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Orientierungsgerät für Autofahrer Die Erfindung betrifft ein Orientierungsgerät
für Autofahrer bzw. für deren Beifahrer, das nach dem Prinzip eines Lichtbildprojektors
oder eines Dia-Betrachters den Ausschnitt einer Straßenkarte in Vergrößerung sichtbar
macht.
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Solche Orientierungsgeräte sind an sich bekannt, vermochten sich aber
bisher nicht auf dem Markt durchzusetzen. Die meisten Vorschläge zur Konstruktion
derartiger Geräte kommen über technische Absichtserklärungen nicht hinaus, die zwar
technologisch durchaus ausführbar sind, teils jedoch viel zu aufwendige Einrichtungen
benötigen, teils keine praktischen Fortschritte gegenüber den herkömmlichen Faltkarten
und Atlanten bringen und dazu noch eine umständliche Bedienung erfordern.
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Eines dieser bekannten Kartenbetrachtungsgeräte besteht in Übereinstimmung
mit dem Prinzip eines Lichtbildprojektors aus einer Lichtquelle, einer Bildbühne,
einem Objektiv und einer Mattscheibe. Es wird nur höchstens ein Viertel der Fläche
eines Kartenausschnitts projiziert, und der Diafilm ist in zwei auf einander senkrechten
Richtungen verschiebbar, damit der Betrachter das ihfl jeweils interessierende Teilfeld
in die Bildmitte bringen kann. Er muß somit laufend die Bildeinstellung ändern und
immer wieder erneut seine Position suchen; dabei wird er wenig Zeit haben, die erforderlichen
Vergleiche mit der Landschaft anzustellen.
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Ein anderer, ideenmäßig wesentlich reiferer Vorschlag enthält eine
Reihe interessanter Anregungen. Der Vorschlagsstellet
versäumt es
aber, die für die technische Ausführung erforderlichen praktischen Lösungen zu präzisieren.
Die Grundkonstruktion des Geräts ist dieselbe wie vorhin : Lichtquelle, Bildbühne,
Dia-Film, Objektiv und Mattscheibe. Neu ist der Vorschlag, die Verstellung des Bildes
in Abhängigheit zu der Fahrzeugbewegung zu gestalten. Der Vorschlagsteller denkt
sich hierbei eine Übertragung der Drehbewegung der Fahrzeugräder auf die Vorführeinrichtung,
was durchaus technisch möglich wäre, z.B. über den Fahrtwegzähler.
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Nun aber fährt ein Fahrzeug praktisch nie eine längere Strecke auf
gleichem Kompaßkurs und ebenfalls praktisch nie genau in 'Nord-Süd-Richtung, so
daß eine von den Fahrzeugrädern gesteuerte Lichtbildvorführung ständig nach dem
Winkelverhältnis Fahrtrichtung-Vorführrichtung korrigiert werden müßte, und zwar
nach der Formel Vorführstrecke = Wegstrecke cos w wo w der Kurswinkel darstellt.
Allerdings hat der Vorschlagsteller diese Problematik erkannt. Er will zwischen
der von den Fahrzeugrädern bewegten Drehwelle und der Vorführeinrichtung eine kleine
Rechenmaschine einschalten, bestehend aus Steuerscheiben und exzentrisch angeordneten,
entlang den Radien der Steuerscheiben verschiebbaren Reibrädern, nach dem Arbeitsprinzip
der vor dem Zeitalter der Elektronik üblichen Flakfeubrleitgeräte und Navigationskursrechner.
Den Kurswinkel will der Vorschlagsteller mit einem Kompaß ermitteln. Darüber hinaus
will er das ganze Gerät in Übereinstimmung mit dem jeweiligen Kurswinkel drehbar
gestalten, so daß der Lichtbildstreifen stets nach Norden zeigt.
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Die vorgeschlagene Rechenmaschine ist zwar technisch ausführbar, aber
sehr kostspielig. Die Kosten eines. solchen Geräts liegen weit jenseits dessen,
was ein Autofahrer jemals zu investieren bereit sein würde. Wegen der Erschütterungen
während der Fahrt käme als Kompaß lediglich entweder der
von der
Schiffahrt her bekannte kardanisch aufgehängte Kompaß oder der Schwimmkompaß in
Frage. In einem Auto wären solche Instrumente jedoch nicht zuverlässig, weil schon
der Tascheninhalt des Fahrers oder der Beifahrers - Taschenmesser, Schlüsselbund
u.s.w. - die Anzeige des Instruments beeinflussen könnte. Außerdem sind solche Instrumente
für diesen Zweck viel zu kostspielig. Es wärme kostenmäßig gar nicht daran zu denken,
sie für ein Orientierungsgerät zu verwenden.
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Ein Kreiselkompaß kommt erst recht nicht in Betracht.
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Wie sehr der Vorschlagsteller rein theoretisch gedacht hat, zeigt
die folgende Überlegung : bei einem Maßstabsverhältnis der Karte von 1 : 500 000
(handelsübliche Auto-Atlanten) deckt die Breite eines 24 mm Diafilms eine Entfernung
von 12 km. Fährt das Fahrzeug also auf W-O-Kurs, ist es nach rd.
