DE329086C

DE329086C - Range finder

Info

Publication number: DE329086C
Application number: DE1915329086D
Authority: DE
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1915-12-17
Filing date: 1915-12-17
Publication date: 1920-11-15

Description

Entfernungsmesser. Es sind Entfernungsmesser bekannt, welche aus zwei an den Enden einer festen Basis liegenden, um= senkrechte Achsen schwenkbar angeondnetenVisierfernrohren und mit diesen derart gekuppelten Linealen oder einen Lichtstrahl aussendenden Projektionssystemen bestehen, daß jedes Lineal .bzw. jeder Lichtstrahl die Winkelbewegung eines der Fernrohre .mitmacht, wodurch an der Meßstelle ein dem Beobachtungsdreieck ähnliches Meßdreieck'gebildet wird. Man kann hierbei die Meßstelle mit dem Meßdreieck an einem von beiden Beobachtungsstellen entfernten Ort unterbringen, oder aber eine oder beide Beobachtungsstellen gleichzeitig zu Meßstellen machen.Rangefinder. There are known rangefinders which consist of two Sighting telescopes located at the ends of a fixed base and pivotable about vertical axes and with these rulers coupled in this way or projection systems emitting a beam of light exist that each ruler .bzw. each ray of light the angular movement of one of the Telescopes .mitmachines, whereby at the measuring point a similar to the observation triangle Measuring triangle 'is formed. You can here the measuring point with the measuring triangle on a place remote from both observatories, or one or make both observation points into measuring points at the same time.

Von diesen bekannten, Entfernungsmessern unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand dadurch,- daß eine Seite des Meßdreiecks in einer parallel zu einer der Fernrohrachsen bewegten senkrechten .Strahlenebene verläuft. Der Schnittpunkt der anderen bewegbaren Seite des Meßdr eiecks mit dieser Strahlenebene ist die Spitze des Meßdreiecks. Die Strahlenebene wird zweckmäßig von einem Projektionssystem erzeugt, das. nur um eine senkrechte Achse drehbar ist. Ist die Meßstelle mit einer der Beobachtungsstellen vereinigt, so bildet erfindungsgemäß das Projektionssystem das durch Fernübertragung mit der arideren Beobachtungsstelle gekuppelte Glied der- Einrichtung zur Erzeugung des Meßdreiecks: Ein solcher Entfernungsmesser besitzt den Vorzug, daß auch bei der Ortsbestimmung von im Raum befindlichen Objekten, z. B. Flugzeugen, dem fernbewegten Glied der Meßeinrichtung, d. i. dein Projektionssystem keine Erhöhung erteilt zu werden braucht. _ Auf der Zeichnung ist in Fig. i das Schema eines Entfernungsmessers nach der Erfindung mit Meßeinrichtungen an beiden Beobachtungsstellen dargestellt.The subject of the invention differs from these known range finders in that one side of the measuring triangle is parallel to one of the telescope axes moving vertical ray plane. The intersection of the other moveable The side of the measuring triangle with this beam plane is the tip of the measuring triangle. The beam plane is expediently generated by a projection system that only is rotatable about a vertical axis. Is the measuring point with one of the observation points combined, according to the invention, the projection system forms that by remote transmission member of the device for production coupled with the other observatory of the measuring triangle: Such a range finder has the advantage that also with the location of objects located in the room, e.g. B. aircraft, the remote-moving Member of the measuring device, d. i. your projection system does not give any increase needs to be. _ On the drawing is in Fig. I the scheme of a range finder shown according to the invention with measuring devices at both observation points.

Fig. 2 ist die schaubildliche Darstellung eines Projektionssystems zur Erzeugung einer Strahlenebene. .Figure 2 is a perspective view of a projection system to generate a ray plane. .

Fig. 3 zeigt beispielsweise einen gleichzeitig als Beobachtungsstelle und als Meßstelle mit fernbewegter Strahlenebene eingerichteten Apparat in der Aufsicht, wobei die Deckplatte des Apparates durchsichtig gedacht ist.Fig. 3 shows, for example, one at the same time as an observation point and an apparatus set up as a measuring point with a long-range beam plane in the top view, whereby the cover plate of the apparatus is intended to be transparent.

