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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Kraftfahrzeugscheinwerfer
und insbesondere jene, die mit einer einzigen Lichtquelle durch Bewegen
eines Reflektors bezüglich
der Lichtquelle zwei verschiedene Lichtbündel auszusenden vermögen.
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Nach
dem Stand der Technik sind bereits Scheinwerfer dieses Typs bekannt.
Das Dokument
FR 2 755 308 beispielsweise
beschreibt einen Scheinwerfer, bei dem der Reflektor bezüglich der Lichtquelle
zwischen zwei Stellungen verlagert wird, indem einerseits eine Translationsbewegung
des Reflektors in der allgemeinen Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers
ausgeführt
wird und andererseits eine Stellvorrichtung derart betätigt wird,
dass durch Schwenken des Halters der Lichtquelle das ausgesandte
Licht leicht angehoben wird.
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Dieser
Scheinwerfertyp umfasst Teile, die ihn aufgrund ihrer Anzahl, ihres
Raumbedarfs und ihrer Verschiebbarkeit für Mittelklasse- und Kleinwagen, bei
denen der im Motorraum verfügbare
Raum immer begrenzter wird, ungeeignet machen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, diesen Nachteil des Stands der
Technik zu beheben. Sie schlägt
hierzu einen Kraftfahrzeugscheinwerfer vor, der mit einem Nocken
versehen ist, um einen Reflektor und eine Lichtquelle in Bezug aufeinander
zu verlagern, um zwei verschiedene Lichtbündel zu erzeugen, wobei der
Nocken ein erstes und ein zweites Teil umfasst und eine Drehbewegung
des ersten Teils um eine Drehachse in eine erste Translationsbewegung
des zweiten Teils umwandelt, dadurch gekennzeichnet, dass die erste
Translationsbewegung kolinear zur Drehachse erfolgt.
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Die
Tatsache, dass die erste Translationsbewegung kolinear zur Drehachse
ausgeführt
wird, erleichtert es somit, die Anzahl, den Raumbedarf und die Verschiebbarkeit
der Teile des Mechanismus zum Verlagern des Reflektors und der Lichtquelle
bezüglich
einander im Vergleich zu Scheinwerfern nach dem Stand der Technik
zu reduzieren.
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Durch
die Verringerung der Anzahl der Teile gegenüber Vorrichtungen nach dem
Stand der Technik, die mit einer einzigen Lichtquelle zwei verschiedene
Lichtbündel auszusenden
vermögen,
ist es möglich,
die Risiken der Nichtbeherrschbarkeit industrieller Prozesse auf
ein Minimum zu reduzieren, die mit der Tatsache zusammenhängen, dass
die große
Anzahl von Teilen und die daraus resultierenden Toleranzketten Herstellungsverfahren
erfordern, die an die Grenzen der gegenwärtig verfügbaren Leistungen stoßen.
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Der
erfindungsgemäße Scheinwerfer
kann deshalb leichter standardisiert und industriell gefertigt werden.
Ein einziger Lampenhalter und ein einziges Nockensystem lassen sich
nämlich
für sämtliche Scheinwerfer
aller Fahrzeugtypen herstellen, was eine Senkung der Kosten der
Beleuchtung mit Fernlicht und Abblendlicht ermöglicht.
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Vorteilhafterweise
vermögen
das erste und das zweite Teil in Bezug aufeinander eine zweite Translationsbewegung
in einer Ebene senkrecht zur Drehachse auszuführen.
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Dank
dieses Merkmals kann mit einer begrenzten Anzahl von Teilen hauptsächlich in
der Abblendlichtstellung eine genauere Positionierung des Reflektors
bezüglich
der Lichtquelle erzielt werden.
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Vorteilhafterweise
umfasst der Schweinwerfer ferner einen Mikromotor, der durch die
Spannungen gespeist und gesteuert wird, die in den Leitungsbündeln für Abblendlicht
und Fernlicht des Fahrzeugs verfügbar
sind.
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Die
für herkömmliche
Scheinwerfer verwendete Verkabelung muss somit nicht geändert werden.
