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Einrichtung zur Zifferblattbeleuchtung von Meßinstrumenten Die Erfindung
betrifft eine Einrichtung zur Zifferblattbeleuchtung von Meßinstrumenten.
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Es sind bereits derartige Beleuchtungseinrichtungen bekannt, die sich
eines das Licht einer Lampe fortleitenden Glasstabes bedienen, der nach vorn verdeckt
angeordnet ist und der Mittel zur Ablenkung des von dem Glasstab fortgeleiteten
Lichtes zum Zifferblatt hin aufweist.
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Andererseits ist es aber auch bekannt, eine Gase:ntladungsröhre rahmenartig
um das Zifferblatt zu legen, um auf diese Weise eine gleichmäßige Beleuchtung zu
erreichen, aber diese Beleuchtungsart ist für viele Fälle, insbesondere bei Flugzeuginstrumenten,
deshalb nicht anwendbar, weil einmal -eine zu große Helligkeit entsteht, die bei
der sonstigen Orientierung den Flugzeugführer stört und weil andererseits eine solche
Entladungsröhre im allgemeinen eine hohe Spannung benötigt, die in vielen Fällen
nicht vorhanden ist.
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Eine andere bereits bekannte Randbeleuchtung von Meßinstrumenteri
besteht darin, daß das Instrument mit einem zylinderförmigen Hohlraum umgeben und
hinter dem Meßinstrument eine Glühlampe vorgesehen ist, deren Licht über ringförmige
Spiegel dem Zifferblatt zugeleitet wird. Hierbei ist es aber erforderlich, daß das
eigentliche Meßinstrument den ihm zustehenden Raum nicht voll ausnutzen kann, um
das Licht vorbeigehen zu lassen. Da Meßinstrumente meistens mit bestimmten Außenmaßen
hergestellt werden, würde hierbei eine Sonderanfertigung mit besonders kleinem Meßwerk
erforderlich werden. Ferner ist die auf der Rückseite des Instrumentes angeordnete
Glühlampe, insbesondere bei Bordgerätebrettern, schwer auszuwechseln.
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Zur Behebung aller dieser -Mängel, insbesondere .auch der ungleichmäßigen
Beleuchtungsverhältnisse bei der bisher bekannten Anordnung von Lichtleitstäben,
wird gemäß der Erfindung bei einer Beleuchtungsanordnung mit einem solchen Lichtleits.tab
dieser Stab so ausgebildet, daß er das beispielsweise kreisförmige Zifferblatt umrahmt
und bis auf einen schmalen, lichtdurchlässigen und dem Zifferblatt zugewandten Schlitz
lichtdicht abgedeckt
ist, während die dem Schlitz gegenüberliegende
Fläche des Glasstabes reflektierend, vorzugsweise spiegelnd ausgebildet ist.
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Die Forderung der Gleichmäßigkeit der Beleuchtung der Skalenteilung
auf den ganzen Umfang wird noch besser erfüllt, wenn gemäß einer Weiterentwicklung
der Erfindung der Schlitz der Abdeckung des Glasstabes von der Lichte intrittsstelle
aus Wh keilförmig erweitert. Zur Erreichung der ge wünschten Reflexion genügt es
andererseits, den Glasstab auf seiner dem Zifferblatt abgewandten Seite außen mit
Aushöhlungen, Rillen o. dgl. zu versehen.
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Die Lainpe kann zwischen die beiden Enden des das Zifferblatt umgebenden
Leuchtstabes so angeordnet sein, daß die beiden Stabenden den Glühfadeil der Lampe
einschließen, wenn diese in der bekannten Weise von vorn in die als Lichtabblendung
dienende Abdech platte des Instrumentengehäuses eingeführt ist.
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Bei einer anderen Ausführung ist zwischen der Lampe und dem Glasstab
ein die Lampe aufnehmender prismatischer Glaskörper angeordnet, der dem Stab das
Licht auch dann zuleitet, wenn die Lampe außerhalb des Glasstabes angeordnet ist.
Dieser prismatische Körper kann auch durch sonstige zwischen der Lampe und dein
Glasstab angeordnete Spiegel- oder Lichtleitflächen ersetzt sein.