Fig. q. ist ein .Schnitt nach der Linie X-Y der Fig. 3.Fig. Q. is a .Schnitt along the line X-Y of FIG. 3.

Fig. 5 zeigt die Visiereinrichtung des-Apparates von der Seite.Fig. 5 shows the sighting device of the apparatus from the side.

In dem Schema. der Fig. i bezeichnet 0 den Ort eines Objektes im Raum, 0' dessen Projektion auf die wagerechte Ebene. B ist die Basis des Beobachtungsdreiecks B1 0 B2, an deren Endpunkten B1 und B. die um je zwei aufeinander senkrecht stehenden Achsen drehbaren Visierfernröhre F, und F. angeordnet sind: An jeder der beiden Beobachtungsstellen befindet sich außerdem ein Projektionssystem P1 bzw. P., das nur in der wagerechten Ebene um die Achse b1 bzw. b= drehbar ist. Durch eine elektrische Kraftübertragung. erhält das Projektionssystem P1 stets dieselbe Seitenrichtung wie das Fernrohr F= und das Projektionssystem P; dieselbe Seitenrichtung wie das Fernrohr F,. Die Drehachsen b, und b, der Projektionssysteme P, und P2 gehen durch die Basis. Linie B, B. des Beobachtungsdreiecks und sind um den Abstand b von den Punkten B, bzw. B" entfernt.In the scheme. In FIG. i, 0 denotes the location of an object in space, 0 'its projection onto the horizontal plane. B is the base of the observation triangle B1 0 B2, at whose end points B1 and B. the telescopic sights F and F, which can be rotated about two mutually perpendicular axes, are arranged: At each of the two observation points there is also a projection system P1 and P, respectively. , which can only be rotated in the horizontal plane around the axis b1 or b =. Through an electrical power transmission. the projection system P1 always receives the same lateral direction as the telescope F = and the projection system P; the same side direction as the telescope F ,. The axes of rotation b and b of the projection systems P and P2 go through the base. Lines B, B. of the observation triangle and are at a distance b from points B and B ".

Richtet man nun die beiden Fernrohre F, und FZ auf das im Raum befindliche Objekt 0, so stellen sich die Projektionssysteme I?, und P2 parallel zu den senkrechten Projektionen BZ 0' und Bl 0' der Fernrohre F. und F, ein. Die von den Proj ektionssystemen ausgehenden senkrechten Strahlenebenen S, und S. schneiden die Linien B, 0' und B., 0' in den Punkten o',, und o'2 und die Visierlinien B, 0 und B2 0 in den Punkten o, und o2. In den Meßdreiecken B, o, b,, und B2 o2 b2 werden die Seiten o,, b, und o. b= von Lichtlinien gebildet, die die Schnittlinien der senkrechten Strahlenebenen S, und S2 mit der Ebene des Beobachtungsdreiecks B, 0 B2 darstellen. Bezeichnet man die Strecken BI 0' mit E'1, B, 0 mit E"_ B, o', mit e'i und B, o, mit e" so ergibt sich zunächst aus der Ähnlichkeit der Dreiecke B, 0' B. und B, o'i b,: E'l:e',-B:b und weiterhin aus der Ähnlichkeit der Dreiecke B, 0 0' und B, 0, 0',: Es ist daher auch:: El : e, ==B : b oder . Da nun die Basis B des Beobachtungsdreiecks und die Basis b des Meßdreiecks bekannt sind und e, unmittelbar gemessen werden kann, so läßt sich aus der letzten GleichungE" d. h. der Abstand des Objekts 0 vom Standort des Fernrohres F" berechnen. In gleicher Weise kann auch E., bestimmt werden. Verbindet man mit den: -Fernrohren durchscheinende Lineale 1, und 1, mit passenden Teilungen, so kann man an den Schnittpunkten o, und o. der von den Strahlenebenen S, und S, auf den Linealen erzeugten Lichtstrichen mit den Teilungen die Größe der wahren Entfernungen E, und E2 unmittelbar ablesen.If the two telescopes F, and FZ are now aimed at the object 0 located in the room, the projection systems I ?, and P2 are set parallel to the vertical projections BZ 0 ' and B1 0' of the telescopes F. and F. The vertical ray planes S, and S emanating from the projection systems intersect the lines B, 0 ' and B., 0' in the points o ',, and o'2 and the lines of sight B, 0 and B2 0 in the points o , and o2. In the measuring triangles B, o, b ,, and B2 o2 b2, the sides o ,, b, and o. B = are formed by lines of light which intersect the perpendicular ray planes S and S2 with the plane of the observation triangle B, 0 B2 represent. If one denotes the segments BI 0 'with E'1, B, 0 with E "_ B, o', with e'i and B, o, with e", the similarity of the triangles B, 0 ' B results first of all . and B, o'i b ,: E'l: e ', - B: b and further from the similarity of the triangles B, 0 0' and B, 0, 0 ',: It is therefore also :: El : e, == B : b or. Since the base B of the observation triangle and the base b of the measurement triangle are known and e, can be measured directly, "ie the distance of the object 0 from the position of the telescope F" can be calculated from the last equation E. E., can also be determined in the same way. If you connect translucent rulers 1, and 1, with suitable divisions with the telescopes, then you can at the intersection points o, and o Read off distances E, and E2 immediately.

