.

In der Verkehrssicherungstechnik ^;st es bekannt, zur Steuerung Signalleuchten einzusetzen. Dabei muß gewährleistet sein, daß durch von außen einfallende«; Störlicht, wie Sonnenlicht, Scheinwerferlicht von Fahrzeugen usw., keine sogenannten Phantomerscheinungen auftreten, die zu Mißdeutunger Hes Signalbildes führen können. Phantomerscheinungen beruhen bekanntlich darauf, daß durch das einfallende Störlicht für den Betrachter ein Signalbild entsteht, das jedoch nicht dem Steuerungszustand der Signalleuchte entspricht.

Es sind insbesondere in der letzten Zeit verschiedene Systeme bekanntgeworden, die alle dem Zweck dienen sollen, Signalleuchten für den Straßenverkehr phantomarm herzustellen. So ist es beispielsweise bekanntgeworden, zur Unterdrückung von Reflexionsphant^men die Signalabschlußscheibe in Form von Prismen auszubilden, so daß bestimmte Winkelbereiche des eintretenden Störlichtes so abgelenkt werden, daß für den üblichen Gebrauch der Signale eine ausreichende Phantomarmut erzielt wird. Solche Systeme besitzen leider die Eigenschaft, daß sie wesentliche Teile der Lichtaustrittsfläche beschränken, so daß nur ein Teil der erzeugten Lichtstrahlen der Lichtquelle ungehindert austreten kann.

Es ist auch bekannt, in den Strahlengang schwach reflektierende lichtdurchlässige optische Mittel einzuschalten, die von außen auftreffende Lichtstrahlen wiederum nach außen reflektieren und damit verhindern, daß sie innerhalb des optischen Systems des Signals umgelenkt werden und so ein Signal vortäuschen können. Diese Systeme sind mit zweifachen Mängeln behaftet. Einmal wird nämlich das austretende Signallicht um den Betrag der Transparenzminderung geschwächt. Zum zweiten führt die Reflexion des Störlichtes in Richtung des Betrachters

_m einem weiteren unangenehmen Effekt des Phan- kombinierten optischenι System nahezu

ZSSk nämlich zu dem sogenannten Weißphan- trächtigung <* SvgWgJJ««

Jörn Dieses Weißphantom führt bei farbigen Signal- zu vermeiden Störende Li«jWWhte

«_rhtern dazu, daß die vorgeschriebenen Farben Diopter einfallen, werden dabei f ^ SS die Zumischung von Weißlicht aus diesen 5 des kegelsttanpfmantelfonrngen ^£

farblichen entfernt werden. Dadurch werden die aufgefangen und störende LichtstraWen

Slfben verwässert so daß es insbesondere bei über den ^^^"^ £ £

farblichen entfernt werden. Dadurch werden die aufgefangen und störende LichtstraWen *e Smalfarben verwässert, so daß es insbesondere bei über den ^^^"^ £ £ Außenfläche Igelsignalen mit Symbolen zu Täuschungen führen ^Üg££Z£?*&g£ Austretende

^kTs' ist auch bekannt, in den Strahlengang der „ ^^S^^SS^ZS I ichtaustrittsfläche eine Schicht aus optisch-zirkulär- und m Richtung ^tr^ten|anges _überhaupt

'polarisierendem Material einzubringen, die nur Sflr· "$™£*&?*Sie VoSe einer Signalücht bestimmter Schwingungsrichtungen durchlaßt £^ °^™JL_n^ kombinierten optischen System, und uach Reflexion innerhalb des optischen Systems ^* ^m*J"J^eh?££? Uchts'lke auszeichnet, iderum umgelenkt wird so daß nur austretende 15 daß sich durch ^se« ⁿ°^ ^^cn ^ _{daß na}chteUige

und uach Reflexion innerhalb des optischen Systems ^ JJ^eh?££? Uchts'lke auszeichnet,

wiederum umgelenkt wird, so daß nur austretende 15 daß sich durch ^se« ⁿ°^ ^^cn ^_{6 daß na}chteUige

^strahlen bestimmter Schwingrichtung diese voll ₌«« ^_{ehen ν}Γρϊ.ΐοιη1^ hervor-

Schicht ungehindert passieren können Auf diese ^^*^^^_Μη£βη in Kauf genommen

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voll,, eliminiert, jedoch wird auch das von der Licht- werden müssen· reflektierende

