Vorrichtung zur mechanischen Auflösung rechtwinkliger Dreiecke. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanischen Auflösung rechtwinkliger Dreiecke, mittelst welcher die Grösse von min destens einer von zwei, ihren Richtungen nach gegebenen, zueinander senkrechten Kompönenten eines der Grösse und Richtung nach gegebenen Vektors bestimmbar ist.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass ein Ring ein diametrales Schildzapfen- paar aufweist, mit dem .er verschwenkbar ge lagert ist, dass dieses Schildzapfenpaar in der Kamponentenebene drehbar angeordnet ist, und dass mindestens eine Zeigermarke mit einer zugehörigen Skala vorgesehen ist, das Ganze derart,
dass nach Einstellen der Schildzapfen in Richtung des Vektors und nach Verschwenken des so verstellten Ringes in einem der Vektorgröss'e entsprechenden Masse die Zeigermarke auf der zugehörigen Skala die Grösse einer Komponente anzeigt.
Die Zeichnung bezieht sich auf drei Aus- führungsbeispiele des Erfindungsgegenstan des.
Die Fig. 1 und 2 zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung der geome trischen Grundlage der Erfindung; Fig, d ist eine Seitenansicht, Fig. 4 eine Draufsicht eines mit der ersten Ausführungsform versehenen Basis entfernungsmessers, Fig. 5 in grösserem Massstab ein lotrech ter, und Fig. 6 in ,grösserem Massstab ein wag rechter Schnitt eines Teils der ersten Aus führungsform; Fig. 7 ist ein lotreohtex Schnitt der zwei ten Ausführungsform, eingebaut in einem Basisentfernungsmesser;
Fig. $ ist ein der Fig. 7 entsprechender wagrecher Schnitt dieser Ausführungsform; Fig. 9 ist ein Querschnitt der zweiten Ausführungsform, und Fig. 10 ist ein lotrechter Schnitt durch einen Teil der dritten Ausführungsform, die auch in einen Basisentfernungsmesser ein gebaut ist.
Es sei beispielsweise der nach Grösse und Richtung gegebene Vektor die Verbindungs linie zwischen einem im Raume befindlichen, in Fig. 1 und 2 nicht angegebenen Zielpunkt und einem Beobachtungspunkt; es ist die Aufgabe gestellt, mindestens eine der Kom- ponenten dieses Vektors zu ermitteln, welche als Zielhöhe oder als Kartenentfernung in eine durch den Beobachtungspunkt gelegte wagrechte und eine durch den Beobachtungs punkt gelegte lotrechte Ebene fallen, .wobei die wagrechte Schnittlinie dieser beiden Ebenen.
senkrecht steht auf der vom Beob achtungspunkt zum beobachteten Zielpunkt gehenden, den Vektor bildenden Ziellinie. Es sei um die Schnittlinie dieser beiden Ebenen eine Kreiszylinderfläche vom Halbmesser r vorgesehen (Fug. 1).
Denkt man sich nun durch einen der Durchmesser des Grund kreises dieses Zylinders eine zum Grundkreis unter dem Winkel 8 geneigte Ebene gelegt, so erhält man als Schnittlinie der Ebene und der Zylinderfläche eine Ellipse und die Längen lt,<I>k</I> der Stücke von Erzeugenden des Kreiszylinders, die zwischen dem Grund kreis und der Ellipse liegen, hängen nicht nur vom Winkel d, .sondern auch von dem Winkel a ab, den die Radien der gewählten Punkte des Grundkreises mit dem Durch messer desselben einschliessen, durch welchen die Ellipse gelegt ist; es ist nämlich <I>h = r</I> ein a tg d.
Die Länge k der Erzeugenden, welche von einem Punkt des Grundkreises ausgeht, -des sen Radius senkrecht steht auf dem Radius von h, ist
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<I>k <SEP> = <SEP> r</I> <SEP> ein <SEP> <I>(a</I> <SEP> -f- <SEP> 2) <SEP> <I>tg <SEP> 8</I> <SEP> = <SEP> r <SEP> cos <SEP> ä <SEP> tg <SEP> ö. Ist nun e die Länge der Erzeugenden, deren Radius senkrecht steht auf dem Durchmesser des Grundkreises, durch den -auch die Ellipse geht, wobei e = r tg d proportional dem Vek tor, also der Entfernung zwischen dem -un- ter einem Höhenwinkel a gesehenen Ziel und dem Beobachtungspunkt ist, so ist <I>h = e</I> ein<I>a,</I> k - e cos <I>a.</I>
Es gibt also h die eine Komponente des durch e dargestellt gedachten Vektors und k die andere Komponente dieses Vektors an, wobei die eine Komponente die Ziel höhe und die andere Komponente die Kartenentfernung ist. Fig. 2 zeigt die Abwicklung der Mantelfläche des Kreis zylinders von Fig. 1 in die Zeichenebene.
