DE3017432C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer großer Achslichtstärke für leuchtfeuertechnische Anlagen in der Luft- und Schiffahrt, der einen Parabol-Reflektor und eine entlang der Reflektor-Achse verstellbare Lampe aufweist.

Solche Scheinwerfer sind bekannt (GB-PS 11 94 331) und werden in der Luft- und Schiffahrt als Dreh- oder Richtfeuer oder als Beleuchtungs- und Suchscheinwerfer eingesetzt. Dabei ist es bei diesen Anlagen von Wichtigkeit, daß mit den Betriebslichtstärken solcher Scheinwerfer große Nenntragweiten erzielt werden können, um z. B. das Leuchtfeuer eines Leuchtturms einem Schiff oder einem Flugzeug schon aus großen Entfernungen sichtbar zu machen und damit eine gute Navigation zu ermöglichen.

Solche Scheinwerfer sind bei bekannten Bauarten mit Halogen- Glühlampen, Halogen-Metalldampflampen in Soffittenform oder Xenon-Hochdrucklampen bestückt. Dabei weisen Scheinwerfer, die mit Halogen-Glühlampen bestückt sind, den Nachteil auf, daß sie eine relativ geringe Lichtausbeute besitzen und daher unwirtschaftlich sind. Xenon-Hochdrucklampen weisen den Nachteil auf, daß das Haltern und Justieren solcher Lampen sowie das Zünden nicht unproblematisch ist und daher wird bei bekannten Bauarten Halogen-Metalldampflampen in Soffittenform der Vorzug gegeben, da mit diesen Lampen bestückte Scheinwerfer die erforderlichen großen Nenntragweiten, insbesondere bei Nacht erzielen können. Sollen mit diesen Scheinwerfern auch am Tage die großen Nenntragweiten erreicht werden, so müssen dazu bei leuchtfeuertechnischen Anlagen mehrere mit derartigen Lichtquellen bestückte Scheinwerferelemente so angeordnet werden, daß die von den einzelnen Lichtquellen erzeugten Lichtströme in eine Richtung gelenkt werden, um dadurch die gewünschten Nenntragweiten zu erreichen. Neben dem hohen Material- und Kostenaufwand für solche Anlagen ist es von Nachteil, daß, wenn solche Scheinwerfer bei Tage als Suchscheinwerfer für große Entfernungen verwendet werden sollen, die Handhabung von mehreren Scheinwerferelementen umständlich und unpraktisch ist.

Der aus der GB-PS 11 94 331 bekannte Scheinwerfer der eingangs genannten Art weist einen Parabol-Reflektor und eine entlang der Reflektor-Achse verstellbare Lampe auf. Der Scheinwerfer kann unter anderem in einem Leuchtturm oder als Fern- oder Suchscheinwerfer eingesetzt werden. Als Lampe kann beispielsweise eine "quartz iodine lamp" verwendet werden. Diese Lampe hat eine zylindrisch-längliche Form, so daß eine punktförmige Anordnung der Lichtquelle im Brennpunkt des Parabol-Reflektors nicht möglich ist. Des weiteren ist wegen der nur axialen Verstellbarkeit der Lampe keine exakte Justierung der Lichtquelle möglich. Dies führt zu Einbußen bezüglich der Tragweite des Scheinwerfers, insbesondere am Tage.

Die Seiten 454 und 455 aus dem "Handbuch für Beleuchtung" enthalten allgemeine Ausführungen zu Bühnenleuchten und Scheinwerfern von Bühnenbeleuchtungen. Diesen Ausführungen ist unter anderem zu entnehmen, daß Halogen-Metalldampflampen in Flutlichtleuchten mit diffuser oder schwach gerichteter Lichtverteilung zur Anwendung kommen. Die Verwendung einer Halogen-Metalldampfentladungslampe für Projektionszwecke, beispielsweise in Dia- oder Filmprojektoren, ist in der DE-OS 28 40 031 beschrieben. Bei der dort offenbarten Lampe handelt es sich um eine sogenannte "sealed beam lamp", bei der der Reflektor mit der Lichtquelle eine Baueinheit bildet und daher eine Justierung der Lichtquelle relativ zum Reflektor nicht möglich ist. Eine Miniatur- Hochdruck-Metallhalogenidlampe ist aus der DE-OS 29 35 981 bekannt. Der Einbau und die Justierung dieser Lampe in einen Reflektor ist jedoch in dieser Druckschrift nicht beschrieben. In dem DE-GM 18 52 808 ist eine Möglichkeit für die Herstellung eines Reflektors aus Aluminium erläutert. In der FR-PS 5 20 605 ist eine Anordnung zur Einstellung einer Lampe angegeben.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Scheinwerfer großer Achslichtstärke für leuchtfeuertechnische Anlagen in der Luft- und Schiffahrt zu schaffen, mit dem große Nenntragweiten auch am Tage erzielt werden.

