DE2259913C2

DE2259913C2 - Zielfernrohr

Info

Publication number: DE2259913C2
Application number: DE19722259913
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl.-Ing. Wien Kahles
Original assignee: Swarovski Optik AG and Co KG
Current assignee: Swarovski Optik AG and Co KG
Priority date: 1971-12-09
Filing date: 1972-12-07
Publication date: 1983-06-01
Also published as: ATA1060871A; AT328204B; DE2259913A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Zielfernrohr mit einer zwischen Objektiv und Okular angeordneten Einrichtung zur Veränderung der Visierlinie, welche ein den Verlauf der Visierlinie bestimmendes Glied aufweist, dessen Lage unter dem Einfluß der Schwerkraft

h5 veränderbar ist und an dem ein der Schwerkraft entgegenwirkendes elastisches Stellglied angreift.

Bei den bekannten Zielfernrohren dieser Art dienen die Einrichtungen zur Veränderung der Visierlinie der

automatischen Nivellierung der Fernrohre, wobei die horizontale Lage als Normallage bei Nullstellung des den Verlauf der Visierlinie bestimmenden Gliedes zu betrachten ist Als den Verlauf der Visierlinie bestimmende Glieder können Fadenkreuze, Linsen oder planparallele Platten herangezogen werden.

Nun ergeben sich aber bekanntlich durch unbeabsich- ■ tigtes Verkanten der Waffe, durch Winkelschuß nach oben oder unten, sowie durch Veränderungen des Luftgewichtes Treffpunktverlagerungen, die einen ge- ι ο ziehen Schuß außerordentlich erschweren.

Durch die DE-OS 19 46 972 ist eine Visiereinrichtung, insbesondere ein Zielfernrohr mit einer Einrichtung zum Verstellen des Winkels zwischen der Visierlinie und der Seelenachse des Rohres der Waffe in Abhängigkeit von Korrekturwerten, z.B. Austrittsgeschwindigkeit des Geschosses, Temperatur, Winkel der Seelenachse zur Horizontalen, bekannt geworden, bei der eine elektrische Vergleichsschaltung vorgesehen ist, in der einerseits ein durch einen mit der Winkelverstellrichtung verbundenen Widerstand bestimmter Strom mit einem durch zumindest einen in Abhängigkeit von den Korrekturwerten einstellbaren Widerstand bestimmten Strom vergleichbar ist, wobei das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung einer Anzeige- und/oder Steuereinrichtung ausführbar ist Bei dieser bekannten Visiereinrichtung muß der Winkel zwischen der Visierlinie und der Seelenachse, also der Neigungswinkel zwischen der optischen Achse des Fernrohres und dem Gewehrlauf, solange verändert werden, bis die erforderliche Korrektur erreicht ist Das ist nicht nur äußerst aufwendig und zeitraubend, sondern gibt auch zu Fehlern Anlaß.

Durch das DE-GM 18 00 139 ist ein Zielfernrohr bekannt geworden, bei dem zum Erkennen von Verkantungsfehlern ein pendelnd gelagerter Zeiger vorgesehen ist, der sich in der Normallage des Zielfernrohres mit einem Abkommenstrich deckt Das Zielfernrohr muß dabei händisch in die Normallage gebracht werden, die durch die Deckung des Zeigers mit dem AbkonnTienstrich erkennbar ist Eine Verstellung der Visierlinie, die die fehlerhafte Haltung des Fernrohres kompensiert, erfolgt bei Abweichungen von der Normallage nicht. Die Visierlinie selbst wird bei diesem Fernrohr nicht verändert.

Durch die DE-AS 11 61 790 ist eine Vorrichtung zum Vermeiden von Verkantungsfehlern beim Richten des Waffenrohres einer Schußwaffe, insbesondere eines Geschützes, mit einer ein Zielfernrohr od. dgl. enthaltenden Zieleinrichtung, wobei sich im Gesichtsfeld des Zielfernrohres mindestens eine der Zielentfernung zugeordnete Zielmarke befindet, bekannt geworden, bei der der Zieimarkenträger in der zur Beobachtungsrichtung senkrechten Querebene der Zieleinrichtung um einen solchen Punkt drehbar ist, der im Optikbild der Zieleinrichtung dem Durchstoßpunkt der Seelenachse durch eine vertikal durch das Ziel verlaufende Ebene entspricht, wodurch die Zielmarke innerhalb der die Zielmarke ständig enthaltenden Querebene unter den Drehpunkt des Zielmarkenträgers stellbar ist. Auch diese bekannte Vorrichtung dient lediglich dem Erkennen von Verkantungsfehlern, die dadurch vermieden werden, daß der Zielmarkenträger drehbar ausgebildet ist. Eine Veränderung der Visierlinie erfolgt hierbei gleichfalls nicht.

Durch die DE-AS "0 29 577 ist ein selbsteinwägendes Nivellier mit einem zwischen Objektiv und Okular angeordneten Ziellinienregeler in Form eines neigungsempfindlich gelagerten optischen Bauteiles bekannt geworden, bei der das optische Bauteil in bei Neigungsmessern bekannter Weise mittels einer im Instrumentenkörper eingespannten Feder frei tragend gelagert und sein Schwerpunkt gegenüber dem durch die Einspannstelle hindurchgehenden Lot in Biegerichtung der Feder um einen solchen Betrag verschoben ist daß innerhalb des Arbeitsbereiches der Anordnung auf die Feder stets gleichgerichtete Biegemomente wirken. Bei diesem Nivellier ist die horizontale Lage als Normallage bei Nullstellung eines Ausgleichsgliedes zu betrachten, wohingegen bei einem Zielfernrohr die vertikale Lage des Zielfernrohres als Normallage gilt

