DE2856548A1

DE2856548A1 - Kraftfahrzeug-scheinwerfer

Info

Publication number: DE2856548A1
Application number: DE19782856548
Authority: DE
Inventors: Hector Fratty
Original assignee: Cibie Projecteurs SA
Current assignee: Cibie Projecteurs SA
Priority date: 1977-12-29
Filing date: 1978-12-28
Publication date: 1979-07-05
Also published as: SU1217266A3; JPS5494786A; IT1101578B; IT7830910A0; JPS611203U; BR7808061A; SE7811378L; US4308574A; FR2413608A1; GB2011600A; DE2856548C2; SE442905B; NL7811760A; GB2011600B; CA1109844A; ES475444A1; AR218344A1; FR2413608B1

Description

DR. ING. F. AVTTESTHOFF

DR. E. ν. FECHMANN DR. ING. D. BEHRENS DIFL. ING. R. GOETZ

PATENTANWÄLTE

8OOO MÜNCHEN 9O sc:iweiöerstrass:e 2

TELEFON <089) 60 20 51 TIELEI B 24 070

PBOTEOTPATENT München

1 A/6-51 544

Patentanmeldung

Anmelder:

CIBIE PROJECTEURS
17, rue Henri Gautier
93012 BOBIGNY, Frankreich

Titel:

Kraftfahrzeug-Scheinwerfer

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DR. ING. F. AVTUCSTUOFF I)R-E. ν. VKCIlMANN

I)R. IN«. I). IJHIIHKNS I)IPL. IN«. H. (U)KTZ

PATENTANWÄLTE

SOOU MÜNCiriSX OO SCHWEIG E KSTJi ASSE S telefon (0s9) gg 20 51 τεγ,εχ 5 24:070

TELEOHAMME :
PBOTECTPÄTENT MUNCHES

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Beschreibung

Kraftfahrzeug-Scheinwerfer

Die Erfindung betrifft Kraftfahrzeug-Scheinwerfer mit einem reflektierenden, mit wenigstens einer Lichtquelle zusammenwirkenden Spiegel und einer Abdeckscheibe, die den Scheinwerfer abdichtet und in den meisten Fällen dazu dient, auf die Lichtverteilung des vom Spiegel reflektierten Strahlenbündels einzuwirken.

Der hier verwendete Begriff "Scheinwerfer" bezeichnet sowohl die optischen Blöcke mit am vorderen Teil des Reflektors befestigter Abdeckscheibe als auch die verwickelter aufgebauten Systeme, bei denen der Reflektor in einem Scheinwerfertopf untergebracht ist, der selbst eine in die Karosserie eines Kraftfahrzeuges eingearbeitete einfache Aufnahme sein kann, und die Abdeckscheibe an diesem Scheinwerfertopf angeordnet ist.

Bei den meisten Kraftfahrzeug-Scheinwerfern werden bestimmte Zonen der Abdeckscheibe in einer von der ausgesandten Lichtstärke direkt abhängigen Weise während des normalen Betriebes auf verhältnismäßig hohe Temperaturen erwärmt, die bis zu

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150 ⁰C betragen können. Bei Abdeckscheiben aus Kunststoff führen derartige Erwärmungen zu einer Erweichung und in deren Folge zu Senkungen und Verformungen von bestimmten Abschnitten der Abdeckscheibe. Bei Abdeckscheiben aus Glas haben derartige Erwärmungen den Bruch der Abdeckscheibe durch jeden heftigen Wasserschwall oder -guß auf die erwärmte Abd eck sehe i"be zur Folge.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, diese Nachteile durch die Schaffung von Hilfsmitteln auszuschalten, die geeignet sind, eine derartige Erwärmung der Abdeckscheibe zu mindern.

Der Grundgedanke der Erfindung beruht auf der überraschenden Feststellung, daß die Erwärmungen der Abdeckscheibe im wesentlichen von einer übermäßigen Konzentration, an der Abdeckscheibe, des vom Reflektor zurückgeworfenen Lichtstrahlenbündels herrühren, das sowohl die sichtbaren Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge zwischen 0,4 und 0,7 um als auch die Infrarotstrahlen mit einer Länge über 0,7 um enthält. An den Konzentrationsstellen rufen die Infrarotstrahlen des Lichtstrahlenbündels eine lokale Erwärmung der Abdeckscheibe hervor. Ausgehend von dieser Feststellung besteht das Prinzip der Erfindung darin, den Reflektor mit dem Ziel zu ändern, die Strahlung zu unterdrücken, die von bestimmten ausgewählton Zonen herkommt, welche die Konzentration verursachen, ohne dabei die Beleuchtungsqualitäten des Scheinwerfer-Lichtstrahlenbündels insgesamt zu mindern.

