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Verschluß und Filmschaltwerk für registrierende Theodolite mit wechselnder
Bildhäufigkeit Zur Ermittlung der Bahnen im Raume schnell bewegter Ziele sind Registriertheodolite
bekannt, bei denen die Richtungskoordinaten der Zielachsen in kurzen Zwischenzeiten
aufgezeichnet werden können. Es ist ferner vorgeschlagen worden, auch die Gesichtsfelder
der Zielfernrohre durch Ausbau der Zielfernrohre zu Kinokameras aufzuzeichnen, um
mit Hilfe der Gesichtsfeldaufzeichnungen etwaige Zielfehler ausschalten zu können,
welche durch Abweichungen des Zielbildes von der optischen Achse, für die allein
die aufgezeichneten Richtungskoordinatengelten, entstehen. Theodolite dieser Art
werden im allgemeinen zu mehreren, wenigstens je zwei, verwandt, zu dem Zweck, nach
den bekannten Methoden des Vorwärtseinschnittes genaue Ortsbestimmungen für das
bewegte Ziel in mehr oder weniger kurzen Zwischenzeiten zu erhalten. Je nach Art
der zu behandelnden Aufgabe sind die Theodolite entweder mit Verschlüssen für Einzelbelichtung
oder für Reihenbildaufnahmen ausgerüstet. Theodolite der ersten Art sind gewöhnlich
so eingerichtet, daß ein gespannter Verschluß durch von einer Zentralstelle aus
zu gebenden elektrischen Kontakt ausgelöst wird und daß die Auslösung des Verschlusses
eine einmalige Fortschaltung des Filmstreifens um eine Bildbreite und ein Neuspannen
des Verschlusses zur Folge hat, so daß die Zielkameras der Theodolite nach jeder
Aufnahme wieder aufnahmebereit sind. Theodolite dieser Art sind für Einzelaufnahmen
sehr bequem. Die Bildhäufigkeit läßt sich jedoch nur auf r bis 2 Aufnahmen in der
Sekunde steigern, was für viele Zwecke nicht ausreicht. Für höhere Bildgeschwindigkeiten
(Zo Aufnahmen in der Sekunde und mehr) werden die Theodolite mit unabhängig -voneinander
arbeitenden Kinokammern mit Drehblendenverschlüssen ausgerüstet, welche durch Synchronmotoren
angetrieben werden. Einzelbildaufnahmen lassen sich mit Kinotheodoliten dieser Bauart
nicht ohne weiteres erzielen.
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In vielen Anwendungsfällen ist es jedoch sehr erwünscht, den Theodoliten
sowohl für Einzelaufnahmen als auch für Reihenaufnahmen benutzen zu können. Solche
Aufgaben treten auf, wenn z. B. die Bahn eines von einem Flugzeug abgeworfenen Körpers
zu ermitteln ist oder wenn die Lage einer Anzahl Sprengpunkte in bezug auf ein Flugzeug
ermittelt werden soll. Zur Ermittlung der Flugbahn des Flugzeuges selbst genügt
in diesen und ähnlichen Fällen eine geringe Bildhäufigkeit von nicht mehr als z
bis 2 Aufnahmen in der Sekunde, während der Fall des abgeworfenen Körpers, das Auftreten
der Sprengungen o. dgl. mit einer wesentlich
höheren Bildgeschwindigkeit
von etwa io Aufnahmen und mehr in der Sekunde aufgenommen werden muß. _ Die bisher
bekannten Theodolite eignen sich zur Bearbeitung derartiger sehr wichtiger Aufgaben
nur schlecht; da sich mit Verschlüssen, die für Einzelauslösung ausgerüstet sind,
nicht die hohen Bildgeschwindigkeiten erzielen lassen, während andererseits bei
für Reihenbildaufnahmen eingerichteten Theodoliten zum Teil ein Vielfaches des an
sich benötigten Filmmaterials verbraucht wird, was überdies noch eine erhebliche
Erschwerung der Auswertung zur Folge hat: Durch die Erfindung werden die Theodolite
mit photographischer Registrierung in der Weise verbessert, daß sie sich auch zur
Behandlung von Aufgaben der genannten Art aufs beste eignen und jederzeit, auch
während der Beobachtung eines beweglichen Zieles, einen Übergang von Einzelaufnahme
zur Reihenbildaufnahme und umgekehrt gestatten. Zur Lösung dieser Aufgabe werden
die Theodolite, bei denen das Triebwerk zur Fortschaltung und/oder Aufwicklung des
Films mit dem Empfängermotor einer elektrischen Fernübertragung verbunden ist, erfindungsgemäß
derart ausgebildet, daß alle zu einer Bildaufzeichnung gehörenden Schaltbewegungen
durch eine volleUmdrehung des Empfängermotors der Fernübertragung ausgeführt werden.
