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Elektrische Lichtduelle für Scheinwerfer, bestehend aus mehreren von
Kühlwasser umspülten Quecksilberhochdrucklampen Bei den Lichtquellen von Scheinwerfern
ist, um eine hohe Beleuchtungsstärke zü erzielen, eine möglichst hohe Leuchtdichte
erforderlich. Da sich Quecksilberhochdrucklampen durch eine besonders hohe Leuchtdichte-
auszeichnen, wurde ihre Anwendung als Lichtquelle für ein optisches Gerät; wie z.
B. einen Scheinwerfer o. dgl., bei dem als optisches Element ein Parabolspiegel,
eine Linse, eine Gürteloptik oder ein ähnliches Gebilde mit einem einheitlichen
Brennpunkt dient, bereits vorgeschlagen. Die langgestreckte, schmale Form ,der leuchtenden
Entladungsbahn der Quecksilberhochdruck- bzw. Höchstdrucklampen ist jedoch ungünstig.
Würde man nämlich .eine solche linienförmige Lichtquelle senkrecht zur Achse des
Scheinwerfers anordnen so würde das ausgesandte Lichtstrahlenbüschel in einer Richtung
eine sehr große Streuung aufweisen, während seine Ausdehnung in der Richtung senkrecht
dazu sehr klein ist. Der etwa auf eine hochliegende Wolkendecke gerichtete Scheinwerfer
würde dementsprechend auf dieser ein streifenförmiges helles Feld, im folgenden
Himmelsbild genannt, erzeugen. Ein solches Himmelsbild ist bei einem Scheinwerfer
in den meisten Fällen unbrauchbar. Die Streifenform könnte dadurch vermieden werden,
daß die linienförmige Lichtquelle in die Achse des Scheinwerfers gelegt wird. In
diesem Fall haben die; von den einzelnen Spiegel- bzw. Linsenelementen erzeugten
Bilder verschiedene Richtungen und schneiden sich alle in dem 'Punkt, auf welchen
die. Achse des Scheinwerfers gerichtet ist. Betrachtet man nun eine beliebige Ringzone,
beispielsweisse eines Paxabolspiegels, so erzeugen die Spiegelelemente dieser Zone
gleich große, sich in der - Scheinwerferachse schneidende Einzelbilder der Lichtquelle.
Das Ergebnis der überlagerung dieser Bilder ist ein @ scheibenförmiges Himmelsbild
mit von der Mitte nach dem Rand abnehmender Helligkeit. Die verschiedenen Ringzonen
des Spiegels erzeugen derartige Scheiben --von verschiedener Größe. Durch die Überlagerung
dieser sämtlichen Bilder entsteht schließlich ein scheibenförmiges Himmelsbild,
dessen Helligkeit von der Mitte nach dem Rand zu sehr stark abfällt. Auch ein derartiges
Himmelsbild ist für die meisten Zwecke unbrauchbar, da nur in der Mitte ,eine ausreichende
Beleuchtungsstärke vorhanden ist, während nach dem Rand des Lichtkegels zu die Beleuchtungsstärke
nicht mehr ausreicht.
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Gemäß der Erfindung wird eine vielseitig verwendbare elektrische Lichtquelle
für Scheinwerfer, bestehend aus mehreren innerhalb eines gemeinsamen Gefäßes von
Kühlwasser
allseitig umspülten Quecksilberhoch. drucklampen mit
schmaler, langgestreckter Entladungsbahn, dadurch erhalten, daß, die Quecksüberhochdrucklampen
.auf, der Mantelfläche eines konaxial zur Scheinwerferachse liegenden Zylinders
angeordnet sind. Bei dieser :erfindungsgemäßen Anordnung mehrerer Quecksilberhochdrucklarnpen
erzeugt jedes Spiegelelement mehrere einander parallele streifenförmige Einzelbilder,
die sich zu einer gleichmäßig hell ausgeleuchteten Fläche überlagern.
