Beleuchtungskörper, insbesondere für Strassenbeleuchtung Die Erfindung betrifft einen Beleuchtungskörper insbesondere für Strassenbeleuchtung mit wenigstens zwei je in einem Hohlreflektor angeordneten, punkt- förmigen oder linienförmigen Lichtquellen.
Die wichtigste Anforderung, die an derartige Be leuchtungskörper gestellt wird, insbesondere wenn diese für die Beleuchtung von Strassen verwendet werden, richtet sich auf die möglichst verlustlose und gleichmässige Verteilung der von der Lichtquelle auf die Reflektorflächen einfallenden Lichtstrahlen zur Ausleuchtung einer möglichst grossen Strassen fläche.
Die möglichst weitgehende Erfüllung dieser An forderung ist von grosser wirtschaftlicher Bedeutung und übt einen sehr wesentlichen Einfluss auf die Verkehrssicherheit aus. Es ist bereits bei der In stallation von Strassenleuchten nicht unerheblich, ob für das Erreichen eines gewünschten Ausleuchtungs- grades mehr oder weniger Beleuchtungskörper not wendig sind, und selbstverständlich spielt bei dem Inbetriebhalten von Strassenbeleuchtungsanlagen eine grosse Rolle, ob man bei einem guten Wirkungsgrad der Beleuchtungskörper wirtschaftliche Lichtquellen verwenden kann,
oder ob bei unnütz zerstreuten Licht strahlen stärkere oder mehr Lichtquellen einzusetzen sind. Von wesentlicher Bedeutung ist ferner noch die Art, in welcher die auf die Strassenfläche reflektierten Lichtstrahlen verteilt sind, d. h. ob sie die Strasse gleichmässig ausleuchten oder ob helle und dunkle Abschnitte auf der Fahrbahn aufeinanderfol@gen. Auf der einen Seite ist also eine möglichst kleine Anzahl Beleuchtungskörper zu verwenden, welche aber auf der anderen Seite eine möglichst grosse Fläche aus zuleuchten haben.
Die durch den Beleuchtungskör per reflektierten Lichtstrahlen müssen also einen möglichst grossen Ausstrahlwinkel einschliessen, wo gegen aber die direkt aus der Lichtquelle auf die Strasse einfallenden Strahlen einen möglichst kleinen Winkel bilden sollen. Die Lichtquelle selber soll mit anderen Worten - für die Augen der Strassen benützer möglichst weitgehend abgeschirmt sein. Es sind dies Forderungen, welche an sich einander ent gegenwirkende Massnahmen verlangen würden.
Des weiteren wird noch von Beleuchtungskörpern mit mehreren Lichtquellen verlangt, dass auch nach Aus fall einer Lichtquelle noch beide Strassenseiten gut beleuchtet werden.
Die Erfüllung der erwähnten Anforderungen stösst auf grosse Schwierigkeiten, zu deren Vermei dung bereits Beleuchtungskörper mit einfachen oder zusammengesetzten Reflektoren und mit einer oder mehreren Lichtquellen vorgeschlagen wurden. Die bekannten Beleuchtungskörper konnten jedoch nicht voll befriedigen.
Die Erfindung ermöglicht das Vermeiden der er wähnten Nachteile. Zu diesem Zweck ist ein Beleuch tungskörper gemäss der Erfindung so ausgebildet, dass der Umriss der Lichtaustrittsöffnung aus zwei oder mehr an abgeschnittenen Scheiteln aneinanderstossen- den Ellipsen besteht, deren Hauptachsen auf einer gemeinsamen Geraden liegen, und dass die Refle xionsflächen durch die an die Lichtaustrittsöffnung anschliessenden,
leicht nach aussen gewölbten Seiten wände der Hohlreflektoren gebildet sind, wobei die Lichtquellen in der Symmetrieebene des Beleuch tungskörpers zwischen den beiden Brennpunkten der zu ihnen gehörenden Ellipsen, linienförmige Licht quellen zudem parallel zur grossen Ellipsenachse an geordnet sind.