Der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende und die Aufgabenstellung bestimmende Gedanke, Treffpunktverlagerungen zu vermeiden, besteht darin, hierfür die an sich bekannten Mittel zur Änderung der Visierlinienrichtung heranzuziehen. Dazu können ein von Hand radial verstellbares Fadenkreuz, eine im Linsensystem des Fernrohres radial verstellbare Ausgleichslinse oder ein im Fernrohr vo^- ';andenes Umkehriinsensystern herangezogen werden. Die Zahl der eine Treffpunktverlagerung herbeiführenden Größen läßt jedoch ein sicheres Ausgleichen durch händische Einstellung praktisch nicht zu. Das Ziel der Erfindung besteht demgemäß darüber hinaus darin, den Ausgleichsvorgang weitgehend zu automatisieren, ohne den der Entfernungseinstellung entsprechenden Winkel zwischen der Achse des Zielfernrohres und der Seelenachse der Waffe ändern zu müssen.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß als der. Verlauf der Visierlinie bestimmendes Glied ein senkrecht zur optischen Achse verschiebbares Fadenkreuz oder eine senkrecht zur optischen Achse verschiebbare bzw. um mindestens eine zur optischen Achse senkrechte Achse verschwenkbare Linse oder eine um mindestens eine zur optischen Achse senkrechte Achse verschwenkbare Planplatte vorgesehen, und daß die vom elastischen Stellglied auf c'as den Verlauf der Visierlinie bestimmende Glied ausgeübte Kraft eine in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse de: Fernrohres liegende Komponente aufweist und der gegen diese Komponente durch die Schwerkraft herbeigeführte Verstellweg des den Verlauf der Visierlinie bestimmenden Gliedes bei horizontaler Lage des Fernrohres am größten ist.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht, daß Treffpunktverlagerungen durch Verkanten der Waffe, durch Winkelschuß u. dgl. praktisch vollständig vermieden werden.

Vorteilhafterweise ist das Stellglied mit einer von hand bedienbaren Betätigungsvorrichtung verbunden, wodurch erreicht wird daß beispielsweise auch die Mun'Mcn und das Luftgewicht berücksichtigt werden können.

Zweckmäßigerv/tise ist das Stellglied mit einer barometrischen Dose verbunden. Das bringt den Vorteil mit sich, daß das Luftgewicht automatisch erfaßt wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der Zeichnung, in der u. a. einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind.

F i g. 1 zeigt den Einfluß des Lnftgewichtes auf die Geschoßbahn, F i g. 2 die Verschiebung des Treffpunktes beim Winkelschuß und Fig.3 die Treffpunktverlagerung hei zusätzlicher Verkantung der Waffe Die Fig.4a bis 4g zeigen an sich bekannte Möglichkeiten zur Änderung der Visierlinienrichtung bei einem Zielfernrohr. Fig. 5 zeigt ein erfindungsgemäßes

Zielfernrohr, bei dem die Ausgleichslinse im Fernrohrgehäuse schwenkbar gelagert ist. in geneigter Stellung, F i g. 6 in vertikaler Stellung, F i g. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 5 in verkanteter Stellung, F i g. 8 ein erfindungsgemäßes Zielfernrohr, bei dem der Gcschoßfall und das Luftgewicht unabhängig voneinander eingestellt werden können, in einer Außenansicht, Fig. 9 in einem Längsschnitt, Fig. 10 schematisch in geneigter Stellung. F i g. 11 in vertikaler Stellung, Fi g. 12 in waagrechter Stellung, Fig. 13 ein erfindungsgemäßes Zielfernrohr mit verstellbarem Fadenkreuz, Fig. 14 in vertikaler Stellung. Fig. 15 in Durchsicht, Fig. 16 ein erfindungsgemäßes Zielfernrohr für den Ausgleich von Winkelschuß und Luftgewichtsschwankungen in horizontaler Stellung, Fig. 17 in geneigter Stellung, Fig. 18 ein erfindungsgemäßes Fernrohr für den Ausgleich des Verkantungsfehlers, Fig. 19 in Durchsicht in verkanteter, noch nicht ausgeglichener, Fig. 20 in ausgeglichener Stellung. Fig. 21 ein erfin-Hiincfco^mäß^c Zielfernrohr mit Luftfeder^. F i *^T 22 ein ^?n erfindungsgemäßes Zielfernrohr mit einer magnetischen Anordnung. F i g. 23 eine Durchsicht hierzu und Fig. 24 ein erfindungsgeinäßes Fernrohr mit einem durch ein Solenoid betätigbarem Stellglied.

In Fig. I ist die Visierlinie 1 waagrecht dargestellt. wobei die Laufachse 2 des Gewehres 3 mit der Visierlinie 1 den Winkel χ einschließt. Die durch das Fernrohr 6 bestimmte Visierlinie 1 trifft die Zielebene Z im Punkt B.

Bei Normal-Luftgewicht <x„ flieg; das Geschoß in der so Flugbahn 4 und trifft die Zielebene Z im Punkt B, der daher gleichzeitig auch Haltepunkt ist. Die Schußentfernung fist die FleckschuPtntfernung und die Strecke AB der Geschoßfall Ff(x„) bei Normal-Luftgewicht. Wird das Luftgewicht kleiner, so verringert sich der Luftwiderstand des Geschoßes und die jetzt gestrecktere Flugbahn 5 trifft die Zielebene Z im Punkt B'. Der Geschoßfall Ff{x) beträgt nun AB'. Da der Haltepunkt gleich bleibt, tritt Hochschuß um y'= F^a_n) — /·£(«.) ein. Damit wieder Fleckschuß erhalten wird, muß der *o Winkel \ um Δλ verringert werden. Bei Vergrößerung des Luftgewichtes tritt die gegenteilige Treffpunktveränderur.g ein. Es erfolgt also Tiefschuß.

