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Einrichtung zum Ausgleiche des durch Schiefstellung der liegenden
Schildzapfenachse eines Geschützes hervorgerufenen Seitenrichtfehlers. Die Erfindung
bezieht sich auf solche E inrichtungen zum Ausgleiche des durch Schiefstellung
der liegenden Schildzapfenachse eines Geschützes hervorgerufenen Seitenrichtungsfehlers,
die mit einem (zweckmäßig durch eine Kreiselvorrichtung stabilisierbaren) Fernrohre,
dessen Schwenkachse die Schildzapfenachse senkrecht kreuzt, ausgerüstet sind. Den
Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung dieser Art, bei der das Fernrohr
mit dem einen Reibrade eines Reibrädergetriebes zwangläufig verbunden ist, dessen
anderes Reibrad der Erhöhung des Geschützrohres entsprechend verschiebbar ist und
beim Betriebe des Reibrädergetriebes zum Antriebe des die Seiteneinstellung des
Geschützrohres ermöglichenden Organes dient.
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Auf der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele des Erfindu-ngsgegenstandes
zwei mit einer Fernanzeigevorrichtung ausgerüstete Einrichtungen der eingangs genannten
Art schematisch veranschaulicht, und zwar zeigt *
Abb. i das erste und Abb.
2 das zweite Ausführungsbeispiel unter Weglassung einzelner Teile.
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Das im Geschützstande befindliche Geschützrohr A ist mittels
liegender Schildzapfen al in einer um eine aufrechte Achse drehbaren Lafette B schwenkbar
gelagert und kann mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Höhenrichtmaschine auf den
Erhöhungswinkel eingestellt werden. An der Lafette B ist ein Zahnkranz bl- vorgesehen,
mit dem ein zum Einstellen der Seitenrichtung bestimmtes Handrad C über ein
Getriebe&, c2, c3 zwangläufig verbunden ist. Mit dem Handrade
C sind noch #die Anker des Gebers D
einer nach dem Grob- und Feinsysteme
gebauten Fernanzeigevorrichtung zwangläufig verbunden. Die Grob- und Feinanker des
Gebers D sind mit je einem über einer Seitenrichtwinkeleinteilung
spielenden Zeiger d' und d 2 ausgerüstet. Der Geber D ist mit dem
zugehörigen Empfänger E über eine Fernleitung d' verbunden. Der Empfänger
E,
dessen Grob- und Feinanker je einen die Empfängerstellung anzeigenden
Grob- und Feinzeiger el und e2 besitzen, ist an einem uni eine aufrechte Achse drehbaren
Gestell E3
befestigt, an dem ein zum Anschneiden des Horizontes bestimmtes
Fernrohr F um eine liegende Achse schwenkbar gelagert ist. Zum Drehen des Gestelles
E3 um seine aufrechte Achse dient ein Handrad G, das einerseits über
ein Schneckenradgetriebe gl, el mit dem Gestell E3 und anderseits mit zwei
auf die Ernpfängerzeiger el und el einstellbaren Gegenmarken g2 und
g3 zwangläufig verbunden ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß bei der
aus der Zeichnung ersichtlichen Stellung, bei der die Gegenmarken g2 und
g3 des Emp-'-fängers E auf die zugehörigen Zeiger el und e2 einspielen und
bei der demgemäß das Gestell EI die durch den Geber - D vorgeschriebene
Winkelstellung einnimmt, die Sch-wenkachse des FernrohresF die Achse der liegenden
Schildzapfen d' senkrecht kreuzt. Zum Einstellen des FernrohresF dient ein Handrad
H, dessen Drehungen mittels einer Schnecke lil und eines in diese greifeilden Zahnbogens
fl auf das Fernrohr F übertragen werden. Wird bei Schiefstellung der Achse der liegenden
Schildzapfen & das Fernrohr F mittels des Handrades H auf den Horizont
gerichtet, so ist der Winkel, den das Fernrohr mit dem Geschützstande einschließt,
gleich dem Schiefstellungswinlizel der Schildzapfen al. Mit der Welle des Handrades
H ist durch ein Stirnrädergetriebe h-, il das eine Rad J eines Reibrädergetriebes
zwanglätifig verbunden, dessen anderes Rad J2 auf einer die Achse des Rades
J senkrecht kreuzenden Welle il un#drehbar, aber längs dieser verschiebbar