In der beiliegenden Zeichnung sind Ausführungs- beispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Axialschnitt eines Beleuchtungskör pers mit zwei Reflektoren, Fig. 2 den Beleuchtungskörper nach Fig. 1, von unten gesehen, Fig. 3 einen Axialschnitt .eines Beleuchtungskör pers mit drei Reflektoren,
Fig.4 den Beleuchtungskörper nach Fig.3 von unten gesehen und Fig. 5 den Strahlengang in einem zweiteiligen Be leuchtungskörper.
Nach dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 und 2 sind zwei im Grundriss elliptische Hohlreflek toren 11 und 12 mit je einer abgeschnittenen Schei- telkalotte längs der Stossnähte 1 zu einem Beleuch tungskörper zusammengefügt. Die seitlichen Re flexionsflächen der Hohlreflektoren 11 und 12 sind jeweils Flächen eines Halbellipsoides, dessen längste und kürzeste Achse in der gemeinsamen Lichtaus trittsebene liegt.
In dem aus den Hohlreflektoren<B>11</B> und 12 zusammengefügten Beleuchtungskörper wei sen die Halbachsen der halbellipsoidförmigen Re flexionsflächen zueinander parallel nach oben, wäh rend die längsten Achsen aufeinander ausgerichtet sind. Jeder Reflexionsfläche ist eine Lichtquelle A bzw. B zugeordnet, welche jeweils in der Symmetrie ebene des Beleuchtungskörpers, vorteilhaft an den Halbachsen der Reflektoren 11 bzw. 12 in gleicher Höhe angeordnet sind. Aus fabrikationstechnischen Gründen sind die Reflektoren gemäss den Fig. 1 und 2 oben abgeflacht.
Im Ausführungsbeispiel nach den Fig.3 und 4 ist ein Beleuchtungskörper aus zwei äusseren Hohl reflektoren 11 und 12, deren einander zugekehrte Scheitelkalotten abgeschnitten sind, und aus einem im Grundriss ebenfalls elliptischen Zwischenreflektor 13, deren beiden Scheitelkalotten abgeschnitten sind, längs der Verbindungsnähte 1 zusammengefügt. Die seitliche Reflexionsfläche des Zwischenreflektors 13 ist ebenfalls Fläche eines Halbellipsoides, welches durch eine durch die längsten und kürzesten Achsen gelegte Schnittebene geteilt ist.
Die längsten Achsen der Reflexionsflächen im Beleuchtungskörper gemäss den Fig. 3 und 4 sind aufeinander ausgerichtet, wäh rend ihre Halbachsen nach oben weisen. Jeder der Reflexionsflächen der Reflektoren 11, 12 bzw. 13 ist vorteilhaft, an ihren Halbachsen und in gleicher Höhe liegend, eine Lichtquelle<I>A, B</I> bzw. C zugeord net, wobei durch die Darstellung einer röhrenförmi gen Lichtquelle C im Zwischenreflektor die Möglich keit betont werden soll, auch ungleichartige Licht quellen zu verwenden.
Dies bezieht sich selbstver- ständlich auch auf zweiteilige Beleuchtungskörper gemäss den Fig. 1 und 2. Die obere Wölbung der Reflektoren des in den Fig. 3 und 4 veranschaulich ten Beleuchtungskörpers ist gleichfalls abgeflacht.
Die Hohlreflektoren können auch lösbar zu einem Beleuchtungskörper zusammengefügt werden. Die einzelnen Reflektoren sind dann mittels Verbindungs organen (Laschen, Schrauben und dergleichen) zu einem Beleuchtungskörper zusammengefügt.
Der Strahlengang in einem aus zwei Hohlreflek toren zusammengefügten Beleuchtungskörper ist in der Fig. 5 dargestellt. Die Strahlen der Lichtquelle B des Reflektors 12 sind ausgezogen, während die Strahlen der Lichtquelle A des Reflektors 11 mit unterbrochenen Linien dargestellt sind. Der Strahlen gang der beiden Reflektoren ist in bezug auf ihre Stossebene spiegelbildlich. Selbstverständlich ist die Strahlung hinsichtlich der Längsachse des Beleuch tungskörpers symmetrisch.
Aus jeder Reflexions fläche wird ein Punkt herausgegriffen, namentlich die Punkte 120 bzw.<B>110,</B> und der Weg je eines in diesem Punkt einfallenden Strahles der beiden Licht quellen<I>A</I> bzw.<I>B</I> beschrieben. Die Lichtstrahlen der Lichtquelle<I>A</I> sind dabei mit<I>A</I> und die der Licht quelle<I>B</I> mit<I>B</I> bezeichnet. Die im Punkt 110 ein fallenden Lichtstrahlen tragen zusätzlich noch die Bezeichnung 110, und analog sind auch die im Punkt 120 einfallenden Strahlen bezeichnet.
In dieser Weise wird die Eigenstrahlung eines Reflektors, d. h. die Ausstrahlung der Lichtstrahlen der eigenen Licht quelle, sowie die Ausstrahlung der von der anderen Lichtquelle eingestrahlten Lichtstrahlen, übersicht lich dargestellt. Die Strahlen der Lichtquelle B sind ausserdem noch durch den Strahl B 110 als in zwei Bündel geteilt gedacht, wobei ein Bündel mit i;, das andere Bündel mit a bezeichnet ist.
Es ist aus der Zeichnung gut ersichtlich, dass das Strahlenbündel t3 die Eigenstrahlung des Reflektors 12 ergibt, während das Bündel a in den Reflektor 11 eingestrahlt wird, um von diesem wieder ausgestrahlt zu werden. Der Strahl B<B><I>1</I>10</B> ist der erste Strahl der Lichtquelle B, welcher in den Reflektor<B>11</B> unmittelbar unter der Stossfuge 1 eingestrahlt wird.
Es geht nun aus der Zeichnung klar hervor, dass die beiden Reflektoren 11 und 12 derart zusammengefügt sind, oder, mit anderen Worten, dass der Abstand@der beiden Licht quellen A und-B bei Berücksichtigung ihrer Höhen und der gegebenen Reflexionsflächen derart gewählt ist, dass der unmittelbar unter der Stossfuge 1 auf die Reflexionsfläche des Reflektors 11 einfallende Grenzstrahl <I>B</I> 110 des Bündels<I>a</I> an einem weiteren Punkt dieser Reflexionsfläche einfällt, welcher auf dem auf die Längsachse bezogenen Äquator dieser Reflexionsfläche liegt. Ein solcher Punkt ist mit 112 bezeichnet.
Der Strahl trifft anschliessend auf den Punkt 110 und wird von dort auf den Punkt 113 gerichtet und schliesslich ausgestrahlt. Der Grenz- strahlt B 110 verläuft somit in bezug auf den erwähn ten Äquator des Reflektors 11 annähernd spiegel bildlich und weicht von diesem Verlauf erst im Punkt <B>113</B> ab, wobei der aus dem Reflektor 11 austretende Strahl B 110 immer noch als Grenzstrahl zu betrach ten ist. Alle anderen Strahlen des Bündels a, welche unter einem flacheren Winkel als der Grenzstrahl B 110 in den Reflektor 11 eingestrahlt werden, tre ten aus diesem zwischen dem austretenden Teil des Strahles<I>B</I> 110 und der Lichtquelle<I>A</I> aus.
Betrachtet man nun z. B. den Strahl A<B><I>1</I>10,</B> also einen Strahl der Eigenstrahlung des Reflektors 11 aus der Lichtquelle A, welcher ebenfalls vom Punkt 110 reflektiert wird, so wird es bereits klar, dass die Eigenstrahlung eines Reflektors und seine Aus strahlung der in ihn einfallenden Lichtstrahlen der zum anderen Reflektor gehörenden Lichtquelle sich räumlich ergänzen.
Dieses Merkmal des Beleuchtungskörpers wird durch den angedeuteten Verlauf der Eigenstrahlung des Reflektors 12 noch mehr hervorgehoben. Man ersieht daraus, dass die nach oben gerichteten Strah len des Bündels ss die Strassenfläche unter der Licht quelle B ausleuchten und dass die ausgeleuchtete Fläche entsprechend dem Verlauf der zur vertikalen Richtung unter immer grösser werdenden Winkeln geneigten Strahlen dieses Bündels wächst, wobei von einem gewissen auf die vertikale Richtung bezogenen Neigungswinkel der Strahlen des Bündels '3 an ge rechnet, die austretenden Strahlen immer stärker ge gen die Strassenfläche konvergieren,
bis schliesslich die austretenden Strahlen des Bündels P zusammen mit der Eigenstrahlung des Reflektors 11 auf die Strassenfläche fallen.
