-
Beleuchtungskörper mit einer oder zwei ineinanderpassenden, halbkugelförmigen
Lichtschalen aus gepreßtem Glas Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung,
bestehend aus einer oder zwei mit Prismen versehenen Glasschalen, die so beschaffen
sind, daß das Licht, welches die Lichtquelle ausstrahlt, zu einem verhältnismäßig
schmalen Streifen zusammengefaßt und hinab auf die Straße gerichtet wird, um diese
annähernd gleichförmig zu beleuchten. Im wesentlichen wird dieses Ziel mit Ringprismen
erreicht, die umeinander, aber nicht konzentrisch um Achsen gruppiert sind, die
in einer senkrechten Ebene verschieden geneigt liegen. Mit den Ringprismen zusammen
wirken parallel züi jener senkrechten Ebene verlaufende Prismen und außerdem noch
dazu senkrecht bis radial stehende Prismen, wobei die parallelen und die senkrecht
verlaufenden Prismen solcher Art sind, daß sie das Licht gegen die senkrechte Ebene
hin brechen. Ob-
wohl die Erfindung hier in ihrer Anwendung zur Straßenbeleuchtung
beschrieben ist, kann sie sehr wohl auch in zahlreichen anderen Fällen vorteilhaft
benutzt werden, wo das Licht eine oder mehrere bestimmte Richtuilgen erhalten soll,
d. h. eine Anzahl von bestimmten begrenzten Flächen beleuchtet werden soll.
Die Lichtschale soll vornehmlich in Verbindung mit einem über ihr liegenden Reflektor
verwendet werden, der das nach obeff geworfene Licht auffängt und es nach unten
in die Lichtquelle zurück oder in die Lichtverteilungsschale unter Winkeln zurückwirft,
die eine 'wirksame Übertragung nach außen ermöglichen. Solch ein Reflektor ist im
wesentlichen annähernd halbkugelig, und seinKrümmungsmittelpunkt liegt in oder bei
der Lichtquelle, so daß die vom Reflektor zurückgeworfenen Strahlen durch diese
hindurch- oder nahe bei ihr vorbeigehen und sich infolgedessen in der Hauptsache
so wie diejenigen Strahlen verhalten, die unmittelbar von der Lichtquelle ausgehen.
In manchen Fällen mag es erwünscht sein, daß Teile des Reflektors von der Halbkugelform
abweichen und sich mehr der ellipsoidischen oder der hyperbolischen Form nähern,
so daß diese mit den übrigen von der Lichtverteilschale ausgesandten Strahlen sich
an gewissen Stellen der beleuchteten Fläche ausgleichen, verstärken oder die Streifenbreite
unter einem Winkel an solchen Stellen vergrößern, wo die direkten Strahlen eine
unzulänglicheBreite ergeben würden.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand
in Beispielen veranschaulicht, und zwar bei Verwendung von zwei ineinandersteckenden
halbkugeligen Gl - asschalen, also ciner inneren und einer äußeren. jedoch
kann der Erfindungsgedanke auch bei nur einer Halbkugel verwirklicht werden, sofern
die verschiedenen Prismen in demselben Verhältnis zueinander stehen wie bei zwei
Glasschalen.
-
Abb. i zeigt die innere Halbkugel links in Seitenansicht, rechts in
senkrechtem Schnitt; Abb. 2 zeigt die äußere Halbkugel, ebenfalls links in Seitenansicht,
rechts im senkrechten Schnitt, jedoch ist links der größte Teil aus Raumgründen
weggebrochen; Abb- 3 zeigt die Halbkugel der Abb. i um go' um die Achse
3-3 gedreht, wieder links in Seitenansicht, rechts im senkrechten Schnitt,
und ebenso zeigt Abb. 4 die Abb. 2 um go' urn die Achse 4-4 gedreht.
-
In Abb. 5 sind die beiden Halbkugeln zusammengesetzt und über
der inneren befindet sich ein Reflektor; schließlich ist in der Abb. 6 eine
abgeänderte Ausführung eines solchen Beleuchtungskörpers dargestellt.
-
Bei den in den Abb. i bis 4 veranschaulichten Lichtverteilschalen
ist der Schnitt in bezug auf die Ebenen 3-3 der Abb. 1, 4-4 der Abb. 2, 1-1
der Abb. 3 und :3-2 der Abb. 4 symmetrisch. Die Schalen des Beleuchtungsl#:örpers
bestehen somit aus zwei symmetrischen Hälften, die in entgegengesetzten Richtungen
nach dem Fahrweg angeordnet sind. Im nachfolgenden beziehen. sich die Bezugszeichen,
die zu Teilen der Schnitte gehören, in gleicher Weise auf die entsprechenden Teile
der Ansichten und -umgekehrt.