angeordnet ist. Die Welle i' ist am Gestell E3 drehbar gelagert. Zum Verschieben
des Rades P ist ein Handrad K bestimmt, dessen am Gestell E3 drehbar gelagerte
Welle kl auf einem Teile ihrer Länge als Schraubenspindel k 2 ausgebildet
ist. An der Schraubenspindel k2 ist ein mit einer Schraub benmuttervt'. versehener
Arm M geführt, der mit einem gegabelten, das Reibrad J2 umschließenden Ende
m' auf der Welle is verschiebbar ist. Auf der Welle kl. ist noch eine Trommel kl
befestigt, auf der eine die Erhöhungswinkel des Geschützrohres anzeigende Teilung
kl angebracht ist und längs welcher eine Ablesemarke k5 gleitbar ist. Das
Reibrädergetriebe 1, J2 stellt somit ein Wechselgetriebe dar, bei dem das
getriebene Rad P dem Erhöhungswinkel des Geschützrohres
entsprechend
einstellbar ist, während (las treibende Rad 1 eine dem Schiefstelluno-swinkel
des Fernrohres F und damit der Schildzapfenachse entsprechende Verstellung erfährt.
Der Drehwinkel des getriebenen Re,ibrades J2 ist dem Produkte der Drehwinkel
der beiden Handräder H und K verhältnisgleich. Die Verhältnisse für das Reibrädergetriebe
1, J2 sind im besonderen so bestimmt, daß der Drehwinkel des getriebenen Rades JI
gleich dem Produkte aus dem Schiefstellungswinkel des Fernrohres F und derja Erhöhungswinkel
des Geschützrohres ist.
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Bezeichnet man die Verbesserung der Seitenrichtung mit u" die Schiefstellung
der Schildzapfenachse mit y und die Erli öhung des Geschützrohres mit a,
so ist bekanntlich mit großer Annäherung tg w = siny - tg a.
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Macht man von der für den -vorliegenden Fall zulässigen Vereinfachung
Gebrauch, daß statt des Sinus und Tangens die Winkel selbsi oder ihre Bogenwerte
gesetzt werden dürfen, so ergibt sich Z w=Y.a.
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Dieser Bedingung aber wird, wie aus dein Vorhergehenden ohne weiteres
einleuchtet, durch die beschriebene Einrichtung entsprochen. Der Drehwinkel des
getriebenen RadesJ2 ist also gleich demjenigen Winkel, um welchen die Seitenrichtung
des Geschützes verbessert werden muß, um der Schiefstellung seiner Schildzapfenachse
Rechnung zu tragen.
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Auf der Welle i' ist noch der Geber J4 einer elektrischen Fernanzeigevorrichtung
aufgekeilt. Durch eine Fernleitung i5 steht der Geber 14mit einem am Geschützstande
angeordneten, die Drehbewegungen des Gebers 14 winkelgetreu wiedergebenden Empfänger
N
in Verbindung. Der Empfänger N besitzt einen Zeiger ul, der über
einer mit einer Gegenmarke pl versehenen Scheibe P zu gleiten vermag. Zum Verstellen
der die Gegeninarke pl tragenden Scheibe P dient ein Handrad P', das mit der Scheibe
P über ein Schneckenradgetriebe zwangläufig verbunden ist. Das Handrad P' ist außerdem
in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise mit dein einen Mittelrade
p3 eines Urnlaufrädergetriebes zwangläufig verbunden, dessen anderes Mittelrad
b' mit dem Zahnkranze blder Lafette B und dessen Umlaufrad rl. mit einem Zeiger
R in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise zwangläufig verbunden ist. Der Zeiger
R ist vor einer mit einer Seitenwinkelstellung ausgerüsteten feststehenden Scheibe
S drehbar. Die Übersetzungsvex,-hältnisse der vorn Handrade p2 zur Scheibe
P und zum Zeiger R führenden Getriebe sind einander gleich, so daß bei einer Drehung
des Handrades P2 und Stillstand der Lafette B die der Gegenmarke pl und dem Zeiger
R erieilten Drehwinkel einander gleich sind. Außerdem sind die Übersetzungsverhältnisse
der vom Handrade G zur Lafette B und zum Zeiger R führenden Getriebe einander
gleich, so daß bei einer Drehung des Handrades C und Stillstand des Handrades P2
jedem Dreh-#vinkel der Lafette B derselbe Drehwinkel des Zeigers R entspricht.