Ähnliche Verhältnisse treten beim Winkelschuß auf- oder abwärts im Winkel φ ein (Fig. 2). Da nur ein Teil des Geschoßgewichtes, nämlich C=C ■ cosqc zur Krümmung dtr Flugbahn beiträgt, tritt wieder Hochschuß um den Betrag y". bei einem_senkrecht zur Visierlinie 1 gemessenen Geschoßfall .4ß"ein. Praktisch der gleiche Hochschuß tritt beim V/inkelschuß nach unten ein, da man auf jagdliche Entfernungen die Zu- bzw. Aonahme der potentiellen Energie im Vergleich zur kinetischen Energie des Geschosses vernachlässigen kann.

Zur Erklärung des Einflusses der Verkantung ist in F i g. 3 die Zielebene Z vom Schützen aus — teilweise durch das Fernrohr 6 gesehen — gezeichnet Der Verkantungswinkel β ist der Winkel zwischen dem lot- und waagrechten Koordinatenkreuz x—y auf der Zielebene Z und dem Fadenkreuz f — η im Fernrohr 6. Der Hakepunkt liegt im Ursprung B beider Achsensysteme. Bei korrekter, also unverkanteter Haltung des Gewehres 3 trifft die Laufachsenverlängerung 2 die Zielebene im Punkt A. Die Strecke Aß ist der Geschoßfall F£ö„\ Durch die Verkantung der Waffe, die ja eine Drehung um die Visierlinie 1 darstellt, verlagert sich der Durchstoßpunkt von A nach A'. Der Treffpunkt B'" des Geschosses liegt senkrecht' unter dem Punkt A' im Abstand Α'Β'"=Ρ^ό,φ) des Geschoßfalles, der sich durch das herrschende Luftgewicht ό und den Schußwinkel φ ergibt. Um die Treffpunktverlagerung auszuschalten, muß die Richtung der Visierlinie 1 so verändert werden, daß ihr Durchstoßpunkt von ßnach ß'"wandert(Fi g. 3). Dabei sind nicht die Strecken χ und y, sondern | und η relativ zum mitverkanteten Zielfernrohr zugrunde zu legen.

Bei der mathematischen Behandlung ergibt sich unter Vereinfachungen, die fur die jagdlich interessanten Entfernungen bis 300 Meter zulässig sind, für die Treffpunkt Verlagerung:

ι, = Ff ■ (0.657 + 0.2844 6) ■ (1 -cosip · cos/?)! i = F_F ■ (0.657 + 0,2844 O) ■ cos ρ · sin/? J

E die Fleckschußentfernung[m]

Fe der Geschoßfall bei waagrechten Schuß [m] und bei

o„ Normal-Luftgewicht O_n= 1.206 kg/m^J

ό das Ist-Luftgewicht [kg/m³]

φ der Schußwinkel auf-oder abwärts

β der Verkantungswinkel

In den F i g. 4a bis 4g sind die möglichen, an sich bekannten Mittel zur Änderung der Visierlinienrichtung bei einem Zielfernrohr gezeigt. Am linken Rand ist immer die Zielebene Z mit dem Durchstoßpunkt ßder ursprünglichen Visierlinie 7 und dem Durchstoßpunkt B' der durch die Verschiebung eines optischen oder mechanischen Elementes des Zielfernrohres veränderten Visierlinie 8 gezeichnet, η ist die Verschiebung am Ziel As bzw. Δω die entsprechende Verschiebung bzw. Verdrehung des Fernrohrelementes. Weiter ist 9 das Fernrohrgehäuse, 10 die Objektivlinse, 11 das Umkehrsystem und 12 das Okular. Die Ziel- bzw. chußentfernung ist £ Zwischen der Objektivlinse 10 und dem Umkehrsystem Il befindet sich die erste Bildebene, zwischen dem Umkehrsystem 11 und dem Okular 12 die zweite Bildebene.

Bei den Beispielen nach den Fig.4a bis 4c ist das Fadenkreuz 13 in der ersten Bildebene, in den Beispielen nach den Fig.4d bis 4g in der zweiten Bildebene angebracht.

Bei dem in Fig. 4a dargestellten Zielfernrohr wird das Fadenkreuz 13 um die Streckens verschoben. Es gilt die Verknüpfung:

■As = C₁- As

(a)

wobei

-1-±- ; As<0

E die Zielentfernung

/„ die Brennweite der Objektivlinse

Fig. 4b zeigt ein Zielfernrohr, bei dem zwischen der Objektivlinse 10 und dem Fadenkreuz 13 eine senkrecht zur optischen Achse verschiebbare Aus-

gleichslinse 14 vorgesehen ist. Die Brennweite dieser Ausgleichslinse 14 ist /₄, ihr Abstand vom Fadenkreuz 13 die Strecke e.

(b)

IO

15

.Λ >0 AsX) /₄<Q As<0

Anstelle der Ausgleichslinse 14 kann eine schwenkbare, dicke planparaliele Ausgieichsgiaspiatte i5 vor jo mit dem Fadenkreuz eingebaut werden, wie dies in Fig. 4c dargestellt ist. Die für kleine Schwenk- ^⁷» winkel bis etwa 5° geltende Formel für die Bildverschiebung ist

c - -(^E\ ( ^e X ^Cl " Ku U-/J'

AsX) für f_A <0
A s <0 Tür f_A >0

ist. In Fig. 4e ist ein vereinfachter Sonderfall dargestellt, bei dem das Umkehrsystem 11 selbst als bewegliche Ausgleichslinse verwendet wird.