Zweckmäßig läßt sich die Erfindung in der Weise ausführen, daß der Empfängermotor
irgendeiner elektrischen Fernübertragungseinrichtung mit dem Triebwerk des Theodoliten
zur bildweisen Fortschaltung und Aufwicklung des Films derart verbunden wird, daß
ein Filmschaltvorgang durch eine Umdrehung des Motors vollständig abgewickelt wird.
Mit dem Triebwerk braucht dann nur eine Vorrichtung zum Spannen eines Verschlusses
verbunden zu werden, welcher. durch eine besondere- Auslösung freigegeben wird.
Die Schaltung ist dann so einzurichten, daß die Auslösung entweder durch eine besondere
Leitung und eine besondere Auslösetaste oder durch einen umlaufenden Kontakt erfolgt.
In die Leitung für den Auslöser ist zweckmäßig ein Relais einzuschalten, welches
die Einkupplung des Gebermotors der Fernübertragung in einer alle angeschlossenen
Theodolite gleichzeitig versorgenden Zentrale bewirkt. Diese Kupplung wird zweckmäßig
so ausgebildet, daß sie nach einmaligem Umlauf des Gebermotors in der Zentrale und
daher auch der angeschlossenen, die Filmschaltwerke der einzelnen Theodolite antreibenden
Synchronmotoren in genau der gleichen Stellung wieder ausschaltet und den Gebermotor
in der gleichen Stellung festhält. Die Kupplung kann z. B. als elektromagnetisch
betätigte Reibungskupplung ausgebildet sein, die mit einem entsprechenden Steuerkontakt
für Ausschaltung nach einem Umlauf ausgestattet ist. Es können auch Kupplungen anderer
Art, z. B. Zahnkupplungen verwandt werden, welche zur Aufnahme von Beschleunigungs-
und Verzögerungsstößen zweckmäßig federnd an den Gebermotor bzw. die Triebwelle
anzuschalten sind. Zum Antrieb des Gebers in der Zentrale kann ein Motor beliebiger
Art verwandt werden. Besonders zweckmäßig ist ein Gleichstrommotor mit Präzisionsdrehzahlregler
und größeren Schwungmassen, welche die Stöße beim Ein- und Ausschalten der Fernübertragungen
störungsfrei aufnehmen, was in der Kinotechnik allgemein bekannt ist. Für Reihenbildaufnahmen
wird zweckmäßig eine zweite Kupplung vorgesehen, welche den gleichen Antriebsmotor
für den Fernübertragungsgober über ein Zwischengetriebe fortlaufend antreibt. An
sich würde ein und dieselbe Kupplung für den einmaligen Umlauf bei Einzelaufnahmen
und den fortlaufenden Umlauf für Reihenbilder ausreichen. Es ist jedoch zweckmäßiger,
bei Einzelaufnahmen den Gebermotor und damit die Kamerawerke mit einer geringeren
Geschwindigkeit laufen zu lassen, um die hier besonders störenden Ein- und Ausschaltstöße
möglichst klein zu halten.