Erfindungsgemäß sind bei einem Scheinwerfer bestimmte Zonen seines Reflektors, die den Zonen maximaler Erwärmung der Abdeckscheibe entsprechen, unwirksam gemacht oder abgeschattet,

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft in dem Fall anwendbar, wo die Erwärmungen in der Nachbarschaft des Zentrums der Abdeckscheibe durch ein Lichtstrahlenbündel des Typs Abblend-Lichtstrahlenbündel hervorgerufen werden. In diesem Falle ist ein kranzförmiger Sektor des oberen Abschnitts

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vom Grund des Reflektors unwirksam gemacht oder abgeschattet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen waagerechten Schnitt durch einen erfindungsgemäßen optischen Block, der mit einer Abblendlicht-Lichtquelle versehen ist,

Fig. 2 eine Ansicht von vorn des reflektierenden Spiegels eines solchen Scheinwerfers,

Pig. 3 die Beleuchtung, die an einem Schirm mit der Zone des Spiegels erzielt wird, die in starkem Maße zur Erwärmung der Abdeckscheibe beiträgt,

Fig. 4a und 4b die Isothermen von zwei ähnlichen Scheinwerfern, von denen der erste dem Stand der Technik entspricht und der zweite erfindungsgemäß abgeändert ist, und

Fig. 5 eine grafische Darstellung der Modalitäten der erfindungsgemäßen Abänderungen für eine ganze Reihe von Abblend-Scheinwerfern.

Der in Fig. 1 dargestellte Scheinwerfer weist in an sich bekannter Weise einen Reflektor R mit einem Brennpunkt F auf. Der Reflektor R ist in seinem Grund mit einer zentralen Öffnung 0 für den Einbau einer Lampe versehen. Vor dem Brennpunkt F ist eine Lichtquelle S zum Erzeugen von Abblendlicht angeordnet. Der Reflektor R ist mit einer Abdeckscheibe G verschlossen, die zur Abdichtung des Systems und zugleich zur seitlichen Streuung des Lichtstromes dient, der von der Lichtquelle S_rt ausgesandt und durch den Reflektor R zurückgeworfen wird.

Das vom Reflektor R zurückgeworfene Abblend -Lichtstrahlenbündel ist in an sich bekannter Weise leicht konvergierend. Andererseits sind Begrenzungsvorrichtungen vorgesehen, so daß das Abblend -Lichtstrahlenbündel auf den unteren

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Teil von zwei Begrenzungs- oder "Hell-Dunkel-Grenze"-Halbebenen begrenzt wird, die gemäß Fig. 3 an einem Schirm als D und D, projiziert werden. Die Begrenzungsvorrichtungen können beispielsweise eine nicht gezeichnete Kappe sein, welche den Glühfaden der Lichtquelle S_ umschließt und mit ihren Rändern die Hell-

Dunkel-Grenzen D und D_d erzeugt.

Ein herkömmlicher Kraftfahrzeug-Scheinwerfer des vorstehend beschriebenen Typs zeigt eine sehr große Konzentration der Lichtstrahlen in einer zentralen Zone A, die etwas über dem Zentrum seiner Abdeckscheibe gelegen ist. Da diese Lichtstrahlen sowohl die sichtbare als auch die infrarote Strahlung enthalten, kommt es dort zu einer nachteiligen Erwärmung, deren Minderung Ziel der Erfindung ist.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Strahlenkonzentration in der Zone A zu verringern, ohne die vom Abblend .-Lichtstrahlenbündel insgesamt erzeugte Beleuchtung merklich zu stören.

Hierzu ist erfindungsgemäß die Zone unwirksam gemacht oder abgeschattet, die in starkem Maße zur Erwärmung der Zone A beiträgt, d.h. eine kleine Zone m, die sich kranzförmig um die Öffnung 0 im oberen Abschnitt vom Grund des Reflektors R erstreckt. Die Zone m erstreckt sich parallel zum Rand der Öffnung O, wobei sie sich an ihren beiden Enden nach oben an Zonen ρ und p¹ anschließt, die Teile desselben geometrischen Kranzes sind.

Die Projektionen der Zonen m, ρ und p¹ sind in Fig. 3 mit M, P und P* bezeichnet.

Die Zone m läßt sich mit einer Reihe von an sich bekannten Hilfsmitteln unwirksam machen, entweder durch Weglassen des reflektierenden Belages oder durch Inaktivieren des letzteren mit einem schwarzen Belag.

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Eine andere Lösung "besteht darin, die Zone m mit einer Abdeckkappe C abzuschatten, um zu verhindern, daß die von der Lichtquelle S_ ausgesandten Strahlen an der Zone m auftreffen. Eine solche Abdeckkappe C ist vorteilhafterweise aus Metall, um die Wärmeenergie der abgefangenen Strahlen aus dem Scheinwerfer nach außen abzuleiten.

In allen Fällen ist eine derartige Zone m erfindungsgemäß an der Ausbildung des Lichtstrahlenbündels nicht beteiligt.

Daraus ergibt sich eine geringere Erwärmung in der Zone A der Abdeckscheibe G, und dennoch, wegen des Vorhandenseins der reflektierenden Zonen ρ und p*, die sich unmittelbar unter den linken und rechten Hell-Dunkel-Grenzen Dg und D, abbilden (sh. Fig. 3)» wird das Abblend . -Lichtstrahlenbündel für den Benutzer nicht merklich verändert* es ist bekannt, und die Formen machen deutlich , daß die Güte eines Abblend . -Lichtstrahlenbündels vor allem von einer guten Beleuchtung unmittelbar unter der Hell-Dunkel-Grenze abhängig ist.

