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Scheinwerfer zur Verfolgung von Luftfahrzeugen. An Scheinwerfer, die
zum Aufsuchen, Belmchten und Verfolgen von Flugzeugen bestimmt sind, werden Anforderungen
gestellt, die von den sonst üblichen in mehrfacher Hinsicht abweichen. Einerseits
ist nämlich die Geschwindigkeit des zu beleuchtenden Objektes sehr groß, anderseits
bewegt es sich nicht nur in der horizontalen Ebene, sondern zeigt auch in der vertikalen
schnelle und starke Lageänderungen.
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Die neue Scheinwerferanordnung, welche den Gegenstand der Erfindung
bildet, ist nun derartig getroffen, daß sie diesen Anforderungen Rechnung trägt
und immer diejenige Form des Strahles erzeugt, welche für die jeweilige Entfernung
und Geschwindigkeit des Flugzeuges die geeignetste ist. Und zwar geschieht (lies,
ohne daß dabei der Hohlspiegel und die Bogenlampe in eine Lage gebracht werden,
welche die Sicherheit und die Ruhe des Betriebes gefährden könnte.
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Die Erfindung besteht in der Verbindung eines normalen Scheinwerfers
mit solchen optischen Mitteln, mit denen sich, je näher das anzuleuchtende Objekt
kommt, eine allmählich größer werdende Streuung des Lichtbündels in vertikalem Sinne
herbeiführen läßt. In erster Linie kommt die Verbindung mit einem vertikalen Doppelstreuer
und mit einer Anzahl nach Art einer Jalousieblende angeordneter Planspiegel in Betracht.
Die Anbringung eines Doppelstreuers bei Scheinweifern ist an und für sich bekannt.
Man verwendete den Doppelstreuer bisher, um das Strahlenbündel in horizontaler Richtung
auszubreiten. Hier dagegen erscheint die Anordnung um go° gedreht, so daß das Licht
in vertikaler Richtung gestreut werden kann, während in horizontaler Richtung eine
Verbreiterung nicht eintritt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i sind in der Lichtaustrittsöffnung
des Scheinwerfers zwei Rahmen, i und z, mit horizontal liegenden. Zylinderlinsen,
4 und 5, angeordnet. Der Abstand der beiden Rahmen ist in bekannter Weise veränderlich,
so daß man die Linsen fast bis zur Berührung einander nähern oder aber bis zu einem
Abstand, der gleich der Summe ihrer Brennweiten ist, entfernen kann. In letzterem
Falle, der in Fig. i angenommen ist, geht das Licht, ohne eine Streuung zu erleiden,
durch das Linsensystem. Wird nun die Brennweite und der vertikale Durchmesser x
der Einzellinsen der vorderen Linsengruppe, wie in den Figuren angedeutet, kleiner
gewählt als die der hinteren, so bleibt zwischen zwei benachbarten Vorderlinsen
ein Streifen frei, der nicht von-Lichtstrahlen durch-;.etzt wird, also im Schatten
liegt. Dieser freie Streifen wird nach der Erfindung dazu benutzt, ein zweites optisches
Mittel zum Ablenken der Strahlen unterzubringen. Hier liegt nämlich ein schmaler
Planspiegel 3, der optisch unwirksam bleibt, so lange man mit konzentriertem Strahlenbündel
arbeitet, der aber auch nicht stört, da er keinerlei Lichtverlust zur Folge hat.
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In Fig. z erscheinen die Linsen einander soweit genähert, daß sie
eine starke Streuung der Strahlen über einen Winkel von etwa 45'
in
der Vertikalen bewirken. Auch jetzt liegt der Planspiegel noch außerhalb des Strahlenganges.
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Richtet man nun, von der Lage der Fig. 2 ausgehend, den Planspiegel
allmählich aufwärts, so fängt er, wie in Fig. 3 dargestellt ist, zunächst die untersten
Strahlen auf und wirft sie schräg nach oben, während er die oberen Strahlen unverändert
an sich vorbei-,gehen läßt. So wird unter Beibehaltung der Streuung das Strahlenbündel
allmählich nach oben verschoben, indem bei weiterem Anheben des Spiegels immer mehr
Strahlen von ihm abgefangen und aufwärts gerichtet werden. Die unmittelbar austretenden
und die am Planspiegel reflektierten Strahlen schließen sich ohne Unterbrechung
aneinander an und bilden ein zusammenhängendes Strahlenbündel.
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Mit dem beschriebenen Scheinwerfer läßt sich die Aufgabe, ein Flugzeug
aufzusuchen und zu verfolgen, besser lösen als mit den bisher bekannten Einrichtungen.
