Scheinwerfer für Strassenfahrzeuge Scheinwerfer für Strassenfahrzeuge sollten man nigfache und einander zum Teil widersprechende Be dingungen erfüllen, damit einerseits eine möglichst gute Ausleuchtung der Fahrbahn gewährleistet ist, anderseits aber die Blendung entgegenkommender Strassenbenützer in erträglichen Grenzen bleibt. Her kömmliche Fahrzeugscheinwerfer sind in dieser Hin sicht als Kompromisslösung anzusprechen, wobei oft auch die Ausnützung des vom Glühkörper abgegebe nen Lichtstromes bzw. dessen Bündelung mangelhaft ist.
Die üblichen Abblend-Scheinwerfer zeigen nur bei Abblendschaltung eine mehr oder weniger defi nierte Hell-Dunkel-Grenze, während bei Fernlicht eine solche fehlt und die Blendwirkung entsprechend stark ist.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, einen Scheinwerfer für Strassenfahrzeuge zu schaffen, der sich durch gute Beleuchtungseigenschaften (Bünde lung) und geringe Blendwirkung auszeichnet. Insbe sondere wird angestrebt, dass sich auch bei Fernlicht eine Hell-Dunkel-Grenze abzeichnet, oberhalb wel cher eine Blendung praktisch ausgeschlossen ist.
Die Erfindung geht aus von einem Scheinwerfer mit einem in eine obere und eine untere Hälfte geteil ten Parabolreflektor, wobei das Kennzeichen darin besteht, dass die obere Reflektorhälfte gegenüber der unteren geneigt ist, wobei deren Brennpunkt minde- stens angenähert mit dem im Brennpunkt der unteren Reflektorhälfte befindlichen Hauptglühkörper zusam menfällt.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch ein erstes, schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel, Fig. 2, 3 und 4 stellen den Querschnitt des entste henden Strahlenbündels in verschiedenen Abständen vom Scheinwerfer dar, und Fig. 5 ist ein Vertikalschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.
In Fig. 1 sind der Einfachheit halber nur die für die optische Wirkungsweise wesentlichen Teile eines Scheinwerfers von einfacher Bauart dargestellt. Der parabolische Reflektor ist in eine untere Hälfte 2 und eine obere Hälfte 4 aufgeteilt (Trennungslinie 6). Die obere Hälfte 4 ist dabei gegenüber der unteren ge neigt; zur Veranschaulichung ist die Lage einer ge dachten, zur Reflektorfläche der unteren Hälfte sym metrischen Fläche 8 gestrichelt angedeutet.
Zur un teren Reflektorhälfte 2 gehört die Achse 12 und zur oberen Hälfte 4 die (gleichermassen geneigte) Achse 14. Wird im Brennpunkt 10 der unteren Hälfte 2 der (nicht dargestellte) Hauptglühkörper - üblicherweise die Wendel einer Glühlampe - angeordnet, so geht von diesem Reflektorteil das parallele Strahlenbündel 16 aus. Es können noch andere Glühkörper mit dem Reflektor zusammenwirken, beispielsweise für Ab blendlicht oder Standlicht, welche hier nicht näher be trachtet werden müssen.
Die obere Reflektorhälfte 4 ist so angeordnet, dass ihr Brennpunkt ebenfalls, wenigstens angenähert, mit dem Hauptglühkörper bzw. dem Brennpunkt 10 zusammenfällt. Von diesem Reflektorteil geht somit das Strahlenbündel 18 aus, welches zur Achse 14 parallel verläuft.
Der gegenseitige Verlauf der beiden Strahlenbün del 16 und 18 geht aus den Querschnitten nach Fig.2-4 hervor. In der Strahlenaustrittsfläche des Scheinwerfers ergänzen sich die beiden halbkreisför migen Querschnitte der Strahlenbündel praktisch zu einer Kreisfläche (Fig. 2). In einer gewissen Entfer nung tritt infolge der Neigung des oberen Bündels 18 eine teilweise Überdeckung der beiden Querschnitte ein (Fig. 3), und in einem noch grösseren Abstand ergibt sich die Konfiguration nach Fig. 4, in welcher der gesamte Querschnitt des Bündels 18 unterhalb der oberen, geraden Begrenzungslinie 19 des Bündels 16 liegt.