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10 bis 15 Minuten aus dem Bereich des Lichtbildstreifens heraus, und
der Fahrer muß einen neuen Film in das Gerät einführen, was jedesmal einige Zeit
in Anspruch nimmt. Selbst bei einem 60 mm Filmstreifen fährt er in W-O-Richtung
nur etwa 30 Minuten, um den Streifen zu durchqueren. Sein ganzes kostspieliges Gerät
könnte, wenn es tatsächlich verwirklicht würde, nur mit Übersichtskarten im Maßstabsverhältnis
von 1 : 1 000 000 und noch mehr genutzt werden. Das Wegsuchen auf Landstraßen und
Kreisstraßen ist auf solchen Karten zumindest sehr schwierig und nicht zuverlässig.
Dazu kommt, daß seine Rechenmaschine auf diesem Kurs nicht nutzt, denn etwa ab 750
800 Kurswinkel funktioniert die Reibscheibenübertragung nicht mehr.
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Der einzige bekannte Vorschlag, der auf eine übergangslose W-O-Wechselbarkeit
von Kartenstreifen bezogen ist, weist zu diesem Zweck ein kunstvolles Paternostersystem
auf, das aber erstens räumlich und technologisch aufwendig ist und zum anderen für
eine Lichtbildprojektion nicht geeignet erscheint.
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Sämtliche bekannif Orientierungsgeräte, die nach dem Prinzip eines
Dia-Projektors arbeiten, besitzen ein gemeinsames
ernstes Manko
: die Vorschlagsteller haben nicht berücksichtigt, daß hier, anders als beim Dia-Projektor,
der Dia-Film die Hitze der Lichtquelle längere Zeit hindurch auszuhalten hat. Bei
dem vorhin genannten üblichen Maßstabsverhältnis 1 : 500 000 und einer Fahrgeschwindigkeit
von 60 km/h bewegt sich der Lichtbildstreifen maximal 2 mm/min. In einer Vorführmaske
von beispielsweise 35 mm Länge verbleibt der Lichtbildstreifen dann 18 Minuten im
Hitzefeld. Ein häufiges Ein-und Ausschalten der Lichtquelle stört die Positionsfindung
und läßt den Betrachter allzu leicht die Orientierung verlieren.
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Wie bereits gesagt, konnte sich keines der vielen bisher vorgeschlagenen
Orientierungsgeräte auf dem Markt durchsetzen, obwohl ein erhebliches Bedürfnis
vorliegt, das von Jahr zu Jahr wächst. Insbesondere zu den Urlaubszeiten, die immer
mehr ausgeweitet werden, steht der Autofahrer oft vor der Notwendigkeit, die Autobahn
zu verlassen und seinen Weg über Bundesstraßen und Landstraßen suchen zu müssen.
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Das bisher ungelöste Hauptproblem einer schnellen und zuverlässigen
Orientierung auf der Landkarte während des Fahrens besteht darin, daß die Kursrichtung
des Fahrzeugs in den meisten Fällen einen größeren Winkel mit der Nord-Süd-Richtung
bildet. Sämtliche Landkarten sind nach Norden ausgerichtet.
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Um Vergleiche mit Merkmalen im Gelände anstellen zu können, muß man
die Karte erst in Nordrichtung orientieren, was im fahrenden Auto sehr schwierig
ist.
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Das ideale Orientierungsgerät müßte den Kartenstreifen stets in der
Fahrtrichtung vorführen, und zwar mit einer im Maßstabsverhältnis mit der Fahrtgeschwindigkeit
konformen Vorführgeschwindigkeit. Diese Forderung ist etwas ganz anderes als der
vorhin beschriebene komplizierte Vorschlag, das Orientierungsgerät mit Kartenstreifen
mittels eines Kompasses stets gegen Norden auszurichten, bei welchem der Betrachter
immer noch gegen die Schwierigkeit angehen muß, sich in einer anderen als der Fahrtrichtung
zu orientieren.
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Ein ideales Orientierungsgerät nach der soeben aufgestellten Forderung
ist in der Praxis nicht zu verwirklichen. Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung
ist es, eine Annäherung an dieses Ideal gerät zu schaffen, die den Fahrer bzw.
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seinen Beifahrer ermöglicht, die jeweilige Position des Fahrzeugs
mit ausreichender Genauigkeit festzustellen, und zwar stets ungefähr in der Fahrtrichtung.
Ein weiteres Erfindungsziel besteht darin, die Bedienung des Orientierungsgerät
leicht und einfach zu gestalten, damit der Betrachter ausreichend Zeit und Muße
hat, die erforderlichen Vergleiche zwischen Gelände und Karte vorzunehmen. Die Vorführgeschwindigkeit
des Kartenbildes soll mit einfachen Mitteln steuerbar sein und auf die tatsächliche
Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs bezogen werden können. Fernerhin sollen Einrichtungen
vorgesehen werden, durch welche es verhindert wird, daß der Betrachter in Kartenrandgebieten
den Überblick verliert. Die Vorführung des Lichtbildstreifens soll mit einem Antrieb
erfolgen, der von den Fahrzeugrädern unabhängig ist. Der Lichtbildstreifen soll
gegen die von der Lichtquelle erzeugte Wärme ausreichend geschützt sein.
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Diese Erfindungsziele werden dadurch erreicht, daß der im Orientierungsgerät
vorzuführende Kartenstreifen zu einem System von mindestens vier Streifengruppen
gehört, von denen die Streifen einer jeden einzelnen Gruppe aneinandergelegt jeweils
die gleiche Landkarte darstellen, indem diese Landkarte zunächst in an sich bekannter
Weise in eine Anzahl in Richtung Nord-Süd verlaufenden Kartenstreifen aufgeteilt
worden ist, dann aber außerdem in eine Anzahl von West nach Ost sowie auch von Nordost
nach Südwest und von Nordwest nach Südost verlaufenden Kartenstreifen zerfällt,
wobei sämtliche Kartenstreifen aller Streifengruppen gleich breit sind.
