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Scheinwerfer.
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Diese Anordnung erzeugt ein im Querschnitt mehr oder weniger mondsicle'SSrmiges Strahlenbüschel, das in der oberen mittleren Zone die stärkste Intensität hat. Das direkt von der Lampe durch die Linse ohne Mitwirkung des Reflektors dringende Licht beleuchtet nebst einem Teil des reflektierten Lichtes angemessen die Fahrbahn dicht vor dem Fahrzeuge.
Um den Strassenteil zwischen dem unmittelbaren Vordergrunde und dem vom oberen Teil des Lichtbüschels erreichten Strassenteil angemessen zu beleuchten, ist eine Linse mit Einrichtungen vorgesehen, um Licht von den Endzonen des sichelförmigen Büschels nach der Mitte der Strasse hin zu diffundieren, und ebenso Mittel, um etwas von dem Licht aus diesen Zonen des Büschels nach den Seiten der Strasse zu diffundieren, d. h. nach den Gehölzen.
Gräben, Zäunen usw. an den Seiten der Strasse. Das Endergebnis ist. dass die Strasse und die benachbarte Gegend so beleuchtet werden, dass scharfe Kontraste in der Beleuchtung vollständig vermieden werden.
Dabei ist der neue Scheinwerfer einfach und billig.
Auch hat sich gezeizt, dass der neue Scheinwerfer eine weiter ausgedehnte Brennpunktzone hat, so dass die Form und Lage der Lichtquelle ohne Änderung oder doch ohne schädliche Änderung der Beleuchtung beträchtlich verändert werden kann. Dies ist praktisch sehr wichtig, weil es erstens dabei nicht nötig ist, so sorgfältig bei der Einstellung der elektrischen Glühfäden oder dergleichen Lichtquellen vorzugehen, und weil man zweitens keine Vorrichtung zum Einstellen der Lichtquelle relativ zum Reflektor braucht, wie bei den bisherigen Schein-
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Wirkungen entfalten.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt.
Fig. 1 ist ein Schaubild des Vorderendes eines Kraftwagens, Fig. 2 ein senkrechter Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 3 durch einen Scheinwerfer, Fig. 3 ein Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 eine Vorderansicht der vorzugsweise verwendeten Linse, um 900 gegen die Gebrauchslage gedreht, Fig. 5 ein Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 4, Fig. 6 ein Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 4, Fig. 7 ein vergrösserter Schnitt nach Linie 7--7 der Fig. 4, Fig. 8 ein vergrösserter Schnitt nach Linie 8-8 der Fig. 4, Fig. 9,10, 11,12, 13, 14,15, 16,17, 18 zeigen Lehren für die Herstellung des Gesenkkopfes nach Fig. 19.
Fig. 19 ist ein Aufriss des Gesenkkopfes und zeigt ausserdem ausgezogene Umrisslinien und punktierte Kreise, welche jede der Umrisslinien schneiden, zwecks Darstellung der Abweichungen, die Schnitte nach den verschiedenen Umrisslinien von genauen Kreisen zeigen. Fig. 20 zeigt den Umriss eines Querschnittes eines Strahlenbüschels, das von der oberen Hälfte des Reflektors erzeugt wird, wenn die Lampe in der Achse steht und just ausserhalb der Kantenebene des Reflektors. Fig. 21 zeigt bei gleicher Lage der Lampe einen Querschnitt des von der Unterhälfte des Reflektors erzeugten Büschels.
Fig. 22 zeigt einen Querschnitt des vom ganzen Reflektor bei der Lage der Lampe gemäss Fig. 20 erzeugten Büschels. Fig. 23 zeigt das von der oberen Hälfte des Reflektors erzeugte Büschel, wenn die Lampe etwa 10 MM unter der Achse des Reflektors und just ausserhalb der Kantenebene des Reflektors liegt. Fig. 24 zeigt bei den Bedingungen der Fig : 23 den Querschnitt des Büschels von der unteren Reflektorhälfte. Fig. 25 zeigt entsprechend den Querschnitt des Büschels vom ganzen Reflektor.
Fig. 26 zeigt den Querschnitt des Büschels vom ganzen Reflektor, wenn die Lampe in der Achse des
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wenn die Lampe in der Reflektorachse und etwa 10 mrn vor der Kantenebene des Reflektors steht, Fig. 28 den Querschnitt des Büschels vom ganzen Reflektor, wenn die Lampe etwa
10 mm unter der Achse und ebensoviel hinter der Kantenebene steht, Fig. 29 den Querschnitt des Büschels vom ganzen Reflektor, wenn die Lampe etwa 10 unter der Achse des Re- flektors und ebensoviel vor der Kantenebene steht.
