Vorrichtung zur Ermittlung der Dachebene eines bewegten Ziels Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Weiterentwicklung der im Haupt patent beschriebenen Vorrichtung zur Er mittlung der durch den Standort des Beob achters gehenden Dachebene eines bewegten Ziels, dessen Zielkurslinie als in dieser Ebene liegend vorausgesetzt wird, bei welcher Vor richtung Mittel zur Wahrnehmung des Ziels vorhanden sind, die zusammen mit einer Welle um einen gegenüber der Vorrichtung stationär gehaltenen Punkt schwenkbar sind, durch den die Achse der genannten Welle und die Achse eines Organs geht,
das um den stationären Punkt schwenkbar und in beliebiger Stellung arretierbar ist, und bei welcher Vorrichtung ein mit der Welle drehender und mit einer Leitbahn versehener Leitkörper mit seiner Leitbahn von der Welle und vom arretierbaren Organ stets in der durch deren beide Achsen bestimmten Ein stellebene gehalten wird und um die Achse des arretierbaren Organs drehbar ist, und ferner die Wahrnehmungsmittel einen durch die Drehung .der Welle drehwinkelgleich dreh baren Zielrichtungsstrieh aufweisen,
welcher im Sichtfeld der Wahrnehmungsmittel sicht bar gemacht. ist und zusammen mit dem Auge des Beobachters eine Beobachtungs ebene bestimmt, welcher die Einstellebene entspricht, das Ganze derart, dass die Beob achtungsebene mit der Dachebene des Ziels in Übereinstimmung gebracht wird, indem bei in Ausgangslage befindlichem arretierbarem Organ und gmob nach dem Zielbewegungssinn eingestellter Beobachtungsebene mittels der der Ausgangslage des a.rretierbaren Organs entsprechenden Marke auf dem Zielrichtungs- strich das Ziel anvisiert wird,
alsdann das arretierbare Organ in der durch die Anvisie- rung des Ziels erreichten Stellung festgehal ten wird, worauf die Beobachtungsebene in die Dachebene des Ziels übergeht, wenn das Ziel mit einem beliebigen Punkt des Ziel- riehtungsstriehes erneut anvisiert wird.
Unter dem Standort der Vorrichtung hat man sich nicht ausschliesslich einen räumlich festgelegten Punkt vorzustellen, sondern dieser kann je nach dar Anwendungsart der Vorrichtung in engen Grenzen beweglich sein, so z. B. wenn die Vorrichtung auf einem Geschütz um dessen Pivotachse drehbar und eventuell nach der Höhe schwenkbar montiert ist. Jedoch ist eine solche Standortbewegung im Verhältnis zu den vorkommenden Beob- aehtungs- und Schussdistanzen sowie den Streuungen der Geschosse vernachlässigbar gering.
Mittels der Achse des arretierbaren Organs und der Achse der Welle der Vorrichtung ist also eine mechanische Nachbildung der gegen seitigen Lage von zwei vom gleichen Punkt, das heisst vom Auge des Beobachters, aus gehenden Visierstrahlen möglich und dem zufolge lässt sich ein mit diesen mechanischen Elementen bewegungsverbundener Zielrich- tungsstrich, der für das Auge wahrnehmbar ist in die durch die beiden Visierstrahlen be stimmte Dachebene einstellen.
Die Erfindung besteht nun darin, dass das arretierbare Organ an einem um den statio nären Punkt drehbaren Körper angebracht ist, dessen Oberfläche eine Kugelfläche mit Zentrum im stationären Punkt aufweist, zu welcher ein wenigstens annähernd stationär gehaltenes Abstützorgan unmittelbar benach bart angeordnet ist, und da.ss ein- und aus schaltbare 'Mittel zur Herstellung bzw. Lö sung einer Haftverbindung zwischen dem Körper und dem Abstützor gan vorhanden sind.
Wie bereits aus dem Hauptpatent hervor geht, lässt sieh eine solche Vorrichtung als Vorhalterechner beim Schiessen auf bewegte Ziele, insbesondere Flugzeuge, verwenden.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstan des dargestellt.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Vorrieh- tung zur Ermittlung der Dachebene eines Fhigzeuges, mit Teilen im Vertikalschnitt, in der einem Lagewinkel ? = 90 entsprechenden Stellung.
