DE537285C - Leuchte fuer Lichtsignalzwecke - Google Patents

Leuchte fuer Lichtsignalzwecke

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DE537285C
DE537285C DE1930537285D DE537285DD DE537285C DE 537285 C DE537285 C DE 537285C DE 1930537285 D DE1930537285 D DE 1930537285D DE 537285D D DE537285D D DE 537285DD DE 537285 C DE537285 C DE 537285C
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light
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luminaire
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DE1930537285D
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WILHELM WEULE
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  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Description

  • Leuchte für Lichtsignalzwecke Leuchten für Lichtsignalzwecke sollen neben einer genügenden Lichtstärke häufig einen möglichst großen Raumwinkel sowohl im senkrechten als auch im waagerechten Sinne mit ihrem Licht erfassen, d. h. das von der Leuchte zusammengefaßte Licht der Lichtquelle soll häufig über den ganzen Horizont und auch innerhalb eines möglichst großen Winkels oberhalb oder unterhalb der ZVaagerechten sichtbar sein. Die Forderung, daß das Licht über den ganzen Horizont sichtbar sein soll, hat zu der bekannten Ausbildung der Gürtellinsen und der um eine senkrechte Achse sich drehenden Scheinwerfer - Fresnelsche Scheinwerferlinsen oder Scheinwerferspiegel - geführt, wie sie bei zahlreichen Leuchtfeuern für die Küstenbefeuerung seit langem bekannt sind.
  • Bei den Leuchtfeuern für die Luftfahrt tritt neben der Forderung, daß das Feuer über den ganzen Horizont sichtbar sein soll, noch die Notwendigkeit hinzu, daß es auch einen möglichst großen Winkel oberhalb der Horizontalen mit Licht versorgen soll. Man hat dieser Forderung auf verschiedene Weise z. B. dadurch zu !erfüllen gesucht, daß man das von dioptrischen Gürtellinsen ausgehende Lichtbündel durch Senkung der Lichtquelle über die Horizontale gehoben. hat, oder daß man die Achse von sich drehenden Scheinwerfern nach oben gekippt hat.
  • Diese Anordnungen haben den Nachteil, daß der von der Leuchte :erfaßte senkrechte W@.nkel verhältnismäßig klein ist und daß entweder die erzielte Lichtstärke gering oder die Dauer der Lichterscheinung sehr kurz ist. Neben der Lichtstärke spielt aber die Dauer der Lichterscheinung zur Erzielung einer ausreichenden Tragweite eine entscheidende Rolle. Es ist bekannt, daß eine gewisse Dauer der Lichterscheinung, etwa o,5 bis 0,7 Sekunden, notwendig ist, um auf das menschliche Auge denselben Reiz auszuüben, wie ihn ein dauernd sichtbares Licht von der gleichen Lichtstärke hervorruft. Wenn die Dauer der Lichterscheinung eines Feuers, wie @es bei den sich drehenden Scheinwerfern der Fall ist, unter dieses Maß sinkt, so muß die Lichtstärke sehr stark anwachsen, um noch die gleiche Tragweite wie ein festes Feuer zu erzielen. Es ist auch nicht ohne weiteres möglich, die Dauer der Lichterscheinung eines sich drehenden Scheinwerfers durch Verlangsamung der Drehbewegung zu vergrößern, da hierdurch auch die Wiederkehr der Lichterscheinung unzulässig lang werden würde.
  • Eine gewöhnliche Gürtellinse, wie sie in bekannter Weise für Lichtsignalzwecke verwendet wird, ist in Abb. r dargestellt. Sie besteht aus einem Grundprofil, .das sich z. B. aus dem dioptrischen Mittelringa, den oberen und unteren dioptrischen Ringen b und den oberen und unteren katadioptrischen Ringe zusammensetzt und dessen Brennpunktd allen Ringen gemeinsam ist. Aus diesem Grundprofil entsteht die gewöhnliche Gürtellinse durch Rotation um die senkrechte Achse 1-I. Die von einer im Brennpunkt befindlichen Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen e werden durch die Linse waagerecht parallel zur Achse II-II abgelenkt.