Bei Fig. 20 bis 29 hatte der das Licht abfangende Schirm etwa 3 m Abstand vom Reflektor, Fig, 30 zeigt den Querschnitt des
Büschels von der oberen Hälfte einer anderen Form des Reflektors, Fig. 31 den Querschnitt des Büschels von der unteren Hälfte, Fig. 32 den Querschnitt des Büschels von diesem ganzen
Reflektor. Nach Fig. 30,31, 32 hat der Auffangschirm etwa 9'ion Abstand vom Reflektor.
Fig. 33 ist ein Aufriss eines Klemmringes, der zweckmässig ist, um den Umriss von ähnlichen
Reflektoren zu bestimmen, Fig. 34 ein senkrechter Mittelschnitt durch Fig. 33.
Das Gehäuse hat einen hinteren Teil 50 und eine zylindrische Seitenwand M, die ein
Stück bilden können. Ein mehr oder weniger hohler zylindrischer Schaft 52 ist an der Rück- wand befestigt und ragt abwärts zur Verbindung mit den Passstücken 53 (Fig. 1) der Trag- stange 54, deren Enden vorzugsweise an den Kotblechen befestigt sind. (Fig. 1). Die An- bringung am Fahrzeug ist übrigens beliebig. Ein Türring oder Falz 55 ist an der Seitenwand
51 durch Gelenk 56 gelagert und wird durch eine Verriegelung 57 in Stellung gehalten. Die gewölbte Linse 58 sitzt in diesem Ring mittels des Ringes 59, dessen Flansch 60 federnd den Flansch 58 der Linse erfasst. Die Ringe 55 und 59 sind z. B. durch Vernietung am
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Schutz gegen Staub, Feuchtigkeit usw. zwischengelegt.
Der Reflektor 63 hat einen nach hinten gewendeten Versteifungsring 64 und wird durch Stützen 65 getragen, wobei er um eine horizontale Achse schwenkbar ist. Die Verbindung zwischen der Stütze und dem Reflektor geschieht durch Schrauben oder Zapfen 66, die durch den Ring 64 und die Stützen 65 ragen. Eine Fassung 67 im Reflektor nimmt die elekrische Lampe auf und ist, wie üblich, mit einem Pol des Leuchtfadens verbunden und durch die Metallteile der Lampe am Fahrzeugrahmea an Masse gelegt''. Die Lampe 68 hat z. B. den üblichen V-förmigen Faden 69, der just ansserhalb der Kantenebene des Reflektors liegt (Fig. 1).
Ein Kabel 70 od. dgl. speist die Lampe.
Aus noch zu erläuternden Gründen ist die Achse des Reflektors vorzugsweise geneigt, so dass sie die Fahrbahn vor dem Fahrzeuge schneidet. Zum Festhalten des um eine horizontale Achse schwenkbaren Reflektors in geneigter Lage dient z. B. eine Stellschraube'11, die in der Rückwand des Gehäuses drehbar ist und durch eine Mutter 72 ragt. Diese erfasst den abwärts gewendeten Teil 7'3 einer Stütze 74, die am Reflektorflansch befestigt ist, und eine zwischen die Gehäuserückwand und den Stützenteil 73 eingeschaltete Feder 75 sucht die Stütze in Berührung mit der Mutter zu halten.
Durch Drehung der Schraube 71 kann die Mutter 72 weit verstellt werden. und die Neigung des Reflektors wird durch die Lage der Mutter bestimmt.
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Sie hat einen flachen konischen Vorderteil 76 und einen Flansch 77, der etwas zur Achse x-x der Linse geneigt ist. Die Linse hat überall wesentlich gleiche Dicke und hat keine besonderen Einrichtungen zum Zerstreuen oder Brechen des Lichtes : doch könnte ihr Mittelteil unmittelbar vor dem Glühfaden etwas mattiert sein.
Bei der bevorzugten Ausführung der Linse 78 nach Fig. 4. bis 8 hat sie einen Vorderteil 79, der mehr oder weniger die Form eines abgeflachten Kegels hat, dessen Rundspitze 80 aber etwas unterhalb der Linsenachse sitzt, so dass diese Spitze ziemlich genau vor dem Glihfaden bei Neigung des Reflektors nach Fig. 1 liegt.