Fig. 2 zeigt die Vorriehtimg im Schnitt teils nach der Linie II-II, teils nach der Li nie Ha-Ha in Fig. 1, in der einem Lage winkel # = 0 entsprechenden Stellung, und Fig. 3 zeigt das dem Auge des Beobachters im Visier erscheinende Bild des Zielrichtungs- striches.
Die veranschaulichte Vorrichtung ist auf einem nicht gezeigten, mit dem Seitenwinkel a verstellbaren Flab-Geschützsupport an einem Supportteil 11 befestigt, indem sie in einem im Teil 11 vorgesehenen Lager 1.1a an einem Hohlzapfen 12 einstellbar festgehalten ist, dessen Lage durch einen am Hohlzapfen 12 befestigten Ra,dialarni 12a mittels zweier Justierschrauben 12b festgelegt ist.
Der Hohl zapfen 12 trägt einen schalenförmigen Ge- bäuseteller 13, auf dessen kreisrunder Peri pherie das übrige Gehäuse 14 der Vorrich tung mit dem Lagewinkel @ verstellbar ge lagert ist.
Parallel zum Hohlzapfen 12 besitzt der Gehäuseteller 13 einen nach der Gehäuse- innenseite gerichteten und in dieser Richtung durchbohrten Vorsprung 15, der einen Ring 16 aufweist, in welchem ein magnetisches Aufspannfutter 17, bestehend aus einer 1a, mellierten Polplatte 18 und einem zu dieser drehbaren Permanentmagnet 19, befestigt ist, durch dessen Verdrehung die magnetische Wirkung an der Aufspannfläche der Pol platte 18 einschaltbar bzw. infolge Kurz schliessung durch die Polplatte ausschaltbar ist.
Zum Verdrehen des Magneten 19 ist ein Hebel 20 vorgesehen, der über ein durch den Gehäuseteller 13 hindurchgeführtes Gestänge 21 von ausserhalb des Gehäuses 13, 14 ver stellbar ist.
Am Aufspannfutter 17 ist mittels eines Kugellagers 22 ein Tragring 23 gelagert, auf welchem eine Hohlkugel 21 lose aufliegt, deren Zentrum 25 in einem auf der Achse des Hohlzapfens 12 befindlichen Punkt liegt. und von einem am Ring 16 befestigten Fang arm 26 am Abfallen vom Tragring 23, z. B. unter der Einwirkung von am Geschütz auf tretenden Erschütterungen, verhindert wird. Die Aufspannflä.che der Polplatte 18 ist der aus Eisen bestehenden Hohlkugel 24 mit ge ringem Abstand zugekehrt und ist als konkave Kugelfläche mit Zentrum im Punkt 25 aus gebildet.
Der Tragring 23 ist an seinem Aussenumfang mit. einem Schne.ekenrad-Zahn- kra.nz 27 versehen, in den eine Schnecke 28 eingreift., die auf dem Wellenende 29 einer biegsamen Welle 30 sitzt, welches sich von aussen in das Gehäuse 13, 14 erstreckt und in einer in die Bohrung des Vorsprunges 15 ein gesetzten Hülse 31 gelagert. ist. Bei einge schaltetem Aufspannfuutter 17 wird die Kugel 24 auf den Tragring 23 gepresst, so dass ihr mittels der Welle 30 eine der Seitenwinkel beweg ung des Geschützsupports entgegen gesetzt gleiche Drehung erteilt werden kann.
Auf der Kugel 24 ist ein Stift 32 ange bracht, der an seinem Aussenende zu einem zur Kugel in radialer Lage stehenden Achs zapfen 33 ausgebildet ist. An einer kreis bogenförmigen Profilschiene 34, deren Kreis bogenzentrum im Punkt 25 liegt, ist ein auf dem Achszapfen 33 drehbar befestigter Gleit- schuh 35 geführt, mit welchem der Achs zapfen 33 über das eine Schienenende hinaus bewegt werden kann, wodurch der Schwenk bereich des Achszapfens auf mindestens 120 ausgedehnt werden kann.
