DE732410C - Strassenbeleuchtung - Google Patents
StrassenbeleuchtungInfo
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- DE732410C DE732410C DEN41677D DEN0041677D DE732410C DE 732410 C DE732410 C DE 732410C DE N41677 D DEN41677 D DE N41677D DE N0041677 D DEN0041677 D DE N0041677D DE 732410 C DE732410 C DE 732410C
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
- F21S8/08—Lighting devices intended for fixed installation with a standard
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Road Signs Or Road Markings (AREA)
Description
DEUTSCHES REICH
AUSGEGEBEN AM 21. APRIL 1943
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
KLASSE 21 f GRUPPE 6103
N 41677 VIIIcj2if
Jan Bergmans und Wilhelmus Lambertus Vervest in Eindhoven, Holland,
sind als Erfinder genannt worden.
Philips Patentverwaltung G. m. b.'H. in Berlin
Straßenbeleuchtung
Patentiert im Deutschen Reich vom 16. Februar 1938 an
Patenterteilung bekanntgemacht am 4. Februar 1943
Die meisten bekannten Straßenbeleuchtungssysteme haben den Nachteil, daß sich auf der
Straße helle und dunkle Flecke ausbilden. Die hellen Flecken dienen dem Automobil-/>
führer im wesentlichen nur als Weiser für den
Verlauf der Straße, ohne es ihm zu ermöglichen, Verkehrshindernisse genügend wahrzunehmen.
Besondere Schwierigkeiten treten überdies dann auf, wenn man die mechanisch
günstigste Ausführungsform wählt und die Lichtquellen nicht in der Mitte der Straße,
sondern an der Seite der Straße anordnet.
Um ein sicheres Erkennen von Objekten auf der Straßenoberfläche zu gewährleisten,
hat man bereits vorgeschlagen, die Lichtquellen in RefiektO'ren anzuordnen, deren Aufgabe
es ist, die Straßenoberfläche mit möglichst gleichmäßiger waagerechter Beleuchtungsintensität zu beleuchten. Diese bisher übliche
Beleuchtungsweise ist in den Fig. 1 a bis 3 b schematisch dargestellt. Fig. 1 a zeigt die
Draufsicht auf eine Straße. Die Lichtquellen i, 3, 3 sind an Masten entlang einer
Straßenseite angeordnet und sind mit Reflektoren in solcher Weise ausgerüstet, daß die
Lichtquelle 1 einen nahezu rechteckigen Lichtfleck L1 und die Lichtquelle 2 einen sich hiermit
überlappenden analogen (gestrichelt gezeichneten) Lichtfleck L2 auf die Straßenoberfläche
wirft. Dabei sind die Reflektoren so konstruiert, daß innerhalb eines Lichtfleckes
die waagerechte Beleuchtungsintensität in der Richtung der Straßenachse proportional mit
dem Abstand von der Lichtquelle abfällt, wie dies in Fig. ib dargestellt ist. Infolgedessen
ist die totale waagerechte Beieuchtungsintensität£Tioi,
welche sich aus der Summe von H1 und H2 zusammensetzt, für jeden beliebigen
Punkt P der Straßenoberfläche konstant. 'Von einem Flugzeug aus betrachtet, wird die
Straße daher nahezu völlig gleichmäßig beleuchtet erscheinen. Trotz dieser, wie man
bisher glaubte, idealen Beleuchtungs-weise zeigt
es sich, daß für den normalen Benutzer der Straße sehr störende Helligkeitsunterschiede
auftreten.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß nicht die waagerechte Beleuchtungsintensität
für das praktische Problem der Unterscheidung von Verkehrshindernissen allein maßgebend ist, da die Straßenoberfläche
meist aus einer horizontalen Entfer-■ nung von 75 m oder mehr, also unter einem
sehr spitzen Winkel betrachtet wird. Im folgenden soll das Verhältnis zwischen der Helligkeit
in der Wahraehmungsrichtung und der waagerechten Beleuchtungsintensität als HeI-ligkeitskoeffizient
bezeichnet werden. Dieser Helligkeitskoeffizient ist eine Funktion mehrerer Variabler, und zwar des Winkels zwischen
Sehstrahl und Straßenoberfläche, des Winkels, den die Projektion des Sehstrahles
mit der Projektion der Einfallsrichtung des Lichtes einschließt, und der Beschaffenheit
der Straßenoberfläche. Beispielsweise ist in Fig. ι a für den in W befindlichen Beobachter
der Helligkeitskoeffizient des Punktes P1 wesentlich kleiner als der des Punktes P3-Der
Unterschied dieser beiden Helligkeitskoeffizienten wird sehr davon beeinflußt, ob
die Straße trocken oder feucht ist. Unter feucht ist hierbei der Zustand zu verstehen,
in dem die Straßenoberfläche ganz oder teilweise mit einem dünnen Wasserhäutchen überzogen
ist, das sämtlichen Unebenheiten der Straßenoberfläche folgt. Eine vollkommene Überschwemmung der Straßenoberfläche bleibt
hier außer Betracht, weil dann die auf der Straßenoberfläche vorhandene Wasserschicht
sämtliche \"ertiefungen der Straßenoberfläche
ausfüllt, so daß sich eine Anzahl von Wasserspiegeln ausbildet.
