-
Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere Fahrzeugscheinwerfer Von Beleuchtungsvorrichtungen
von der Art der Fahrzeugscheinwerfer verlangt man eine möglichst helle Beleuchtung
eines lang-Z, sonst aber eng umgrenzten Raumes. Es ist seit langem bekannt, zu diesem
Zwecke parabolische Hohlspiegel zu verwenden, in deren Brennpunkt die möglichst
punktförmige Lichtquelle angeordnet wird. Da die Glühkörper der verwendeten Lampen
aber doch eine beträchtliche Ausdehnung besitzen, so tritt aus dem Hohlspiegel nicht
ein Bündel ausschließlich einander parallel gerichteter Strahlen aus, sondern die
an den außerhalb des Brennpunktes gelegenen Flächenteilen des Leuchtkörpers entspringenden
Lichtstrahlen werden vom Parabolspiegel in einem gewissen Winkel zu seiner Achse
reflektiert. Es bildet sich also ein vom Hohlspiegel aus ziemlich rasch sich erweiternder
Lichtkegel. Für viele Zwecke, wie die Bahnbeleuchtung von Fahrzeugen, ist die öffnung
dieses Lichtkegels, wie sie sich aus den Abinessungen des Glühkörpers ergibt, zu
groß; bei Automobilscheinwerfern erzeugen die gegen den Rand des Kegels gelegenen
Strahlen Blendung sogar der außerhalb der Fahrbahn verkehrenden Personen. Um die
öffnung des Lichtkegels zu verkleinern, wurden bisher röhrenförmige Abschirmungen
verwendet, deren Länge natürlich ein Vielfaches des Durchmessers des ausgesandten
Strahlenbüschels betragen muß, wenn die Abschirmung wirksam sein soll. Um mit kleiner
Baulänge des Scheinwerfers mit Abschirmvorrichtung auszukommen, ist darum schon
vorgeschlagen worden, durch weitere gekrümmte Spiegel das Lichtbündel auf einen
kleinen Durchmesser zu konzentrieren. Diese Maßnahme ist aber deshalb sehr unvollkommen,
weil das dünne Bündel, wenn es gut abgeschirmt ist, in nicht zu großer Entfernung
nur einen kleinen Lichtfleck erzeugen kann, der zur Erleuchtung der Fahrbahn nicht
genügt.
-
Bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung wird ein Teil des
Lichtes einer vorzugsweise elektrischen Lichtquelle durch eine Anzahl aufeinanderfolgender
Reflektoren im Brennpunkt des letzten Reflektors, der zugleich derjenige des vorletzten
ist, konzentriert, und vom letzten Reflektor in einem parallelen Büschel ausgesandt.
Reflektoren in dieser Art und Weise anzuordnen, ist an sich bekannt; das Neue der
Erfindung besteht in einem strahlenabsorbierenden Schirm, welcher in einer durch
den genannten gemeinsamen Brennpunkt gehenden Fläche angeordnet und mindestens in
diesem Brennpunkt durchbrochen ist, so daß er die von der Lichtquelle ausgehenden,
sich nicht in diesem gemeinsamen Brennpunkt konzentrierenden
Strahlen
ganz oder teilweise auffängt. Auf diese Weise ist es möglich, ohne ein langes Abschirmrohr
und ohne nachteilige Verkleinerung des Querschnitts des austretenden Lichtbündels
alle den Scheinwerfer sonst in unerwünschter Richtung verlassenden Lichtstrahlen
zurückzuhalten. Indem man der Öffnung des Schirmes eine gewisse Form gibt und ebenso
geeignete Spiegel verwendet, lassen sich weitere vorteilhafte Wirkungen erzielen,
z. B. daß divergenter Strahlenaustritt nach unten und nach der Seite zwar stattfindet,
nach oben aber vollständig ausgeschaltet ist, wodurch eine Beleuchtung der Fahrbahn
auf ihrer ganzen Breite ermöglicht ist, ohne daß Personen geblendet werden, die
sich im Bereiche des Lichtkegels befinden, indem in Augenhöhe kein Licht ausgestrahlt
wird.
-
Die Zeichnung zeigt drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.
-
Die Fig. i, 2 und 3 stellen je eine Ausführungsform in einem vertikalen
Schnitt dar. In Fig. i ist i eine Lichtquelle, deren Mittelpunkt sich im Brennpunkt
eines als Rotationsparaboloid ausgebildeten Reflektors 2 befindet. Vor dem Reflektor
2 ist ein Reflektor 3 angebracht; dieser hat die Form einer Zylinderfläche, die
im Querschnitt einen Ast einer Parabel darstellt, deren Brennpunkt in a und deren
Achse zu derjenigen des Reflektors 2 parallel liegt. Der Punkt a ist gleichzeitig
der Brennpunkt der Querschnittsparabel eines zylindrischen Reflektors 4, der dem
Reflektor 3 ähnlich ist. Ein Schirm 5 erstreckt sich vom Scheitel des parabolischen
Zylinders 3 bis an den Brennpunkt a, während der Raum bis zum Scheitel b des Zylinders
4 frei bleibt.