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Bei der Erläuterung der Benutzung der beschriebenen Einrichtung soll
von der Annahme ausgegangen werden, daß das Geschützrohr sich sowohl der Höhenrichtung
als auch der Seitenrichtung nach in seiner Nullstellung befindet und daß dementsprechend
alle Zei-er und Marken der Fernanzeigevorrichtungen die aus Abb. i ersichtliche
Stellung einnehmen, bei der insbesonde're die Schwenkachse des Fernrohres F die
Achse der liegenden Schildzapfen al des Geschützrohres A senkrecht kreuzt.
Es sei ferner angenommen, daß das Schiff Schlingerbewegungen ausführt, die eine
sich dauernd ändernde Neigung der Schildzapfenachse des Geschützes zur Folge haben.
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Soll nun dem Geschütze eine vorgeschriebene Seitenrichtung erteilt
und zugleich der durch die Neigung der Schildzapfenachse hervorgerufene Fehler der
Seitenrichtung aufgehoben werden, so wird zunächst die Lafette B durch. Drehen des
Handrades C der Seitenrichtmaschine auf den vorgeschriebenen Seitenrichtwinkel
eingestellt. Dabei erfährt der mit dem Handrade C zwangläufig verbundene Geber
D eine Verstellung, die sich durch die Fernleitung d' winkelgetreu auf den
Empfänger E überträgt. Zugleich stellt sich der zwangläufig mit dein Handrade
C verbundene Zeiger R der Anzeigevorrichtung R, S auf den dem Seitenrichtwinkel
entsprechenden Teilstrich der-Teilscheibe S ein.
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Nach der Angabe des ErnpfängersE wird ,sodann das Handrad
G so lange gedreht, bis die mit dem Handrade G zwanglättfig verbundenen
Gegenmarken g2 und g3 wieder auf die zugehörigen Empfärigerzeiger
el und el einspielen und somit das Gestell E' mit dem Fernrohre F -die der
Empfängereinstellung entsprechende Seitenrichtung angenommen hat. Sobald dies der
Fall ist, kreuzt die Schwenkachse des Fernrohres F die Achse der liegenden Schildzapfen
al- des Geschützrohres wieder senkrecht.
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Mittels des Handrades K wird nun die Teilungstrommel ks so lange gedreht,
bis die Marke k#-, auf den der vorgeschriebenen Erhöhung des Geschützrohres
A entsprechenden
Teilstrich der Einteilung kl einspielt.
Dabei verschiebt coch der Arm M auf der Schraubenspindel kl. Infolgedessen nimmt
das von der Gabel 1,;,t2 geführte ReibradJ1 die für das richtige Zusammenarbeiten
der Reibräder 1
und J2 erforderliche Stellung ein. Dreht man nun mittels des
Handrades H die Schnecke hi in -solchem Sinne, daß die Visierlinie des Ferniohres
F während der Schlingerbewegung dauernd auf den Horizont gerichtet ist, so erfährt
gleichzeitig das durch die Stirnräder /b2, il- mit dem Handrade H zwangläufig verbundene
Reihrad J eine dem Neigungswinkel des Fernrohres F, d. h. dem Schiefstellungswinkel
der Schildzapfenachse des Geschützes verhältnisgleiche Drehung, die sich durch Reibung
auf das Reibrad J2 überträgt. Hierdurch wird der Welle is und dein auf sie
aufgekeilten Geber 14 eine Verstellung erteilt, die infolge der gewählten Übersetzungsverhältnisse
gleich dein Produkte aus dem Schiefstellungswinkel der Schildzapfenachse und dem
vorgeschriebenen Erhöhungswinkel des Geschützrohres, also, wie oben gezeigt wurde,
gleich dein zur 'Yerbesserung des Seitenrichtwinkels diesem algebraisch hinzuzufügenden
Winkel ist.