In den Fig. 2 a und 2 b ist der perspektivische Anblick wiedergegeben, der sich einem
Beobachter in IY bietet, wenn er die in Fig. 1 a
dargestellte Straße betrachtet, und zwar stellt Fig. 2 a das Bild bei trockenem und Fig. 2 b
das Bild bei feuchtem Zustand dar. In beiden Fällen erscheint die rechte, auf der Seite der
Lichtquellen 1, 2, 3 liegende Straßenhälfte heller als die linke Straßenhälfte, obgleich
beide Hälften die gleiche horizontale Beleuchtungsintensität aufweisen: der Unterschied ist
jedoch bei feuchter Straße größer. Die den Lichtquellen i, 2, 3 entsprechenden Lichtflecke
sind mit L1, L2, L8 bezeichnet. Jene
Teile der Lichtflecke, welche die größte Helligkeit aufweisen, sind mit den weitesten
Schraffierungen versehen; die wenigen hellen Teile sind enger schraffiert. Die dunkel erscheinenden
Teile der Straßenoberfläche sind waagerecht schraffiert. Die Fig. 2 a und 2 b, welche auf umfangreiche Versuchsreihen des
Frfinders bei nach den bisherigen Grundsätzen gleichmäßig beleuchteten Straßen zurückgehen,
zeigen, daß die Helligkeitsverteiluug viel zu wünschen übrigläßt. Insbesondeiv
bei feuchter Straße (Fig. 2 b) bekommt 'ler Beobachter den Eindruck, als ob jede
Lichtquelle nur ein ihm zugewendetes helles Lichtband ausstrahle, während der Rest der
Straßendecke dunke' ist. Die hellen Lichtflecke, sind mit L1', L./, L/ bezeichnet. Sie
weisen in der Xähe der Lichtquelle eine Verbreiterung auf. Die Fig. 3 a und 3 b zeigen die
Lichtverteilung· entlang der Visierlinien H-II in den Fig. 2 a und 2 b.
Die beschriebenen Nachteile werden durch eine Straßenbeleuchtung nach der Erfindung
wesentlich gemildert. Die Erfindung gibt die Lehre, bei an der Seite der Straße angeordneten
Lichtquellen die Straße absichtlich imgleichmäßig
zu beleuchten, um für den perspektivisch betrachtenden Benutzer den subjektiven Eindruck einer möglichst gleichmäßigen
Helligkeit zu erzielen. Dabei kommt es nicht auf das unmittelbar unter der Lichtquelle
liegende Gebiet an, das praktisch senkrecht von oben betrachtet wird und daher nur
geringe subjektive Helligkeitsunterschiede verursacht, sondern hauptsächlich auf den unter
schrägen Einfallswinkeln beleuchteten, zwi- 9» sehen der Lichtquelle und dem Beobachter
gelegenen Teil der Straße.
Die erfmdnngsgemäße Straßenbeleuchtung kommt mit Hilfe von an der Seite der Straße
angeordneten, mit Reflektoren zusammenarbeitenden, z. B. elektrisch betriebenen Lichtquellen
zustande. Die von diesen Lichtquellen und Reflektoren auf die Straßenoberfläche geworfenen
Strahlenbündel beleuchten die Straßenoberfläche zwischen den rechtwinklig zur 1°°
Straßenlängsachse verlaufenden Spuren zweier die Straßenebene schneidender Ebenen, die,
je durch die Lichtquelle gehend, mit der Straßenebene einen Winkel von mindestens
60 ' und mindestens 30° bilden. Die erfindungsgemäße Straßenbeleuchtung ist dadurch
gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Beleuchtungsstärke in diesem Gebiet auf der von
der Lichtquelle abgelegenen Straßenhälfte zu derjenigen auf der eigenen Seite der Licht- no
quelle liegenden Straßenhälfte wenigstens 2 : ι ist.
Diese Definition soll an Hand der Fig. 5 a und 5 b, welche eine Seitenansicht bzw. Draufsicht
einer erfindungsgemäß beleuchteten Straße darstellen, näher erläutert werden. An der Spitze des an der Seite der Straße
aufgestellten Lichtmastes 1 ist die Lichtquelle mit ihrem Reflektor befestigt. Die senkrecht
zur Straßenlängsachse verlaufenden Schnittlinien, welche das Mindestgebiet abgrenzen,
innerhalb dessen das erfindungsgemäße Be-
leuchtungsverhältnis von mindestens 2 : ι zwischen
der rechten und linken Straßenhälfte herrschen soll, sind mit Fffund Wn in Fig. 5 b
bezeichnet. Die Schnittlinien Vn und Wn
sind die Spuren der in Fig. 5 a mit Vv und Wv
bezeichneten, durch die Lichtquelle gelegten Ebenen, welche mit der senkrecht zur Straßenachse
stehenden Ebene D, deren Spuren in Fig. 5 a und Sb mit Dv bzw. Dn bezeichnet
sind, einen Winkel von 300 bzw. 6o° einschließen.
Bei Befolgung der erfindungsgemäßen Lehre wird ein Problem gelöst, dessen Bedeutung
früher nicht richtig erkannt worden war, näm-
'5 lieh die Erzielung einer gleichmäßigen subjektiven
Helligkeit über die Breite der Straße, während die bisherigen Bestrebungen in erster
Linie dahin gingen, eine gleichmäßige Helligkeit in der Längsrichtung zu erzielen.
