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Einrichtung zur gleichzeitigen Aufnahme von Meßbildern Der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, bei der gleichzeitigen Aufnahme von Meßbildern mit mehreren
voneinander entfernt aufgestellten, gleichzeitig zu betätigenden Phototheodoliten
Änderungen der Beleuchtungsverhältnisse durch eine völlig gteichmäßige und für alle
Theodolite gleichzeitige Blendeneinstellung zu berücksichtigen, welche auch während
der Aufnahme möglich sein soll. Bisher hat man nur die Möglichkeit gehabt, die~Blendeneinstellung
bei jedem Theodoliten von Hand vorzunehmen, wobei die Bedienung der Blenden eine
vorherige Verständigung mit den einzelnen Theodolitstationen durch Telephon 0. dgl.
erforderlich machte. Phototheodolite sind aber Meßbiidkammern, deren einmal vorgenommene
Einstellung nicht mehr geändert werden soll, da es sich hierbei um die Aufnahme
von Stereobildern handelt, die mittels eines Stereokomparators ausgewertet werden.
Phototheodo-Litze sind demnach gegen Erschütterungen besonders empfindlich. Eine
Betätigung von Hand bringt aber die Gefahr mit sich, daß die Lage der Theodolite
geändert wird, da hierbei Erschütterungen unvermeiRdlich sind; Eine Blendenverstellung
während der Aufnahme war daher unzweckmäßig. Diese Nachteile lassen sich vermeiden,
wenn erfindungsgemäß die Irisblenden der Phototheodolite von einer Zentrale über
Winkelfernübertragungssysteme einstellbar gemacht sind und die Stellung jeder Irisbiende
mit Hilfe von Rückmeldesystemen an der Zentrale angezeigt wird. Bei einer elektrischen
Fernverstellung der Irisblenden ist die Gefahr, daß die Theodolite erschüttert werden,
erheblich herabgesetzt. Die Blenden können daher auch während der Aufnahme der Phototbeodolite
verstellt werden. Zugleich besteht eine Kontrolle darüber, ob die von der Zentrale
aus eingeleitete Ferneinstellung der Irisblenden tatsächlich an jedem Theodoliten
vorgenommen worden ist.
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Es ist bereits ein selbsttätiger Belichtungsregler bekannt, bei dem
die Irisblende selbsttätig
mit Hilfe eines elelktrischen Belidtungsmessers
und eines von diesem gesteuerten Antriebsmotors für das Einstellglied der Irisblende
auf einen Wert eingestellt wird, welcher von der Lichtwirkung des aufzunehmenden
Objektes, der Empfindlichkeit des Aufnahmematerials sowie der Verschlußgeschwindigkeit
abhängt. Bei der Verfolgung eines Zieles durch mehrere entfernt voneinander aufgestellte
Reihenbiidmeßkameras (Kinotheodolite), die zugleich mit dem Meßbild den aufgedruckten
Höhen- und Seitenrichtwinkel liefern, ist die Fernsteuerung der Verschlüsse und
der Filmfortschaltung der Kinotheodolite von einer Zentrale aus bekannt, damit eine
beliebige Bildzahl von allen Theodoliten gleichzeitig aufgenommen werden kann. Bei
solchen Einrichtungen ist es außerdem bekannt, den synchronen Lauf der Verschlüsse
mehrerer voneinander getrennt aufgestellter Reihenbildmeßkammern dadurch zu überwachen,
daß ein zwischen den Verschlüssen der Aufnahmekammern auftretender Frequenz- und
Phasenunterschied festgestellt wird Kinotheodolite hat man bisher mit Irisverschlüssen
nicht ausgerüstet, da man durch Regelung der Umlaufzahl der die Belichtungszeit
bestimmenden Blende mit Hilfe eines veränderltichen Ubersetzungsgetriebes den Änderungen
der Lichtverhältnisse Rechnung tragen konnte. Bei Phototheodoliten, die ihre einmal
parallel eingestellte Lage beibehalten sollen, hat man diese Möglichkeit nicht.
