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Rotierendes Leuchtfeuer Die Erfindung betrifft Leuchtfeuer, Signalfeuer
oder Leuchttürme, die besonders für den Flugzeugverkehr Verwendung finden sollen.
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Als Leuchtfeuer für Flugzeuge wurden bisher durch Linsen konzentrierte
Lichtbündel verwendet, die zwar durchdringend und hell sind, aber nur ein verhältnismäßig
kleines Feld bestreichen. Die Sichtbarkeit solcher Leuchtfeuer ist daher äußerst
gering, zumal wenn Wolken oder Nebel ihre Wirkung weiter beeinträchtigen. Der Nachteil
tritt besonders in Erscheinung, wenn das Leuchtfeuer sich auf einem Berg oder einer
anderen Erhebung befindet. Es wurde daher vorgeschlagen, das Leuchtfeuer mit einer
zylindrischen, vorzugsweise einer Fresnel-Linse zu versehen, deren Achse zur Senkrechten
geneigt ist. Eine solche Linse wirft eine flächenhafte Lichtbahn, die schräg zur
Erdoberfläche liegt und beim Umlauf, bei der die schräge Achse der Linse einen Kegelmantel
beschreibt, ein weites Feld bestreicht. Die auf diese Weise erzeugte Lichtbahn ist
jedoch verhältnismäßig schwach, so daß sich keine großen Reichweiten damit erzielen
lassen.
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Gemäß der Erfindung werden daher in die schrägstehende, zylindrische
Linse an sich bekannte konvexe Bullaugenlinsen mit waagerechten, senkrecht zur schrägen
Achse stehenden optischen Achsen eingebaut, die auch beim Umlauf des Leuchtfeuers
um eine senkrechte Achse ihre. waagerechte Achsrichtung infolge einer festen Verbindung
des Linsensystems mit der Drehachsebeibehalten. Hierdurchwerdenwaagerecht kreisende
Lichtbündel gebildet, die vermöge ihrer- höheren Leuchtstärke auch in. weiter Entfernung
gut sichtbar sind.
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Die zylindrische Linse erstreckt sich zweckmäßig über den Hauptteil,
z. B. 24o' des Umfanges, während der verbleibende Teil von einer konvexen Bullaugenlinse
ausgefüllt ist. Eine weitere an sich bekannte Bullaugenlinse liegt mit ihrer optischen
Achse in der schrägen Achse der zylindrischen Linse, wobei das konzentrierte Lichtbündel
der weiteren Bullaugenlinse bei der Drehung einen nach oben offenen Kegel umschreibt.
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In den Zeichnungen ist Abb. z ein Schnitt durch das Leuchtfeuer, Abb.
2 eine schematische Ansicht einer Vereinigung von Linse und Reflektoren, Abb. 3
ein Schnitt durch ein aus zwei verschiedenen Linsen bestehendes zylindrisches Element,
Abb. q. eine schaubildliche Ansicht der bevorzugten Ausführungsform mit den von
den verschiedenen Linsen (drei) ausgehenden Lichtstrahlen, Lichtbahnen oder -Bündeln,
Abb.5 eine Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, Abb.6 eine
Draufsicht dieser Ausführungsform, Abb.7 eine teilweise, im Schnitt gezeigte Seitenansicht
der bevorzugten Ausführungsform mit der Abtriebsvorrichtung, Abb.8 eine schematische
Ansicht des auf einer Bergspitze montierten Leuchtfeuers mit
in
verschiedenen Höhen fliegenden Luftfahrzeugen und Abb. g eine abgebrochene Ansicht
eines auf einem Turm montierten Leuchtfeuers, das die Beleuchtung der Grundfläche
veranschaulicht.