Es sei noch bemerkt, daß die Lichtquellen mit den entsprechenden Reflektoren, gegebenenfalls
an sog. Auslegern befestigt, auf einer oder auf beiden Seiten der zu beleuchtenden
Straßenoberfläche angeordnet werden können.
Man hat es durch passende Wahl und Anordnung des Reflektors und der Lichtquelle
in der Hand, das Verhältnis zwischen den Beleuchtungsintensitäten auf der der Lichtquelle
gegenüberliegenden Seite und auf der gleichen Seite zu regeln. Wenn die Höhe des Mastes,
an dem der Reflektor befestigt ist, in der gleichen Größenordnung wie die Straßenbreite ist,
so wird die von der Lichtquelle .abgelegene Straßenseite zweckmäßig mit einer Intensität
beleuchtet, die zehnmal größer als die Beleuchtungsintensität auf der eigenen Straßenseite
ist. Mit einem Verhältnis 2 : 1 werden bereits gute Ergebnisse erzielt.
Die vorerwähnte Lichtverteilung über die Straßenoberfläche kann auf ^-erschiedene Art
und Weise erfolgen. Als Lichtquelle können eine oder mehrere lichtaussendende, an einem
einzigen Mast befestigte Strahler verwendet werden. Diese können eine oder mehrere
Glühlampen oder (und) eine oder mehrere Entladungsröhren, z. B. Superhochdruck-Quecksilberdampfröhren
sein. Es kann jede in einem besonderen Reflektor oder alle zusammen in einem Reflektor angeordnet werden.
Bei Befolgung der erfindungsgemäßen Regel wird eine Straßenbeleuchtung gemäß Fig. 4a
(trockener Zustand) bzw. gemäß Fig. 4 b (feuchter Zustand) erzielt; es sind diese Dar-Stellungen
den Fig. 2 a und 2 b entsprechende perspektivische Ansichten.
Die sich auf der den Lichtquellen gegenüberliegenden Straßenseite befindenden Teile
der Lichtflecke M1, M2 und Ji3 haben in trokkenem
Zustand eine größere Helligkeit als die Teile auf der gleichen Seite der Lichtquellen.
Ein Vergleich zwischen dem bisher üblichen System und dem nach der vorliegenden Erfindung (Fig. 2 a und 4 a, trockener
Zustand) läßt deutlich den Unterschied erkennen. Die Helligkeitsunterschiede sind bei
der Beleuchtung nach der Erfindung (Fig. 4a) in der Breitenrichtung kleiner als die bei der
Beleuchtung nach Fig. 2 a, so daß hier bereits ein bedeutender Vorteil auftritt.
Die Vorteile sind noch viel größer bei Betrachtung der Verhältnisse bei feuchter Straße.
Für einen Wahrnehmer W erscheint es, wenn die Straße allmählich feuchter werden würde,
als ob die hellsten Teile der Lichtflecke sich allmählich in der Richtung zu den Lichtquellen,
von denen sie stammen, verschieben würden. Trotzdem bleibt aber beim System nach
der Erfindung eine hinreichende Helligkeit auf der gegenüberliegenden Straßenseite bestehen.
Die soeben erwähnte Erscheinung hat ihre Ursache darin, daß bei feuchter werdender
Straße die Helligkeitskoeffizienten in den Fällen, in denen die Projektion der Wahrnehmungsrichtung
auf die Straßenoberfläche wenigstens nahezu mit der entsprechenden Projektion der Einfallsrichtung des Lichtes
zusammenfällt, stark steigen, während bei anderem Winkel zwischen der Projektion von
Einfalls- und Wahrnehmungsrichtung die entsprechenden Helligkeitskoeffizienten verhältnismäßig
stark abnehmen. Infolge der Tatsache, daß nach der Erfindung jede Lichtquelle die gegenüberliegende Straßenseite mit einer
bedeutend größeren Beleuchtungsintensität als die eigene Seite beleuchtet, werden die Helligkeitsunterschiede
zum großen Teil beseitigt. Aus Fig. 4 b geht hervor, daß in der Breitenrichtung der Straße auch in feuchtem Zustand
eine Helligkeitsverteilung erzielt wird, die beträchtlich besser als die nach Fig. 2 b ist.
In Fig. 5 b wird dies näher erläutert.
Die Lichtquelle erzeugt auf der Straßenoberfläche einen Lichtfleck L (von oben gesehen),
dessen Helligkeitsverhältnisse im folgenden näher untersucht werden sollen.
Aus der Tabelle ersieht man beispielsweise die Verhältnisse der Beleuchtungsintensitäten I
in verschiedenen Punkten der Straßenebene im Bereich der am Mast 1 angeordneten Licht- χ
quelle. Diese Werte sind bei von dem Erfinder vorgenommenen Versuchen ermittelt worden.
2 | IL)n | IO | |
IA1 | "I ' | ID1 | I |
IB, | 5 | ΙΕΛ | IO |
IB1 | I ' | IE1 | I |
IC, | 9 | ||
IC, | I ' |
In dieser Tabelle bedeutet ζ. Β. IA1
die waagerechte Beleuchtungsintensität im Punkte A1. Aus diesen Werten geht hervor,
daß die Verhältnisse häufig viel größer als 52:1 sein können. Mit Beleuchtungsintensitätswerten
von 2 : 1 können aber bei einer ziemlich diffusen Straßendecke befriedigende
Ergebnisse erzielt werden. Die Wahl der Beleuchtungsintensitäten und ihrer gegenseitigen
Verhältnisse wird in hohem Maße durch die Beschaffenheit der Straßendecke bedingt.