Die Ellipse wird dabei zu einer Sinuslinie, deren Scheitelordinate e =r tg d ist, während die Ordinaten k, h der den Winkeln a und - a entsprechenden Punkte der Sinuslinie
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e ein a bezw. e cos a sind;
endlich ist e2 =h2 -I- k=. Denkt man sich also den Grundkreis des Zylinders (Fug. 1) als einen Ring, der um Einen auf den beobachteten Punkt gerichteten Durchmesser verschwenkbar ist, und denkt man, sich ferner diesen Ring um diesen Durchmesser um den Winkel a verschwenkt, wobei - der Ring derart deformierbar sein mag, dass er sich in eine in die Mantelfläche des Kreiszylinders fallende Ellipse verwan deln kann, und wählt man den Winkel 8 so,
dass r tg 8 = e der gegebenen oder ermittel ten Entfernung .des beobachteten Punktes vom Beobachtungspunkt proportional ist und nimmt man endlich an, dass die Radialebene von<I>h</I> wagrecht und jene von 7c ,lotrecht steht, so gibt die Länge von k unmittelbar die Kartenentfernung und die Länge von h die metrische Höhe des beobachteten Ziel punktes vom Beobachtungspunkt an.
Daran ändert sich nichts, wenn der den Grundkreis des Zylinders gemäss Fig. 1 darstellende Ring nicht deformierbar ist, aber unter den Winkeln<I>a,
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</I> und<I>a</I> -f-
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radial nach aussen angesetzte Zapfen trägt. Die axial gemessenen Ausschläge<I>h, e</I> und<I>7c</I> der Schnittpunkte dieser Zapfen mit dem Zylinder stehen wie der im Verhältnis von ein<I>a</I> zu 1 zu cos <I>a.</I>
Selbstverständlich kann man bloss eine oder auch beide Strecken h, k auf entspre chenden Skalen ablesen. Auch kann man in gleicher Weise -andere Vektören; ziim Bei spiel die Momentangeschwindigkeit eifites sich im Raum bewegenden Punktes in auf einander senkrechte Komponenten zerlegen und die Grössen derselben ermitteln, wenn der absolute Wert der Geschwindigkeit und deren Richtung gegeben ist.
Der mit dem ersten Ausführungsbeispiel versehene Basisentfernungsmesser (Fig. 3 bis 6) hat ein mit einer Muffe 1 und einem Okularstutzen 1' versehenes Gehäuserohr 2, in welchem die optischen Teile: zwei Strah- leneintrittsprismen 3 und. 3', zwei Objektive 4. und 4', ein Strahlenvereinigungsprisma 5 und ein Okular 6 eingebaut sind:
Zur Kom pensation der Veränderungen des parallakti- schen Winkels am Ziel dient ein zwischen das Prisma 3 und das Objektiv 4 eingeschal- tetes, in Fassungen 8, 8' gelagertes Drehkeil paar 7, T, welche Fassungen in einem Kom- pensatorgehKuse 9 drehbar sind. Die Fassun gen 8, 8' sind mit gegelradverzahnungen versehen, in welche ein Kegelrad 10 ein greift. Dieses Kegelrad 10 ist auf einer das Gehäuserohr 2 durchdringenden Welle '11 festgekeilt.
Die Welle 11 ist einerseits im Kompensatorgehäuse 9, anderseits in einer das Gehäuserohr 2 umgebenden, mit einer Getriebekammer 1''2' ausgestatteten Muffe 12 gelagert. Auf dieser Muffe 12 und einer zweiten, am einen Ende des Gehäuserohres 2 aufgeschobenen Muffe 13, die einen mit einer Glasplatte verschlossenen Strahleneintritts- stutzen 13' trägt, ist eine Hülse 14 in Kugel lagern 15 und 16 gelagert und um die Ent- fernunbsmesserachse drehbar.
Der das Prisma 3' und dass Objektiv 4' enthaltende Teil des Gehäuserohres 2 ist in entsprechender Weise mit Muffen 17 und 18 nebst Strahlen eintrittsstutzen 18', sowie einer auf diesen Muffen drehbaren Hülse 19 ausgestattet. Die Hülsen 14 und 19 sind mit Ansätzen 14' bezw. 19' versehen, mit welchen das Entfer- nungsmessergehäuserohr auf einem. - Träger 20 gelagert ist, der .seinerseits mittelst-'einer Lagerplatte 21 um die lotrechte Achsä'einer Säule 22 drehbar ist.
