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Die
Erfindung betrifft einen Flugrechner, mit einer Basisplatte, die
eine erste Skalierung für
die Fluggeschwindigkeit aufweist, mit einer gegenüber der
Basisplatte verdrehbaren zweiten Platte, die gegenüber einer
zweiten die Flughöhe
bezeichnenden Skalierung der Basisplatte positionierbar ist und
eine dritte Skalierung aufweist, die die instrumentell gemessene
Geschwindigkeit bezeichnet, wobei diese dritte Skalierung der zweiten
Platte zugleich eine Ableseindizierung zur ersten Skalierung der
Basisplatte bildet, so dass dort eine erste korrigierte Geschwindigkeit ablesbar
ist, und mit einer dritten gegenüber der
Basisplatte verdrehbaren Platte mit einer Ableseindizierung.
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Flugrechner,
die aus einer oder mehreren gegeneinander bewegbaren, insbesondere
verdrehbaren Platten mit Skalierungen gebildet sind, sind bekannt,
sie dienen, ähnlich
der Funktion eines Rechenschiebers, zur Errechnung einer Vielzahl
von zu Navigationszwecken erforderlichen Größen und Parameterwerten. Beispielsweise
ist es erforderlich, die durch Staurohrmessungen ermittelte Fluggeschwindigkeit
in verschiedener Hinsicht zu korrigieren. Bei Fluggeschwindigkeiten
von mehr als 200 Knoten und einer Flughöhe von oberhalb etwa 10 000
Fuß ist eine
solche Korrektur von großer
Bedeutung. Dabei ist nicht nur die Fluggeschwindigkeit und Flughöhe, sondern
auch die Temperatur der Außenluft
von Bedeutung.
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Ein
Flugrechner der vorausgehend angegebenen Art ist unter dem Handelsnamen "ARC-2" der Firma AFE bekannt.
Bei diesem Flugrechner wird die zweite Platte gegenüber der
Basisplatte positioniert, und zwar gegenüber der zweiten Skalierung
entsprechend der durch Instrumente bestimmten Flughöhe des Flugzeugs
und entsprechend der gemessenen Außentemperatur. Über die
dritte Skalierung der zweiten Platte wird dann eine erste korrigierte
Geschwindigkeit auf der ersten Skalierung der Basisplatte abgelesen,
indem der Benutzer entsprechend der durch Instrumente bestimmten
Fluggeschwindigkeit an dem betreffenden Wert der dritten Skalierung (als Ableseindizierung)
auf der ersten Skalierung der Basisplatte den ersten korrigierten
Geschwindigkeitswert abliest. Es muss dann eine Rechenoperation
im Kopf durchgeführt
werden, nämlich
(...), wobei x die erste korrigierte Geschwindigkeit darstellt.
Entsprechend dem sich hieraus ergebenden Wert muss die zweite Platte
dann erneut in eine vorgegebene Richtung entsprechend einer weiteren
Skalierung verdreht werden, und es kann dann wiederum anhand der
dritten Skalierung der zweiten Platte (als Ableseindizierung) an
der ersten Skalierung der Basisplatte ein zweiter korrigierter Geschwindigkeitswert
abgelesen werden.
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Es
sind also mehrere Einstellungsschritte bzw. Einstellungsmaßnahmen
zwischen der Basisplatte und der ersten Platte erforderlich. Die
dritte gegenüber
der Basisplatte verdrehbare Platte ist lediglich ein zungenförmiges Segment
mit einer geraden in radialer Richtung verlaufenden Linie als Ableseindizierung,
die für
eine Anzahl von Ablesevorgängen verwendet
werden kann.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
einen Flugrechner zu schaffen, bei dem die Zahl der Einstellungsschritte zwischen
der Basisplatte und der ersten Platte reduziert ist und bei dem
die Anzahl bzw. der Umfang der vom Benutzer anzustellenden Überlegungen
reduziert ist. Der Flugrechner soll also insgesamt leichter bedienbar
sein.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Flugrechner der genannten Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass
die dritte Platte eine vierte Skalierung aufweist und diese vierte
Skalierung zugleich eine Ableseindizierung zur ersten Skalierung
bildet, so dass dort eine zweite korrigierte Geschwindigkeit ablesbar
ist.
