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Gebiet der Technik
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine einklappbare bzw. einziehbare Vorrichtung
von der Art einer Sonnenblende, die so gestaltet ist, daß sie ein
Eindringen von von der Sonne oder irgendeiner anderen Lichtquelle
kommendem störendem
Licht in ein optisches Instrument wie ein Teleskop verhindert, wenn sich
diese Vorrichtung in einer aktiven Konfiguration befindet.
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Die
Vorrichtung gemäß der Erfindung
findet bevorzugt in der Weltraumtechnik Anwendung. Wenn sie sich
in einer eingezogenen Konfiguration befindet, ist ihr reduzierter
Platzbedarf besonders geeignet für
Einschränkungen
der Kompaktheit, die beim Starten herrschen. Demgegenüber ermöglicht es
ihre aktive Konfiguration, funktionsbereit zu sein, wenn sich das
Raumfahrzeug an Ort und Stelle befindet.
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Stand der Technik
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Wenn
ein optisches Element mit einer Sonnenblende versehen werden muss,
besteht die geläufigste
Technik darin, eine starre Sonnenblende zu verwenden, die in das
Instrument integriert oder an diesem angebracht ist.
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Auf
dem Gebiet der Weltraumfahrt ist die Verwendung von starren Sonnenblenden
nur in dem Fall möglich,
in dem es sich um eine Sonnenblende kleiner Dimensionen und insbesondere
geringer Länge
handelt. Wenn die Dimensionen der Sonnenblende nämlich zunehmen, werden sie
schnell inkompatibel mit den beim Start auferlegten Platzbedarfseinschränkungen.
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So
könnte
eine starre Sonnenblende mit großer Länge, die in ein optisches Instrument
integriert ist, nicht immer in das reduzierte Volumen eingebracht
werden, das unter der Nutzlastverkleidung einer Raumfähre bzw.
Trägerrakete
verfügbar
ist.
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Aus
diesem Grund sind bestimmte optische Instrumente, die in Weltraumfahrzeugen
mitgeführt werden,
mit einziehbaren bzw. einklappbaren Sonnenblenden versehen worden.
Solche Sonnenblenden nehmen eine eingezogene oder zusammengefaltete
Konfiguration an, wenn sie unter die Nutzlastverkleidung der Trägerrakete
bzw. der Raumfähre angebracht
sind. Sie sind dabei im allgemeinen von sogenannten "Stapelungsvorrichtungen" ("dispositif de gerbage") gehaltert, die
es gestatten, Beschleunigungen und Vibrationen beim Start zu ertragen. Wenn
das Raumfahrzeug von der Trägerrakete
getrennt wird, ermöglichen
es Steuervorrichtungen, die Sonnenblende in eine aktive oder ausgefahrene
Konfiguration zu bringen.
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Beim
derzeitigen Stand der Technik umfassen die einziehbaren bzw. einklappbaren
Sonnenblenden, mit denen die in Raumfahrzeugen mitgeführten optischen
Instrumente ausgerüstet
sind, Mechanismen, die relativ komplex sein können, beispielsweise vom partographischen
oder teleskopischen Typ. In Anbetracht von speziellen Zwängen bzw.
Einschränkungen
infolge der Weltraumumgebung (Schmierung im Vakuum, mechanische
Beanspruchungen während
des Starts etc.) können
solche Mechanismen sehr kostspielig sein, insbesondere aus Zuverlässigkeitsgründen.
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Abriss der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist eine einziehbare bzw. einklappbare Vorrichtung
von der Art einer Sonnenblende, deren besonders einfache Konzeption und
Herstellung es gestatten, wesentlich wirtschaftlicher und zuverlässiger zu
sein als bestehende einziehbare bzw. einklappbare Vorrichtungen.
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Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe mittels einer einziehbaren bzw. einklappbaren
Vorrichtung erfüllt,
die sich einem Eindringen von störendem
Licht durch eine Öffnung
eines optischen Instruments mit gegebener Achse widersetzt, gekennzeichnet
durch die Tatsache, dass sie Stangen umfasst, welche um das optische
Instrument herum in die Achse enthaltenden Ebenen angelenkt oder
parallel zu dieser sind, eine von den Stangen getragene elastische
und lichtundurchlässige
Umhüllung
sowie Steuermittel, welche die Stangen zwischen einer eingezogenen
bzw. eingeklappten Konfiguration, in der die Umhüllung um das optische Instrument
herum angeordnet ist, und einer aktiven Konfiguration, in der die
Umhüllung
in dieses über
die Öffnung
hinaus verlängert,
drehen/schwenken können.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfassen die Stangen erste Stangen, an denen die Umhüllung befestigt
ist, sowie zweite Stangen, die zwischen den ersten Stangen angebracht sind
und mit der Umhüllung
zusammenwirken, um sie radial zwischen diesen in der aktiven Konfiguration nach
außen
zu halten.
