DE8024862U1 - Leuchte, insbesonder signalleuchte - Google Patents

Description

."; ·; P₁AYjB IKIYAN WALT E

DR.- ING. H. H. WlLHkL-M⁵ *.^!"^!D·! PL. - I N G. H. DAUSTER D-7000 STUTTGART 1 ' GYMNASIUMSTRASSE ÖIÖ'TßLEFÖN (Ö711) 291133/29 28 5?

Anmelder;. D 6088

ULO-Werk Moritz Ülimann ^{Oj?i W/m}

GmbH + Co* KG
Robert^Bosch~Strasse 1^12

7340 Geislingen (Steige)

Leuchte, insbesondere Signalleuchte für Zweirad-

fahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Leuchte ₅ insbesondere eine Signalleuchte für Zweiradfahrzeuge, bestehend aus einer mit einem Reflektor versehenen Lampe, deren Licht über eine mit Prismenoder Linsenzone versehene optisch wirksame Lichtscheibe abgestrahlt wird.

Ls sind solche Leuchten bekannt. Sie finden üblicherweise Verwendung als Fahrtrichtungsanzeige-, Brems-, Schluß-, Mebelschluß-Eückfahrleuchten, aber auch als Fahrtrichtungsanzeige- oder als Rückleuchten für Motor- und Fahrräder, wobei die Leuchtintensitäi durch den Einsatz des Reflektors erhöht wird und die Richtung dei abgegebenen Strahlen durch die Optik der Lichtscheibe beeinflußbar ist.

.Nachteilig ist, daß bei solchen Leuchten der von der Lampe direki auf die Lichtscheibe auftretende Teillichtstrom bestimmter Zonen verloren geht, weil er in nicht für die Signalwirkung der Leuchte relevante Richtungen abgelenkt wird. Bei Leuchten mit sogenannter Lichtscheibenoptik, d.h. also bei Leuchten, die keinen Reflektor besitzen, v/erden die den direkt von der Lampe ausgehenden Lichtstrom total reflektierenden Prismen so ausgebildet, daß dieser

I I I I

1 I

Ά -

Lichtstrom in Signalrichtung abgegeben wird. Werden solche Leuchten mit Parabelreflektoren kombiniert, so wird der vom Reflektor abgestrahlte Lichtstrom ebenfalls wieder in unbestimmte und für die Signälgebung unwirksame Bereiche abgelenkt* Eine Kombination mit den üblichen Kugelreflektoren, die zwar ebenfalls bekannt ist, bewirkt zwar eine gewisse Verstärkung₄ ist jedoch wirkungsgradmäßig schlecht, weil der erfaßte Lampenlichtstrom zweimal den Glühlampenkolben passieren muß und zum Teil auch auf die Glühlampenwendel auftrifft.

Insbesondere für Zweiradfahrzeuge, wie beispielsweise Fahrräder oder Mofas, werden aus Energiegründen Lampen mit geringer Lichtleistung eingesetzt. Sollen solche Leuchten jedoch eine möglichst große Leuchtintensität aufweisen, so kommt es darauf an, ein Höchstmaß an Effizienz von der Leuchte zu fördern. Das gilt insbesondere für Fahrtrichtungsanzeige- und Schlußleuchten.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Leuchte der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Leuchtenwirkungsgrad möglichst groß wird, so daß trotz eingesetzter Lampe mit verhältnismäßig geringer Energieabgabe eine Signalwirkung von der Leuchte erreicht werden kann, die sonst nur mit wesentlich stärkeren Lampei erreicht werden könnte.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß der Eeflektor aus einer Vielzahl paraboloidischer Reflektorzonen unterschiedlicher Brennweite aufgebaut ist, die einen gemeinsamen, mit der Glühlampe zusammenfallenden Brennpunkt, aber unterschiedliche Abstrahlungsrichtungen haben, daß jede Reflektorzone einer bestimmten Prismen- oder Linsenzone der Lichtscheibe zugeordnet ist und daß die Prismen- oder Linsenzonen so ausgebildet sind, daß ihre von der Lampe abgewandten Seitenflächen für den von der zugeordneten Reflektorzone erfaßten Lichtstrom derart brechend wirken, daß dieser Lichtstrom an der der Lampe zugewandten Innenfläche der Prismen- oder Linsenelemente total reflektiert und in der Signalrichtung abgestrahlt wird.

