DE2120212A1

DE2120212A1 - Linsenanordnung für Warnleuchten

Info

Publication number: DE2120212A1
Application number: DE19712120212
Authority: DE
Inventors: Victor L. Northville Mich. Lindberg (V.St.A.)
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1970-04-30
Filing date: 1971-04-24
Publication date: 1971-11-11
Also published as: US3620600A; GB1324064A; CA925061A

Description

Patentanmeldung
Linsenanordnung für Warnleuchten

Die Erfindung betrifft eine Linsenanordnung für die Verwendung in Warnleuchten an Verkehrswegen von Landfahrzeugen, wobei die Linsenanordnung aus einer Vielzahl von Einzellinsen zusammengesetzt ist.

Bei bekannten Linsenanordnungen für die Verwendung in Warnleuehten, etwa bei Warnleuehten für die Strassenüberführungen an Eisenbahngleisen, wird ein Teil der Lichtmenge nicht für den Warnzweck ausgenutzt. Dies ist deshalb der Fall, weil ein Teil des Liohtes in Bereiche abgestrahlt wird, in denen sich normalerweise die zu warnenden Personen nicht befinden.

Dazu kommt, dass bei bekannten Warnleuehten nicht darauf Rücksicht genommen wird, dass die der Warnleuchte sich nähernden Fahrzeuge so eingerichtet sind, dass die Augenhöhe des Fahrzeugführers verschieden ist. So wird beispielsweise nicht berücksichtigt, dass die Augenhöhe eines Sportwagenfahrers von der eines Lastwagenfahrers erheblich abweicht.

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Ziel der Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und eine Anordnung vorzuschlagen, bei der ein Maximum an Liehtausbeute in die Richtungen gelenkt wird, in denen sieh die meisten der betroffenen Verkehrsteilnehmer bewegen. Im einzelnen wird vorgeschlagen, den verschiedenen Augenhöhen der sich nähernden Fahrzeuge insoweit Rechnung zu tragen, dass die Warnleuchte verschiedene Lichtbündel aussendet, die jeweils eine bestimmte Augenhöhe der ankommenden Fahrzeuge treffen sollen.

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass die Vielzahl der Einzellinsen aus mindestens zwei Gruppen von Linsen bestehen, die auf der Gesamtlinseafläche verteilt angeordnet sind, wobei jede Linse der jeweiligen Linsengruppe parallel laufende optische Achsen besitzen, die Achsen jeder Einzellinsengruppe zu den Achsen der anderen Einzellinsengruppe jedoch eine Neigung aufweist**.

Vorteilhafterweise ist die Anordnung dabei so getroffen, dass die optischen Achsen einer Linsengruppe zu der optischen Achse der anderen Linsen-

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gruppe in der Vertikalprojektion, einen Winkel einschliessen, der Horizontalprojektion jedoch zusammenfallen. Damit wird der Tatsache Rechnung getragen, dass die Fahrzeuggruppen mit verschiedener Augenhöhe in der Horizontalprojektion gesehen sich auf der gleichen. Linie der Warneinrichtung nähern.

Die Anordnung kann weiterhin so getroffen werden, dass die Einzellinsen auf der Rückseite der Warnleuchte nsit syllnderförmigen Oberflächen versehen sind. Dadurch wird erreicht, dass dia Front fläche der Einzellinsenanordnung im wesentlichen eben ist.

Es ist vorteilhaft, wenn die Einzellinsen in vertikal und horizontal verlaufenden Reihen angeordnet sind, wobei in jeder Reihe abwechselnd Einzellinsen der verschiedenen Gruppen nacheinander angeordnet sind.

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Erfindungsgercäss kann weiterhin eine Ashse» die die Achse der zylindrischen Fläche der Einzellinse darstellt, zur Mittelachse der Einzellinse in Draufsicht auf die Einzellinse gesehen einen Winkel einschliessen.

