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Reflektor zur Erzeugung eines langgestreckten Lichtfeldes Die Erfindung
bezieht sich auf einen Reflektor zur Erzeugung eines langgestreckten Lichtfeldes,
der aus. mehreren gegeneinander abgestuften Zonen besteht und eine nahezu kreisförmige
Lichtaustrittsöffnung besitzt, nach Patent 679 203-
Bei dem Hauptpatent ist
der Reflektor über der Mitte des auszuleuchtenden Feldes angeordnet. Man geht nun
in neuerer Zeit dazu über, in gewissen Fällen die Seiteninstallation zu bevorzugen,
weil bei dieser am Rand der Straße befindliche Hindernisse besser erkannt werden,
die Maste infolge Fortfalles des großen Spitzenzuges durch die überspannungen für
derartige Leuchten leichter ausgeführt werden können, die Überspannungen selbst
dadurch überflüssig werden und schließlich auch eine leichtere Wartung während der
Verkehrszeit vorhanden ist.
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Die Ausleuchtung von Straßenoberflächen von der Seite her mittels
Rundstrahlern, auch wenn diese schräg an den Masten befestigt wurden, genügte ebensowenig
wie die Beleuchtung mittels Ovalspiegeln, da in beiden Fällen immer entweder zuviel
Licht auf den Bürgersteig .oder bei schräg gestellten Leuchten auf die gegenüberliegende
Häuserfassade fiel. Zudem hatten schräggestellte Leuchten den beso.ndenen Nachteil,
daß von der gegenüberliegenden Fahrbahn leicht in die Glühlampe hineingesehen werden
konnte.
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In Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens der Ausleuchtung eines
rechteckigen Feldes nach Patent 679 203 geht man nun
so vor,
daß man bei Anordnung der Leuchte über der Längsseitenmitte des auszuleuchtenden
Feldes sämtliche Zonen als Radialzonen ausbildet; dabei leuchtet die mittlere, dem
Felde abgekehrte Spiegelzone, die mittlere radiale Feldzone aus, und die sich daran
anschließenden, ebenfalls aus Radialzonen ausgebildeten Zonen leuchten diean das
mittlere Feld sich anschließenden radialen Feldzonen aus, die gemeinsam das rechteckige
Feld ergeben.
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Ein geringer Teil der dem Feld zugekehrten Seite des erfindungsgemäßen
Reflektors kann nicht zur Lichtausstrahlung in eine bestimmte Richtung herangezogen
werden. Deshalb wird dieser Teil in verhältnismäßig schmale Radialzonen elliptischen
Querschnittes unterteilt, die das Licht stark gestreut auf die unter der Leuchte
sich befindende Längsseite des Feldes geben.
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Bei mit dem Erfindungsreflektor ausgerüsteten Leuchten ist ein weiterer
wesentlicher Vorteil dadurch gegeben, daß sie ohne Zwischenschaltung komplizierter
Teile, wie Schrägstellbügel usw., an Masten üblicher Bauart sowohl starr als auch
herahlaßbar anbringbar sind, da der Schwerpunkt in der Reflekto-rachse liegt und
diese lotrecht verläuft.
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In der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung an Hand der Abb.
i bis 5 näher beschrieben.
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Abb. i stellt eine Ansicht des erfindungsgemäßen Spiegelreflektors
dar, gesehen in Längsrichtung des beleuchteten Feldes, z. B. in Straßenrichtung.
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Abb.2 ist eine in Querrichtung des beleuchteten Feldes gesehene Ansicht.
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Abb. 3 stellt eine Draufsicht auf den Spiegelreflektor dar.
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Abb.4 zeigt einen Schnitt dicht über der Lichtaustrittsöffnung und
parallel zur Ebene des Beleuchtungsfeldes, der das Konstruktionsprinzip und den
Strahlengang des Ausführungsbeispiels nach Abb. i bis 3 zeigt.
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Abb. 5 läßt schematisch die Anordnung des Reflektors über dem Beleuchtungsfeld
und die Beleuchtungswirkung erkennen.
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Durch einen der bekannten Ovalspiegelkörper, der als Hüllfläche aus
konfokalen Paraboloiden gebildet ist, sei ein Schnitt entlang seiner Lichtaustrittsebene
gelegt. Die so entstehende Schnittkurve sei i (Ab.b..4). Der Brennpunkt dieser Schnittkurve
sei 2, der Scheitel 3. Eine punktförmige oder nahezu punktförmige Lichtquelle, z.
B. eine Glühlampe im Brennpunkt 2, würde nach der Reflexion an der Kurve i ein paralleles
Lichtbündel 4 parallel zur Achse 5 der Kurve i ergeben.