Bei diesen Geräten sind die Anforderungen an die Synchronität der umlaufenden Blendenscheiben
außerordentlich hoch, welche durch die Art der Aufnahmen als Stereobilder und deren
Auswertung mit Hilfe eines Stereokomparators bedingt sind. Deshalb ist hier die
Einschaltung eines veränderlichjen Übersetzungsgetriebes, welches die Genauigkeit
des Synchronismus herabsetzen würde, nicht zweck mäßig. Bei Phototheodoliten kann
man den Änderungen der Beleuchtungsverhältnisse nur durch Anwendung von Irisblenden
Rechnung tragen. Teils hat man Phototheodohte überhaupt noch nicht mit solchen Blenden
ausgerüstet oder nur mit solchen, welche von Hand einstellbar waren und die obenerwähnten
Schwierigkeiten zur Folge hatten.
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Die Ferneinstellung der Irisblenden bei Phototheodoliten ist also
aus einer gänzlich anderen Zielsetzung gewählt worden als die Synchronhaltung der
Filmfortschaltung und der Verschlüsse bei Kinotheodoliten.
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Da die Verstellung der Irisblenden in Stufen erfolgt, kann mit Vorteil
zur Ferneinstellung der Irisblenden ein an sich bekanntes, in Stufen arbeitendes
Fernübertragungssystem benutzt werden, das aus einem geberseitigen Stromwender und
einem Drehfeldempfänger besteht, dessen Phasen mit Hilfe des Stromwenders nacheinander
an den einen bzw. anderen Pol einer Speisespannungsquelle derart angeschlossen werden,
daß bei Drehung des Gebers den Empfänger ein treppenförmig abgestufter WIehrphasenwechselstrom
durchfließt. Bei diesem Fernübertragungssystem kann eine beliebige Zahl vol Empfängern
an den Geber angeschlossen werden, ohne daß die Einstellung des einen Empfängers
durch die Einstellung irgendeines anderen Empfängers beeinträchtigt wird.
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Diesen Vorteil weisen die bei der Synchronhaltung von Verschlußblenden
oder der Betätigung von Druckwerken von Theodoliten bekannten Fernübertragungssysteme
der induktiven Bauart mit gegeneinandergeschalteten mehrphasigen Wicklungen und
einer einphasigen Erregung nicht auf.
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Zur Stellungskontrolle der Blende eines Theodoliten kann ein in der
Diagonale einer einstellbaren Widerstandsbrücke liegendes Anzeigeinstrument dienen,
wobei Widerstandsabgriffe der Brückenzweige einerseits mit dem Geber, andererseits
mit dem Em1>-fänger des die Blendenverstellung bewirkenden Ä\-'inkelfernübertragungssystems
gekuppelt sind. Bei der Einstellung der Blenden mehrerer Theodolite von einer Geberzentrale
aus ist es natürlich erforderlich, für jede Blende eine solche Kontrollbrücke mit
einem Anzeigeinstrument vorzusehen. Eine gewisse Vereinfachung erhält man in solchem
Falle, wenn man den geberseitig verstellbaren Widerstand in mehrere vorzugsweise
von einer gemeinsamen Stromquelle gespeiste Kontroll brücken einschaltet.
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Die Kontrollbrücke kann in verschiedener Weise ausgebildet sein.
Man kann die Anordnung so treffen, daß mit dem Blendeneinstellglied und dem Geber
die Abgriffe zweier zu einer Stromquelle parallel geschalteter Spannungsteiler gekuppelt
sind und in einem die Abgriffe verbindenden Leitungszweig ein Nullinstrument eingeschaltet
ist. Bei einer solchen Potentiometerschaltung braucht man allerdings für die Kontrollbrücke
drei Fernleitungen. Benutzt man jedoch eine Kontrollbrücke, die aus zwei festen
Brückeuzweigen und je einem durch den Geber und das Blendenverstdlglied veränderlichen
Widerstand gebildet ist, so kann man außer dem vom Geber gesteuerten Widerstand
und dem Nullinstrument auch die festen Brtickenwiderstände -und die Stromquelle
geberseitig anordnen, so daß zu jeder Meßbildkamera nur zwei Kontrollfernleitungen
erforderlich sind.