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Infolge -der Verstellung des Gebers j4 erfährt der Zeiger n# des am
Geschützstande angeordneten Empfängers IV eine winkelgetreue Verstellung. Das Handrad
P2 wird nun so gedreht, daß die Gegenmarke p" dauernd auf den Empfängerzeiger n#
einspielt; dadurch wird das mit -dem HandradeP2 zwangläufig verbundene Mittelrad
p' des Umlaufrädergetriebes p-.. rl, b2 so bewegt, daß der Zeiger R eine
der Verstellung der Gegenmarke p" gleiche Verstellung erfährt. Da diese Verstellung
sich - infolge der Wirkung des Umlaufrädergetriebes - zu der dem Zeiger
R vorher von seiten der sich um ihre Schwenkacbse drehenden Lafette B erteilten
Verstellung algebraisch addiert, so zeigt nunmehr derZeigerR auf einenTeilstrich
derEinteilung der Teilscheibe S, der um ebensoviel von dem der vorgeschriebenen
Seitenrichtung entsprechenden Teilstriche entfernt ist, als die beabsichtigte Verbesserung
des Seitenrichtwinkels beträgt. Indem man nun das Handrad C der Seitenrichtmaschine
so bewegt, daß der Zeiger R auf den der vorgeschriebenen Seitenrichtung entsprechenden
Wert zurückgelangt und in dieser Stellung dauernd verharrt, erreicht man, daß das
Geschütz in jedem Augenblicke diejenige Seitenrichtung besitzt, die ihm unter Berücksichtigung
des durch die Schiefstellung seiner Schildzapfenachse infolge der Schlingerbewegungen
des Schiffes verursachten Fehlers erteilt werden muß.
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Beim zweiten Ausführungsbeispiele ist das 1 zum Anschne2en
des Horizontes bestimmte, in einem Beobachtungsstande befindliche Fernrohr F auf
der stabilisierten Achse einer KreiselvorrichtungF1 befestigt, die auf einer um
eine aufrechte Achse drehbaren (nicht dargestellten) Säule gelagert ist. Mit dem
Fernrohre F ist der Geber F3 einer zum Fernanzeigen der Bewegungen des Fernrohres
F bestimmten Fernanzeigevorrichtung zwangläufig verbunden. Der durch eine Fernleitung
an den Geber F' angeschlossene Empfänger F4 der zum Anzeigen des Neigungswinkels
des Fernrohres F bestimmten Fernanzeigevorrichtung ist mit eindm Zeiger f5 versehen;
gleichachsig zu diesem Zeiger.- ist ein mit einer Gegenmarke il ausgerÜstetes Schneckenrad
ill angeordnet, mit dem eine durch ein Handrad J11 drehbare Schnecke i
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im Eingriff steht. Mit der Schneckenwelle ist das eine Rad J des
Reibrädergetriebes 7; P#-starr verbunden. Das andere Rad J' ist auf einer
die Achse des Rades J senkrecht kreuzenden Welle il undrehbar, aber längs
dieser verschiebbar angeordnet. Die Verschiebung wird ermöglicht durch einen Arm
M ' der in eine das Rad J2 umfassenden Gabelin' ausläuft und mit seinem
als Schraubenmutteriii' ausgebildeten Ende an einer zur Achse des RadesJ2 parallelen
Schraubenspindelk' geführt ist. Die Schraubenspindel kl kann mittels eines HandradesK
auf den Erhöhungswinkel des Geschützrohres eingestellt werden. Zum Anzeigen der
-der Schraubenspindelk' und damit dem ReibradeJ2 erteilten Verstellung dient eine
Ablesevorrichtung, die aus einer auf der Spindel befestigten und mit einer Erhöhungswinkelteilung
kl ausgerüsteten Trommelks und einer längs der Einteilung k4 verschiebbaren Ablesemarke
k5 besteht.