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Einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der
Zeichnung d.arä°stellt. Es zeigt Fig. i ein Zeigerinstrument mit einem daran von
vorn befestigten Ringlicht in Vorderansicht, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie
:2-2 nach Fig. i in größerem Maßstabe, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der
Fig. 2, Fig. q. in scbaubildlicher Darstellung die Einzelteile einer erfindungsgemäßen
Beleuchtungseinrichtung in der Reihenfolge, wie sie nach dein Einbau hintereinanderliegen,
Fig. 5 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher
das Beleuchtungsansatzstück einen Bestandteil des zugehörigen Instrumentes bildet,
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 5, Fig.7 eine Teilansicht von Teilen
einer anderen Ausführungsform des Beleuchtungsansatzstückes nach der Erfindung in
größerem 1la.ßstabe, Fig. 8 eine in größerem Maßstab gezeigte schaubildliche Darstellung
der Art und Weise, wie eine Lichtquelle an den in F ig. 7 gezeigten Teilen angebracht
«erden kann, Fig.9 eine in größerem Maßstab gezeigte Einzeldarstellung der Art und
Weise, wie das Licht der Lichtquelle «-eitergeleitet und auf der Oberfläche des
Zifferblattes nach der Erfindung verteilt wird, Fig, io eine in größerem Maßstab
gezeigte .Einzeldarstellung eines Querschnittes durch eine andere Ausführungsform
des optischen Gliedes nach der Erfindung und der Art und "Weise, wie das Licht auf
dem Zifferblatt verteilt wird, Fig. t i eine in größerem Maßstab gezeigte Darstellung
eines Teiles eines optischen Gliedes nach der Erfindung und der Art und Weise, wie
die Lichtstrahlen dieses Glied durchlaufen und von demselben zurückgeworfen werden,
Fig. 12 einen Teil einer anderen Ausführungsforin des optischen Gliedes, Fig. 13
einen Teil noch einer anderen Ausführungsforin des optischen Gliedes iin Querschnitt,
Fig. 1:L noch eine weitere Ausführungsform des optischen (Riedes im Querschnitt,
Fig. 15 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung, die einen
zusammenhängenden Bestandteil eines Zeigerinstrumentes bildet, Fig. 16 einen Schnitt
nach der Linie 16-i6 der Fig.15 und Fig. 17 eine schaubildlicheDarstellung einer
anderen Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das lichtleitende Glied als gerader
Glas- oder Quarzstab ausgebildet ist.
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Die in den Fig. i bis q. dargestellte Ausführungsform der Erfindung
besteht aus einer getrennten Vorrichtung, die an einem vorhandenen Instrument nachträglich
angebracht wird, um dessen Zifferblatt zu beleuchten.
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Das dargestellte Ansatzstück besteht aus einem ringförmigen Glied
17, das finit Befestigungslappen 18 versehen ist, durch -"e-elclie es am Zeigerinstrument,
und zwar an den Lappeil 19 (s. Fig. 1) des Instrumentengehäuses 2o (s. Fig. 2) durch
Schrauben 21 befestigt werden kann, die das Instrument auf der Apparatwand 22 festhalten.
Das Glied 17 ist der Ausbildung des Umfanges der Vorderseite des Instrumentes angepaßt,
und wenn es auch im vorliegenden Fall kreisförmig gezeigt ist, so kann es jedoch
jede andere geometrische Form erhalten. Das ringförmige Glied 17 ist auf seinem
inneren Umfang mit einem nach innen umgebogenen Flansch 23 versehen, um einen Trog
oder eine Aussparung 24 zu bilden. In diesem Trog bzw. in dieser Aussparung 2.t
ist ein Glas- oder Quarzstück angeordnet, das im vorliegenden Fall aus zwei halbkreisförmigen
Teilen 25 und 26 besteht, so daß diese Teile, wenn sie in der Aussparung 24 angeordnet
sind, einen im wesentlichen geschlossenen Ring bilden, wobei die unteren Enden 29
und 30 so ausgebildet
sind, daß sie gegen einen getrennten
Teil oder Lappen 3 i stoßen, der am Boden des ringförmigen Gliedes 17 innerhalb
der Aussparung 24 vorgesehen ist.
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Die Teile 25 und 26 des Glas- oder Quarzstückes können auch aus einem
Stück gemacht werden, um einen Ring zu bilden. In der vorliegenden' Ausführung jedoch
besteht das Glasstück aus zwei halbkreisförmigen Teilen 25 und 26, weil das Ansatzstück
hier an einem Instrument angebracht ist, das einen Stellknopf 32 besitzt, um das
Instrument für einen bestimmten gewünschten Zustand einzustellen.
