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Blinkende Rundumkennleuchte
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Die Erfindung betrifft eine blinkende Rundumkennleuchte mit einer
feststehenden pulsierenden Lichtquelle.
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Rundumkennleuchten dieser Art mit pulsierender Lichtquelle sind allgemein
bekannt und werden beispielsweise im Zusammenhang mit Alarmeinrichtungen in großem
Umfang eingesetzt. Diese Kennleuchten weisen einen Abstrahlwinkel von 3600 auf und
besitzen normalerweise eine gepulste Xenonlampe oder eine sonstige gepulste Blitzröhre
als Lichtquelle. Auf Grund der Rundum-Abstrahlung über 3600 hinweg weist eine derartige
Blinkleuchte den wesentlichen Nachteil auf, daß eine hohe elektrische Energie erforderlich
ist, um die erforderliche optische Reichweite der Leuchte sicherzustellen.
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Als Rundumkennleuchten sind weiterhin kontinuierlich strahlende Lichtquellen,
etwa Halogenlampen oder Glühfadenlampen bekannt, um die ein den Lichtstrahl der
Lichtquelle in der Horizontalen bündelnder Hohlspiegel kreist, so daß ein gebündelter
Lichtstrahl kreisend abgestrahlt wird. Derartige Rundumkennleuchten sind auf Polizeifahrzeugen,
Krankenwagen usw. im Einsatz. Die Lichtquelle brennt hierbei kontinuierlich und
strahlt wiederum über den gesamten Umfang von 3600 und auch nach oben Licht kontinuierlich
ab.
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Durch die Hohlspiegelwirkung des Spiegelrotors kann der Lichtstrahl
zwar besser gebündelt und rotierend abgestrahlt werden, der Nachteil einer großen
Energieaufnahme auf Grund der kontinuierlich brennenden Lichtquelle ist dadurch
jedoch nicht beseitigt. Insbesondere bei der Verwendung von Rundumkennleuchten mit
Batterie-oder Akku-Betrieb ist die Energieaufnahme jedoch von entscheidender Bedeutung.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine pulsierende Rundumkennleuchte
zu schaffen, die ohne Verringerung der Strahlungsreichweite mit wesentlich geringerer
Energieaufnahme auskommt.
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Ausgehend von dem genannten Stand der Technik wird diese Aufgabe erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß sich ein den Lichtstrahl der Lichtquelle in der Horizontalen
bündelnder Hohlspiegel in einer Horizontalebene auf einem Kreis um die Lichtquelle
dreht.
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Auf Grund der Tatsache, daß eine pulsierende Lichtquelle verwendet
wird und der um die pulsierende Lichtquelle rotierende Hohlspiegel eine optimale
Reichweite und Ausnutzung der Lichtenergie ermöglicht, weist die erfindungsgemäße
Leuchte einen wesentlich geringeren Energie- bzw. Stromverbrauch auf, ohne daß dadurch
die optische Reichweite der Leuchte geringer ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Winkelgeschwindigkeit
des Hohlspiegels und/oder die Blitzfrequenz der Lichtquelle so gewählt, daß sich
der Hohlspiegel zwischen zwei aufeinanderfolgenden Blitzen um einen gewünschten,
vorgewählten Winkeloc weiterdreht. Durch Wahl der Winkelgeschwindigkeit des Hohlspiegels
bzw. der Blitz frequenz der Lichtquelle können die Winkelschritte pro abgegebenem
Blitz je nach Anwendungsfall gewählt werden.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird
der Hohlspiegel intermittierend um einen Winkel cc weitergedreht. Durch diese schrittweise
Drehung des Hohlspiegels ist auch dann ein nicht aufgefächerter, konzentrierter
Strahl hergestellt, wenn die Blitzdauer relativ lang ist.
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Je nach Anwendungsfall und Ausführungsform kann der Hohlspiegel während
des Auftretens des Lichtblitzes oder auch zwischen zwei aufeinanderfolgenden Lichtblitzen
weitergedreht werden. Vorteilhaft ist dabei ein Drehwinkelo; zwischen 100 und 350,
vorzugsweise 150. Der Drehwinkela pro Lichtblitz kann natürlich je nach den
vorliegenden
Erfordernissen gewählt werden. Auch die Blitzfrequenz und der Drehwinkel a pro Lichtblitz
können entsprechend den gewünschten oder geforderten Bedingungen in Abhängigkeit
voneinander festgelegt oder einstellbar sein.