Weiter geht aus der Figur hervor, daß der Lichtfleck L sich bedeutend weiter nach rechts
erstreckt als die Schnittlinie Wn der Ebene W
mit der Straßenoberfläche. Die Wahl der Länge des Lichtfleckes wird vornehmlich durch
den gegenseitigen Abstand der Maste bedingt. Es ist möglich, auch links von der Ebene D
mittels der am Maste 1 befestigten Lichtquelle einen Lichtfleck zu erzeugen, welcher die
gleiche Form wie der eingezeichnete Lichtfleck L hat. Man kann vorteilhaft dort auch
eine ganz andere Lichtverteilung erzeugen, was von der Aufstellung der Maste, von der
(den) Verkehrsrichtung(en) usw. abhängt. Dies wird an Hand der folgenden Figuren
näher erklärt.
In Fig. 6 sind die Verhältnisse für eine Straße mit zwei Verkehrsrichtungen angedeutet,
in der auf einer Seite die Maste 1, 2 und 3 aufgestellt sind. Die Lichtflecke sind
mit L1, L2 und L3 bezeichnet (L1 ist gestrichelt,
L2 stark ausgezogen und L3 strichpunktiert
angedeutet). Wie aus der Figur ersichtlich ist, überlappen sich die Lichtflecke der drei Lichtquellen. Jeder Lichtfleck besteht
etwa aus zwei aneinandergeschlossenen Flecken L aus Fig. 5 b. Die beiden Verkehrsrichtungen für den Rechtsverkehr sind mit
Pfeilen PR und Pt{ bezeichnet. Falls die
Straße für Einbahnverkehr bestimmt ist, so können die Maste auch entsprechend dieser
Figur angeordnet werden. Beim Einbahnverkehr in nach rechts ausweichenden Ländern
wird der Normalverkehr mit dem Pfeil Pr angedeutet und für nach links ausweichende
Länder mit dem Pfeil P1. In diesem Fall sind
die Umstände ziemlich ideal.
In Fig. 7 ist eine Straße abgebildet, bei der die Maste i, 2 und 3 mit gegenseitig gleichen
Abständen im Zickzack aufgestellt sind. Entsprechend Fig. 6 sind die Lichtflecke angedeutet,
die hier je aus zwei ungleichen Hälften bestehen. Auch hier überlappen sich die Lichtflecke teilweise. Die Verkehrsrichtungen
für den Rechtsverkehr sind mit Pfeilen angedeutet. Durch die unsymmetrische Lichtverteilung
wird erreicht, daß etwaige Blendung praktisch ganz vermieden wird. Xaeh Fig. S sind die Maste im Zickzack
angeordnet, die gegenseitigen Abstände aber nicht gleich. Hierdurch und auch durch eine
unsymmetrische Form der Lichtdecke kann Blendung ganz vermieden werden. Ein Automobilführer,
der sich z. B. (Rechtsverkehr) in Z befindet, wird von dem von 1 stammenden
Bündelteil, der ihm zugewendet ist, praktisch nicht gehindert, während die Lichtquelle
i, wenn er nach Z' gelangt, ihr Licht über ihn in seiner Verkehrsrichtung ausstrahlt.
Der große Vorteil ist aber, daß die Lichtquelle 2 auf die andere St.raßenhälfte ein
starkes Bündel wirft, wodurch er die Straße infolge des Unterschiedes zwischen den Helligkeitskoeffizienten
gleichmäßig hell in der Breitenrichtung beleuchtet sieht. Diesen Eindruck behält er, ebenso bei den Ausführungsformen nach Fig. 6 und 7, immer bei.
Es wird zur weiteren Erläuterung noch ein zahlenmäßiges Beispiel gegeben. Für den
idealen Fall, daß eine Straße über ihre ganze Breite in trockenem Zustand eine gleichmäßige
waagerechte Helligkeit aufweist, wurde gemessen, daß die perspektivischen Helligkeiten
einer solchen Straßenoberfläche in nassem Zustand Unterschiede von 16 : 1 aufweisen,
d. h. daß die Helligkeiten auf der Straßenseite, wo sich sowohl der Wahrnehmer als
auch die Lichtquelle befinden, iomal größer
als die auf der gegenüberliegenden Seite sind. Es wird nun eine sehr große \^erbesserung
dadurch erzielt, daß für den Fall, daß die Straße in trockenem Zustand auf der gegenüberliegenden
Seite einer Lichtquelle und des Wahrnehmers eine Helligkeit viermal größer als auf der gleichen Seite aufweist,
die Helligkeit dieser Straßenoberfläche auf der gleichen Seite in nassem Zustande nur
viermal größer als die Helligkeit auf der gegenüberliegenden Seite ist. Das Verhältnis
1:16 kann also bis auf 1 : 4 zurückgebracht
werden.
Um die erfindungsgemäß erforderliche Lichtverteilung zu erzielen, können verschiedene
Mittel angewendet werden. Im folgenden soll die Ausgestaltung von Reflektoren beschrieben werden, die sich besonders bewährt
haben.