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Genauer
gesagt sind in der aktiven Konfiguration die ersten Stangen im wesentlichen
parallel zu der Achse ausgerichtet, und die zweiten Stangen entfernen
sich jenseits der Öffnung
des optischen Instruments zunehmend von der Achse.
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Je
nach Fall sind eine einzige zweite Stange oder mindestens zwei zweite
Stangen zwischen zwei aufeinanderfolgenden ersten Stangen angebracht.
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Um
die Umhüllung
zwischen den ersten Stangen in der aktiven Konfiguration radial
nach außen
zu halten, befinden sich die zweiten Stangen vorzugsweise in Anlage
gegen eine Fläche
der Umhüllung,
die in dieser aktiven Konfiguration zur Achse des optischen Instruments
hin gedreht werden kann.
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Wenn
die Vorrichtung von der Art einer Sonnenblende eine symmetrische
Form aufweisen muss, sind die Stangen regelmäßig um die Achse herum verteilt
und weisen im wesentlichen die gleiche Länge auf.
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Es
kann aber auch eine asymmetrische Vorrichtung erhalten werden, indem
den Stangen unterschiedliche Längen
gegeben werden.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung sind in der eingezogenen bzw. eingeklappten Konfiguration
die Stangen in einer Ebene senkrecht zur Achse des optischen Instruments
gelegen.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung sind in der eingezogenen Konfiguration die Stangen
im wesentlichen parallel zur Achse des optischen Instruments um
diese Achse herum jenseits der Öffnung
gelegen.
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Gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung entfernen sich die Stangen zunehmend von der Achse
des optischen Instruments um diese Achse herum jenseits der Öffnung.
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Vorzugsweise
ist jede der Stangen aus einem einzigen starren Teil gebildet.
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In
einer Variante kann jede der Stangen auch aus mindestens zwei starren,
an ihren Enden miteinander gelenkig verbundenen Teilen so geformt
sein, dass diese in der eingeklappten bzw. eingezogenen Konfiguration übereinandergeklappt
werden können, und
in der aktiven Konfiguration einander verlängernd angeordnet werden können.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Im
folgenden werden anhand von nicht einschränkenden Beispielen verschiedene
Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben,
in denen zeigen:
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1 eine teilweise im Schnitt
gehaltene Seitenansicht längs
der Linie I-I der 2,
die schematisch einen Teil eines Raumfahrzeugs darstellt, welches
ein mit einer einziehbaren bzw. einklappbaren Vorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung versehenes optisches Instrument umfasst, wobei diese
Vorrichtung in eingezogener Konfiguration dargestellt ist,
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2 eine Draufsicht auf das
Fahrzeug der 1,
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3 eine der 1 vergleichbare Ansicht, in der die einziehbare
bzw. einklappbare Vorrichtung schematisch in aktiver Konfiguration
dargestellt ist,
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4 eine Schnittansicht zur
Darstellung der einziehbaren bzw. einklappbaren Vorrichtung in aktiver
Konfiguration,
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5 eine der 4 vergleichbare perspektivische Ansicht
zur Veranschaulichung einer Variante der ersten Ausführungsform
der einziehbaren Vorrichtung in eingezogener Konfiguration in dem
Fall, in dem jede Stange der Vorrichtung aus zwei gelenkig verbundenen
starren Teilen gebildet ist,
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6 eine der 1 vergleichbare Ansicht zur Veranschaulichung
einer zweiten Ausführungsform
der einziehbaren Vorrichtung gemäß der Erfindung,
in durchgezogener Linie in ihrer eingezogenen Konfiguration und
in strichpunktierten Linien in ihrer aktiven Konfiguration dargestellt,
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7 eine der 6 vergleichbare schematische Ansicht
zur Darstellung einer Variante der zweiten Ausführungsform der einziehbaren
Vorrichtung gemäß der Erfindung
in ihrer eingezogenen Konfiguration, wenn jede der Stangen der Vorrichtung
aus zwei gelenkig verbundenen Teilen gebildet ist,
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8 eine der 7 vergleichbare Ansicht zur Darstellung
eines ersten Schritts der Entfaltung bzw. des Ausfahrens der in 7 dargestellten einziehbaren
Vorrichtung,
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9 eine den 7 und 8 vergleichbare Ansicht
zur Darstellung eines zweiten Schritts des Ausfahrens der in diesen
Figuren dargestellten einziehbaren Vorrichtung,
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10 eine den 1 bis 6 vergleichbare Ansicht
zur Darstellung einer dritten Ausführungsform der einziehbaren
Vorrichtung gemäß der Erfindung,
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11 eine der 2 vergleichbare Draufsicht zur Darstellung
einer weiteren Ausführungsvariante
der Erfindung, und
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12 eine perspektivische
Ansicht zur Darstellung der einziehbaren Vorrichtung der 11 in aktiver Konfiguration.