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In der Spielfilmkinematographie sind an sich Greifer und Filmschaltwerke
bekannt, bei denen eine Aufnahme bei einer vollen Umdrehung der Antriebswelle erfolgt,
indessen hat man bisher nicht erkannt, .daß man derartige Schaltungen und Anordnungen
mit besonderem Vorteil auch für photographisch registrierende Theodolite verwenden
kann. Den von den Aufgaben der Spielfilmaufnahmetechnik grundsätzlich verschiedenen
besonderen Anforderungen, die bei photographisch registrierenden Theodoliten auftreten
und von denen die Forderung nach strengster Gleichzeitigkeit zweier Aufnahmen ganz
besonders wichtig ist, hat man bisher nur durch elektrisch auszulösende Verschlüsse
oder durch Anwendung besonders schnelllaufender Synchronmotoren gerecht zu werden
gewußt. Daß sich durch eine Anordnung, bei der auch bei photographisch registrierenden
Theodoliten alle zu einer Aufnahme gehörenden Schaltbewegungen durch eine einzige
Umdrehung des Antriebsempfängermotors erzielen lassen, daß hierdurch insbesondere
die Möglichkeit zu jederzeitigem Übergang zu Einzelbildaufnahmen und Reihenbildaufnahmen
auch während der Beobachtung gegeben ist, ist bisher nicht erkannt worden.
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Wesen und Wirkungsweise der Erfindung
ist aus den
Zeichnungen ersichtlich. Abb. i stellt gleichzeitig ein besonders zweckmäßiges Schaltschema
für ein Theodolitpaar dar, während Abb.2 und 3 einen besonders zweckmäßigen Verschluß
für den neuen Theodoliten zeigen. In der Abb. i sind von den Kinotheodoliten der
besseren Übersicht halber nur die zum Verständnis der Wirkungsweise der Erfindung
notwendigen Teile schematisch dargestellt.
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Der Verschluß enthält eine Anzahl um parallele Achsen drehbare Lamellen
2, die sich in der Ruhestellung dachziegelartig überdecken. Die Öffnung des Verschlusses
geschieht dadurch, daß die Lamellen um go° gedreht werden. Das Schließen geschieht
durch weitere Drehung um go°. Betätigt wird jede einzelne Lamelle durch je ein Zahnrad
3, welches fest auf der Lamellenachse sitzt. Sämtliche Zahnräder kämmen mit einem
Zahnsegment q., welches um eine zur Lamellenachse parallele Achse 5 drehbar angeordnet
ist. Zwei Anschläge 6 und 7 begrenzen die Bewegung des Zahnsea,-mentes q. nach den
beiden Richtungen. Die Entfernung der Anschläge ist entsprechend dem Teilkreisdurchmesser
des Zahnsegmentes und der Lamellenzahnräder so bemessen, daß die Lamellen genau
eine halbe Drehung ausführen, wenn das Segment von der einen Endlage in die andere
übergeführt wird. Dadurch wird erreicht, daß die Bewegung des Segmentes von der
einen Endlage in die andere ein Öffnen und Schließen des Verschlusses bewirkt; flenn
die Lamellen und die Zahnräder 3 sind so eingestellt, daß die Lamellen sich dachziegelartig
überdecken, wenn sich das Segment in der einen oder anderen Endlage befindet. Der
Verschluß wird zweckmäßig so ausgebildet, daß durch Drehen einer Welle 8 in gleicher
Richtung das Seginent abwechselnd in die eine oder andere Endlage übergeht. Dies
kann zweckmäßig dadurch erreicht werden, daß auf die Welle 8 ein Kurbelarm g aufgesetzt
wird, an dessen einem Ende 1o eine Schraubenfeder ii befestigt wird. Die Schraubenfeder
ist zweckmäßig an dem Punkt io drehbar angelenkt. Das andere Ende der Schraubenfeder
greift mit einer Schleife um den Zapfen 12, der auf dem Zahnsegment 4 befestigt
ist. Die Verbindungslinie der Achse 5 und des Zapfens 12 liegt in den beiden Endlagen
entweder rechts oder links von der Drehachse der Welle B. Die Länge der Feder i
i ist so bemessen, daß die Feder gespannt ist, wenn die Befestigungspunkte io und
12 der Feder rechts und links von der Drehachse der Welle 8 liegen, also z. B. eine
Stellung einnehmen, wie sie in Abb.3 dargestellt ist. Aus dieser in Abb. 3 gezeigten
Lage würde daher das Segment durch die Feder i i in die andere Endlage hinübergezogen
werden. Hieran wird das Segment durch die Nase 13 gehindert, welche durch den Anker
14 des Relais 15 gehalten wird. Erhält die Wicklung des Relais 15 Strom, so gibt
der Anker die Nase 13 frei und das Segment schlägt herüber. Wird das Relais stromlos,
so wird der Anker 14 durch die Feder 16 wieder in die Anfangslage zurückgezogen
und hält nunmehr das Segment in der anderen Endlage fest. Wenn jetzt der Kurbelarm
g eine halbe Umdrehung macht, so daß das Kurbelarmende io in die um i8o° verschiedene
Stellung kommt, so wird die Feder i i wieder gespannt, und der Verschluß kann durch
Unterstromsetzen des Relais 15 wieder ausgelöst werden.
