DE3838381A1 - Vorrichtung und verfahren zum ueberpruefen der achslage zweier optischer achsen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf Verfahren zur Verwendung einer derartigen Vorrichtung, wie sie aus der DE-OS 32 05 610 be­ kannt ist.

Die in der DE-OS 32 05 610 beschriebene Prüfvor­ richtung für die Achsparallelität zweier optischer Achsen umfaßt zwei scherenförmig über ein mittiges Gelenk verbundene optische Ablenksysteme, welche in jeder Scherenstellung einen einfallenden Licht­ strahl (der z. B. von einer im Waffenrohr achsparallel adaptierten Lichtquelle ausgesendet wird) parallel versetzen, so daß der austretende Lichtstrahl (der z. B. in ein Zielfernrohr des Waffensystems einfällt) exakt parallel zur Waffenrohrachse verläuft, unabhängig da­ von, unter welchem Scherenwinkel die beiden Ablenk­ systeme positioniert sind. Der gewünschte Parallel­ versatz läßt sich somit durch Verstellen des Scheren­ winkels erzielen. Jedes der beiden Ablenksysteme be­ steht aus einem Trägerrohr mit Ein- und Austritts­ fenstern an den Enden des Rohrmantels. Hinter dem Ein­ trittsfenster des vorderen Ablenksystems ist ein bezüglich der Rohrachse um 45° geneigter Planspiegel angebracht, dem ein 45°-Dachkantprisma am Austrittsfenster gegenüberliegt.

Bei dem hinteren Ablenkspiegel ist das 45°-Dachkantprisma durch einen zweiten, um 45° geneigten Planspiegel ersetzt. Die Lichtstrecken zwischen den beiden Planspiegeln bzw. zwischen Plan­ spiegel und Dachkantprisma verlaufen durch das hohle Rohrinnere. Da die Rohrlängen bzw. die Länge jeder Lichtstrecke zwischen Planspiegel und Dachkantprisma relativ groß sein müssen, um z. B. bei Flugabwehr-Panzerfahrzeugen die erforderlichen Versatzstrecken von bis zu etwa 1,50 m zu erzielen, tritt in der Praxis das Problem auf, daß bereits eine geringe Dejustage von Planspiegel zu Planspiegel bzw. von Planspiegel zu Dachkantprisma und umgekehrt (z. B. durch Ver­ biegung des Trägerrohrs infolge ungleichmäßiger Temperatur­ verteilung, Gewichtsverlagerung der beiden Ablenk­ systeme bei unterschiedlichen Scherenwinkeln oder infolge Materialsetzungen) zu Abweichungen in der Achsparallelität von Eintritts- zu Austrittsstrahl und damit zu Meßfehlern führt. Um derartige Abweichungen feststellen zu können, ist bei der bekannten Prüf­ vorrichtung eine Selbstprüfstellung vorgesehen, in welcher die beiden Ablenksysteme so zueinander ver­ dreht werden, daß das Austrittsfenster des hinteren Ablenksystems über einem gegenüber dem Eintrittsfenster des vorderen Ablenksystems angebrachten Prüffenster zu liegen kommt, wodurch der austretende Lichtstrahl mit dem eintretenden Lichtstrahl überlagert wird. Im Falle richtiger Justage treten an einem axialen Einblick des vorderen Ablenksystems Interferenzlinien auf. Fehlen solche Interferenzlinien, so liegt eine Dejustage unbekannter Größenordnung vor; die Prüfvor­ richtung muß in diesem Falle werksseitig völlig neu kalibriert werden. Diese Selbstprüfstellung prüft indessen nur die Achsparallelität in dieser speziellen Scherenstellung beider Ablenksysteme; bei allen anderen Scherenstellungen sind infolge geänderter Gewichtsver­ lagerungen und daraus resultierender Verbiegungen der Trägerrohre Dejustierungen möglich, die unerkannt bleiben.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche unabhängig von auftretenden Träger­ rohrverbindungen die Achsparallelität der ein- und austretenden Lichtstrahlen gewährleistet, so daß Meßfehler in allen Scherenstellungen und unter allen Temperatur-Bedingungen ausgeschlossen werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 9.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung zum Überprüfen der Achslage zwischen einem Waffenrohr und einer Sichtlinie des Waffensystems (Justierprüfung) ist in dem nebengeordneten Patentanspruch 10 angegeben.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung zum Überprüfen des Gleichlaufs zwischen einem elevier­ ten Waffenrohr und einer parallel dazu bewegten Sicht­ linie des Waffensystems ist in dem nebengeordneten Patentanspruch 11 angegeben.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, in jedem der beiden Trägerrohre in sich lagestabile optische Ablenkelemente anzuordnen und als Ablenkelemente Tripelelemente und ggfs. Rhomboid- bzw. Z-Elemente vorzusehen. Die Anordnung der Ablenkelemente erfolgt derart, daß die Lichteintritts- bzw. Lichtaustritts­ flächen benachbarter Ablenkelemente sich gegenseitig überlappen. Selbst bei größeren Verbiegungen der Trägerrohre und damit der Lage der einzelnen Ablenk­ elemente zueinander bleibt infolge der in sich lage­ stabilen Ablenkung in jedem einzelnen Ablenkelement die Gesamtablenkung unbeeinflußt.