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Die Kartenstreifen sind vorzugsweise als Filmdiapositive ausgebildet
und in mindestens einer auswechselbaren Kasette untergebracht. Das Orientierungsgerät
enthält vorteilhaft einen in sich geschlossenen und mindestens eine Filmkassette
aufnehmenden Bildbühnenkasten, der einen regelbaren Vorführmotor
für
den Transport des Kartenstreifens sowie Organe zum Schnelltransport des Kartenstreifens
aufweist und innerhalb des Grundkörpers des Orientierungsgeräts mittels Stellgriffe
quer auf die Vorführrichtung des Kartenstreifens verschiebbar ist.
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Der Bildbühnenkasten kann für die Aufnahme mehrerer nebeneinander
angeordneter Kassetten eingerichtet sein, deren Filmspulen sowohl vom Vorführmotor
als auch von den Schnelltransportorganen synchron antreibbar sind. Die Drehzahl
des Vorführmotors kann über Regelwiderstände regelbar sein, welche mittels einer
Fahrtgeschwindigkeitsskala von Hand einstellbar sind. Die Filmspulen einer jeden
Kassette können je eine längere und eine kürzere Mitnehmerhülse besitzen, indem
die längere Mitnehmerhülse in die Antriebswelle der Vorführeinrichtung und die kürzere
Mitnehmerhülse in eine Schnelltransportwelle eingreifen, wobei die längere Mitnehmerhülse
bei der Auskuppelungsbewegung der Antriebswelle dieser den Kupplungsweg ermöglicht.
Diese Mitnehmerhülsen können in den Spulenzylinder der Filmspule eingebaut sein.
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Zwischen der Lichtquelle und dem in der Vorführmaske jeweils befindlichen
beleuchteten Bildausschnitt kann ein wärmedämmender Hitzeschild angeordnet sein,
wobei sowohl auf den Bildausschnitt als auch auf den Hitzeschild die Öffnung eines
mit der Frischluftzufuhr des Fahrzeugs in Verbindung stehenden Kühlluftschlauchs
ausgerichtet ist.
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Das Orientierungsgerät ist vorteilhaft an einem feststellbaren Gelenk
drehbar und schwenkbar angeordnet, und zwar mit je einer Rasterstellung in der Fahrtrichtung.
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Für die Regelung der Vorführgeschwindigkeit kann ein besonderer Regelwiderstand
angeordnet sein, der von dem wechselden Durchmesser der nicht-angetriebenen Filmspule
gesteuert wird. Zu diesem Zweck kann der Regelwiderstand von einem Stellarm beeinflußbar
sein, indem der Stellarm an einem Hebelarm angelenkt ist, der eine mit Abtastrollen
versehene
Querachse trägt, wobei die Abtastrollen unter Federdruck
an der Unterseite der nicht-angetriebenen Filmspule abrollen. In einer anderen Ausführungsform
wird jede Filmspule einer Kassette mittels je einer Spannfeder in gegenläufiger
Drehspannung gehalten und entsprechend bemüht, den Lichtbildstreifen aufzuspulen,
während die Vorführung des Lichtbildstreifens anhand von Vorführzahnrädern erfolgt,
die in die Lochung des Lichtbildstreifens eingreifen.
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Eine bevorzugte Variante der Erfindung besteht darin, daß sämtliche
Kartenstreifengruppen als ein einziger Lichtbildstreifen ausgebildet und in einer
einzigen Kassette aufgespult sind, wobei zwischen den Kartenstreifen sich Zwischenstücke
mit Angaben über Streifengruppe und Streifennummer befinden.
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Hierbei können die Streifengruppen in der Reihenfolge Nord-Süd, Nordwest-Südost,
West-Ost und Nordost-Südwest aufeinander folgen, und zwar derart, daß der Streifen
N-S-1 im Norden anfängt und südwärts verläuft, danach der Streifen N-S-2 anschließend
im Süden anfängt und nordwärts verläuft u.s.w. Die Lichtbildstreifen stellen vorzugsweise
Kartenstreifen dar, die einander an ihren Rändern überlagert sind.
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Mit Hilfe der Zeichnung soll in der Folge ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt und erläutert werden.
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Es zeigen Figur 1 ein erfindungsgemäßes Orientierungsgerät, teilweise
in einem Längsschnitt durch seine Längsachse, Figur 2 das Orientierungsgerät in
einer Draufsicht, Figur 3 einen Bildbühnenkasten mit Vorführgetriebe, Schnelltransportgriffe
und Kupplungseinrichtung, in einer Draufsicht, teilweise im Schnitt,
Figur
4 eine vergrößerte schematische Darstellung eines Schnelltransportgriffs mit Kupplungseinrichtung,
Figur 5 eine Mitnehmerhülse der Filmkassette in einer Frontansicht, bei welcher
der Eingriff der Antriebswelle ges-trichelt angedeutet ist, Figur 6 das Ende der
Antriebswelle mit Eingriffschlitzen, in einer Frontansicht (Schnitt X-X der Fig.