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Detaillierte Beschreibung
mehrerer bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung
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Eine
erste Ausführungsform
der Erfindung wird zunächst
unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben.
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In
diesen Figuren ist bei 10 schematisch ein optisches Instrument,
z. B. ein Teleskop dargestellt, das in einem Raumfahrzeug mitgeführt wird.
Zum leichteren Verständnis
ist dieses optische Instrument 10 in Form eines Rohrs mit
gegebenem Durchmesser und gegebener Länge dargestellt. Dieses Rohr enthält die optischen
Elemente (nicht dargestellt) die zu seiner Funktion nötig sind.
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Das
optische Instrument 10 ist an einer optischen Achse 12 zentriert.
Es weist an einem seiner Enden, das in den 1, 3 und 4 nach oben gerichtet ist,
eine Beobachtungsöffnung
mit Kreisform auf, die an der optischen Achse 12 zentriert
ist. Diese Öffnung
ist in 2 mit der Bezugsziffer 14 bezeichnet.
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Das
optische Instrument 10 wird in einem Raumfahrzeug mitgeführt, von
dem nur ein Teil der Struktur, die mit diesem Instrument zu tun
hat, in den Figuren dargestellt ist. Bei der in den 1 bis 4 dargestellten
ersten Ausführungsform
der Erfindung umfasst dieser Teil der Struktur eine Wand 16,
von der eine im wesentlichen plane Außenfläche 18 senkrecht zur
optischen Achse 12 ausgerichtet und im wesentlichen in
der Ebene der Öffnung 14 gelegen
ist.
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Gemäß der Erfindung
ist dem optischen Instrument 10 eine einklappbare bzw.
einziehbare Vorrichtung 20 von der Art einer Sonnenblende
zugeordnet, die so gestaltet ist, dass sie dem Eintritt von störendem Licht über eine Öffnung 14 entgegenwirken kann.
Diese Vorrichtung kann eine eingezogene bzw. eingeklappte Konfiguration
aufweisen (1 und 2), oder eine aktive Konfiguration
(3 und 4).
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In
der ersten Ausführungsform
der Erfindung ist die eingezogene bzw. eingeklappte Konfiguration, die
in den 1 und 2 dargestellt ist, derart,
dass die Vorrichtung 20 an der planen Außenfläche 18 der Wand 16 anliegt.
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In
der in den 3 und 4 dargestellten aktiven Konfiguration
ist die Vorrichtung 20 in der Verlängerung des optischen Instruments 10 auf
der Seite seiner Öffnung
14 um das Sichtfeld des optischen Instruments herum angeordnet.
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Wie
insbesondere 2 zeigt,
umfasst die einziehbare Vorrichtung 20 gemäß der Erfindung
erste Stangen 22, zweite Stangen 24 sowie eine
elastische und lichtundurchlässige
Umhüllung 26,
die von diesen Stangen getragen wird. Jede der Stangen 22 und 24 ist
aus einem einzigen bzw. einzelnen starren Teil gebildet, der mit
der Struktur des Raumfahrzeugs um das optische Instrument 10 herum
gelenkig verbunden ist. Genauer gesagt ist jede Stange 22, 24 derart
angelenkt, dass sie sich in einer Ebene, welche die optische Achse 12 enthält, drehen/schwenken
kann. Die Gelenke dieser Stangen 22 sind durch die Bezugsziffern 28 bezeichnet,
und die Gelenke der Stangen 24 sind durch die Bezugsziffer 30 in
den Figuren bezeichnet.