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Die Drehung der Welle 8 kann z. B. durch ein Kegelrad 17 vermittelt
werden.
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In dem Schaltbild Abb. i sind A und B
zwei Kinotheodolite,
welche mit Verschlüssen dieser Art ausgerüstet sind. 18 ist das Fernrohr, ig bezeichnet
den durch den beschriebenen Verschluß zu belichtenden Film. Der Film läuft von einer
Vorratskassette 2o über eine Leitrolle 21 nach der durch eine Stachelwalze 22 dargestellten
Fördereinrichtung, die z. B. mit einem nicht dargestellten Greifer oder ähnlichen
Einrichtungen ausgerüstet sein kann, um Stillstand des Filmstreifens während der
Belichtung zu gewährleisten. Zu dem Filmschaltwerk gehört ferner noch die Aufwickeltrommel
23, die , zweckmäßig mit einer Kupplung bekannter.Art ausgerüstet ist. Das Filmschaltwerk
erhält seinen Antrieb zweckmäßig über Kegelräder 2q., 2,5 bzw. 26, 27 von
einem Synchronmotor 28 bekannter Bauart. Das Kegelrad 17, welches das fortlaufende
Spannen des Verschlusses nach jeder Auslösung in der oben beschriebenen Weise vermittelt,
erhält seinen Antrieb von dem gleichen Synchronmotor 28, zweckmäßig über die weiteren
Kegelräder 2g, 30, 31. Zu dem neuen Kinotheodoliten gehört eine Fernübertragungsgebeeinrichtung
Z, an welche das Paar Kinotheodolite A und B erfindungsgemäß derart
angeschaltet werden, daß sämtliche Schaltbewegungen, wie Auslösen des Verschlusses
und Fortschalten des Films, durch eine einzigeUmdrehungdesEmpfängermotors 28 ausgeführt
werden. Das kann folgendermaßen geschehen: Der Empfängermotor 28, der z. B. als
Selsynemotor ausgebildet sein kann, ist mit dem Geber 32 der Zentrale Z in der Weise
verbunden, daß die Felder 28a bzw. 32a an dem gemeinsamen Wechselstromnetz 33 liegen,
während die Anker 28b bzw. 32v durch drei oder mehr Leitungen in Gegenschaltung
verbunden sind. Der Empfänger 32b erhält seinen Antrieb durch einen Motor 34 beliebiger
Art, der
seinen Strom z. B. von Leitungen 35, 36 erhalten kann.
Um ein gleichmäßiges Laufen des Motors 34 zu erzielen, erhält er zweckmäßig eine
besondere Schwungmasse 37 und einen Drehzahlregler 38 bekannter Bauart. Der Motor
34 ist über das Zahnrad 39 und die Zahnräder 40, 41 zweckmäßig mit zwei getrennten
Triebwellen 42, 43 verbunden, deren Drehzahl durch geeignete Wahl des Übersetzungsverhältnisses
in vorteilhafter Weise gegeneinander abgestimmt werden kann. Die Welle 42 kann durch
eine elektromagnetische Kupplung 44 mit der weiteren Triebwelle 45 verbunden werden.