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_au-lic herrührende Signallicht um einen besnmmten 20 Data ist es £ ^Diesels ausge-

b"; a* Beschwächt. Das gilt auch für Signalleuchten, Teil der Optik nach^Ar:c nes: Ρ«"~^« _and*_en £! Jenen zur Verhinderung von Pha.«o,«!icht eine ^^J^^^^S^ ih kltftonn.gen Absorpuons

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£! Jenen zur Verhinderung von Pha.«o,«!icht eine ^^J^^^^S^ Systems re_gan7, Reihe von kegelstumpftonn.gen Absorpuons- ^hlen paraUd zur op _{farbiges Licht} blenden eingebaut s-nd, die so angeordnet sind, daß flek ert. soiern uic _B . _rechender Farbfilter Sein Richtung der von einer Lichtquelle ausgehen- *₅ aussenden seHen> und' «" -ⁿ»P ^eJ^{h e}^_{eses innerhalb} den Strahlen verlaufen, so daß sich also die Spitzen J^^'^^.toNSiteun.pfm.nteb and Kgelctumpfmäntel im Zentrum der Lichtquelle des Öffnungsw nkels des g V _{(jn außen}

Sein Richtung der von einer Lichtquelle ausgehen ₅ J ^_{eses innerhalb} den Strahlen verlaufen, so daß sich also die Spitzen J^^'^^.toNSiteun.pfm.nteb ander Kegelctumpfmäntel im Zentrum der Lichtquelle des Öffnungsw nkels des g V _{v(jn außen} id rden Auch bei diesen Signalleuchten ^™^«SSSÄSl bbit erden

der Kegelctumpfmäntel im Zentrum der Licq

binden wurden. Auch bei diesen Signalleuchten ^™^«SSSÄSdlg absorbiert werden

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bi ^^SSSÄSdlg ab

wirJ der Anteil des von der Lichtquelle austrctc.ücn einfallende hrernmi »_{wischen der} Licht-

Lichts erheblich geschwächt, ganz abgesehen davon. 30 kann ^Au^.^h J"J? JTfleiTierenden Teil der Optik kann Saß die Herstellung solcher Mehrfachblenden <chr que^ »J^igSlS^sSi weidei. aufwendig ist. wenn die exakte Strahlennchtung ein- em zvlindnschesParMmer e g _£rfjn

gehalten werden soll. Man hat deshalb versucht, die Ls *^>urde ^^re"^s °^_ft ^a"^ sSleuchten einzu-

envahnten Signalleuchten, bei denen das austretende dung besondcrs vorte lhat be big _sjche.

Si.nallicht in irgendeiner Weise beeinflußt und ge- 35 setzen .«. *« «e be«p.elswe,«e >n _die ._{n def}

schwächt wird, mit Lichtquellen höherer Lichte,- ""^8J" |" ^Niedf^nnungselühlampeP stune auszustatten, d. h., daß Lichtquellen mn grobe- Regel energiearm m «'~«-Ρ -_m^_{n Ausnu}tr⁸ Stromverbrauch eingesetzt werden um der be,-^ werden^^^Z^^ ,st es Hauptforderung gerecht zu werden. Signale mit star- zung der zur ^nugung Sicnalleuchten

kcre? Lichtintensität zu erhalten. Insbesondere be, ₄o daher sehr vo-ne.lhah »enn «J _üsm

Eisenbahnsicherungsanlagen ,st es jedoch mcht mog- mit Reflektoren butter oer ^^_rts abgestrahlte lieh, die Lichtauelle i" ihrer Leistung bel.ebig zu sind um auch noch das naoη _{hcranzuziehen}.

ste.gern, da hier die Glühlampen in der Regel mit Lich ur A"«tung des b j ^ _rM

Niederspannung betneben.werden müssen S^oreesehen wM indessen Mittelpunkt die Licht-

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- 45 tor vorgesehen_^w™^ⁿ « _Reflektor innerhalb des gründe, die Nachteile der bekannten Signal leuchten %f^e^^.^„^_a -bezogen auf die zu vermeiden und e>»e Signalleuchte zu schaffen, die Öffnungswinkels einer ™^e^ _s*_{ich in rück}.