-
Die Wirkungsweise ist nun die, daß die vom Brennpunkt des Spiegels
i ausgehenden Strahlen von letzterem als paralleles Bündel auf den Spiegel 3 geworfen
werden. Dieser reflektiert sie derart, daß sie sich in der Brennlinie des Zylinders
3, die in der Zeichnung als Punkt a erscheint, sammeln und dann auf den Reflektor
4 fallen, den sie als paralleles Bündel verlassen. Die Strahlen der Lichtquelle
i, die außerhalb des Brennpunktes von 2 entspringen, verlassen diesen ersten Reflektor
in allen möglichen Richtungen. und werden vom Reflektor 3 teils auf den Schirm 5,
teils durch die Öffnung zwischen a und b
auf den Spiegel 4 geworfen.
Man sieht nun sofort ein, daß alle Strahlen, welche rechts vom Brennpunkt a durchgehen,
unter einem kleineren Winkel auf die Fläche 4 einfallen als die auf die gleiche
Stelle der Fläche einfallenden Strahlen vom Brennpunkt a her und die Fläche daher
auch unter kleinerem Winkel, also nach unten gerichtet, wieder verlassen. Die seitliche
Streuung des von 2 ausgehenden Strahlenbüschels setzt sich über die Spiegel 3 und
4 ungehindert fort, so daß den Reflektor 4 ein nach der Seite und nach unten hin
streuendes Lichtstrahlenbündel verläßt, während dieses nach oben durch eine waagerechte,
in der Höhe des Schirmes 5 liegende Ebene scharf abgegrenzt ist. Wird der Scheinwerfer
daher unterhalb Augenhöhe am Fahrzeug angebracht, so sichert er dem Führer, ohne
auf andere Straßenbenutzer eine Blendwirkung auszuüben, eine gute Sicht nicht nur
der in weiter Entfernung und gerade vor ihm liegenden Fahrbahn, sondern ergibt auch
eine gute Boden- und Seitenbeleuchtung unmittelbar vor dem Fahrzeug.
-
Um bei Unregelmäßigkeiten des Straßengefälles die Richtung des ausgestrahlten
Lichtes den Umständen anpassen zu können, wird der Scheinwerfer vorteilhaft in einer
Gabel 6 um eine horizontale. Achse drehbar am Fahrzeug befestigt und mit einer vom
Führersitz aus zu betätigenden Steuervorrichtung ausgerüstet.
-
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Glühkörper in an
sich bekannter Weise im einen Brennpunkt eines Rotationsellipsoides i o angeordnet
ist, während der andere Brennpunkt i i zugleich derjenige eines Rotationsparaboloides
17, ist, dessen Achse zur Rotationsachse des Ellipsoides io senkrecht steht. Ein
Schirm 13 trennt die beiden Reflexionsflächen i o und 12 voneinander und ist im
Brennpunkt i i, der in seiner Ebene liegt, durchbrochen.
-
Das von der Lichtquelle i im ersten Brennpunkte ausgehende Licht sammelt
sich bei i i und trifft dann auf den Spiegel 12, der es als genau paralleles Bündel
nach außen wirft. Die nicht im Brennpunkt entspringenden, Streuung verursachenden
Strahlen werden um so vollkommener zurückgehalten, je enger der Schirm 13 an seiner
Öffnung bei i i den Brennpunkt umschließt. Durch geeignete Formgebung dieser Öffnung
kann natürlich die Streuung in gewissen Richtungen wiederum aufrechterhalten, in
andern Richtungen unterdrückt werden.
-
In Fig.3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem vorn an dem
Parabolspiegel 14 eines gewöhnlichen Scheinwerfers eine Haube 15 aufgesetzt
ist, die vier Paare von Reflektoren 16, 17 mit Schirmen 18 enthält, die den
Raum links von dem jedem Spiegelpaar gemeinsamen Brennpunkt abschließen. Die Spiegel
16 und 17 und die Schirme 18 sind gleich beschaffen wie die
entsprechenden Teile 3, 4, 5 im ersten Ausführungsbeispiel und haben auch dieselbe
Wirkung. Ein Vorteil dieser Anordnung gegenüber derjenigen nach Fig. i besteht in
der kurzen Baulänge des Scheinwerfers, ein anderer darin, daß die
kleinen,
leicht genau herstellbaren Spiegel 16 die gleiche Wirkung erzielen wie der große,
schwieriger herzustellende Spiegel 3. Eine Steuervorrichtung kann vorgesehen sein,
um die Stellung der Reflektorenpaare 16, 17 in bezug auf die Haube 15 gemeinsam
nach Wunsch zu regeln.