Die Hülsen 14, 19 sind damit azimutal vierdrehbar. Innerhalb" der -Hülse 14 ist ein Bügel 23 mittelst eines das Gehäuserohr 2 durchdrin genden Schildzapfenpaares 24 und 24' in La gerböcken 25 und 25' schwenkbar gelagert. Die beiden Schildzapfen 24 und 24' sind dia metral in einem mit einem Deckringe 26' ver- sehenen, nach aussen offenen Ringe 26 mit winkelförmigem Querschnitte verschraubt, auf welchem auf Kugeln 27 zwei Innenringe 28, 29 um die Ringachse drehbar sind. Der Ring 26 ist also mit den beiden Zapfen 24, 24', die er aufweist, vierschwenkbar gelagert.
Die Ringe 28, 29 tragen je einen Fortsatz 30 bezw. 31; die Fortsätze laufen in radial gerichtete dünne Führungsarme 30' bezw. 31' aus, welche den beiden oben erwähnten, unter den Winkeln<I>a</I> und<I>a</I> --I--
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radial nach aussen angesetzten Zapfen des undeformierbaren,
den Grundkreis des Zylinders gemäss Fig. 1 darstellenden Ringes entsprechen und auf denen mit Zeigerstrichen 32 versehene Zei- germarkenträger 33 bezw. 34 drehbar sind. Die Zeigermarkenträger 33 und 34 haben vierkantige Ansätze '33' und 34', welche zwi- sehen Führungsleisten 35 bezw. 36 gleitend gelagert sind.
Die Führungsleisten 35 und 3,6 sind an den Innenwandungen zweier flügelartiger Ausbuchtungen 37 und 38 an gegossen, die um<B>90'</B> gegeneinander versetzt am Gehäuse 14 so angebracht sind, dass die Ausbuchtung 31 horizontal nach vorn, die Ausbuchtung 3,8 dagegen vertikal nach oben zeigt. Die vordere Wandung der Ausbuch tung 38 hat einen Längsschlitz, der durch einen Glasstreifen mit linearer Skala 39 ver schlossen ist. In entsprechender Weise ist ein in der obern Wandung der Ausbuchtung 37 angebrachter Längsschlitz durch einen Glas streifen mit linearer Skala 40 verschlossen.
Die eine Skala ist also in einer lotrechten und die andere in einer wagrechten Ebene angeordnet.
Die beiden Skalen<B>3</B>9 und 40 haben von der Achse des Gehäuserohres 2 gleiche Ab stände und dienen zur Abmessung der in Fig. "1 ersichtlichen Abschnitte<I>k</I> und<I>h,</I> Während die zur Abmessung des Abschnittes e -dienende Skala, deren Lage vom jeweiligen Zielhöhenwinkel a abhängig ist, zwecks Ver meidung von Kollisionen mit den beiden rela tiv zum Gehäuserohr 2 festen Skalen 39 und 40 örtlich verlegt werden muss, und zwar durch folgende Konstruktion:
Der Bügel 23 trägt ein Schneckenradseg- ment 41, welches mit einer Schnecke 42-ge- paart ist, die auf einer Welle 43 angebracht und in einem Lager 44 (Fig. 5) drehbar ist. Die Welle 43 ist ausserdem in einem An triebsgehäuse gelagert, welches in das Ge häuserohr 2 eingesetzt ist und aus einem offenen Teil 45 und einem durch eine Glas platte 46 verschlossenen Teile 45' besteht.
Im offenen Teile 45 trägt die Welle 43 eine Mess- keilantriebswalze 47, während im andern Teile 45' ein Zylinderkörper 48 mit einer schraubenartig darauf aufgetragenen Entfer nungsteilung 48' angebracht ist, die zur Ab messung des Abschnittes e dient. Ein. im Gehäuseteil 45' geführter Schleppzeiger 49 greift in eine auf dem Zylinderkörper 48 ent lang der Teilung 48' eingearbeitete Nut 50 ein.
Ausser der Welle 11 durchquert eine dazu parallele Welle 51 die Getriebekammer 12'. Sie trägt ein unrundes Wälzrad 52 und ein Zahnrad 53, welches in ein am Deckringe 26' angebrachtes Zahnradsegment 54 eingreift. Das Wälzrad 52 ist mit einem auf der Welle 11 aufgekeilten unrunden Wälzrade 55 ge paart, das durch eine einerseits im Gehäuse 12', anderseits auf der Welle 11 eingehängte Spiralfeder 56 im Sinne des Pfeils P gegen das Wälzrad 52 gedrückt wird.
Die Grenzen der Schwenkbewegung des um die Asen der Zapfen 24 und 24' schwenkbaren Bügels 23 sind durch zwei im Gehäuse 2 vorgesehene Einbuchtungen 2' zweckentsprechend erwei tert.
