DE378042C - Scheinwerfer, insbesondere fuer Kraftwagen - Google Patents

Description

• Scheinwerfer, insbesondere für Kraftwagen. Ein Scheinwerfer, der auf einem Kraftwagen Verwendung finden soll, muß seine Lichtstrahlen in besonderer Weise aussenden, wenn er seinem Zweck voll genügen soll. Er muß ein Bündel konzentrierter Lichtstrahlen in die Ferne senden, um entgegenkommende Fuhrwerke, Bäume oder Häuser, die am Wege stehen, schon auf große Entfernungen erkenntlich zu machen. Er muß ferner die Fahrbahn unmittelbar vor dem Wagen hell beleuchten, damit der Führer Hindernisse, die in der Fahrbahn liegen, wie große Steine, zerbrochene Flaschen u. dgl. erkennen und vermeiden kann. Er muß endlich die Fahrbahn auch in größerer Entfernung von dem Wagtn so weit erhellen, daß der Führer wenigstens die seitlichen Grenzen der Fahrbahn genau erkennen kann. Dabei muß mit Rücksicht auf entgegenkommende Fußgänger noch eine besondere Bedingung erfüllt werden: Die in die Ferne gesandten Lichtstrahlen sollen sich nicht bis in Augenhöhe eines Erwachsenen erheben, damit entgegenkommende Fußgänger nicht geblendet werden.
• Um diese Forderungen zu erfüllen, ist bei einem bekannten Scheinwerfer ein Kondenser mit stehender optischer Achse für die Strahlen einer annähernd punktförmigen Lichtquelle mit zwei verschieden stark gegen die Kondenserachse geneigten Spiegelflächen verbunden, von denen die eine ein Strahlenbündel parallel zur Fahrbahn aussendet, die andere ein zweites Strahlenbündel auf die Fahrbahn wirft, wobei das erste Strahlenbündel seitlich schwächer gestreut wird wie das zweite. Die Spiegelflächen dieses bekannten Scheinwerfers sind doppelt gekrümmte Flächen schalenförmiger Hohlspiegel.
• Die schalenförmigen .Hohlspiegel sind schwierig 'herzustellen, und sie erhöhen den Preis des Scheinwerfers. Um den Scheinwerfer zu verbilligen, werden nach der Erfindung für die Spiegelflächen ebene, zur optischen Ebene des Scheinwerfers senkrecht stehende Spiegelstreifen verwendet und für die verschieden starke seitliche Streuung der beiden Strahlenbündel ein Riffelstreuer wenigstens für das auf die Fahrbahn gerichtete Strahlenbündel. »Optische Ebene« des Scheinwerfers ist dabei die Ebene genannt, die durch die optische Kondenserachse und durch die mit der Fahrtrichtung übereinstimmende Beleuchtungsrichtung bestimmt ist.
• Der .Erfindungsgedanke kann, allerdings in unvollkommener Form, mit zwei breiten Planspiegelstreifen verwirklicht werden, die unter verschiedenen Winkeln gegen die optische Kondenserachse geneigt sind. Vollkommenere Ausführungen erhält man, wenn man eine größere Zahl schmaler Spiegelstreifen vervrendet; die Spiegelflächen werden dabei Prismenmäntel. Im Grenzfall können zylindrische Spiegelflächen Verwendung finden, die man aus unendlich vielen, unendlich schmalen Spiegelstreifen zusammengesetzt denken kann. In den Abbildungen ist i die Lichtquelle, 2 der Kondenser, in Abb. i ein Hohlspiegel, in Ahb. 3 ein Linsensystem. A, A ist die optische Achse des Kondensers, die als senkrecht auf der Fahrbahnebene angenommen ist. 3 und 4. sind Spiegelstreifen, die auf der optischen Ebene senkrecht stehen, infolgedessen in den Abb. i und 3 rnit ihren Querschnitten erscheinen. Der erste ist 11111 .I5° gegen die Kondenserachse A, A geneigt, der zweite ist gegen dieselbe Achse tun einen Winkel a geneigt, der bei der Ausführung nach Abb. i mit obenliegendem Kondenser kleiner, bei der Ausführung nach Abb. 3 mit untenliegen (lein Kondenser größer als 45' ist. 5 und G sind Seitenstreuer. Der erste liegt iin Strahlengang des Spiegelstreifens 3, der zweite im trahleii-ang 4les Spiegelstreifens d.. Der erste S S hat scli%v<icliere, der zweite stärkere Streukraft. Dies ist in Abb.2 durch die schwächere Wölbung der Riffeln des Streuers 5 und durch die schwächere Divergenz der durch ihn zerstreuten Lichtstrahlen anschaulich gemacht. Offenbar sendet ein solcher Scheinwerfer über den Spiegelstreifen 3 ein in der Höhenrichtung konzentriertes, in der Seitenrichtung schwach gestreutes Lichtstrahlenbündel wagerecht in die Ferne und über den Spiegelstreifen 4 ein anderes Lichtstrahlenbündel, das nach der Seite hin stärker gestreut ist. auf eine Stelle der Fahrbahn.