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Auf die Welle i3 ist das eine Mittelrad i" eines Umlaufrädergetriebes
i10,- e, w2 aufgekeilt, dessen anderes Mittelrad v' über ein Stirnräderpaar
mit einem um eine aufrechte Achse drehbaren, zum Anschneiden des Zieles bestimmten
Fernrohres V zwangläufig verbunden ist, während das Umlaufrad w2 auf dem rechtwinklig
abgebogenen Ende einer Welle %& sitzt, die Über ein Kegelräderpaar mit
der Antriebswelle W4 der Geber W und Wl einer nach. dem Grob- und Feinsysteme
gebauten Ferneinstellvorrichtung zwangläufig verbunden ist. Die Antriebswelle w4
ist mit dem Grobgeber W durch ein Schneckengetriebe und mit dem Feingeber W-1 durch
ein Zahnrädergetriebe zwangläufig verbunden. Von den beiden Gebern W und WI führen
Fernleitungen wl; und w6 zu den am Geschützstande angeordneten (nicht dargestellten)
Empfängern der Ferneinstellung für den Seitenrichtwinkel des Geschützes.
Für
die Betrachtung der Wirkungsweise des durch Abb. 2 veranschaulichten zweiten Ausführungsbeispieles
sei angenommen, (-laß die Ziellinie des Fernrohres V der Ziellinie des seitlich
auf das Ziel eingerichteten Geschützfernrohres parallel sei und das zum Anschneiden
des Horizontes bestimmte Fernrohr F die Ziellinie des Fernrohres V senkrecht kreuzt.
Soll nunmehr das zu richtende Geschütz die der augenblicklichen Schiefstellung der
Schildzapfenachse entsprechende ,eitenrichtung erhalten, so wird das im Beobachtungsstande
befindliche und durch die Kreiselvorrichtung F 2 stabilisierte ZielfernrohrF auf
den Horizont eingestellt. Durch die Einstellung des Zielfernrohres V auf das
zu beschießende Ziel hat das eine Mittelrad v*I des Umlaufrädergetriebes
vl, wl, i10 eine Verdrehung erfahren, die dem Seitenrichtungswinkel des nunmehr
auf das Ziel eingestellten Zielfernrohres V entspricht. Nunmehr wird das Handrad
K so lange gedreht, bis an der Ablesevorrichtung k4, k5 der dem Geschütze
zu erteilende Erhöhungswinkel eingestellt ist und das Reibrad J2 dernentsprechend
eine dem Erhöhungswinkel des Geschützrohres entsprechende Verschiebung erfahren
hat. Da das Fernrohr F unter der Einwirkung der Kreiselvorrichtung F' seine auf
den Horizont eingestellte Winkellage' beibehält, treten z. B. bei Schlingerbewegungen
des Schiffes zwischen ihm und seinem Lagerkörper Relativschwingungen auf, deren
Größe in jedem Augenblicke gleich der gerade bestehenden Schiefstellung der Schildzapfenachse
ist. Diese Relativschwingungen übertragen sich durch Vermittelung der Fernanzeigevorrichtung
F', F' derart auf den Empfängerzeiger f5, daß dieser entsprechende
Schwingbewegungen in bezug auf die Gegenmarke i7 ausführt. Wird nunmehr das Handrad
JII so ,gedreht, daß die mit diesem zwangläufig verbundene Gegentnarke Fdauernd
auf den Empfängerzeiger f5 einspielt, so wird durch Vermittlung des keihrädergetriebes
J, J-' auf das andere Mittelrad i10 des Umlaufrädergetriebes i10, wl, v'
ein -Drehwinkel übertragen, dessen Größe in jedem Augenblicke dem Produkte des gerade
bestehenden Schiefstellungswinkels der Schildzapfenachse und des Erhöhungswinkels
des Geschützes verhältnisgleich ist. Das Urnlaufrad W2 des Umlaufrädergetriebes
und damit die von dieser angetriebene Antriebswelle w- des Grobgebers W und des
Feingebers Wl- führt demgemäß eine Drehung aus, die bei der getroffenen Wahl der
Übersetzungsverhältnisse gleich der algebraischen Summe der Drehwinkel der beiden
Mittelrädervl und i111 ist. Da aber der eine dieser Drehwinkel dem Seitenrichtwinkel
des Zielfernrohres V und damit des zu richtenden Geschützes und der andere demjenigen
Winkel entspricht, um
den der Seitenrichtwinkel des Geschützes zwecks Ausschaltung
des Einflusses der Schiefstellung der Schildzapfenachse verbessert werden muß, so
ergibt sich, daß die von der Antriebswellezül gedrehten GeberW und WI bei der getroffenen
Wahl der Übersetzungsverhältnisse eine Verdrehung erfahren, deren Größe in jedem
Augenblicke dem Seitenrichtwinkel des Geschützes, verändert um den der Schiefstellung
der Schildzapfenachse entsprechenden Verbesserungs,winkel, entspricht. Der um den
Verbesserungswinkel veränderte Seitenrichtwinkel des Zielfernrohres V wird an den
am Geschütze befindlichen (nicht dargestellteni Grob- und Feinempfänger weitergeleitet,
so daß das Geschütz an Hand der Angaben der Empfänger unmittelbar,auf den um den
Verbesserungs,winkel veränderten Seitenrichtungswinkel eingestellt werden kann.