I * I I I I

Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, daß die Prismen, zumindestens eines Teiles der Lichtscheibe doppelt ausgenutzt Werdern Einmal nämlich dazu, um den unmittelbar von der Lampe ausgerandten und auf die Lichtscheibe auftreffenden Lichtstrom durch Totalreflektion in die Signalrichtung abzugeben und zum anderen aber auch dazu, uin den von dem Reflektor aufgefangenen Und zurückgeworfene·! Lichtstrom ebenfalls in der Signalrichtung abzugeben, was bisher nicht möglich war« Es hat sich gezeigt, daß solche Leuchten einen Leuchtenwirkungsgrad bei roter Lichtscheibe von etwa 0,45 aufweisen, wobei unter Wirkungsgrad das Verhältnis des annähernd in Signalrichtung abgegebenen Leuchten= lichtstroms, bezogen auf den frei abgestrahlten Lichtstrom der Lampe, verstanden wird. Bekannte Leuchten weisen einen solchen Leuchtenwirkungsgrad (für rote Lichtscheibe) zwischen 0,10 und 0,20 auf. Die Erfindung bewirkt daher eine deutliche Intensivierung der Lichtwirkung bei gleichbleibender Lampenenergie. Die Erfindung ermöglicht es daher, besonders wirksame und leuchtstarke ßignalleuchten, insbesondere für Zweiradfahrzeuge, vorzusehen.

Es ist natürlich möglich, die Ausführung des Reflektors auf ver-^ Echiedene Weise vorzunehmen. Der Reflektor kann aus Segmenten bestehen oder kontinuierlich verlaufendbzw. aus Kombinationen solcher Teile aufgebaut sein und er kann rotations-, achsen-, oder auch asymmetrisch ausgebildet werden, je nach Verwendungs-

\ zweck der herzustellenden Leuchte. Wenn nur eine verhältnismäßig geringe Bautiefe zur Verfugung steht, so kann der Reflektor auch in Stufen ausgebildet werden. Auch die Lichtscheibe kann auf verschiedene Weise realisiert werden, wobei sie jeweils auf die einge setzte Parabelkontur und Reflektorform abgestimmt ist. Die Lichtscheibe kann daher ebenfalls rotations-, achsen- oder asymmetrisch ausgestaltet werden, wobei die brechenden bzw. totalreflektierenden Elemente ringlinsen-,netzförmig, segmentiert oder kombiniert angeordnet v/erden können. Die Linsenflächen selbst, d.h. also die für die Erfindung wesentlichen der Lampe zugewandten bzw. von der Lampe abgewandten wirksamen Flächen der Prismen- oder Linsenelemente können plan und/oder zur Erreichung einer gewissen Streuung konvex oder konkav ausgebildet werden. Allen Bay- und Ausführungsformen ist aber ihre

I II·« ti

II ' I »

große Leuchtinteasität gemeinsam*

In der Zeichnung ist did Erfindung anhand Von Ausfuhrür.gsbei-Spielen dargestellt und in der nachfolgenden. Beschreibung erläutert*
Es zeigen!

Fig. Λ eine schematische Darstellung des Li ent strahl enver·^ laufes in einer erfindungsgemäß aufgebauten Signalleuchte i

Fig. 2 den Strahleaverlaüf des vom Reflektor erfaßten Und
in Signalrichtung abgestrahlten Lichtstromes _s

Fig. 3 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Leuchtengehäuse für ein Fahrradrücklicht.,

Fig. 4 die Draufsicht auf das Gehäuse der Fig. 3^

Figs 5 den Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines Leuchtengehäuses für eine Fahrradrückleuchte mit
Rückstrahler,

Fig. 6 die Draufsicht auf die Leuchte der Fig. $,

Fig. 7 die Ansicht der Lichtscheibe und des Rückstrahlers
der Leuchte der Fig. ^₁

Fig. 8 eine Ansicht ähnlich Fig. 7, jedoch bei einer anderen Ausführungsform der Lichtscheibe und

Fig. 9 eine Ansicht gem. JBig_o 8, jedoch bei einer weiteren Ausführungsform der Lichtscheibe.