Die Höhe H des Objektes 0 über der Ebene B, 0' BZ berechnet sich aus den ähnlichen Dreiecken B, 0 0' und B, o, o', mit Hilfe der meßbaren Strecke ö, o', - la wie folgt: H : lt - E, : eh, und da-E,B:b, so ist Um die Höhe H bestimmen zu können, genügt es daher, den Punkt o, an einer Stelle sichtbar zu machen, an der die Höhe h unmittelbar gemessen werden kann. Dies kann z. B. in der Weise geschehen, daß man den an der Meßstelle gelegenen Teil der Ebene B, 0 0' als durchscheinende Platte ausführt, auf der die Linie B, 0' markiert ist. Auf dieser Platte ist dann einerseits der materielle Teil der Visierlinie B, 0 bzw. der Meßseite des Meßdreiecks und andererseits die Schnittlinie der Strahlenebene S, mit der Ebene B, 0 0, -(letztere Linie als Lichtstrich) sichtbar. Der Schnittpunkt beider Linien auf der Platte entspricht dem Punkt o, in Fig. z. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den auf dem durchscheinenden Lineal h als Schnitt einer Lichtlinie mit der materiellen Meßseite des Meßdreiecks erscheinenden Punkt o, als Lichtpunkt auf eine durchscheinende, mit Markierung der Linie B, 0' versehene Platte zu projizieren, die zweckmäßig derart mit dem Lineal 1, verbunden ist, daß sie dessen Seitendrehung in festem Abstand von dem Lineal mitmacht. In beiden Fällen kann man die Höhe H unmittelbar ablesen, wenn man -auf, die durchscheinende Platte eine nach dem Verhältnis B : b ausgeführte Teilung aufträgt.The height H of the object 0 above the plane B, 0 ' BZ is calculated from the similar triangles B, 0 0' and B, o, o ', with the help of the measurable distance ö, o', - la as follows: H: lt - E ,: eh, and da-E, B: b, so is In order to be able to determine the height H, it is therefore sufficient to make the point o, visible at a point where the height h can be measured directly. This can e.g. B. be done in such a way that the part of the plane B, 0 0 'located at the measuring point is designed as a translucent plate on which the line B, 0' is marked. On this plate, on the one hand, the material part of the line of sight B, 0 or the measuring side of the measuring triangle and, on the other hand, the intersection of the ray plane S with the plane B, 0 0, - (the latter line as a line of light) is visible. The intersection of the two lines on the plate corresponds to point o, in FIG. Another possibility is to project the point o, which appears on the translucent ruler h as the intersection of a line of light with the material measurement side of the measuring triangle, as a point of light onto a translucent plate marked with the line B, 0 ', which is expediently marked with the Ruler 1, is connected so that it participates in its lateral rotation at a fixed distance from the ruler. In both cases, the height H can be read off immediately if a division is made on the translucent plate according to the ratio B : b .