• Die Streuer könnten dabei auch zwischen den Kondenser und die Spiegelstreifen eingeschaltet sein, wie es in Abb. i bei 5', 6' angedeutet ist. Bei der praktischen Ausführung des neuen Scheinwerfers wird die Zahl der Spiegelstreifen größer als zwei gewählt. Iin hesonderen werden mehrere Spiegelstreifen, deren -Neigung gegen die Koil:lenserachse von 4.s# abweicht, rnit unterei,iander verschiedenen Neigungen gegen diese Ach.3e angeordnet. Iin Grenzfall können unendlich viele, unendlich schmale Spiegelstreifen nebeneinander, also ein "Zylinderspiegel, angewendet werden.
• Beispiele praktischer Ausführungen des optischen Svsteins des neuen Scheinwerfers werden durch die Abb..I bis 6 veranschaulicht. Es sind Schnitte durch das optische System; Schnittebene ist die optische Ebene. Lichtquelle i ist der Gliililc:irper einer Glühlampe in der Glaskugel i i. Kondenser ist ein Hohlspiegel 2. Ein halbkugelförmiger Reflektor 7 unterstützt die direkte Beleuchtung des Hohlspiegels 2 durch die Lichtquelle.
• Bei den Ausführungen nach den Abb..I und 5 ist an die Stelle des Spiegelstreifens 3 von Abb. i bis 3 ein Planspiegel III getreten; er ist unter .1.5'' gegen die Kondenserachse :1, .1 geneigt und sendet ein Strahlenbündel durch den schwachen Seitenstreuer 5 in wagerechter. Richtung aus. An die Stelle des Spiegelstreifens .I der Abb. i bis 3 ist ein Zylinderspiegel IV gesetzt. Er kann als eine Schar von unendlich vielen, unendlich schmalen Spiegelstreifen von der Art des Spiegelstreifens 4 in Abb. i aufgefaßt werden. Die Neigung des Elementarstreifens, der der optischen Achse A, A zunächst liegt, kann dabei gleich 45'' gewählt «erden; die \eigung des Elementarstreifens, der dein Rande des Lichtstromes zunächst liegt, muß dann bei der Ausführung nach Abb. d. kleiner, bei der Ausführung nach Abb. 5 größer sein als 45°. Der Zylinderspiegel ergibt dabei ein fächerförmiges Lichtstrahlenbündel zur Beleuchtung der Fahrbahn. Die Lichtstrahlen gehen durch den Seitenstreuer 6 und werden infolge seiner größeren Streukraft auch seitlich stärker ausgebreitet, wie die Strahlen des Planspiegels 111.
• Bei der Ausführung nach Abb. 6 sind der Planspiegel lII und ein Zylinderspiegel von der Art des Zylinderspiegels IV von Abb. 5 so aneinandergesetzt, daß sie eine einzig;: spiegelnde Fläche bilden. In Verbindung damit ist ein Streuer V angeordnet, dessen Streukraft von oben nach unten hin stetig abnimmt, was durch die keilförmige Gestalt des Streuerprofils angedeutet sein soll. Dieser Streuer entspricht also in seinem oberen stark streuenden Teil, durch den die Strahlen des Zylinderspiegels IV gehen, dem Streuer der anderen Ausführungen, mit seinem unteren Teil, durch den die Strahlen des Planspiegels III gehen, dein Streuer 5.
• DieZylinderspiegelIV können durch Reihen voll ebenen Spiegelstreifen ersetzt «-erden, di,@ zusammen einen Teil- eines Prismenrnantels bilden.
• In den Abb. 7 und 8 ist ein Scheinwerfer mit einem optischen System nach Abb..I oder 5 in seinem Gehäuse in Stirnansicht und in Seitenansicht dargestellt. In die ebene Vorderwand des Gehäuses ist ein halbkreisförmiges Fenster 8 und ein rechteckiges Fenster 9 eingeschnitten. Das erste ist durch den Streuer 5, das zweite durch den Streuer 6 verschlossen. Das Fenster 8 kann durch eine Klappe io abgedeckt werden; ihre Achse i i ist an der Stirnseite des Gehäuses gelagert und mit einem doppelarmigen Stellhebel 1 2 versehen. Am einen Ende des Stellhebel greift ein Zugorgan 13 an, am anderen Ende eine Feder 14., die an einem Punkt 15 rles Gehäuses befestigt ist. Di; se Feder hält die Klappe io für gewöhnlich in der Offenstelltrng, die durch einen Anschlag 16 am Gehäuse für den Stellhebel 12 bestimmt ist. Durch Ziehen an dem Organ 13 kann die Klappe geschlossen werden.
• Der Scheinwerfer ist mit Schildzapfen 17, 18 in einer Gabel i9 gelagert, die mit ihrem Stiel 2o in einen Teil 21 am Untergestell des Wagens eingesetzt ist.
