DE1939110U

DE1939110U - LAMP.

Info

Publication number: DE1939110U
Application number: DEC10542U
Authority: DE
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1962-05-15
Filing date: 1963-05-15
Publication date: 1966-05-26
Also published as: US3188457A; GB985909A

Description

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

" Leuchte "" Lamp "

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»The innovation "refers to a lamp that is in particular essentially flat with a surface, for example a
Closes the airfield runway and is able to emit light over this surface at low angles of inclination »

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»Bs is common practice to use taxiways on plug places at night
With the help of two rows of lights that are arranged along the edge of the taxiway and protrude significantly above the level of the taxiway to make visible »

Bei der Konstruktion von für diesen Zweck geeigneten Leuchten istWhen designing luminaires suitable for this purpose

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.it is problematic to construct facilities that produce light Radiate at low angles of inclination along the approach lane and at the same time sufficiently flat with the runway surface so that the aircraft can roll along the runway without being exposed to excessive vibration being. It is also problematic to design facilities which are so compact that they can be carried out with a minimum of excavation work can be built into the currently existing taxiways.

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.The aim of the fire is to create a luminaire that has the aforementioned Demands is met »In addition, the innovation-compliant Shine the light in a beam with an essentially rectangular shape and with zones of different intensities radiate so that from a maximum in the lower central area this rectangular pattern becomes smaller towards the outside.

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.These goals are achieved by a lamp that is marked is by a housing to be embedded essentially under the runway surface, by a light source and by an im general rectangular lens with two optical surfaces, one of which is a surface of revolution of a compound curve around a vertical axis, while the other surface by revolving a curve that is convex in the central part and in the outer parts is concave, has arisen about a horizontal axis.

Me neuerungsgemäße Leuchte soll im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert werden« Diese zeigen inMe lamp according to the innovation is to be used in the following with reference to the drawings are explained in more detail «These show in

Fig. 1 ei üb perspektivische Ansicht einer linse einer neuerungsläßen Leuchte 5Fig. 1 is a perspective view of a lens of an innovation Lamp 5

Jig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 durch die optische Mitte der Linse nach Pig. I;Jig. Figure 2 is a section along line 2-2 through the optical center of the Pig lens. I;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 durch die optische Mitte der Linse nach Fig. I5FIG. 3 shows a section along the line 3-3 through the optical center of the lens according to FIG. 15

Fig. 4 eine Draufijscht auf eine Ausführungsform einer Leuchte zum Einsetzen in ein zylindrisches Loch in einer Rollbahn^Fig. 4 is a plan view of an embodiment of a lamp for Insertion into a cylindrical hole in a runway ^

Fig« 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 der Pigo4j und inFig. 5 shows a section along the line 5-5 of the Pigo4j and in

Fig. 6 eine Zusammenstellung zur Wiedergabe der Lichtverteilung der neuerungsgemäßen Leuchte.6 shows a compilation for reproducing the light distribution of the lamp according to the innovation.

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 bezeichnetThe iiinse used in the luminaire according to the innovation is shown in detail in FIGS. 1 to 3 and has refractive surfaces 10 and 11. The light source 12 is as shown in FIG and 3 can be seen inserted. The light enters the lens 13 through the surface 10, which consequently serves as the entrance surface should be designated. The light emerges from the surface 11, so that it is referred to below as the exit surface

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«, will. The surfaces 10 and 11 are generally vertical standing surfaces, while the surface 14 and the bottom surface 15 at in the luminaire inserted lens run essentially horizontally «,

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 RichtungAccording to FIG. 2, the entry surface 10 contains a surface of revolution represents around a horizontal axis, a horizontal convex middle part and two horizontal concave end areas, which touch the middle part on each side. This curvature causes the light passing through this surface to be directed

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 diethrough
a vertical plane '' ¹ '' refracted the light source and the optical center of the lens. The maximum refractive power in the areas of the deflection points leads to the fact that the light rays falling in these areas are sharply refracted, so that they concentrate towards the center of the exiting light beam and combine there with other rays which go through the central area between the deflection points, see above that the high average luminous intensities according to FIG. 6 arise. The exit surface 11 is a surface of revolution around a vertical axis and has horizontal cross-sections in the form of circular arcs, the centers of curvature of which lie behind the light source 12 The light rays passing through the lens leads to the fact that this exiting light is essentially limited to horizontal angles smaller than 14 ° on each side of a vertical plane that passes through the light source 12 and the

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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«optical center of the lens is placed, which is at the intersection of lines 2-2 and 3-3 the Pig is »1". The extreme angles are represented by the angles c and d in Pig »2 and are between the corresponding rays of light and those to this vertical plane measured parallel planes "

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.From Figo 3 it can be seen that the surfaces 10 and 11 are each convex in vertical section. The -Einfallsfläche 10, wherein there is a rotation surface about a horizontal axis, has vertical cross sections in the form of Kreisbügen, whose center of curvature lies in front of the lens "The exit surface 11 has a vertical part in ^£ orm a composite curve, the radii of curvature change from a maximum at the top of the surface to a minimum just below the optical center and slowly increase again below. The combination of the vertical curvatures of the two surfaces is chosen so that the rays emerging at the bottom of the exit surface 10 are inclined at angles of approximately 8 ° with the horizontal, while the rays emerging at the top are essentially horizontal, as can be seen from the angles a and b from FIG. 3 recognizes. The perpendicular curvatures of these two curves concentrate the light in the vicinity of the ground with an intensity which gradually decreases towards the upper limit of the light beam Mn.