Zweckmäßig wird für die erfindungsgemäße Straßenbeleuchtung ein Reflektor benutzt,
dessen Hauptachse X-F (Fig. 10) im Betriebszustand die Längsachse I-I (Fig. 10)
des zu beleuchtenden Weges, wie an sich bekannt, rechtwinklig kreuzt und bei dem
wenigstens einer der konkav ausgeführten. langgestreckten Reflektorränder 21 zumindest
teilweise von einer wenigstens nahezu parabelförmigen Richtlinie A1-C1-B1 (Fig. 9, 10) und '
auf dieser Richtlinie angeordneten parabelförmigen Schnittlinien P1-P2-P3 (Fig. 9, 10)
gebildet wird. Während erfindungsgemäß die Schnittlinien in senkrecht zur Hauptachse
X-Y (Fig. 9, ίο) stehenden Querschnittebenen
W1-W2-W3 (Fig. 9, 10) und der Brennpunkt
jeder Schnittlinie in dem Schnittpunkt der entsprechenden Ouerschnittebene mit der
Hauptachse gelegen ist, bildet dia Achse C1-F
(Fig. 9,10) der parabelförmigen Richtlinie mit der Hauptachse X-Y einen Winkel von 8or
bis 90°. Die Lage und die Form der Richtlinie ist derart, daß das reflektierte Licht auf
der Straßenoberfläche die Lichtverteilung nach der Erfindung herbeiführt. Wenn jeder
der Reflektoren zwei gegenseitig gleichförmige, symmetrisch! in bezug auf die Ebene
senkrecht zu der Längsachse der Straße lie-• 5 gende Bündel aussenden soll, so weist jeder
dieser Reflektoren zwei der vorerwähnten langgestreckten Ränder auf, die gegenseitig
gleichförmig sind und symmetrisch in bezug auf die Hauptachse liegen (21 und22,Fig. 10).
Beim symmetrischen Reflektor nach der Erfindung schließen die Achsen der in den Querschnittebenen
liegenden Parabeln zweckmäßig einen Winkel C (Fig. 9) von 200 bis
400 mit der Hauptebene V (Fig. 9, 10) ein. a5 Weiter liegen die die parabelförmigen Schnittlinien
P1-P2-P3 verbindenden -Kurven g (Fig„9)
der langgestreckten reflektierenden Ränder vorzugsweise in zwei Ebenen V1 (Fig. 9), die
je einen Winkel d von der Größenordnung von io° mit der Hauptebene V bilden. Die
Ebene der Lichtaustrittsöffnung des Reflektors UTS (Fig. 11) bildet mit der Hauptachse
X-F vorzugsweise einen Winkel von 250 bis 35°·
Wenn die symmetrischen Reflektoren nach der Erfindung auf der Straßenseite angeordnet
werden, so können, wie bereits erwähnt, die langgestreckten reflektierenden Ränder 21,
22 (Fig. 10) mit Hilfe von zwei gegenseitig gleichen Bündeln die gegenüberliegende Straßenseile
beleuchten. Die F'orm und die Lage der Richtlinien A1-C1-B1, A2-C2-B2 bedingen
hier vornehmlich die Wirkung. Bei den Versuchen, welche zur Erfindung führten, wurde
festgestellt, daß, wenn die Achsen von als Parabeln ausgestalteten Richtkurven eine Abweichung
von höchstens io° von der zur Hauptachse senkrechten Lage aufweisen, die
beiden Bündel die gewünschte Richtung erhalten.
Messungen an erfindungsgemäßen Reflektoren haben gezeigt, daß es erwünscht ist, daß
wenigstens die Hauptrichtung der in diesen angeordneten Lichtquelle L (Fig. 10) die
Hauptebene V wenigstens nahezu senkrecht im gemeinsamen Brennpunkt F der nahezu
parabelförmigen Richtlinien schneidet. Wird der Reflektor nicht symmetrisch ausgeführt,
hat er also nur einen langgestreckten reflektierenden Rand, so wird unter der Hauptebene die sich durch die Richtlinie des er
wähnten äußeren langgestreckten reflektierenden Teiles und die Hauptachse erstreckende
Ebene verstanden.
Es ist möglich, als Lichtquelle eine Glühlampe oder eine Entladungsröhre, vorteilhaft
eine Hochdruckmetalldampf entladungsröhre, zu verwenden, wobei der Reflektor als ein gesonderter
Bauteil angeordnet wird; andererseits kann es vorteilhaft sein, die Lichtquelle
mit dem entsprechenden Reflektor, wie an sich bekannt, eine Einheit bilden zu lassen. In
diesem Falle kann z. B. die Lichtquelle aus einem Glühdraht oder aus einer Hochdruckmetalldampfentladungsröhre
bestehen, die in einem Lampenkolben solcher Form untergebracht ist, daß durch teilweise Verspiegelung
die gewünschte Reflektoroberfläche erzielt wird.
An Hand der folgenden Figuren wird der Aufbau eines Reflektors zur Erzielung einer
Lichtverteilung nach Fig. 6 näher erläutert. In Fig. 9 ist die Hauptachse eines solchen
Reflektors mit X-Y bezeichnet. Die im folgenden
als Richtlinie bezeichnete Kurve A1-C1-B1 liegt in der durch die Hauptachse
X-Y gehenden Ebene V. Vorzugsweise wird
die Richtlinie durch eine Parabel gebildet, deren Brennpunkt!7 in der LinieX-Y liegt.
