DE2925842C2

DE2925842C2 -

Info

Publication number: DE2925842C2
Application number: DE2925842A
Authority: DE
Inventors: Anders Taeby Se Dahlberg
Original assignee: META-FER AG BUCHS CH
Current assignee: META-FER AG, 9470 BUCHS, CH
Priority date: 1979-06-27
Filing date: 1979-06-27
Publication date: 1987-07-30
Also published as: EP0022106B1; EP0022106A1; DK154580C; DE2925842A1; CA1142152A; DK274880A; DK154580B; ATE4391T1

Description

Die Erfindung betrifft eine Markierungsleuchte, insbesondere für Flugplätze und Straßen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (FR-PS 7 29 777) können die in die einzelnen Stufenflächen unter verschiedenen Winkeln eintretenden, aus der Lichtquelle stammenden Lichtstrahlen an der ebenen Außenfläche des lichtdurchlässigen Deckels mit unerwünscht großen Austrittswinkeln austreten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Markierungsleuchte so zu verbessern, daß sich ein wohldefiniertes, schmales Lichtbündel mit einem gewünschten kleinen Austrittswinkel erzeugen läßt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Es ist zwar schon bekannt (DE-PS 11 58 916), im Deckel einer Markierungsleuchte für Flugplätze Prismen rechtwinklig zur ebenen Außenfläche des Deckels anzuordnen und durch Spiegelflächen voneinander zu trennen. Dabei ist jedoch die Achse eines Reflektors entgegen dem Richtungssinne des aus der Außenfläche austretenden Lichtbündels geneigt, und es treten alle an den Spiegelflächen reflektierten Strahlenbündel unter zum Teil großen Austrittswinkeln aus der Außenfläche aus. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, möglichst schmale, unter einem gewünschten kleinen Winkel austretende Strahlenbündel zu erzeugen, wird durch diese bekannte Leuchte also nicht gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Markierungsleuchte treten aus der Außenfläche des Deckels nur parallele Lichtstrahlen aus, weil die nichtparallelen Strahlen durch Absorption (und anschließende Totalreflexion an der ebenen Außenfläche des Deckels) "ausgefiltert" werden.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Draufsicht einer Markierungsleuchte;

Fig. 2 eine Schnittansicht der Markierungsleuchte aus Fig. 1 und

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab eine Längsschnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Deckels für die Markierungsleuchte mit eingezeichnetem Strahlengang.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Markierungsleuchte weist ein kastenförmiges Gehäuse 1 auf, das mit einem oberen, lichtdurchlässigen Deckel 2 so in den Boden eingelassen ist, daß die Deckelaußenfläche mit der Erdoberfläche bündig ist. Im gezeigten Beispiel dient die Markierungsleuchte zur Markierung der Mittellinie einer Start-, Lande- oder Rollbahn auf einem Flugplatz. Die Leuchte kann in entsprechender Weise auch als Markierungslicht an Straßen und Autobahnen und generell immer dort eingesetzt werden, wo gut ausgerichtete Lichtbündel wünschenswert sind.

Im Gehäuse 1 sind zwei Lichtquellen (z. B. Glühlampen) 3 a, 3 b zusammen mit herkömmlichen Parabolreflektoren 4 auf einem an den Seitenwänden des Gehäuses befestigten Halter 5 montiert. Die elektrischen Anschlußdrähte 6 für die Lichtquellen sind an ein nicht dargestelltes, äußeres Kabel angeschlossen, vorzugsweise über eine Sicherung, so daß die Lichtquellen von einer Stromquelle aus gespeist werden können. Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann jede Lichtquelle beispielsweise eine Leistung von etwa 50 W haben. Die beiden Lichtquellen 3 a, 3 b sind (vgl. Fig. 1) jeweils auf einer Seite der Längsmittellinie C der Leuchte montiert und schräg nach oben gerichtet. Die aus den beiden Lichtquellen austretenden Parallel-Lichtbündel konvergieren gegen die Mittellinie C in einem Winkel von α , so daß das aus der Leuchte austretende Lichtbündel einen Öffnungswinkel von etwa 2α aufweist.

Wenn farbiges Licht erwünscht ist, beispielsweise grünes Licht zur Markierung der Mittellinien auf Flugplatz-Rollbahnen, kann ein Farbfilter 7 in den Strahlengang zwischen Lichtquellen 3 und Deckel 2 des Gehäuses eingesetzt werden.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden die Lichtbündel aus den Lichtquellen 3 schräg nach oben zum Deckel 2 hin gerichtet. Der Deckel 2 besteht aus lichtdurchlässigem Material, vorzugsweise Epoxi-Kunststoff eines Klarlacktyps (erhältlich von der Firma Nils Malmgren unter der Nummer 520 430). Der lichtdurchlässige Deckel 2 ist auf seiner Unterseite oder Innenfläche 8 stufenförmig ausgebildet. Die Außenfläche 9 des Deckels ist flach oder eben gestaltet. Die Gestaltung der beiden Flächen 8 und 9 ist so getroffen, daß die von den Lichtquellen 3 ausgehenden Strahlen (vgl. den Strahl L₂ in Fig. 3) im wesentlichen rechtwinklig auf die Stufenflächen der Innenfläche auftreffen und von der Normalen der Deckeloberfläche weggebrochen werden. Auf diese Weise kann ein austretendes Lichtstrahlenbündel erzeugt werden, das trotz mäßiger Intensitätsverluste nahezu an der Erdoberfläche entlangstreicht.