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Es
wird also erfindungsgemäß vorgeschlagen,
dass zusätzlich
zu der zweiten Platte eine weitere, dritte Platte mit einer vierten
Skalierung vorgesehen wird, mit dem Ziel, dass die zweite Platte
nur ein einziges Mal gegenüber
der Basisplatte positioniert zu werden braucht. Ein von der Flughöhe und der
ersten korrigierten Geschwindigkeit abhängiger Korrekturfaktor findet
sich nämlich
auf der vierten Skalierung wieder. Nach Ermittlung der ersten korrigierten
Geschwindigkeit kann nach (an sich beliebiger) Ermittlung eines
hiervon abhängigen
Korrekturfaktors, insbesondere von einer separaten Tabelle, direkt
die zweite korrigierte Geschwindigkeit an entsprechender Stelle
der vierten Skalierung der dritten Platte (als Ableseindizierung
zur ersten Skalierung) von der ersten Skalierung abgelesen werden.
Es muss also nicht die schwierige Berechnung wie bei dem bekannten
Flugrechner durchgeführt
werden und anschließend
noch einmal die erste Platte gegenüber der Basisplatte verdreht
werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch
umgangen, dass die dritte Platte eine Skalierung, nämlich die
anspruchsgemäße vierte
Skalierung aufweist, die zugleich als Ableseindizierung zur ersten
Skalierung fungiert.
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Es
wurde bereits darauf hingewiesen, dass der genannte Korrekturfaktor
in beliebiger Weise ermittelt werden kann, insbesondere aus einem
mitgeführten
Tabellenwerk abgelesen werden kann. In Weiterbildung der Erfindung
erweist es sich aber als vorteilhaft, wenn ein Bereich der zweiten
Platte als Informationsträger
ausgebildet ist und die dort hinterlegten Informationen mit der
vierten Skalierung der dritten Platte korrespondieren.
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Dieser
als Informationsträger
ausgebildete Bereich der zweiten Platte kann vorteilhafterweise konzentrisch
zum Drehpunkt der zweiten Platte ausgebildet oder angeordnet sein.
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Der
als Informationsträger
ausgebildete Bereich der zweiten Platte kann auch von der dritten Platte überdeckbar
angeordnet sein, wobei solchenfalls die dritte Platte im Bereich
der Überdeckung durchsichtig
ausgebildet ist oder eine Ausnehmung besitzt, die eine Einsichtnahme
auf den als Informationsträger
ausgebildeten Bereich gestattet.
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Des
Weiteren erweist es sich als vorteilhaft, wenn der als Informationsträger ausgebildete
Bereich der zweiten Platte radial innerhalb aller Skalierungen angeordnet
ist.
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Es
erweist sich des Weiteren als ganz besonders vorteilhaft, wenn der
als Informationsträger ausgebildete
Bereich der zweiten Platte mehrere visuell erkennbare Kreissegmentsektoren aufweist,
die durch Verlängerung
nach radial außen
Bereichen auf der dritten Skalierung der zweiten Platte zugeordnet sind.
Solchenfalls können
nämlich
bestimmte Informationen, beispielsweise Korrekturwerte, die einem Bereich
auf der dritten Skalierung entsprechen, also beispielsweise einem
Geschwindigkeitsbereich von 325 bis 375 Knoten in dem betreffenden
Kreissegmentsektor vorgesehen werden. Der Benutzer braucht dann
von dem gerade interessierenden Bereich auf der dritten Skalierung
lediglich nach radial innen zu gehen und in dem radial innen vorgesehenen
Kreissegmentsektor des Informationsträgers eine entsprechende Information
abzulesen.
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Vorteilhafterweise
weisen alle Platten einen gemeinsamen Drehpunkt auf.
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Die
erste Skalierung der Basisplatte ist vorteilhafterweise radial außerhalb
der dritten Skalierung der zweiten Platte angeordnet, was die Ablesung
eines schlussendlichen Werts als angenehm erscheinen lässt.
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Des
Weiteren erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn die zweite
Platte sich nach radial außen
bis über
die erste Skalierung der Basisplatte erstreckt. Sie ist im Überlappungsbereich
mit der ersten Skalierung der Basisplatte durchsichtig ausgebildet. Auf
diese Weise kann das Eindringen von Schmutz besser verhindert werden
und die erste Skalierung und die dritte Skalierung können so
angeordnet werden, dass sie in der Draufsicht unmittelbar aneinander
angrenzen.
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Es
erweist sich auch als vorteilhaft, wenn sich die dritte Platte nach
radial außen
bis über
die erste Skalierung der Basisplatte erstreckt. Deren vierte Skalierung
kann dann in entsprechender Weise wenigstens bis unmittelbar an
die erste Skalierung heranreichend angeordnet werden, um die Ablesung, d.
h. den Ablesekomfort und die Ablesegenauigkeit zu erhöhen.
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Auch
erweist es sich als vorteilhaft, wenn ein Umfangsrand der dritten
Platte radial außen
mit einem Umfangsrand der zweiten Platte abschließt.