Beim Gebrauch der eben beschriebenen Ausführungsform wird, wie bei Basisentfer nungsmessern üblich, das Ziel durch Drehen des Gehäuserohres 2 um seine wagrechte und lotrechte Age genau verfolgt, wodurch die Schildzapfen 24, 24' des Ringes 26 in Rich tung des Vektors eingestellt werden. Dann werden durch Drehung der Messkeila,ntriebs- walze 47 die beiden Bilder zum Einspielen gebracht, also der Entfernungsmesser auf die Zielentfernung eingestellt.
Dabei wird einerseits der Ring 26 um die Axe der Zap fen 24, 24' in einem der Vektorgrösse ent sprechenden Masse verschwenkt und ander seits werden die Keile des Drehkeilpaares 7, 7' gegeneinander verdreht.
Das Übersetzungs verhältnis des zwischen der Messkeilantriebs- walze 47 und dem Ring 26- eingeschalteten Vorgeleges ist so gewählt, dass, sobald die beiden Bilder des Entfernungsmessers zum Einspielen gebracht sind, also beim einge stellten Entfernungsmesser, die Tangente des Verschwenkungswinkels des Ringes 26 pro portional ist der durch die Einstellung der Drehkeile gemessenen Entfernung, welche durch den Zeiger 49 angegeben wird.
Dann gibt, wie eingangs dargelegt wurde, die auf der in wagrechter Ebene liegenden Skala 40 spielende Zeigermarke 32 die momentane metrische Höhe des Ziels an, während die auf der in lotrechter Ebene liegenden Skala 39 spielende Zeigermarke 33 die Kartenentfer- nung des Zielpunktes angibt. Die Skalen '39 und 40 sind auf einem fiktiven Zylinder an geordnet, der dem in Fig. 1 dargestellten Zylinder entspricht. Der der Strecke e in Fig. 1 entsprechende Vektor wird nicht auf diesem Zylinder gemessen.
Es muss nur da für gesorgt werden, dass die Tangente des Winkels, um den der Ring um die Axe der Zapfen 24, 24' verschwenkt wird, proportio nal der Grösse des Vektors ist. Es werden also bei dieser Ausführungsform, nachdem die Zielentfernung bestimmt worden ist, die Kartenentfernung und die metrische Höhe des Ziels gleichzeitig ermittelt.
In den weitaus meisten Fällen wird die Bewegung des Ziels eine horizontale sein. Wenn demnach einmal dessen Höhe und Kar tenentfernung bestimmt worden ist, so wird sich nur letztere bei der weiteren optischen Zielverfolgung- ändern. In diesem Falle ist es zweckmässig, den Antrieb des Getriebes nicht durch Verdrehen der die direkte Ent fernung einstellenden Messkeilantriebswalze 47 zu bewirken, sondern durch Versehwen- ken des zur Kartenentfernungsmessung die nenden Führungsarmes 31, zu welchem Zwecke dieser einen Handgriff 31" aufweist, der aus dem mit einem von<I>a</I> bis<I>b</I> reichen den Schlitz versehenen Gehäuse 38 heraus ragt,
ebenso wie der Führungsarm 30' einen Handgriff aufweist (in der Zeichnung nicht ersichtlich) der durch einen Schlitz aus dem Gehäuse 37 herausragt. Dabei muss dafür ge sorgt sein, dass dieser die Zielhöhenmarke tragende Führungsarm im Schlitz festklemm- bar ist, damit bei eingestellter Höhe die Koinzidenz der Zielteilbilder bezw. Jer Mess- marke einzig und allein durch Einstellung des Zielhöhenwinkels,
also-durch Kippen der Visierlinie bei der optischen Verfolgung des bewegten Ziels erhalten bleibt. Ausser dem muss naturgemäss der selbsthemmende Schneckentrieb 41-42 dieser Ausführungs form durch den entsprechenden Antrieb der zweiten Ausführungsform ersetzt werden, der ein nichthemmendes gegelradgetriebe 41a, 42a aufweist, mit dem ein doppeltver- zahntes Zwischenrad 42b, 42c in Eingriff steht,
das um eine im kippbaren Gehäuseteil 2 gelagerte Radialwelle 42d drehbar gelagert ist.
Bei der in den Fig. 7 bis 9 dargestellten Ausführungsform wird an Stelle der beiden geradlinigen Skalen zwei kreisförmige Ska len in zwei zueinander senkrechten Ebenen verwendet, welche Skalen sich fast berühren. Auch diese Ausführungsform ist mit einem nach aussen offenen Ring 26 versehen, der ein diametrales Schildzapfenpaar 24, 24' auf weist, mit dem er verschwenkbar gelagert ist. Der Ring 26 weist einen Deckring 26' auf, auf ihm sind auf Kugeln 27 zwei -Innen- ringe drehbar gelagert.