Die stufenförmige Innenfläche 8 an der Deckelinnenseite kann dadurch hergestellt werden, daß man den Deckel 2 aus identischen Platten oder Lamellen aufbaut, die in einem bestimmten Winkel schräggestellt und durch Zusammenschmelzen oder Kleben aneinandergefügt sind. Die der stufenförmigen Fläche gegenüberliegende Seite wird anschließend mit klarem Epoxi- Kunststoff ausgefüllt und/oder glattgeschliffen, so daß eine vollständig ebene Deckeloberfläche 9 entsteht. Die Grenzschichten zwischen den einzelnen Lamellen (in Fig. 3 gestrichelt gezeichnet) sind lichtabsorbierend oder lichtreflektierend ausgebildet, beispielsweise in Gestalt von Gewebearmierungsstreifen, um sicherzustellen, das Streulichtstrahlen nicht von einer Lamelle in eine andere, benachbarte Lamelle übergehen können. Das ausgestrahlte Lichtbündel wird durch diese Maßnahme auf einen Bereich zwischen zwei bestimmten Winkeln zur Normalen beschränkt, die in Fig. 3 im Zusammenhang mit den beiden äußersten Lichtstrahlen L₁ und L₃ mit β₁ bzw. β₃ bezeichnet sind. Für einen vorgegebenen Wert des Brechungsindex n₁ (= 1,47 für den Epoxi-Kunststoff des obengenannten Typs, wenn der Brechungsindex von Luft gleich 1,00 gesetzt wird) kann man infolgedessen die Dicke h des Deckels 2 und die Lamellendicke d in der Weise anpassen oder abstimmen, daß das austretende Strahlenbündel zwischen den gewünschten Winkeln β₁ und β₃ liegt. Aufgrund der z. B. aus Fig. 1 entnehmbaren, relativ einfachen geometrischen Verhältnisse und mit Hilfe des Snell'schen Brechungsgesetzes können die nachstehenden Gleichungen abgeleitet werden:

Mit den Werten:

n₁= 1,47 h= 15,0 mm d= 0,98 mm

erhält man aus den Gleichungen (1), (2) und (3):

γ= 42,8°δ₁= 40,0° β₁= 71,0° β₂= 87,0°

Die maximale Lichtintensität des austretenden Bündels erhält man also in einem Winkel zur Erdoberfläche von 3°. Der maximale Austrittswinkel (für den Strahl L₁) beträgt gegenüber der Normalen nur 19°.

Die den Deckel 2 bildenden Lamellen wirken ähnlich wie eine Jalousie, die aber das einfallende Lichtbündel gleichzeitig in Richtung zur Ebene des Deckels hin bricht oder umlenkt.

Claims

1. Markierungsleuchte, insbesondere für Flugplätze und Straßen, zur Erzeugung eines parallelen Lichtbündels unter einem kleinen Winkel zur Erdoberfläche, bestehend aus

a) einem oben offenen Gehäuse (1) mit einem überrollbaren, lichtdurchlässigen Deckel (2) mit ebener Außenfläche (9), die mit der Umgebung bündig abschließt;
b) mindestens einer Lichtquelle (3) mit je einem parabolischen Reflektor (4), dessen Achse im Richtungssinn des aus der Außenfläche (9) austretenden parallelen Lichtbündels schräg nach oben geneigt ist, wobei
c) die Innenfläche (8) des Deckels (2) in der Hauptausstrahlungsrichtung hintereinanderliegende parallele Stufenflächen aufweist, die rechtwinkelig zur Achse des Reflektors (4) angeordnet sind, und wobei ferner
d) die Neigung der Stufenflächen und der Berechnungsindex des Deckelmaterials so angepaßt sind, daß die Lichtstrahlen an der Außenfläche (9) des Deckels (2) gebrochen werden und unter einem vorgegebenen kleinen Winkel austreten,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

e) Der Deckel (2) besteht aus einer Mehrzahl von Lamellen aus transparentem Material, die schräggestellt und unter lichtabsorbierender oder lichtreflektierender Ausbildung der Grenzschichten zwischen den einzelnen Lamellen aneinandergefügt sind, wobei die Lamellen mit ihren inneren Stirnseiten die abgestufte Innenfläche (8) bilden, während sie an der Außenfläche (9) eben nivelliert sind;
f) die lichtabsorbierenden oder lichtreflektierenden Grenzschichten sind zueinander und zur Achse des Reflektors (4) parallel angeordnet, so daß das aus der ebenen Außenfläche (9) des Deckels (2) austretende Lichtbündel im wesentlichen parallel bzw. auf einen Bereich zwischen zwei bestimmten Winkeln ( β₁, β₃) zur Flächennormale beschränkt ist, während auf die Grenzflächen auftreffende Lichtstrahlen durch Absorption oder durch Reflexion an der Grenzfläche und anschließende Totalreflexion an der ebenen Außenfläche (9) ausgelöst werden.

2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtabsorbierenden oder lichtreflektierenden Grenzschichten aus Gewebearmierungsstreifen gebildet sind.