DE569329C - Vorrichtung zur Erzielung eines sich selbsttaetig verschiebenden Projektionsbildes - Google Patents

Description

Die nachstehend beschriebene Vorrichtung dient insbesondere zur Darstellung der scheinbaren Bewegung der Erdoberfläche, wie sie sich dem Beobachter in einem Luftfahrzeug darbietet, das in im allgemeinen gleichbleibender Höhe sowohl geradeaus als auch unter beliebig wechselnden Azimuten, also in horizontalen Kurven fliegt. Die Darstellung geschieht durch Abbildung (Projektion) des Diapositivs einer topographischen Karte oder einer Luftbildkarte auf einen Schirm. Bei der Vorführung kommt jeweils nur ein Teil des Diapositivs zur Abbildung auf diesen mit einer festen Marke versehenen Schirm; die Marke stellt dabei die Projektion des Luftfahrzeuges auf die Geländeebene dar. Befindet sich bei Beginn der Vorführung diese Marke etwa auf der Projektion einer Straße, die beispielsweise nordwärts verläuft, so wird durch Verschieben des Diapositivs nach Süden der Eindruck erweckt, als ob das Luftfahrzeug längs der Straße nordwärts fliegt, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die der Verschiebungsgeschwindigkeit ν entspricht; wendet sich die Straße nach einer gewissen Flugzeit beispielsweise ostwärts und soll .das Luftfahrzeug dieser Straße weiter folgen, so ist jetzt das Diapositiv offenbar mit der Geschwindigkeit ν westwärts zu verschieben. Gleichzeitig aber muß die Projektion eine Drehung um 90^c über Nord westwärts erfahren, damit der Beobachter weiterhin den Eindruck hat, daß er längs der Straße fliegt. Mit der an der beispielsweise angenommenen Straßenknickung notwendig werdenden Drehung des Bildes muß also selbsttätig die Verschiebungsrichtung des Bildes wechseln. Hätte die Straße an der Knickung nicht eine genau östliche Richtung, sondern beispielsweise ein Azimut von allgemein α ° gegen Norden gehabt, so müßte das Bild nach der Drehung in nördlicher Richtung mit der Geschwindigkeit ν · cos α und gleichzeitig in westlicher Richtung um ν · sin α verschoben werden.

Dementsprechend ist also der bewegliche Halter für das zu projizierende Bild als Kreuz-Schlitten auszubilden, dessen Teilschlitten sich in der Zeiteinheit gleichzeitig um ν · cos α bzw. ν · sin α verschieben, wo α der dem Azimut der Flugbahn entsprechende Verdrehungswinkel des Projektionsbildes ist.

Einrichtungen dieser Art sind bekannt; sie bedienen sich aber zur Erzeugung des kontinuierlich veränderlichen Vortriebes der Teilschlitten einer Kombination von Reibrad- oder Reibscheibengetrieben, die eine technisch einwandfreie Kraftübertragung nicht gewährleisten, da ihr Wirkungsgrad niemals konstant ist.

Um ein Gerät der beschriebenen Art als exaktes Flugübungsgerät, insbesondere zur Übung des Ansteuerns von Bombenzielen, benutzen zu können, sind entsprechend der vorliegenden Erfindung zwangläufig wirkende Schaltwerkgetriebe zu verwenden, die so ausgebildet sind, daß sie sowohl einen Vorwärtsais auch Rückwärtsgang aufweisen und innerhalb beider einen kontinuierlich regelbaren Vorschub zulassen. Die Regelung des Vorschubs entsprechend den Winkelfunktionen Sinus und Cosinus geschieht dabei durch an sich bekannte Funktionssteuerungen, deren im allgemeinen

starre Verbindung mit den Schaltwerkgetrieben erfindungsgemäß um gewisse Beträge w ■ cos β und w · sin β verändert werden kann, welche die Projektionen des in der Zeiteinheit zurückgelegten Windweges w unter dem Azimut β auf die Nordsüd- bzw. Ostwestrichtung darstellen. Dadurch erhalten die das Bild verschiebenden Teilschlitten einen bei konstantem-Wind konstanten Zusatz zum Vortrieb, durch den, wie ίο leicht einzusehen, der Effekt des Windes auf die Flugbahn genau wiedergegeben wird.

Die Abb. ι bis 3 zeigen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.