In der Fig. 1 ist der schematische Grundaufbau einer erfindungsgemäßen Leuchte gezeigt. Sie besteht im wesentlichen aus einem in der Fig. 1 nicht näher gezeigten Leuchtengehäuse, in der eine Glühlampe 1 vorgesehen ist sowie ein in Fig. 1 nur zur Hälfte

gezeigter Parabolreflektoi· 2 und eine die Leuchte nach vorne abschließende Lichtscheibe 3· Im Brennpunkt F des Parabolreflektors 2, dessen Aufbau noch im einzelnen erläutert werden wird, ist die nicht gezeigte Glühwendel der Lampe Λ angeordnet und der von dort ausgehende Lichtstrom läßt sich in drei Teilbereiche aufteilen, die jeweils c[> ^, <§p, und Q₇, bezeichnet sind. Der Lichtstrom Cg_-1 wird dabei in einem etwa kegelförmig um die Achse 4 der Lampe 1 rotationssymmetrisch verlaufenden Bereich abgegeben,von dem in Jig. 1 nur die linke Hälfte gezeigt ist. Dabei wird von der Voraussetzung ausgegangen, daß in Fig. 1 sowohl der Parabolreflektor 2 als auch die Lichtscheibe 3 rotationssymmetrisch zur Achse 4 ausgebildet sind. Wie später noch erläutert werden wird, ist eine solche rotationssymmetrische Ausgestaltung jedoch nicht Bedingung für die Erfindung.

.Die im Bereich^ abgegebenen Lichtstrahlen v/erden von den Linsenelementen 5 so gebrochen, daß sie in etwa parallel zur Achse '+ nach außen abgestrahlt werden.

An den Bereich ^_x, schließt sich der Bereich <J₂ der Strahlen an, die ausgehend vom Brennpunkt F der Lampe 1 schräg auf die Prismenelemente 6 der Lichtscheibe 3 auffallen und von diesen ebenfalls etwa in der Signalrichtung abgegeben werden, die in Richtung der Achse 4 verläuft. Die entsprechenden Lichtstrahlen sind mit a bezeichnet. Man kann erkennen, daß diese Lichtstrahlen a zunächst auf die der Lampe 1 zugewandte Fläche 6a der Prismenelemente 6 auftreffen, innerhalb der Prismenelemente gebrochen und an der gegenüberliegenden Innenfläche 6b der Prismenelemente 6 totalreflektiert werden und dann als die Lichtstrahlen a,, aus der Lichtscheibe 3 etwa in Signalrichtung austreten.

An den Bereich ^p, der dem Bereich entspricht, in dem Lichtstrahlen von der Lampe 1 unmittelbar auf die Lichtscheibe auftreffen, schließt sich der Bereich<J^ an, der bei Leuchten ohne Reflektor vollkommen und bei Leuchten init tiblieherweise ausgebildeten Parabölreflektoren im wesentlichen für die Signal»

richtung verlorengeht, weil die vom Reflektor auf die Lichtscheibe auftreffenden Lichtstrahlen an den in üblicher v/eise ausgebildeten Prismenelementen gebrochen und so gestreut abgegeben werden, daß sie in der Signalrichtung, d.h. also etwa parallel zur Achse 4- keine Wirkung mehr ausüben. Das ist im wesentlichen dadurch bedingt, daß übliche Parabolreflektoren die vom Brennpunkt 3F ausgehenden Lichtstrahlen parallel zur Lichtachse 4 auf die Lichtscheibe 3 auftreffen lassen, wo sie dann aber von den zur Erfassung des Bereiches δ _? ausgebildeten Prismenelementen in unkontrollierter Weise gestreut abgegeben werden.

