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Rückstrahler Die Erfindung betrifft Rückstrahler, wie sie für Straßenreklame,
Straßensignale und ähnliche Zwecke verwendet werden.
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Ziel der Erfindung ist es, in möglichst weitgehendem Maße den an solche
Rückstrahler gestellten Anforderungen zu entsprechen, die dahin gehen, daß die Rückstrahler
einerseits aus großer Entfernung sichtbar sein sollen und zu diesem Zweck eine bei
gegebener Gesamtabmessung möglichst große rückstrahlende Nutzfläche haben sollen
und andererseits bei Annäherung eines Kraftwagens ununterbrochen und möglichst lange
sichtbar sein, also in einem großen Winkelbereich eine möglichst vollständige Autokollimation
der auftreffenden Lichtstrahlen gewährleisten. sollen (großer Nutzungswinkel).
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Die bisher bekannten Rückstrahler erfüllen diese Forderungen nur mangelhaft
oder nur teilweise. So beträgt z. B. bei den bekannten dreifach reflektierenden
Glasprismen der Nutzungswinkel nur etwa 3o°. Dasselbe gilt von den bekannten Glasgeräten
in Kegelform mit einem Scheitelwinkel von 9o°, da auch bei diesen der Nutzungswinkel
nicht größer ist als beim Triederprisma.
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Metallspiegelgeräte, die ebenfalls vielfach bekannt sind, haben einmal
den Nachteil, daß die reflektierende Metallfläche im Lauf der Zeit durch Oxydation
matt wird, und außerdem ist auch ihr Nutzungswinkel gering. Metallkegelgeräte mit
einem Scheitelwinkel über go' haben außerdem selbst für die von vorn auftretenden
Lichtstrahlen eine unzureichende Autokollimationswirkung, sind also aus der Entfernung
schlecht wahrnehmbar. Es ist ferner bekannt, Rückstrahlelemente durch Vereinigung
zweier gläserner Halbkugeln zu schaffen, deren Durchmesser im Verhältnis i : - stehen
und von denen die hintere, größere Halbkugel verspiegelt ist. Bei diesen Geräten
ist wieder die rückstrahlende Nutzfläche in bezug auf die Gesamtabmessung des Rückstrahlelementes
gering, da von den auf die vordere, von der kleinen Halbkugel frei gelassene Ringfläche
auftreffenden Strahlen nur ganz wenige (nämlich die auf eine einzige Kreislinie
der hinteren Halbkugel treffenden) in der Einfallsrichtung zurückgeworfen werden,
während die übrigen in anderer Richtung austreten, also zerstreut werden. Man hat
versucht, diesem Mangel dadurch zu begegnen, daß man die Ausmaße der unteren Halbkugel
auf eine begrenzte Kappe verringert und diese Kappe durch einen Zylinder oder Kegelstumpf
mit der Grundfläche der oberen Halbkugel bzw. einer ihr entsprechenden Kappe unmittelbar
verbunden
hat, so daß kein ungenügend ausgenutzter Oberflächenkranz an der Vorderseite des
Rückstrahlers verblieb. Diese Rückstrahlelementeerkaufen aber die größere Ausnutzung
ihrer Stirnfläche durch einen erheblich verminderten Nutzwinkel.
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Beseitigt werden diese Mängel der bisher bekannten Rückstrahler dadurch,
daß erfindungsgemäß der Glaskörper als gerader Kegelstumpf mit einem öffnungswinkel
von go° ausgebildet wird, der auf seiner oberen, größeren Grundfläche eine gleichachsig
angeordnete Halbkugel oder ein Kugelsegment und auf seiner unteren, kleineren Grundfläche
ein Kugelsegment trägt, dessen Krümmungshalbmesser das Doppelte oder angenähert
das Doppelte des Halbmessers der oberen Halbkugel bzw. des oberen Kugelsegmentes
beträgt, wobei die gesamte Rückfläche des Rückstrahlers verspiegelt ist. Dadurch
wird erreicht, daß einerseits die Stirnfläche in ihrer Gesamtheit zur Rückstrahlung
ausgenutzt wird und daß andererseits ein großer Nutzungswinkel erzielt wird. Auch
stark geneigt einfallende Lichtstrahlen werden nicht nur beim Auftreffen auf die
vordere Kugelkappe, sondern auch beim Auftreffen auf den diese Kappe umgebenden
Ring parallel zu ihrer Ausgangsrichtung zurückgeworfen. Der den Hauptteil des Glaskörpers
bildende Kegelstumpf kann dabei auch durch einen Pyramidenstumpf ersetzt werden,
dessen Querschnitt ein regelmäßiges Vieleck bildet. In an sich bekannter Weise können
mehrere derartige Rückstrahlelemente zu einem einzigen Rückstrahler vereinigt werden,
dessen gesamte Vorderfläche dann hohe Autokollimationswirkung besitzt und dessen
Nutzungswinkel dabei sehr groß ist.
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Einige Ausführungen der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen beschrieben
und dabei zwei vorbekannten Rückstrahlelementen gegenübergestellt. Es stellen dar:
die Fig. i .und 2 zwei verschiedene Formen der bekannten, oben beschriebenen Rückstrahler,
während Fig.3 bis 18 einige Ausführungsbeispiele einfacher und zusammengesetzter
Rückstrahlelemente nach der Erfindung zeigen.