In Fig. 4a und 4b sind die Verbesserungen dargestellt, die dank der Erfindung erzielt werden. Beide zeigen die Abdeckscheibe eines Abblend-Scheinwerfers mit rechteckiger Öffnung und einem parabolischen Spiegel von 150 mm waagerechtem Durchmesser und 100 mm Höhe. Er ist mit einer farblosen H4-Lampe ausgestattet, die mit einer Prüfspannung von 13»5 V gespeist wurde. Im Dauerbetrieb ergaben sich bei einer Umgebungstemperatur von 20 ⁰C für die Abdeckscheibe die in Fig. 4a und 4b dargestellten Isothermen.

Der Scheinwerfer für das Beispiel gemäß Fig. 4a war nicht erfindungsgemäß ausgestattet. Es sind starke Erwärmungen festzustellen, die im zentralen Punkt mit 135 ⁰C am stärksten sind.

Fig. 4b betrifft denselben Scheinwerfer mit erfindungsgemäßer Ausstattung (unwirksam gemachte Zone m). Die

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Isothermen sind sehr stark verändert, die Temperatur des wärmsten zentralen Punktes ist auf 105 C gefallen.

Die vorstehend genannten Ergebnisse zeigen sehr deutlich die Wirksamkeit der Erfindung.

Im allgemeinen ist die Auslegung der Zone m von den Parametern des Scheinwerfers und von der Anordnung der Abdeckscheibe G abhängig.

Wenn mit D₁ der Abstand des Brennpunktes F des Reflektors R vom Zentrum der Abdeckscheibe G (Abstand F-A entsprechend Fig. 1) und mit R₁ der Abstand des Zentrums der Zone m von der optischen Achse des Scheinwerfers bezeichnet ist, dann gestattet das Diagramm der Fig. 5 die Auswahl des als Funktion des Abstandes D₁ zu wählenden Abstandes R₁ für die verschiedenen Brennweiten f des Reflektors R. Alle Werte sind in Millimeter angegeben. Mit Hilfe der in Fig. angegebenen Kurve wird die Anordnung der Zone m für alle Abblend-Scheinwerfer-Typen bestimmt.

Die Bestimmung des Diagramms der Fig. 5 läßt sich ohne weiteres mit einfachen Kalkülen der geometrischen Optik vornehmen (es handelt sich darum, die Konvergenzzone A festzulegen).

Die Erfindung ist auf jeden Scheinwerfer-Typ anwendbar. Außer dem vorstehend beschriebenen theoretischen Lösungsweg zur Bestimmung der Zone m steht dem Fachmann auch ein äquivalenter empirischer Lösungsweg zur Verfugung, da es genügt, an der Abdeckscheibe G selbst die wärmste Zone zu bestimmen, um dann die entsprechende Zone des Reflektors R unwirksam zu machen oder abzuschatten.

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Leerseite

Claims

ANSPRÜCHE

Kraftfahrzeug-Scheinwerfer mit einer Lichtquelle, einem Reflektor und einer Äbdeckscheibe, dadurch gekennzeichnet , daß Zonen (m) des Reflektors (R), die an der Abdeckscheibe (G) eine Konzentration der reflektierten Strahlen erzeugen, so unwirksam gemacht oder abgeschattet sind, daß die Erwärmung der Abdeckscheibe (G) auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist.
2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die unwirksam gemachten oder abgeschatteten Zonen (m) an einem Kranz um die Achse des Reflektors (R) in der Nähe seiner Öffnung (O) für den Einbau einer Lampe gewählt sind.
3.

Scheinwerfer nach Anspruch 2, dessen Lichtquelle (S_)

vor dem Brennpunkt (F) des Reflektors (R) angeordnet ist, um ein Äbblend -Lichtstrahlenbündel zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet , daß sich die Zonen (m) über einen Kranzsektor erstrecken, der am oberen Abschnitt vom Grund des Reflektors (R) angeordnet ist, wobei von demselben Kranz Zonen (ρ,ρ¹) ausgespart sind, die zum Erzeugen des Abblend -Lichtstrahlenbündels in der Nähe der Hell-Dunkel-Grenze (D , D^) dienen.
4. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß die unwirksam gemachten Zonen (m) des Reflektors (R) nichtreflektierend gemacht oder geschwärzt sind.

ORIGINAL INSPECTED
5. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die abgeschatteten Zonen (m) des Reflektors (R) durch eine Abdeckkappe (C) abgeschattet sind, welche die von der Lichtquelle (S ) kommenden direkten Lichtstrahlen abfängt.
6. Scheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckkappe (C) aus Metall ist und die Wärme der von ihr abgeschatteten direkten Strahlen aus dem Scheinwerfer nach außen abzuleiten vermag.

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