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In
besonders vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Flugrechners
weist die Basisplatte eine schlitzförmige Ausnehmung auf, in der eine
Schieberzunge hin- und herverschiebbar ist. Mittels dieser Schieberzunge
können
in an sich bekannter Weise aus den ermittelten und korrigierten Fluggeschwindigkeiten
Koordinaten über
die zurückgelegte
Flugstrecke ermittelt werden. Es wird nun vorgeschlagen, dass in
der schlitzförmigen
Ausnehmung wenigstens ein Federelement vorgesehen ist, welches die
Schieberzunge spielfrei und dennoch leichtgängig in der schlitzförmigen Ausnehmung
verschiebbar führt.
In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens kann das Federelement
von einer Federzunge gebildet sein, die aus dem Material der Basisplatte
oder einer Zwischenlage der Basisplatte einstückig mit dieser geformt ist.
Beispielsweise kann die Federzunge aus dem Material durch Fräsen herausgeformt
werden. Hierdurch kann die Federzunge durch einen in Verschieberichtung
erstreckten verhältnismäßig schmalen
Schlitz vom übrigen
Material der Zwischenlage oder der Basisplatte beabstandet sein,
jedoch mit einem Wurzelabschnitt biegsam an die Zwischenlage oder
die Basisplatte angebunden sein. Mit der vorstehend beschriebenen
erfindungsgemäßen Weiterbildung
des Flugrechners kann ein hoher Bedienkomfort erreicht werden, weil
die Basisplatte einerseits leicht in der schlitzförmigen Ausnehmung
verschiebbar ist; sie ist aber dennoch so spielfrei und widerstandsbehaftet
geführt,
dass ein unbeabsichtigtes Verstellen weitgehend verhindert werden
kann.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine
Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Flugrechner;
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2 eine
Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Flugrechner
(unter Weglassung der zweiten Platte und teilweiser Weglassung der
Basisplatte); und
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3 eine
Schnittansicht nur durch die Basisplatte.
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1 zeigt
eine Draufsicht auf einen insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 bezeichneten
Flugrechner, wobei nachfolgend nur die im Zusammenhang mit der vorliegenden
Erfindung stehenden Komponenten des Flugrechners beschrieben werden.
Der Flugrechner 2 umfasst eine Basisplatte 4 in Form
eines Laminats mit einer schlitzförmigen Ausnehmung, in welcher
eine rechteckförmige
Schieberzunge 6 hin- und herbewegbar ist. Oberhalb der
Basisplatte 4 ist eine kreisscheibenförmige zweite Platte 8 vorgesehen,
die in ihrem Mittelpunkt 10 drehgelenkig zur ersten Platte 4 angeordnet
ist, und eine weiter unten beschriebene dritte Platte 22.
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Die
erste Platte 4 trägt
in Umfangsrichtung eine erste Skalierung 12, welche die
Fluggeschwindigkeit bezeichnet. Ferner trägt die erste Platte 4 eine zweite
Skalierung 14 im Überdeckungsbereich
mit der zweiten Platte 8, also im Bereich unterhalb dieser zweiten
Platte 8, welche zweite Skalierung 14 die Flughöhe bezeichnet.
Bei Benutzung des Flugrechners wird die zweite Platte 8 so
gegenüber
der ersten Platte 4 verdreht bzw. positioniert, dass eine
Entsprechung zur instrumentell bestimmten und im Flugzeug angezeigten
Flughöhe,
gegebenenfalls und vorzugsweise zugleich unter Berücksichtigung
der instrumentell ermittelten Außentemperatur erreicht wird.
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Die
zweite Platte 8 weist ferner und vorzugsweise im radial äußeren Bereich
eine dritte Skalierung 16 auf, die zugleich eine Ableseindizierung 18 zur
ersten Skalierung 12 der Basisplatte 4 bildet,
so dass dort eine erste korrigierte Geschwindigkeit ablesbar ist.
Die Ablesung erfolgt dabei bei Benutzung des Flugrechners derart,
dass die instrumentell gemessene und angezeigte Geschwindigkeit
auf der dritten Skalierung 16 als Ableseindizierung 18 für die erste
korrigierte Geschwindigkeit auf der ersten Skalierung 12 der
Basisplatte 4 verwendet wird.
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Es
wird noch darauf hingewiesen, dass bei der vorstehend erwähnten Positionierung
der zweiten Platte 8 gegenüber der Basisplatte 4 nicht
nur die instrumentell ermittelte Flughöhe, beispielsweise nach der
barometrischen Höhenformel,
bei Positionierung gegenüber
der zweiten Skalierung 14 berücksichtigt wird, sondern auch
die Außentemperatur,
die vorzugsweise auf einer Temperaturskalierung 19 am Rand
eines Fensters 20 in der zweiten Platte 8 angeordnet
ist.