In diesem Fall bildet die Linie C1-F die Achse der Parabel. Der Winkel zwischen den Linien
C1-F und X-Y beträgt 8o° bis 90°. Durch Änderung dieses Winkels besteht die Möglichkeit,
die Lage des von den durch die Richtlinien bestimmten Reflektorteilen gebildeten
reflektierten Bündels entsprechend der Breite der zu beleuchtenden Straße zu ändern. Wenn
vom Reflektor zwei gleiche entgegengesetzt gerichtete Bündel auf die Straßenoberfläche
geworfen werden müssen, wie es z. B. bei der Ausführungsform nach Fig. 6 der Fall ist,
werden auf beiden Seiten der Linie X-Y symmetrische Richtlinien angebracht, so daß eine
Ebene senkrecht zu der durch die Linien C1-F und X-F bestimmten Ebene, die die Achse «05
X-F enthält, als Symmetrieebene des Reflektors zu betrachten ist. Wird vom Reflektor
aber nur ein einziges starkes Bündel ausgesandt (z. B. die linke Hälfte des Bündels L2
aus Fig. 7), so ist nur einer der langgestreck- no ten Reflektorränder 21 wie oben beschrieben
ausgebildet.
Die als Richtlinie wirkende Kurve ^1-C1-S1
dient als Grundlinie für eine Anzahl von in senkrecht zu der Achse X-F stehenden Ebenen
1-W2-Ws ... liegenden Parabeln- P1-P2-P3...,
die ihre Brennpunkte je in den Schnittpunkten der Ebenen W1-W2-W3... mit der
Hauptachse X-F haben. Die Hauptachse X-F des Reflektors bildet also den geometrischen
Ort der Brennpunkte der Parabeln P1-P2-P3-Man
kann, um dies zu verdeutlichen, entspre-
cliend den im Schiitbau üblichen Ausdrücken
von Spantebenen 1IV1-W2-W9 und Spantlinien
F1-P2-P3 sprechen. Vorzugsweise schließen
die Achsen der in den Spantebenen liegenden Parabeln einen Winkel C von 20 bis 400 mit
der durch die Linien X-F und C1-F bedingten Ebene ein (in der Folge als Hauptebene Γ
bezeichnet).
Es ist bereits erwähnt worden, daß wenigstens einer der äußeren langgestreckten Reflektorteile
21 auf die vorerwähnte Art und Weise ausgebildet ist. Es ist klar, daß man den zwischenliegenden
Teil auf verschiedene Weise ausbilden kann, dies entsprechend der Art und x5 der Richtung der von ihm zu erzeugenden
Bündel. Dies ist von geringerer Bedeutung als die Form der erstgenannten äußeren
Ebenen. Die die parabelförmigen Schnittlinien P1-P2-Pg, verbindende Kurve g jeder
der langgestreckten Ränder liegt zweckmäßig in einer sich durch die Hauptachse erstreckenden
Ebene, die einen Winkel d von der Größenordnung von io° mit der Hauptebene bildet.
Diese Ebene ist in Fig. 9 mit V1 angedeutet. In Fig. 10 ist schematisch dargestellt, wie
der Reflektor angeordnet wird, wenn er z. B. auf einem Mast, der am Rand der Straße
steht, befestigt ist. In dieser Figur ist eine Straße in schiefer Projektion dargestellt,
deren Mittellinie mit I-I angedeutet ist. Der Mast, an dem der Reflektor befestigt ist, ist
mit ι bezeichnet, während die sich senkrecht zu der Straße und durch die Mittellinie des
Mastes erstreckende Ebene ebenfalls wie in Fig. 5 a und 5 b mit D bezeichnet ist. Die
Hauptachse X-F nach Fig. 9 ist in dieser Figur mit den gleichen Bezugszeichen vermerkt;
diese Linie liegt in der Ebene V. Da die gegenüberliegende Seite der Straße in verhältnismäßig
großer Entfernung vom Mast 1 liegt, ist die Achse X-I" in bezug auf die
Straßenoberfläche unter einem Winkel von " etwa 45° geneigt angeordnet. Dieser Winkel
ist mit / bezeichnet. In der Hauptebene V liegen die Richtkurven A1-C1-Bx und A2-C2-B2.
Die Richtlinien sind symmetrisch in bezug auf die Achse X-F gelegen und als Parabeln
ausgebildet. Diese Linien ^i1-C1-U1 und
A2-C2-B2 haben in F ihren gemeinsamen
■50 Brennpunkt. Die Achsen dieser Parabeln sind mit C1-/'' und C2-F bezeichnet, wobei die
Winkel C1-F-X und C2-F-X etwas kleiner als
sind. Die Richtlinien A1-C1-B1 und
A2-C2-B., sind die Träger für die Parabeln
J\-P~2-P~s und P1-P2-P3'. Aus der Figur
geht hervor, daß die beiden Parabeln F1 und F1' in der Ebene W1 liegen und ihr gemeinsamer
Brennpunkt im Schnittpunkt von J-F1 mit X-F liegt. Die Parabeln F2 und F2'
bzw. F3 und F3' liegen in den Ebenen W2
und W«. Die Lichtquelle liegt derart in bezug auf die erwähnten Reflektorflächen, daß wenigstens
ihre Hauptrichtung die Hauptebeue nahezu senkrecht im gemeinsamen Brennpunkt
der Richtkurven schneidet. Die Lichtquelle ist in Fig. 10 mit L bezeichnet. Dadurch, daß
die Achsen C1-F und C2-F der Richtlinien
A1-C1-B1 und A2-C2-B2 von ihrer senkrechten
Stellung in bezug auf die Hauptachse X-F des Reflektors um einen gewissen Wert abweichen,
werden von der Lichtquelle L herstammende Lichtstrahlen, die von den langgestreckten
Reflektorrändern 21 und 22 reflektiert werden, bei Anordnung des erfindungsgemäßen
Reflektors an der Seite der zu beleuchtenden Straßenoberfläche, insbesondere nach der von der Lichtquelle abgelegenen
Straßenhälfte, gerichtet werden und so die erfindungsgemäße Straßenbeleuchtung hervorrufen.