Befindet sich das Fahrzeug nämlich in großem Abstand, so kann man mit konzentriertem,
also sehr weit reichendem Strahle den Horizont absuchen. Bei größerer Annäherung
wird die optische Achse des Scheinwerfers allmählich aufwärts gerichtet, und zwar
um 2o bis 3o°. Gleichzeitig wird mittels des Doppelstreuers die Vertikalstreuung
auf 2o bis 45° vergrößert. Infolgedessen ist der beleuchtete Winkel so groß, daß
man von einer- vertikalen Einstellung des Scheinwerfers absehen kann, daß also das
einfache Schwenken um die vertikale Achse genügt, um das Flugzeug im beleuchteten
Felde zu behalten. Erst wenn der Aeroplan sich der. Stellung senkrecht über dem
Beobachter nähert, werden die Planspiegel in Tätigkeit gesetzt und werfen das Licht
nach oben, so daß das beleuchtete Feld von etwa 45' aufwärts bis zur Senkrechten
reicht. Es bleibt also die Vertikalstreuung auch jetzt erhalten, so daß der Beobachter
seine Aufmerksamkeit im wesentlichen auf die Verfolgung in einer Richtung konzentrieren
kann.
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Besonders vorteilhaft ist es, die Mechanismen, welche die allmähliche
Vergrößerung der Vertikalstreuung bewirken, zwangläufig zu verbinden, so daß man
z. B. lediglich durch Drehen des Handrades zuerst die Vertikalbewegung des Gehäuses
bewirkt, von einer gewissen Elevation an den Doppelstreuer in Tätigkeit setzt und
schließlich auch -die Spiegeljalousie bewegt.
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Die beschriebenen Bewegungen des Strahlenbündels von der horizontalen
bis zur vertikalen Richtung erfolgen, ohne daß Gehäuse und Lampe um mehr als etwa
3o° aus ihrer horizontalen Lage gebracht werden müssen. Damit ist jede Garantie
für einen sicheren Betrieb des Scheinwerfers gegeben. Die Fig. 4 und 5 zeigen in
schematischer Weise das Ausführungsbeispiel eines Scheinwerfers nach der Erfindung,
bei dem die Vorrichtungen zur Elevation des Scheinwerfers zur Verstellung eines
Doppelstreuers und -zur Verstellung einer Spiegeljalousie so miteinander verbunden
sind, daß durch die Bewegung eines einzigen Handgriffes zunächst bei Einstellung
des Doppelstreuers für paralleles Licht und bei unwirksamer Stellung der Spiegeljalousie
der Scheinwerfer um etwa 30° gehoben, dann bei unveränderter Stellung der Spiegeljalousie
durch Verstellung des Doppelstreuers das Licht in vertikaler Richtung zunehmend
gestreut, und endlich nach Erreichung der größten Streuung die Spiegeljalousie zur
Aufwärtslenkung von Lichtstrahlen in Tätigkeit gesetzt wird.
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Die Stellungen des Scheinwerfers, des Doppelstreuers und der Spiegeljalousie,
die sich dabei am Schlusse ergeben, sind in der Zeichnung dargestellt. Der Einfachheit
der Darstellung halber ist dabei die Scheinwerferachse nicht mit der richtigen Neigung
von etwa 3o° gegen die Wagerechte gezeichnet, sondern sie ist in die Wagerechte
gelegt und dafür ist der in der Wirklichkeit lotrecht bleibende Ständer 6 des Scheinwerfers,
in dem sich der Scheinwerfer mit Zapfen 7 um eine wagerechte Achse drehen kann,
um etwa 3o° gegen die Lotrechte rückwärts geschwenkt angedeutet. Die Zeichriung
läßt dadurch die Stellung des Scheinwerfers relativ zu seinem Ständer bei einer
Elevation des Scheinwerfers von etwa 30° erkennen.
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In einem Vorbau g am Scheinwerfergehäuse 8 sind der Doppelstreuer
i, 2, 4, 5 und die Spiegeljalousie 3 untergebracht. Die Doppelstreuerrahmen werden
in bekannter Weise durch Drehen von (drei) Spindeln io mit Rechts-und Linksgewinde
einander genähert und voneinander entfernt. Die Spindeln io werden angetrieben durch
Zahnräder ii, die auf ihnen befestigt sind. Die Spiegelstreifen 3 der Spiegeljalousie
sind um Achsen zwischen den Linsen 5 des vorderen Streuerrahmens drehbar; sie sind
.durch eine Kuppelstange 12 miteinander verbunden. Die Kuppelstange ist bei
13 an einen einarmigen Hebel 14 angelenkt, der bei 15 in dem Vorbau gelagert
ist. Die Elevation des Scheinwerfers wird bewirkt durch Drehen einer Achse 16 mit
einer Schnecke 17, die am Scheinwerfergehäuse in Lagern i8 und ig gelagert und durch
Stellringe 2o und 21 in ihrer Längsrichtung unverschieblich gemacht ist. Die Schnecke
17 greift ein in einen Schneckenradsektor 22, der mit dem Ständer 6 des Scheinwerfers
fest verbunden ist. Durch Drehen der Achse 16 schraubt sich die Schnecke 17 auf
dem Schneckenradsektor 22 fort und dabei dreht sich der Scheinwerfer um die Zapfen
7
relativ zu dem Ständer 6. An dem in den Vorbau 9 hineinragenden
(in Fig. q. als vor der Zeichnungsebene liegend gestrichelt dargestellten) Ende
der Ache 16 sitzt ein Zahnrad 23.