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Schließlich ist
eine dritte Platte 22 vorgesehen, bei der es sich um eine
transparente Kreisscheibe handeln kann oder aber, wie im dargestellten
Fall, um ein Segment, welches vorzugsweise gegenüber dem Mittelpunkt 10 der
zweiten Platte 8, also mit demselben Drehpunkt 10 wie
die zweite Platte 8, gegenüber der Basisplatte 4 und
der zweiten Platte 8 drehbar angeordnet sein kann. Diese
dritte Platte 22 weist eine vierte Skalierung 24 auf,
wobei diese vierte Skalierung 24 zugleich eine Ableseindizierung 26 zur ersten
Skalierung 12 bildet. Die dritte Platte 22 weist ferner
eine in radialer Richtung erstreckte weitere Ableseindizierung 28 auf,
die jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Vermittels dieser weiteren
Ableseindizierung 28 kann die dritte Platte so bezüglich der
dritten Skalierung 16 der zweiten Platte 8 positioniert werden,
dass der instrumentell ermittelte Geschwindigkeitswert der Position
der weiteren Ableseeinrichtung 28 an der dritten Skalierung 16 entspricht.
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Über die
vierte Skalierung 24 und deren Ableseindizierung 26 zur
ersten Skalierung 12 kann nun der schlussendliche Geschwindigkeitswert
als zweite korrigierte Geschwindigkeit von der ersten Skalierung 12 der
Basisplatte 4 abgelesen werden. Die vierte Skalierung 24 entspricht
den Korrekturfaktoren, die einem separaten Tabellenwerk zu diesem Flugrechner
entnommen werden könnten.
Vorliegend ist jedoch ein Bereich 30 der zweiten Platte 8 als
Informationsträger 32 ausgebildet,
wobei die dort hinterlegten Informationen gerade den Korrekturfaktor,
der mit der vierten Skalierung 24 korrespondiert, beinhalten.
Je nach dem abgelesenen ersten korrigierten Geschwindigkeitswert
und je nach Flughöhe kann
aus dem Informationsträger 32 ein
Korrekturwert abgelesen werden. Entsprechend diesem Korrekturwert
kann dann an entsprechender Stelle der vierten Skalierung 24 als
Ableseindizierung 26 der schlussendliche zweite korrigierte
Geschwindigkeitswert an der ersten Skalierung 12 abgelesen
werden.
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Es
erweist sich als besonders vorteilhaft, dass zur Ermittlung der
zweifach korrigierten Geschwindigkeit, ausgehend von einer instrumentell, insbesondere
durch Staudruckmessungen, ermittelten Geschwindigkeit, die zweite
Platte 8 nur ein einziges Mal gegenüber der ersten Platte 4 positioniert zu
werden braucht und dass im Unterschied zu bekannten Flugrechnern
keine zusätzlichen
Rechenaufgaben durchgeführt
werden müssen,
die dann zu einer erneuten Positionierung oder Verstellung der zweiten
Platte 8 gegenüber
der ersten Platte 4 führen.
Es genügt
vielmehr, aus dem Informationsträger 32 einen
entsprechenden Korrekturwert auszulesen (der aber auch in sonstiger
Weise ermittelt werden kann) und entsprechend diesem Wert durch
die vierte Skalierung 24 an der ersten Skalierung 12 den zweiten
korrigierten Geschwindigkeitswert abzulesen. Zuvor braucht nur die
dritte Platte 22, vorzugsweise anhand der weiteren Ableseindizierung 28 an demjenigen
Geschwindigkeitswert der dritten Skalierung 18 positioniert
zu werden, der ursprünglich
experimentell ermittelt und angezeigt wurde.
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Nachfolgend
sei ein Beispiel für
die Bedienung des erfindungsgemäßen Flugrechners
gegeben. Wenn eine Flughöhe
von 30 000 Fuß und
eine Außentemperatur
von –40° C instrumentell
im Flugzeug ermittelt wird und der Geschwindigkeitsmesser vermittels
einer Staudruckmessung 300 Knoten anzeigt, so wird der
erfindungsgemäße Flugrechner
zur Ermittlung einer wahren Fluggeschwindigkeit gegenüber Luft
("True Air Speed") folgendermaßen benutzt.