,ine Eliminierung des Fremdlichtes erlaubt gleich- Strahlu"gsrchtung da^jMU _Rotations.

zeitig aoer auch die optimale Ausnutzung der von wartiger *chtung otineno _{an Stdle}

der Lichtquelle gelieferten Uchtenergie gewahdei- ₅o ^fl»^ch«f"8~™ⁿ^ ¹^ verwendung dir weiten Rostet, so daß di, neue Signalleuchte; ohne «suchen ^^^^^iS^nibinter der Licht-Energieaufwand für die Lichtquelle trotzdem phan- »^!^,^^,, _zu ^P _dieser angeordnete zutomfrei ist. etliche zylindrisch ausgebildete lichtundurc.üassige

Ausgehend von d;r überlagerung, daß zu^ diesem ^*£^^Π ^J_06n. Auch dadurch kann Zweck nur die eingangs erwahn'.en Signalleuchten 55 J™h erhindert werden, daß von außen einmit einem kombinierten optischen System erfo greich vote.lhat e«^ ^ _s?h^_{schen R flektor} vorgesehen werden können, besteht die Erfindung drng.na s Lichtquelle sitzt und uner-

darhi, daß nur ein sich zum Diopter bjn/rweiternder gelangt,t/p^omerscheinungen hervorruft. Dabei beidseitig lichtabsorbierend ausgebildeter Kegel- ™^c™_rf ™ _{{ wenn diese} zylindrische Rotationsstumpfmantel mit dünner Wandstärke vorgesehen g 60 jt«™«™™>™_{m spharisc}hen Reflektor und der dessen kleinere öffnung als zentrale Ausnehmung fur flache zwiscne' ^ _telfl8che ^geordnet ist

den Lichtdurchtritt dient und im purchmesser etwa vorderen *^ P _{Durclimesser wie der} sphanden Abmessungen der Lichtquelle entepnch und und ^ ^ S _{Für den Fall> d}aß farbiges

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Mitteln möglich, auch bei Signalleuchten mit einem netsem.

Eine weitere Verbesserung des Absorptionsgrades tenden Strahlen liegenden Kegelstumpfmantels 9 ge-

der erfindungsgemäßen Einrichtung hinsichtlich ring ist. Anders stellen sich die Verhältnisse bei der

Fremdlicht kann dadurch erreicht werden, daß sich Betrachtung des Strahlenganges von eintretendem

in Strahlungsrichtüng der Signalleuchte an den Ke- Störlicht, beispielsweise der Störlichtstrahlen 10, 11,

gelstumpfmantel eine zusätzliche zylindrische, eben- 5 12 und 13 dar. Nur ein enger Einstrahlungsbereich

falis lichtundurchlässige Rotationsfläche i-nschließt. im Verlauf des Strahlenganges 10 kann als echtes

Auch bei dieser Ausführungsform kann zur Erzeu- Phantomlicht in den an der Lichtquelle freigelasse-

gung von farbigem Signallicht zwischen Kegelstumpf- nen Ausschnitt des Kegelstumpfmantels 9 eindringen,

mantel und der Rotationsfläche ein zylindrisches Alk anderen Störlichter werden an den geschwärzten

Farbfilter eingeschaltet sein. Selbstverständlich ist es io Außen- und Innenflächen des Kegelstumpfmantels 9

darüber hinaus möglich und vorteilhaft, weitere absorbitui.

Maßnahmen zur Ablenkung einfallender Fremdlicht- Bei der Ausführungsform nach Fig.2 ist der re-

strahlung vorzusehen, wie beispielsweise eine gegen- flektierende Teil der Optik durch einen katadioptri-

Uber der optischen Achse des Systems geneigt an- sehen Teil ersetzt. Dieser Teil ist mit 2' bezeichnet,

geordnete Frontscheibe. »5 Zur Erfassung des von der Lichtquelle 3 nach

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung rückwärts abgestrahlten Lichtes ist hier ein sphäri-

sind aus der Zeichnung und der nachstehenden Be- scher Hohlspiegel 16 angeordnet. Zur Vermeidung

Schreibung zu entnehmen. In der Zeichnung, welche der Phantomerscheinungen ist neben dem aus F i g. 1