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Die
Gelenke 28 und 30 sind alle in etwa auf einem
Kreis gelegen, der auf die optische Achse 12 zentriert
und senkrecht zu dieser Achse ist. In der in den 1 bis 4 dargestellten
ersten Ausführungsform
der Erfindung befindet sich dieser Kreis annähernd auf der gleichen Ebene
wie die Öffnung 14 des optischen
Instruments 10.
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Die
ersten Stangen 22 sind regelmäßig um die optische Achse 12 herum
verteilt, und die Umhüllung 26 ist
an diesen Stangen durch irgendein geeignetes Mittel (Naht, Verkleben,
Nieten, Bolzen, etc.) befestigt. Außerdem weisen alle Stangen 22 die
gleiche Länge
auf.
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In
der als Beispiel in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform
ist die Anzahl der zweiten Stangen 24 die gleiche wie die
der ersten Stangen 22, und diese Anzahl ist gleich sechs.
Jede der zweiten Stangen 24 ist dabei zwischen zwei aufeinanderfolgende
erste Stangen 22 eingefügt.
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Außerdem dreht/schwenkt
jede der zweiten Stangen 24 um ihr Gelenk 30 in
der Halbierungsebene derjenigen Ebenen, in denen die beiden ersten benachbarten
Arme 22 drehen/schwenken. Die zweiten Stangen 24 weisen
alle die gleiche Länge
auf, und diese Länge
ist im wesentlichen gleich derjenigen der ersten Stangen 22,
wie 2 zeigt. Die Vorrichtung 30 ist
also um die optische Achse 12 herum symmetrisch.
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Bei
dieser Ausführungsform
sind die zweiten Stangen 24 nicht mit der Umhüllung 26 verbunden. Sie
liegen jedoch normalerweise gegen diejenige Fläche dieser Umhüllung 26 an,
die dazu vorgesehen ist, zur optischen Achse 12 hin gedreht
zu werden, wenn sich die Vorrichtung 20 in ihrer in den 3 und 4 dargestellten aktiven Konfiguration
befindet. Die beiden Stangen 24 haben dabei die Funktion,
die Umhüllung 26 radial
nach außen
zwischen den ersten Stangen 22 in der in den 3 und 4 dargestellten aktiven Konfiguration
zu halten. Sie vermeiden hierbei jedes Risiko eines teilweisen Verdeckens
des Sichtfeldes des optischen Instruments 10 durch die Umhüllung 26.
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In
einer Variante können
die zweiten Stangen 24 jedoch auch mindestens teilweise
an der Umhüllung 26 befestigt
sein, ohne über
den Rahmen der Erfindung hinauszugehen. In diesem Fall können die zweiten
Stangen 24 beliebig auf einer oder der anderen Seite der
Umhüllung 26 angeordnet
sein.
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Die
einziehbare bzw. einklappbare Vorrichtung 20 gemäß der Erfindung
umfasst außerdem Steuermittel
(nicht dargestellt), die in jedes der Gelenke 28 und 30,
durch welche die Stangen 22 und 24 mit der Struktur
des Satelliten verbunden sind, integriert sind. Diese Steuermittel
weisen die Funktion auf, die Vorrichtung 20 aus ihrer in
den 1 und 2 dargestellten eingezogenen
Konfiguration in ihre in den 3 und 4 dargestellte aktive Konfiguration übergehen
zu lassen, wenn sie betätigt
werden.
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In
der in den 1 und 2 dargestellten eingezogenen
bzw. eingeklappten Konfiguration werden alle Stangen 22 und 24 gegen
die plane Außenfläche 18 der
Wand 16 gehalten. Sie sind also in einer zur optischen
Achse 12 senkrechten Ebene gelegen und radial in Bezug
auf diese Achse ausgerichtet. Unter diesen Bedingungen ist die Umhüllung 26 gespannt.
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In
der in den 3 und 4 dargestellten aktiven Konfiguration
sind die ersten Stangen 22 im wesentlichen parallel zur
optischen Achse 12 über
die im optischen Instrument 10 ausgebildete Öffnung 14 hinaus
ausgerichtet. Demgegenüber
entfernen sich die zweiten Stangen 24 zunehmend von der
Achse 12 über
die Öffnung 14 hinaus,
um die Umhüllung 26 relativ
gespannt und vom Sichtfeld des optischen Instruments 10 entfernt
zu halten, wie schematisch in 4 gezeigt
ist.