Eine Reihe von Brechungsprismen verläuft waagrecht über die Wölbung. während die Prismen selbst senkrecht gerichtet sind. Wie Fig. 4 zeigt, erstreckt sich die Prismenreihe an den Seiten wesentlich in gleicher Art oberhalb und unterhalb der Mittellinie der Linse, und die oberen Enden der Zwischenprismen enden etwas unter dieser Linie. Ein beträchtlicher Teil der Linse hat also keine besonderen Einrichtungen, um die Strahlen vom Reflektor erheblich zu beeinflussen.
Fig. 6 und 7 zeigen, dass die Prismen 81 an den Seiten der Linse innerhalb : der Klammern 82 so beschaffen sind, dass sie das auftreffende Licht stark nach der Mitte des Büschels ablenken. Die Abflachungen 83 dieser Prismen bewirken aber die Ablenkung eines Teils des Lichtes von der Mitte des Büschels hinweg. Die in der Klammer'* 84 liegenden und in Fig. 8 in grösserem Massstabe gezeigten Prismen sind symmetrisch zu senkrechten Achsen und suchen das Licht waagrecht in beiden Richtungen zu verteilen. Das Zusammenwirken von Linse und Reflektor wird weiter unten beschrieben.
Die Gestalt oder der Umriss des Reflektors wird durch die Schablonen nach Fig. 9-18 und die Endansicht nach Fig. 19 des zur herstellung einer Ausführungsform des Reflektors benutzten Gesenkes oder Ziebstempels erläutert, der vorzugsweise aus Gusseisen besteht. Die Kurve 85 der Schablone nach Fig. 9 zeigt die Krümmung der Linie, die durch den Schnitt einer Ebene gebildet wird. die durch die Linie 0-18 in Fig. 19 parallel zur Achse des Reflektors geht, also senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 19 steht. Entsprechend zeigen die Kurven 86-94 der Fig. 10-18 die Krümmungen des Gesenkes nach den Linien 1-17.
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Die Fig. 9-19 sind wesentlich im Massstab 1 : 3 und sind so genau wie möglich gehalten. Zu leichterer Kontrolle sind aber noch Abmessungen eingeschrieben. Es sei allenfalls noch erwähnt, dass die waagrecht über die Schablonen laufenden Linien ausser den äusseren beiden den Schnitt einer durch den Ziehkopf rechtwinklig zu seiner Achse gelegten Ebene andeuten.
Die punktierten Kreise in Fig. 19 haben nichts mit der Form des Ziehkopfes oder Reflektors zu tun, sondern sollen nur den Betrag andeutet, hum den irgend ein Teil des Reflektors senkrecht zu seiner Achse von einem genauen Kreise abweicht, wie er sich ergeben würde, wenn der Reflektor eine gellaue Umdrehungsfläche wäre. Es sei betont, dass die Gestalt eines Reflektors zur Erzeugung des beschriebenen Lichtbüschels bestimmt wurde, indem man zunächst einen flachen Hyperboloidreflektor von etwa 120 Erstreckung beiderseits der Achse herstellte und ihn in einen Klemmblock nach Fig. 33 und 34 einsetzte. Dieser Block 95
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Erfassen der Kante des Reflektors haben.
Dieser Block wurde nicht bloss zum direkten Ver, zerren des ursprünglichen Hyperboloidreflektors benutzt, sondern auch zum Festhalten des Reflektors, nachdem er durch Druck mit den Fingerspitzen verzerrL worden war. Mittels eines solchen Klemmblocks kann man die Form eines Reflektors zur Erzeugung der obigen erwünschten Eigenschaften experimentell bestimmen.
Die durch Fig. 9-19 veranschaulichte Ausführung ist mehr oder weniger kegelig, ist aber keine genaue Umdrehungsfläche. Fig. 19 zeigt im besonderen, dass die oberen Teile des Reflektors sich der Achse mehr als die Seitenteile nähern, aber weniger als die unteren Teile.
Die Seitenteile sind nicht symmetrisch um eine mit der Linie 9-9 der Fig. 19 zusammenfallende Achse, insofern die höchste Auswärtsverlagerung der Seiten gegenüber einer genauen Umdrehungsfläche längs Linien geschieht, welche der Linie 7-11 der Fig. 19 entsprechen.
Fig. 19 konnte den Eindruck erwecken, dass die Abweichung des neuen Reflektors vom ursprünglichen Hyperboloidreflektor nicht gross ist. Nachstehend wird aber gezeigt, dass die Abweichungen sehr markante Änderungen im Charakter des Lichtbüsehels hervorbringen.