Die Schiene 34 ist am einen Ende einer im Gehäuse 14 mittels Kugellagern 36 gelagerten Welle 37 befestigt, deren Achse durch den Punkt 25 geht und auf deren anderem Ende ein Kegelrad 38 sitzt, das mit zwei rechtwinklig zu ihm und zueinander stehenden Kegelrädern 39 und 40 in Eingriff steht. Eine einerseits am einen Ende der Schiene 34 und anderseits am Gleitschuh 35 angreifende Schraubenfeder 41 sucht. den Stift 32 mit.
Gleitschuh 35 in einer in Fig. 2 strichpunktiert angedeuteten Aus gangslage zu halten oder in diese unter ent sprechender Drehung der Kugel 24 um das Kugelzentrum 25 zurückzuführen, in welcher Ausgangslage der Gleitschuh 35 an einem an der Schiene 34 vorgesehenen Anschlag 42, der entgegen der Wirkung einer Schraubenfeder 42a verstellbar ist, ansteht. Diese Ausgangs lage, in welcher die Achsriehtung des Aehs- zapfens 33 von der Achsrichtung der Welle 37 um einige Winkelgrade, z. B. 10 , ab weicht, wird als minimale Exzentrizität be zeichnet.
Durch einen Gewichtsausgleich ist dafür gesorgt, dass in der Ausgangslage des Achszapfens 33 der Schwerpunkt des dreh baren Systems 34, 35, 37, 38, 41 auf der Achse der Welle 37 liegt. Die Druckkraft der Feder 42a ist grösser als die Zugkraft der Feder 41 in der Ausgangslage, jedoch kleiner als die Haftreibung zwischen der Kugel 24 und dem Tragring 23 bei eingeschaltetem magnetischem Aufspannfutter 17.
Das Kegelrad 39 besitzt eine koaxiale kreisrunde Durchbrechung 43, in die eine Linse 44 eingesetzt. ist, auf welcher in einem liehtundurchlässigen Belag zwei parallel zu und beiderseits einer Axialebene von der Lin senachse 45 zum Linsenrand nahe beieinander verlaufende, lichtdurchlässige Linien 46 mar kiert sind.
Das Licht einer auf der Linsen achse 45 angeordneten Glühbirne 47 wird in einem Kondensator 48 zu einem Strablenbiin- del geformt, welches die Doppellinie 46 a.,_if einen ebenen Transparentspiegel 49 eines seitlich aus dem Gehäuse 14 vorstehenden Visiers 50 projiziert, der zur Linsenachse 45 und zu dem vom linken Beobachterauge 51 durch den Schnittpunkt 52 der Linsenachse 45 mit der Spiegelfläche des Spiegels 49 ge henden Visierstrahl 53 je unter einem Winkel von 45 steht.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, erscheint. die auf den Spiegel 49 projizierte Doppellinie 46 dem linken Beobachterauge 51 als ein vom Visierstrahl 53 ausgehender, in der Entfernung oo befindlicher gerader Ziel richtungsstrich 46a, der beim Drehen der Welle 37 bzw. der Schiene 34- mit dieser Welle um den Visierstrahl dreht.
Zwischen den beiden Linien 46 ist im Abstand von der Linsenachse 45 ein Punkt 54 lichtdurchlässig markiert, so dass er auf dem Zielriehtungsstrich ebenfalls wahrnehmbar ist und der vom Beobachterauge 51 aus durch diesen wahrgenommenen Punkt 54a gehende Strahl 55 mit :dem Visierstrahl 53 einen Win kel einschliesst, der mit dem als minimale Exzentrizität bezeichneten Winkel des Achs zapfens 33 übereinstimmt.
Der Visiereinblick für den Beobachter ist so angeordnet, da.ss die Achse des Hohlzapfens 12 durch das Nackengrübchen des Beobach ters geht, wodurch der Kopf des Beobachters den Bewegungen der Vorrichtung leicht fol gen kann.
Unmittelbar vor der Linse 44 zwischen dieser und dem Kondensator 48 ist eine Transparentscheibe 56 vorgesehen, auf wel cher für bestimmte Zielgeschwindigkeiten, z. B. v11 = 150, 350, 550 und 750 km/h und einen Lagewinkel von 800 %0 je eine so- genannte Vorhaltellipse lichtundurchlässig aufgezeichnet ist.
