DE1939110U - Leuchte. - Google Patents

Description

CORlOTG GLASS WORKS, Corning, No Yo, U.S.A.

" Leuchte "

Die Neuerung "bezieht sich auf eine Leuchte, die insbesondere im wesentlichen flach mit einer Oberfläche, beispielsweise einer
Flugplatzrollbahn abschließt und Licht unter geringen Steigungswinkeln über diese Oberfläche auszustrahlen vermag»

Bs ist allgemein üblich, Rollbahnen auf Plugplätzen nachts mit
Hilfe von zwei Reihen von Leuchten zu kennzeichnen die jeweils längs der Rollbahnkante angeordnet sind und wesentlich über die Ebene der Rollbahn vorstehen« Per ständig wachsende Luftverkehr ließ es angezeigt erscheinen, die Leuchten in die Rollbahnoberflächen selbst zu verlegen, um die Rollbahn leichter von der Luft aus sichtbar zu machen»

Bei der Konstruktion von für diesen Zweck geeigneten Leuchten ist

es problematisch, Einrichtungen zu konstruieren, die das Licht unter geringen Steigungswinkeln längs der Einflugschneise ausstrahlen und gleichzeitig ausreichend flach mit der Rollbahnoberfläche abschliessen, so daß die Flugzeuge längs der Rollbahn rollen können, ohne übermäßigen Erschütterungen ausgesetzt zu sein. Es ist ferner problematisch, Einrichtungen zu entwerfen, die so kompakt sind, daß sie mit einem Minimum an Ausschachtarbeiten in die derzeitig vorhandenen Rollbahnen eingebaut werden können.

Ziel der feuerung ist die Schaffung einer Leuchte, die den genannten Forderungen gerecht wird» Ausserdein soll die neuerungsgemäße Leuchte das Licht in einem Strahl mit im wesentlichen rechteckiger Form und mit Zonen unterschiedlicher Intensität ausstrahlen, so daß von einem Maximum im unteren Mittelbereich dieses rechteckigen Musters nach außen hin geringer wird.

Diese Ziele werden durch eine Leuchte erreicht, die gekennzeichnet ist durch ein im wesentlichen unter die Rollbahnoberfläche einzubettendes Gehäuse, durch eine Lichtquelle und durch eine im allgemeinen rechteckige Linse mit zwei optischen Flächen, von denen die eine eine Umdrehungsfläche einer zusammengesetzten Kurve um eine senkrechte Achse ist, während die andere Oberfläche durch Umdrehung einer Kurve, die im Hittelteil konvex und in den äußeren Teilen konkav ist, um eine horizontale Achse entstanden ist.

Me neuerungsgemäße Leuchte soll im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert werden« Diese zeigen in

Fig. 1 ei üb perspektivische Ansicht einer linse einer neuerungsläßen Leuchte 5

Jig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 durch die optische Mitte der Linse nach Pig. I;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 durch die optische Mitte der Linse nach Fig. I5

Fig. 4 eine Draufijscht auf eine Ausführungsform einer Leuchte zum Einsetzen in ein zylindrisches Loch in einer Rollbahn^

Fig« 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 der Pigo4j und in

Fig. 6 eine Zusammenstellung zur Wiedergabe der Lichtverteilung der neuerungsgemäßen Leuchte.

Die bei der neuerungsgemäßen Leuchte zur Anwendung kommende iiinse ist in den Fig. 1 bis 3 im einzelnen dargestellt und weist brechende Flächen 10 und 11 auf» Die Lichtquelle 12 wird wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich eingesetzt. Das Licht tritt in die Linse 13 durch die Oberfläche 10 ein, welche infolgedessen als die Eintrittsfläche bezeichnet werden soll. Aus der Fläche 11 tritt das Licht aus, so daß sie im folgenden als Austrittsfläche bezeichnet

wird. Die Flächen 10 und 11 sind im allgemeinen vertikal stehende Flächen, während die Oberfläche 14 und die Bodenfläche 15 bei in die Leuchte eingesetzter Linse im wesentlichen horizontal verlaufen«,

Nach Fig» 2 enthält die Eintrittsfläche 10, welche eine Umdrehungsfläche um eine horizontale Achse darstellt, einen horizontalen konvexen Mittelteil und zwei horizontale konkave Abschlußbereiche, die den Mittelteil an jeder Seite tangieren. Durch diese Krümmung wird das durch diese Fläche gehende Licht in Richtung