Ausführungsbeispiele der Erfindung zum Gegenstand bekannten Kegelstumpfmantel 9 eine weitere lichtun-

hat, zeigt im einzelnen jeweils im Längsschnitt »o durchlässige Fläche, nämlich der Tubus 15, ange-

F i g. 1 eine Signalleuchte mit einem aus dioptri- bracht. Hier wird durch Kombination der beiden Abschen und reflektierenden Teilen aufgebauten opti- Sorptionsflächen 9, 15 erreicht, daß mit Ausnahme sehen System und mit einer erfindungsgemäßen Ein- des in die lampenseitige öffnung des Kegelstumpfrichtung zur Vermeidung von Phantomlicht, mantels 9 einfallenden Lichtes kein weiteres Stör-

F i g. 2 eine Signalleuchte mit einem aus dioptri- as licht, wie z. B. solches, das entsprechend dem Strah-

schen und katadioptrischen Teilen bestehenden opti- lengang 17, 17' verläuft, zu Phantomerscheinungen

sehen System mit zusätzlichem sphärischem Reflek- führen kann. Für die Ausbildung -ds farbiges Signal

tor, ist ein Farbfilter 18 für den dioptvischen Teil 1 und

Fig.3 eine Ausführungsform einer Signalleuchte ein Farbfilter 19 für den katadioptrischen Teii 2'

ähnlich der nach Fig.2, wobei der katadioptrische 30 vorgesehen.

Teil der Optik durch einen reflektierenden Teil aus- Eine ähnliche Ausführungsform, jedoch mit regetauscht ist und flektierendem System (wie bereits oben beschrieben),

F i g. 4 eine Ausführungsform einer Signalleuchte zeigt die Anordnung nach F i g. 3

mit dioptrischem und reflektierendem System, einem Hier ist wiederum zur Erfassung des rückwärtigen

sphärischem Reflektor sowie mehreren absorbieren- 35 Lichtstromes der sphärische Hohlspiegel 16 einge-

den Rotationsflächen zur Vermeidung von Phantom- baut. Zur Abschirmung des einfallenden Störlichtes

licht. dienen der Kegelstumpfmantel 9 bzw. der Tubus 15,

Gemäß F i g. 1 besteht die Optik einer Signal- und für farbiges Signallicht dienen, wie in F i g. 2, die

leuchte aus einem dioptrischen Teil 1 und einem re- Filterscheibe 18 und das zylinderförmige Farbfilter

flektierenden Teil 2. Bei dem reflektierenden Teil 2 40 19.

der Optik handelt es sich um einen ringförmigen Pa- F i g. 4 zeigt hingegen eine Signalleuchte mit gerabolspiegel, in dessen Brennpunkt sich die Licht- wandeltem optischem System. Der dioptrische Teil 1' quelle 3 befindet. Von der Lichtquelle 3 auf den besteht hier aus einer Stufenlinse und der reflektie-Spiegel aufgeworfenes Licht wird von diesem somit rende Teil aus dem Ringspiegel 2". Zur Erfassung parallel zu der mit α bezeichneten optischen Achse 45 des rückwärts abgestrahlten Lichtstromes dient ein des Systems reflektiert. Der Erfassungswinkel der mit 16' bezeichneter sphärischer Hohlspiegel, in Jes-Optik beträgt annähernd 180° des *on der Licht- sen Mittelpunkt—wie auch bei den bereits beschriequelle3 abgestrahlten Lichtstromes. Nash vom wird benen Ausführungsiorrnen nach Fig.2 und3— die die Signalleuchte zur Erzielung de: geforderten Lichtquelle 3 angeordnet ist und der gegebenenfalls Lichtverteilung mit einer Frontscheibe 4 abgeschlos- 50 ein Teil des reflektierenden Ringspiegels 2" sein sen. Von der Lichtquelle 3 herrührende Lichtstrahl kann. Die weitgehende Phantomfreiheit wird hier Ien5 und 6 verlassen geradlinig den dioptrischen durch den dem Strahlengang angepaßten Kegel-Teil 1 der Optik, während die Strahlen 7 und 8 nach stumpf mantel und der diesen nach vorn verlängernden Reflexion an dem reflektierenden Teil 2 der Optik zylindrischen Absorptionsfläche 20 erreicht. Zur diese geradlinig verlassen. 55 Verhinderung des Wiederaustritts von eingestrahltem