Weiterhin kann die Linsenanordnung drei Einzellinsengruppen enthalten, wobei die Anordnung so vorgenommen werden kann, dass die durch die drei Gruppen jeweils ausgestrahlte Lichtmenge unterschiedlich ist. Damit kann im Hinblick auf die unterschiedlichen Bedürfnisse die grösste Lichtmenge an die Fahrzeuggruppe abgestrahlt werden, die sich voraussichtlich mit der höchsten Geschwindigkeit dea Warnlicht nähern wird.

Die Erfindung wird näher erläutert anhand von in den Figuren dargestellten Aus führungsbe i spielen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine sehenatische Darstellung der gesaarten Linsenanordnung j

Fig. 2, 5, 4 und 5 eine Draufsicht bzw Seitenansicht einer Einzellinse der Anordnung nach Fig. 1;

Fig. 6 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Linsenanordnungj

Fig. 7, 8, 9, 10, 11 und 12 eine Draufsicht bzw Seitenansicht auf eine Einzellinse gemäss Fig. 6;

Fig. 13 und lh eine Signalanordnung, benutzend die Linsenanordnung nach Fig. 6.

In der Fig. 1 ist eine Linsenanordnung insgesamt mit 10 bezeichnet. Die Linsenanordnung besteht aus einem lichtdurchlässigen Material, beispielsweise Plastikeaterial oder Glas und hat eine innere und äussere Oberfläche.

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Die innere Oberfläche der Linsenanordnung ist mit einer Vielzahl von Einzellinsen versehen, die mit den Buchstaben A und B in Fig. 1 gekennzeichnet sind. Diese facettenartige Oberfläche wird so angeordnet, dass zwei Einzellinsengruppen A und B vorhanden sind, wobei die eine Linsengruppe A das Licht von der Vorderseite der Linsen in eine Richtung reflektiert, während die andere Linsengruppe B eine Reflektion um eine zweite Achse vornimmt.

Die Einzellinsen, die mit A bezeichnet sind, sind in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Einzellinse A, wobei diese Einzellinse eine obere Fläche 12 besitzt, die bei der Linsenanordnung die innere Fläche bildet. Die untere Fläche 13 (Fig. 3) der Einzellinse bildet somit die Aussenflache der Linsenanordnung. Die Einzellinse A besitzt eine Mittelachse 14, wie aus der Fig. 2 hervorgeht. Die obere Fläche 12 hat die Form einer Zylinderfläche, wobei die Mittelachse dieser Zylinderfläche parallel zur Mittelachse 14 verläuft. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Radius dieser Zylinderfläche 40,6 mm und die Einzellinse besitzt eine

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Oberfläche von 3,22 cm .

In der Fig. 3 ist eine Tangente an die Krümmungsfläche mit 15 bezeichnet. Die Tangente 15 schliesst zusammen mit der Fläche 13 einen Winkel von 13 ein. Dieser Verschwenkungswinkel ist notwendig, damit das durch die Einzellinse A austretende Licht von der Seite der Fahrbahn, an der das Signal steht, in den Bereich geworfen wird, in dem sich auf der Fahrbahn die Fahrzeuge nähern. Es ist selbstverständlich, dass der hier angegebene Winkelwert die örtlichen Verhältnisse entsprechend berücksichtigen muss.

In den Fig. 4 und 5 ist die Konstruktion der Einzellinsen B gezeigt. Die Einzellinsen B haben dieselben Abmessungen wie die Einzellinsen A ausgenommen, dass die Achse der Zylinderfläche zur Mittelachse 14 der Einzellinse einen Winkel von 22° in der Projektion gesehen einschliesst. Diese Neigung zwischen der Achse 17 und der Mittelachse 14 hat zur Folge, dass das auf die Linsenanordnung treffende Licht nach Durchgang durch die Einzellinsen B

