DE69000813T2 - Signalleuchte. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich auf Signalleuchten, die zuerst aber nicht nur zur Benutzung auf Straßenfahrzeugen gedacht sind, derart, die eine Lichtquelle und einen Reflektor zum Reflektieren des Lichtes von der Lichtquelle aufweisen, wobei der Reflektor so bewegt wird, daß das Aussehen eines regulär blitzenden Lichtes bewirkt wird (siehe auch GB-A-1 560 309).
• Signalleuchten der oben angegebenen Art finden eine weite Benutzung bei Polizei- und anderen Notfahrzeugen, bei denen der Reflektor und die Lichtquelle innerhalb eines gefärbten, gewöhnlich blau oder gelb, lichtdurchlässigen Gehäuses angeordnet sind; die Erfindung ist nicht auf einen solchen Gebrauch beschränkt, Signalleuchten werden in vielen anderen Umgebungen benutzt.
• Gegenwärtige Vorschriften verlangen, daß die durch die Lampe vorgesehene Beleuchtung einen vorbestimmten Intensitätswert bei vorbestimmten Divergenzwinkeln sowohl vertikal als auch horizontal von der optischen Achse des Lampenreflektors erreicht. Solche Kriterien sind schwierig mit herkömmlichen Parabolreflektoren zu erreichen, die als eine Metallpressung gebildet werden, wobei die benötigte Genauigkeit der Form des Reflektors der Werkzeugabnutzung und Fehlbedienung der Metallpressung unterliegt. Somit gibt es einen Wunsch, gepreßte Metallreflektoren durch gegossene synthetische Harzreflektoren zu ersetzen, da sie weit weniger Störung durch Fehlbedienung unterliegen und die Lebenserwartung der Gußteile sollte weit die der Preßwerkzeuge im Aufrechterhalten des gewünschten Profiles überschreiten.
• Ein weiteres in Bezug zu dem herkömmlichen Parabolreflektor auftauchendes Problem ist, daß die Positionierung der Lichtquelle, geeigneterweise eine elektrische Birne hoher Intensität, an dem Fokus des Reflektors und auf der Bewegungsachse des Reflektors bewirkt, daß die Birnenfassung und das Einbaugehäuse einen Schatten auf den unteren Teil des Reflektors werfen und somit die Intensität des unteren Abschnittes des durch den Reflektor erzeugten Lichtstrahles schwächen.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Signalleuchte und einen gegossenen synthetischen Harzreflektor für eine Signalleuchte vorzusehen, bei denen die oben aufgeführten Nachteile minimiert werden.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Signalleuchte vorgesehen mit einer Lichtquelle und einem bewegbaren Parabolreflektor zum Reflektieren von Licht von der Lichtquelle, wobei der Parabolreflektor als ein synthetischer Harzguß gebildet ist und eine zentralen reflektierenden Bereich aufweist, der durch einen oberen und unteren gekrümmten Reflektorabschnitt definiert ist, einer des oberen und unteren Reflektorabschnittes eine abwärts von der optischen Achse des Parabolbereiches des Reflektors abweichende optische Achse aufweist und der andere des oberen und unteren Reflektorabschnittes eine aufwärts von der optischen Achse des Parabolbereiches des Reflektors abweichende optische Achse aufweist, wobei die optischen Achsen des Parabolbereiches, des oberen und unteren Reflektorabschnittes in einer gemeinsamen Ebene liegen.
• Bevorzugt weisen der obere und untere Reflektorabschnitt parabolförmige reflektierende Teiloberflächen auf.
• Bevorzugt weisen die parabolförmige Oberfläche des Parabolbereiches des Reflektors und die parabolförmigen Teiloberflächen des oberen und unteren Reflektorabschnittes die gleichen Parameter auf. Bevorzugt definiert die Grenze des oberen und unteren Reflektorabschnittes einen Kreis, dessen Mittelpunkt auf der optischen Achse des Parabolbereiches des Reflektors liegt.
• Wünschenswerter Weise sind der obere und untere Reflektorabschnitt miteinander und mit dem Parabolbereich entlang einer Linie, die horizontal im Gebrauch vorgesehen ist, verschmolzen.
• Die Erfindung liegt weiter in einem Reflektor zur Benutzung in einer Signalleuchte, wie sie oben spezifiziert ist.
• Ein Beispiel der Erfindung wird in den begleitenden Figuren dargestellt, in denen:
• Figur 1 eine Schnittansicht einer Signalleuchte ist,
• Figur 2 eine teilweise Schnittansicht auf der Linie 2-2 in Figur 1 ist, wobei ein Teil der Basis davon weggelassen ist,
• Figur 3 eine Frontansicht des Reflektors der Signalleuchte der Figuren 1 und 2 ist,
• Figur 4 eine Schnittansicht auf der Linie 4-4 in Figur 3 ist und
• Figuren 5, 6 und 7 Ansichten ähnlich der Figur 4 einer ersten, zweiten und dritten Alternativen sind.