Dies ist in der dargestellten Stellung des Schalters 55d der Fall; denn die Kupplung
erhält über den Leiter 65, 67, 68, Hauptschalter 55a und Leiter 69 Strom. Auf der
Welle 45 sitzt eine Kontaktscheibe 46 und ein Kegelrad 47, welches über ein weiteres
Kegelrad 48 den Gebermotor 3a in Drehung versetzt. Die Kontaktscheibe 46 dient zum
Auslösen des Verschlusses, wenn Reihenbilder in schneller Folge gewünscht werden.
Zu dem Zweck erhält das aus isolierendem Stoff hergestellte Schaltrad einen oder
auch mehrere kurze Kontaktstreifen 5o, die über die beiden Kontaktfedern 51, 52
gleiten und den Kontakt an diesen Federn bei jeder Umdrehung schließen. Die Kontaktfeder
51 führt über den Leiter 53, 54 und den Hauptschalter 55 zu den Leitern 56; 57 und
der Batterie 58. Der andere Pol der Batterie 58 wird durch den Leiter 59, 6o mit
dem Relais 15 verbunden, von dem die Leiter 61, 62 zu der Kontaktfeder 52 zurückführen.
Schließt also das Kontaktstück 5o die beiden Kontaktfedern 51, 52, so erhält das
Relais 15 Strom, der Anker 14 wird angezogen, die Nase 13 des Segmentes 4 freigegeben,
so daß das Segment in die andere Stellung überschlägt.
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Da aber außerdem durch den Motor 34 über die Kupplung 44 und das Kegelradpaar
47, 48 der Gebermotor 32b in Drehung versetzt wird, so nimmt dieser den Empfängermotor
28 mit und treibt über die Kegelradpaare 27, 26 und 25, 24 das Filmschaltwerk an.
Dieses ist gegenüber der Verschlußauslösung durch die Kontaktscheibe 46, mit der
es ja wegen der Kupplung durch Geber und Empfänger synchron läuft, so abgestimmt,
daß die Belichtung erfolgt, während der Film stillsteht. Gleichzeitig wird von dem
Empfängermotor 28- über die Kegelradpaare 34 30 und 29, i7. in der oben beschriebenen
Weise das Neuspannen des Verschlusses nach jeder Belichtung bewirkt, und zwar während
des Schaltens des Films. Die Abstimmung aller Bewegungsvorgänge ist möglich, weil
durch passende Bemessung der übersetzungsverhältnisse an den Getrieben dafür gesorgt
ist, daß bei jeder vollen Umdrehung des Empfängermotors 28 die Filmförderung und
das Neuspannen des Verschlusses bewirkt wird. Durch den Synchronlauf mit der Kontaktscheibe
46 wird erreicht, daß auch diese bei dem ganzen Vorgang eine volle Umdrehung macht,
so daß also auf jede volle Umdrehung der Kontaktscheibe 46 eine Belichtung und anschließend
daran die Filmförderung und das Neuspannen des Verschlusses erfolgt.