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Man zeichnet nun einen Kreis 6 mit dem Radius 7 um den Brennpunkt
2 und wählt die Größe des Radius so, daß die Schnittkurve i innerhalb des Kreises
liegt und ihn annähernd berührt. Die Achse 5 liegt quer zum beleuchteten Feld. Der
Ausschnitt aus dem betreffenden Ovalspiegelkörper, der in dem gezeichneten Schnitt
die Schnittkurve i hat (Abb. 4), leuchtet das Teilfeld 8 aus (s. Ab-b. 5).
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Die Konstruktion wird nun so weitergeführt, daß innerhalb des dem
Reflektor umschriebenen Kreises 6 (Abb. 4) an den Ausschnitt i ein zweiter Ausschnitt
aus einem solchen Ovalspiegelkörper angesetzt wird, der die Schnittkurve g und den
Scheitel*io in der öffnungsebene hat und deren Achse ii auch durch den Brennpunkt
2 geht und einen Winkel a mit der Achse 5 des Ausschnittes i bildet. Auch der Ausschnitt
g reflektiert das von der im Brennpunkt 2 befindlichen Lichtquelle aufgenommene
Licht in ein paralleles Bündel 12, das aber in Richtung der Achse i i ausgestrahlt
wird und auf dem beleuchteten Feld ein Teilfeld 13 ausleuchtet, das in Richtung
der Achse i i (Ahb. 4 und 5) unter dem Winkel a zu der Längsachse 5 des Feldes liegt.
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In der gleichen Weise wird innerhalb des Kreises 6 ein dritter Ausschnitt
1 4. aus einem Ovalspiegelkörper angesetzt, dessen Achse 15 den Winkel ß mit der
Achse 5 bildet und das auf dem beleuchteten Feld das Teilfeld 16 ausleuchtet.
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In der gleichen Weise werden durch die Ausschnittei 5 und 16 die Felder
17 und i 8 ausgeleuchtet. Ein kleiner, mittlerer Teil der dem Feld zugekehrten Reflektorseite
kann nicht zur Ausleuchtung des Straßenfeldes benutzt werden und wird daher zweckmäßig
zur verstärkten Beleuchtung des Straßenrandes herangezogen. Dies ist deswegen besonders
zweckmäßig, weil dadurch eine besonders gute Erkennbarkeit von an der Straßenseite
vorhandenen Hindernissen gewährleistet ist. Zu diesem Zweck werden die Zonen i g
stark streuend ausgebildet, indem man ihnen einen elliptischen Querschnitt gibt.
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Durch das Aneinanderfügen der verschiedenen Zonen 1, g, 14, 15, 16
und i g innerhalb einer Kreisform entstehen Stufen. Die Verbindungszonen zwischen
den einzelnen Reflektorzonen sind Radialeben:en. Die Refl,ektorzonen sind also Radialzonen,
die von der Lichtaustrittsöffnung bis zum Scheitel bzw. einer Scheitelöffnung des
Spiegels verlaufen.
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Dadurch, daß sich die einzelnen beleuchteten Teilfelder 8, 13, 16,
17 und 18 infolge der Streuung, die bei der Verwendung nicht punktförmiger Lichtquellen,
wie z. B. Glühlampen, auftritt, an den Rändern überlagern, entsteht durch die beschriebene
Form des Reflektors ein geschlossenes Leuchtfeld von langgestreckter, annähernd
rechteckiger Gestalt,
das. für die Beleuchtung von Straßen u. dgl.
besonders geeignet ist. Durch die Wahl der Größe der einzelnen Ausschnitte und der
Verdrehungswinkel ihrer Achsen. gestattet diese Konstruktion weiterhin, die Gestalt
dies beleuchteten Feldes, d. h. das Verhältnis seiner Breite zur Länge, sowie die
Beleuchtungsverteilung auf dem Feld zu verändern. Die Zahl und relative Ausdehnung
der- verwendeten Ausschnitte, also die Unterteilung des Gesamtreflektors, kann beliebig
gewählt werden und richtet sich nach den Lichtstrommengen, die man von jedem Ausschnitt
in eine bestimmte Richtung senden will. .
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In der unteren Ebene des Reflektors, also in der Lichtaustrittsehene,
in der die Umrisse des Reflektors. innerhalb des umschriebenen Kreises liegen, wird
die Refllektoröffnung zu einer kreisrunden Öffnung 2o erweitert, die die Refllektoröffnung
nur um ein geringes überragt, so. d.aß der Raumverlust, der :durch ein rotationsförmiges
Gehäuse als Umkleidung des Reflektors entsteht, auf ein Minimum reduziert wird.
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An die kreisrunde Lichtaustrittsöffnung schließt sich ein an sich
bekannter konisch oder zylindrisch gestalteter Streuglasring 21 an, der zweckmäßig
mit dem Reflektor aus einem einheitlichen Glaskörper hergestellt werden kann. Am
Scheitel des Reflektors kann eine Halsöffnung 22 vorgesehen sein, durch die die
Glühlampe eingeführt wird.