• Es wird Bezug genommen auf die Zeichnungen, die Signalleuchte weist eine gegossene synthetische Harzbasis 11 auf, die kreisförmig im Querschnitt ist und so ausgelegt ist, daß sie auf eine bequeme Weise zum Beispiel an dem Dach eines Straßenfahrzeuges befestigt werden kann. Die Basis 11 weist eine mittig vorgesehene ringförmige Tragstruktur 12 auf, die durch einen gegossenen synthetischen Harzreflektorträger 13 umgeben ist. Der Träger 13 wird auf der ringförmigen Tragstruktur 12 durch ein Kugellager 14 getragen, wodurch sich der Träger 13 relativ zu der Basis 11 um eine Achse davon drehen kann. Eine elektrische Glühbirne 15 hoher Intensität, geeigneterweise eine Quarzhalogenlampe, wird durch einen Träger 15a getragen, der auf der Basis 11 verankert ist und sich aufwärts mittig durch die ringförmige Struktur 12 erstreckt. Die Birne 15 ist so orientiert, daß ihre Wendel im Fokus eines gegossenen synthetischen parabolischen Harzreflektors 16 angeordnet ist, der von dem Träger 13 getragen wird. Ein Elektromotor 17 wird von der Struktur 12 getragen und weist ein Ausgabeteil 18 auf, das reibungsmäßig mit einer zylindrischen Oberfläche 19 des Trägers 13 so in Eingriff steht, daß der Motor 17 den Reflektor 16 zur Drehung um die Birne 15 antreiben kann.
• Der Reflektor 16 und die Birne sind durch ein Gehäuse 21 in der Form einer gegossenen synthetischen Harzkuppel geschützt, deren Material lichtdurchlässig und so gefärbt ist, daß sie für die Anwendung geeignet ist, für die die Signallampe gewünscht wird. Das untere offene Ende der Kuppel 21 steht mit der Basis 11 in dichtendem Eingriff, so daß ein wetterfester Einschluß für den Reflektor, die Birne und die zugeordneten Komponenten vorgesehen wird.
• Die Details des Reflektors 16 können am besten unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 der Zeichnungen verstanden werden, von denen gesehen werden kann, daß der den Reflektor darstellende Guß ein schüsselförmiges Teil 22; ein umfangsmäßig verlaufendes im wesentlichen zylindrisches Abschirmblech 23, das einstückig mit der Kante des Teiles 22 gebildet ist; und eine einstückige Montierung 24, durch die der Reflektor 16 an dem Träger 13 befestigt ist, aufweist. Während des Gießens wird die gesamte innere Oberfläche des Abschirmbleches 23 und des schüsselförmigen Teiles 22 mit einer polierten spiegelnden Oberfläche versehen, die darauffolgend mit Aluminium beschichtet wird, so daß hochreflektiv wird. Die Reflektion von dem Abschirmblech 23 spielt keine große oder gar keine Rolle bei der Bildung des Strahles der Signalleuchte, wobei die Strahlbildung zuerst durch die Reflektion von dem schüsselförmigen Teil 22 gesteuert wird, das ein Parabolreflektor ist, dessen Fokus durch ein "X" in Figur 4 angezeigt ist.
• Es ist zu bemerken, daß die reflektierende Oberfläche des schüsselförmigen Teiles aus zwei getrennten Bereichen gebildet ist, einem Zentralbereich 26 und einem peripheren Bereich 27, wobei der Zentralbereich als ein Kreis in Figur 3 gesehen werden kann. Der periphere Bereich 27 ist parabolförmig und stellt den wesentlichen Strahl bildenden Bereich des Reflektors dar. Der Bereich 27 ist tatsächlich ein Parabolreflektor. Der Zentralbereich 26 ist in einen oberen und unteren Abschnitt 28, 29 unterteilt.
• Es ist zu erkennen, daß, wenn der Reflektor ein kontinuierlicher Parabolreflektor wäre, d.h. wenn der Zentralbereich 26 ignoriert würde und wenn die Lichtquelle eine Punktquelle im Fokus 25 wäre, der Parabolreflektor einen Strahl von parallelem Licht erzeugen würde. Die Wendel der Birne 15 ist jedoch keine wahre Punktquelle und somit ist der durch die Reflektionen von dem Bereich 27 erzeugte Strahl leicht divergent, wobei er ausreichend divergent ist, um die Anforderungen der Beleuchtung zu erfüllen, die in einem kleinen Winkel zu beiden Seiten einer vertikalen Ebene gemessen wird, die die optische Achse des Bereiches 27 des Reflektors enthält. Die Divergenz ist jedoch nicht ausreichend, um die geforderten Beleuchtungsniveaus oberhalb und unterhalb einer horizontalen Ebene zu erfüllen, die die optische Achse des Reflektors enthält; und der obere und untere Abschnitt 28 und 29 des Reflektors 16 sind zum Erhöhen der Beleuchtung in den benötigten Bereichen oberhalb und unterhalb der Horizontalen ausgelegt. Die reflektierenden Oberflächen der Abschnitte 28 und 29 sind effektiv Abschnitte