Bei dem Beispiel nach Fig. 4g, bei dem eine Ausgleichsglasplatte 15 zwischen dem Umkehrsystem 11 und dem Fadenkranz 13 bzw. dem Okular 12 angeordnet ist, ergibt sich

Δ ω
(g)

d die Dicke der Ausgleichsglasplatte 15
η die Brechzahl des Glases
Δω der kleme Schwenkwinkel ist.

Daher erhält man

= -(JpJ ■ d

= C 2 ■ tg Δ ω

(C)

Cy' = - —

45

Ganz ähnliche Verhältnisse ergeben sich bei den Anordnungen gemäß den Fig. 4d bis 4g, wenn man anstelle der Objektivlinsenbrennweite die Äquivalentbrennweite des gesamten Linsensystems f_os vor dem Fadenkreuz 13 bzw. vor der Ausgleichslinse 14 so oder Ausgleichsglasplatte 15 in die entsprechende Formel einsetzt. Infolge der Bildumkehrung ergibt sich die Systembrennweite/„, stets negativ.

Bei dem Beispiel nach Fig. 4d ergibt sich

C₂- As

und bei dem Beispiel nach Fig. 4f

= -I-^-YasX)

(d)

(f)

Jede der anhand der Fig. 4a bis 4g beschriebenen Verstellmöglichkeiten kann im Rahmen vorliegender Erfindung Anwendung finden.

Die Fig. 5 bis 24 zeigen nun eine Reihe von Ausführungsbeispielen der Erfindung.

In F i g. 5 ist ein Zielfernrohr, das dem schematischen Aufbau der Fig.4b entspricht, im Längsschnitt beim Winkelschuß aufwärts sowie in Draufsicht auf den mittleren Teil dargestellt. F i g. 6 zeigt den maßgeblichen Teil des Fernrohres ohne Okular im Längsschnitt beim Schuß senkrecht nach oben und F i g. 7 eine Durchsicht in Richtung der optischen Achse in verkantetem Zustand.

Im Fernrohrgehäuse 9 sind die Objektivlinse 10, das Umkehrsystem 11 sowie das Okular 12 angebracht. Das Fadenkreuz 13 ist mit dem Fernrohrgehäuse 9 fest verbunden. Der übliche Verstellmechanismus zum Einjustieren ist der besseren Übersicht wegen, weil für die Erfindung unerheblich, weggelassen. Mit dem Fernrohrgehäuse 9 ist ein konisches Rohr 16 mit seinem vorderen Ende kardanisch verbunden. Sein fiktiver Drehpunkt ist D. In seinem rückwärtigen, dem Fadenkreuz 13 zugewandten Ende ist die positive Ausgleichslinse 14 gefaßt. Ihr optischer Mittelpunkt ist M. Weiter ist am hinteren Ende des konischen Rohres 16 ein Lappen 17 zu einem Auge aufgebogen. Durch ein genau gebohrtes Loch im Auge gleitet ein gerader Federstab 18. Das andere Ende des Federstabes 18 ist fest mit einem Schieber 19 verbunden, der es gestattet, die Federlänge λ des Federstabes 18 zu verändern. An dem außerhalb des Fernrohrgehäuses 9 liegenden Betätigungsteil dieses Schiebers ist eine Marke 20 angebracht die es erlaubt, an einer am Fernrohrgehäuse 9 angebrachten Skala 21 die gewünschte Federlänge einzustellen. Der Schwerpunkt S des gesamten schwenkbaren Teiles liegt im Abstand η vom Drehpunkt Der Abstand der Ausgleichslinse 14 von D ist /5, der des Angriffspunktes des Federstabes 18 ist ry. Im Falle des senkrechten Schusses (Fig.6) ist der Federstab 18 spannungslos, daher gerade. Das konische Rohr 16 hängt lotrecht und die Ausgleichslinse 14 erfährt keine Auslenkung, da das Gewicht G des Schwenkteiles kein Drehmoment erzeugt Wird das Fernrohr jedoch geneigt (F i g. 5), so erfolgt durch die

Einwirkung des Gewichtes (der Schwerkraft) eine Auslenkung des konischen Rohres 16 aus der Ruhestellung. Der Mittelpunkt M der Ausgleichslinse 14 erfährt eine Verschiebung um den kleinen Betrag s senkrecht zur optischen Achse. Gleichzeitig wird der Federstab 18 gebogen und die dadurch erzeugte Federkraft K hält dem Gewicht das Gleichgewicht. Unter der Voraussetzung, daß 5 klein ist im Verhältnis zu r\, r₂, n, erhält man nach den Regeln der Mechanik:

A/| = G' ■ r, = G ■ Λ, · COS φ

M₂ = K · r_} = k ■ I ■ /·, Λ/| = Λ/₂; A. Federkonstante

U) φ

G τ,

• COS?)

G τ, Ti ~ ^. ( G ■ η ■ r₂

(s) φ = ^! - ■ cos φ = C, ■ cos φ ; C, = I ——^! -

k T₃ ■ Aj V k ■ r_} ■ r_}

fur

φ = 90° cos?) = 0, (J)_9n = (/),„ = 0
φ = 0°, cos?) = 1. (.?)„ = C,

Die Auslenkung As aus der Stellung für ?> = 0 ist daher As = (i)₀-(.!)? = C₁ · (1 -cos?)).

