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Zusammenfaltbarer Reflektor Die Erfindung betrifft einen Reflektor
und insbesondere einen solchen, der zum Transport in ein kleines Paketehen zusammengezogen
werden kann.
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In vielen Fällen sind von einem Punkt ausgehende Signale entlang paralleler
Bahnen zu übertragen. Ebenso müssen oft Signale, die parallel zueinander ankommen,
gesammelt und einem gemeinsamen Punkt zugeführt werden. Für diese Zwecke verwendet
man einen Reflektor. Ein Paraboloid hat dabei die kennzeichnende Eigenschaft, daß
es die parallel auftreffenden Signale dem gemeinsamen Brennpunkt zuführt. Ebenso
verlassen alle Signale, die vom Brennpunkt ausgehen, einen solchen Reflektor auf
parallelen Bahnen.
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Ein Beispiel für die Verwendung eines solchen Reflektors ist ein Sonnenkraftwerk
an einem Raumfahrzeug. Dabei kann dann in den Brennpunkt des Paraboloids der zu
erhitzende Kessel gesetzt und erwärmt werden.
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In vielen Fällen muß der Reflektor von einer Stelle zur anderen befördert
werden. Bei der Verwendung des Reflektors an einem Raumfahrzeug muß dieser durch
geeignete Mittel an die gewünschte Stelle im Weltraum gebracht werden. Wegen der
verhältnismäßig großen Fläche des Reflektors ist es schwierig, diesen im Betriebszustand
durch die Atmosphäre zu schießen, und hieraus ergibt sich die Notwendigkeit, den
Reflektor während des Fluges zusammenzufalten.
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Die Erfindung betrifft einen für diese Zwecke geeigneten, zusammenfaltbaren
Reflektor, der aus einer Nabenplatte, mehreren drehbar an dieser Platte befestigten
Reflektorabschnitten und Mitteln besteht, die ihr Zusammenfalten bewirken.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Reflektorabschnitte in ihrer
ersten, geöffneten Stellung, in an sich bekannter Weise radial von der Nabenplatte
ausgehend einen paraboloidförmigen Umdrehungskörper bilden, während sie in einer
zweiten, zusammengefalteten Stellung mit ihren langen Achsen in gleicher Richtung
wie und parallel um die Reflektorachse herum gruppiert und gegenüber der Nabenplatte
im wesentlichen radial ausgerichtet sind. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
sind in der folgenden Beschreibung und in den Patentansprüchen gekennzeichnet.
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Die Zeichnungen zeigen als Beispiel für die Erfindung eine Ausführung
des Reflektors. Dabei ist Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Reflektors
in geschlossener Stellung, Fig. 2 eine Ansicht des Reflektors in einer Zwischenstellung
zwischen ganz geöffnet und ganz geschlossen, Fig. 3 eine Darstellung des geöffneten
Reflektors, Fig. 4 ein Schnitt durch den ausgebreiteten Reflektor und den Betätigungsmechanismus,
Fig. 5 ein Schnitt entlang der Linie 5-5 nach Fig. 4, Fig. 6 die vergrößerte Darstellung
eines Teiles eines Betätigungsnockens, Fig. 7 ein Schnitt entlang der Linie 7-7
nach Fig. 4, Fig. 8 die Aufsicht auf einen Reflektorabschnitt, Fig. 9 die Seitenansicht
eines Reflektors und Fig. 10 die Darstellung eines Einzelteiles aus der Halterung
der Reflektorabschnitte.
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Nach Fig. 4, 8 und 9 enthält die Nabenplatte 2 an ihrem Umfang eine
Anzahl von Bohrungen 4. Jede Bohrung 4 nimmt eine in ihr drehbare Welle 6 auf. Von
jeder Welle 6 geht ein Finger 8 aus, an dem ein Reflektorabschnitt 10 befestigt
ist. Von jeder Welle 6
geht weiter ein Arm 12 aus, an dem je eine Kugel 14
angebracht ist. Die Kugeln 14 liegen in den Nuten 16 einer Nockenscheibe 18, wie
dies am besten Fig. 7 zeigt. Sie ist zylinderförmig ausgebildet und besteht aus
im wesentlichen radial verlaufenden Nuten 16 und Stegen 20. Nach Fig. 5 ist auf
der Scheibe 18 ein Zahnrad 24 befestigt, so daß Nockenscheibe 18 und Zahnrad 24
von dem Motor 26 über das Zahnrad 28 angetrieben werden. Die Nockenscheibe
18 ist auf der Mittelhülse 30 der Nabenplatte 2 in Lagern 32 gelagert. Der
Motor 26 befindet sich in der Mittelhülse 30, und das Zahnrad 28 ist auf einer Welle
34 befestigt, die durch eine Bohrung 36 in der Mittelhülse 30 und einen Schlitz
22 in der Nockenscheibe
18 hindurchragt. Die Mittelhülse 30 ist
auf eine Buchse 38 aufgeschraubt, die mit einem Gelenk 40 an einer Grundplatte 42
befestigt ist, die unmittelbar auf dem Raumfahrzeug angebracht ist. Nach Fig. 10
sind die Bohrungen 4 gegenüber der Reflektorachse und auch gegenüber der Fläche
44 der Nabenplatte 2 geneigt. Wie oben angegeben, dienen die Bohrungen
4 als Lager für die Wellen 6 und bestimmen die Drehachsen der Reflektorabschnitte
10.