7), Figur 7 das Endstück der Antriebswelle mit Eingriffschlitzen und Haltekragen,
in einer Seitenansicht, Figur 8 einen federbelasteten Ausgleichsregler für den Ausgleich
der wechselnden Filmrollenstärke, in einer Seitenansicht (Schnitt Y-Y der Fig. 9),
Figur 9 den Ausgleichsregler Fig. 8 in einer Draufsicht (Regelwiderstand nicht sichtbar),
Figur 10 eine Landkarte der Bundesrepublik Deutschland, Maßstab 1 : 4 500 000, aufgeteilt
in 120 km breite Kartenstreifen der Grundfahrtrichtung Nord-Süd, Figur 11 die Landkarte
Fig. 10, aufgeteilt in 120 km breite Kartenstreifen der Grundfahrtrichtung West-Ost,
Figur 12 die Landkarte Fig. 10, aufgeteilt in 120 km breite Kartenstreifen der Grundfahrtrichtung
Nordwest-Südost,
Figur 13 die Landkarte Fig. 10, aufgeteilt in
120 km breite Streifen der Grundfahrtrichtung Nordost-Südwest, Figur 14 die Landkarte
Fig. 10, aufgeteilt in 60 km breite Streifen der Grundfahrtrichtung Nordwest-Südost,
Figur 15 einen 60 mm Filmdiastreifen ohne Lochrand, versehen mit Orientierungshinweisen,
Figur 16 die Landkarte Fig. 12 mit sich überlappenden Kartenstreifen, Figur 17 zwei
Filmkassetten in einem Bildbühnenkasten zusammengesteckt, in einer Draufsicht teilweise
im Schnitt (Bildbühnenkasten nur angedeutet) und Figur 18 eine Mitnehmerhülse mit
Mitnehmerkrone, in einer Draufsicht.
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Das erfindungsgemäße Orientierungsgerät Fig. 1 und 2 weist einen viereckigen
Grundkörper 1 auf, der aus Leichtmetallguß, Kunststoff od. dgl. hergestellt sein
kann. An seinem unteren Teil ist der Grundkörper mit einem Kugelgelenk 2 versehen,
das in einer Gelenkschale 3 ruht und dort mittels eines Feststellorgans 4 feststellbar
ist. Das Kugelgelenk 2 weist zwei Einkerbungen (nicht gezeichnet) auf, in welche
das Orientierungsgerät in der Fahrtrichtung (Vorwärtsrichtung oder Rückwärtsrichtung)
einrastet. Die Gelenkschale 3 ist an einer geeigneten Stelle des Fahrzeugs, z.B.
am Kardantunnel, befestigt.
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An dem Grundkörper 1 ict ein Tubus 5 ausgebildet, in welchem eine
Linse 6 angeordnet ist. Eine zweite Linse 7 i=t in einer Fassung 8 angebracht, die
in dlen Tubus 5 einschraubbar ist.
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Durch diese Verschraubung kann man die Bildschärfe des von dem Linsensystem
produzierten Bildes regulieren.
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Im unteren Teil des Grundkörpers 1 befindet sich die Lichtquelle 9.
Sie ist nach zwei Seiten hin von je einerFührungswand 10,11 und nach unten hin von
einem Reflexspiegel 12 abgeschirmt. Über der Lichtquelle 9 sind zwei Hitzeschilder
13,14 aus wärmedämmendem Glas in die Führungswände 10,11 eingelassen. An beiden
Enden der Hitzeschilder weist der Grundkörper je eine Öffnung 15 auf (nur die in
Fahrtrichtung vordere Öffnung ist auf Fig. 1 sichtbar); an der vorderen Öffnung
15 ist ein Kühlluftschlauch 16 angeschlossen, der mit der Frischluftzufuhr des Fahrzeugs
in Verbindung steht.
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Die auf der Figur nicht sichtbare Öffnung dient dem Abzug der Kühlluft.
Um einen unerwünschten Luftzug im Fahrgastraum zu vermeiden, ist diese Öffnung über
einen (nicht gezeichneten) Schlauch und eine Bohrung im Wagenboden mit der Aussenluft
verbunden.
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An seinen Innenseiten weist der Grundkörper 1 oben und unten je zwei
Führungsleisten 17,18 auf, in welche Führungsnuten 171,181 ausgefräst sind. In diese
Führungsnuten gleiten die Führungsnocken 19,20 des Bildbühnenkastens 21. Die beiden
oberen Führungsnocken 19 sind als Zahnstangen ausgebildet, in welche Stellzahnräder
22,23 eingreifen. Die Stellzahnräder sind über Wellen 24,25 mit-Stellgriffen 26,27
verbunden.
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Anhand dieser Stellgriffe kann rran den Bildbühnenkasten von einer
Extremstellung 21' zu der entgegengesetzten Extremstellung (nicht gezeichnet) bewegen.
Der eine Stellgriff 27 enthält ein Sperrcrgan (nicht gezeichnet), das in der Ruhestellung
die Bildbühne festhält und erst dann die Einstellbewegung freigibt, wenn der Auslosekrslopf
271 eingedrückt worder ist.
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Zweckmäßiger ist z«eife1^shrl ein selbstspGrrendes System mit Schnecke
und ScEralbenmllfter. Die ohcn beschriebene Einrichtung ist aus Gründen anc Übersichtlichkeir
als Beispiel gewählt.
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Der Bildbühnenkasten 21 welse an seinem Oberteil eine Öffnung für
den Lichtdurchgany (eine sogenvlnnte Vörführmaske) 28 und an seinem unteren Teil
zwei gesonderte Räume 29,30 auf, zwischen welchen letzteren eine Art Tunnel ausgebildet
ist, der Platz für die den Bildbühnenkasten führenden und die Lichtquelle 9 umschließenden
Führungswände 10,11 gibt.