Da somit die reflektierten Strahlenbündel keine ansteigenden Anteile aufweisen, sondern vollständig unter die Linie 19 zu liegen kommen, zeichnet sich diese Linie als Hell-Dunkel-Grenze ab. In Fig. 4 ist ferner die Wirkung von den Strahl in die Breite streuenden Mitteln angedeutet; infolge der Überdeckung der beiden Teilbündel nimmt der Querschnitt eines in die Breite gestreuten Strahls etwa die Form eines Rechtecks 20 an.
Gemäss behördlichen Vorschriften sind Fernlicht- Scheinwerfer so einzustellen, dass deren Strahl in einer bestimmten Entfernung vom Fahrzeug auf den Boden (von den Radauflagen des Fahrzeugs be stimmte Ebene) auftrifft (beispielsweise 150 m). Beim beschriebenen Scheinwerfer wird das untere Teilbün del 16 vorzugsweise solchermassen eingestellt, und der oberen Reflektorhälfte 4 wird eine solche Nei gung gegeben, dass das obere Teilbündel 18 höch stens in der gleichen Entfernung, mit Vorteil jedoch schon früher, ebenfalls auf den Boden auftrifft bzw. mit dem unteren Teilbündel gemäss Fig. 4 zusam menfällt.
Dabei ergeben sich natürlich stark schlei fende Schnitte. Die Neigung der oberen Reflektor- hälfte, d. h. der Winkel zwischen den beiden Achsen 12 und 14, wird normalerweise etwa im Bereich zwi schen 5 und 15 liegen.
Beim Scheinwerfer nach Fig. 5 ist ein normaler, rotationssymmetrischer Parabolreflektor 30 vorhan den, von welchem jedoch nur die untere Hälfte optisch wirksam ist. Im oberen Teil des Reflektorkör- pers 30 ist eine parabolische Reflektorfläche 32 ein gesetzt, die gegen den Scheitel hin mit einer Niete 34 am Reflektorkörper 30 befestigt ist,
so dass sie mit dem unteren Rand 36 an diesem anliegt. Gegen den oberen Rand hin steht die Reflektorfläche 32 vom Reflektorkörper 30 ab, wobei die Neigung mittels einer Schraube 38 einstellbar ist. Mittels einer nor malen (nicht dargestellten) Fassung ist eine Glüh lampe 40 in den Reflektor eingesetzt, derart, dass deren Wendel 42 für Fernlicht (Hauptglühkörper) mit dem gemeinsamen Brennpunkt des Reflektors 30 und der Reflektorfläche 32 zusammenfällt.
Bei dieser An ordnung ergeben sich grundsätzlich gleiche optische Verhältnisse, wie anhand der Fig. 1-4 beschrieben. Die Glühlampe 40 enthält auch eine Wendel 44 für Abblendlicht, welche oberhalb der Fernlicht-Wendel 42 liegt.
In der Lichtaustrittsfläche des Reflektors ist eine kreisrunde Scheibe 46 aus durchsichtigem Material, z. B. Glas oder Plexiglas, angeordnet, deren Vorder seite in an sich bekannter Weise gewellt ist, um den austretenden, gebündelten Strahl in die Breite zu streuen, während er in Vertikahichtung unbeeinflusst bleibt. Unmittelbar vor dem Kolben der Glühlampe 40 und in der Hauptachse 66 des Scheinwerfers be- findet sich eine Sammeloptik, bestehend aus den Lin sen 52 und 54, die in einem vorzugsweise nach unten offenen, aus durchsichtigem Material bestehenden Haltering 50 befestigt sind. Der Haltering seinerseits sitzt in einer zentrischen Öffnung 48 der Scheibe 46.
Vor der Scheibe 46 ist ein Schichtraster einge setzt, welcher aus einer Anzahl liegender Platten 56 besteht, die von zwei vertikalen, symmetrisch zur Schnittebene liegenden Wänden 60 gehalten sind. Nach vorn wird der Scheinwerfer durch ein gewölb tes Abdeckglas mit glatter Oberfläche abgeschlossen.