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In
der Praxis können
die Steuermittel, die den Gelenken 28 und 30 zugeordnet
sind, um die Vorrichtung aus ihrer eingezogenen Konfiguration der 1 und 2 in ihre aktive Konfiguration der 3 und 4 übergehen
zu lassen, aus einem beliebigen bekannten Mittel gebildet sein,
das eine Ausführung dieser
Funktion ermöglicht.
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Eine
erste Lösung
besteht darin, Torsionsfedern zu verwenden, die an den Achsen jeder
der Artikulationen 28 und 30 angebracht sind,
wobei Anschläge
das Drehen/Schwenken der Stangen 22 und 24 unter
gewünschten
Schwenkwinkeln begrenzen. In diesem Fall werden bekannte Einspannsysteme benutzt,
die für
gewöhnlich
als "Stapelsysteme" (systemes de gerbage") bezeichnet werden,
um die Vorrichtung 20 in ihrer eingezogenen Konfiguration
zu halten.
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Die
Steuermittel können
auch Formgedächtnislegierungen
oder irgendein anderes einfaches Betätigungsorgan einsetzen, das
die Ausführung
der gewünschten
Funktion ermöglicht.
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In
der ersten Ausführungsform
der Erfindung, die in den 1 bis 4 dargestellt ist, gewährleisten
die in den Gelenken 28 der ersten Stangen 22 untergebrachten
Steuermittel deren Schwenken um 90°, während die in den Gelenken 30 der
zweiten Stangen 24 befindlichen Steuermittel ein wesentlich unter
90° liegendes
Schwenken derselben ausführen.
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In
ihrer in 2 dargestellten
planen Konfiguration weist die Umhüllung 26 annähernd die
Form einer Scheibe bzw. Platte auf. Diese Scheibe weist eine zentrale Öffnung angrenzend
an die Gelenke 28 und 30 auf. Der Rand dieser
zentralen Öffnung
von Kreisform oder polygonaler Form steht in Kontakt mit der Oberfläche 18,
so dass sie die Öffnung 14 umgibt,
ohne dass Licht passieren kann. Der Außenumfangsrand der von der
Umhüllung 26 gebildeten Scheibe
kann gemäß 2 polygonal sein, kreisförmig oder
anders.
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In
der in den 1 und 2 dargestellten eingezogenen
Konfiguration ist die Umhüllung 26 insgesamt
um das optische Instrument 10 herum angeordnet und liegt
an der Wand 16 des Satelliten an. Der Platzbedarf der Vorrichtung 20 ist
also extrem reduziert und steht in keiner Weise der Anbringung des Satelliten
unter der Nutzlastverkleidung einer Trägerrakete entgegen.
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In
der in den 2 und 3 dargestellten aktiven Konfiguration
verlängert
die Umhüllung 26 das optische
Element 10 über
seine Öffnung 14 hinaus. Sie
verhindert damit jedes Eindringen von störendem Sonnenlicht durch die Öffnung 14.
Die Funktion der Sonnenblende ist damit gewährleistet.
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Die
Stangen 22 und 24 sowie die Umhüllung 26 sind
aus einem beliebigen Material hergestellt, welches die gewünschten
mechanischen und optischen Eigenschaften aufweist, die in der Raumfahrtindustrie
einsetzbar sind.
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So
können
die Stangen 22 und 24 metallische Stangen (Titan,
SiC, etc.) oder Stangen aus Verbundmaterial sein.
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Auf
vergleichbare Weise kann die Umhüllung 26 aus
irgendeinem elastischen und lichtundurchlässigen Material in dem Wellenlängenbereich
des in Frage kommenden optischen Instruments hergestellt sein. Es
kann sich insbesondere um ein Gewebe handeln, das innen in Schwarz
oder in Gold angestrichen ist.
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In 5 ist eine Variante der
ersten Ausführungsform
der Erfindung dargestellt.
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Diese
Variante unterscheidet sich im wesentlichen von der beschriebenen
Ausführungsform durch
die Tatsache, dass statt aus einem einzigen starren Teil gebildet
zu sein, jede der Stangen 22 und 24 sich aus zwei
starren Teilen zusammensetzt, die in Stoßverbindung gelenkig miteinander
verbunden sind. Diese Teile sind durch die Bezugsziffern 22a und 22b für die ersten
Stangen 22 und durch die Bezugsziffern 24a und 24b für die zweiten
Stangen 24 bezeichnet. Die beiden Teile jeder der Stangen 22 und 24 weisen
im wesentlichen die gleiche Länge auf.