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In den Sonderräumen 29,30 sind Vorführmotor 31, Untersetzungsgetriebe
32 und Regelwiderstände 33,34 sowie ggfs. die Ausgleichseinrichtung Fig. 8 und 9
untergebracht. Der Regelwiderstand 33 kann wahlweise am oberen Teil des Tubus 5
angeordnet sein (Bezugsziffer 331 der Fig. 1).
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Der Bildbühnenkasten weist an zwei Innenseiten je eine Kassettenführungsnut
35,36 auf. In diese Nuten greifen Führungsnocken 37,38 der Filmkassette 39 ein.
Mit Hilfe des Handbügels 391 schiebt man die Filmkassette 39 so weit in den Bildbühnenkasten
21 hinein, bis ein Schnappverschluß (nicht gezeichnet, z.B. ein Kugelrasterverschluß)
einrastet und die Kassette in dem Bildbühnenkasten festhält. Jede Kassette enthält
je zwei Filmspulen 40,41, von welchen jede je eine verlängerte Mitnehmerhülse 42
und eine kürzere Mitnehmerhülse 43 besitzt, die beide mit je zwei Mitnehmernocken
421,431 ausgerüstet sind. In der Verschlußstellung der Kassette 39.
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greift die vom Vorführmotor 31 über Getriebe 32 angetriebene Antriebswelle
44 in die verlängerte Mitnehmerhülse 42 ein, indem Eingriffschlitze 441,442 der
Antriebswelle 44 die Mitnehmernocken 421,431 aufnehmen, vgl. Fig. 5 bis 7. In der
gleichen Weise greift eine an einem Schnellrücktransportgriff 45 befestigte Transportwelle/mit
Eingriffschlitzen 461,462 in die kurze Mitnehmerhülse 43 ein. Die Symbole 45', 47'
bezeichnen die Lage der Griffe 45,47 in der Extremstellung 21' der Bildbühne 21.
Damit man die Filmkassette 39 in
beliebiger Vorführrichtung - vorwärts
und rückwärts - einsetzen kann, sind die beiden Filmspulen 40,41 in bezug auf die
Mitnehmerhülsen 42,43 spiegelverkehrt zueinander angeordnet.
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Da der für die Vorführung des Kartenstreifens erforderliche Vortrieb
naturgemäß äußerst langsam sein muß und an der Maske etwa nur die Geschwindigkeit
eines Minutenzeigers aufweist, muß das Getriebe 32 eine sehr große Untersetzung
der Motordrehzahl leisten. Hierzu bieten sich die handelsüblichen doppelten Schneckenradübertragungen
an. Um den Lichtbildstreifen schnell in eine bestimmte Ausgangsposition zu bringen,
bedarf es einer besonderen Schneltransporteinrichtung, die nach Auskuppelung des
Getriebes 32 in Wirksamkeit tritt.
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Eine solche Einrichtung zeigen die Figuren 3 und 4. Die Antriebswelle
44 trägt an einer sich außerhalb des Bildbühnenkastens 21 erstreckenden Verlängerung
einen Schnelltransport-und Kupplungsgriff 47. Zwischen dem Griff 47 und der Wand
des Bildbühnenkastens ist eine Schraubenfeder 48 auf die Antriebswelle 44 aufgesteckt.
An einer im Inneren des Bildbühnenkastens 21 verlaufenden Trennwand 49 legt sich
in der Normalstellung eine an der Antriebswelle 44 befestigte Haltescheibe 50 an.
Zwischen Trennwand 49 und Außenwand ist an der Antriebswelle-44 ein Kegelreibrad
51 aus Gummi befestigt, das in der Normalvorführstellung auf einem zweiten Kegelreibrad
aufliegt, das drehfest mit dem Getriebe 32 verbunden ist, vgl. Fig. 3. Die Feder
48 erzeugt den erforderlichen Kupplungsdruck des Kegelrades 51 auf dem Kegelrad
52, indem die Haltescheibe 50 durch ihre Auflage auf der Trennwand 49 die Feder
48 stets unter Spannung hält.
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Fig. 4 zeigt schematisch den Auskupplungsvorgang. Wenn der Schnelltransportgriff
47 gegen den Widerstand der Feder 48.
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in Richtung Bildbühnenkasten (Position 47') gedrückt wird, begibt
sich das Kegelreibrad 51 in die Position 51' und
verläßt somit
die Auflage auf dem Kegelreibrad 52. Der Kraftschluß der Mitnehmernocken 421,431
an den Eingriffschlitzen 441,442 bleibt bestehen, denn die Antriebswelle 44 taucht
lediglich etwas tiefer in die Mitnehmerhülse 42 hinein. Mit dem Schnelltransportgriff
47 kann man nun den Lichtbildstreifen schnell in Richtung vorwärts aufspulen. Soll.
der Lichtbildstreifen aber nach rückwärts gespult werden, hält man den Griff 47
in der Auskuppelstellung fest und dreht an dem Schnellrücktransportgriff 45.
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Die Landkarte Fig. 10 ist in insgesamt fünf Kartenstreifen von je
120 km Breite aufgeteilt und auf 60 mm Filmdiastreifen (handelsüblich) aufgenommen.
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Die fünf Lichtbildstreifen der Fig. 10 verlaufen in Nord-Süd-Richtung.