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Vorteilhaft ist es, die schrittweise Drehung des Hohlspiegels mit
einer Drehvorrichtung zu bewirken, die mit der Blitzabgabe der Lichtquelle synchronisiert
ist. Dafür ist ein etwa in Abhängigkeit von der Stromaufnahnme der Lichtquelle gesteuerter
Schrittschaltmotor vorteilhaft.
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Als besonders einfache und kostengünstige Drehvorrichtung ist eine
Magnetspule vorgesehen, durch die der Lichtquellenstrom fließt.
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Ein in der Magnetspule angeordneter Anker wird jeweils bei Auftreten
des Lichtquellenstroms betätigt und dreht dabei ein mit dem Hohlspiegel verbundenes
Klinkenrad um einen Schritt weiter.
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Ausgehend von einer blinkenden Rundumkennleuchte mit einer feststehenden
pulsierenden Lichtquelle kann die gestellte Aufgabe auch dadurch gelöst werden,
daß ein feststehender, den Lichtstrahl der Lichtquelle in der Horizontalen bündelnder
Hohlspiegel und ein drehbarer Umlenkspiegel vorgesehen ist, der im Strahlengang
des aus dem Hohlspiegel kommenden Lichts angeordnet ist. Auch diese erfindungsgemäße
Lösung der gestellten Aufgabe ergibt eine wenig Energie aufnehmende und dennoch
weitstrahlende blinkende Rundumkennleuchte. Vorteilhaft ist dabei auch, daß der
Umlenkspiegel sich lediglich um sich selbst, nicht aber in einem Kreis um die Lichtquelle
drehen muß. Auch auf Grund der geringeren zu bewegenden Masse kann der Drehmechanismus
der Leuchte mit dieser Lösung vereinfacht werden. Auf Grund des feststehenden Hohlspiegels
ist es auch möglich, diesen zur optimalen Spiegelung des von der pulsierenden Lichtquelle
abgegebenen Lichts auszubilden, wobei auf Einschränkungen in dieser Hinsicht, die
gegebenenfalls bei rotierenden Hohlspiegeln zu beachten sind, keine Rücksicht genommen
zu werden braucht.
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Um den Winkelschritt einstellen bzw. vorgeben zu können, um den der
Blitz scheinbar schrittweise "weitergedreht" wird, ist gemäß einer vorteilhaften
Ausführungsform der Erfindung die Winkelgeschwindigkeit des Umlenkspiegels und/oder
die Blitz frequenz der Lichtquelle wählbar. Die Winkelgeschwindigkeit und die Blitzfrequenz
werden dadurch derart miteinander in Beziehung gesetzt, daß der Lichtstrahl pro
auftretendem Lichtblitz um einen gewünschten, vorgegebenen Winkel » versetzt abgestrahlt
wird.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht
darin, den Umlenkspiegel pro Lichtblitz schrittweise um einen Winkel p weiterzudrehen.
Dadurch kann auch bei relativ langen Lichtblitzen kein Verschmieren des abgestrahlten
Blitzstrahls und damit eine Verringerung der Reichweite auftreten.
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Vorteilhaft ist es, auf beiden Seiten des Umlenkspiegels eine Spiegelfläche
vorzusehen, so daß der Lichtstrahl um 3600 rotierend gesehen wird.
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Im Hinblick auf bestimmte Anwendungsfälle ist es besonders vorteilhaft,
wenn der Umlenkspiegel aus polygonalen Spiegelflächen besteht, d.h. wenn der Umlenkspiegel
einen polygonalen Querschnitt aufweist, wobei die Außenflächen der Polygonflächen
Spiegelflächen sind. Dabei kann der polygonale Querschnitt des Umlenkspiegels vorzugsweise
auch ein quadratischer Querschnitt sein. Eine derartige Ausgestaltung des Umlenkspiegels
ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Abstrahlung im wesentlichen nur in einem
bestimmten Abstrahlwinkel erfolgen soll, etwa dann, wenn die erfindungsgemäße blinkende
Rundumkennleuchte als Alarmleuchte an einer Hauswand oder an einer Hausecke angeordnet
ist. Durch die Verwendung eines Umlenkspiegels mit polygonalem Querschnitt wird
daher lediglich ein bestimmter Sektor mit dem Lichtstrahl überstrichen und unnötigerweise
auf die Hauswand auftreffende Blitze lassen sich auf diese Weise vermeiden. Die
Ausnutzung der Energie zum eigentlichen Alarmzweck wird daher weiter verbessert.