Der Innenring 28 ist mit einem horizontalen diametralen Zap fenpaar 30a', 30a" (Fig. 8, 9) versehen, auf dem ein halbkreisförmiger Bügel 57 auge- lenkt. ist, der in der nichtkippbaren Lager hülse 14 mittelst eines vertikalen Zapfens 57' horizontal verschwenkbar gelagert ist. Auf letzterem ist ein. Handrad 58 befestigt, das einen Skalenträger 58' aufweist, der eine kreisförmige Zielhöhenskala 58" trägt.
Um bei eingestellter Zielhöhe die Koinzidenz der Zielteilbilder nur durch die optische Verfol gung des Ziels zu bewirken, muss das Hand rad 58 mittelst einer an der Lagerhülse 14 gelagerten Klemmschraube 14a festgehalten werden. Der Innenring 29 ist jedoch nur mit einem Radialzapfen 31a ausgestattet, der ver tikal nach abwärts gerichtet ist und in die Bohrung eines halbkreisförmigen Bügels 59 eingreift, der selbst wieder mittelst zweier horizontaler Zapfen 59', 59" in der nicht kippbaren Hülse 14 verschwenkbar gelagert ist..
Auf dem Zapfen 59' ist das Handrad 60 befestigt, das einen Skalenträger 60' auf weist, der eine kreisförmige Kartenentfer- nungsskala 60" trägt. Über der Stelle, wo sich die beiden Skalen fast berühren, sitzt eine mit zwei senkrecht zum Skalenumfang eingeritzten Zeigermarken versehene Ablese lupe 61 in einem an der Hülse 14 befestigten Bügel 61'.
Durch Drehen der Walze 47 wird der Entfernungsmesser auf die Zielentfernung eingestellt. Dabei werden die Messkeile 7. 7' verstellt und wird der Ring 26 über die Räder 55, 52, 53 und 54 so verstellt, dass die Tangente des Verschwenkungswinkels pro portional der Zielentfernung ist. Bei der Ver- schwenkung des Ringes 26 werden die Ska len 58", 60" verdreht, derart, dass an den feststehenden Marken die gesuchten Kompo nentengrössen ablesbar sind.
Bei dieser zweiten Ausführungsform kann die Einmessung des Ziels statt durch Betätigung der Walze 47 auch durch Betä tigen der beiden Handräder 58 und 60 vor genommen werden. Mit den Handrädern können Drehmomente auf den Ring 26 über tragen werden.
Bei der in Fig. 10 dargestellten einfach sten dritten Ausführungsform sind am ver- schwenkbaren, hier einteiligen Ring 26, der wiederum ein diametrales, nicht dargestelltes Schildzapfenpaar aufweist, mit dem er ver- sehwenkbar gelagert ist, zwei mit je einem Radialzapfen 30b, 31b versehene Gleitsek- toren 28b, 29b am Umfange geführt, während an jedem der beiden Zapfen ein die Zeiger marke tragendes Plättchen 3'3b, 34b verdreh bar gelagert ist.
Die Gleitsektoren sind in je einer in der kugelschalenförmig ausgebil deten Lagerhülse 14 ausgesparten Kreisnut 35b, 36b geführt. Längs der in der verti kalen Mittelebene liegenden Nut 36b ist die kreisförmige gartenentfernungsskala 39b aufgetragen, während längs der in der hori zontalen Mittelebene liegenden Nut 35b die Zielhöhenskala 40b vorgesehen ist. Die Kupp lung des verschwenkbaren Ringes 26 mit dem Messkeiltrieb ist die gleiche wie die in den Fig. 5 und 6 ersichtliche.
Auch hier wird der Ring, nachdem die Schildzapfen dessel ben in die Vektorrichtung eingestellt wur den, so verschwenkt, dass die Tangente des Verschwenkungswinkels proportional der Entfernung ist. Bei jedem der Ausführungs beispiele sind die Schildzapfen in der Kom ponentenebene drehbar, da sie ja im dreh baren Gehäuserohr 2 gelagert sind.
Device for the mechanical resolution of right triangles. The invention relates to a device for the mechanical resolution of right-angled triangles, by means of which the size of at least one of two components, which are perpendicular to one another and which are given in their directions, can be determined according to a given vector in terms of size and direction.
The essence of the invention is that a ring has a diametrical pair of trunnions, with which .er is pivoted ge, that this pair of trunnions is rotatably arranged in the camponent plane, and that at least one pointer mark is provided with an associated scale, the whole so,
that after setting the trunnions in the direction of the vector and after pivoting the ring adjusted in this way in a mass corresponding to the vector size, the pointer mark on the associated scale indicates the size of a component.
The drawing relates to three exemplary embodiments of the subject matter of the invention.
Figs. 1 and 2 show schematic representations to explain the geome metric basis of the invention; Fig. D is a side view, Fig. 4 is a plan view of a basic range finder provided with the first embodiment, Fig. 5 is a vertical ter on a larger scale, and Fig. 6 is on a larger scale a horizontal section of part of the first embodiment; Fig. 7 is a Lotreohtex section of the two th embodiment installed in a basic range finder;
Fig. $ Is a horizontal section corresponding to Fig. 7 of this embodiment; Fig. 9 is a cross section of the second embodiment, and Fig. 10 is a vertical section through a portion of the third embodiment, which is also built into a base range finder.