Dem Strahlengang angepaßt ist ein Kegelstumpf- Störlicht in bestimmten Bereichen, z. B. gemäß dem

mantel 9, der zur Absorption des von außen einfal- Strahlengang 17, 17', wird eine zusätzliche konische

lenden Fremdlichtes vorgesehen ist. Wie der Verlauf Absorptionsfläche 21 in den Strahlengang zum sphä-

des Strahlenganges 5,6,7 und 8 des austretenden riehen Hohlspiegel 16' angeordnet. Bei Verwendung

Lichtes erkennen läßt, wird das aus der Signalleuchte 60 als farbiges Signal kommen zusätzlich die Farbschei-

austretende Licht nicht oder nur unwesentlich behin- ben 18 für den dioptrischen Teil und der Farbfilter-

dert, da die Wandstärke des in Richtung der austre- zylinder W für den reflektierenden Teil hinzu.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

2834

Claims (12)

Pateniansprüche:

1. Signalleuchte mit einem aus einer Kombination von dioptrischen und reflektierenden Baueie- s menten bestehenden optischen System, einer Lichtquelle und mit lichtundurchlässigen, in der Form von Kegelstumpfmänteln, deren Spitze mit dem optischen Mittelpunkt der Lichtquelle zusammenfällt, ausgebildeten Absorptionsfiäcfcen zur Verhinderung von durch Fremdlicht hervorgerufenen Phantomerscheinungen, insbesondere für Eisenbahn-Verkehrssicherungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein sch zum Diopter (1) hin erweiternder beidseitig lichtabsorbierend ausgebildeter Kegelstumpfmantel (9, V) mit dünner Wandstärke vorgesehen ist dessen kleinere öffnung als zentrale Ausnehmung für den Lichtdurchtritt dient und im Durchmesser etwa den Abmessungen der Licht- ao quelle (3) entspricht und der innerhalb seines Öffnungswinkels den Diopter (1) und außerhalb den reflektierenden Teil (2) des optischen Systems aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- »5 kennzeichnet, daß der reflektierende Teil (2) der Optik als katadioptrischer Körper (2') ausgebildet ist. der die Lichtstrahlen nach Art eines Parabolspiegels parallel zur optischen Achse (α) des Systems reflektiert.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des öffnungswinkels des Kegelstumpfmantels (9, 9') ein Farbfilter (18) angeordnet ist.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Strahlengang zwischen der Lichtquelle (3) und dem reflektierenden Teil (2) der Optik ein zylindrisches Farbfilter (19,19') angeordnet ist.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Lichtquelle (3) ein sphärischer Hohlspiegel (16') angeordnet ist, in dessen Mittelpunkt die Lichtquelle (3) liegt, und daß dieser Reflektor innerhalb des öffnungswinkels einer zweiten, sich »5 — bezogen auf die Strahlungsrichtung (S) der Signal leuchte— in rückwärtiger Richtung öffnenden konischen Absorptionsfläche (21) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Lichtquelle (3) ein sphärischer Hohlspiegel (16) angeordnet ist und daß der Lichtquelle —konzentrisch zu dieser angeordnet — eine zusätzliche zylindrisch ausgebildete lichtundurchlässige Absorptionsfläche in Form eines Tubus (15) zugeordnet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tubus (IS) zwischen sphärischem Hohlspiegel (16) und dem Kegelstumpfmantel (9) angeordnet ist und etwa den gleichen Durchmesser aufweist wie der sphärische Hohlspiegel.

8·. Einrichtung nach Anspruch?, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Tubus (IS) und dem Kegelstumpfmantel (9) das zylindrische Farbfilter (19) angeordnet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch;), dadurch gekennzeichnet, daß sich —in Strahlungsrichtung (5) der Signalleuchte— an den Kegelstumpf mantel (90 eine zusätzliche zylindrische Absorptionsfläche (20) anschließt

10. Einrichtung nach Anspruch 4* 5 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche zylindrische Farbfilter (190 zwischen dem Kegelstumpfmantel (9) und der Absorptionsfläche [Zl) angeordnet ist

11. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleuchte an der Vorderseite duroh eine farblose Frontscheibe (4,4', 22) abgeschlossen ist

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß die Frontscheibe (22) gegenüber der optischen Achse (α) des Systems geneigt angeordnet ist