Gelöst wird die Erfindung dadurch, daß ein Scheinwerfer der eingangs genannten Art die folgenden Merkmale aufweist:

• - als Lampe ist eine Halogen-Metalldampflampe mit einer fast punktförmig ausgebildeten, im Brennpunkt des Parabol-Reflektors angeordneten Lichtquelle vorgesehen,
• - die Fassung der Halogen-Metalldampflampe ist zur exakten Einstellung der Lichtquelle auf den Brennpunkt mittels Gewindestiften justierbar im Scheitel des Parabol-Reflektors angeordnet,
• - der Parabol-Reflektor ist aus hochglanzeloxiertem Reinstaluminium hergestellt.

Jedes dieser Merkmale trägt dazu bei, daß die Achslichtstärke des Scheinwerfers vergrößert wird.

Durch die Verwendung einer Halogen-Metalldampflampe wird erreicht, daß die Lichtquelle fast punktförmig ausgebildet ist und dadurch im Brennpunkt des Parabol-Reflektors angeordnet werden kann. Dadurch wird erreicht, daß der von der Lichtquelle ausgehende, in den Parabol-Reflektor ausgestrahlte Teillichtstrom von diesem parallel zu seiner optischen Achse mit geringen Divergenzen gelenkt wird, wodurch die gewünschte, sehr hohe Achslichtstärke erreicht wird. Durch die fast punktförmig ausgebildete und im Brennpunkt angeordnete Lichtquelle wird eine sehr gute Bündelung erreicht.

Zur exaken Einstellung der Lichtquelle auf den Brennpunkt ist die Fassung mittels der Gewindestifte justierbar. Mit dieser Anordnung ist es möglich, einen großen Teil des aus der Lichtquelle stammenden Lichtstromes entlang der Reflektor-Achse zu bündeln, so daß damit große Achslichtstärken erreicht werden können. Lichtverluste durch ungenaue Einstellungen der Lichtquelle werden vermieden.

Auch muß beim Einsetzten der Lampe nicht auf die Stellung des Entladungsraumes zum Reflektor geachtet werden, da der Entladungsraum im wesentlichen kugelsymmetrisch ausgebildet ist und daher über eine geeignete Lampenfassung die Lichtquelle immer im Bereich des Brennpunktes des Reflektors gehalten wird. Vorteilhaft ist hierbei, wenn die Lampe mit einem Zweistiftsockel versehen ist, da dadurch ein schnelles und unproblematisches Auswechseln der Lampe möglich wird. Weiterhin ist vorteilhaft, daß eine einmal im Reflektor justierte Lampenfassung auch nach dem Auswechseln der Lampe nicht nachjustiert zu werden braucht. Die Lampe braucht nur aus der Fassung gezogen und durch eine neue Lampe ersetzt werden, ohne daß ein neuerliches Nachjustieren erforderlich ist, sofern die Lampe dieselben Abmessungen besitzt.

Durch die Herstellung des Parabol-Reflektors aus hochglanzeloxiertem Reinstaluminium werden Reflexionsverluste auf ein Minimum begrenzt. Es wird ein hoher Reflexionsgrad des von der Lichtquelle erzeugten Lichtstromes erreicht, was wiederum eine große Achslichtstärke bedeutet, da der Reflektor den in ihn gestrahlten Teillichtstrom parallel zu seiner optischen Achse ausstrahlt.

Bei einem derartigen Scheinwerfer können durch Anbringen von entsprechenden Farbfiltern auch einzelne Spektralbereiche des sichtbaren Lichtes mit großer Achslichtstärke ausgefiltert und dadurch Scheinwerfer für buntes Licht, die in große Entfernungen reichen, hergestellt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 den Aufbau eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers und

Fig. 2 das Diagramm der horizontalen Licht­ stärkeverteilung des in der Fig. 1 dargestellten Scheinwerfers.