Selbstverständlich können Eintritts- und Austrittsfläche der LinseOf course, the entry and exit surfaces of the lens

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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.13 are interchanged. Since in this case the light from of the light source 12 impinging on each surface at slightly different angles from what is shown are the exact angles To change curvatures somewhat, however, generally remain in the form described. The exact curvatures depend on the exact one Light distribution that is desired in the rectangular pattern generally produced by the lens »They also depend on the Location of the light source and can easily be determined according to known optical laws.

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.For optical reasons it is not essential that every surface Forms circular arcs in horizontal or vertical sections, but it is understood by those skilled in the art that the manufacture of the Forms can be very simplified by such a training. For this reason it has also proven to be desirable to give every surface the shape of a surface of revolution.

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, dasSince planes approaching a taxiway from a distance are small vertical angles are opposite to the horizontal on the luminaire, the e ^ iiHättHg luminaire according to the innovation is designed in such a way that that they emit a maximum light intensity at these small vertical angles. However, since such aircraft are often somewhat larger face horizontal angles from the runway on the luminaire if they are far from the luminaire before they be oriented with respect to the runway, it is desirable that

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«light emanating under small vertical Ysfinkles is essential To scatter intensity over wide horizontal angles. As planes which face large vertical angles, are in the vicinity of the humid ones, and there such planes are immediately are above the runway or at least in alignment with it, one recognizes that only a light with low intensity from the lower middle part of the lens needs to be broadcast. For this reason, in the vicinity of the lower part of the entry surface 10, concave grooves 17 are provided, which have a stronger con rod Generating luminous intensity in horizontal planes at the high vertical angles, it goes without saying that one can produce a similar one Scattering can also be achieved by convex fillets and that the fillets are also provided on the exit surface 11 in the same way can be «

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,,The light distribution of a luminaire according to the innovation using a 45 watt light source is shown in Fig. 6, the luminous intensity for various vertical angles above the Horizontal and horizontal angles on each side of the vertical plane through the light source and the optical center of the • lens reproduces,

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 13The lens and light source are housed in the housing 18 according to FIGS. 4 and 5, the outer edge of which is inserted so far that it is essentially flush with the runway »the surface 14 of the lens 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.is covered essentially horizontally and at the front of the housing, so that the lens is protected from damage. The lens 13 extends over the surface of the Hollbahn only so much that There is a substantial visible surface at low elevation angles β It is by no means necessary to have the entire exit surface 11 Rise above the plane of the runway, as can be seen in FIG. 3 those rays which run at low elevation angles emerge near the upper part of the exit surface, while the lower part of the surface emits light at higher angles, below which the interference from the edge of the Housing 18 or the surface of the runway is less of a problem.

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.The effect of the device according to the innovation can be set up a reflector behind the light source. The rays that are reflected before entering the lens, emerge from it in different directions, but the intensity in each direction is comparatively low.

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.The horizontal and vertical areas of the exiting rays are chosen in the illustrated embodiment so that the lights are suitable for air traffic purposes. Under changed Conditions one can change these areas by changing the shape of the lens 13 within the scope of the present innovation »The exact The shape of the lens 13 can be determined to meet a wide variety of changing requirements.

SchutzansprücheProtection claims

Claims

RÄ.ioeee5 * 23.

2.es / ft

Protection claims

Luminaire for emitting light over an area of low elevation angles above an essentially horizontal surface and over a correspondingly larger range of horizontal angles with a lens irradiated by a light source, whose upper surface is slightly above the substantially horizontal surface and one entry surface is on that of the light source opposite side and an exit surface lying on the other side, of which one surface is convex both in the vertical and in the horizontal cross-section, characterized in that the other surface 10 or 11 is convex in vertical cross-section and has horizontal cross-sections (17) in the form of curves shown in FIG their central areas are convex and concave on both sides, so that the lens (13) is the one coming from the light source (12) Light over vertical angles above the substantially horizontal area of a maximum for the near des Light emerging from the lower part of the exit surface (11) down to a minimum for light emerging near the upper part, scatters.

2ο lamp according to claim 1, characterized in that the one Surface (10) a surface of revolution around a vertical axis and the other surface (11) one surface of revolution by one horizontal axis is.

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3. Light according to claim 1, characterized in that
Exit area and entry area are interchangeable.

4. Light according to claim 1 to 3, characterized in that the entry and / or exit surface on the ground
at least one notch (17) is provided in the vicinity of the middle, which horizontally scatters the light passing through.