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In Abb. i ist eine Lichtquelle i dargestellt. Das in den gestrichelten
Linien eingeschlossene Linsenelement enthält eine zylindrische Linse 2 und einen
Reflektor 3. Das Linsenelement 2 besteht aus einem in der Querrichtung gewölbten
Segment und ist zweckmäßig eine Fresnel-Linse. Die Achse der Linse steht schräg
zur Senkrechten, und die Linse selbst ist um eine senkrechte Achse drehbar. Das
Linsenelement selbst ist auf Pfosten q. gestützt, die auf einem Laufring 5 sitzen,
der durch Kegelräder 7 von einem '.Motor 8 aus angetrieben wird. Durch das Linsenelement
wird Licht in einer geneigten Ebene ausgestrahlt, und das durch die Lichtbahn bestrichene
Feld ist durch die gestrichelten Linien in Abb. 2 angedeutet. Das Linsenelement
hat weiterhin eine Polarlinse g und einen damit zusammenwirkenden Reflektor =o,
und wenn diese vorhanden sind, wird ein anderes, und zwar geschlossenes Lichtstrahlenbündel
ausgesandt, das ebenfalls um die senkrechte Achse gedreht wird und senkrecht zu
der durch die Linse 2 erzeugten Lichtbahn verläuft.
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Der Winkel der flachen Lichtbahn kann natürlich verschieden gewählt
werden, und es sei beispielsweise angenommen, daß die Achse des zylindrischen Linsenelementes
3o' zur Senkrechten geneigt ist. Bei der Drehung des Leuchtfeuers um eine senkrechte
Achse bestreicht dann die flache Lichtbahn einen Winkel von 6o' (d. h.
30' über der Waagerechten und 30° unter der Waagerechten). Die Kante dieser
flachen Lichtschicht erscheint dem Beobachter (Piloten eines Flugzeuges) in Form
einer schrägen, leuchtenden, dünnen Linie, wie dies an sich bekannt ist. Die Fresnel-Linse
kann einen beliebigen Winkel des zylindrischen Elementes einnehmen, sollte aber
mindestens sich über mehr als =8o ° erstrecken, damit gleichzeitig eine Beleuchtung
oberhalb der Waagerechten, unterhalb der Waagerechten und in waagerechter Richtung
erzielt wird.
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Um aber auch eine große Reichweite des Leuchtfeuers zu erzielen, wird
gemäß der Erfindung eine konvexe Linse vorgesehen, die einen Teil des zylindrischen
Elementes bildet, und zwar gewöhnlich den von der kreisbogenförmigen Linse frei
gelassenen Teil. Das konzentrierte Lichtstrahlenbündel dieser Linse kann bei günstigem
Wetter von größerer Entfernung aus gesehen werden. Auf diese Weise werden die Vorteile
beider Lichtstrahlenarten in einer einheitlichen Bauart vereinigt.
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Wie in Abb.-3, q. und 5 gezeigt, gehört die zylindrische Linse zweckmäßig
der Fresnel-Art an. Die zylindrische Linse kann geformt oder in Teilen zusammenzementiert
sein, und in. dem Umfang ist eine Bullaugenlinse eingesetzt.
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In der bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Fresnel-Linse
z= über den größeren Teil des zylindrischen Umfanges des Zylinderelementes, z. B.
über 240'. Der verbleibende Teil von =2o ° wird durch die Bullaugenlinse .i2 ausgefüllt,
die nach außen konvex ist und in die die Bogenform der Fresnel-Linse übergeht. Der
Übergang der beiden Linsen erfolgt zweckmäßig entlang gerader Linien i3, die parallel
zur Achse der zylindrischen Linse verlaufen. Die Umfangsausdehnung der Fresnel-Linse
und der konvexen Bullaugenlinse kann nach Belieben geändert werden. Bei dieser Anordnung
wird durch die Linse m die flache Lichtschicht ausgestrahlt, in welcher sich eine
keilartige Unterbrechung befindet, und in dieser befindet sich das konzentrierte
Lichtstrahlenbündel, welches durch die konvexe Linse i2 gebildet wird. Dieses Lichtstrahlenbündel
füllt beinahe die Lücke in der flachen Lichtschicht aus, die durch die Linse =i
erzeugt wird. Die Räume zwischen dem Lichtstrahlenbündel und den Kanten der flachen
Lichtschicht werden in gewissem Grade durch zerstreutes Licht ausgefüllt, so daß
der Beobachter den Lichtschein während der Vorbeibewegung nicht vollkommen verliert.