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Wenn die halbkreisförmigen Teile 25 und 26 in der Aussparung 24 angeordnet
sind, so werden sie darin durch einen Haltering 33 festgehalten, der am ringförmigen
Glied 17 durch Schrauben 35 (s. Fig. 4) befestigt ist. Ein Schirm 36 ist an den
Enden 27 und 28 der Teile 25 und 26 vorgesehen und durch den Haltering 33 in seiner
Lage dann festgehalten, wenn dieser am ringförmigen Glied 17 befestigt ist.
Das ringförmige Glied 17
ist mit einem zur Aufnahme einer Lampe bestimmten
Behälter 37 versehen, in welchen eine Lampenfassung 38 eingesetzt ist, die bei 39
mit einem Gewinde versehen .ist und eine kleine Glühlampe 40 trägt. Wenn die Lampenfassung
im Behälter 37 eingesetzt und durch das Gewinde 39 in demselben eingeschraubt ist,
so dringt die Lampe 4o in die Aussparung _1.o und zwischen die Enden 27 und 28 der
halbkreisförmigen Glas- oder Quarzstücke 25 und 26 ein, so daß das Licht der Lampe
40 an beiden Enden der genannten Stücke in diese eindringt.
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Die Außenfläche der Teile 25 und 26 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel,
wie bei 41 gezeigt, mit einem undurchsichtigen Stoj überzogen, aber auf einer Seite
der genannten Teile ist die Oberfläche klar gelassen, um keilförmige Schlitze 42
und 43 zu bilden, die sich in der gezeigten Weise verjüngen, so daß die genannten
Schlitze an den Enden 27 und 28, d. h. dort die geringste Breite besitzen, wo das
Licht in die Teile 25 und 26 eintritt, während sie an den Enden 29 und
30 am breitesten sind. Die Schlitze 42 und 43 sind gegenüber dem Umfang der
Querschnitte der Teile 25 und 26 so angeordnet, daß sie durch den Haltering 33 nicht
verdeckt sind, d. h. sie befinden sich näher am inneren Umfange der genannten Teile,
so daß, wenn das Ansatzstück am Instrumentengehäuse 2o befestigt ist, die Lichtstrahlen
gegenüber der Ebene der Teile 25 und 26 in einem Winkel von ungefähr 45° statt im
rechten Winkel austreten.
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Die äußere Fläche 41 des Glasstabes ist beispielsweise versilbert,
so daß auf der Innenseite der Teile 25 und :26 ein hoher Grad der Lichtzurückspiegelung
erreicht wird, ohne daß das Licht aus den genannten Teilen mit Ausnahme der Schlitze
42 und 43 austreten kann. Der Schirm 36 hat den Zweck, die Lampe 4o in der in Fig.
3 gezeigten Weise abzuschirmen und hierdurch zu verhindern, daß das Ansatzstück
Licht an irgendeiner anderen Stelle als durch die zu diesem Zweck vorgesehenen Schlitze
aussendet. Der Schirm trägt auch dazu bei, das Licht in die Enden 27 und 28 der
Teile 25 und 26 zu konzentrieren.
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In den Fig. 5 und 6 ist eine andere Ausführung der Erfindung dargestellt,
bei -welcher der zum Weiterleiten und Verteilen des Lichtes dienende Teil statt
aus zwei halbkreisförmigen Teilen aus einem einzigen ringförmgen Stück 49 besteht
und mlit dein Instrument so vereinigt ist, daß er einen Bestandteil desselben bildet.
Bei dieser Ausführung ist der Glas- oder Quarzring 49 hinter dem Deckglas 45 des
Instrumentes angeordnet und durch einen ringförmigen Halter 5o festgehalten. Beim
Zusammenbauen des Instrumentes wird der Teil 49 in den Halter 5o eingesetzt, worauf
das Deckglas 45 gegen den Teil 49 angedrückt und durch einen Klemmring 51 festgehalten
wird. Das Deckglas ._l5 wirkt daher mit dem Halter 50 zusammen, um den lichtlenkenden
Teil 49 in seiner Stellung neben dem Umfang des Zifferblattes .I6 des Instrumentes
festzuhalten.