Erfindungsgemäß wird nun die Ausbildung des Parabolreflektors im wesentlichen so vorgenommen, daß die vom Reflektor erfaßten Lichtstrahlen der Lampe 1, wenn die Wirkung der Lichtscheibe nicht berücksichtigt wird, einen Reflektor mit annähernd ringförmiger Brennlinie außerhalb der Leuchte ergeben, die mit I" gekennzeichnet ist. Diese annähernd ringförmige Brennlinie stellt sich nur bei dem in Pig. 1 zur Erläuterung dargestellten lall der rotationssymmetrischen Ausbildung des Reflektors 2 ein. Sie erhält bei anderer Form des Reflektors ebenfalls andere Konturen. Wesentlich ist jedoch, daß der Parabolreflektor 2 gem. der Erfindung eine außerhalb der Lichcscheibe vorhandene Brennlinie besitzt, was bei bekannten Parabolreflektoren nicht der Fall ist.

Wesentlich ist außerdem, daß die im Bereich cj· , von der Lampe 1 abgegebenen Lichtstrahlen c vom Parabolreflektor 2 jeweils so auf die Prismenelemente 6 auftreffen, daß sie an den Flächen 6b zunächst gebrochen und dann an den der Lampe 1 zugewandten Innenflächen 6a der Prismenelemente 6 totalreflektiert und, wie anhand der beiden in Fig. 1 eingezeichneten Austrittsstrahlen C, zu sehen ist, ebenfalls im wesentlichen in der Signalrichtung von der Lichtscheibe 3 nach außen abgegeben werden. Diese Ausgestaltung weist den großen Vorteil auf, daß der gesamte Bereich^) 2 der von der Lampe Ί ausgehenden Lichtstrahlen, der bei

I I f I ι ι t t I Il IfIl I Ii Ii iiii

bekannten Bauarten nur zum geringen Teil oder gar nicht für die Signalwirkung ausgenutzt werden kann, nun ebenfalls als Signallichtstrom genutzt wird. Das ist darauf zurückzuführen, daß eine Art überkreuzte Totalreflektion zwischen den von der Lampe abgegebenen Lichtstrahlen a, c eintritt dadurch, daß die Prismene]^mente 6 mit ihren beiden Seitenflächen 6a und 6b totalreflektierend wirken, und zwar für verschiedene Strahlenbereiche. Die Prismenelementa 6 des Bereiches (^ ρ werden daher doppelt ausgenutzt, was zu einer wesentlich besseren Lichtintensität der Leuchte führt. Es hat sich gezeigt, daß der sogenannte Leuchtenwirkungsgrad einer so ausgebildeten Leuchte (bei roter Lichtscheibe 3) etwa bei 0,4-5 liegt, im Gegensatz zum Leuchtenwirkungsgrad bekannter Leuchten, der ebenfalls bei roter Lichtscheibe zwischen 0,1 und 0,2 liegt.

In Fig. 2 ist im einzelnen dargestellt, daß der Parabolreflektor 2 aus verschiedenen Reflektorzonen 2a, 2b, 2c usw. aufgebaut ist, di^- jeweils eine unterschiedliche Brennweite, aber einen gemeinsrmen Brennpunkt F aufweisen, der mit der Glühlampe 1 bzw. mit deren Glühwendel, zusammenfällt. Jede der einzelnen Reflektorzonen 2a, 2b, 2c ist dabei einer bestimmten Prismenzone, beim gezeigten Ausführungsbeispiel sogar ausschließlich einem einzelnen Prismenelement 6 zugeordnet, wobei die Reflektorsone 2a dem Prismenelement 6¹, die Reflektorzone 2b dem Prismenelement 6¹' und die Reflektorzone 2c dem Prismenelement 6¹'' zugeordnet ist* Der Reflektor 2 besteht noch aus weiteren Reflektorzonen, die jeweils den dazwischenliegenden Prismenelementen zugeordnet sind. Die Zuordnung erfolgt dabei so, daß die in dem vorher erwähnten Bereich φ τ. vom Brennpunkt F ausgehenden Lichtstrahlen c, c¹ bzw. c¹ ■ jeweils auf die von der Lampe 1 weggewandte Fläche 6b des zugeordneten Prismenelementes 6' bzw. 6¹' und 6''' auftreffen, dort, wie schon anhand von Fig. 1 erläutert, gebrochen und dann an der der Lampe 1 zugewandten Innenfläche 6a des zugeordneten Prismenelementee totalreflektiert werden, so daß diese Strahlen als Strahlen ö..,b:zw.el, ei¹ etwa in der Signalrichtung aus der