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Die Erfindung ist im folgenden an schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
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Gemäß Abb. 1 ist I der Olbjektivträger eines in einer Station A aufgestellten
Theodoliten, dessen Irisbiende 4 durch ein Winkelfernübertragungssystem aus der
Ferne eingestellt werden soll. In einer längs des Umfangs des Objektivträgers verlaufenden
Rille 2 ist ein Blendenverstellring 3 drehbar gelagert, durch dessen Verdrehung
in üblichter Weise die Irisblende 4 und damit das gewünschte Öffnungsverhältnis
des Objektivs verändert werden kann. Der Blendenverstellring 3 ist an seinem Umfang
gezahnt und greift einerseits in. das- auf der Achse des Empfängers E sitzende Ritzel
5 unter Vermittlung eines Zahnradvorgeleges 6 und andererseits in ein weiteres Ritzel
7 ein, dessen Drehung eine Drehung des über einer ruhenden Blendenskalenscsheibe
8, welche die Blendenstellung anzeigt, drehbaren Zeigers g hervorruft. Der Zeiger
9 gibt demnach das jeweils eingestellte Öffnungsverhältnis wieder.
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Abb. 2 zeigt eine Draufsicht auf die bisher beschriebene Anordnung.
Zum Antrieb der Irisblende dient ein Winkelfernübertragungssystem, das auf dem an
sich bekannten Prinzip beruht, Gleichstrom in treppenförmig abgestuften Wechselstrom
umzuwandeln. Als Empfänger dieses Winkelfernübertragungssystems dient ein normaler
dreiphasiger Synchronmotor mit einer dreiphasigen Ankerwicklung 10, die im magnetischen
Febd eines zugehörigen ruhenden Feldmagnetsystems drehbar gelagert ist. Als Geber
des Winkelfernübertragungssystems dienen drei Kontaktfedersätze, von denen jeder
zwei ortsfeste Blattfedern II, II; I2, I2; I3, I3 besitzt, zwischen denen sich eine
bewegliche und gegen die äußeren Blattfedern isolierte Mittelzunge I4, I5 und I6
befindet. Die äußeren Blattfedern II, II; 12, I2; I3, I3 sind parallel zur Batterie
I7 geschaltet, während jede der drei zum Empfänger führenden Fernleitungen I8, I9,
20 zu je einer Mittelzunge I4, I5 und I6 geführt sind. Zur Steuerung je einer Mittelzunge
ist je eine aus isoliertem Material bestehende Nockenscheibe 21, 22, 23 vorgesehen,
auf deren Utnfang je eine Mittelzunge schleift und die auf einer gemeinsamen Achse
24 sitzen, die durch einen Drehknopf 24' verstellt werden kann. Jede der Nockenscheiben
hat drei Schaltstufen 25, 26, 27, vgl.
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Abb 3, die in verschiedener Entfernung von der Achse 24 verlaufen
und als Teile von Kreisbahnen ausgebildet sind. Die Steuerung der Wechselkontakte
geschieht in der Weise, daß, solange die Mittelzunge auf dem der Achse 24 zunächst
gelegenen Teil 25 schleift, die zugehörige Phasenleitung an den einen Pol der Gleichspannungsquelle
angelegt wird.
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Sabald dagegen Idie Mittelzunge auf der der (;leitbalhn 25 folgenden
Stufe 26 schleift, wird dieselbe Phasenleitung von der Spannungsquelle 17 abgeschaltet.
Kommt bei weiterer Drehung der Welle 24 eine Mittelzunge auf den von der Achse 24
am entferntest liegenden Teil 27 zu liegen, so wird die Mittelzunge an erden anderen
Pol der Gleichspannungsquelle angeschlossen. Bei fortlaufender Drehung der Welle
24 wird daher jede der drei Phasenleitungen I8, I9, 20 wechselweise an den positiven
oder negativen Pol der Gleichspannungsquelle angeschaltet. Die Nokken Ider einzelnen
Nockenscheiben sind um I20° räumlich gegeneinander versetzt, so daß jede der zum
Empfänger führenden Leitungen um den Winkel IzoO zeitlich gegeneinander verschoben
und in der vorerwähnten Weise an die Spannungsquelle an- bzw. von ihr abgeschaltet
werden kann. Da in dem dargestellten Fall ein zwölfschrittiges Winkelfernübertragungssystem
benutzt werden soll, so erstreckt sich die Kontaktbahn 25 bzw. 27 über je I500,
während die beiden zwischen ihnen liegenden Kontaktbahnen 26 je einen Winkelbereich
von 300 einschließen.