durch
einer vertikalen Ebene''¹'die Lichtquelle und die optische Mitte der Linse gebrochen. Die maximale Brechkraft in den Bereichen der Ablenkungspunkte führt dazu, daß die in diese Bereiche fallenden Lichtstrahlen scharf gebrochen werden, so daß sie sich zur Mitte des austretenden Lichtstrahles hin konzentrieren und dort mit anderen Strahlen vereinigen, welche durch den Mittelbereich zwischen den Ablenkungspunkten gehen, so daß die hohen mittleren Lichtstärken nach Fig. 6 entstehen. Die Austrittsfläche 11 eist eine Umdrehungsfläche um eine vertikale Achse und weist horizontale Querschnitte in Form von Kreisbögen auf, deren Krümmungsmittelpunkte hinter der Lichtquelle 12 liegen,» Die kumulative ¥/irkung der Flächen 10 und 11 auf die horizontalen Richtungen der von der Lichtquelle kommenden und durch die Linse gehenden Lichtstrahlen £ührt dazu, daß dieses austretende Licht im wesentlichen auf horizontale Winkel kleiner als 14° nach jeder Seite von einer vertikalen Ebene aus begrenzt ist, die durch die Lichtquelle 12 und die

„ U _

optische Mitte der Linse gelegt ist, welche sich am Schnittpunkt der Linien 2-2 und 3-3 der Pig» 1 "befindet. Die Extremwinkel sind durch die Winkel c und d in Pig» 2 wiedergegeben und werden zwischen den entsprechenden Lichtstrahlen und den zu dieser Vertikalebene parallelen Ebenen gemessen«

Aus Figo 3 erkennt man, daß die Flächen 10 und 11 im senkrechten Schnitt jeweils konvex sind«. Die -Einfallsfläche 10, bei der es sich um eine Umdrehungsflache um eine horizontale Achse handelt, weist senkrechte Querschnitte in Form von Kreisbügen auf, deren Krümmungsmittelpunkt vor der Linse liegt» Die Austrittsfläche 11 weist einen senkrechten Teil in ^£orm einer Verbundkurve auf, deren Krümmungsradien sich von einem Maximum an der Spitze denser Flä,che über ein Minimum kurz unterhalb der optischen Mitte ändern und unterhalb von dort langsam wieder zunehmen. Die Kombination der senkrechten Krümmungen der beiden Flächen ist so gewählt, daß die am Boden der Austrittsfläche 10 austretenden Strahlen unter Winkeln von annähernd 8° mit der Horizontalen geneigt sind, während die am Oberteil austretenden Strahlen im wesentlichen horizontal verlaufen, wie man aus den Winkeln a und b aus Fig. 3 erkennt. Die senkrechten Krümmungen dieser beiden Kurven konzentrieren das Licht in der Nähe des Bodens mit einer Intensität, die allmählich zur oberen Begrenzung des Lichtstrahles Mn abnimmt.

Selbstverständlich können Eintritts- und Austrittsfläche der Linse

— 6 —

13 miteinander vertauscht werden. Da in diesem Falle das Licht von der Lichtquelle 12 auf jede Fläche unter etwas gegenüber der Darstellung unterschiedlichen Winkeln auftrifft, sind die genauen Krümmungen etwas abzuändern, verbleiben jedoch allgemein in der beschriebenen Form. Die genauen Krümmungen hängen von der genauen Lichtverteilung ab, die in dem im allgemeinen von der Linse erzeugten rechteckigen Muster gewünscht ist» Außerdem hängen sie vom Ort der Lichtquelle ab und lassen sich leicht nach bekannten optischen Gesetzen bestimmen.

Aus optischen Gründen ist es nicht wesentlich, daß jede Oberfläche Kreisbögen in horizontalen oder vertikalen Schnitten bildet, jedoch ist es für den Fachmann selbstverständlich, daß die Herstellung der Formen durch eine solche Ausbildung sehr vereinfacht werden kann. Aus diesem Grunde hat es sich auch als wünschenswert erwiesen, jeder Oberfläche die Form einer Umdrehungsfläche zu geben.

Da sich von fernem einer Rollbahn nähernde Flugzeuge sich kleinen vertikalen Winkeln gegenüber der Horizontalen an der Leuchte gegenüberstehen, ist die e^iiHättHg neuerungsgemäße Leuchte so konstruiert, daß sie unter diesen kleinen vertikalen Winkeln eine maximale Lichtstärke ausstrahlen. Da jedoch solche Flugzeuge häufig etwas grösseren horizontalen Winkeln von der Rollbahn an der Leuchte gegenüberstehen, wenn sie von der Leuchte weit entfernt sind, bevor sie bezüglich der Rollbahn orientiert werden, ist es wünschenswert, das

unter kleinen vertikalen Ysfinkeln austretende Licht von wesentlicher Intensität über breite horizontale Winkel zu streuen. Da sich Flugzeuge, welche sich großen vertikalen Winkeln gegenüberstehen, in der Nähe der feuchten befinden und da solche Flugzeuge sich unmittelbar oberhalb der Rollbahn befinden oder wenigstens in Flucht mit ihr, erkennt man, daß nur ein Licht mit geringer Intensität von dem unteren mittleren Teil der Linse ausgestrahlt zu werden braucht. Aus diesem Grunde sind in der ITähe des unteren Teiles der Eintrittsfläche 10 konkave Auskehlungen 17 vorgesehen, die eine stärker konstange Lichtstärke in horizontalen Ebenen bei den hohen vertikalen Winkeln erzeugen, Es ist selbstverständlich, daß man eine ähnliche Streuung auch durch konvexe Auskehlungen erzielen kann und daß die Auskehlungen in gleicher Weise auch auf der Austrittsfläche 11 vorgesehen werden können«