• Bisher ist vorausgesetzt worden, daß die optische Xondenserachse bei Gebrauchsstellung des Scheinwerfers senkrecht steht zur Fahrbahnebene. Wenn diese Voraussetzung nicht erfüllt ist, so müssen die Spiegelstreifen andere Neigungen gegen die Kondenserachse erhalten. Es gelten dafür folgende Regeln: Wenn bei den Systemen nach den Abb. i, 3 die optische Achse A, A mit ihrem oberen Ende nach rückwärts, also entgegen der Fahrtrichtung, so geneigt wird, daß sie mit dem Lot zur Fahrbahnebe;ie den Winkel 2y bildet, so müssen die Spiegelstreifen 3 und 4. um den Winkel y entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden, damit die von ihnen reflektierten Strahlen ihre Richtungen beibehalten. Wird die optische Achse A, A nach vorwärts tun den Winkel 2y gegen das Lot geneigt, so müssen zu dem gleichen Zweck die Spiegelstreifen im Uhrzeigersinn um den Winkel y gedreht werden. Im ersten Fall werden bei dein System nach Abb. i und im zweiten Fall bei dem System nach Abb. 2 die Neigungswinkel der Spiegelstreifen gegen die Kondenserachse je um y verkleinert; im zweiten Fall werden bei dem System nach Abb. i und im ersten Fall bei dem System nach Abb. 3 die Neigungswinkel der Spiegelstreifen gegen die Kondenserachse je um vergrößert.
• Der neue Scheinwerfer bietet dadurch Vorteile, daß er aus lauter leicht beschaffbaren optischen Elementen zusammengesetzt ist. Die Zylinderspiegel IV können leicht aus Tafelglas über Formen gebogen werden.

Claims (8)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Scheinwerfer für Fahrzeuge, im besonderen für Kraftwagen, mit einem Kondenser (2) mit stehender optischer Achse (A, A) für die Strahlen einer annähernd punktförmigen Lichtquelle (i) in Verbindung mit zwei verschieden stark gegen die Kondenserachse geneigten Spiegelflächen, von denen die eine ein Strahlenbündel parallel zur Fahrbahn aussendet, die andere ein zweites Strahlenbündel auf eine Stelle der Fahrbahn wirft, wobei das erste Strahlenbündel seitlich schwächer gestreut wird als das zweite, dadurch gekennzeichnet, daß für die Spiegelflächen ebene, zur optischen Ebene des Scheinwerfers senkrecht stehende Spiegelstreifen (3, 4) verwendet werden und für die verschieden starke seitliche Streuung der beiden Strahlenbündel wenigstens ein Rifrelstreuer (6) für das auf die Fahrbahn gerichtete Strahlenbündel.
2. 2. Scheinwerfer nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Seitenstreuer (5) mit schwächerer Zerstreuungskraft im Strahlengang des ersten Spiegelstreifens (3) und durch einen Seitenstreuer (6) mit stärkerer Zerstr-zuungskraft im Strahlengang des zweiten Spiegelstreifens (4).
3. 3. Scheinwerfer nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein System von Spiegelstreifen gleicher Neigung, das die Lichtstrahlen parallel zur Fahrbahn aussendet, und durch ein System von Spiegelstreifen verschiedener @?eigung, das die Lichtstrahlen auf verschiedene Stellen der Fahrbahn wirft, in Verbindung mit einem Seitenstreuer im Strahlengang nur des zweiten Streifensystems oder mit einem Seitenstreuer schwächerer Zerstreuungskraft im Strahlengang des ersten und mit einem Seitenstreuer stärkerer Zerstreuungskraft im Strahlengang des zweiten Streifensystems.
4. Scheinwerfer nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Planspiegel (III) als erstes und einen Zylinderspiegel (IV) als zweites Streifensystem.
5. 5. Scheinwerfer nach Anspruch 3 mit einem obenliegenden Kondenser (2), dadurch gekennzeichnet, daß das erste Streifensystem (Planspiegel III), vom Beleuchtungsziel aus gesehen, vor dem zweiten Streifensystem (Zylinderspiegel IV) liegt (Abt. 4).
6. 6. Scheinwerfer nach Anspruch 3 finit einem untenliegenden Kondenser (2), dadurch gekennzeichnet, daß das erste Streifensystem (Planspiegel III), vom Beleuchtungsziel aus gesehen, hinter derc, zweiten Streifensystem (Zylinderspiegel IV) liegt (Abt. 5., 6).
7. 7. Scheinwerfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Streifensystem (Planspiegel III) und das zweite Streifensystem (Zylinderspiegel IV) zusammen ein einziges Stück bilden (Abt. 6).
8. 8. Scheinwerfer nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Seitenstreuer mit verschiedener Zerstreuungskraft an verschiedenen Stellen im Strahlengang wenigstens des zweiten Streifensystems (Zylinderspiegel IV), derart, daß die am stärksten abwärts geneigten Lichtstrahlen die Stellen stärkster Zerstreuungskraft durchsetzen (Abb.6).