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Bei einem derartigen Winkelfernübertragungssystem durchfließt die
Dreiphasenankervicklung des Empfängers ein dreiphasiger, treppenförmig abgestufter
Strom, wobei jede Stufe sich über einen Winkelbereich von 30° erstreckt. Bei einer
einmaligen Drehung des Stromwenders führt demnach der Empfänger eine entsprechende
Drehung in zwölf Schritten aus.
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Die Drehung des Drehknopfes 24' wird unter Zwischenschaltung einer
Zahnradübersetzung 2S, 29 auf einen Zeiger 30 übertragen, der in ähnlicher Weise
wie bei der Empfangsstation über einer ruhenden Blendenskalenscheibe 3I bewegt wird,
so daß also die Einstellung der Blende auf der Geber-und der Empfangsseite angezeigt
wird.
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Auf der Geber- und auf der Empfangsseite ist je ein kreisförmiger
Spannungsteiler 32 bzw. 33 vorgesehen, die beilde mittels der Fernleitungen 38,
39 zur Spannungsquelle 17 parallel geschaltet sind. Ein auf je einer Widerstandsbahn
gleitendes Abgriffsglied 34 bzw. 35 ist mit der Achse des Blendenzeigers 30 bzw.
9 gekuppelt. In eine die Abgriffsglieder 34, 35 verbindenden Leitung 36 ist ein
Nullinstrument 37 geschaltet.
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Beide Spannungsteiler 32, 34 und 33, 35 bilden auf diese Weise mit
dem Nullinstrument 37 eine elektrische Widerstandsbrücke, die dann im Gleichgewicht
ist, wenn Geber und Empfänger synchron eingestellt sind. In diesem Falle zeigt das
Anzeigeinstrument den Wert Null an, es gibt dagegen einen von diesem abweichenden
Welt - an, sobald Geber und Empfänger von der synchronen Lage abweichen.
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Parallel zu den Leitungen I8, I9, 20 sind weitere Leitungen 40, 41
und 42 geschaltet, die zu einer zweiten, in der Zeichnung jedoch nicht dargestellten
Theodolitstation B hinführen. An diese Fernleitungen ist in diesem Falle ein zweiter
Drehfeldempfänger an- -geschaltet, der dazu dient, die Irisblende eines zweiten
Theodoliten von der Geberstelle G aus zu verstellen. In entsprechender Weise ist
das Blendenverstellglied dieser zweiten Theodolitstation mit dem verstellbaren Abgriff
eines weiteren Spannungsteilers gekuppelt, der über weitere Fernleitungen 43, 44
ebenfalls parallel zur Spannungsquelle I7 liegt.
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45 deutet ein zweites Nullinstrument an, welches in diejenige Leitung
eingeschaltet ist, die den verstellbaren Abgriff 34 des auf der Gebersei.te vorgesehenen
Spannungs teilers und den entsprechenden Spannungsabgriff des auf der zweiten Theodolitstation
vorgesehenen Spannungsteilers miteinander verbindet. Das Instrument 45 hat daher
dann seine Nulllage, wenn der Geber und das Blendenverstellglied der zweiten Theodolitstation
synchrone Lage zueinander haben. Die Nullinstrumente 37 und 45 sind auf der Geberseite
angeordnet.
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Das vorbeschriebene Winkelfernübertragungssystem hat den Vorteil,
daß es durch beliebige Empfangsgeräte belastbar ist, ohne daß die Synchronität eines
Empfängers mit dem Geber durch beliebig weitere Empfänger gestört werden kann, ein
Vorteil also, der sich gerade bei der Fernsteuerung beliebiger Theodolits tationen
von einer einzigen Geberstelle aus vorteilhaft bemerkbar macht.