Wenn der Autofahrer in dieser Grundrichtung fährt, beispielsweise von Osnabrück
nach Gießen oder von Stuttgart nach Donaueschingen,bleibt er innerhalb des gleichen
Kartenstreifens. Er braucht also lediglich seine Ausgangsposition mit einem der
Schnelltransportgriffe 45,47 einzustellen, die an dem Tubus 5 angeordnete, den Regelwiderstand
33 steuernde Geschwindigkeitsskala 53 im Verhältnis zu der Ablesemarke 531 auf eine
geschätzte Durchschnittsgeschwindigkeit zu drehen und den Vorführmotor sowie die
Lichtquelle einzuschalten. Der Lichtbildstreifen mit der Landkarte bewegt sich dann
im Großen und Ganzen konform mit dem vom Fahrzeug befahreren Gelände im Verhältnis
zum Fahrzeug. Der Fahrer bzw. der Beifahrer korrigiert von Zeit'zu Zeit anhand von
Geländemerkmalen die Vorführgeschwindigkeit und die seitliche Einstellung und bestrebt
sich, die Wagenposition an der kreisförmigen Orientierungsmarke 54 auf der Linse
7 zu halten (Fig. 2). Will der Fahrer in Richtung Süd-Nord fahren, dreht er die
Filmkassette 39 um, so daß die verlängerte Mitnehmerhülse 42 der anderen Kassettenseite
an die Antriebswelle 44 herankommt.
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Entschließt sich der Fahrer, in der Grundrichtung West-Ost
oder
Ost-West zu fahren, verwendet er einen der auf Fig. 11 gezeigten sieben Lichtbildstreifen.
Für eine Fahrt in Grundrichtung Nordwest-Südost oder Nordost-Südwest - den in der
Bundesrepublik am meisten befahrenen Grundrichtungen - wählt er einen der sechs
Lichtbildstreifen der Fig. 12. Soll umgekehrt die Fahrt in Grundrichtung Nordost-Südwest
oder Südwest-Nordost verlaufen, stehen ihm die sechs Lichtbildstreifen der Fig.
13 zur Verfügung.
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Wie man anhand der Maßstabsskala auf Fig. 10 feststellen kann, beträgt
die Gesamt-Streifenlänge der fünf Kartenstreifen Nord-Süd (Fig. 10) kartographisch
rd. 3000 km, diejenige der sieben Kartenstreifen West-Ost (Fig. 11) ebenfalls rd.
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3000 km, diejenige der sechs Kartenstreifen Nordwest-Südost (Fig.
12) rd. 3100 km und diejenige der sechs Streifen Nordost-Südwest (Fig. 13) rd. 2800
km, zusammen also rd. 12000 km.
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Zu der Frage des Kartenmaßstabs ergibt sich nun das Folgende: bei
einer Streifenbreite 120 km und einem Maßstabsverhältnis 1 : 1 000 000 (üblich für
gefaltete Autokarten) kann man eine Autokarte 1 : 1 000 000 auf einen Filmstreifen
60 mm im fotografischen Maßstab 1 : 2 aufnehmen. Ein Millimeter auf dem Filmstreifen
entspricht dann zwei Kilometer im Gelände. Danach beträgt die Gesamtlänge aller
vier Streifengruppen rd. 6 m. Der maximale Durchmesser einer mit 6 m Filmstreifen
voll aufgespulten Filmspule beträgt rd. 35 mm, d.h.
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man kann ohne weiteres das gesamte vierfache Kartenmaterial in einer
einzigen Filmkassette unterbringen. Da das Linsensystem 6,7 unschwer eine Vergrößerung
3 : 1 oder 4 : 1 leistet, hat der Autofahrer ein sehr deutliches und übersichtliches
Kartenbild zur Verfügung.
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Die meistverkauften deutschen Autoatlanten sind im Maßstabsverhältnis
1 : 500 000 ausgeführt. Faltkanten in dieser Grössenordnung sind bereits unhandlich,
wenn man sie nicht in viele Teilkarten aufteilt. Die gebundenen Atlanten können
während
der Fahrt vom Fahrer nicht benutzt werden; wie bereits gesagt, ist die Richtungsorientierung
schwer. Wenn man aber eine Landkarte 1 : 500 000 in Streifen von je 120 km Breite
aufteilt und diese im Verhältnis 1 : 4 auf 60 mm Diastreifen fotografiert, hat man
auf den Diastreifen eine Landkarte im Maßstab 1 : 2 000 000, jedoch mit der Genauigkeit
einer Karte 1 : 500 000. Bei einer Vergrößerung 4 : 1 im optischen System 6,7 steht
dem Betrachter ein Kartenbild im Maßstab 1 : 500 000 zur Verfügung. Man hat in einer
einzigen Kassette die recht genaue und übersichtliche Landkarte 1 : 500 000 in Kartenstreifen
für vier Grundfahrtrichtungen und deren Gegenrichtungen zur Hand.
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Selbstverständlich bedarf es hier Markierungen und Symbole für die
einzelnen Streifen sowie für das schnelle Aufsuchen von Ausgangs- und Zielorten.
Fig. 15 zeigt in Bruchstücken den Diastreifen der Streifengruppe NW-SO (Fig. 12),
in welchm die Steifen 1 bis 6 aneinandergereiht sind, und zwar derart, daß der Streifen
1 von NW bis SO verläuft, der Streifen 2 zurück von SO nach NW, u.s.w. Die Zahlen
am linken Rand des Streifens geben für je 10 km den Abstand vom jeweils nördlichen
Streifenbeginn an. In einem dem Orientierungsgerät zugeordneten Ortsregister kann
man dann die Position eines jeden Zielorts feststellen, z.B. "Korbach NW-SO-4-200"
Eine noch genauere Feststellung bringt die Verwendung der an der Maske 28 angeordneten
Skala 281 (Fig. 3).