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in eine Richtung zurückgeworfen wird, die unterschiedlich ist von der Richtung des zurückgeworfenen Lichtes, das die Einzellinsen A passiert hat. Hieraus ergibt sich, dass das von den Einzellinsen A ausgehende Licht höher zurückgeworfen wird als das Licht, das von den Einzellinsen B ausgeht. Somit besitzen die Linsengruppen A und B unterschiedliche optische Achsen,die in einem Winkel zueinander angeordnet sind. In der technischen Anwendung kann nun die optische Achse B so angeordnet sein, dass sie von allen Fahrzeugführern mit normaler Augenhöhenposition gesehen wird, wie es bei üblichen Fahrzeugen der Fall ist. Das Licht, das von den Einzellinsen A ausgeht, kann nun bezüglich der optischen Achse so ausgebildet sein, dass es bezüglich der Augenhöhe mit grossen Fahrzeugen, wie beispielsweise Lastwagen usw übereinstimmt.

Durch diese Anordnung wird ein weit grösserer Anteil der Verkehrsteilnehmer optimal erfasst als es mit bekannten Anordnungen der Fall ist.

In der Fig. 6 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Linsenanordnung insgesamt ist mit 20 bezeichnet. Die Anordnung ist hier so vorgenommen, dass drei verschiedene Gruppen von Einzellinsen vorhanden sind. Diese Gruppen sind mit A¹, B¹ und C bezeichnet. Die Anordnung der drei optischen Achsen, die auch mit A¹, B¹ und C bezeichnet sind, gehen am besten aus den Fig. Γ5 und 14 hervor. In diesen Figuren ist die Anordnung einer Warnleuchte an einem schienengleichen Strassenübergang dargestellt. Der Schienenstrang ist mit 21, die Warnleuchte mit 22 bezeichnet. Die Warnleuchte wirft das Licht insgesamt in Richtung einer Fahrbahn 23, um die auf dieser Fahrbahn ankommenden Fahrzeuge entsprechend zu warnen. Wie insbesondere aus der Fig. 13 hervorgeht, werden drei verschiedene Lichtbündel A¹,B¹ und C auf die Fahrbahn geworfen. Wie jedoch aus der Fig. 14 hervorgeht, sind die drei Lichtbündel übereinander angeordnet, so dass sie in der Darstellung nach Fig. 14 als ein Lichtbündel erscheinen.

Die genaue Konstruktion der Einzellinsen wird anhand der Fig. 6 bis 12 beschrieben.

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Die Linsenanordnung 20 besteht aus einer Vielzahl von Einzellinsen, die mit A¹, B* und C in Pig. 6 bezeichnet sind. Die Linse als Einzellinse A ist in den Figuren 7 und 8 dargestellt. Hier kann darauf hingewiesen werden, dass die Einzellinse A¹, die etwa 3,22 cm an Fläche besitzt, in ähnlicher Weise ausgebildet ist wie die Einzellinse A gemäss den Figuren 2 und 3. Die Achse der gewölbten Fläche der Einzellinse A¹ verläuft parallel zur Mittelachse 24, die sich auf der Zylinderfläche befindet. Das bedeutet, dass der Radius, der diese Zylinderfläche erzeugt, senkrecht zur Mittelachse 24 steht. Der Radius kann auch hier 4o,6 mm bei einem ausgeführten Beispiel betragen. Der Verschwenkungswinkel der Einzellinse A¹ ist wieder 13°, wie es bei der Einzellinse A in äer^sSnördnung 10 der Fall war.

Die Einzellinsen B* sind bei einem Ausführungsbeispiel 3>22 cm in der Fläche gross und sind hier in den Fig. 11 und 12 dargestellt. Die Einzellinsen B¹ sind in derselben Weise ausgebildet wie die Einzellinsen B in den Fig. 4 und 5· Auch bei dieser Einzellinse beträgt der Schwenkwinker 13°, · hier ist jedoch in der Draufsicht gesehen zwischen der Mittelachse 24 der Einzellinse und der Achse der Zylinderfläche 25, die die gewölbte Fläche der Einzellinse B¹ bildet, ein Winkel von 22° angeordnet. Hieraus ergibt sich, dass die optische Achse der Einzellinsen B von der optischen Achse der Einzellinsen A abweicht und zwischen diesen beiden Achsen ein Winkel vorhanden ist, wie aus der Fig. 13 hervorgeht.