Abhängig von der Straßenbreite und der Höhe des Reflektors oberhalb der Straßenoberfläche
wird die Reflektorhauptachse X-F mehr oder weniger geneigt in bezug auf die Straßenoberfläche aufgestellt, somit dem
Winkel ein kleinerer oder größerer Wert gegeben.
An Hand der Fig. 11, 12 und 13, in denen
eine Lampe dargestellt ist, welche die vorerwähnte Kolbenoberfläche aufweist, werden
die Lage der vorerwähnten äußeren reflektierenden Ebenen, des zwischenliegenden reflektierenden
Teiles und die Lage der Lichtquelle näher erläutert.
Fig. 11 ist eine Seitenansicht, Fig. 12 eine
Draufsicht und Fig. 13 eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindimgsgemäßen
Lampe. Nur in Fig. 11 ist die Lage
der Lichtquelle L vermerkt. Die Hauptachse ist in Yig. 11 mit den Ziffern X-F bezeichnet;
Fig. 12 zeigt die Lage der Richtlinien A1-C1-B1
und A2-C2-B2, die in Fig. 11 mit der Linie
X-F zusammenfällt. Die parabelförmigen Richtlinien haben ihren gemeinsamen Brennpunkt
in F. Die Achsen dieser Parabeln werden durch die Linien C1-F und C2-F gebildet, «05
die hier einen Winkel von etwa 82° mit der Achse X-F einschließen. Aus Fig. 13 ist die
Lage von einer der Spantenlinien ersichtlich. Denkt man sich nämlich die Lampe in Fig. 11
gemäß Ebene XHI-XIII durchgeschnitten, so ergibt die Linie G-H-J den Schnitt des reflektierenden
Teiles in dieser Ebene (Fig. 13). In diesem Fall werden die Achsen der beiden
Parabelbögen M-G und K-J durch die Linien N-F und 0-F gebildet, wieder mit dem gjineinsanien
Brennpunkt in F. Der zwischenliegende Teil weist bei H eine Vertiefung auf
und erstreckt sich von M über H bis K. Diese Vertiefung hat zum Zweck, das von diesem
Reflektorteil reflektierte Licht nicht in die Lichtquelle selbst, sondern an dieser vorbei
zurückzureflektieren.
Fig. 11 zeigt weiter die Lage von einer der
langgestreckten Randteile; dieser wird durch den Teil Q-K-R-S-T-U-Q gebildet.
Die Ebene der Lichtaustrittsöffnung des Reflektors, die in Fig. ii mit S-T-U angedeutet
ist, schließt zweckmäßig einen Winkel von 25 bis 35° mit der Hauptachse ein, für
den Fall, daß der Reflektor für Aufstellungen am Rand der Straße bestimmt ist. Die Wahl der Richtung der Halsachse steht
ziemlich frei und hängt eigentlich nur davon ab, daß das in der Lampe verwendete
lichtausstrahlende Organ ohne Schwierigkeiten in den Kolben eingefügt werden kann.
Zweckmäßig wird aber die. Halsachse so gelegt, daß die Ausbildung der Lichtbündel in
den gewünschten Richtungen nicht gestört wird. Zweckmäßigerweise schneidet die Halsachse
die die beiden Richtlinien enthaltende Ebene im gemeinsamen Brennpunkt dieser Kurven unter einem Winkel von 30 bis 400.
In. der Zeichnung ist die Lichtquelle als eine Hochdruckquecksilberdampfröhre dargestellt.
Sie ist derart angeordnet, daß ihre Hauptrichtung die Hauptebene in der Hauptsache,
zweckmäßig im gemeinsamen Brennpunkt der beiden Richtlinien, senkrecht schneidet.
Ein solches lichtausstrahlendes Organ eignet sich wegen seiner hohen Oberflächenhelligkeit
außerordentlich zu diesem Zweck. Es kann aber mit gutem Erfolg auch ein
Glühdraht zur Verwendung kommen, der vor- £Ugs\veise halbkreisförmig ausgespannt ist.
In diesem Fall fällt die durch den Schwerpunkt der leuchtenden Linie gehende Hauptrichtung
mit der Richtung der in Fig. 10 eingezeichneten Lichtquelle L zusammen. LTm in
einer solchen Lampe ein normales Gestell verwenden zu können, ist es erwünscht, daß bei
dieser Ausführungsform die Halsachse mit der Hauptachse X-F zusammenfällt. Die Lage
des Lampenmastes in bezug auf die Hauptachse ist mit der Linie. Mastachse angegeben.