For example, let the vector given in terms of size and direction be the connecting line between a target point located in space, not indicated in FIGS. 1 and 2, and an observation point; The task is to determine at least one of the components of this vector which, as target height or map distance, fall into a horizontal plane through the observation point and a vertical plane through the observation point, where the horizontal line of intersection of these two planes.
is perpendicular to the target line that goes from the observation point to the observed target point and forms the vector. Let a circular cylinder surface of radius r be provided around the intersection of these two planes (Fig. 1).
If one now thinks of the diameter of the base circle of this cylinder as a plane inclined to the base circle at an angle of 8, the line of intersection of the plane and the cylinder surface is an ellipse and the lengths lt, <I> k </I> der Pieces of generatrices of the circular cylinder, which lie between the base circle and the ellipse, depend not only on the angle d, but also on the angle a which the radii of the selected points of the base circle enclose with the diameter of the base circle through which the Ellipse is placed; it is <I> h = r </I> a a tg d.
The length k of the generatrix, which starts from a point on the base circle, -whose radius is perpendicular to the radius of h
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<I> k <SEP> = <SEP> r </I> <SEP> a <SEP> <I> (a </I> <SEP> -f- <SEP> 2) <SEP> <I> tg <SEP> 8 </I> <SEP> = <SEP> r <SEP> cos <SEP> ä <SEP> tg <SEP> ö. Now e is the length of the generating line whose radius is perpendicular to the diameter of the base circle , through which the ellipse also passes, where e = r tg d is proportional to the vector, i.e. the distance between the target seen under an elevation angle a and the observation point, then <I> h = e </ I > a <I> a, </I> k - e cos <I> a. </I>
So there is h one component of the imaginary vector represented by e and k the other component of this vector, where one component is the target altitude and the other component is the map distance. Fig. 2 shows the development of the lateral surface of the circular cylinder of Fig. 1 in the plane of the drawing.
The ellipse becomes a sine line, the vertex ordinate of which is e = r tg d, while the ordinates k, h of the points of the sine line corresponding to the angles a and - a
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e an a respectively e cos a;
finite is e2 = h2 -I- k =. If one thinks of the base circle of the cylinder (Fug. 1) as a ring that can be pivoted around a diameter directed towards the observed point, and one also thinks that this ring is pivoted around this diameter through the angle a, whereby - the ring may be deformable in such a way that it can transform itself into an ellipse falling into the surface of the circular cylinder, and if the angle 8 is chosen so,
that r tg 8 = e is proportional to the given or determined distance of the observed point from the observation point and if one finally assumes that the radial plane of <I> h </I> is horizontal and that of 7c, is perpendicular, then the The length of k is the map distance and the length of h is the metric height of the observed target point from the observation point.
This does not change anything if the ring representing the base circle of the cylinder according to FIG. 1 is not deformable, but at the angles <I> a,
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</I> and <I> a </I> -f-
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radially outwardly attached pin carries. The axially measured deflections <I> h, e </I> and <I> 7c </I> of the points of intersection of these journals with the cylinder are in the ratio of a <I> a </I> to 1 to cos < I> a. </I>
Of course, you can read off only one or both of the lines h, k on the appropriate scales. One can also use other vectors in the same way; For example, break down the instantaneous speed of a point moving in space into mutually perpendicular components and determine the magnitudes of these, if the absolute value of the speed and its direction is given.
The basic rangefinder provided with the first exemplary embodiment (FIGS. 3 to 6) has a housing tube 2 provided with a sleeve 1 and an eyepiece connector 1 ', in which the optical parts: two beam entry prisms 3 and. 3 ', two objectives 4th and 4', a beam combining prism 5 and an eyepiece 6 are installed:
To compensate for the changes in the parallactic angle at the target, a pair of rotating wedges 7, T which are inserted between the prism 3 and the objective 4 and are mounted in mounts 8, 8 ', which mounts can be rotated in a compensator housing 9, are used. The Fassun gene 8, 8 'are provided with bevel gears in which a bevel gear 10 engages. This bevel gear 10 is wedged onto a shaft 11 penetrating the housing tube 2.
The shaft 11 is mounted on the one hand in the compensator housing 9 and on the other hand in a sleeve 12 which surrounds the housing tube 2 and is equipped with a gear chamber 1 '' 2 '. On this sleeve 12 and a second sleeve 13 pushed onto one end of the housing tube 2 and bearing a radiation inlet nozzle 13 'closed with a glass plate, a sleeve 14 is mounted in ball bearings 15 and 16 and rotatable about the distance measuring axis.