Zur Erzeugung einer Strahlenebene ;kann ein Projektionssystem von der in Fig. z dargestellten Art verwendet werden: Die in einem lichtdichten Gehäuse f untergebrachte Lampe a wirft durch die Linse c und die mit einem schmalen Schlitz versehene Blende d feine, in einer Ebene verlaufende Lichtstrahlen. Sieht man von oben auf das mit der Visiereinrichtung verbundene durchscheinende Lineal 1, das beispielsweise ans Mattglas hergestellt sein kann, so erkennt man den Schnitt der Strahlenebene mit dem Lineal als Lichtstrich, der die Teilung auf dem Lineal irgendwo schneidet.A projection system from of the type shown in Fig. z are used: those in a light-tight housing f housed lamp a throws through the lens c and the one with a narrow slit provided aperture d fine rays of light running in one plane. You can see from on top of the translucent ruler 1 connected to the sighting device, the For example, the frosted glass can be made, so you can see the cut of the Ray level with the ruler as a line of light, the division on the ruler somewhere cuts.

Der in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellte Apparat mit fernbewegter Strahlenebene zeigt "folgende Gesamteinrichtung: Das auf einem Stativ ruhende Gehäuse z besitzt eine drehbare Deckplatte z, die das Sucherfernrohr 3 und eine mit diesem- starr verbundene Mattglasscheibe 4 trägt. Auf diese Mattglasscheibe sind die der Achse des Fernrohres 3 entsprechende Seite C D des Meßdreiecks und eine Teilung zur unmittelbaren Ablesung der Entfernung des anvisierten Objekts aufgetragen. Das Sucherfernrohr 3 und die dazu parallele Mattscheibe ¢ sind mit einer auf der Platte :2 gelagerten wagerechten. Welle 5 fest verbunden. Die Welle .5 wird mittels einer Handkurbel 6 über ein Triebwerk 7 gedreht, wodurch dem Fernrohr 3 samt der Mattscheibe 4 die erforderliche Erhöhung erteilt wird. Zur Einstellung der Seitenrichtung des Feriirahres-3 dient die Handkurbel 8, die eine an , der Platte 2 gelagerte Schnecke g antreibt. Diese Schnecke steht im Eingriff mit einer an dem Gehäuse i angebrachten Schneckenverzahnung io. Beim- Drehender Kurbel 8 dreht sich demnach die das Fernrohr 3 und die Mattscheibe 4 tragende Platte 2 -gegen das feststehende Gehäuse i. -Im Innern des Gehäuses i ist das bereits beschriebene Projektionssystem ii untergebracht, das von einem durch Fernübertragung gesteuerten Elektromotor 12 um eine senkrechte Achse 13 gedreht wird. Das Proj ektionssystem i i und der Motor 12 ruhen auf einer gemeinsamen Grundplatte 14, die mittels der Schraubenspindel 15 auf einer Gleitbahn 16 verschiebbar ist, um den Abstand der Achse 13 von der Drehachse der Platte 2, d. h. die Basis b des Meß@dreiecks verändern zu können. -Diese Veränderlichkeit ist erforderlich, damit bei wechselndem Abstand der beiden Beobachtungsstellen, also bei wechselnder Länge der Basis B des Beobachtungsdreiecks stets dasselbe der Teilung auf der Mattscheibe 4 zugrundeliegende' Verhältnis-B : b hergestellt werden kann.The apparatus shown in FIGS. 3, 4 and 5 with a long-range beam plane shows "the following overall device: The housing z resting on a tripod has a rotatable cover plate z which carries the finder telescope 3 and a frosted glass pane 4 rigidly connected to it. On this The side CD of the measuring triangle corresponding to the axis of the telescope 3 and a graduation for the direct reading of the distance to the targeted object are applied to the ground glass pane The shaft 5 is rotated by means of a hand crank 6 via a drive mechanism 7, whereby the telescope 3 together with the ground glass screen 4 is given the required increase Drives mounted worm g. This worm is in engagement with a worm gear attached to the housing i ng io. When the crank 8 rotates, the plate 2 carrying the telescope 3 and the ground glass screen 4 rotates against the stationary housing i. The projection system ii already described is housed in the interior of the housing i and is rotated about a vertical axis 13 by an electric motor 12 controlled by remote transmission. The projection system ii and the motor 12 rest on a common base plate 14 which is displaceable by means of the screw spindle 15 on a slide 16 to change the distance of the axis 1 3 from the axis of rotation of the plate 2, ie the base b of the measuring triangle to be able to. -This variability is necessary so that when the distance between the two observation points changes, i.e. when the length of the base B of the observation triangle changes, the same ratio-B: b on which the division on the focusing screen 4 is based can always be established.