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Es heißt dann im Ortsregister "Korbach NW-SO-4-200-5". Die Skala kann
nicht nach Kilometer eingeteilt sein, weil sie dann nur für ein bestimmtes Maßstabsverhältnis
gültig wäre.
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Während der Vorführung eines Gesamtstreifens, bei welcher die Filmspule
unmittelbar vom Antrieb bewegt wird, ändert sich nicht nur der Durchmesser der angetriebenen
Spule, sondern auch die Vorführgeschwindigkeit, und zwar im Verhältnis zu dem Durchmesser,
indem dieser von 8 mm (Durchmesser
des Spulenterns) auf rj. 35
lT (voll aufgespult) ansteigt bzw. von 35 mm auf 8 mm zurückgeht. Aufgrund der Langsamkeit
der Vorführung spielen diese Unterschiede erst bei langen Tagesfahrten eine praktische
Rolle; sie bedeuten aber, daß die den Regelwiderstand 33 steuernde Ge;scKwindigkeitsskala
53 nur zahlenmäßige Gültigkeit für einen bestimmten wirksamen Spulendurchmesser
der angetriebenen Filmpule 40 besitzt. Um den Einfluß der wechselnden Spulendurchmesser
auszugleichen, kann man den zweiten Regelwiderstand als Ausgleichswiderstand 34
einschalten, der von -einem federbelasteten Hebelarm 55 beeinflußt wird, vgl. Fig.
8 und 9. Der Hebelarm 55 ist an einem Drehpunkt 56 gelagert und trägt an seinem
freien Ende eine Querachse 57 mit zwei Tastrollen 58, welche an der Unterseite der
nicht angetriebenen Filmspule 41 abrollen. Die dabei veranlaßte Schwenkung des Hebelarms
55 bewirkt über einen Stellarm 59 die entsprechende Regeleinstellung des Regelwiderstandes
34 (auf Fig. 8 und 9 nicht ersichtlich, dagegen auf Fig. 1). Als Tastrollen kann
man filmschonende breite Rollen aus Schaumstoff verwenden.
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Diese Einrichtung wird im Sonderraum 29 untergebracht, vgl.
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Fig. 1. Die Tastrollen 58 ragen von hier in den nach unten offenen
Raum der Kassette 39, und zwar bis zur Auflage auf der Filmspule. Wenn die Kassette
eingeführt oder herausgenommen werden soll, drückt man die Tastrollen gegen den
Federwiderstand nach unten, indem man einen Hebel (nicht gezeichnet) betätigt, der
gleichzeitig einen die Kassette im Bildbhnenkasten festhaltenden Raster freigibt.
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In einer nicht gezeichneten Variante dieses Ausführungsbeispiel sind
die beiden Fimspulen 40,41 mit Spannfedernversehen, die bestrebt sind, jede für
sich den Filmstreifen jeweils auf die ihr zugeordnete Spule aufzuspulen. Die Vorführung
erfolgt mittels eines Zahnrades, das in die Lochung des Filmstreifens eingreift.
Bei einer solchen Vorführweise ist der jeweilige Durchmesser der Filmspule gleichgültig.
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Der Nachteil hierbei ist, daß man die Lochränder am Filmstreifen benötigt,
während man sie sonst nach Aufnahme der Kartenstreifen abschneiden kann.
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In einer vorteilhaften Variante des Ausführungsbeispiels ist der Bildbühnenkasten
21 für die Aufnahme von zwei nebeneinander angeordneten Lichtbildkassetten 39 eingerichtet.
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Durch diese Maßnahme ist man imstande, Karten mit noch grösseren Maßstabsverhältnissen
in dem erfindungsgemäßen Orienti f fungsgerät zu verwerten. Auch mit preiswerten
Gebrauchslinsen kann man Vergrößerungen 4 : 1 bis 5 : 1 erreichen.
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Fig. 14 zeigt das Kartenbild der Fig. 10 (Maßstab 1 : 4 500 000),
das in 60 km breite NW-SO-Streifen aufgeteilt ist. Es sind hier zwölf Streifen mit
einer Gesamtlänge von rd. 5200 km.
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Abgesehen von der deutschen Generalkarte 1 : 200 000, die als Atlas
zu unhantierlich ist, um im fahrenden Auto Verwendung zu finden, weisen die genauesten
deutschen Autoatlanten ein Maßstabsverhältnis 1 : 250 000 auf. Macht man nun auf
einem 60 mm Diafilm Aufnahmen von 60 km breiten Streifen dieser Karte im fotografischen
Maßstabsverhältnis 1 : 4, erhält man auf dem Diastreifen eine Landkarte 1 : 1 000
000, jedoch mit den genauen kartographischen Einzelheiten der Karte 1 : 250 000.
Durch die optische Vergrößerung 4 : 1 oder 5 : 1 im Orientierungsgerät steht dem
Betrachter die sehr genaue Karte 1 : 250 000 zur Verfügung. Da ein60 km-Streifen
reichlich schmal ist, muß man hier zwei Kassetten im Bildbühnenkasten haben, vgl.