Die Lichtverteilung einer neuerungsgemaßen Leuchte unter Verwendung einer 45 Watt-Lichtquelle ist in Fig. 6 wiedergegeben, die Lichtstarkererte für verschiedene vertikale Winkel oberhalb der Horizontalen und für horizontale Winkel auf jeder Seite der vertakalen Ebene durch die Lichtquelle und die optische Mitte der •Linse wiedergibt,,

Linse und Lichtquelle sind im Gehäuse 18 nach Fig. 4 und 5 untergebracht, dessen Außenkante soweit eingesetzt ist, daß sie mit der Rollbahn im wesentlichen abschließt» Die Oberfläche 14 der Linse 13

ist im wesentlichen horizontal und vorn Gehäuse abgedeckt, so daß die Linse vor einer Beschädigung geschützt ist. Die Linse 13 erstreckt sich über die Oberfläche der Hollbahn nur so viel, daß eine wesentliche Sichtfläche bei niedrigen Höhenwinkeln vorhanden ist β Es braucht sich keineswegs die gesamte Austrittsfläche 11 über die Ebene der Rollbahn erheben, da, wie aus Fig» 3 ersichtlich diejenigen Strahlen, die unter niedrigen Höhenwinkeln verlaufen, in der Nähe des Oberteils der Austrittsiläche austreten, während der untere Teil der Oberfläche das Licht unter höheren Winkeln aussendet, unter denen die Störung durch den Rand des Gehäuses 18 oder die Oberfläche der Rollbahn ein geringeres Problem darstellt.

Die Wirkung der neuerungsgeaäßen Vorrichtung kann man durch Aufstellen eines Reflektors hinter der Lichtquelle verbessern. Die Strahlen, die vor dem Eintritt in die Linse reflektiert werden, treten aus ihr in verschiedenen Richtungen aus, jedoch ist die Intensität in jeder Richtung vergleichsweise gering.

Die horizontalen und vertikalen Bereiche der austretenden Strahlen sind beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel so gewählt, daß die Leuchten für Zwecke des Luftverkehrs geeignet sind. Unter geänderten Bedingungen kann man diese Bereiche durch Änderung der Form der Linse 13 im Rahmen der vorliegenden Neuerung ändern» Die genaue Form der Linse 13 läßt sich so festlegen, daß sie den verschiedensten sich ändernden Anforderungen gerecht wird.

Schutzansprüche

Claims (4)

1. RÄ.ioeee5*23.
2. 2.es /ft

   Schutzansprüche

   Leuchte zur Ausstrahlung von Licht über einen Bereich geringer Höhenwinkel oberhalb einer im wesentlichen horizontalen Fläche und über einen entsprechend größeren Bereich horizontaler Winkel mit einer von einer Lichtquelle bestrahlten Linse, deren obere Fläche etwas oberhalb der im wesentlichen horizontalen Fläche liegt und die eine Eintrittsfläche auf der der Lichtquelle gegenüberliegenden Seite und eine auf der anderen Seite liegende Austrittsfläche aufweist, von denen die eine Fläche sowohl im senkrechten als auch im waagerechten Querschnitt konvex ist, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Fläche 10 oder 11 im senkrechten Querschnitt konvex ist und horizontale Querschnitte (17) in Form von Kurven aufweist, die in ihren Mittelbereich konvex und auf beiden Seiten konkav sind, derart, daß die Linse (13) das von der Lichtquelle (12) kommende Licht über vertikale Winkel oberhalb der im wesentlichen horizontalen Fläche von einem Maximum für das in der Iahe des Unterteils der Austrittsfläche (11) austretende Licht bis zu einem Minimum für Licht, das in der Eiähe des Oberteils austritt, streut.

   2ο Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Fläche (10) eine Umdrehungsfläche um eine senkrechte Achse und die andere Fläche (11) eine Umdrehungsfläche um eine horizontale Achse ist.

   10
3. 3. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
   Austrittsfläche und Eintrittsfläche vertauschbar sind.
4. 4. Leuchte nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Eintritts- und/oder Austrittsfläche am Boden mit
   wenigstens einer Einkerbung (17) in der Nähe der !.litte versehen ist, welche das hindurchgehende Licht horizontal streut.