^ - 10 «

Lichtscheibe 3 austreten, Da die Länge der Fläche 6a begrenzt ist, können nicht alle von der Reflektorzone 2a, 2b bzw. 2c reflektierten Strahlen in der Signalrichtung abgegeben werden. Es ist zu erkennen, daß die Strahlen c"_f in einem Bereich auf die Fläche 6b des zugeordneten Prismenelementes 6¹ auftreffen, in dem sie nicht mehr so gebrochen werden können, daß eine Totalreflektion an der gegenüberliegenden Fläche 6a möglich ist. Dieser Lichtstrahlenanteil läßt sich daher nicht mehr so

er
erfassen, daßvin jedem Fall in Signalrichtung abgegeben wird.

Aus Fig. 2 ist aber zu erkennen, daß auch diese Lichtstrahlen noch annähernd in der Signalrichtung austreten können, wenn die Formgebung der Fläche 6b entsprechend gewählt -;ird„ Die Flächen 6b, aber ruch die Flächen 6a der Prismenelemente 6' können dabei konkav oder konvex, gegebenenfalls auch plan ausgebildet werden. Maßgebend ist, daß, so wie in Fig. 1 gezeigt, die im Bereich φ ~ abgegebenen Lichtstrahlen an der Innenfläche der Seite 6b totalreflektiert und die vom Bereich \ -, abgehenden Strahlen c an der Innenseite der Flächen 6a totalreflektiert und beide somit in Signalrichtung austreten.

In den Fig. 3 und 4- ist ein Teil eines Leuchtengehäuses für eine Fahrrad- oder Mofaschlußleuchte gezeigt. Es ist zu erkennen, daß hier die Lampe 1 mit ihrem Brennpunkt F von einem Reflektor 2 umgeben wird, der nicht rotationssymmetrisch zur Achse 4 ausgebildet ist, sondern lediglich symmetrisch zu der Gehäusemittelebene 7 ausgebildet ist. Die Lichtscheibe 3 ist weggelassen. Der Reflektor 2 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem oberhalb der Lampe 1 gelegenen, aus nicht im einzelnen dargestellten Reflektorzonen aufgebautem Teil 2 sowie aus unterhalb der Lampe 1 angeordneten,in Stufen verlaufenden Reflektorteilen 2a, 2b, 2c, deren Reflektorzoneuebenfalls, so wie anhand von Fig. 2 erläutert, auf die Prismen- oder Linsenzonen der nicht gezeigten Lichtscheibe abgestimmt sind. Diese gestufte Ausbildung wird deshalb vorgesehen, damit der gesamte Reflektorteil 8 keije allzu große Bautiefe erhält. Um bestimmte Bereiche der Lichtscheibe noch gesondert auszuleuchten, ist der Reflektor 2 auch noch mit Segmentbereichen 2d versehen, die ebenfalls aus

~ 11 -

einzelnen Reflektorzohen aufgebaut sind* Aus Fig* 2 ergibt sich auch, daß dei¹ Reflektorbereich 2a in den oberhalb der Lampe 1 gelegenem Bereich 2 stufenlos übergeht*