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Bei dieser Ausführung ist die Lampe 40 zur Ebene des Deckglases 45
rechtwinklig angeordnet, und da der Teil 49 aus einem einzigen ringförmigen Stück
besteht, so besitzt er keine Enden, zwischen welchen die Lampe 4o angeordnet sein
könnte. Es sind daher Mittel vorgesehen, um das Licht in das Innere des ringförmigen
Teils 49 einzuleiten. Zu diesem Zweck ist ein kleines kreisförmiges Stück 52 aus
dem Deckglas 45 neben dem Umfang desselben, und zwar neben der Stelle, wo die Lampe
4o angeordnet ist, ausgeschnitten, wobei der Durchmesser dieses Stückes 52 im wesentlichen
mit dem Durchmesser des Querschnittes des ringförmigen Stückes 49 und mit dem Durchmesser
der Lampe 40 übereinstimmt. Das kreisförmige Stück 52 wird dann -wieder in das Deckglas
45 eingesetzt und eingekittet, wodurch in dem Deckglas 45 an der Stelle, wo das
Licht von der Lampe 40 ausgesandt wird, eine Unterbrechung entsteht: Da nun die
eingekitteten Flächen zwischen dem kreilsförmigen Stück 52 und dem Deckglas 45 eine
Verteilung des Lichtes im Deckglas selbst verhindern, so werden die von der Lampe
4o kommenden Lichtstrahlen konzentriert und -in einer mit der Ebene des Deckglases
einen rechten Winkel bildenden Richtung und gegen den Glasring 49 weitergeleitet,
der an einer dem kreisförmigen Stück 52 entgegengesetzten
Stelle
in der bei 52 in Fig. 8 gezeigten Weise etwas ausgeschnitten ist.
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Da das Licht der Lampe 4o in den Glasring 49 durch den Teil 53 hindurch
von der Seite des Ringes her und in einer Richtung eintritt, die mit der Ebene des
genannten Ringes einen rechten Winkel bildet, ist das ringförmige Stück 49 in der
aus Fig. 6 ersichtlichen Weise derart ausgeschnitten, daß es zwei ebene Flächen
54 und 55 bildet, die miteinander einen rechten Winkel und mit der Richtung, in
welcher das Licht der Lampe 4o in den Glasring eintritt, einen Winkel von ungefähr
45° bilden. Diese ebenen Flächen 54 und 55 werden dann verspiegelt, so daß das in
den Ring bei 53 eintretende Licht in den in Fig. 6 durch die Pfeile angegebenen
Richtungen zurückgeworfen wird. Da das Glasstück 49 aus einem einzigen ringförmigen
Stück besteht, so sind auch die in der Fig. 4 gezeigten verjüngten Schlitze 42 und
43 des Ansatzstückes derart miteinander verbunden, daß sie einen einzigen Schlitz
bilden, dessen enge Enden in der Fig. 6 bei 42" gezeigt sind.
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Fig.7 und 8 zeigen eine weitere Ausbildung der Vorrichtung zum Einführen
des Lichtes in den Glasring 49 von einer Lampe aus, die wie in der Fig. 5 außerhalb
der Ebene des Ringes und im rechten Winkel zu dieser angeordnet ist. Bei dieser
Ausführung besteht der Glasring 49 ebenfalls aus einem einzigen Stück, bei dein
jedoch ein Teil ausgeschnitten ist, um nebeneinanderliegende Enden 56 und 57 zu
bilden. Zwischen diesen Enden 56 und 57 ist ein Glas- oder Quarzstück 58 angeordnet,
das die in Fig. 8 gezeigte Form besitzt. Die Breite des Teiles 58 ist gleich dem
Abstand zwischen den Enden 56 und 57 des Glasringes 49, so daß.wenn der genannte
Teil 58 zwischen die genannten Enden eingesetzt wird, letztere gegen die Seiten
59 und 6o desselben bündig stoßen.
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Der Teil 58 ist mit einer Öffnung 61 versehen, die von der Vorderseite
desselben aus zugänglich ist und in welche die Lampe 4o eingesetzt werden kann,
wenn die Lampenfassung 38 in den zugehörigen Behälter 3 7 eingesetzt wird. Die Außenfläche
des Teiles 58 ist in ähnlicher Weise wie die des Glas-oder Quarzringes 49 mit einem
Stoff 41 überzogen, der auf der Innenseite des genannten 'feiles 58 eine verspiegelte
Fläche bildet. Auf beiden Seiten 59 und 6o des Teiles 58 jedoch und neben deren
unterem Ende wird etwas von dein genannten Stoff weggekratzt oder sonstwie entfernt,
um Durchgänge zu bilden, von denen einer bei 6 2 in Fig. 8 gezeigt ist und durch
welche das Licht austreten und in die Enden 56 und 57 des Glasringes 4.9 eintrbten
kann, wenn der Teil 58 in der aus der Fig. 7 ersichtlichen Weise zwischen die genannten
Enden eingesetzt wird. Das untere Ende des Teiles 58 ist ebenfalls in der gezeigten
Weise ausgeschnitten, um eine V-förmige Einkerbung und somit reflektierende Flächen
63 und 64 zu bilden. Es ist ersichtlich, daß die von der Lampe 4o in dieser Ausführung
nach unten durch den Teil 58 hindurchgeleiteten Lichtstrahlen durch die Flächen
63 und 64 nach entgegengesetzten Richtungen im rechten Winkel zu den Richtungen
zurückgeworfen «-erden, in denen sie auf die genannten Flächen 63 und 64 fallen
und durch die klaren, mit den Enden 56 bzw. 57 des Ringes 49 zusammenfallenden Flächen
62 hindurch austreten, wodurch erreicht wird, daß die Lichtstrahlen in der in Fig.