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Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rundumkennleuchte
befindet sich der Mittel- und Drehpunkt des Umlenkspiegels auf der Hauptachse des
Hohlspiegels. Im Hinblick auf bestimmte Anwendungsfälle ist es jedoch auch vorteilhaft,
den Mittel- uhd Drehpunkt des Umlenkspiegels außerhalb des vom Hohlspiegel gebündelten
Lichtstrahls anzuordnen. In Abhängigkeit von der Anordnung des drehbaren Umlenkspiegels
bezüglich des vom Hohlspiegel gebündelten Lichtstrahls bzw. der Hauptachse des Lichthohlspiegels
kann die Verteilung der Strahlintensität des umlaufenden Lichtstrahls über den Abstrahlsektor
hinweg verändert bzw. optimiert werden.
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Der Winkel Ct , um den sich der drehbare Umlenkspiegel intermittierend
dreht, liegt vorzugsweise zwischen 50 und 100, wobei 80 besonders vorteilhaft sind.
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Wie im Falle der Aufgabenlösung mit einem intermittierend umlaufenden
Hohlspiegel um eine pulsierende Lichtquelle ist es bei Verwendung eines Umlenkspiegels
auch vorteilhaft, die schrittweise Drehung des Umlenkspiegels mittels einer mit
der Blitzabgabe der Lichtquelle synchronisierten Dreh-Vorrichtung zu bewirken. Auch
hier wieder ist ein Schrittschaltmotor als Dreh-Vorrichtung besonders geeignet.
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Als einfache und kostengünstige Lösung für die Drehvorrichtung ist
als Ausgestaltung der Erfindung eine Magnetspule vorgesehen, durch die der Lichtquellenstrom
fließt, wobei der Anker der Magnetspule ein Klinkenrad jeweils intermittierend um
einen Schritt weiter dreht, und das Klinkenrad mit dem Umlenkspiegel verbunden ist.
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Als pulsierende Lichtquelle kann eine Blitzröhre, eine Gasentladungslampe,
z.B. eine Xenon-Blitzlampe oder dgl., verwendet werden.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung
einer blinkenden Rundumkennleuchte mit sich intermittierend um die Lichtquelle drehendem
Hohlspiegel gemäß einer Lösungsform der Erfindung, Fig. 2 eine schematische Darstellung
einer blinkenden Rundumkennleuchte mit feststehendem Hohlspiegel und sich intermittierend
drehendem Umlenkspiegel gemäß alternativen Lösungsmerkmalen der Erfindung und Fig.
3 die schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels mit einem polygonalen
bzw. quadratischen Querschnitt.
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Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen
versehen.
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In Fig. 1 ist eine pulsierende Lichtquelle 1, etwa eine Blitzlichtröhre,
eine Gasentladungslampe usw. schematisch dargestellt, die sich im Brennpunkt des
Hohlspiegels befindet. der Hohlspiegel kann ein sphärischer oder auch ein'parabolischer
Hohlspiegel je nach den vorliegenden Bedingungen sein. Das von der pulsierenden
Lichtquelle 1 abgestrahlte Licht wird vom Hohlspiegel 2 reflektiert und in einen
Lichtstrahl gebündelt, der bei Aufsicht auf Fig. 1 nach Osten abgestrahlt wird.
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Der Hohlspiegel 2 ist drehbar angeordnet, derart, daß der Brennpunkt
des Hohlspiegels 2 während seiner Drehung umd die Lichtquelle 1 weiter in der Lichtquelle
1 liegt. Die Drehebene der Hohispiegeldrehung liegt in der Horizontalen, d.h. in
Fig. 1 in der Blattebene.
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Gestrichelt dargestellt ist eine Position des Hohlspiegels, die mit
dem Bezugszeichen 2' versehen ist und bei der der Hohlspiegel um 900 im Uhrzeigersinn
gegenüber der ausgezogenen Stellung des Hohlspiegels 2 gedreht ist. In dieser Stellung
des Hohlspiegels wird der gebündelte Lichtstrahl nach Süden abgestrahlt. Eine weitere
beispielsweise Stellung ist punktstrichliniert dargestellt, mit dem Bezugszeichen
2" versehen und zeigt eine Drehung um 2250 gegenüber der ausgezogen dargestellten
Lage des Hohlspiegels 2.
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Die Abstrahlung des Lichtstrahls in dieser Hohlspiegel-Stellung erfolgt
in Richtung Nord-West. Vorzugsweise wird der Hohlspiegel 2 pro Lichtblitz intermittierend
um einen Winkel von 150 gedreht.