Im Falle einer zusätzlichen Verkantung um den Winkel./?, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, hat man G' und K in die beiden Richtungen ξ und η zu zerlegen und die oben gezeigte Ableitung in beiden Richtungen durchzufuhren. Dies ergibt:

(As)I₁ = C, · (1 -cos?) cosjS)
(As)? = C₁- cos?) sin β

und mit der oben abgeleiteten Verknüpfung (b) von As mit /, am Ziel

», = C₁- C₂- (1-cos?) cos;?)
I = C₁ · C₂ · cos?) sinjS

Durch Vergleich mit den Gleichungen (I) für die Treffpunktverlagerung erkennt man, daß man

C₁ · C: = F_E ■ (0,657 + 0,2844 δ)

machen muß, damit die Treffpunktverlagerungen für ein Geschoß mit dem Geschoßfall F_E(ö) ausgeglichen werden.

Um den Ausgleich für ein anderes Geschoß durchzuführen oder ein anderes Luftgewicht zu berücksichtigen, muß die Konstante

Das um den Punkt D kardanisch schwenkbare Rohr 22 trägt am vorderen Ende die hier negative Ausgleichslin ■ se 14 im Abstand e vor dem Fadenkreuz 13. Der Schwerpunkt 5 des schwenkbaren Teiles liegt im

Abstand n vom Punkt D. In einer Öse 23 am oberen vorderen Rand des schwenkbaren Rohres 22 ist eine Zugfeder 24 eingehängt, deren anderes Ende durch eine Schnur 25, die durch ein öhr 26 läuft, mit dem Gegenlager 27 verbunden ist. Sie steht unter der Zugspannung K. Sowohl das Gegenlager 27 als auch das Öhr 26 sind je mit einer Gewirrlemutter 28 bzw. 29 verbunden, welche ihrerseits durch zwei in einem mit dem Fernrohrgehäuse 9 fest verbundenen Gehäuse 30 gelagerte Schrauben 31, 32 in Längsrichtung des Fernrohres verschoben werden können. Durch die Schraube 31 kann die Spannung der Zugfeder 24, durch die Schraube 32 der Abstand Λ des Öhres 26 vom schwenkbaren Rohr 22 verändert werden. Beide Gewindemuttern 28, 29 tragen an ihrer oberen Stirnfläche Marken 33, 34, die durch zwei Fenster im Gehäuse 30 beobachtet werden können. Ihre jeweilige Stellung kann an zwei Teilungen 35, 36 abgelesen werden.

In Fig. 10 ist der Mechanismus der Anordnung in einer beliebigen Stellung, in Fig. 11 in senkrechter Stellung und in Fig. 12 in waagrechter Stellung schematisch dargestellt. Wieder unter der Annahme, daß / bzw. 5 klein gegen n, ο, η und Λ ist und daß die Zugfeder 24 so lange ist, daß ihre Kraft K als konstant angesehen werden kann, ergibt sich:

verändert werden. In diesem Ausführungsbeispiel geschieht dies durch die Veränderung der Federlänge und damit der Federkonstanten k. Die Skala 21 zeigt am besten die Werte F_E- (0,657 + 0,2844(5) oder, falls man das Luftgewicht nicht berücksichtigen will, nur den Geschoßfall F_E für δ=O_n.

Ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Geschoßfall und das Luftgewicht unabhängig voneinander eingestellt werden können, ist in den F i g. 8 bis 12 dargestellt Dies hat den Vorteil, daß man den Geschoßfall einmal einstellt und lediglich das wechselnde Luftgewicht berücksichtigt Der Aufbau dieses Beispieles entspricht der grundsätzlichen Anordnung nach F i g. 4f.

Fm Fernrohrgehäuse 9 mit der Objektivlinse 10, dem Umkehrsystem 11 und dem Okular 12 ist das Fadenkreuz 13 in der zweiten Bildebene angebracht cos φ = K T₂ · ^-

50

λ ■ cos φ + Const.

φ = 90°, I = I₉₀ = Const.

Kt

λ +L

90

Hieraus erhält man für die Veränderung

Al = (I₀-I

• λ ■ (1 -cos?))

und für die Mitte Λ/der Ausgleichslinse 14

As =

t₁-r₂

-A-(I- cos φ).

Nath der Zerlegung in die beiden Richtungen ΐ und ι, sowie der jetzt gültigen Verknüpfung (J) erhält man schließlich

mit

I =

C₂ · (1 -cos?»
C₂ ■ cos?) sinjß

H) te)

Durch Vergleich mit Gleichungen (Π erhält man wieder

F_f ■ (0,657 + 0,2844 d) = Cr~C'₂ = C₂' ■ ( ■ ,

V K ■ r₂ ■ r₂ I

Macht ir.an

und λ = (0,657 + 0,2844 ö),

so Können aut tier lenung 35 uer vjescnouian unu aui der Teilung 36 das Luftgewicht eingestellt werden. Es ist sogar möglich, falls man die Schraube 32 durch eine gasgefüllte Barometerdose ersetzt, die Verschiebung dt j Öhres 26 selbsttätig durch die Veränderung des Luftgewichtes durchführen zu lassen.

Ein weiteres Beispiel zeigt Fig. 13 im Längsschnitt bei waagrechter Haltung des Fernrohres. Dasselbe Fernrohr ist in Fig. 14 bei Senkrechtste!.ung und in Fig. 15 in Durchsicht dargestellt. Der Aufbau entspricht dem Schema nach F i g. 4d.