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Fig. 2 und 3 zeigen einen an der Nabenplatte 2 mit Streben 48 befestigten
Flüssigkeitskessel 46. Die Streben 48 sind hohl und dienen als Leitungen zur Führung
von Flüssigkeit in und aus dem Kessel 46.
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Fig. 8 und 9 zeigen, daß die Wellen 6 mit den Fingern 8 einen zusammengesetzten
Winkel begrenzen. Das heißt, daß der Winkel eine Komponente A in der Aufsicht und
eine Komponente B in der Seitenansicht hat.
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Nach den Fig. 1 und 4 sind die Abschnitte 10 in Form und Größe identisch
und parabolisch ausgebildet. Sie sind gegenüber der Oberfläche 44 der Nabenplatte
2 so ausgerichtet, daß sie in der zusammengezogenen Stellung axial zu den Radiallinien
der Nabenplatte 2 stehen. Der Abstand zwischen zwei entsprechenden Punkten auf zwei
beliebigen benachbarten Abschnitten ist für sämtliche Abschnitte gleich. Die Abschnitte
bilden eine Hülse oder einen Ring mit einer Breite, die entsprechend der Breite
eines beliebigen Abschnittes schwankt. Der Kessel 46 liegt im Brennpunkt des bei
ausgebreiteten Abschnitten entstehenden Paraboloids. Zur Beförderung können die
zusammengezogenen Abschnitte in einen Behälter 50 eingesetzt werden, dessen Durchmesser
im wesentlichen dem Durchmesser der Nabenplatte 2 entspricht.
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Der Motor 26 wird durch ein Signal einer geeigneten Steuervorrichtung
erregt und treibt dann über die Zahnräder 28 und 24 die Nockenscheibe
18 an. Eine Drehung der Scheibe 18 im Uhrzeigersinn bewegt die Wellen 6 in
den Bohrungen4 über eine Bewegung der kugelförmigen Mitnehmer 14 und der Arme 12.
Die mit den Wellen 6 verbundenen Abschnitte 10 bewegen sich in gleichen Bahnen,
die gegenüber der Oberfläche 44 der Nebenplatte 2 geneigt sind. Diese Bahnen werden
natürlich durch den zusammengesetzten Winkel der Welle 6 und die Neigung der Welle
6 gegenüber der Nabenplatte 2 bestimmt. Die Abschnitte 10 werden gegenüber der Achse
der Platte 2 nach unten und nach außen bewegt, bis sie die in den Fig. 3 und 4 gezeigte
parabolische Umdrehungsflächen bilden. Durch eine Drehung der Scheibe 18 in umgekehrter
Richtung werden die Abschnitte 10 wieder zusammengeschoben.
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In der auseinandergebreiteten Stellung des Reflektors werden die parallel
zu der Längsachse der Platte 2 auf die Parabelfläche auftreffenden Sonnenstrahlen
auf den Brennpunkt geworfen, wodurch der in der Nähe des Brennpunktes durch Streben
48 gehaltene Kessel 46 erhitzt wird. Die Achse der Parabel fällt mit der Achse der
Nabenplatte 2 zusammen, die mittels des Gelenkes 40 so bewegt werden kann, daß die
Reflektorfläche immer auf die Sonne ausgerichtet ist.
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Mehrere der Abschnitte können bei der Bewegung aus der offenen in
die geschlossene Stellung getrennt bewegt werden. Nach den Fig. 6 und 7 sind aus
nebeneinanderliegenden Stegen 20 Teile 20 a und 20 b herausgeschnitten und gegenüber
dem übrigen Teil der Nockenscheibe 18 beweglich. Die aus den Teilen 20 a und 20
b hervorstehenden Schienen 52 und 54 liegen in Führungen 56 und 58. Die Teile 20a
und 20b sind durch ein aus dem Boden der Nute 16 herausgeschnittenes Teil
60 miteinander verbunden und sind unter einem Wink.-,l geschnitten, so daß
die Nute 16 beweglich wird. Die Stege sind ebenfalls unter einem Winkel geschnitten,
so daß bei einer Bewegung der beweglichen Nute 16 ein Abschnitt 10 üixr eine Kugel
14 und einen Arm 12 in die geschlossene Stellung gedreht wird. Vier solcher beweglicher
Nuten sind in einem Abstand von jeweils 90° vorgesehen. Die Nuten werden mit einer
Magnetspule 62 bewegt, die eine an den beweglichen Nuten befestigte Stange 64 betätigt.
Wie in Fig. 4 zu sehen ist, sind die Magnetspulen auf einer auf der Nockenscheibe
18 befestigten Platte 66 angebracht. Die Stangen 64 gehen durch Bohrungen 68 in
dem Nocken hindurch. Die Magnetspulen werden durch einen geeigneten Steuermechanismus
betätigt, so daß ein oder mehrere Abschnitte 10 in die geschlossene Stellung
aus der idealen Reflektorstellung hinausbewegt werden. Die Bewegung eines Abschnittes
in dieser Richtung beeinflußt immer die Reflexion von zwei Reflektorabschnitten,
da der bewegte Abschnitt nicht mehr in der Paraboloidfläche liegt und der danebenliegende
Abschnitt zum mindesten teilweise durch diesen bewegten Abschnitt verdeckt wird.