The part of the housing tube 2 containing the prism 3 'and the objective 4' is equipped in a corresponding manner with sleeves 17 and 18 along with the beam inlet nozzle 18 ', and a sleeve 19 rotatable on these sleeves. The sleeves 14 and 19 are respectively with lugs 14 '. 19 ', with which the rangefinder housing tube on a. - Carrier 20 is mounted, which in turn can be rotated by means of a bearing plate 21 about the vertical axis of a column 22.
The sleeves 14, 19 are thus four-rotatable azimuthally. Inside "the sleeve 14, a bracket 23 is pivotably mounted by means of a pair of trunnions 24 and 24 'penetrating the housing tube 2 in bearing blocks 25 and 25'. The two trunnions 24 and 24 'are diametrically in one with a cover ring 26' ver - See, outwardly open rings 26 screwed with angular cross-sections, on which two inner rings 28, 29 are rotatable about the ring axis on balls 27. The ring 26 is thus mounted so that it can pivot in four directions with the two pins 24, 24 'it has.
The rings 28, 29 each carry an extension 30 respectively. 31; the extensions run in radially directed thin guide arms 30 'respectively. 31 ', which follows the two above-mentioned, at the angles <I> a </I> and <I> a </I> --I--
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radially outwardly attached pin of the undeformable,
correspond to the base circle of the cylinder according to FIG. 1 representing the ring and on which with pointer lines 32 provided pointer mark carriers 33 or. 34 are rotatable. The pointer mark carriers 33 and 34 have square extensions' 33 'and 34', which see between guide strips 35 and 35 respectively. 36 are slidably mounted.
The guide strips 35 and 3, 6 are cast on the inner walls of two wing-like bulges 37 and 38, which are attached to the housing 14 offset from one another by <B> 90 '</B> so that the bulge 31 is horizontally forward, the bulge 3.8, on the other hand, points vertically upwards. The front wall of the Ausbuch device 38 has a longitudinal slot which is closed by a glass strip with a linear scale 39 ver. In a corresponding manner, a longitudinal slot mounted in the upper wall of the bulge 37 is closed by a glass strip with a linear scale 40.
One scale is therefore arranged in a vertical plane and the other in a horizontal plane.
The two scales <B> 3 </B> 9 and 40 have the same distances from the axis of the housing tube 2 and are used to measure the sections <I> k </I> and <I> h shown in FIG. </I> While the scale used to measure the section e, the position of which depends on the respective target height angle a, has to be relocated locally to avoid collisions with the two scales 39 and 40 fixed relative to the housing tube 2, namely by following construction:
The bracket 23 carries a worm wheel segment 41 which is paired with a worm 42 which is mounted on a shaft 43 and rotatable in a bearing 44 (FIG. 5). The shaft 43 is also mounted in a drive housing, which is inserted into the housing tube 2 and consists of an open part 45 and a closed by a glass plate 46 parts 45 '.
In the open part 45, the shaft 43 carries a measuring wedge drive roller 47, while in the other part 45 'a cylinder body 48 with a helically applied distance division 48' is attached which is used to measure the section e. One. The drag pointer 49 guided in the housing part 45 'engages in a groove 50 machined on the cylinder body 48 along the pitch 48'.
In addition to the shaft 11, a parallel shaft 51 crosses the gear chamber 12 '. It carries a non-circular rolling gear 52 and a gear 53 which engages in a gear segment 54 attached to the cover rings 26 '. The rolling wheel 52 is paired with a non-circular rolling wheel 55 wedged on the shaft 11, which is pressed against the rolling wheel 52 in the direction of the arrow P by a spiral spring 56 suspended on the one hand in the housing 12 'and on the other hand on the shaft 11.
The limits of the pivoting movement of the bracket 23 pivotable about the Asen of the pin 24 and 24 'are appropriately extended by two indentations 2' provided in the housing 2.
When using the embodiment just described, as is customary with basic rangefinders, the target is precisely tracked by rotating the housing tube 2 to its horizontal and vertical Age, whereby the trunnions 24, 24 'of the ring 26 are set in the direction of the vector. Then, by rotating the measuring wedge, drive roller 47, the two images are brought in, that is to say the range finder is set to the target distance.
On the one hand, the ring 26 is pivoted around the axis of the Zap fen 24, 24 'in a mass corresponding to the vector size and on the other hand, the wedges of the rotary wedge pair 7, 7' are rotated against each other.
The transmission ratio of the intermediate gear connected between the measuring wedge drive roller 47 and the ring 26 is selected so that as soon as the two images of the rangefinder are brought into play, i.e. when the rangefinder is set, the tangent of the pivoting angle of the ring 26 is proportional the distance measured by the setting of the rotary wedges, which is indicated by the pointer 49.