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Vorteilhafterweise
vermag das erste Teil bei seiner Drehung bezüglich des zweiten Teils das
zweite Teil parallel zur Drehachse zu schieben.
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Vorteilhafterweise
ist ferner von dem ersten und zweiten Teil wenigstens eines mit
einer Rampe versehen, die eine Oberfläche aufweist, welche sich von
einer zur Drehachse senkrechten Ebene in einer einen Kreisbogen
um diese Achse herum beschreibenden Bahn entfernt.
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Vorteilhafterweise
weisen ferner das erste und das zweite Teil einen Durchlass für eine Lampe oder
einen Lampenhalter auf.
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Ist
der Scheinwerfer gemäß der vorliegenden
Erfindung an einem Fahrzeug montiert, erfolgt vorteilhafterweise
die erste Translationsbewegung entlang einer horizontalen Achse,
und die zweite Translationsbewegung erfolgt entlang einer vertikalen
Achse.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Aufgaben der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden detaillierten Beschreibung.
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung wird ferner auf die Zeichnungen verwiesen, in denen:
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1 eine
schematische Medianschnittansicht entlang einer vertikalen Ebene
parallel zur Beleuchtungsrichtung eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers
ist;
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2 eine
schematische Medianschnittansicht entlang einer vertikalen Ebene
parallel zur Beleuchtungsrichtung eines Beispiels für einen
Mechanismus zum Verlagern des Reflektors des in 1 dargestellten
Scheinwerfers ist, wobei dieser in einer ersten Stellung ist;
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3 eine
zu 2 analoge Darstellung ist, wobei der Verlagerungsmechanismus
des Reflektors sich in einer zweiten Stellung befindet;
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4 eine
schematische Darstellung von Teilen des in 2 und 3 dargestellten
Mechanismus ist, parallel zur Beleuchtungsrichtung betrachtet;
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5 eine
perspektivische Darstellung eines Beispiels für einen erfindungsgemäßen Scheinwerfer
ist;
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6 eine
perspektivische Explosionszeichnung des in 5 dargestellten
Scheinwerfers ist; und
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7 halbtransparent
in einer Schnittansicht senkrecht zur Beleuchtungsrichtung eine
Platte und einen Mikromotor zeigt, mit denen der in 5 und 6 dargestellte
Scheinwerfer ausgestattet ist.
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Ein
Beispiel eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers 1 ist
in 1 schematisch dargestellt.
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Dieser
Scheinwerfer 1 umfasst ein Gehäuse 2, eine Scheibe 4,
einen Reflektor 6, eine Lichtquelle 8, eine feststehende
Platte 10. Auf herkömmliche Weise
ist das Gehäuse 2 bezogen
auf die Beleuchtungsrichtung vorne durch die Scheibe 4 verschlossen.
In dem Gehäuse 2 sind
die Lichtquelle 8 mit einem Lampenhalter 16 und
einer Lampe 18 sowie der Reflektor 6 untergebracht.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung ist der Reflektor 6 bezüglich der Lichtquelle 8 beweglich.
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Der
Scheinwerfer 1 weist ferner einen Nocken 12 zum
Verlagern des Reflektors 6 bezüglich der Lichtquelle 8 sowie
Führungen 14 zum
Halten des Reflektors 6 und Führen seiner Verlagerung auf.
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Der
Reflektor 6 ist allgemein zum Ermöglichen einer Beleuchtung durch
den Scheinwerfer 1 in einer allgemeinen Richtung entlang
einer horizontalen Achse X ausgerichtet. Der Reflektor 6 ist
zwischen der Scheibe 4 und der feststehenden Platte 10 angeordnet.
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Der
Reflektor 6 ist mit einer Öffnung zum Hindurchführen der
Lampe 18 versehen. Die Lampe 18 ist im Wesentlichen
in Höhe
des Brennpunkts des Reflektors 6 angeordnet.
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Der
Nocken 12 ermöglicht
das Verlagern des Reflektors 6 bezüglich der Lichtquelle 8 aus
einer Abblendlichtstellung PC in eine Fernlichtstellung PR oder
umgekehrt. Die Abblendlichtstellung PC entspricht einer Ausleuchtung
mit Abblendlicht durch den Scheinwerfer 1. Die Fernlichtstellung
PR entspricht einer Ausleuchtung mit Fernlicht durch den Scheinwerfer 1.