  • Der vorliegende Patentanspruch bezieht sich auf Leuchten für Lichtsign,alzwecke, insbesondere für Luftfahrtfeuer, die I. ein ringsum sichtbares Licht aussenden, II. einen genügend großen senkrechten Lichtwinkel erfassen und III. ,eine genügend lange Lichterscheinung besitzen. Eine solche Leuchte läßt sich aus der in Abb.2 dargestellten besonderen Gürtellinse herstellen. Die Gürtellinse entsteht beispielsweise aus demselben Grundprofil wie die in Abb. i dargestellte gewöhnliche Gürtellinse durch Rotation um eine unter dem Winkel gegen die Senkrechte geneigte Achse (I)-(I). Die von einer im Brennpunkte befindlichen Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen e' und e" werden durch die Linse einerseits waagerecht parallel zur Achse Il und anderseits unter den Winkel a gegen die Horizontale parallel zur Achse II' abgelenkt. Das ringsum aus der Gürtellinse austretende Licht ändert also seine Richtung zur Waagerechten von o° bis a,° und von a° bis o°.
  • Die über 36o° reichende Linse wird durch senkrechte Schnitte in zwei oder drei oder noch mehr Abschnitte, die einen waagerechten Winkel von i8o° oder 12o° usw. umfassen, zerteilt. Die Abschnitte werden wieder so zu einer Leuchte zusammengesetzt, daß der Teil des einen Abschnittes, in dem die Strahlen unter o° zur Waagerechten austreten, neben den Teil eines anderen Abschnittes kommt, in dem die Strahlen unter a zur Waagerechten austreten. In Abb.3 ist dies für eine aus zwei Abschnitten von i8o° zusammengesetzte Leuchte angedeutet. Die aus dem Abschnitt i austretenden Lichtstrahlen verlaufen bei x waagerecht, bei z unter dem Winkel und bei y unter dem Winkel a, über der Waagerechten. Die aus dem Abschnitt 2 austretenden Strahlen verlaufen bei x unter dem Winkel a, bei t unter dem Winkel über der Waagerechten und bei y waagerecht.
  • Wird nun die zusammengesetzte Leuchte um eine Senkrechte durch den Brennpunkt gedreht, so erblickt ein Beobachter, der sich an einem beliebigen Punkte innerhalb des Winkels a befindet, beim Vorbeidrehen jedes Abschnittes j edesmal das volle Licht der Leuchte. Die Zahl der bei einer Umdrehung der Leuchte sichtbaren Lichterscheinungen ,entspricht der Zahl der Abschnitte, aus denen die Leuchte zusammengesetzt ist. Die Dauer der Lichterscheinung t hängt ab i. von der Umdrehungszeit T der Leuchte, 2. von der Zahliz dar Abschnitte, in die die Gürtellinse geteilt wurde, 3. von der Größe des Winkels a und 4. von der durch die Höhe der Lichtquelle und die Größe der Brennweite gegebenen Eigenstreuung 19 der Leuchte. Macht man z. B. T = 6 Sek., n = 2, a= 3o° und (3 = 4°, so» wird Die Lichterscheinung ist innerhalb des Winkels a -f- = 30 + 2 = 32° sichtbar.
  • Bei eiiler aus drei Abschnitten von je t2o° zusammengesetzten Leuchte, bei der T = 9 S.ek., n = 3, a = 3 o° und (3 = 4' ist, wird t _-_ ._= o,6 Sek.
  • Die Lichterscheinung ist in diesem Falle jedoch nur innerhalb des Winkels sichtbar. Durch Fortlassen eines oder mehrerer Abschnitte der aus drei oder vier oder mehr Abschnitten zusammengesetzten Leuchte läßt sich die Regelmäßigkeit der Lichterscheinung verändern und dadurch .eine bestimmte Kennung für ein bestimmtes Feuer erzielen. Z. B. wird mit einer aus zwei Abschnitten von 12ö° zusammengesetzten Leuchte, bei der mit T-6Sek, n-3, a=30°, ß=4°, t-0,4Sek. ist, die Kennung: BLZ GRP (2) mit folgenden Zeitmaßen erzielt:
    'Blitz.. . . . . . . . . . . .- o,5 Sek.,
    kurze Pause ..... - 1,6 -
    Blitz . . . . . . . . . . . . - 0,4 -
    lange Pause...... - 3,6 -
    Wiederkehr... - 6,o Sek.