Wie besonders aus Abb. 5 ersichtlich, ist die konvexe Linse so angeordnet, daß ihre
Basis parallel zur, senkrechten Ebene durch die schräge Achse verläuft und ihre
optische Achse waagerecht verläuft.
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In der in Abb. i gezeigten Ausführungsform ist eine drehbare Unterstützung
für das Leuchtfeuer gezeigt, die besonders für solche Bauarten geeignet ist, die
Reflektoren benutzen und in welchen nach unten gehende Lichtstrahlen nicht benötigt
werden. Ist dies jedoch der Fall, so wird zweckmäßig die in Abb. 7 gezeigte Ausführungsform
benutzt, in welcher in einem Gehäuse 14 ein Motor i5 eine Welle i6 antreibt, die
in Zahneingriff mit einem Schneckenrad 17 einer senkrechten Welle 18 steht. Die
Welle 18 ist am oberen Ende mit einem Tisch 20 fest verbunden, der durch Kugellager
21 unterstützt wird. Der Drehtisch 2o trägt senkrechte Platten 22 mit einem Bolzen
23 für die schwenkbare Lagerung der Linsenunterstützung 2g.. Zwecks Änderung der
Neigung des Leuchtfeuers kann die Unterstützung ein Zahnsegment 25 aufweisen, das
in Zahneingriff mit einer Schnecke 26 steht, die durch ein Handrad 27 gedreht wird.
Eine Daumenschraube 28 kann vorgesehen sein, um die Linsenunterstützung 24 an der
Platte 22 in eingestellter Lage festzuhalten.
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In der schematischen Darstellung der Abb. 8 ist das Leuchtfeuer auf
einer Bergspitze 3o o. dgl. bei 31 montiert. Die punktierten Linien 32 geben die
Bahn der flachen Lichtschicht in einer Stellung an, und die gestrichelten Linien
33
deuten eine zweite Stellung der abgeflachten Lichtschicht an.
Die Flugzeuge A, B und C, die in verschiedenen Höhenlagen .fliegen, werden
jedes zum mindesten durch eine Kante der Lichtschicht bei Drehung des Leuchtfeuers
beleuchtet. Außerdem wird ein Lichtstrahlenbündel 34 in stets waagerechter Richtung
durch die konvexe Linse ausgesandt. Das gerade unterhalb der Waagerechten befindliche
Flugzeug B mag nur ein Lichtsignal von der einen Kante der flachen Lichtschicht
bei jeder Drehung des Leuchtfeuers erhalten, es erhält jedoch ein weiteres Signal
durch das konzentrierte waagerechte Lichtstrahlenbündel 34.
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In der schematischen Darstellung der Abb. 9 ist ein Turm 35 gezeigt,
der das Leuchtfeuer 36 unterstützt, dessen nach unten gerichtete Lichtstrahlen 37
auf den Grund 38 auftreffen und dort einen rechteckigen erleuchteten Streifen 40
erzeugen. Dieser beleuchtete Streifen befindet sich in mehr oder weniger großem
Abstand vom Leuchtfeuer und verläuft parallel zu einer Tangente des Umfangs der
zylindrischen Linse.
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Die optische Achse der Bullaugenlinse 9 fällt mit der Achse der zylindrischen
Linse zusammen, so daß bei Drehung des Leuchtfeuers das durch die Bullaugenlinse
9 erzeugte Lichtstrahlenbündel senkrecht zur Ebene der flachen Lichtschicht projiziert
wird. Bei Drehung des Leuchtfeuers wird infolge der Neigung der Achse der Linse
9 durch das Lichtbündel derselben ein Kegel beschrieben, der für beträchtliche Entfernung
sichtbar ist.
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Das Leuchtfeuer kann auch zum Messen der Höhe der Wolken benutzt werden,
indem ein Beobachter die Entfernung abmißt oder abschreitet vom Leuchtfeuer bis
zu der Stelle unter dem Schnittpunkt des Lichtstrahlenbündels von der Linse 9 mit
den Wolken, worauf von einer Tabelle (Dreiecksberechnung) die Höhe abgelesen werden
kann.