Die zweite Platte 8 wird so gegenüber der Basisplatte 4 verdreht,
dass im Fenster 20 in der zweiten Platte 8 die
zweite Skalierung 14 und die Temperaturskalierung 19 derart
zueinander positioniert werden, dass der Wert von – 40° C genau
bei der instrumentellen Flughöhe
von 30 000 Fuß eingestellt
wird. Es kann nun die dritte Platte 22 so gegenüber den beiden
Platten 4, 8 positioniert werden, dass ihre weitere
Ableseindizierung 28 genau auf der dritten Skalierung 16 der
zweiten Platte 8 bei 30 (d. h. 300 Knoten) eingestellt
wird. Es wird nun aber nicht, wie beim Stand der Technik, eine erste
korrigierte Geschwindigkeit ermittelt, die dann einer Rechenoperation
unterzogen wird und erneut zur weiteren Ermittlung der wahren Geschwindigkeit
ein weiteres Verstellen der Platten zueinander erfordert, sondern
es wird auf dem Informationsträger 32 ein
Korrekturwert ausgelesen. Der Informationsträger 32 ist in kreissegmentförmige Sektoren 40 unterteilt,
die so angeordnet sind, dass ein jeweiliger Sektor die flughöhenabhängigen Korrekturwerte
umfasst, die den weiter radial außen auf der dritten Skalierung 16 angegebenen Fluggeschwindigkeiten
zugeordnet sind. Ein Benutzer kann also in angenehmer Weise die
weitere Ableseindizierung 28 nach radial innen in dem betreffenden
Sektor verfolgen (hier im dargestellten Fall der Sektor 40 bei
300 Knoten Fluggeschwindigkeit (CAS = "Calibrated Air Speed"). Der Benutzer kann dann bei der entsprechenden
Flughöhe
von 30 000 Fuß einen
Korrekturwert von 0,95 ablesen. Die so ermittelten Korrekturwerte
sind auf der vierten Skalierung 24 der dritten Platte 22 angeordnet
und können als
Ableseindizierung 26 zur ersten Skalierung 12 verwendet
werden. Im vorliegenden Fall wird der Benutzer bei einem Korrekturwert
von 0,95 auf der vierten Skalierung 24 als Ableseindizierung 26 dann
auf der ersten Skalierung 12 einen wahren Geschwindigkeitswert
von 470 Knoten ("True
Air Speed") ablesen.
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Wie
eingangs bereits erwähnt,
umfasst die Basisplatte 4 eine schlitzförmige Ausnehmung 42,
in der die Schieberzunge 6 hin- und herverschiebbar ist. Die schlitzförmige Ausnehmung 42 ist
gebildet zwischen einer Vorderplatte 44, einer Rückenplatte 46 und
zwei Abschnitten einer Zwischenplatte 48. Die beiden Abschnitte
der Zwischenplatte 48 sind, wie aus 2 und 3 ersichtlich
ist, mit in Verschieberichtung verlaufenden Längsführungswänden 50 und 52 ausgebildet,
deren parallel verlaufende Abschnitte geringfügig weiter voneinander entfernt
sind als die Schieberzunge 6 breit ist. Um dennoch eine spielfreie,
jedoch leichtgängige
Verschiebbarkeit der Schieberzunge 6 in der schlitzförmigen Ausnehmung 42 sicherzustellen,
sind in der schlitzförmigen
Ausnehmung 42 zwei Federelemente 54 vorgesehen, welche
die Schieberzunge 6 gegen die gegenüberliegende Längsführungswand 50 federnd
vorbelasten. Die Federelemente 54 sind von Federzungen 56 gebildet,
die aus dem Material der Zwischenlage 48 und einstückig mit
dieser geformt sind. Hierfür
ist ein ursprünglich
aus Bogen und Sehne gebildetes Stück der Zwischenschicht 48 fräsend bearbeitet
worden, bis es die aus der 2 ersichtliche
Gestalt aufweist, wobei zwischen den Federzungen 56 und
dem übrigen
Material der Zwischenlage 48 ein in Verschieberichtung
erstreckter verhältnismäßig dünner Schlitz 58 eingebracht
wurde und die jeweilige Federzunge 56 mit ihrem Kontaktbereich 59 zur
Schieberzunge 6 über
die zurückgesetzt
ausgebildete Längsführungswand 52 vorsteht.
Wenn die jeweilige Federzunge 56 beim Einschieben der Schieberzunge 6 in
die schlitzförmige
Ausnehmung 42 geringfügig
in Richtung des Pfeils 60 ausgelenkt wird, so wird hierdurch
eine leichte Vorspannung auf die Schieberzunge 6 ausgeübt, welche
die Schieberzunge 6 spielfrei, aber dennoch leicht verschieblich
in der schlitzförmigen
Ausnehmung 42 der Basisplatte 4 führt.