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Eine weitere Einrichtung ist auf der Geber- und Empfängerseite vorgesehen,
um vor Inbetriebnahme Geber und Empfänger in die unbedingt notwendige synchrone
Ausgangslage zu bringen. Zu diesem Zweck ist auf der Unterseite der mit dem Ritzel
28 in Eingriff stehenden gezahnten Scheibe 29 ein Anschlag 46 vorgesehen der bei
der Drehung des Ritzels 28 durch den Einstellknopf 25 verschwenkt wird. Unterhalb
der Scheibe 29 sind zwei ortsfeste, einstellbare Anschlagschrauben 50, 51 vorgesehen
(vgl. hierzu auch die Draufsicht der Abb. 4), die derartig angeordnet sind, daß
die Scheibe 29 nach beiden Richtungen um den gleichen Winkel bis zum Anliegen an
die Stellschrauben verdreht werden kann, wobei der Gesamtverdrehungswinkel dem Verdrehungsbereich
des Schleifkontaktes 34 auf den Widerstand 32 angepal3t ist. In entsprechender Weise
ist auf der Empfängerseite an dem Ritzel 7 ein Anschlag 52 befestigt, der mit entsprechenden
verstellbaren Anschlagsehrauben 53, 54 zusammenarbeitet (vgl. hierzu ebenfalls Abb.
4).
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Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Einrichtung ist folgende:
Stehen die beiden Zeiger 30 und 9 nicht synchron. wie durch die Abb. 4 angedeutett
ist. z. E3. der Zeiger 30 in der Nähe der Blendeneinstellung 22, während der Zeiger
g das Öffnungsverhältnis rI anzeigt, so genügt es, den Geber so weit entgegengesetzt
dem Uhrzeigersinn zu verdrehen, bis der Anschlag 46 die Anschlagschraube 50 berührt.
Bei dieser Drehung hat sich der Zeiger g mit dem Anschlag 52 ebenfalls in demselben
Sinn gedreht, bis der Empfänger durch die entsprechende Anschlagschranbe 53 an einer
weiteren Drehung gehindert wird. Wenn beide Anschläge an den zugehörigen Anschlagschrauben
anliegen, ist die synchrone Lage orhanden. Da man nun nicht weiß, welche relative
Lage Geber und Empfänger vor Inbetrel)nabme der Einrichtung zueinander haben, so
kann die Prüfung auf Synchronität praktisch in einfachster Weise dadurch erfolgen,
daß man den Geber in beiden Drehrichtungen bis zu seinen Anschlägen durchdreht.
Durch verschiedene Einstellung der Anschlagschrauben kann der Drehbereich der beiden
Skalenzeiger nach beiden Richtungen hin um ein gewisses Maß einstellbar gemacht
werden.
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Während bei der vorbeschriebenen Einrichtung durch Verwendung von
Spannungsteilern in Potentiometerschaltung drei zu einer Theodolitstation führende
Fernleitungen erforderlich werden, zeigt die Abb. 5 eine Rusführungsart, bei der
die Zahl der Rückmeldeleitungen auf zwei vermindert ist. Diese Abbildung zeigt eine
Schaltung zur Fernverstellung der Irisblende zusammen mit einer Rückineldeschaltung
für zwei Theodolitstationen. 13ei dieser Anordnung wird die für die Rückmeldung
erforderliche Wheatstonesche Brücke aus zwei festen Widerständen ()o, 6I und zwei
veränderlichen Wider ständen 62, 63 gebildet, wobei der Abgriff ,des Widerstandes
62 mit dem Empfänger und der abgriff des Widerstandes 63 mit dem Geber des Winkelfernühertragungssystems
geliuppelt ist. Bei dieser Anordnung sind die festen Widerstände 60, 6I, das in
der Brükkendiagonale liegende Nullinstrument 64 zusammrn mit dem vom Geber gesteuerten
\\iderstand 63 und der Spannungsquelle 17 auf der Geberseite angebracht, so daß
nur zu zu dem auf elerEmpfängerseite liegenden Kontrollwiderstand hin führende Fernleitungen
65, 66 benötigt werden. Der feste Widerstand 6i und der vom Geber verstellbare N'iderstand
63 bilden zugleich zusaminnen mit einem weiteren festen, auf der Gel>ersei te
angeordneten Widerstand 67 und einem mit dem Empfänger der zweiten Theodolitstation
gekuppelten,
veränderlichen Widerstand 68 eine zweite Kontrollbrücke, in deren Diagonale ein
zweites Nullinstrument 69 eingeschaltet ist. Beide Kontrollinstrumente zeigen dann
Null an, wenn die Irisblenden beider Theodolite synchron mit dem Geber verstellt
worden sind.