Abb. ι stellt eine Draufsicht auf die gesamte Einrichtung des Bildträgers dar mit'Verwendung von Staffelwalzenschaltwerken als Getriebe und Kurvenscheiben als Funktionssteuerung. '

Abb. 2 zeigt die Sonderdarstellung eines anderen Schaltwerkgetriebes, nämlich einesFriktionsschaltwerkes in seitlicher Ansicht,

Abb. 3 dasselbe in Draufsicht (mit teilweisem Schnitt) — mit einem Schnitt durch das die Abtriebswelle antreibende Ringpaar — in Verbindung mit einer aus Kreuznutengetrieben bestehenden Funktionssteuerung.

In Abb. ι. ist 1 eine kreisförmige,. fest angeordnete Grundplatte mit einem Zahnkranz 2. Die Grundplatte hat. eine öffnung 3', durch die hindurch die Projektion .auf einen nicht dar- ; gestellten, unterhalb der Zeichenfläche und parallel zu dieser angeordneten· Projektionsschirm bewirkt wird: Zwischen der öffnung 3 und dem Projektionsschirm befindet sich das Projektionsobjektiv. Die nicht dargestellte Projektionslampe mit dem Kondensor ist fest über der Öffnung 3 auf einem ebenfalls fest angeordneten, in der Zeichnung abgebrochen dargestellten Bügel 4 befestigt. Über der Grundplatte 3 ist die Bildhalterplatte 5 drehbar angeordnet. Die· Führung bei der Drehung übernimmt eine zylindrische Achse, deren, oberer Rand 6 als Zahnkranz ausgebildet ist; die Drehung, an der das ProjektionsbildS teilnimmt, erfolgt mittels Kegelräder von der Welle 7 aus: Das Bild & selbst kann in zwei zueinander winkelrechten Richtungen mittels der Kreuzschlitten 9 und:-ro verschoben werden; die Verschiebung geschieht durch die in Nuten wellen endenden Schraubenspindeln 11 und. 12, die von den verschiebbaren Stirnrädern 13 .und: 14- angetrieben, werden. Diese Stirnräder . werden . in regelmäßigen Zwischenräumen in Bewegung, gesetzt durch die Staffelwalzenpaare 15 und 16 T)zw. 17 und 18-Sämtliche Staffelwälzenvhaben, angetrieben vom Motor 19, die gleiche, der Fluggeschwindigkeit ν proportionale Umdrehungsgeschwindigkeit; dagegen ist der ; Drehsinn der nebeneinanderliegenden Walzen "entgegengesetzt, was durch ein in Abfei nicht, dargestelltes Kegelrad getriebe bewirkt wird] das der ähnlichen/Anordnung in Abb. 2 entspricht. Die auf der Oberfläche der Walzen 15,16,17 und 18 angebrachten Staffeln haben eine gleichmäßig zunehmende Länge; dementsprechend werden die von den Staffeln auf die Stirnräder 13 bzw. 14 übertragenen, in regelmäßigen Zwischenräumen aussetzenden Drehimpulse entsprechend der jeweiligen Stellung der Stirnräder proportional dem Abstand der Stirnräder von der Spalte zwischen den benachbarten Staffelwalzen wachsen. Vor der Spalte selbst kommen die Stirnräder und damit die Teilschlitten zur Rühe. Die Verschiebung der Stirnräder 13 und 14 erfolgt über die Stangen 20 und 21 durch die Kurvenscheiben 22 und 23 proportional dem Sinus bzw. dem Cosinus des Winkels, um den die. Welle 7 die Plattes und. damit das Projektionsbild 8 verschwenkte.

Es sind also die Kurvenscheiben 22 und 23 um den gleichen Winkel zu drehen; sie sitzen zu dem Zwecke auf den Zahnscheiben 24 und 25, die über die Zahnräder 26 und 27 von den Zahnrädern 28 und 29 angetrieben werden, die sich auf dem Zahnkranz 2 der festen Grundplatte ι abwälzen.

Soll der Einfluß eines Windes von der Geschwindigkeit w und dem Azimut β auf' die Flugbahn. dargestellt werden, so sind die-Klemmen 30. bzw. 31 zu. lösen, die Stirnräder 13 bzw. 14 gegen ihre Normalstellung um die. Strecken w · cos β bzw. w ■ sin β zu verstellen '. und die Klemmen wieder anzuziehen.