In den .Figuren 5 bis 7 ist eine für ein Fahrrad oder für ein Mofa ο«dgl* gedachte Rückleuchte gezeigt, in deren Gehäuse 9, das auf dem Schutzblech aufgeschraubt wird, der in den I ig. J und 4 gezeigte einstückige Eeflektorteil β eingesetzt ist. Das Leuchtengehaüse 9 ist nach außen von der Lichtscheibe abgedeckt und außerdem noch mit einem Schutzbügel 10 gegen mechanische Beschädigung ausgerüstet. Wie aus Pig* 4 zu erkennen ist, schließt sich an die in diesem Beispiel rotationssymmetrisch zu der Achse 4 ausgebildeten Lichtscheibe 3 eine Freifläche für die Anordnung bekannter Rückstrahler 11 an. Die Prismenelemente 6 der Lichtscheibe 3 des Ausführungsbeispieles der Fig. 7 sind ringförmig um die Achse 4 herum angeordnet.

Wie aus den Fig. 8 und 9 hervorgeht, können die Prismenelemente aber auch in der Form von einzelnen Segmenten um die Achse 4 angeordnet sein. Sie können aber auch netzförmig, so wie in Fig. angedeutet, angelegt sein, wobei dann die entsprechenden Reflektorzonen 2a, 2b, 2c entsprechend ausgelegt sein müssen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Prismenelemente 6 asymmetrisch anzuordnen, wenn das gewünscht sein sollte. Die erfindungsgemäß ausgestalteten Leuchten zeichnen sich in allen Fällen durch ihre hohe Signalwirkung aus.

Claims (7)

1. P AT.E N TA N WA --T E

   ϊ t ϊ ϊ ϊ i

   DR.-ING. H. H. Wl LH k iLm^: '-^! DIPL.-ING. H. DAUSTER D-7000 STUTTGART 1 · GYMNASIUMSTRASSE 31B -TELEFON (07 11) 291133/29 28

   Annelder:

   ULO-Werk Moritz Ullmann
   GmbH + Co. KG
   Robert-Bosch-Straße 1-12

   Geislingen/ Steige

   Stuttgart, den 20. Mai 19 D 6088 Dr.W/Ei

   Ansprüche

   Leuchte, insbesondere Signalleuchte für Zweiradfahrzeuge, bestehend aus einer mit einem Reflektor versehenen Lampe, deren Licht übe: eine mit Prismen oder Linsenzonen ver sehene optisch w'rksame Lichtscheibe abgestrahlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (2) aus einer Vielzahl paraboloidischer Reflektorzonen (2a, 2b, 2c) unterschiedlicher Brennweite aufgebaut ist, die einen gemeinsamen, mit der Glühlampe (1) zusammenfallenden Brennpunkt (F), aber unterschiedliche Abstrahlungsrichtungen haben und daß jede Reflektorzone einer bestimmten Prismen- oder Linsenzone (6', 6¹', 6¹¹') der Lichtscheibe (3) zugeordnet ist.
2. 2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prismen- oder Linsenzonen auf ihren von der Lampe abgewandten Seiten (6b) relativ zu dem von der zugeordneten Reflektorzone kommenden Lichtstrom (c) so geneigt angeordnet sind, daß dieser Lichtstrom (c) an der der Lampe (1) zugewandten Innenseite (6a) der Prismen- oder Linsenelemente (6·/ β*', β¹¹¹) total reflektiert und in der Sig~ nalriehtung (4) abgestrahlt wird.

   -2-
3. 3. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorenzonen (2a, 2b, 2c) jeweils einer Gruppe von Prismen- oder Linsenelementen zugeordnet sind.
4. 4. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorenzonen (2a, 2b, 2c) jeweils nur einem Prismenoder Linsenelement (6¹, 6¹ , 6¹¹¹) zugeordnet sind.
5. 5. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Parabelkontur des Reflektors (2ϊ gestuft ausgebildet ist (Fia. 3).
6. 6. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Parabelkontur des Reflektors mit Segmenten versehen ist (Fig. 3, 4).
7. 7. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch wirksamen Flächen (6a, 6b) der Prismen- bzw. Linsenelemente (6) der Lichtscheibe (3) mindestens teilweise gekrümmt ausgebildet sind.