Diese Scheibe 56 ist auf einer mit einem Bedienungsknopf 57 a.us dem Gehäuse 14 vorstehenden Drehachse 58 be festigt, welche mittels einer Kugelrasthalte- vorrichtung 59 in jeweils einer von vier Dreh stellungen gehalten wird. Die vor der Linse 44 befindliche Vorhaltellipse 56a ergibt auf der Doppellinie 46 einen Schatten, dem auf dem Zielrichtungsstrich 46a die Lücke 56b entspricht.
Zum Bewegen des Gehäuses 14 auf dem Gehäuseteller 13 entsprechend der Lagewin- keleinstellung des Geschützes ist ein C7estänge 60 vorgesehen, welches an einem am Gehäuse 14 drehbar angeordneten Exzenterzapfen 61 angreift, der mittels eines Schwenkhebels 63 in zwei durch eine Kugelrasthaltung 63 be stimmte Stellungen für verschiedene Schuss- entfernungen, z.
B. 800 und 1300 m, drehbar ist, zum Zwecke der Einstellung des Schoss winkels für die genannten Entfernungen des Ziels und für alle Stellungen des Lagewinkels.
Das mit. dem Kegelrad 39 in Eingriff stehende Kegelrad 40 ist mittels eines auf der Aussenseite des Gehäuses 14 vorgesehenen, als Richtungszeiger ausgebildeten Hebels 64 drehbar, um eine von Hand vorzunehmende Grobeinstellung der Schiene 34 und des Ziel richtungsstriches 46a entsprechend der schein baren Kursrichtung eines beobachteten Ziels durch den Hilfsrichter oder auch durch den Richter selbst zu ermöglichen.
Diese Hand einstellung des Hebels 64 erfolgt unter Über- windung der Reibung, die ein so lange auf die Radscheibe des Kegelrades 40 wirkendes, in der Zeichnung nicht gezeigtes Bremsorgan erzeugt, als das magnetische Aufspannfutter 17 ausgeschaltet ist., zum Zwecke, eine unge wollte Drehung der Schiene 34 zu verhindern. Dieses Bremsorgan ist in seiner Bremswir kung ein- und ausschaltbar, und zwar gleich zeitig mit. der Aus- bzw. Einschaltung des Aufspannfutters 17. Die Grobeinstellung der Schiene 34 ist. je nach der Lage der letzteren nicht immer erforderlich, wird aber zur Not wendigkeit, wenn der Zielrichtungsstrich z. B.
entgegengesetzt zur Kursrichtung: des Ziels gerichtet ist, und somit eine Drehung der Schiene um etwa 180 erfolgen muss, wozu je nach der Grösse der kleinsten vorkommenden Exzentrizität Kräfte erforderlich sein kön nen, die ein tragbares Mass überschreiten würden, falls die Drehung ohne Benützung des Hebels 64 vorgenommen werden müsste.
Die Handhabung der beschriebenen Vor richtung bei der Ermittlung der durch den Standort der Vorrichtung gehenden Dach ebene eines Ziels, dessen Zielkurslinie als in dieser Ebene liegend vorausgesetzt wird, ist folgende: Mittels des Hebels 64 wird der vom Beob achterauge 51 im Visier wahrgenommene Zielrichtungsstrich 46a nur ungefähr in die scheinbare Kursrichtung des beobachteten Ziels, z.B. Flugzeuges, gedreht. und in dieser Stellung durch das Bremsorgan festgehalten.
Das magnetische Aufspannfutter 17 ist aus geschaltet. und demzufolge hält die Schrau benfeder 41 den Achszapfen 33 in seiner Ausgangslage, welcher auf dem Zielrichtungs- strich 46a der Markierungspunkt 54a ent spricht. Das Ziel wird nun mittels dieses iylarkierungspunktes durch entsprechendes Bewegen der Vorrichtung nach Seite und Höhe anvisiert.. Dann wird der Achszapfen 33 durch Einschaltung des magnetischen Auf spannfutters 17 stationär gehalten und die Arretierung des Hebels 64 gleichzeitig auf gehoben.