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Die Umspülung der Quecksilberhochdrucklampen durch Kühlwasser ist
mit Rücksicht auf die hohe Belastung der Entladungsröhren erforderlich: Das gemeinsame
Gefäß, das die Lampen und das Kühlwasser aufnimmt, kann im einfachsten Fall die
Form eines Zylinders haben; da jedoch hierbei Reflexionen auftreten können, welche
den Strahlengang durch schädliches Streulicht stören, so ist vorgesehen, diesem
Gefäß- eine andere Form, etwa die einer Kugel, zu geben. In diesem Fall werden die
reflektierten - Bilder der Leuchtelemente wieder in das Innere des eigentlichen
Leuchtkörpers fallen, so daß sich dieser, von außen betrachtet, als optisch einheitlich
darstellt.
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Da es weiterhin aus optischen Gründen vorteilhaft -ist, die Leuchtelemente
dicht zusammen zu legen, andererseits aber mit Rücksicht auf eine ausreichende Kühlung
und mit Rücksicht -auf die - technischen Anforderungen, die an die Stromzuführung
gestellt werder, müssen, günstig: ist, diese Stromzuführungen-nicht allzu eng -nebeneinander
zu legen, können die einzelnen. Leuchtelemente aus zweelanäßig gebogenen Quarzröhrchen
hergestellt werden, welche in dem Teil; in dem sie leuchten, dann dicht nebeneinander
liegen,, während sich die Enden, in denen die Strom-2uführungen eingeschmolzen sind,
voneinander entfernen; dadurch kann dann erreicht werden, daß in der Mitte das Kühlwasser
mit hoher Strömungsgeschwindigkeitaufsteigt und sich dann nach außen durch die nun
sehr, großen Zwischenräume verbreitet und zurückfließt und dadurch eine besonders
wirksame Kühlung hervorbringt.
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. Um- gegebenenfalls den einzelnen Leuchtelementen Strombegrenzungswiderstände
vorschalten zu können- öder um eine einzelne Zündung der Leuchtelemente zu -erreichen,
ist vorgesehen, mindestens einen Pol der Zu-Tehung en in getrennten Leitungen nach
außen zu führen.
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. Da stäbchenförrnige Lichtquellen im wesentlichen ein Strahlungsdiagramm
aufweisen, das im Durchschnitt aus zwei nebeneinanderliegenden Kreisen besteht,
so ist es zweckmäßig; alle Einbauten, wie Stromzuführungen, Kühlwasserzuführungen
usw., in den Schattenkegel zu verlegen, so daß die durch diese Teile sonst bedingten
Lichtverluste vermieden werden.
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Ein Ausführungsbeispiel. des Gegenstandes der Erfindung ist in Abb.
i im Längsschnitt und in Abb. 2 im Querschnitt nach der Linie A-Bdargestellt i sind
Quarzröhrchen mit eingeschmolzenen Elektroden, welche Quecksüber und ein Edelgas
enthalten und im. vorliegenden Fall die Leuchtelemente darsteilen. Diese Quarzröhrchen
sind so angeordnet, daß: ihre Achsen auf einer Zylinderfläche liegen; nach oben
und unten sind diese Röhren verjüngt und mit den eingeschmolzenen Stromzuführungen
2 und 3 in je einem Fremdkörper ¢, 5 aus isolierendem Material eingefügt. Diese
Formkörper halten gleichzeitig das umhüllende kugelförmige Gefäß 6, das aus Glas
oder einem anderen geeigneten durchsichtigen Material hergestellt sein kann. Die
Stromzuführungen 3 sind einzeln zu je einer Kontaktstelle 8 geführt, um, wie oben
angegeben, den Strom den einzelnen Leuchtelementen einzeln zuführen zu können. Die
Stromzuführungen der entgegengesetzten Polarität können an eine gemeinsame Kontaktstelle
7 geführt sein. Um- die bei einer hohen Belastung nötige Kühlung zu erreichen, ist
in dem Formkörper q. eine Bohrung 9 vorgesehen, welcher bei io Wasser zugeführt
wird. Dieses strömt dann in der Achserrichtung hoch und tritt zwischen den Quarzröhrchen,
insbesondere bei den Zwischenräumen, welche .an den verjüngten Enden entstehen,
;aus und fließt aii der Außenseite zurück; dann gelangt es durch die Kanäle i i
zum Abfluß 12.
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Abb.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Lichtquelle, bei der
die einzelnen Leuchtröhren gebogen sind: Die Bezeichnung der Einzelfeile entspricht
der in der vorhergehenden -Abbildung.