Then, as explained at the outset, the pointer mark 32 playing on the scale 40 lying in the horizontal plane indicates the current metric height of the target, while the pointer mark 33 playing on the scale 39 lying in the vertical plane indicates the map distance of the target point. The scales '39 and 40 are arranged on a fictitious cylinder that corresponds to the cylinder shown in FIG. The vector corresponding to the distance e in FIG. 1 is not measured on this cylinder.
It only has to be ensured that the tangent of the angle by which the ring is pivoted about the axis of the pins 24, 24 'is proportional to the size of the vector. In this embodiment, after the target distance has been determined, the map distance and the metric height of the target are determined simultaneously.
In the vast majority of cases, the target's movement will be horizontal. Once its height and map distance have been determined, only the latter will change during the further optical target tracking. In this case, it is advisable not to drive the transmission by turning the measuring wedge drive roller 47 setting the direct distance, but rather by swiveling the guide arm 31 used to measure the map distance, for which purpose it has a handle 31 ″ that extends from the housing 38 provided with a housing 38 extending from <I> a </I> to <I> b </I> protrudes,
just as the guide arm 30 'has a handle (not visible in the drawing) which protrudes from the housing 37 through a slot. It must be ensured that this guide arm carrying the target height mark can be clamped in the slot so that when the height is set, the coincidence of the target sub-images or. Jer measuring mark solely by setting the target height angle,
thus-by tilting the line of sight is retained in the optical tracking of the moving target. In addition, the self-locking worm drive 41-42 of this embodiment has to be replaced by the corresponding drive of the second embodiment, which has a non-locking bevel gear 41a, 42a with which a double-toothed intermediate gear 42b, 42c is in engagement,
which is rotatably mounted about a radial shaft 42d mounted in the tiltable housing part 2.
In the embodiment shown in FIGS. 7 to 9, two circular Ska len in two mutually perpendicular planes are used in place of the two straight scales, which scales almost touch. This embodiment is also provided with an outwardly open ring 26 which has a diametrical pair of trunnions 24, 24 'with which it is pivotably mounted. The ring 26 has a cover ring 26 ', on which two inner rings are rotatably mounted on balls 27.
The inner ring 28 is provided with a horizontal diametrical pin pair 30a ', 30a "(FIGS. 8, 9) on which a semicircular bracket 57 is drawn, the sleeve 14 in the non-tilting bearing sleeve 14 horizontally by means of a vertical pin 57' A handwheel 58 is attached to the latter and has a scale carrier 58 'which carries a circular target height scale 58 ".
In order to bring about the coincidence of the target partial images only through the optical tracking of the target when the target height is set, the hand wheel 58 must be held in place by means of a clamping screw 14a mounted on the bearing sleeve 14. The inner ring 29 is only equipped with a radial pin 31a, which is vertically directed downwards and engages in the bore of a semicircular bracket 59, which is itself pivoted in the non-tilting sleeve 14 by means of two horizontal pins 59 ', 59 " ..
The handwheel 60 is fastened to the pin 59 'and has a scale carrier 60' which carries a circular map distance scale 60 ". Above the point where the two scales almost touch, there is a pointer marks incised perpendicular to the scale circumference provided reading magnifier 61 in a bracket 61 'attached to the sleeve 14.
By rotating the roller 47, the range finder is set to the target distance. The measuring wedges 7, 7 'are adjusted and the ring 26 is adjusted via the wheels 55, 52, 53 and 54 in such a way that the tangent of the pivoting angle is proportional to the target distance. When the ring 26 is pivoted, the scales 58 ″, 60 ″ are rotated in such a way that the component sizes sought can be read off the fixed marks.
In this second embodiment, the measurement of the target can be made by actuating the two handwheels 58 and 60 instead of actuating the roller 47. With the handwheels torques on the ring 26 can be carried over.
In the simplest third embodiment shown in FIG. 10, on the pivotable, here one-piece ring 26, which in turn has a diametrical, not-shown pair of trunnions, with which it is pivotably mounted, two each with a radial pin 30b, 31b are provided Sliding sectors 28b, 29b out around the circumference, while a plate 3'3b, 34b bearing the pointer mark is rotatably mounted on each of the two pins.
The sliding sectors are each guided in a circular groove 35b, 36b cut out in the spherical shell-shaped bearing sleeve 14. The circular garden distance scale 39b is plotted along the groove 36b located in the vertical center plane, while the target height scale 40b is provided along the groove 35b located in the horizontal center plane. The coupling of the pivotable ring 26 with the measuring wedge drive is the same as that shown in FIGS. 5 and 6.
Here, too, after the trunnions of the same have been set in the vector direction, the ring is pivoted so that the tangent of the pivoting angle is proportional to the distance. In each of the execution examples, the trunnions are rotatable in the component level because they are mounted in the rotating housing tube 2 ble.