In der Deckplatte 2 ist unter der Mattscheibe 4 ein Ausschnitt 2' angebracht (F ig. ¢), durch den hindurch die von dem Pröjektionssystem ii ausgehende senkrechte Strahlenebene zu der Mattscheibe gelangt. Mit 17 ist die Kontaktwalze und mit 18 sind die Kontakte bezeichnet, über -welche die Seitenrichtung des Fernrohres 3 auf das-Projektionssystem an der anderen Meßstelle übertragen wird. Die Kontaktwalze 17 erhält daher ihren Antrieb ebenfalls von der Handkurbel 8, und zwar über ein. Zahnradzwischengetriebe.A cutout 2 'is made in the cover plate 2 under the ground glass screen 4 (FIG. 1), through which the vertical beam plane emanating from the projection system ii reaches the ground glass screen. 17 with the contact roller and 18 with the contacts are designated, via which the lateral direction of the telescope 3 is transferred to the projection system at the other measuring point. The contact roller 17 therefore also receives its drive from the hand crank 8, namely via a. Gear intermediate gear.

Um bei der Ortsbestimmung von im Raum sich fortbewegenden Zielen, wie z. B. Luftfahrzeugen, die in einem bestimmten Zeitabschnitt zurückgelegte Seiten- und Höhenverschiebung des Zieles einfach ablesen zu können, sind an der Unterseite der- Platte 2 die Zählwerke ig, 2o und 21 vorgesehen. Das Zählwerk ig dient zum Anzeigen der Veränderung - der Höheneinstellung des Fernrohres 3, während man an den beiden Zählwerken 2o und 2,1, von denen das eine für Rechtsdrehung und das andere für Linksdrehung der Platte :2 vorgesehen ist, die Veränderung der Seiteneinstellung des Fernrohres ablesen kann. Das Zählwerk ig steht durch die lösbare Kupplung 22 über -ein Zahnradzwischengetriebe mit dem Triebwerk 7 für die Höheneinstellung in Verbindung, und das doppelte Zählwerk 2o, Z i durch die lösbare Kupplung 23 ebenfalls über ein Zahnradzwiscbengetriebe mit dem Triebwerk g für die Seiteneinstellung. Beide Zählwerke 1g und go, 21 können mittels des um- die Achse 24 drehbaren Hebels 25 gleichzeitig ein- und ausgerückt werden. Zeigen die Zählwerke Winkelgrade an, _so kann man beim Verfolgen des Zieles mit dem Fernrohr 3 nach vorausgegangener Einstellung. der Zählwerke in ihre Nullage die im Zeitraum zwischen der Ein- und Ausrückung der Zählwerke - stattgehabte Winkelbewegung der Visierlinie der Seitenrichtung und der Höhenrichtung nach unmittelbar ablesen.In order to determine the location of targets moving in space, such as B. Aircraft that have traveled sideways in a certain period of time and the height shift of the target can easily be read on the underside the plate 2 the counters ig, 2o and 21 provided. The counter ig is used for Show the change - the height setting of the telescope 3, while on the two counters 2o and 2,1, one for clockwise rotation and the other for counter-clockwise rotation of the plate: 2 is intended to change the side setting the telescope can read. The counter ig is available through the releasable coupling 22 Via a gear intermediate gear with the drive unit 7 for the height adjustment in Connection, and the double counter 2o, Z i through the releasable coupling 23 as well via an intermediate gear with the engine g for the windage adjustment. Both counters 1g and go, 21 can be rotated about the axis 24 by means of the lever 25 can be engaged and disengaged at the same time. If the counters show angular degrees, _so you can follow the previous one when following the target with the telescope 3 Setting. the counters in their zero position in the period between the input and Disengagement of the counters - angular movement of the line of sight in the lateral direction that has taken place and read off immediately according to the direction of height.