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Das
Verlagern aus der Abblendlichtstellung PC in die Fernlichtstellung
PR ist in 1 durch den Pfeil F wiedergegeben.
Das Verschieben zwischen der Abblendlichtstellung PC und der Fernlichtstellung PR
ist in 1 zwecks einer deutlicheren Darstellung übertrieben
dargestellt. Ein Fernlicht mit zufriedenstellender Lichtverteilung
wird typischerweise durch Verlagern des Reflektors um ungefähr 2 Millimeter nach
vorne erreicht.
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Der
Wechsel von der Abblendlichtstellung PC in die Fernlichtstellung
PR erfolgt:
- – einerseits entsprechend einer
ersten Translationsbewegung durch eine Translation des Reflektors 6 von
ungefähr
2 mm bezüglich
der feststehenden Platte 10 entlang der Projektionsachse
X, und
- – andererseits
entsprechend einer zweiten Translationsbewegung durch eine vertikale
Translation von ungefähr
1 mm nach oben entlang einer Achse Y.
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Die
vorstehend genannte Translation in der Richtung X ermöglicht eine
Defokussierung der Lichtquelle 8 bezüglich des Reflektors 6.
Dies hat hauptsächlich
zur Folge, dass die in der Stellung PC des Reflektors 6 erzielte
scharfe Hell-Dunkel-Grenze sehr deutlich abgeschwächt und
eine homogene Verteilung des Lichts in einem breiten horizontalen
Streifen, allerdings mit relativ geringe Dicke, gewährleistet wird.
Die Lichtverteilung und der Umriss des Abblendlichtbündels entsprechen
einem standardisierten europäischen
Abblendlicht. In der Abblendlichtstellung PC ist das Lichtbündel in
der gesetzlich vorgeschriebenen Höhe begrenzt. Die vertikale
Translationsbewegung ermöglicht
ihrerseits ein Anheben des gesamten auf diese Weise verteilten Lichts,
damit das Fernlicht bezüglich
der Fahrbahn in geeigneter Höhe
ausgestrahlt wird.
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Der
Nocken 12 weist ein erstes Teil 20 und ein zweites
Teil 22 auf.
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In 2, 3 und 4 ist
die Funktionsweise des Nockens 12 schematisch dargestellt. 2 und 3 zeigen
den Reflektor 6, den Nocken 12 mit seinem ersten 20 und
zweiten 22 Teil und die feststehende Platte 10.
Das zweite Teil 22 ist mit dem Reflektor 6 starr
verbunden. Das erste Teil 20 ist bezüglich der feststehenden Platte 10 um
die Achse X herum drehbar. Das erste 20 und das zweite 22 Teil sind
jeweils von einer Scheibe gebildet, deren ausgesparter mittlerer
Bereich einen Durchlass 19 für die Lampe 18 bildet.
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Jede
Scheibe weist zwei zur Achse X im Wesentlichen senkrechte Hauptseiten
auf. Eine erste Hauptseite des ersten Teils 20 ist mit
der feststehenden Platte 10 in Kontakt. Die zweite Hauptseite
des ersten Teils 20 ist kolinear zur Achse X in der Beleuchtungsrichtung
ausgerichtet. Diese zweite Seite ist mit einer ersten Rampe 24 versehen.
Diese erste Rampe 24 bildet einen Kreisbogen um den Durchlass 19.
Diese Bahn entfernt sich, bei Betrachtung der zweiten Hauptseite,
im Uhrzeigersinn von einer zur Achse X senkrechten Ebene.
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Eine
der beiden das zweite Teil 22 bildenden Hauptseiten der
Scheibe ist fest mit dem Reflektor 6 verbunden. Die andere
Hauptseite ist mit einer zweiten Rampe 26 versehen. Die
zweite Rampe 26 bildet eine Bahn in Form eines Kreisbogens
um den Durchlass 19. Diese Bahn entfernt sich, bei Betrachtung der
die zweite Rampe 26 aufweisenden Seite, im Uhrzeigersinn
von einer zur Achse X senkrechten Ebene.