-
In den Abb. i und 3 bezeichnet 7 eine Lichtquelle, die
hier der Einfachheit wegen als Punkt dargestellt ist und sich in der Mitte derHalbkuge18
befindet, deren innereFlächeg glatt ist, wohingegen die äußere Fläche mit Ringprismen
i o bedeckt ist. Bei i i - i i ist die Glasschale in einen oberen Abschnitt
12 und einen unteren Abschnitt 13 geteilt. Die Lage der Teilungsebene i i
- i i ist durch den Winkel 14 (Abb. 3) bestimmt, nämlich durch denjenigen
Winkel, unter dem die größte Lichtmenge von der Lichtverteilschale ausgehen
soll.
-
Die Ringprismen 15 und 16 im oberen Ab-
schnitt 12 sind um die
Achse 17 (Abb. 3) als Rotationsachse gruppiert und sind so ausgebildet,
daß das Licht parallel zu dieser Achse austritt. Um eine recht wirksame Lichtverteilung
zu erzielen, ist es erwünscht, daß die Prismen, die zwischen den Prismen r6 und
den entferntesten Prismen ig liegen, keinen größeren Winkel mit der Kugelfläcbe
der Lichtverteilschale als die Prismen 16 bilden. Es ist daher bei diesen Flächen
nicht möglich, das Licht so weit abzulenken, daß es parallel zur Achse 17 ausgestrahlt
wird. Es ist jedoch wichtig, daß die von der Lichtquelle 7 ausgehenden Lichtstrahlen
nicht unter einem größeren Winkel in senlzrechter Ebene als dem Winkel 14 austreten.
Dies wird erreicht, indem man der Achse dieser Ringprismen eine größere Neigung
nach unten gibt (s. Win-Izei ig# in Abb. 3).
-
In dem unteren Abschnitt 13 ist der Prisinenring 20, der unmittelbar
bei der Ebene i i liegt, um die Achse 17 berumgelegt und so ausgebildet,
daß er die Lichtstrahlen parallel zu dieser Achse austreten läßt. Die zwischen dem
Prismenring 20 und dem entferntesten Prismenring2i liegenden Prismen liegen urn
Achsen von allmählich geringer werdenden Neigungen herum und dieWinkel der Flächen
der Prismen mit Bezug auf die kugelige Oberfläche der Schale nimmt allmählich zu,
aber in geringerem Grade als im oberen Abschnitt, so daß die Lichtstrahlen gegen
die Achse 17 hin umgebogen werden, jedoch mit Bezug auf die äußerste Prismenfläche
2 1 mit zunehmend divergierenden Winkeln. Wegen des systematischen Abnehmens des
Winkels der Achsen dieser Prismen ist das Divergieren in senkrechter Richtung größer
als nach der Seite hin, wodurch die aus all dem restiltierende Lichtverteilung in
einem breiten Streifen in der Richtung der Straße vor sich geht, aber immerhin noch
nicht genügend 1,onzentriert ist, um den besten Wirkungsgrad zu geben.
-
In den Abb. 2 und 4 bezeichnet 2-> eine halbkugelige Schale mit einer
äußeren glatten Oberfläche 23, inneren glatten Flächen 24 SO-wie mit Flächen
25 mit zur Ebene 4-4 parallel verlaufenden Prismen und mit Abs#1mitten
26 mit Prismen, die um die senkrechte Achse der Schale herum verteilt sind.
Die äußere Schale 22 unischließt die innere Schale 8,
welche auf den Abb.
i und 3 dargestellt ist, in der aus der Abb. 5 ersichtlichen Weise.