der Paraboloberfläche des Reflektors 16, wenn der so geneigt ist, daß die optische Achse nicht länger mit der optischen Achse des Bereiches 27 des Reflektors zusammenfällt. Somit sind die reflektierenden Oberflächen der Abschnitte 28, 29 teilparabolisch und können genau die gleichen Parameter wie die Paraboloberfläche des Bereiches 27 aufweisen. Der untere Abschnitt 29 ist in Bezug auf den Rest des Reflektors so geneigt, daß seine optische Achse aufwärts von der optischen Achse des Bereiches 27 um einen kleinen Betrag abweicht. Der obere Bereich 28 ist so geneigt, daß eine optische Achse abwärts von der optischen Achse des Bereiches 27 abweicht, und der Winkel, um den der Bereich 28 geneigt ist, ist größer als der, um den der Bereich 29 geneigt ist, so daß zusätzlich zu der geeigneten vertikalen Divergenz des Strahles zusätzliches Licht in den unteren Bereich des Strahles reflektiert wird, so daß der Verlust von Intensität in diesem Bereich des Strahles überwunden wird, der durch das Abschatten des Teiles des Reflektors durch den Birnenträger und durch Entfernen eines Teiles des Reflektors (bei 16a) zum Aufnehmen der Birne und ihrer Montierungsanordnung bewirkt wird.
• Die Bereiche 28, 29 verschmelzen miteinander an einer Linie, die horizontal bei der Benutzung vorgesehen ist und können eine Fortsetzung der Kurve des Hauptreflektorabschnittes 27 sein. Es ist zu erkennen, daß die relativen Abmessungen der Bereiche 26 und 27 und die Neigung der Abschnitte 28 und 29 in Übereinstimmung mit den Kriterien bestimmt werden, die der Reflektor erfüllen muß. Somit werden für Kriterien, die zu den oben erwähnten unterschiedlich sind, unterschiedliche Abmessungen und Neigungen gewählt.
• Der Reflektor 16 der Figur 5 unterscheidet sich von dem der Figur 4 dadurch, daß der Zentralbereich 26 physisch nach hinten entlang der optischen Achse des Hauptbereiches 27 des Reflektors versetzt ist, und zwar um einen Betrag derart, daß der oberste und unterste Punkt des Zentralbereiches mit dem Bereich 27 bündig sind, anstatt daß die Enden der Verbindungslinie der Abschnitte 28, 29 mit dem Bereich 27 bündig sind, wie es der Fall bei der Anordnung nach Figur 4 ist.
• In den Figuren 4 und 5 ist der obere Abschnitt 28 des Zentralbereiches 26 abwärts geneigt, und der untere Abschnitt 29 ist aufwärts geneigt. Die Figuren 6 und 7 zeigen zwei alternative Anordnungen, in denen der obere Abschnitt 28 aufwärts geneigt ist und der untere Abschnitt 29 abwärts geneigt ist. Optisch gibt es keinen signifikanten Leistungsunterschied zwischen den Anordnungen, die in den Figuren 4-7 gezeigt sind.
• In Figur 6 verschmelzender abwärts geneigte untere Abschnitt 29 und der aufwärts geneigte obere Abschnitt 28 ohne signifikante Stufe mit dem Bereich 27 an ihrem niedrigsten bzw. höchstem Punkt, und somit steht der Bereich 26 in das durch den Hauptreflektorbereich 27 abgegrenzte Volumen vor. In der Figur 7 ist die Anordnung des Zentralbereiches 26 nach hinten im Vergleich mit Figur 6 so versetzt, daß die Enden der horizontalen Verbindungslinie der Abschnitte 28 und 29 ohne signifikante Stufe mit dem Bereich 27 verschmelzen.
• Wenn Experimente durchgeführt wurden zum Versuchen zum Erzeugen eines gegossenen Reflektors, der auf einfache und bequeme Weise die auferlegten Kriterien erfüllen würde, wurde bemerkt, daß die Reflektion von dem Zentralbereich eines einfachen Parabolreflektors nicht zur Strahlformung beitrug, und Entfernen des Zentralbereiches ändert nur die Intensität des erzeugten Strahles. Zum Bestimmen der Größe und insbesondere der in den Abschnitten 28 und 29 benötigten Neigung wurde zuerst die Intensität und Divergenz eines durch einen Reflektor erzeugten Strahles gemessen, der nur aus dem Abschnitt 27 bestand, und dann wurde die von den Abschnitten 28 und 29 abgeleitete Intensität einzeln genommen und getrennt von dem Bereich 27 gemessen. Die durchgeführten Messungen ermöglichten die Bestimmung der notwendigen Neigung der Abschnitte 28 und 29 zum Erreichen der gewünschten Intensität der Beleuchtung bei der gewünschten Divergenz oberhalb und unterhalb der optischen Achse.
• Als geeignetes Material für die Herstellung des Reflektors 16 ist PBT CRASTINE XMB 1055 (20% MF) von der Firma Ceba-Geigy erhältlich; alternative Materialien schließen jene ein, die in der Klasse von synthetischen Harzmaterialien enthalten sind, die als "Polyarylate" bekannt sind.

Claims (10)

1. Signalleuchte mit einer Lichtquelle (15) und einem bewegbaren Parabolreflektor (16) zum Reflektieren von Licht von der Lichtquelle (15) dadurch gekennzeichnet, daß der Parabolreflektor (16) als ein synthetischer Harzguß gebildet ist und einen zentralen reflektierenden Bereich (26, der durch einen oberen und einen unteren gekrümmten Reflektorabschnitt 28, 29 definiert ist, wobei einer des oberen und unteren Reflektorabschnittes (28, 29) eine abwärts von der optischen Achse des Parabolbereiches (27) des Reflektors (26) abweichende optische Achse aufweist und der andere des oberen und unteren Reflektorabschnittes (28, 29) eine aufwärts von der optischen Achse des Parabolbereiches (27) des Reflektors (26) abweichende optische Achse aufweist, wobei die optischen Achsen des parabolischen Bereiches (27) und des oberen und unteren Reflektorabschnittes (28, 29) in einer gemeinsamen Ebene liegen.

2. Signalleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere und untere Reflektorabschnitt (28, 29) parabolförmige reflektierende Teiloberflächen aufweisen.

3. Signalleuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Paraboloberfläche des Parabolbereiches (27) des Reflektors (16) und die parabolförmigen Teiloberflächen des oberen und unteren Reflektorabschnittes (28, 29) die gleichen Parameter aufweisen.

4. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenze des oberen und unteren Reflektorabschnittes (28, 29) einen Kreis definiert, dessen Mitte auf der optischen Achse des Parabolbereiches (27) des Reflektors (16) liegt.

5. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeicht, daß der obere und untere Reflektorabschnitt (28, 29) miteinander und mit dem Parabolbereich (27) sich entlang einer Linie verschmelzen, die im Gebrauch horizontal vorgesehen ist.

6. Reflektor zur Benutzung in einer Signalleuchte, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem synthetischen Harzguß gebildet ist und eine zentralen reflektierenden Bereich (26) aufweist, der durch einen oberen und unteren gekrümmten Reflektorabschnitt (28, 29) definiert ist, daß einer des oberen und unteren gekrümmten Reflektorabschnittes (28, 29) eine abwärts von der optischen Achse des Parabolbereiches (27) des Reflektors (16) abweichende optische Achse aufweist und der andere des oberen und unteren Reflektorabschnittes (28, 29) eine aufwärts von der optischen Achse des Parabolbereiches (27) des Reflektors (16) abweichende optische Achse aufweist und daß die optischen Achsen des Parabolbereiches (27) und des oberen und unteren Reflektorabschnittes (28, 29) in einer gemeinsamen Ebene liegen.

7. Reflektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der obere und untere Reflektorabschnitt (28, 29) parabolförmige reflektierende Teiloberflächen aufweisen.

8. Reflektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Paraboloberfläche des Parabolbereiches (27) des Reflektors (16) und die parabolförmigen Teiloberflächen des obere und untere Reflektorabschnittes (28, 29) die gleichen Parameter aufweisen.

9. Reflektor nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenze des oberen und unteren Reflektorabschnittes (28, 29) einen Kreis definiert, dessen Mittelpunkt auf der optischen Achse des Parabolbereiches (27) des Reflektors (16) liegt.

10. Reflektor nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, daß der obere und untere Reflektorabschnitt (28, 29) miteinander und mit dem Parabolbereich (27) entlang einer Linie verschmelzen, die in der Benutzung horizontal vorgesehen ist.