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Zur Verstellung des Scheinwerfers mittels der Schnecke 17 und des
Schneckenradsektors 22, des Doppelstreuers mittels der Zahnräder ix und der Spiegeljalousie
mittels des Hebels 1.1 ist nun ein Ring 24 mit einem Handgriff 25 vorhanden. Dieser
Ring, der zur Vereinfachung der Zeichnung unter Weglassung aller Führungsteile dargestellt
ist, ist mit Zahnbogen 26, 27, 28 ausgestattet, die in die Zahnräder ix auf den
Spindeln io eingreifen können, ferner mit einem Zahnbogen 29, der in das Zahnrad
23 auf der Achse 16 eingreifen kann, endlich mit einer Rampe 3o, die auf das freie
Ende des Hebels 14 drücken kann. Bei der gezeichneten Endstellung, die der Ring
24 mit einer Drehung entgegen dem Sinne des Uhrzeigers (Fig. 5) erreicht hat, ist
der Hebel 14 ganz heruntergedrückt und die Spiegelstreifen 3 in ihre höchste Lage
gehoben.
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Durch die Verteilung der steuernden Teile 26 bis 3o über den Umfang
des Ringes 24 ist erreicht, daß die Verstellung des Scheinwerfers, des Doppelstreuers
und der Spiegeljalouise in der richtigen Reihenfolge einander ablösen. Um dies zu
erläutern, soll an Hand der Zeichnungen die Zurückführung des Scheinwerfers in den
Anfangszustand, bei dem er ungestreutes Licht in wagerechter Richtung aussendet,
beschrieben werden. Der Ring 24 wird mittels des Handgriffes 25 im Sinne des Bogenpfeiles
(Fig. 5) gedreht. Dabei gleitet zunächst das Ende des Hebels 14 von der Rampe 3o
herunter und die Spiegelstreifen nehmen ihre unwirksamen Lagen parallel zur Scheinwerferachse
ein. Bei Weiterdrehung des Ringes in demselben Sinne kommen die Zahnbogen 26, 27,
28 mit den Zahnrädern ii in Eingriff; die Räder und durch sie die Spindeln io werden
gedreht und dadurch werden die Streuerrahmen auseinandergeschoben, wodurch die Streuung
des Lichtes allmählich abnimmt. Wenn die Zahnbogen 26, 27, 28 die Räder ii wieder
verlassen, sind die Streuerrahmen gerade so weit auseinander geschoben; daß die
Lichtstrahlen parallel der Scheinwerferachse austreten. Bei Weiterdrehung des Ringes
24 in demselben Sinne kommt dann der Zahnbogen 29. zum Eingriff mit dem Zahnrad
23;
das Zahnrad 23 und mit ihm die Schnecke 17 wird gedreht, der Scheinwerfer
nähert sich mit seiner optischen Achse wieder der Wagerechten.
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Es mag noch bemerkt werden, daß bei der gezeichneten Einrichtung die
Rampe 3a und der Zahnbogen 29 mit dem Zahnrad 23 in anderen Ebenen liegen wie die
Zahnbogen 26, 27, 28, so daß diese Zahnbogen an dem Zahnrad ?3, und die Rampe
30 an den Rädern ix vorbeigehen kann.
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Die beschriebene Einrichtung kann in einfacher Weise so abgeändert
werden, daß nur zwei von den drei Bewegungen (Scheinwerferhebung, Doppelstreuerverstellung,
Verstellung der Spiegeljalousie) in Abhängigkeit voneinander gebracht sind, z. B:
könnte man durch Entfernen des Zahnrades 23 und Anbringen einer Kurbel an der Achse
16 die Hebung des Scheinwerfers von den anderen beiden Bewegungen unabhängig machen,
oder durch Entfernen der Rampe 3o und Verbindung des Hebels 14 mit einem Handgriff
die Bewegung der Spiegeljalousie unabhängig von der Bewegung des Doppelstreuers
und der Hebung des Scheinwerfers machen.