Zu den Fig. 11, 12 und 13 sei noch bemerkt,.
daß, wenn eine solche Lampe für eine Straßenbeleuchtung, wie z. B. in Fig. 8 dargestellt,
verwendet wird, bei der nur ein einziges sehr starkes Bündel nach der gegenüberliegenden
Seite gerichtet wird, auch nur einer der äußeren langgestreckten reflektierenden Ränder
entsprechend den Figuren ausgebildet ist. Eine solche Lampe ist also· nur auf einer
Seite entsprechend geformt und mit reflektierendem Belag versehen, wrährend der gegenüberliegende
Teil auf der anderen Seite der Lampe an die Form und die Richtung des weniger starken Lichtbündels angepaßt ist,
das die Lampe mittels der reflektierenden Oberfläche aussenden muß.
Zweckmäßig kann auch eine normale Glühlampe in einem Reflektor von einer Form wie
die des reflektierenden Teiles der- Lampe nach den Fig. ii, 12 und 13 angeordnet werden.
Claims (9)
- Patentansprüche:i. Straßenbeleuchtung mit Hilfe von an der Seite der Straße angeordneten, mit Reflektoren zusammen arbeitenden, z. B. elektrisch betriebenen Lichtquellen, bei der das von jeder Lichtquelle herstam-•mende, auf die Straßenoberfläche geworfene Strahlenbündel diese zwischen den rechtwinklig zur Straßenlängsachse, verlaufenden Spuren zweier die Straßenebene schneidender Ebenen ausleuchtet, die je, durch die Lichtquelle gehend, mit der Straßenebene einen Winkel von mindestens 6o° und mindestens 300 bilden, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Beleuchtungsstärke in diesem Gebiet auf der von der Lichtquelle abgelegenen Straßenhälfte zu derjenigen auf der auf der eigenen Seite der Lichtquelle liegenden .Straßenhälfte wenigstens 2 : 1 ist.
- 2. Reflektor, insbesondere geeignet für die Straßenbeleuchtung nach Anspruch 1, dessen Hauptachse im Betriebsstand die Längsachse des zu beleuchtenden Weges go rechtwinklig kreuzt, während wenigstens einer seiner konkav ausgebildeten langgestreckten reflektierenden Ränder zumindest teilweise eine parabelförmige Richtlinie bildet, auf der parabelförmige Schnittlinien stehen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schnittlinien (P1-P2-Ps) in senkrecht zur Hauptachse stehenden Ouerschnittebenen (IV1-TV2-W3) verlaufen und ihr Brennpunkt im Schnittpunkte der entsprechenden Ouerschnittebene mit der Hauptachse (X-Y, Fig. 10), die Achse (C1-P) der parabelförmigen Richtlinie aber mit der Hauptachse einen Winkel von 80 bis 900 bildet.
- 3. Reflektor nach Anspruch 2, dadurch . gekennzeichnet, daß zwei symmetrisch zur Hauptachse angeordnete langgestreckte reflektierende Ränder vorhanden sind, deren parabdförmige Richtlinien (A1-C1-B1, A2-C2-B2, Fig. 10). mit der Hauptachse (Λ'-F) in einer Ebene (Hauptebene V) liegen.
- 4. Reflektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden langgestreckten reflektierenden Rändern ein Teil vorhanden ist, der in der durch die Hauptachse gedachten Symmetrieebene des Reflektors eine Vertiefung (H, Fig. 13) aufweist.
- 5. Reflektor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsender in den Ouerschnittebenen liegenden parabelförmigen Schnittlinien (Ρχ-Ps-Pi* Fig. 9) einen Winkel (c) von 20 bis 403 mit der Hauptebene bilden.
- 6. Reflektor nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß seine Lichtaustrittsebene (UTS, Fig. 11) einen Winkel von 25 bis 35° mit seiner Hauptachse (.Y-7) bildet.
- 7. Reflektor nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Hauptrichtvmg der im Reflektor anzubringenden Lichtquelle (K) die Hauptebene wenigstens nahezu senkrecht im gemeinsamen Brennpunkt (F) der parabelförmigen Richtlinien schneidet.
- 8. Lampenkolben, bei dem ein Teil der Kolbenoberfläche mit einem Reflektor nach Anspruch 3 bis 7 ausgestattet ist und in dem als Lichtquelle eine Metalldampfentladungsröhre vorgesehen ist.
- 9. Lampenkolben nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß seine Halsachse die Hauptebene im gemeinsamen Brennpunkt (F) der Richtlinien unter einem Winkel von 30 bis 40° schneidet.Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|---|
EP0260478A2 (de) * | 1986-09-15 | 1988-03-23 | Holophane Company, Inc. | Auf einer Wand montierte Leuchte |
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- 1938-02-16 FR FR833828D patent/FR833828A/fr not_active Expired
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---|---|---|---|---|
EP0260478A2 (de) * | 1986-09-15 | 1988-03-23 | Holophane Company, Inc. | Auf einer Wand montierte Leuchte |
EP0260478A3 (de) * | 1986-09-15 | 1989-08-16 | Holophane Company, Inc. | Auf einer Wand montierte Leuchte |
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CH218508A (de) | 1941-12-15 |
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