2 Die Einzellinsen C sind ebenfalls bei einem Ausführungsbeispiel 3,22cm gross und besitzen ebenfalls einen Schwenkwinkel von 13 und eine Krümmungsfläche, die erzeugt wird durch eine Zylinder fläche mit einem Radius von 40,6 mm. Wie jedoch aus den Fig. 9 und 10 hervorgeht, ist zwischen der Mittelachse 24 der Einzellinse und der Mittelachse 25 der die Krümmungsfläche der Einzellinse erzeugenden Zylinderfläche ein Winkel von 11° in der Draufsicht gesehen, angeordnet. Dieser Winkel hat zur Folge, dass ein Lichtbündel C, wie in Fig. 13 dargestellt, vorhanden ist, das von den Lichtbündeln A¹ und B¹ abweicht.

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Wie insbesondere aus der Fig. 6 hervorgeht, ist die Anzahl der Einzellinsen A¹ und B^f die gleiche und besteht aus etwa 40 % der Gesamtanzahl der Einzellinsen der Linsenanordnung. Das hat zur Folge, dass das meiste Licht entlang der optischen Achsen A* und B¹ abgestrahlt wird, während ein geringerer Betrag an Licht entlang der optischen Achse C abgestrahlt wird. Beim Ausführungsbeispiel ist das Licht, das entlang der optischen Achse B* abgestrahlt wird, für Fahrer von Sportwagen und kleinen Fahrzeugen bestimmt. Das entlang der optischen Achse C abgestrahlte Licht kann vorzugsweise von Fahrern von normal grossen Fahrzeugen gesehen werden, während das entlang der optischen Achse A¹ abgestrahlte Licht vorzugsweise für die Fahrer von grossen Fahrzeugen, wie beispielsweise Lastkraftwagen bestimmt ist. Der Betrag an Licht, das entlang der Achse C abgestrahlt wird, kann deshalb reduziert werden, weil hier eine gewisse Überlappung der entlang der Achsen A¹ und B¹ abgestrahlten Lichtmengen vorhanden ist.

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Claims

* 212CP12 Patentansprüche *■ ' ^ *" ' ^

1./ Linsenanordnung für die Verwendung in Warnleuchten an Verkehrswegen von Landfahrzeugen, wobei die Linsenanordnung aus einer Vielzahl von Einzellinsen zusammengesetzt ist« dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Einzellinsen aus mindestens zwei Gruppen (A, B, A¹, B*, C) von Linsen besteht, die auf der Gesamtlinsenfläche verteilt angeordnet sind, wobei jede Linse der jeweiligen Einzellinsengruppe (A bzw B bzw C bzw A¹ bzw B*) parallel verlaufende optische Achsen besitzt, die Achsen jeder Einzellinsengruppe zu den Achsen der anderen Einzellinsengruppe jedoch eine Neigung aufweisen.

2. Linsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei ehn e t , dass die optischen Achsen eine Linsengruppe zu den optischen Achsen der anderen Linsengruppe in der Vertikalprojektion einen Winkel einschliessen, in der Horizontalprojektion jedoch zusammen-fallen.

2< Linsenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Einzellinsen auf der Rückseite mit zylinderförnigen Oberflächen versehen sind.

4. Linsenanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzellinsen in vertikal und horizontal verlaufenden Reihen angeordnet sind, wobei in jeder Reihe abwechselnd Einzellinsen der verschiedenen Gruppen nacheinander angeordnet sind.

5* Linsenanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Achse (17, 25, 26), die die Achse der zylindrischen Fläche der Einzellinse darstellt, zur Mittelachse (lk, 24) der Einzellinse in Draufsicht auf die Einzellinse gesehen einen Winkel einschliesst.

6. Linsenanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenanordnung drei Einzellinsengruppen enthält, wobei die Anordnung so vorgenommen ist, dass die duroh die drei Gruppen Jewels^ ausgestrahlte Lichtmenge unterschiedlich ist.

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