Fig. 17. Daß die Streifenränder sich im Randgebiet nicht berühren, ist eher als
Vorteil zu betrachten, denn es wäre technisch unmöglich, die beiden Filmspulen vollständig
synchron vorzuführen, zumindest nicht ohne einen sehr großen Aufwand.
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Die Gesamtlänge aller vier Streifengruppen dieses Beispiels beträgt
mit Zwischenstücken gemäß Fig. 15 rd. 6 m; man benötigt jedoch zweimal die vier
Streifengruppen, um stets zwei Kassetten nebeneinander verwenden zu können.
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In analoger Weise kann man mit dem Orientierungsgerät auch noch genauere
Karten verwerten, z.B. die deutsche Generalkarte 1 : 200 000. Die einzige Voraussetzung
hierfür ist eine hinreichend starke Lichtquelle, denn mit Hilfe einer
Mattscheibe
kann man wesentlich stärkere Vergrößerungen erzielen und dem Autofahrer eine bisher
nicht erreichbare Übersichtlichkeit an sehr genauen Karten ermöglichen.
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Das Ausführungsbeispiel ist auf die Erzeugung eines optischen Bildes
ohne Mattscheibe, lediglich mit Hilfe eines Linsensystems, abgestellt, weil hierzu
relativ wenig Lichtstärke benötigt wird, die u.U. sogar mit Kaltlicht erreicht werden
kann. Bei größerer Lichtstärke 1c.t das Wärme- und Kühlungsproblem entsprechend
schwieriger zu lösen. -Man kann nämlich nicht ohne weiteres Vergleiche mit den handelsüblichen
Dia-Projektionsapparaten ziehen, denn bei diesen befindet sich jedes Dia nur für
kurze Zeit im Lichtfeld, während der Dia-Kartenstreifen bei Maßstab 1 : 500 000
und durchschnittlicher Fahrgeschwindigkeit 60 km/h über eine Viertelstunde im Lichtfeld
verbleiben muß. Die wärmedämmenden Hitzeschilder 13,14 schirmen nur einen verhältnismäßig
geringen Prozentsatz der Wärme ab, kaum mehr als 20 - 30 %.
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Die Restwärme muß vom Kühlluftstrahl aufgefangen werden, der sich
teils auf die Hitzeschilder und teils auf den Diastreifen zu richten hat.
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Abschließend soll das Problem der Streifenrandgebiete kurz erörtert
werden. Am einfachsten ist es, die Landkartenstreifen kartographisch übereinander
übergreifen zu lassen, indem man bei der Aufnahme eines jeden Kartenstreifens ein
Randgebiet von jedem Nachbarstreifen mit aufnimmt. Fig. 16 zeigt die auf Fig. 12
dargestellte NW-SO-Aufteilung der deutschen Landkarte in 120 km breite Streifen
1 bis 11, die jeweils mit Q km auf den nächst folgenden Streifen übergreifen. An
den Streifen 1 und 2 sowie an den Streifen 7 und 8 sind Schraffierungen ausgeführt,
welche diese Überlappung demonstrieren.
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Ob man das Übergreifen nach beiden Seiten hin, wie vorhin erwähnt,
oder nur an der einen Seite ansezt, bleibt der praktischen Erfahrung überlassen.
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Die Gesamtlänge der auf Fig. it, gezeigten Lichtbildstreifen 1 bis
11 mit Zwischensymbolen gernaß Fig. 15 beträgt 6600 km kartographischer Längs oder
- in MeBstabsverhalinis 1 : 1 000 000 des Lichtbildstreif@ns - C.f, m Streifenlänge.
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Eine andere Lösung des Randproblems wurde schon -vorKIer angedeutet,
allerdings in einem anderen Zusammenhang. Wenn man sehr genaue Karten mit großen
Naßstabsverhältnissen im Orientierungsgerät verwerten will, muß man zwei Kassetten
in den Bildbühnenkasten einstecken, um eine genügende Streifenbreite zu haben. Dieselbe
Maßnahme kann man selbstverständlich auch dazu nutzen, um Fahrten in Randgebieten
zu unternehmen. Um nun bei der doppelten Belegung des Bildbühnenkastens den Abstand
zwischen den Kassetten optimal gering zu halten, kann man die Mitnehmerhülsen 42,43
bis aufXeinen als Mitnehmerkrone 422,432 ausgebildeten schmalen Rand in das Innere
der Filmspulen 40,41 verlegen, vgl. Fig. 17. Bei der Einführung der zweiten Kassette
in den Bildbühnenkasten stellen diese Mitnehmerkronen formschlüssige Drehverbindungen
422,432 und 432,422 zwischen den Filmspulen untereinander her. Ansonsten arbeiten
Vorführorgane und Mitnehmereinrichtungen wie im Ausführungsbeispiel Fig. 3 beschrieben.
Fig. 17 zeigt teilweise im Schnitt zwei Kassetten 39, die in den Bildbühnenkasten
21 eingebracht worden sind und über ihre Mitnehmerkronen 422,432 aneinander gekuppelt
sind. Der Bildbühnenkasten ist auf Fig. 17 nur angedeutet, und zwar durch die Trennwand
49 und Teile der Seitenwände im Schnitt sowie durch den gestrichelten Umfang der
Seitenwände.Die Position der Vorführmaske 28 ist von einer schraffierten Fläche
60 dargestellt. Fig. 18 zeigt in Vergrößerung eine Mitnehmerhülse 42,43 mit Mitnehmerkrone
422,432 und Mitnehmernocken 421,431.
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16 Patentansprüche