    Die Größe des Winkels a, die Zahl der Abschnitte, die Umdrehungszeit und die Eigenstreuung der Leuchte wird ebenso wie die Brennweite und Höhe der Linse nach den Forderungen der Praxis zu bemessen sein.
  • Die gleiche Wirkung wie durch die eben beschriebene besondere Gürtellinse läßt sich auch mit einer gewöhnlichen Gürtellinse erzielen. Kippt man nämlich .eine solche Gürtellinse um den Winkel , wie in Abb. 4 angegeben, so werden die von einer im Brennpunkte d der Linse befindlichen Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen auf der einen Seite um den Winkel von der Waagerechten nach unten, auf der anderen Seite um den Winkel nach oben abgelenkt. Verschiebt man jedoch die Lichtquelle aus dem Brennpunkte d auf der Achse I-1 der Gürtellinse um das M,aß x = f. tg nach unten, nach d', so werden die von der Lichtquelle ausgehenden Strahlen e waagerecht, die Strahlen e' unter dem Winkel a über der Horizontalen austreten. Auch diese Linse wird zur Erzielung einer bestimmten Kennung in der beschriebenen Weise in zwei oder mehrere Abschnitte zerlegt und entsprechend wieder zu ,einer Leuchte zusammengesetzt. Durch Drehung der Leuchte um die Senkrechte durch d entsteht alsdann dieselbe Lichterscheinung, wie oben beschrieben.
  • Der erstrebte Zweck einer Leuchte mit großem Lichtwinkel und langer Dauer der Lichterscheinung läßt sich auch auf folgende Weise erreichen. In Abb. 5 ist eine Gürtellinse dargestellt, die .aus dem Grundprofil einer gewöhnlichen Gürtellinse dadurch gebildet wird, daß sich das Grundprofil auf einer Schraubenlinie bewegt, deren Achse I-I durch den Brennpunkt geht und deren Ganghöhe in einem bestimmten Verhältnis zu dem gewünschten Winkel a steht. In dem Beispiel der Abbildung ist die halbe Ganghöhe x = f # t- a. Die von einer im Brennpunkte d befindlichen Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen e werden waagerecht, die Lichtstrahlen e' unter dem Winkel a über der Waagerechten abgelenkt. Auch mit dieser Linse kann durch Unterteilung in bestimmte Abschnitte, Zusammenbau der Abschnitte zu einer Leuchte und Drehung der Leuchte um die Senkrechte I-I die gewünschte Lichterscheinung erzielt werden.
  • An Stelle der oben beschriebenen Gürtellinsen können zur Erzielung des erstrebten Zweckes auch Spiegel verwendet werden. Diese Spiegel werden aus einem beliebigen Grundprofil gebildet, das die vom Brennpunkt ausgehenden Lichtstrahlen zu einem parallelen Strahlenbündel zusammenfaßt und aus dem der Spiegel durch Rotation um eine Achse durch den Brennpunkt entsteht. In horizontalem Sinne können die Spiegel nur einen Winkel bis i8o° umfassen, daher ist eine Zerlegung in einzelne Abschnitte bei ihnen nicht notwendig. In Abb. 6 ist z. B. ein im Grundriß über i8o° sich erstreckender Spiegel dargestellt, der aus dem parabelförmigen Grundprofila durch Rotation um die unter dem Winkel gegen die Senkrechte geneigte Achse (I)-(I) entsteht. Die von einer im Brennpunkte d befindlichen Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen e werden waagerecht, die Lichtstrahlene' unter dem Winkel a über die Waagerechte reflektiert. Mit diesem Spiegel kann durch Unterteilung in bestimmte Abschnitte und Zusammenbau der Abschnitte zu einer Leuchte und Drehung der Leuchte um eine Senkrechte durch den Brennpunkt die gewünschte Lichterscheinung erzielt werden.
  • Die beabsichtigte Wirkung läßt sich auch durch einen gewöhnlichen Parabolzylinderspiegel erzielen, der in gleicher Weise wie di.- oben beschriebene gewöhnliche Gürtellinse um den Winkel gekippt und dessen Lichtquelle um das Maß x = f # tg nach unten verschoben wird, wie in Abb.7 angedeutet.