Da bei einem Staffelwalzenschaltwerkgetriebe die Geschwindigkeitsabnahme der.Bildverschiebung durch wachsende Pausen im Abtrieb erzielt wird, die sich unter Umständen für das Auge störend bemerkbar machen, so sind im allgemeinen den Staffelwalzenantrieben die ebenfalls intermittierenden Klinken- oder Friktions- too Schaltwerke :als regulierbare Antriebsmittel vorzuziehen, da bei ihnen die Abtriebspausen gleich groß sind und durch.'entsprechende Anordnungen beliebig klein gehalten werden können. Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Schalt-Werkes zeigt. Abb. 2; die Antriebswelle 32, die mit dem Motor 19. (Abb. i) verbunden ist, läßt die Kurbel 33 rotieren, wodurch die Hebel (Kurbelschleifen) 34 und 35 in oszillierende Bewegung kommen.· Sie drehen dabei die beweglich no gekuppelten, mit Freilauf versehenen Doppel- ringe 36 und 37 unter Vermittlung der Greifer 38 und 39 bz'w.40 und 41, die mit je einem der Ringe einesr Paares verbunden sind. Die Ririgpaare lassen sich auf den Walzenpaaren 42 und 43 verschieben und erteilen ihnen damit eine veränderliche Rotationsgesehwindigkeit von Null bis zu einem Maximum, aber zunächst stets in einem Drehsinn. Um. eine Umkehrung des Drehsinnes der Ab'triebswellen 44. 'bzw. 45 zu erzielen, ist nun:je eiiie Walze .eines' Walzenpaares auf der. entsprechenden Abtriebswelle unmittelbar be- -

festigt. Die andere Walze ist durch Vermittlung der Kegelradgetriebe 46 und 47 indirekt mit der entsprechenden Abtriebswelle gekuppelt. Störungen bei Überschreiten der Nullstellen — in der Mitte der Walzenpaare — werden durch die losen Ringe 48 und 49 vermieden. Abb. 3 zeigt

— neben einem Schnitt durch das Ringpaar 36

— eine Draufsicht der Vorrichtung in Verbindung mit einer besonderen Funktionssteuerung.

Die Steuerwelle 50, deren Drehung um das Flugbahnazimut α die Doppelringe 36 und 37 so verschieben soll, daß ihr Abstand von den Nullstellen den Werten sin α bzw. cos α proportional ist, trägt eine Zahnscheibe 51, durch welche die Zahnscheiben 52 und 53 gedreht werden. Mit diesen Zahnscheiben drehen sich die Kurbeln 54 und 55, welche die Hebel 56 und 57 mitnehmen, deren Enden in Kreuznuten zwangläufig geführt sind. Je eines dieser Enden verschiebt die Gleitstangen 58 bzw. 59, und zwar, wie leicht zu erkennen ist, proportional den angegebenen Winkelfunktionen. Die Gleitstangen wiederum verschieben die Doppelringe 36 und 37. Die verstellbaren Verbindungen 60 und 61 dienen, wie oben beschrieben, zur Einstellung der Windkomponenten. 62 ist eine Geradführung, durch welche bewirkt wird, daß die Schwingungen der Hebel 34 und 35 zu gleichen Zeitpunkten die gleiche Größe haben.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zur Erzielung eines sich selbsttätig verschiebenden Projektionsbildes, das sich willkürlich um einen festen Punkt in der Projektionsebene drehen läßt, insbesondere zur Darstellung der relativen Bewegung eines Luftfahrzeuges gegenüber der Erdoberfläche, bei welcher Vorrichtung der Halter des zu projizierenden Bildes als Kreuzschlitten ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines zwangläufigen Antriebes der Teilschlitten veränderliche, in regelmäßigen Zwischenräumen wirkende Getriebe (Schaltwerkgetriebe) mit Vor- und Rückwärtsgang verwendet werden.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Getriebe durch eine Funktionssteuerung geschieht, derart, daß die Teilschlitten des Kreuzschlittens in zwangläufiger Abhängigkeit von dem jeweilig gewählten Azimut der Flugbahn, dargestellt durch eine entsprechende Drehung des Projektionsbildes, proportional dem Sinus und dem Cosinus dieses Azimutes verschoben werden.

   .3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die an sich starrer Verbindung zwischen, Getriebe und Funk tionssteuerung verstellbar ist, derart, daß der mit dem Azimut der Flugbahn veränderliche Abtrieb einen konstanten Zuwachs erhält, der proportional der Nordsüd- bzw. Ostwestkomponente der Windgeschwindigkeit ist, zum Zwecke der Wiedergabe der Abtrift des Luftfahrzeuges durch den Wind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen