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Flugplatzbefeuerung Auf Flugplätzen werden, um die Landestraßen bei
Nacht kenntlich zu machen,-sogenannte Bodenleuchten benutzt, d. h. in den Boden
versenkte Leuchten mit flachen oder schwachgewölbten Abschlußscheiben, welche ein
diffus gestreutes Lichtbündel aussenden. Diese Art der Kenntlichmachung der Landestraßen
ist nur bei klarem Wetter befriedigend, während bei diesigem Wetter und insbesondere
bei Bodennebel der Flugzeugführer die Lage und den Verlauf der Landestraße nicht
oder nur ungenügend erkennen kann.
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Es sind weiterhin Leuchten für Flugplatzbefeuerung bekannt, die aus
einem rinnenförmigen Reflektor bestehen, der Paraboloidquerschnitt hat und an seiner
Oberseite durch eine plane Abschlußscheibe abgeschlossen ist. Dieser Reflektor ist
dazu bestimmt, mit einer röhrenförmigen Lichtquelle zusammenzuarbeiten und ein senkrecht
nach oben gerichtetes parallelstrahliges Lichtbündel zu erzeugen. Diese Art von
Lichtverteilung ist aber für die Bodenfeuer ganz und gar unvorteilhaft. Man braucht
vielmehr außer einem senkrecht nach oben gerichteten Lichtbündel einen schräg aufwärts
gerichteten Lichtfächer, bei welchem das Maximum der Intensität zwischen o bis d.5°,
also im Einflugwinkel des Flugzeuges, liegt.
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Durch ein weiterhin bekanntgewordenes Bodenfeuer, welches in einem
kugeligen Reflektor drei symmetrisch verteilte Lichtquellen aufweist, wird dieser
Forderung auch nicht genügt. Von einer definierten Lichtverteilung kann hier überhaupt
nicht geredet werden.
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Die Maßnahme, außer einem parallelstrahligen Lichtbündel einen Lichtfächer
von seitlicher Divergenz vorzusehen, hat sonst nur bei Fahrzeugscheinwerfern Anwendung
gefanden.
Ein Scheinwerfer ist aber mit einem Bodenfeuer, welches
ein Signal darstellt, nicht identisch. Scheinwerfer sollen irgendwelche Gegenstände
beleuchten und sichtbar machen, ohne daß Lichtstrahlen in die Augen der Beschauer
kommen dürfen. Bei dem Signal verhält es sich aber gerade so, daß seine Strahlen
gesehen werden müssen, damit man sich darüber im klaren ist, wo das Signal steht.
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Ein bekannter Fahrzeugscheinwerfer bringt außer einem achsenparallelen
Lichtbündel zwei hierzu senkrecht verlaufende Lichtbündel dadurch hervor, daß er
die vom Hohlspiegel reflektierten Strahlen durch zwei an entgegengesetzten Seiten
der Abschlußscheibe aufgebrachte, total reflektierende Prismenstücke umlenkt. Auf
der Abschlußscheibe nach außen hervorstehende Teile wären aber, wenn man den Vergleich
zwischen dem Scheinwerfer und dein Bodenfeuer so weit ziehen wollte, für ein Bodenfeuer
vollkommen ungeeignet, da diese Erhebungen sich sehr bald zusetzen würden.
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Ein anderer bekannter Fahrzeugscheinwerfer sucht durch eine besondere
Ausbildung der Abschlußscheibe in Zusammenwirkung mit -den vom Hohlspiegel reflektierten
Strahlen zu erreichen, daß sich sowohl ein achsenparalleles als auch ein hiergegen
divergentes Lichtbündel ergibt. In Wirklichkeit findet diese Lichtverteilung aber
nicht statt. Es ist nämlich bei dem Entwurf dieses Scheinwerfers die Wirkung der
von der Lichtquelle unmittelbar ausgehenden Strahlen unberücksichtigt gelassen und
übersehen worden. Diese Strahlen fälschen die angenommene Lichtverteilung und geben
von dem Strahlenverlauf ein ganz. anderes Bild.
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Die Erfindung vermeidet bei ihrem neuen Vorschlag für ein Bodenfeuer,
welches sowohl ein parallel nach oben gerichtetes als auch ein ein Maximum im Einflugwinkel
aufweisendes Lichtbündel besitzt, alle diese Nachteile. Sie berücksichtigt bei der
Zusammenwirkung der Strahlen m-it einer besonders geformten Abschlußscheibe nicht
nur die vom Hohlspiegel zurückreflektierten, sondern auch die unmittelbar von der
Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen. Die Erfindung betrifft also eine Flugplatzbefeuerung
unter Verwendung von Leuchten, die voii einem Ellipsenspiegel mit vorgesetzter Konkavlinse
Gebrauch machen, wobei in einem Brennpunkt des Ellipsenspiegels sich die Lichtquelle
ilefindet und wobei die Leuchten ein mittleres, parallelstrahliges, von divergierenden
Strahlen umgebendes Lichtbündel aussenden, bei welcher das -Neue darin besteht,
daß der zweite Brennpunkt des Ellipsenspiegels mit dem äußeren Brennpunkt der als
frei tragende Abschlußscheibe ausgebildeten Konvexl;onkavlinse zusammenfällt, so
daß das direkt von der Lichtquelle kommende, auf die Abschlußscheibe auffallende
Licht stark nach der Seite und flach über dein Boden in einem Bereich von o bis
45° gestreut wird und das vom Ellipsenspiegel reflektierte, auf die Abschlußscheibe
auffallende Licht parallel g@-richtet wird.
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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung zeigt Abb.
r. In dein in den Boden versenkbaren Gehäuse r sind eine Lichtquelle 2, ein Reflektor
3 und eine konvexkonkave Abschlußscheibe d. angeordnet. Diese Ab.schlußscheibe 4
wirkt als Zerstreuungslinse, ttnd ihre Brennweite und ihr Abstand von der Lichtquelle
2 sind so gewählt, daß das von der Lichtquelle 2 direkt auf die Abschlußscheibe
fallend, Licht im wesentlichen in den Wink°lbereich zwischen o' und etwa 30'
bis .15'' gestreut wird. Der Reflektor 3 ist ein Teil eines Ellipsenspiegels, dessen
einer Brennpunkt mit der Lichtquelle 2 und dessen zweiter Brennpunkt mit dem äußeren
Brennpunkt 5 der Abschlußscheibe 4 zusammenfällt. Bekanntlich werden an einem solchen
Reflektor die Lichtstrahlen so reflektiert, daß die von dem einen Brennpunkt ausgehenden
Lichtstrahlen in dem zweiten Brennpunkt, also in dem Punkte 5, gesammelt werden.
Zerstreuungslinsen haben, wie ebenfalls bekannt. die Eigenschaft, daß die auf sie
auftreffenden Lichtstrahlen, welche nach dem Brennpunkt gerichtet sind, achsenparallel
gemacht werden. Daraus ergibt sich, daß die von dem Reflektor 3 reflektierten Lichtstrahlen
aus der Al)-schlußscheibe 4 als paralleles, senkrecht nach oben gerichtetes Lichtbündel
austreten, wie erfindungsgemäß angestrebt wird. 1,.'m ein hinreichend scharf konzentriertes
Lichtbündel zu erhalten, ohne die Abschlußscheibe q. zti verteuern, wird vorteilhaft
als Abschlußscheibe eine Scheibe mit sphärischen Flächen, die beim Schleifprozeß
am einfachsten und mit den geringsten Kosten hergestellt werden können, verwendet
und die dadurch bedingt sphärische Aberration in .den Randzonen der Abschlußscheibe
durch eine entsprechende Deformation der Randzonen des Spiegels 3 konpens-i ert.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung zeigt
die Abb. 2. Bei dieser Ausführungsform besteht die Abschlußscheibe4aus zwei konzentrischen
Zonen, und zwar ist die mittlere Zone als Zerstreuungslinse zur Erzeugung ;des stark
nach der Seite gestreuten Lichtbündels, die äußere ringförmige Zone als Sammellinse
zur Erzeugung des senkrecht nach oben gerichteten konzentrierten Lichtbündels ausgebildet.
Vorteilhaft wird die Abschlußscheibe dabei, wie
dargestellt, so
gestaltet, daß die Außenfläche eine beiden Zonen gemeinsame Kugelfläche ist und
nur die Innenseite in zwei Zonen geteilt ist, wobei -die mittlere Zone, die allein
der Erzeugung des gestreuten Lichtbündels dient, so .geformt sein kann, daß eine
möglichst starke Seitenstreuung erreicht `wird, beispielsweise dadurch, d.aß die
Fläche 6 asphärisch ist. Da diese Fläche nicht zur Erzeugung des konzentrierten
Lichtbündels dient, ist es nicht erforderlich, hier eine geschliffene Fläche zu
benutzen, sondern es genügt, diesen Teil der Abschlußscheibe durch Pressen ohne
nachfolgendes Schleifen herzustellen, so daß hier unbedenklich eine asphärische
Fläche verwendbar ist. Die Innenseite der äußeren Zone dagegen. und die Außenfläche,
welche ausschließlich bzw. u. a. zur Erzeugung des konzentrierten Lichtbündels dienen,
können im Schleifprozeß leicht herstellbare sphärische kegelige Flächen sein. Der
äußeren,- als Sammellinse wirkenden, das konzentrierte Lichtbündel erzeugenden Zone
wird das von der Lichtquelle ausgehende Licht wiederum nach Umlenkung an einem Reflektor
3 zugeleitet, welcher als Kegelspiegel mit gerader oder in entsprechender Anpassung
an ;die Abschlußscheibe gekrümmter Mantellinie ausgeführt ist. Um ein Parallelstrahlenbündel
zu erhalten, wird" die Brennweite der als Sammellinse dienenden Zone der Abschlußscheibe
so gewählt, daß das durch den Spiegel 3 erzeugte virtuelle Bild .der Lichtquelle
in der Brennebene dieser Sammellinse liegt. Werden von dem Kegelspiegel
3, wie dies bei dem in Abb. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall
ist, nicht alle von der Lichtquelle nach rückwärts ausgehenden Liohtstrahlen erfaßt,
so kann ein weiterer an sich bekannter Kugelspiegel? angeordnet werden, welcher
die auf ihn auftreffenden Lichtstrahlen in sich reflektiert und damit für die Erzeugung
-des stark gestreuten Lichtbündels nutzbar macht.