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Die
jeweiligen Bahnen der ersten 24 bzw. zweiten 26 Rampe
liegen aneinander an und vermögen
aufeinander zu gleiten. Wenn sich, wie in 2 dargestellt,
das erste Teil 20 gegen den Uhrzeigersinn (bei Betrachtung
der die erste Rampe 24 aufweisenden Seite des ersten Teils 20)
bezüglich
des zweiten Teils 22 um die Achse X dreht, verlagert das
erste Teil 20 auf diese Weise das zweite Teil 22 in
einer Translationsbewegung entlang der Achse X, wobei es dieses
von dem ersten Teil 20 entfernt.
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Wenn
sich umgekehrt, wie in 3 dargestellt, das erste Teil 20 im
Uhrzeigersinn (bei Betrachtung der die erste Rampe 24 aufweisenden
Seite des ersten Teils 20) bezüglich des zweiten Teils 22 um
die Achse X dreht, nähern
sich das erste 20 und das zweite 22 Teil aneinander
an. Das zweite Teil 22 ist mit einem Anschlag 28 versehen,
um die Drehung des ersten Teils 20 in dieser Richtung zu
blockieren.
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Wie
in 4 dargestellt, weist das erste Teil 20 am
Rand der Scheibe, aus der es gebildet ist, ein Zahnsegment 29 in
Form eines Kreisbogens auf, wobei sich die Zähne des Zahnsegments 29 radial
erstrecken. Die Zähne
vermögen
mit einem Zahnrad 30 zusammenzuwirken, das mit einem (in 4 nicht dargestellten)
Mikromotor 33 fest verbunden ist.
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Auf
diese Weise versetzt der Mikromotor 33 das erste Teil 20 um
die Achse X herum in Drehung.
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5 und 6 zeigen
ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers
in perspektivischer Darstellung, so wie er vorliegt, wenn seine
Bestandteile zusammengefügt
sind, bzw. als perspektivische Explosionszeichnung.
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Wie
in 6 dargestellt, sind in diesen Scheinwerfertyp 1 entlang
der Achse X, in der Projektionsrichtung der von diesem Scheinwerfer 1 erzeugten
Lichtbündel,
nacheinander eine Lampe 18, eine feststehende Platte 10,
ein erstes Teil 20, ein zweites Teil 22, ein Reflektor 6 und
ein Abschatter 34 untergebracht. Der Reflektor 6 weist
drei Füße 36 auf,
an denen drei Schrauben 30 festgeschraubt sind, um das
zweite Teil 22 fest mit dem Reflektor 6 verbunden zu
halten. Das zweite Teil 22 weist drei Ansätze 40 auf.
Jeder dieser Ansätze 40 hat
zwei Bohrungen 41, 42. Die eine Bohrung 41 ermöglicht das
Hindurchführen
einer Schraube 38 zur Befestigung des zweiten Teils 22 am
Reflektor 6. Die andere Bohrung 42 ermöglicht es,
den Reflektor 6 mit Hilfe von Gewindebolzen 43 und
Federn 44 an der feststehenden Platte 10 zu halten.
Die Gewindebolzen 43 und die Federn 44 ermöglichen
es, den Reflektor 6 sowohl entlang der Achse X als auch
in einer zur Achse X senkrechten Ebene bezüglich der feststehenden Platte 10 zwischen
zwei Stellungen zu verlagern, die der Abblendlichtstellung PC bzw.
Fernlichtstellung PR entsprechen.
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Die
Federn 44 dienen zum Zurückstellen des Scheinwerfers
aus der Fernlichtstellung PR in die Abblendlichtstellung PC.
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Die
feststehende Platte 10 weist ein vorstehendes, zylindrisches,
um den Durchlass 19 herum angeordnetes Element 45 auf,
das sich in der Projektionsrichtung der vom Scheinwerfer 1 erzeugten Lichtbündel erstreckt.
Das erste Teil 20 ist auf dieses vorstehende Element 45 aufgesteckt.
Letzteres ermöglicht
es, die Drehung des ersten Teils 20 um die Achse X herum
zu führen.