Die untere Fläche des FlanscheS 27 der inneren Schale liegt auf der oberen
Fläche des FlanscheS 28 der äußeren. Die Prismen Z) liegen dem mittleren
Teil des Abschnittes 13
(Abb. 3) gegenüber, und die Prismen des AbschnitteS
25 sind bestimmt, die durch den unteren Teil der inneren Schale austretenden
Strahlen, aufzunehmen und sie noch mehr gegen die axiale Ebene hin abzulenken, so
daß sie in den Strahlenstreifen hineingelangen, um denjenigen Teil der Straße zu
beleuchten, der der Lichtverteilschale zunächst gelegen ist. Es ist aus technischen
Gründen nicht möglich, diese Ausbildung über die ganze Oberfläche der Unterschale
sich erstrecken
zu lassen. Die äußerste Trennfläche 29 (Abb. 2)
empfängt einen Teil des Lichts von der inneren Halbkugel und wirft ihn von der Ebene
4-4 nach außen zurück; die restiltierende Lichtverteilung geht zwar nicht in nützlicher
Richtung vor sich, doch erhält die lichtbrechende Fläche 30 einen viel größeren
Teil des Lichts von der inneren Halbkugel und wirft ihn gegen die Ebene -t-4 hin
zurück, so daß sich hier ein gewisser Ausgleich vollzieht. Wollte man diese Ausführung
höher hinaus in die Seite der Halbkugel hinein fortsetzen., so würde der Prismenwinkel
vergrößert werden müssen und der Anteil des auf flieF1,-'tChQ2gverschweiirletenLichtsschiiüll
zunehmen, so daß bei der oberen Seitengrenze in Abb. 2, die züi der oberen Seitenegrenze
des Abschnitts 13 der Abb. i entgegengesetzt liegt, ein größerer Anteil an Licht
verschwendet werden würde. Der Abschnitt 24 liegt entgeg, engesetzt dazu und empfängt
von dem gegenüberliegenden Abschnitt j2 (Abb. i) z# Licht, welches bereits hinreichend
abgelenkt ist, so daß der betreffende Abschnitteil glatt gelassen werden kann. Der
Absclinitt 26 liegt (lenlienigen Teil des Abschnittes 12 (Abl-,. i) gegenüber,
der sich zwischen den Prismen i r) Lin(1 den äußersten Prismen 18 befindet. Die
von dem Abschnitt 26 aufgenommenen Lichtstrahlen sind bereits bis auf den erforderlichen
senkrechten Winkel hinabgedrückt und \verden dann mittels der senkrechten Prismen
quer gebrochen, so daß sie gegen die Ebene 4-4 hin konzentriert.werden und dazu
beitragen, den entfernten, vor der Lichtverteilschale liegenden Straßenstreifen
zu beleuchten. Damit das von dem Abschnitt 13 (Abb. i) kommende Licht, welches
nicht vomAbschnitt 2.# aufgenommen werden kann, nutzbar gemacht wird, ist der Abschnitt
26 bis unter die waagerechte Teilungsebene i i (Abb. i und verlängert, um sich an
die prismatische Ausbildung des Abschnittes 25 anzuschließen. Die Abschnitte
25 Und 26 verschmelzen in der gezeichneten Weise miteinander, wodurch auch
ein Ausgleich der diese Stellen durchquerenden Strahlen geschaffen ist.
-
Eine Ausführung, wie die im vorstehenden beschriebene, hat das Bestreben,
(las direkt abwärts geworfene Licht stark abzulenken. Dein kann man leicht entgegenwirken,
wenn man den untersten Teil der inneren Halbkugel glatt läßt, so daß ein Teil der
Lichtstrahlen ohne Ablenkung weitergehen kann.
-
In Abb. 5 bezeichnet 29 einen Reflektor von der Form einer
Halbkugel, deren Mittelpunkt innerhalb der Lichtquelle - liegt. Die von dieser
aufwärts gehenden Strahlen 30' werden durch sie hindurch zurückgeworfen und
geben dann weiter in Richtung der Strahlen V, welche unmittelbar von der Lichtquelle
nach unten gelangen. Der Reflektor vergrößert also die Stärke des von den Lichtverteilschalen
aus- .gehenden Lichtes, ohne die Lichtverteilung zu beeinflussen.
-
In (ler Abb. (, ist 32 ein Reflektor mit einem halbkugeligen
Teil 33, in dessen Mittelpunkt eine Lichtquelle 7 liegt. Die von dieser
zu (-lern ReflektOrteil33 gehenden Strahlen kommen zurück Und gehen dann mit den
Strahlen 3 1 zusammen weiter zu den Lichtverteilschalen, die sie in der Richtung
-1 t verlassen. Der obere Reflektorteil 34 ist eine Rotationsfläche, die
im senkrechten Schnitt eine Ellipse mit einem Brennpunkt bei 7 und einem
zweiten Brennpunkt bei 3,3 ist. Die von (ler Lichtquelle aufwärts gehenden Strahlen
werden in der RichtUng 37 durch den Punkt 35 zurückgeworfen Und treffen
auf die Lichtverteilschalen Unter einem kleineren Winkel als die von der Lichtquelle
unmittelbar abwärts g gehenden, StF#Ill#le" 38, (lie abgelenkt werden und in der
RichtUng39 weitergehen, wohingegen die Strahlen 37, die vom Reflektor kommen,
in die Richtung -to gebrochen werden. Ein derartiger Reflektor dient dazu, das Licht
bei Zwischeilv.-inkeln mehr zu verstärken als bei hohen Winkeln, bleibt aber bei
niedrigen Winkeln wirkungslos.
-
Z,