Ein Hyperboloidreflektor mit Lichtquelle wesentlich im Brennpunkt erzeugt einen divergierenden Lichtkegel, in dessen Mitte das Licht weniger stark als nahe der Aussenfläche ist, was vielleicht hauptsächlich auf der Schattenwirkung des Lampenglases beruht. Wird die Lichtquelle vom Reflektorbrennpunkt nach rückwärts, also näher an den Reflektor heranbewegt, so entsteht ein Bestreben, immer mehr von dem Licht nach der Aussenseite des Kegels zu richten unter entsprechender Verminderung der Intensität des Lichtes in der Mitte oder Achse des Kegels oder nahe daran.
Ein solches Lichtbüschel ist bei Scheinwerfern ziemlich nutzlos. da es das Licht an Punkten konzentriert, wo es praktisch von keinem Wert ist mit Ausnahme vielleicht desjenigen Teils des Büschels, der die Strasse weit voraus zu beleuchten strebt, und die Intensität des Lichtes in diesem Teile des Büschels reicht nicht aus, um
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Niederdrückung oder Verzerrung des oberen Teils des Reflektors nach der Achse zu die Wir- kung eines sehr erheblichen Herunterdrückens des oberen Teils des Büschels und einer Konzentrierung des Lichtes im oberen Teile des Büschels, obschon die Niederdrückung nicht weit genug geht, um die Strahlen zur Parallelität mit der Reflektorachse zu bringen.
Wird aber der Reflektor in obiger Art etwas geneigt, so werden die Strahlen im oberen Teile des Büschels etwas nach unten gerichtet, so dass sie die Führer entgegenkommender Wagen nicht blenden können.
Bei dem Reflektor nach Fig. 9-19 erzeugt die Hebung der unteren Teile des Reflektors eine noch ausgesprochenere Veränderung im Charakter des Büschels vom unteren Teile des Reflektors als die Herabdrückung des oberen Teils des Reflektors auf das Büschel vom oberen Teile des Reflektors hat, weil die Hebung nicht bloss stärker als die Senkung der oberen Teile ist, sondern auch Druck auf den Unterteil des Reflektors an Punkten zwischen dem Rand und der Achse ausgeübt wurde, so dass in Wirklichkeit wesentlich alle unteren Teile des Reflektors vorgeschoben sind. Dies bewirkt, dass der untere Teil der Kante des Reflektors über die seitlichen und oberen Teile zunächst hinwegragt. Der Übelstand wird aber nachträglich so abgeschnitten, dass alle Teile der Kante des Reflektors wesentlich in gleicher Ebene liegen.
Dieses Vorschieben der unteren Teile des Reflektors im Verein mit dem Anheben derselben lässt das vom unteren Teile reflektierte Licht eine aufwärts statt abwärts geneigte Richtung einschlagen, welch letztere einem genauen Hyperboloidreflektor entsprechen würde.
Das Resultat dieser Anordnung ist bei Anbringung der Lampe an einem Punkte, der bei einem genauen Hyperboloidreflektor mit dem Brennpunkte mehr oder weniger zusammenfallen würde, also an einem Punkt, der auf der Achse just ausserhalb der Kantenebene des Reflektors liegt, dass das von der oberen Hälfte des Reflektors erzeugte Lichtbüschel an einem etwa B M vor dem Reflektor liegenden Punkt einen Querschnittsumriss ähnlich dem nach Fig. 20 hat, während dann der unteren Hälfte des Reflektors ein Umriss des Lichtbüschel- que) Schnitts ähnlich dem nach Fig. 21 entspricht. Überlagern sich diese beiden Büschel, wie dit s bezüglich des ganzen Teiles ihrer Erstreckung geschieht, der zum Beleuchten der Strasse
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entspricht.
Solch ein Büschel hat wertvolle Eigenschaften, da es oben konvex ist und daher entgegenkommende Fahrer nicht stört, und da ein gut Teil des Lichtes, das ein genauer
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langt wird, und in die Felder seitlich der Strasse, mehr oder weniger nach dem oberen Teil des Büschels geleitet wird, wo es von Nutzen ist, um die Strasse weiter voraus zu beleuchten.
Um doit eine nützliche Lichtstärke zu erzielen, muss natürlich die Intensität der Strahlen in diesem Teile des Büschels stärker sein.