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Jedes
der ersten Teilstücke 22a der
ersten Stangen 22 ist dabei an der Struktur des Satelliten über eines
der Gelenke 28 verbunden, während das zweite Teilstück 22b der
ersten Stange 22 am entgegengesetzten Ende des ersten Teilstücks 22a durch eine
weitere Gelenkverbindung 32 angelenkt ist.
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Auf
vergleichbare Weise ist ein Ende des ersten Teilstücks 24a jeder
der zweiten Stangen 24 an der Struktur des Satelliten durch
eines der Gelenke 30 angelenkt, während das zweite Teilstück 24b dieser
zweiten Stange mit dem entgegengesetzten Ende des ersten Teilstücks 24a über ein
Gelenk 24 gelenkig verbunden ist.
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Die
Gelenke 32 und 34 sind derart ausgeführt, dass
sich die Teilstücke 22b und 24b jeweils über die
Teilstücke 22a und 24a klappen,
wenn letztere gegen die Außenfläche 18 der
Wand 16 in der eingezogenen, in 5 dargestellten Konfiguration angelegt
werden. Der Abschnitt der Umhüllung 26, der
mit zweiten Teilstücken 22b und 24b verbunden ist,
bildet dabei Falten, wie in 5 dargestellt
ist.
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In
diesem Fall sind Steuermittel, vorzugsweise identisch zu denjenigen,
mit denen die Gelenke 28 und 30 ausgerüstet sind,
in die Gelenke 32 und 34 integriert.
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Wenn
die Vorrichtung aus ihrer eingezogenen Konfiguration gemäß 5 in ihre aktive Konfiguration
gebracht werden soll, werden zunächst
die in die Gelenke 32 und 34 integrierten Steuermittel
betätigt.
Die zweiten Teilstücke 22b und 24b der
Stangen 22 und 24 schwenken hierbei nach außen in den Ebenen,
die sie enthalten, wobei sie die optische Achse 12 durchlaufen.
Diese Dreh /Schwenkbewegung ist schematisch durch die Pfeile F1 in 5 dargestellt. Wenn sie
abgeschlossen ist, befinden sich die zweiten Teilstücke 22b der
Stangen 22 in der Verlängerung
der ersten Teilstücke 22a dieser
Stangen. Ebenso werden die beiden Teilstücke 24b der Stangen 24 in
der Verlängerung
der ersten Teilstücke 24a dieser
Stangen angeordnet.
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Die
Vorrichtung weist hierbei eine Konfiguration auf, die analog zu
derjenigen der Vorrichtung gemäß der beschriebenen
ersten Ausführungsform
in eingezogener Konfiguration ist. Der Einsatz der integrierten
Steuermittel an den Gelenken 28 und 30 ermöglicht einen Übergang
zur aktiven Konfiguration, wie er schematisch durch den Peil F2
in 5 dargestellt ist.
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Die
soeben unter Bezugnahme auf die 5 beschriebene
Anordnung kann für
Stangen 22 und 24 verallgemeinert werden, die
aus mehr als zwei starren, am Stoß gelenkig verbundenen Teilstücken gebildet
sind. Die Anzahl von Teilstücken
muss hierbei in vernünftigem
Rahmen bleiben, damit der Mechanismus nicht zu sehr kompliziert
wird.
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Diese
Ausführungsvariante
ermöglicht
es, die Länge
der Sonnenblendenvorrichtung bei einem praktisch unveränderten
Platzbedarf in eingezogener Konfiguration noch mehr zu verlängern.
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Im
folgenden wird eine zweite Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben. Diese zweite Ausführungsform
unterscheidet sich im wesentlichen von der ersten durch die eingezogene
Konfiguration der Vorrichtung und durch den Schwenkwinkel der Stangen
bei Betätigung
der Steuermittel. Die Struktur der Vorrichtung 20 ist im übrigen unverändert, so
dass sie hier nicht nochmals beschrieben wird.
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Bei
dieser zweiten Ausführungsform
fällt die Wand 16 weg
oder wird am anderen Ende des optischen Instruments 10 angeordnet.