Es lässt sich somit feststellen, dass die Eigen strahlung eines jeden Reflektors zunächst eine be stimmte, unter dem betreffenden Reflektor liegende Fläche ausleuchtet, wobei aber ein Teil des Strahlen bündels /3 eines Reflektors auf die bereits durch die Eigenstrahlung des zweiten Reflektors beleuchtete Fläche fällt. Anderseits wird die in dieser Weise beleuchtete Fläche jeweils durch die Ausstrahlung der Strahlen des Bündels a des einen Reflektors durch den zweiten Reflektor ergänzt.
Dieser Strahlengang eines Beleuchtungskörpers ermöglicht seine Anordnung mit der Längsachse quer zur Strasse, wobei auch die Ausleuchtung der ganzen Strassenbreite von der einen Strassenseite her mög lich ist. In der Längsrichtung der Strasse ergibt sich letzten Endes auf beiden Seiten eines Beleuchtungs körpers eine stark und gleichmässig ausgeleuchtete Fläche von - im Vergleich mit bekannten Beleuch-. tungskörpern - unverhältnismässig grosser Ausdeh nung, so dass man für einen gleich guten oder sogar besseren Ausleuchtungsgrad mit weniger Beleuch tungskörpern auskommt.
Aus dem Gesagten und aus der Zeichnung ist es auch ersichtlich, dass die direkten Lichtstrahlen eines Reflektors unter einem verhältnismässig steilen Winkel auf die Strassenoberfläche auftreffen, dass also ein solcher Beleuchtungskörper weitgehend blen dungsfrei ist.
Das Zusammenwirken mindestens zweier Reflek toren der beschriebenen Art verhütet die einseitige Ausstrahlung des Beleuchtungskörpers nach der einen Strassenseite auch dann, wenn eine Lichtquelle aus gefallen ist. Der Strahlengang eines Reflektors er gibt die Ergänzung und die Verstärkung der Wir kung des Strahlenganges des anderen Reflektors. Dieses Merkmal erlangt dann eine besondere Bedeu tung, wenn ungleichartige Lichtquellen, z.
B. eine Quecksilbe.rhochdrucklampe und eine Natriumdampf- Lampe, den Reflektoren eines Beleuchtungskörpers zugeordnet werden. Der Zweck solcher Anordnungen ist, die Lichtfarbe zu verbessern, um die Sichtver hältnisse im allgemeinen, und insbesondere beim Nebel, zu verbessern.
Es ist klar, dass das Mass des dabei erzielten Erfolges durch den tatsächlich er reichten Vermischungsgrad des Mischlichtes ent scheidend beeinflusst wird, und es ist auch klar, dass dieser Vermischungsgrad durch den Beleuchtungs körper ungewöhnlich hoch ist. Es kann dadurch u. a. weitgehend vermieden werden, dass auf der Strassenoberfläche verschiedenfarbige Schatten auftre ten.
Bei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstan des mit mehr als zwei Reflektoren bleibt der Strah lengang grundsätzlich derselbe, wobei jedoch weit gehende Möglichkeiten zu Kombinationen bestehen, z. B. die Beleuchtungsstärke, die Farbmischung und dergleichen betreffend. Der jeweils zu erzielende Effekt kann noch durch die besondere Form des Ellipsoides beeinflusst werden, nach welchem die Re flexionsflächen geformt sind.
Das Abflachen der obe ren Reflektorwölbungen aus den erwähnten Gründen hat auf die Wirkung des Beleuchtungskörpers und insbesondere auf die Breitenstrahlung keinen Einfluss, Es ist noch zu erwähnen und auf Grund der Form der Reflexionsflächen und des Strahlenganges klar, dass bei einem Beleuchtungskörper der Um stand, dass die Lichtstrahlen aus Lichtquellen mit räumlicher Ausdehnung und nicht aus punktförmigen Lichtquellen austreten, weitgehend berücksichtigt ist.