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Das zweite Ausführungsbeispiel bietet gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiele
den Vorteil größerer Feuerbereitschaft. Dies ergibt sich erstens daraus, daß man
das Ab-
feuern des Geschützes nicht nur in den Umkehrpunkten der Schlingerbewegung,
in ,lenen allein eine genaue Einstellung des Fernrohres auf den Horizont möglich
ist, sondern in jedem beliebigen Augenblicke bewirken kann, da das einmal genau
auf den Horizont eingestellte Fernrohr mit Hilfe der Kreiselvorrichtung dauernd
auf den Horizont gerichtet gehalten werden kann. Die erhöhte Feuerbereitschaft hat
ihren Grund zweitens darin, daß nicht erst die Verbesserung des Seitenrichtwinkels
auf den Geschützstand übertragen und dort zur Einstellung der Anzeigevorrichtung
für den Seitenrichtwinkel nutzbar gemacht zu werden braucht, sondern daß man am
Geschützstande ohne weiteres den verbesserten Seitenrichtwinkel ablesen und danach
das Geschütz einstellen kann. Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn durch
den Empfänger der Ferneinstellvorrichtung für die Seitenrichtung die Seitenrichtmaschine
des Geschützes unmittelbar oder durch Vermittelung eines Hilfsmotors angetrieben
werden soll.
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Ohne an dem Wesen der Erfindung etwas zu ändern, kann man bei dem
in Abb. i veranschaulichten Ausführungsbeispiele an Stelle der Anzeigevorrichtung
R, S eine Anzeigevorrichtung anordnen, die zwei gleichachsige, in
bezug aufeinander einstellbare.Teile besitzt. Von diesen ist der eine, beispielsweise
ein Zeiger, mit dem Empfänger einer Fernanzeigevorrichtungzwangläufigverbunden,der
die dem Geschütze zu erteilende Seitenrichtung anzuzeigen bestimmt ist, und der
andere,
beispielsweise eine mit einer Gegenmarke versehene drelibare
Scheibe. steht mit der W'elle des _Umlaufradesrl in Verbindung, während von den
zugehörigen Mittelrädern (Ics UmlaufräcIergetriebes ps, rl, b' das eine, h2, nift
der Lafette B und das andere, p3, mit dem - zum Versteilen der Gegenmarke
pldienenden Handrade P2 zwangläufig verbunden ist.
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In diesem Falle braucht man nur das HandradPl-' so zu drehen, daß
die Gegenmarkepl dauernd in Deckung init dem Empfänger-;#ei'ger,it' der durch das
Reibrädergetriebe beein flußten Fernanzeigevorrichtung gehalten wird, und mittels
des Handrades C die Seilenrichtmaschine des Geschützes so zu be-Nvegen, daß
auch der Zeiger und die Gegenmarke der Anzeigevorrichtung für die vom Geschütze
eingenommene Seitenrichtung (iauernd aufeinander einspielen.
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Ferner könnte man bei den den Gegenstand Jer vorliegenden Erfindung
bildenden- Einrichtungen an Stelle des zum Anschneiden des Horizontes bestimmten
Fernrohres eine schwenkbare Libelle anordnen, deren Schwenkachse die Achse der liegenden
Schildzapfen senkrecht kreuzt.