Im Fernrohrgehäuse 9 sind die Objektivlinse 10, das Umkehrsystem 11 und das Okular 12 fest eingebaut. Das Fadenkreuz 13 ist auf dem Fadenkreuzträger 37 aufgezogen und befindet sich in der zweiten Bildebene. Der Fadenkreuzträger 37 ist durch vier gerade Federdrähte 38 mit der Fassung 39 des Umkehrsystems 11 verbunden. Die Federdrähte 38 sind so dimensioniert, daß ein Durchhang des Fadenkreuzträgers 37 in Richtung der Schwerkraft erfolgt. Lediglich im Falle der Senkrechtstellung (Fig. 14) sind die Federdrähte 38 spannungslos und daher gerade. In diesem Falle erfährt der Haltepunkt M des Fadenkreuzes 13 eine Auslenkung um den Betrag sgo-

Im Fernrohrgehäuse 9 ist darüber hinaus ein verschiebbarer topfförmiger Teil 40 angeordnet, der neben einer großen Mittelbohrung zum Durchlaß der Bildstrahlen vier genau gebohrte Löcher für die Federdrähte 38 aufweist. Bei einer Verschiebung dieses Teiles 40 wird so die Federlänge λ verändert. Die Verschiebung erfolgt durch eine Schraube 41, die in einem am Fernrohrgehäuse 9 angebrachten Gehäuse 42 gelagert ist und sich in einen Lappen 43 des Teiles 40 einschraubt. An der Skala der Schraube 41 liest man die Stellung ab. Es ergibt sich wie früher

(As))I = C₁-(I -cosp cosjS)
(A s) ζ = C₁- cos ψ

C₁ =

4 - k- λ

; k Federkonstante

= C_t ■ C₁- (1 -cos?» cosjS)
= C₁ · C₂ ■ cos φ sin

Cr C₁ = F_E- (0,657 + 0,2844(5).

Die Anpassung an ein bestimmtes Geschoß und das herrschende Luftgewicht ö erfolgt durch Veränderung der Federlänge λ.

Das in F i g. 16 in v/aagrechter Stellung und in Fig. 17 in Winkelstellung dargestellte Ausführungsbeispiel ist nur für den Ausgleich von Winkelschuß und Luftgewichtsschwankungen eingerichtet, während es den Fehler durch Verkantung nicht berücksichtigt. Der Aufbau entspricht dem Schema nach F i g. 4c. Auch hier ist ein schwenkbares Rohr 44 vorgesehen, das jedoch eine planparallele Ausgleichsglasplatte 15 trägt und um eine waagrechte Achse D schwenkbar gelagert ist. Am Rohr 44 gleitet ein Ring 45, der durch einen Schieber 46 von außerhalb des Feinrohres in Längsrichtung verschoben werden kann. Dadurch wird der Abstand η des Schwerpunktes S des gesamten Schwenkteiles von der Drehachse D und damit das Drehmoment G ■ η verändert.

45

50 G' ■ r_{ = G ■ r, · cos ?> = Ä" · r₂ = k ■ I ■ r₂

Im = ^- cos?)

Α:· λ,

₌ Gt|T₃
k- r₂- r₂

COS0)

55 φ = 0°, 5„ =

G-

60

65

= 90°, S₉₀ = 0

2li = 5_O-J?>

tg^liy =

A:t₂

r₃ k- T₂- r

= C₂" -C₁-(I- cos φ)

(1 -cos?))
(1 -cosy»)

C, =

C, · C₂' = F_E ■ (0,657 + 0,28445)

Die Einstellung von Geschoßfall bzw. Luftgewicht erfolgt durch die Veränderung von n.

In Fig. 18 ist der Längsschnitt eines Fernrohres nach dem Schema der F i g. 4b dargestellt das nur für den Ausgleich des Verkantungsfehlers eingerichtet ist Zwischen der Objektivlinse 10 und dem Fadenkreuz 13 ist eine Ausgleichsimse 14 der Brennweite /a im Abstand e vor dem Fadenkreuz 13 angeordnet Ihre Fassung 47

kann Mm eine Achse 48 aus der Mitte ausschwenken. Der Schwerpunkt 5 des Schwenktefles hat von der Achse 48 den Abstand η, die Mitte der Ausgleichslinse 14 den Abstand r* In die Fassung 47 ist eine senkrechte

s Nut 49 eingefräst, in die ein gerader Federdraht 50 eingreift, der am anderen Ende in einem Federbock 51 befestigt ist Dieser Federbock 51 kann durch die Stellschraube 52 in der Höhe verstellt werden. So ist es möglich, den Angriffspunkt des Federdrahtes 50 in der

ίο Nut 49 der Fassung 47 zu verschieben.

In F i g. 19, die eine Durchsicht durch das Fernrohr darstellt, steht der Federdraht 50 genau über dem Drehpunkt D, so daß er beim Ausschwenken der Ausgleichslinse 14 keine Verbiegung erleidet Wird der Federdraht 50 jedoch nach unten verschoben, wie dies in Fig.20 dargestellt ist, so daß er vom Drehpunkt D den Abstand r₂ hat so entsteht bei Ausschwenken eine Gegenkraft K, die mit größerem η wächst So ist es möglich, die durch die Schwerkraft G verursachte Auslenkung der Ausgleichslinse 14 zu verkleinern. Die Berechnung ergibt:

G-T_x- sin (ß-y) = K-T₁- cosy = k· r₂ ■ siny cosy

/ k ■ rA _ sin/cosy-cos/siny _
\G-tJ ~ ~

siny cosy

sin/ _ cos/\
cosy/

V siny

Bis zu einem Verkantungswinkel von 20° kann man Dadurch wird cos/ = cosy, also 30

Ar·

cosy

35 G-T_x \ sin y
siny = sin/ ■

setzen, ohne einen Fehler größer als 1 % zu machen.

= siny

(Δs)i ~ r_} ■ siny = sin/ ■

rB

+ 1

+ 1

<F = C, ■ C₂- sin/

/, = C, · C₂-(I-COS/)

Durch Vergleich mit Gleichung (1), in der man natürlich φ = 0° setzen muß, da nur waagrechter Schuß Berücksichtigung findet,ergibt sich:

C, · C₂ = Fe- (0,657 + 0,28440)

Die Anpassung an ein bestimmtes Geschoß erfolgt durch Veränderung des Radius r₂.