Das die beweglichen Hälften der Kupplungen 22 und 23 verschiebende Gestänge -27 trägt noch einen Ansatz 28, der beim Linrüeken .der Zählwerke gleichzeitig auf den Auslöseknopf 2g der Stoppuhr 26 drückt, so daß diese ebensolange läuft, wie die Zählwerke eingeschaltet sind. Das gleichzeitige Zurückführen der Zählwerke ig und 2o, 21 sowie der Stoppuhr 26 in die Nullage wird durch die Stange 3o bewirkt, wenn diese mittels .des um die Achse 31 drehbaren Kniehebels 32 nach rechts verschoben wird. Die Feder 33 bringt die Stange 30 selbsttätig wieder in die Ausgangsstellung zurück. Zur Übertragung der Bewegung der Stange 3o auf den Rückstellknopf 36 der Stoppuhr 26 dient der um die Achse 34 drehbare Kniehebel 35. The linkage -27 which moves the movable halves of the couplings 22 and 23 also carries an attachment 28 which simultaneously presses the release button 2g of the stopwatch 26 when the counters are Linrüeken, so that it runs as long as the counters are switched on. The simultaneous return of the counters ig and 2o, 21 and the stopwatch 26 to the zero position is brought about by the rod 3o when it is moved to the right by means of the toggle lever 32 which is rotatable about the axis 31. The spring 33 automatically brings the rod 30 back into the starting position. The toggle lever 35 rotatable about the axis 34 serves to transmit the movement of the rod 3o to the reset button 36 of the stopwatch 26.

Zur unmittelbaren Ablesung der Höhe H des anvisierten Objektes über der wagerechten Ebene durch die Beobachtungsbasis ist in die eine Seitenwand des sonst lichtdichten Schaukastens#37 eine Mattglasscheibe 38 mit ebenfalls einem bestimmten Basisverhältnis B : b entsprechender Höhenteilung eingesetzt (Fig. 5). Durch eine geeignete optische Einrichtung, beispielsweise ein mit einer Schlitzblende kombiniertes Prisma, wird der Schnittpunkt der von dem Projektionssystem i i ausgesandten Strahlenebene mit der Linde C D auf der Mattscheibe 4, also . der Punkt o, als Lichtpunkt auf die Mattscheibe 38 projiziert, woselbst mit Hilfe der Teilung das Maß der wirklichen Höhe H des Objekts unmittelbar abzulesen ist.For the direct reading of the height H of the targeted object above the horizontal plane through the observation base, a frosted glass pane 38 with a certain base ratio B: b corresponding height graduation is inserted into one side wall of the otherwise light-tight showcase # 37 (Fig. 5). By means of a suitable optical device, for example a prism combined with a slit diaphragm, the point of intersection of the beam plane emitted by the projection system ii with the Linde CD on the focusing screen 4, that is to say. the point o, projected as a point of light onto the ground glass 38, where the measure of the real height H of the object can be read directly with the help of the graduation.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Rangefinder with two observation points at the ends of a solid base, with an observation triangle at the measuring point A similar measuring triangle is formed, characterized in that one side of the measuring triangle runs in a perpendicular beam plane moving parallel to one of the sight lines.

2. Distance meter according to claim i. characterized in that the vertical Ray plane is generated by a projection system that only extends around a perpendicular Axis is rotatable. Ä. Range finder according to claim i and Z, at which the measuring point is united with one of the observation points, da = through characterized in that the projection system by remote transmission according to the The lateral direction of the sighting device of the other observation point is rotated. _ 4 .. Range finder according to claim 1 or 3, characterized in that the Point of intersection of the ray plane with the other movable side of the measuring triangle made visible at one point by means of a suitable optical device at which the height of the targeted object can be read immediately. -