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Eine weitere erfindungsgemäße Lösungsmöglichkeit der gestellten Aufgabe
ist in Fig. 2'dargestellt. Im Brennpunkt eines festangebrachten Hohlspiegels 2 befindet
sich die pulsierende Lichtquelle 1. Ein Umlenkspiegel 3 ist im Lichtstrahl angeordnet,
der vom festliegenden Hohlspiegel 2 in einer Richtung gebündelt wird. Der Umlenkspiegel
3 ist vorzugsweise auf beiden Seiten mit Spiegelflächen versehen und dreht sich
pro auftretendem Lichtblitz um einen bestimmten Winkel. Der vom Umlenkspiegel 3
abgestrahlte Lichtstrahl wird auf Grund der Spiegelwirkung um einen Winkel weiter
geschwenkt, der doppelt so groß ist wie der Drehwinkel oc des Umlenkspiegels 3 pro
auftretendem Lichtblitz. Um dieselbe Lichtschwenkung pro auftretendem Lichtblitz
wie bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung zu erhalten, darf der Winkel, mit
dem der Umlenkspiegel 3 gedreht wird, daher nur halb so groß wie der Drehwinkel
eines sich drehenden Hohlspiegels gemäß der in Fig. 1 dargestellten Anordnung sein.
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In Fig. 2 sind neben dem Umlenkspiegel 3 zwei weitere Umlenkspiegel-Stellungen
3' und 3" gestrichelt bzw. strichpunktiert dargestellt. Bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 2 befindet sich der Drehpunkt des Spiegels auf der Hohlspiegel-Hauptachse
5. Es ist jedoch auch möglich, den Umlenkspiegel 3 mit seiner Mittel- und Drehachse
außerhalb der Hauptachse 5 des Hohlspiegels anzuordnen, wenn dies für Anwendungsfälle
und für die optimalere Verteilung der Lichtintensität über den Abstrahlsektor hinweg
von Vorteil ist. Wenn der Mittel- oder Drehpunkt außerhalb bzw. am Rande des vom
Hohlspiegel 2 abgegebenen Lichtstrahls liegt, sollte der Hohlspiegel jedoch mindestens
doppelt so breit wie der Durchmesser des vom Hohlspiegel 3 abgestrahlten Lichtstrahls
sein.
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Eine weitere Ausführungsform des Lösungsgedankens, einen festen Hohlspiegel
und einen drehbaren Umlenkspiegel vorzusehen, ist in Fig. 3 dargestellt. Der Umlenkspiegel
weist gemäß dieser Ausbildungsform einen polygonalen Querschnitt in der horizontalen
Schnittebene
mit Spiegelflächen an den Außenflächen auf. Als Beispiel für einen derartigen polygonalen
Querschnitt ist ein Umlenkspiegel 4 mit quadratischem Querschnitt dargestellt. Auch
hierbei wird der quadratische Umlenkspiegel 4 pro auftretendem Lichtblitz um einen
bestimmten Winkel weitergedreht. Zwei weitere Drehpositionen 4' und 4" sind'in.Fig.
3 schematisch dargestellt. Die übrigen Merkmale und Funktionsweisen dieser Ausführungsform
entsprechen dem in Fig. 2 und im Zusammenhang damit beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 können die Breiten der Spiegelflächen
anders gewählt sein, als dies in Fig. 3 dargestellt ist. Beispielsweise kann es
für bestimmte Anwendungsfälle vorteilhafter sein, die Spiegelflächen-Breiten größer
als den Durchmesser des vom festen Hohlspiegel 2 abgestrahlten Lichtstrahls zu wählen.
Der polygonale Umlenkspiegel 4 kann auch gegenüber der Hohlspiegel-Hauptachse 5
versetzt angeordnet sein, so daß der Mittel- und Drehpunkt des Umlenkspiegels 4
außerhalb der Hohlspiegel-Hauptachse 5 oder auch außerhalb des Lichtstrahls liegt.
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Dem Fachmann sind selbstverständlich zahlreiche Ausgestaltungen und
Abwandlungen der erfindungsgemäßen Merkmale möglich. Beispielsweise kann er die
Drehwinkel pro auftretendem Blitz, die Anordnung des Hohlspiegels bzw. die Anordnung
des Umlenkspiegels bezüglich des feststehenden Hohlspiegels und/oder der pulsierenden
Lichtquelle sowie die Abmessungen des Hohlspiegels und/oder des Umlenkspiegels je
nach den Anwendungsfällen in geeigneter Weise wählen, um für einen bestimmten Sektor,
der vom Lichtstrahl überstrichen werden soll, eine gewünschte oder optimale Intensitätsverteilung
des intermittierend und pulsierend auftretenden Lichtstrahls zu erreichen.
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