Der Schichtraster mit den Platten 56 zeichnet sich dadurch aus, dass er nur die obere Hälfte der Licht austrittsfläche einnimmt. Die Platten dienen vor allem dem Zweck, den Einblick von Stellen oberhalb der Achse 66 auf blendende Teile zu verhindern, dabei aber das an der Reflektorfläche 32 gebildete Nutzlichtbündel möglichst ungehindert austreten zu lassen. Die Platten 56 wie auch die Wände 60 beste hen vorzugsweise aus glasklarem Material; im Inter esse einer diffusen Reflexion von allfälligem Streu licht sind die Ober- und die Unterseiten der Platten mattiert, z. B. sandgestrahlt.
Die Platten 56 sind min destens um den gleichen Winkel geneigt wie die obere Reflektorhälfte 32; da der Einsatz 32 keinen optisch idealen Reflektor darstellt, sondern von jedem Punkt ein (wenngleich sehr spitzer) Streukegel ausgeht, emp fiehlt es sich, den Platten 56 eine etwas grössere Nei gung zu geben, damit auf deren Oberseite möglichst kein Streulicht auftrifft, welches, nach oben gestreut, Blendung verursachen könnte.
An der Vorderkante 58 der untersten Platte 56, die etwas über der Achse 66 liegt, zeichnet sich die Hell-Dunkel-Grenze des Scheinwerfers ab. (Bei Ein stellarbeiten kann zwecks schärferer Abbildung durch Schattenwurf ein Blechstreifen von X-förmigem Querschnitt über diese Kante geschoben werden). Bei Einschaltung der Abblendwendel 44 allein kommt die Hell-Dunkel-Grenze tiefer zu liegen bzw. trifft in geringerem Abstand auf die Fahrbahn auf als bei ein geschalteter Fernlichtwendel 42.
Vorzugsweise wird der Scheinwerfer so betrieben, dass in Abblendschal- tung die Wendel 44 allein, in Fernlichtschaltung aber beide Wendel 42 und 44 eingeschaltet sind. Im letzte ren Fall bewirkt die obere Wendel 44 die gute Aus- leuchtung der kleineren bis mittleren Distanzen. Zur Erreichung einer asymmetrischen Fahrbahnbeleuch tung kann die Kante 58 von der Mitte gegen den be nachbarten Fahrbahnrand hin etwas ansteigend ge staltet werden.
Die Anordnung der Streuscheibe 46 hinter dem Schichtraster, wo sie von aussen praktisch nicht ein gesehen werden kann, sowie das glatte Deckglas 62 tragen weiter zur Blendfreiheit des Scheinwerfers bei. Gerillte Deckgläser, wie sie zur Breitenstreuung des Strahles üblich sind, stellen eine erhebliche Blendur- sache dar.
Die Anordnung der Sammeloptik 52, 54, deren Brennpunkt mit der Wendel 42 zusammenfällt, ist aus dem österreichischen Patent No.228661 he- kannt. Diese Optik nimmt den Hauptteil des von den Wendeln nach vorn austretenden, nicht am Reflektor gebündelten Lichtes auf und richtet diese Strahlen parallel. Damit vermindert sie ebenfalls die Blen dung, verstärkt aber die Reichweite bzw.
Tiefenwir kung des Hauptstrahles. Vorzugsweise wird der un tere Teil der einen Linse (hier Linse 54) weggeschnit ten, wodurch der betreffende Lichtanteil nicht bis auf die Richtung des Hauptstrahls angehoben wird, son dern schräg nach unten austritt und so zur gleichmäs- sigen Ausleuchtung der Fahrbahn über den gesamten Distanzbereich beiträgt.
Wie durch unterbrochene Linien angedeutet, kann eine Randzone 64 des Abdeckglases mattiert, z. B. sandgestrahlt sein. Auf diese Randzone auftref fendes Streulicht, insbesondere von den Wendeln direkt ausgehende und zwischen dem Reflektorrand und der Linse 52 austretende Strahlen, werden da durch diffus gestreut und bewirken eine Aufhellung der nächsten Umgebung des Fahrzeuges sowie von dessen Vorderfront.