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Zur Aufnahme von einzelnen Bildern, bei der das Filmschaltwerk zweckmäßig
langsam läuft, kann erfindungsgemäß folgende Einrichtung getroffen sein. Der Motor
34 treibt über das Zahnrad 39, 41 die Welle 43, die durch Einrücken der elektromagnetischen
Kupplung 7i die Welle 43 mit der Welle 72 verbindet. Auf der Welle 72 sitzt die
Kontaktscheibe 73, welche aus leitendem Stoff besteht und nur eine kleine Unterbrechungsstelle
74 aus nichtleitendem Stoff hat. Ferner sitzt auf der Welle 72 eine Arretierscheibe
77 und ein Kegelrad 78, welches mit einem auf der Welle des : Gebermotors 32 sitzenden
Kegelrad 19 kämmt. Wird der Hauptschalter 55a in die andere Stellung gelegt,
so werden die beiden Kontakte 55 geöffnet, während der Kontakt 55a die beiden Schaltknöpfe
55b, 55` überbrückt. In' dieser Stellung wird die Kupplung 44 stromlos, also die
Verbindung zwischen den Wellen 42 und 45 gelöst. Die Arretierscheibe 77 arbeitet
mit dem Arretierhebel 81 in der Weise zusammen, daß die Feder 82 den Hebel 81 herunterdrückt,
so daß er den Lauf der Scheibe 77 hemmt. Durch das Relais 83 kann der Arretierhebel
81 ausgerückt und die Scheibe 77 freigelegt werden. Zum Auslösen der einzelnen Bilder
dient der Handschalter 85. Wird dieser geschlossen, so fließt der Strom von der
Batterie 58 über den Leiter 57, 86, 61, das Relais 15, Leiter 6o, 59 zur
Batterie zurück. Hierdurch erhält das Relais 15 Strom und löst in der vorgeschriebenen
Weise den Verschluß durch Freigabe des Segments 4 aus. Durch die erfolgte Auslösung
des Verschlusses ist das Segment 4 in die in Abb. i dargestellte Stellung gefallen.
In dieser Stellung hat das Segment 4 beim Anschlag den Kontakt 87 geschlossen, so
daß das Schaltrelais 88 über den Leiter 89, 9o, 9r, Schalter 55a, Kontaktstellen
55`, 55d, Leiter 69, 92, Kontaktscheibe 73, Leiter 94, Batterie 95, Leiter 96 Strom
erhält. Infolgedessen wird der Anker 88a des Schaltrelais angezogen und schließt
den Kontakt 97. Dadurch wird der Stromkreis über Leiter 98, 99, Stromquelle, Leiter
65. 67 zu der Kupplung 71, Leiter ioi, io2 geschlossen werden, so daß die beiden
Wellen 43, 72 miteinander gekuppelt und die Kontaktscheibe 73 in Tätig -keit
gesetzt
werden. Gleichzeitig wird der Geber 32 über das Kegelradpaar 78, 79 in Umdrehung
versetzt. Dies ist möglich, da gleichzeitig das Relais 83 Strom erhalten hat, da
es durch die beiden Leiter io5, io6 mit der Kupplung 71 parallel geschaltet ist.
Sobald nun aber die Kontaktscheibe 73 sich so weit gedreht hat, daß das Isolierstück
74 an die Bürste io8 des Leiters 92 kommt, wird der Stromkreis für das Relais 88
unterbrochen. Infolgedessen wird auch der Kontakt 97 unterbrochen, so daß die Kupplung
und das Relais 83 stromlos werden. Der Arretierhebelgi fällt unter der Wirkung der
Feder 82 wieder ein und hält die Arretierscheibe 77 genau nach einer vollen Umdrehung
fest. Damit ist der Schaltvorgang beendet. Es hat sich aber gleichzeitig der Film
um eine weitere Bildbreite fortgeschaltet und der Verschluß neu gespannt, da ja
durch die erfolgte Mitnahme des Gebers 32, dessen Drehung auf den Empfänger 28 übertragen
worden ist, der ebenfalls genau eine volle Umdrehung gemacht hat. Während dieser
vollen Umdrehung ist auf die bereits geschilderte Weise der Film auf eine Bildbreite
fortgeschaltet und der Verschluß neu gespannt. Die beiden Theodolite sind durch
Schließen des Kontakts 85 wieder aufnahmebereit. Da bei einer neuen Auslösung das
Segment 4 in die andere Stellung überschlägt, so tritt nur an Stelle des Kontakts
87 der Kontakt 87d, welcher zu dem Kontakt 87 parallel geschaltet ist.
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Zweckmäßig sind an den neuen Theodoliten nach der Eifindung noch Einrichtungen
vorgesehen, um die Theodolite in der Gebrauchsschaltung an einen am besten auch
in der Zentrale aufzustellenden Chronographen C bekannter Bauart über die Leitungen
i i i, i i ?-
anzuschließen, etwa wie in Abb. i gezeigt.