Bei dem in F i g. 21 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Luftfeder vorgesehen. Das Fernrohr entspricht dem Schema nach Fig.4e, bei dem das Umkehrsystem 11 selbst als Ausgleichslinse benützt wird. Im Fernrohrgehäuse 9 mit der Objektivlinse 10 und dem Okular 12 ist das Fadenkreuz 13 befestigt. Das Umkehrsystem 11

C, · sin/ weist zwei verkittete Linsen auf und ist in der nach allen Richtungen quer zur optischen Achse ausschwenkbaren Fassung 53 gefaßt. Die Fassung 53 weist eine Scheibe 54 auf, die zwischen zwei mit dem Fernrohrgehäuse 9 fest verbundenen Querwänden 55, 56 leicht gleitet. Die Mittelbohrung dieser Querwände 55,56 ist so groß, daß

so sich das Umkehrsystem 11 unter Einfluß der Schwerkraft genügend weit aus der Mittelstellung verschieben kann. Die zentrierende Gegenkraft wird durch zwei mit Luft gefüllte, ringförmige Hohlkörper 57,58 erzeugt, die sich an der Mantelinnenfläche des Fernrohrgehäuses abstützen und innen gegen die Fassung 53 des Umkehrsystems 11 drücken. Beide Hohlkörper 57, 58 stehen mit einem elastisch verformbaren Reservoir 59 in Verbindung, das sich in einem am Fernrohrgehäuse 9 angegossenen Gehäuse 60 befindet.

Befindet sich nun das Fernrohr in waagrechter Stellung, so wird das Umkehrsystem 11 durch die Wirkung der Schwerkraft C um den Betrag 5 dezentriert und bewirkt so die Ablenkung der Visierlinie. Bei Neigung des Fernrohres vermindert sich die auslenkende Schwerkraftkomponente, so daß die Zentrierkraft der Hohlkörper 57, 58 zunimmt. In senkrechter Stellung tritt volle Zentrierung des Umkehrsystems 11 ein. Die Einstellung auf Geschoßfall

und Luftgewicht erfolgt durch Veränderung des Volumens des Luftdrucksystems mit der Schraube 61.

Das in den F i g, 22 und 23 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt den maßgebenden rückwärtigen Teil eines Fernrohres gemäß dem Schema nach Fig,4g, das jedoch Verkantungsfehler nicht kompensiert. Die um die Achse D schwenkbare Fassung 62 der planparallelen Ausgleichsglasplatte 15 ist zwischen dem Umkehrsystem 11 und dem Fadenkreuz 13 im Femrohrgehäuse 9 angeordnet Der Schwerpunkt S des Schwenkteiles liegt hinter dem Drehpunkt, so daß die Ausgleichsglasplatte 15 unter dem Einfluß der Schwerkraft kippt In die Fassung 62 sind oben und unten starke Permanentmagnete 63 eingelassen. Zwei weitere Permanentmagnete 64 trägt der im Fernrohrgehäuse 9 längsverschiebliche topfförmige Teil 65. Die Permanentmagnete 63,64 sind so eingebaut, daß sich gleichnamige Pole gegenüberstehen, so daß eine abstoßende Kraft wirksam ist Bei senkrechter Stellung des Fernrohres ist K\=*Ki, während G'=O.cosg>=0. Die Planflächen der Ausgleichsplatte 15 nehmen eine senkrechte Stellung zur optischen Achse ein. Bei Neigung des Fernrohres nimmt die Wirkung der Schwerkraft zu, wodurch die Ausgleichsglasplatte 15 je nach Neigung mehr oder weniger gekippt wird, wobei die Kraft K\ kleiner, die Kraft Ki hingegen größer wird, bis die Summe aller Drehmomente Null wird. Der maximale Schwenkwinkel ist in waagrecbter Stellung des Fernrohres erreicht Er kann durch Annäherung bzw. Entfernung des topfförmi-

ϊ gen Teiles 65 verkleinert bzw, vergrößert werden; der Verstellmechanismus ist nicht gezeichnet

Schließlich ist in Fig,24 der Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels dargestellt das im wesentlichen dem Beispiel nach den F i g. 8 bis 12 entspricht wobei

in jedoch die Erzeugung der Kraft K durch einen im Fernrohrgehäuse 9 angebrachten Solenoid-Elektromagneten 66 erfolgt dessen Erregung mittels des Reglers 68 einstellbar ist und der je nach Erregung den Eisenkern 67 mit mehr oder weniger Kraft in sein

ι ϊ Inneres zieht Die Kraft K kann durch Änderung der an den Solenoid-Elektromagneten 66 angelegten Spannung verändert werden. Sowohl die hierfür erforderliche Stromquelle als auch der Regler 68 können vom Zielfernrohr getrennt z. B. im Gewehrkolbec unterge-

jii bracht werden.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt die nur einen Bruchteil aller Möglichkeiten zeigen. So können anstelle der dargestellten elastischen Stellglieder beispielsweise

:"i auch Gummifedern, Luftfedern od. dgl treten.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Zielfernrohr mit einer zwischen Objektiv und Okular angeordneten Einrichtung zur Veränderung der Visierlinie, welche ein den Verlauf der Visierlinie bestimmendes Gljed aufweist, dessen Lage unter dem Einfluß der Schwerkraft veränderbar ist und an dem ein der Schwerkraft entgegenwirkendes elastisches Stellglied angreift, dadurch gekennzeichnet, daß als den Verlauf der Visierlinie bestimmendes Glied (11,13,14,15) ein senkrecht zur optischen Achse verschiebbares Fadenkreuz (13) oder eine senkrecht zur optischen Achse verschiebbare bzw. um mindestens eine zur optischen Achse senkrechte Achse verschwenkbare Linse (11, 14) oder eine mindestens um eine zur optischen Achse senkrechte Achse verschwenkbare Planplatte (15) vorgesehen ist, und daß die vom elastischen Stellglied (18,24,38,50,57,58,63; 64,65,67) auf das den Verlauf der Visierlinse bestimmende Glied (11, 13, 14, 15) ausgeübte Kraft eine in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse des Fernrohres (8) liegende Komponente aufweist und der gegen diese Komponente durch die Schwerkraft herbeigeführte Verstellweg des den Verlauf der Visierlinie bestimmenden Gliedes bei horizontaler Lage des Fernrohres am größten ist.

2. Zielfernrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Stellglied (18,24,38,50, 57,58) mit einer von Hand bedienbaren Betätigungsvorrichtung ('9, 28,29,41,52,61,68) verbunden ist.

3. Zielfernrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Stellglied (67) mit einem Solenoid-Elektromagneten (66) verbunden ist, dessen Erregung mittels eines Reglers (68) wählbar ist (F ig. 24).

4. Zielfernrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Stellglied (18, 24,38,50, 57, 58) zwecks automatischer Erfassung des Luftgewichtes mit einer barometrischen Dose verbunden ist.

5. Zielfernrohr nach Anspruch 1 bis 4, dadurch: gekennzeichnet, daß das den Verlauf der Visierlinie bestimmende Glied (11, 13, 14, 15) in einem Träger (16, 22, 44, 47) angeordnet ist. der am Fernrohrgehäuse (9), insbesondere über ein Kardangelenk, schwenkbar befestigt ist, wobei die Schwenkachse senkrecht und/oder parallel zur optischen Achse angeordnet ist.

6. Zielfernrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Her Träger (16) einen Lappen (17) trägt, durch den ein Federstab (18) verschiebbar hindurchgreift, der an einem im Fernrohrgehäuse (9) verschiebbar gelagerten Schieber (19) befestigt ist (F ig. 5 bis 7).

7. Zielfernrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglied eine Zugfeder (24) vorgesehen ist, deren eines Ende an einer Öse (23) des Trägers (22) und deren anderes Ende an einem im Fernrohrgehäuse (9) verschiebbar gelagerten Schieber (28,29) befestigt ist (F i g. 9).

8. Zielfernrohr nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß an dem zweiten Ende der Zugfeder (24) eine Schnur (25) befestigt ist, die durch ein Öhr (26) hindurchgeführt ist, das mit einem im Fernrohrpehäuse (9) verschiebbar gelagerten ersten Schieber (29) verbunden ist, und deren Ende an einem Gegenlager (27) befestigt ist, das mit einem im Fernrohrgehäuse (9) verschiebbar gelagerten zweiten Schieber (28) verbunden ist (F i g, 9),
9, Zielfernrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger als schwenkbares Rohr (44) ausgebildet ist, auf dem ein Ring (45) verschiebbar gelagert ist, der mittels eines Schiebers (46) axial verschiebbar ist, der im Fernrohrgehäuse (9) gelagert ist (F ig. 16,17).

to 10. Zielfernrohr nach Anspruch 5, dadurch

gekennzeichnet, daß das den Verlauf der Visierlinie bestimmende Glied (14) in einer Fassung (47) untergebracht ist, die eine radial verlaufende Nut (49) aufweist, in die ein im wesentlichen koaxial verlaufender Federdraht (50) eingreift, der in einem Federbock (51) befestigt ist, der mittels einer im Fernrohrgehäuse (9) gelagerten Stellschraube (52) radial verstellbar ist (F i g. 18 bis 20).

11. Zielfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das den Verlauf der Visierlinie bestimmende Glied (11) in einer Fassung (53) angeordnet ist. die eine senkrecht zur optischen Achse liegende Scheibe (54) aufweist, die zwischen Querwänden (55, 56) radial verschiebbar ist, wobei an der Fassung (53) beidseits der Scheibe (54) bzw. der Querwände (55, 56) mit Luft od. dgl. gefüllte elastische ringförmige Hohlkörper (57,58) anliegen, deren Inneres mit einem gleichfalls elastisch verformbaren Reservoir (59) verbunden ist, dessen

JO Volumen mittels einer durch eine Schraube (61) od. dgl. betätigbaren Druckvorrichtung veränderbar ist (F ig. 21).

12. Zielfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglied eine Magnetanordnung vorgesehen ist, wobei in einem im Inneren des Fernrohrgehäuses (9) befestigten Ring Permanentmagnete (64) vorgesehen sind, denen gegenüber mit gleicher Polarität Permanentmagnete (63) liegen, die in der Fassung (62) des Gliedes (15), das den Verlauf der Visierlinie bestimmt, angeordnet sind (F i g. 22).

13. Zielfernrohr nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das den Verlauf der Visierlinie bestimmende Glied (13) in einem Träger

(37) angeordnet ist, an dem Federdrähte (38) befestigt sind, deren andere Enden mit dem Fernrohrgehäuse (9) starr verbunden sind und die durch Öffnungen eines entlang der optischen Achse verschiebbaren, insbesondere tropfförmigen Teiles

so (49) hindurchgeführt sind, der einen aus dem Fernrohrgehäuse (9) herausragenden, mit einem Muttergewinde versehenen Lappen (43) aufweist, in den eine Schraube (41) geschraubt ist, die in einem mit dem Fernrohrgehäuse (9) starr verbundenen Gehäuse (42) drehbar gelagert ist (F ig. 13 bis 15).