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Es ist zu beachten, dass nach Fig. 20-33 die Lichtbüschcl nicht ü er die ganzen
Querschnitte hin von gleicher Intensität sind, und dies gilt von Fig. 20, 21, 22 mehr als von
Fig. 23,24, 25, da die Lichtquelle, wie bei der kurzen Beschreibung der Fig. 20 schon erläutert, hiebei etwa 10 iiiiit unter die Achse eines Reflektors nach Fig. 9-19 verstellt war.
Dies hat die Wirkung eines leichten Anhebens der Strahlen in dem von den oberen Teilen des Reflektors erzeugten Büschel, aber eines weit stärkeren Anhebens der Strahlen in dem vom unteren Teil des Reflektors erzeugten Büschel, so dass im Endergebnis die von den oberen und unteren Teilen des Reflektors erzeugten Büschel nicht so tief sind, als wenn die Licht- quelle in der Achse des Reflektors liegt, aber die Lichtintensität im Büschel ist gesteigert. Dies ergibt sich aus Fig. 23, 24., 25, von denen Fig. 23. 24 Umrisse des Lichtbüschelquerschnittes vom oberen bzw. unteren Teil des Reflektors sind, während Fig. 25 den Umriss des Licht- büschels vom ganzen Reflektor zeigt.
Die Auswärtsverlagerung der Reflektorseiten, die am grössten in den allgemeinen Richtungen der Linien ist, die von der Achse des Reflektors zu den Zahlen 7 in Fig. 19 verlaufen, erzeugt die Wirkung eines Auswärtsstreuens der unteren Seitenteile der mondsichelförmigen Licht- büschel nach den Strassenseiten zu und eines allmählichen Abschwächen der Intensität dieser
Teile des Büschels in Richtung von der Strassenmitte hinweg. Dadurch werden in erwünschter
Weise die Seiten der Strasse, Zäune, Gräben usw. in einigem Abstand vor dem Wagen be- leuchtet. Zwischen diesen Teilen des Lielhtbüschels, die bei 100 in Fig. 25 angedeutet sind, ist eine Zone relativ schwacher Beleuchtungsintensität, und zum Ausgleich dieses Mangels dienen die Brechungsprismen der Linse nach Fig. 4-8.
Die Seitenprismen besonders dienen dazu, Strahlen aus den Teilen 100 des Büschels in eine sonst dunkler Zone zu lenken und sie auch teilweise nach den Seiten der Strasse zu brechen. Es ist zu beachten, dass die mittleren Teile des Büschels die Teile sind, die zum Beleuchten der Strasse am weitesten voraus und näher am Wagen wirksam sind, während die Teile der Strasse unmittelbar vor dem Wagen durch die direkten Strahlen beleuchtet werden, welche den Reflektor nicht be- rühren und mehr oder weniger gleichmässig durch die mittleren Brechungsprismen der Linse verteilt werden.
Die Fig. 30,31, 32 zeigen den Umriss der Querschnitte der von der unteren Hälfte, der oberen Hälfte und der Gesamtheit des Reflektors in einer besonderen Ausführungsform erzeugten Strahlenbüschel, bei welcher die Aufwärtsablenkung oder Verzerrung der unteren
Reflektorteile nicht so gross wie nach Fig. 9-19 ist. Man sieht aber, dass das von der Ober- hälfte des Reflektors erzeugte Büschel roh sichelförmig ist und dass das von der Unterhälfte erzeugte Büschel oben konvex ist, sowie dass die beiden Büschel überlagert ein Büschel bilden, das oben konvex und unten wesentlich nach ist. Dies ist beim Fahren sehr angenehm, auch wenn vielleicht die Strasse ganz weit vorn nicht so stark wie bei dem Reflektor nach Fig. 9-19 beleuchtet wird.
Mithin ist ein Scheinwerfer geschaffen, der eine Lichtquelle aufweist, einen neuartigen
Reflektor und eine neuartige Linse in solcher Wechselbeziehung von Form und Abmessungen, dass ein sehr hoher Wirkungsgrad der Lichtverteilung erzielt wird und Zonen mit heftigen
Lichtkontrasten vermieden werden. Das Auge des Fahrers kann sich daher leicht auf alle
Teile der beleuchteten Zone einstellen, so dass der Fahrer ein bisher unbekanntes Gefühl der
Sicherheit erhält.
Auch wird bei dem neuen Scheinwerfer die Blendung auf ein Mindestmass gebracht, und der Scheinwerfer ist einfach und billig.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Scheinwerfer, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Reflektors, dessen oberer
Teil der Achse des Reflektors näher liegt als die Seitenteile und dessen unterer Teil der Achse näher liegt als der obere Teil.