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In den Fig. 1, die ein aus zwei gleichachsig angeordneten Halbkugeln
aufgebautes Rückstrahlelement bekannter Bauart zeigt, sind einige in verschiedener
Schräglage auf die Ringfläche auftreffende Strahlen eingezeichnet, aus denen man
erkennt, daß diese Strahlen in anderer Richtung aus dem Glaskörper austreten wie
in derjenigen, in der sie eingetreten sind. Abgesehen von einer einzigen Ringlinie,
in der Autokollimation eintritt, ist die ganze Schulterfläche also für die Rückstrahlung
im wesentlichen unwirksam. Autokollimation findet vielmehr nur für die auf die vordere
Kugelfläche auftretenden Strahlen statt.
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Der bekannte Rückstrahlkörper nach Fig. 2 besitzt einen ungenügenden
Nutzungswinkel und eine hinter seiner Gesamtbreite stark zurückbleibende reflektierende
Fläche überhaupt. Jeder einfallende Strahl, der mit der Achse X-X einen größeren
Winkel als a bildet, geht unbenutzt verloren, da er außerhalb der unteren Kugelkappe
fällt.
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Die Fig.3 zeigt dagegen den Querschnitt eines Rückstrahlelementes
.nach der Erfindung. Die vordere Kugelkappe A und die hintere Kugelkappe B sind
dabei durch einen geraden Kegelstumpf mit dem Vertikalschnitt C, F, G, H
und dem Scheitelwinkel go° verbunden. Da die ganze untere Fläche dieses Elementes
verspiegelt, beispielsweise versilbert ist, so werden nicht nur die Strahlen, die
die obere Halbkugel A treffen, sondern auch die auf den diese Halbkugel umgebenden
Kreisring C, D, E, F fallenden Strahlen in ihrer Einfallsrichtung zurückgeworfen,
wie die Fig. ¢ und 5 erkennen lassen.
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Es sei angenommen, daß die auf die obere Halbkugel A (Fig. q., 5)
einfallenden Strahlen mit einer größeren Neigung als 30' einfallen. Das ist
ungefähr der Grenz_nutzungswinkel bei einem der Fig.2 entsprechenden Gebilde, wie
es unter Verwendung eines zylindrischen Zwischenstücks ebenfalls bekannt ist. Wäre
nun der Kegelstumpf nicht vorhanden, so würden in P und P1 einfallende Strahlen,
wie /, h usw., nicht ausgenutzt. Dagegen erkennt man leicht, daß dieselben Strahlen
bei Vorhandensein des Kcgelstulnpfes bei P' und Pi in zur Einfallsrichtung 1m wesentlichen
paralleler Richtul)g austreten.
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Ein Rückstrahler wie der in Fig.3 dargestellte bietet daher den erwähnten
bekannten Rückstrahlern gegenüber den Vorteil, daß für die stirnseitige Rückstrahlung
auch der Kreisring zur Wirkung kommt, der sonst bei derartigen Vorrichtungen nicht
ausgenutzt wird.
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Es wurde gezeigt, daß in Wirklichkeit die in die obere Halbkugel A
einfallenden Strahlen sich nicht sämtlich im nämlichen Punkte der Oberfläche der
unteren Halbkugel B konzentrieren. Dies bewirkt eine gewisse Abweichung der zurückgeworfenen
Strahlen, die jedoch für die Sichtbarkeit des Rückstrahlers insofern günstig ist,
als sie den Rückstrahler auch dann hell erscheinen läßt, wenn sich das Auge des
Beobachters nicht genau in der zur Richtung des Lichtes parallelen Achse des Rückstrahlers
befindet. Diese Abweichung kann übrigens dadurch beeinflußt werden, daß die Mittelpunkte
der beiden Halbkugeln gegeneinander verschoben «erden.
Gleicherweise
läßt sich die Abweichung der von, dem Kegelstumpf zurückgeworfenen Strahlen, die
sonst zu den einfallenden Strahlen genau parallel wären, durch Veränderung seines
Scheitelwinkels beeinflussen.
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Aus baulichen Gründen und zwecks besserer Verwendbarkeit kann die
Grundfläche des Kegelstumpfes auf die am zweckmäßigsten erscheinende Weise beschränkt
werden, wodurch man Rückstrahler erhält, welche dem im Vertikalschnitt in Fig.6
dargestellten entsprechen.
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Die auf diese Art hergestellten Gebilde können miteinander in verschiedener
Weise verbunden werden, je nach der beabsichtigten praktischen Verwendung, wodurch
Mehrfachgebilde entstehen, die dem Wesen nach denen in den Fig. 7 bis 12 in Aufsicht,
Schnitt und Rückansicht dargestellten gleichen.
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Der Kegelstumpf, welcher einen Teil der oben beschriebenen und in
r'ig.3 und 6 im Schnitt veranschaulichten Gebilde und der voll ihnen abgeleiteten,
iii den Fig.7 bis 12 dargestellten zusammengesetzten Körper bildet, kann auch durch
einen regelmäßigen Pyramidelistumpf mit einem Scheitelwinkel von 9o" ersetzt werden.
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Wird beispielsweise dem zentralen Kern D-E-G-N nach Fig.3 ein regelmäßiger
Pyramidenstumpf von hexagonalem Querschnitt umschrieben, so erhält man das in rig.
13 und 14 im Schnitt bzw. schaubildlich und in Fig.15, 16 in Auf- bzw. Rückansicht
dargestellte Gebilde. Auch die so erhaltenen Elemente können sodann in verschiedenartigster
Weise verbunden und gruppiert werden, in ähnlicher Weise, wie es in Fig.7 bis 12
für die dortigen Rückstrahler dargestellt ist. Ein Beispiel einer solchen Gruppierung
ist in Fig.17, 18 in Auf- bzw. Rückansicht dargestellt. Die Rückstrahler werden
zweckmäßig aus geschmolzenem Glase hergestellt.