Fig. 1 zeigt einen Scheinwerfer, bei welchem eine justierbare Fassung (5) im Scheitelpunkt (S) eines Parabol-Reflektors (10) angebracht ist, die über das Trägerstück (4) und die Lampenfassung (3) eine Lichtquelle (1) trägt. Der Parabol-Reflektor (10) kann mit einer Glasabdeckung (11) versehen werden, die verhindert, daß Schmutz- oder Staubteilchen sich auf die Oberfläche des aus hochglanzeloxiertem Reinstaluminium hergestellten Reflektors absetzen, da dies die Reflexionseigenschaften solch empfindlicher Flächen stark beeinträchtigen kann. Der Parabol- Reflektor (10) weist einen Öffnungsdurchmesser von 360 mm auf und seine Brennweite beträgt f=60 mm. Die Lichtquelle (1) ist Teil einer Halogen-Metalldampflampe (2) und wird über eine justierbare Fassung (5), welche die Lampenfassung (3) der Lampe (2) trägt, mit ihrem Entladungsraum im Bereich des Brennpunktes (F) des Parabol-Reflektors (10) gehalten. Die Fassung (5) ist mit zwei Gewindestiften (7 und 6) versehen, die jeweils durch eine Rändelmutter (8) eine Justierung des Sitzes der Lampe (2) ermöglichen, die durch Kontermuttern arretiert wird. Wenn die Lichtquelle einmal justiert ist, braucht beim Auswechseln der Lampe (1) diese nur aus der Fassung (3) gezogen zu werden und eine neue Lampe eingesteckt zu werden, ohne daß ein neuerliches Nachjustieren erforderlich ist, wenn die Lampe dieselben Abmessungen besitzt. Mit dieser Anordnung ist es möglich, einen großen Teil des aus der Lichtquelle stammenden Lichtstromes entlang der Achse I-I zu bündeln, so daß damit große Achslichtstärken erreicht werden können, wie aus der Fig. 2 auch zu ersehen ist.

In Fig. 2 ist die horizontale Lichtstärkeverteilung des in der Fig. 1 dargestellten Scheinwerfers gezeigt. Dort ist die Lichtstärke in Abhängigkeit von den mit der optischen Achse I-I gebildeten Winkeln aufgetragen. Daraus geht hervor, daß eine maximale Achslichtstärke (0 Grad) für weißes Licht von etwa 4,5×10⁶ cd und für gelbes Licht von etwa 2×10⁶ cd bei einem Halbwertswinkel von etwa 3° und einem Zehntelstreuwinkel von etwa 6° erzeugt werden kann. Wegen der kleinen Divergenz des Lichtbündels ist es daher möglich, über große Entfernungen Gegenstände zu beleuchten oder als Signallicht aus großen Entfernungen erkannt zu werden. Mit diesem aufgebauten Scheinwerfer ergeben sich Betriebslichtstärken I _B =0,75×I _max für Festlicht mit folgenden Nenntragweiten:

am Tage
  für weißes Licht 8,6 sm   für gelbes Licht 7,1 sm

bei Nacht
  für weißes Licht29 sm   für gelbes Licht26,8 sm

Ein solcher Scheinwerfer kann zu einem geschlossenen Einzelscheinwerfer ausgebildet werden, der allein Lichtstärken erzielt, die bisher nur mit mehreren zusammengesetzten Scheinwerferelementen ermöglicht wurden. Selbstverständlich kann diese Einheit auch als Element zum Zusammenbau von Scheinwerferfeldern verwendet werden, die dann eine besonders hohe Lichtstärke erreichen können.

Claims (1)

1. Scheinwerfer großer Achslichtstärke für leuchtfeuertechnische Anlagen in der Luft- und Schiffahrt, der einen Parabol-Reflektor und eine entlang der Reflektor-Achse verstellbare Lampe aufweist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

   • a) als Lampe ist eine Halogen-Metalldampflampe (2) mit einer fast punktförmig ausgebildeten, im Brennpunkt (F) des Parabol- Reflektors (10) angeordneten Lichtquelle (1) vorgesehen,
   • b) die Fassung (5) der Halogen-Metalldampflampe (2) ist zur exakten Einstellung der Lichtquelle (1) auf den Brennpunkt (F) mittels Gewindestiften (6, 7) justierbar im Scheitel des Parabol-Reflektors (10) angeordnet,
   • c) der Parabol-Reflektor (10) ist aus hochglanzeloxiertem Reinstaluminium hergestellt.