Die Vorrichtung 20 kann also gegen die annähernd zylindrische
Außenfläche des
optischen Instruments 10 zusammengefaltet werden, wie in
durchgezogener Linie in 6 dargestellt
ist. In der so erzielten eingezogenen Konfiguration sind die Stangen 22 und 24 im
wesentlichen parallel zur optischen Achse 12 ausgerichtet
und diesseits der Öffnung 14 und
ihrer Gelenke 28 und 30 gelegen.
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Die
aktive Konfiguration der Vorrichtung ist übrigens die gleiche wie in
der ersten Ausführungsform.
Infolgedessen ist der Einsatz der Steuermittel, der schematisch
durch den Pfeil F3 in 6 dargestellt
ist, von einem Drehen/Schwenken um 180° der ersten Stangen 22 um
ihre Gelenke 28 und einem Drehen/Schwenken um weniger als
180° der
zweiten Stangen 24 um ihre Gelenke 30 begleitet.
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In
den 7 bis 9 ist eine Variante der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Diese Variante ist der Variante der 5 ähnlich, da sie den Fall betrifft,
bei dem anstelle einer Ausführung
in Form eines einzigen starren Teils jede der Stangen 22 und 24 aus
zwei im Stoß miteinander
gelenkig verbundenen starren Teilstücken gebildet ist.
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In
der in 7 dargestellten
eingezogenen Konfiguration sind die ersten Teilstücke 22a, 24a jeder
der Stangen 22 und 24 an der zylindrischen Außenfläche des
optischen Instruments 10 um die Gelenke 28, 30 gefaltet,
und die zweiten Teilstücke 22b, 24b jeder
der Stangen sind an den ersten Teilstücken um die Gelenke 32 und 34 gefaltet.
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Der Übergang
der Vorrichtung von seiner in 7 dargestellten
eingezogenen Konfiguration in seine aktive Konfiguration geht in
drei Schritten vor sich, die schematisch in den 8 und 9 dargestellt sind.
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Bei
einem in 8 durch den
Pfeil F4 dargestellten ersten Schritt schwenken die beiden Teilstücke 22a, 22b sowie 24a, 24b jeder
der Stangen 22 bzw. 24 um etwa 90° um jeweilige
Gelenke 28 und 30 nach außen. Die Vorrichtung befindet
sich hierbei im wesentlichen in der Ebene der Öffnung des optischen Instruments 10,
d. h. in einer Konfiguration, die zu der der 5 analog ist.
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Der
zweite Schritt besteht in einem Schwenken um 180° der zweiten Segmente 22b und 24b der Stangen 22 bzw. 24 um
die Gelenke 32 und 34, wie durch Pfeile F5 in 9 gezeigt ist. Diese Bewegung ist
analog zu derjenigen, die durch die Pfeile F1 in 5 bezeichnet ist.
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Schließlich schwenken
die Stangen 22 und 24 nochmals um etwa 90° um ihre
Gelenke 28 und 30, wie durch den Pfeile F6 in 9 angedeutet ist. Diese
Bewegung, vergleichbar zu derjenigen, die durch den Pfeil F2 in 5 bezeichnet ist, ermöglicht es,
die Umhüllung 26 in
eine aktive Konfiguration, im wesentlichen in der Verlängerung
des optischen Instruments 10 über dessen Öffnung hinaus zu führen.
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In
dieser Ausführungsvariante
der 7 bis 9 werden die verschiedenen
Schwenkbewegungen, die durch die Pfeile F4 bis F6 bezeichnet sind,
von Steuermitteln gesteuert, die den verschiedenen Gelenken zugeordnet
sind, wie bereits beschrieben wurde.
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In 10 ist schematisch eine
dritte Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich
im wesentlichen von den vorher beschriebenen Ausführungsformen
durch die eingezogene Konfiguration der Vorrichtung.
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Bei
dieser eingezogenen Konfiguration entfernen sich die Stangen 22 und 24 zunehmend
von der optischen Achse 12 von ihren Gelenken 28 und 30 aus,
wobei sie um das optische Instrument 10 herum und diesseits
der in diesem ausgebildeten Öffnung
verbleiben.
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Wie
schematisch in 10 dargestellt
ist, entspricht diese Ausführungsform
dem Fall, bei dem die Wand 16 gegenüber der im optischen Instrument ausgebildeten Öffnung über eine
Distanz zurückgezogen
ist, die nicht ausreicht, damit die Stangen 22 und 24 vollkommen
auf die Außenumfangsfläche des optischen
Instruments gefaltet werden können.