7 durch die Pfeile angegebenen Weise in den genannten Ring eintreten. Beim Eintreten
an den Enden 56 und 57 «-erden die Lichtstrahlen durch den Ring 49 auf der ganzen
Länge desselben weitergeleitet und dann aus diesem Ring heraus durch den verjüngten
Schlitz 42Q hindurch zurückgeworfen, worauf sie in der bereits beschriebenen und
in der Fig. 9 dargestellten Weise auf die Oberfläche des Zifferblattes 46 fallen,
wodurch die Skala 46" auf dem ganzen Umfang des Zifferblattes gleichmäßig ohne Blendwirkung
und ohne daß die Lichtquelle oder irgendwelche Lichtstrahlen von der Vorderseite
des Zifferblattes aus sichtbar sind, beleuchtet wird.
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Fig, io ist ein Querschnitt durch eine andere Ausführung des ringförmigen
Glasstückes 49, bei welcher der äußere Umfang des Ringes in der bei 76 gezeigten
Weise aufgerauht# eingeschnitten oder gewellt ist, bevor der Überzug aus reflektierendem
Material 41 angebracht wird, um eine bessere Reflexion der Lichtstrahlen auf der
Innenseite des Ringes und außerhalb desselben durch die klare Fläche bzw. den Schlitz
42" hindurch zu gewährleisten. Dieser aufgerauhte oder gewellte Teil 76 kann
auch aus einer kreisförznigen oder ovalen Verzahnung 64 bestehen, wie Fig. 12 zeigt.
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Bei der Ausführung nach Fig. io kann auch der Überzug 41 weggelassen
werden, zumal der aufgeraulzte oder gewellte Teil 76 zahlreiche ablenkende oder
reflektierende Flächen aufweist, durch welche die Lichtstrahlen in der in Fig. i
i gezeigten Weise von ihrem normalen Weg und aus dem Glas- oder Quarzstück 49 heraus
abgelenkt und bzw. oder zurückgeworfen werden.
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Bei der Ausführung nach Fig. 12 ist die Oberfläche des Glas- oder
Quarzstückes 49 bis auf kreisförmige oder ovale Verzahnungen 6. nicht ill`er7('g@
SGhde?'@7 :.r dle @i' Verzahnungen verspiegelt.
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Fig. 1,3 und 14 zeigen noch weitere Ausführungen des Glas- oder Quarzringes
49, der
andere als kreisförmige Querschnitte aufweist und bei dem
nur einige Teile der Oberfläche überzogen sind.
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Eig. 15 und 16 zeigen eine andere Ausführung der Erfindung, bei welcher
der lichtlenkende und lichtwiederspiegelnde Ring 49 in einem Instrument eingebaut
ist und einen Bestandteil desselben bildet. Bei dieser Ausführung sind die Enden
56 und 57 des Ringes 49 nach außen umgebogen, wie Fig. 16 zeigt, und so ausgebildet,
daß sie in eine Hilfskammer 2o" des Hauptgehäuses 2o eindringen, in welche die Lampe
4o eingesetzt wird. Um den Beleuchtungsring bei einer Betrachtung des Instrumentes
von vorn vollständig dem Auge zu entziehen, ist ein ringförmiger Schirm 74 vorgesehen,
der einen nach außen vorspringenden Flansch 75 besitzt, mit dessen Hilfe er durch
das Deckglas 45 auf der Vorderseite des Ringes 49 festgehalten wird.
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Fig. 17 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher
das Stück 49 als gerader Glas- oder Quarzstab ausgebildet ist, der sich nur längs
des oberen Randes des Zifferblattes bzw. der zu beleuchtenden Fläche 46 erstreckt,
die hier als rechtwinklige Fläche gezeigt ist.