  • Endlich erfüllt noch die gestellten Anforderungen ein Spiegel, der aus dem Grundprofil dadurch entsteht, daß sich das Grundprofil wie bei der oben beschriebenen besonderen Gürtellinie auf einer Schraubenlinie bewegt, deren senkrechte Achse durch den Brennpunkt geht und deren Ganghöhe in einem bestimmten Verhältnis zur gewünschten Größe des Winkels a steht, wie in Abb. 8 angedeutet.

Claims (6)

  1. PAT1?NTANSI'RÜCIIR: i. Leuchte für Lichtsignalzwecke mit großem Lichtwinkel und langer Dauer der Lichterscheinung, dadurch gekennzeichnet, daß eine besondere Fresnelsche Gürtellinse, die das von ihr gesammelte Licht in verschiedenen Peilungen unter verschiedenen, von diesen Peilungen abhängigen Höhenwinkeln ausstrahlt, aus einem beliebigen Grundprofil, das mit dem normalen Grundprofil übereinstimmen kann, durch Rotation um eine geneigte Achse durch den Brennpunkt gebildet wird.
  2. 2. Leuchte für Lichtsignalzwecke mit großem Lichtwinkel und langer Dauer der Lichterscheinung, dadurch gekennzeichnet, daß eine besondere Fresnelsche Gürtellinse, die das von ihr gesammelte Licht in verschiedenen Peilungen unter verschi-denen, von diesen Peilungen abhängigen Höhenwinkeln ausstrahlt, aus einem beliebigen Grundprofil, das mit dem normalen Grundprofil übereinstimmen kann, durch Bewegung des Grundprofils auf einer Schraubenlinie, deren Achse durch den Brennpunkt geht, gebildet #rird.
  3. 3. Leuchte für Lichtsignalzwecke nach Anspruch r oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Radialschnitte aus der besonderen Fresnelschen Gürtellinse entstandenen beliebig vielem Abschnitte je nach der gewünschten Lichterscheinung sämtlich oder nur zum Teil zu einer Leuchte so zusammengesetzt werden, daß die verschiedenen Höhenwinkel, unter denen das Licht ausgestrahlt wird, bei allen Abschnitten in bezug auf Größe und Drehsinn gleich sind.
  4. 4. Leuchte für Lichtsignalzwecke mit großem Lichtwinkel und langer Dauer der Lichterscheinung, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Radialschnitte aus einer gewöhnlichen dioptrischen Fresnelschen Gürtellinse entstandenen beliebig vielen Abschnitte je nach der gewünschten Lichterscheinung sämtlich oder nur zum ,Teil zu einer Leuchte so zusammengesetzt werden, daß die durch Kippen der Abschnitte und Verschieben der Lichtquelle aus dem Brennpunkte entstehenden Abweichungen der Lichtstrahlen von ihrer horizontalen Normalrichtung bei allen Abschnitten in bezug auf Größe und Drehsinn gleich sind.
  5. 5. Leuchte für Lichtsignalzwecke nach Anspruch i, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus beliebig vielen Abschnitten zusammengesetzte Leuchte zur Erzielung der gewünschten Lichterscheinung um eine Achse durch den Brennpunkt gedreht wird.
  6. 6. Leuchte für Lichtsignalzwecke nach Anspruch z, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Fresnelgchen Gürtellinse ein Spiegel tritt.
DE1930537285D 1930-05-16 1930-05-16 Leuchte fuer Lichtsignalzwecke Expired DE537285C (de)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE946925C (de) * 1951-07-10 1956-08-09 Expl De Perfectionnements Ind Anordnung zur Aufnahme von ringfoermig geschlossenen Innenprofilen
DE1197405B (de) * 1960-07-29 1965-07-29 Elastic Stop Nut Corp Leuchtfeuerleuchte
DE9201864U1 (de) * 1992-02-14 1992-04-30 Pintsch Bamag Antriebs- und Verkehrstechnik GmbH, 46537 Dinslaken Leuchte
DE4206056C1 (en) * 1992-02-27 1993-06-17 Pintsch Bamag Antriebs- Und Verkehrstechnik Gmbh, 4220 Dinslaken, De Light beacon with variable output beam characteristic - determined by annular light dispersal insert fitted within main part of cylindrical lens head

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