Wird hierauf das Ziel mit einem beliebigen Punkt des Zielrichtungssstriches erneut anvisiert, nachdem inzwischen das Ziel z. B. das Blickfeld des Visiers verlassen hat und dem Ziel mit dem Vi.sierbliekfeld auf einem beliebigen Weg gefolgt. worden ist, so gelangt der Zielrichtung strich 46a in die Dachebene des Ziels, weil die an der Welle 37 angeordnete Leitschiene 34 beim erforder lichen Bewegen des Visiers nach Seite und Höhe am stationär gehaltenen Achszapfen 33 gleitet und sich um diesen dreht. und somit in der durch die Achsen der Welle 37 und des Achszapfens 33 bestimmten Einstellebene bleibt.
Das Geschütz wird alsdann dadurch in Schiessbereitschaft übergeführt, dass nach Ein stellung der zutreffenden Vorhaltellipse 56z die durch diese hervorgerufene Lücke 56b im Zielrichtungsstrich 46a zur Überdeckung mit dem scheinbar auf dem Zielrichtungsstrich gegen deren Innenende wandernden Ziel ge bracht wird. Dies geschieht, sofern das Ziel auf dem Zielrichtungsstrich die Lücke 56b schon überschritten hat, durch eine entspre- eliende Einholbewegung der Vorrichtung, bis die Lücke das Ziel erreicht.
Falls sich die Lücke 56b zwischen dem Markierungspunkt 54a und dem Innenende 53 des Zielrichtungs- striches 46a befindet (für niedrige Ziel geschwindigkeit oder Zielbewegung auf die Vorrichtung zu) und das Ziel die Lücke 56b noch nicht überschritten hat, so ist. abzuwar ten, bis das Ziel die Lüeke erreicht.
oder, da dies unter Umständen nicht innerhalb einer nützliellen, kurzen Zeitspanne erfolgt, so kann die Lüeke 56b durch Bewegen der Vorrich tung entgegen der Auswanderung des Ziels auf den Zielriehtungsstrich und somit nur unter Zusammendrückung der Anschlagfeder 42a mit dem Ziel zur Überdeckung gebracht werden. Könnte der Anschlag 42 nicht. fe dernd nachgeben, so müsste die Bedingung ein gehalten werden, dass der Auswanderungs winkel des Ziels stets grösser sein muss als der Winkel der minimalen Exzentrizität minus der Vorhaltewinkel.
Die Ermittlungsvorrichtung kann auch nur als Kommandogerät ausgebildet sein, von welchem die zur Drehung der Leitschiene sYn- chrone Drehung des Zielrichtungsstriehes auf mechanischem, hydraulischem, elektromotori schem oder drahtlosem Weg auf in der Nähe befindliche Geschützvisiere übertragen werden kann. In einem solchen Gerät ist der statio när gehaltene Punkt 25 wirklich stationär. Denkbar ist auch die Kombination der Er mittlungsvorrichtung z.
B. mit einer an sich bekannten, genau rechnenden Vorrichtung für die Bestimmung der Vorhaltewerte oder die direkte Ermittlung der Vorhaltepunkte mit übertragung der Einstellelemente an die Geschütze, z. B. durch Fernsteuerung der Ge schütze, wenn notwendig unter Berücksichti gung der Pa.ralla.xe.
Für die konstruktive Ausbildung der Er- mittlungsvorrichtung sind zahlreiche Varian ten denkbar. So könnten an Stelle des Perma- nentmagneten ein ein- und ausschaltbarer Elektromagnet. oder ein- und ausschaltbare Mittel vorgesehen sein, welche einen Unter druck an einem solchen Teil der Kugelfläche des Körpers 24 herbeiführen, dass beim Ein wirken des Unterdruckes auf den Körper der letztere auf einem dem Tragring 23 .entspre chenden Abstützorgan haftet. Die Kugelfläche könnte am zugehörigen Körper anstatt als konvexe Aussenfläche als konkave Innen fläche vorgesehen sein.
Ferner könnte die Leitschiene am Achszapfen drehbar befestigt sein und dafür könnte an der Welle ein an der Schiene geführter Gleitschuh vorgesehen sein.