Die freien Enden der Stangen 22 und 24 stehen
dabei im Anschlag gegen die Wand 16 und verleihen der Vorrichtung
eine im wesentlichen kegelstumpfartige Form in seiner in durchgezogener
Linie dargestellten eingezogenen Konfiguration.
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Die
Gelenke 28 und 30 sind nicht notwendigerweise
in der Ebene der Öffnung
des optischen Instruments 10 angeordnet. So sind in 10 diese Gelenke geringfügig zurückgezogen
in bezug auf diese Öffnung
gelegen.
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Wenn
die aktive Konfiguration der Vorrichtung die gleiche ist wie bei
den vorher beschriebenen Ausführungsformen,
ist der Schwenkwinkel, der einen Übergang der ersten Stangen 22 aus
der eingezogenen Konfiguration in die aktive Konfiguration ermöglicht,
ein Winkel zwischen 90° und
180°, wie
es die Pfeile F7 in 10 zeigen.
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Bei
allen bisher beschriebenen Ausführungsformen
ist die Vorrichtung symmetrisch um die optische Achse 12.
Insbesondere die Stangen 22 und 24 weisen alle
die gleiche Länge
auf, und sie sind regelmäßig am ganzen
Umfang um die optische Achse 12 verteilt.
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In
bestimmten Fällen
kann das auftreffende störende
Licht, vor dem das optische Instrument geschützt werden soll, in einer gleichbleibenden
Lateralrichtung in bezug auf dieses Instrument emittiert werden.
Die Verwendung einer Vorrichtung, die eine asymmetrische Geometrie
in seiner aktiven Konfiguration aufweist, kann dabei ins Auge gefasst
werden, um insbesondere das Gewicht und den Platzbedarf der Vorrichtung
auf das strikt notwendige zu beschränken.
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Die 11 und 12 stellen schematisch eine Variante
der ersten Ausführungsform
der Erfindung dar, die auf eine solche asymmetrische Vorrichtung angewandt
ist. Wie diese Figuren zeigen, weisen die Stangen 22 und 24 hierbei
eine größere Länge auf
einer Seite des optischen Instruments 10 als auf der anderen
auf. Die Dimensionen der Umhüllung 26 entwickeln
sich am Umfang der Vorrichtung in Proportionen, die denjenigen der
Längen
der Stangen 22 und 24 vergleichbar sind.
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Infolgedessen
verlängert
die Vorrichtung, wenn sie sich in ihrer in 12 dargestellten aktiven Konfiguration
befindet, das optische Instrument 10 über seine Öffnung 14 hinaus auf
eine Länge,
die auf einer Seite wesentlich länger
ist als auf der anderen. Indem eine angemessene Ausrichtung des
optischen Instruments in bezug auf die Quelle störenden Lichts, die im Fall
der 12 als rechts befindlich angenommen
wird, sorgfältig
ausgeführt
wird, gelangt man zum gewünschten
Ergebnis.
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Bei
allen bisher beschriebenen Ausführungsformen
ist eine einzige zweite Stange 24 zwischen zwei aufeinanderfolgende
erste Stangen 22 plaziert. Diese Anordnung ist jedoch nicht
vorgeschrieben, und es versteht sich, dass zwei zweite Stangen oder mehr
zwischen zwei aufeinanderfolgende erste Stangen plaziert werden
können,
ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.
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Übrigens
ist die Ausführungsvariante
mit asymmetrischen Charakter der 11 und 12, die im Fall der Ausführungsform
der 1 beschrieben wurde,
ohne Schwierigkeit auch auf andere beschriebene Ausführungsformen
sowie auf deren Varianten anwendbar, bei denen jede der Stangen 22 und 24 aus
mehreren gelenkig verbundenen Teilstücken gebildet ist.
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Außerdem können die
Ebenen, in denen sich die Stangen 22 und 24 bewegen,
statt die Achse 12 zu enthalten, parallel zu dieser Achse
sein und sie auch nicht enthalten, ohne über den Rahmen der Erfindung
hinauszugehen.
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Schließlich ist
anzumerken, dass die einziehbare bzw. einklappbare Vorrichtung gemäß der Erfindung
unabhängig
von der Art der störenden
Lichtquelle (Sonne oder künstliche
Quelle) und bei jeder Art von optischem Instrument verwendet werden kann,
unabhängig
von dessen Anwendungsgebiet (Raumfahrt oder terrestrisch).