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Das
erste 20 und das zweite 22 Teil weisen jeweils
drei Rampen auf. Jede Rampe jedes ersten 20 bzw. zweiten 22 Teils
vermag mit einer Rampe des anderen Teils 20 bzw. 22 zusammenzuwirken.
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Jede
Rampe steigt von der Scheibe, von der jedes erste 20 bzw.
zweite 22 Teil gebildet ist, zu einer Abflachung 51 an,
wenn der Oberfläche
dieser die Rampen aufweisenden Scheibe zugewandt die Drehung im
Uhrzeigersinn um die Achse X herum erfolgt. Die Oberfläche der
Abflachung 51 ist senkrecht zur Achse X. Die Verlagerung
des Scheinwerfers 1 bezüglich
der Lichtquelle 8 entsprechend der ersten Translationsbewegung
wird somit durch die Abflachung 51 und nicht durch einen
Anschlag gestoppt. So ist es möglich,
die Stoßgeräusche zu
begrenzen, die Lebensdauer der Glühfäden zu verlängern, sofern es sich bei der
Lampe 18 um eine Glühlampe handelt,
und die für
den Benutzer störenden Übergangserscheinungen
zu vermeiden, sofern es sich bei der Lampe 18 um eine Entladungslampe
handelt.
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Der
Mikromotor 33 ist auf einem Träger 35 befestigt,
der seinerseits an der feststehenden Platte 10 befestigt
ist. Der Träger 35 und
die feststehende Platte 10 weisen einen Ausschnitt auf,
in den das Zahnrad 30 eingeführt wird, um mit dem Zahnsegment 29 zusammenzuwirken,
wie in 7 dargestellt.
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Der
Mikromotor 33 wird durch die Spannungen gespeist und gesteuert,
die in den Leitungsbündeln
für Abblendlicht
und Fernlicht des Kraftfahrzeugs verfügbar sind, ohne die bei einem
herkömmlichen
Scheinwerfer verwendete Verkabelung im Geringsten zu verändern.
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Wie
in 6 dargestellt, ist die Lampe 18 mit Hilfe
eines Clips 46 an der feststehenden Platte befestigt, der
seinerseits durch Laschen 47 an der feststehenden Platte 10 befestigt
ist.
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Wie
in 5 dargestellt, ist die Lampe 18 mit Hilfe
eines Steckverbinders 48 am Stromversorgungskreis des Kraftfahrzeugs
angeschlossen.
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Der
Scheinwerfer ist mit Haltearmen 50, die an der feststehenden
Platte 10 angeschraubt sind, an der Fahrzeugkarosserie
angebracht.
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Vorstehend
wurde ein Scheinwerfer 1 beschrieben, bei dem der Reflektor 6 bezüglich einer Lampe 18 beweglich
ist, die mit der feststehenden Platte 10 und somit mit
der übrigen
Karosserie des Kraftfahrzeugs starr verbunden ist. Gemäß einer
anderen Variante der Erfindung ist der Reflektor 6 jedoch
bezüglich
der Fahrzeugkarosserie feststehend, während die Lampe 18 bezüglich des
Reflektors 6 beweglich ist.
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Gemäß einer
weiteren Variante der Erfindung können die erste 24 und
die zweite 26 Rampe durch miteinander zusammenwirkende
Gewindeelemente ersetzt werden.
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Vorteilhafterweise
weisen die Gewinde in diesem Fall ein ausreichendes Spiel untereinander auf,
um eine Verlagerung in einer Ebene zu ermöglichen, die zur Achse der
gegenseitigen Ver- und Entschraubung der Gewinde senkrecht ist.
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Vorstehend
wurde eine Variante des erfindungsgemäßen Scheinwerfers beschrieben,
die es ermöglicht,
mit einer einzigen Lichtquelle ein Fernlicht oder ein Abblendlicht
zu erzeugen. Gemäß anderen
Varianten ermöglicht
es der Scheinwerfer jedoch, mit einer einzigen Lichtquelle ein Nebellicht oder
ein Fernlicht oder ein Weitstrahllicht zu erzeugen.