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Prüfvorrichtung in Prüfstellung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Prüf­ vorrichtung nach Fig. 1 in Selbstprüfstellung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Grundprinzips der Lichtablenkung mittels hintereinander an­ geordneter Rhomboid- bzw. Z-Elemente und eines abschließenden Tripelelementes;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Tripel­ elementes bzw. Tripelprismas in Blickrichtung "A" gemäß Fig. 5;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Tripel­ prismas in Blickrichtung "B" gemäß Fig. 6;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Tripel­ prismas in Blickrichtung "C" gemäß Fig. 7;

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Tripel­ prismas in Blickrichtung "A" gemäß Fig. 5;

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines aus drei hintereinander angeordneten Tripel­ prismen bestehenden Ablenksystems, wobei die Tripelprismen aufgrund Verbiegungen des Trägerrohrs aus ihrer gegenseitigen Normallage verschoben sind;

Fig. 9 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Prüfvorrichtung in Selbstprüfstellung;

Fig. 10 eine schematische Darstellung eines ver­ größerten Details der Prüfvorrichtung nach Fig. 9 in dessen Betriebsstellung "Funktions­ test";

Fig. 11 eine schematische Darstellung ähnlich wie in Fig. 10 für die Betriebsstellung "Kalibrier­ test";

Fig. 12 eine perspektivische Darstellung für die Verwendung der Prüfvorrichtung für die Gleich­ laufprüfung der rechten Waffe eines Flugabwehr- Panzerfahrzeugs;

Fig. 13 eine perspektivische Darstellung für die Verwendung der Prüfvorrichtung zur Justierung der rechten Waffe eines Flugabwehr-Panzerfahrzeugs, und

Fig. 14 eine schematische Darstellung eines Koordinaten­ antriebs für die Prüfvorrichtung bei der Justierung der Waffe(n) eines Waffensystems.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform einer erfindungs­ gemäßen Prüfvorrichtung 1 setzt sich aus zwei Längsarmen in Form von Trägerrohren 2, 3 zusammen, welche über ein Gelenk 4 scherenförmig miteinander verbunden sind. Über das Ver­ bindungsgelenk 4 läßt sich die Gesamtlänge der Prüfvorrichtung 1 je nach Bedarf stufenlos verstellen, wobei unter Gesamt­ länge der Versatz zwischen ein- und austretendem Lichtstrahl verstanden wird. An dem Gelenk 4 ist eine nicht dargestellte Winkelskala angebracht, um den Scherenwinkel zwischen den beiden Trägerrohren 2, 3 definiert einstellen zu können.

Die in jedem Trägerrohr 2, 3 gehalterte Ablenkoptik umfaßt eine Anzahl von Tripelelementen 5, von denen jedes Tripel­ element drei im rechten Winkel zueinander stehende Reflexions­ flächen 6, 7 und 8 aufweist. Die Ablenkelemente 5 können aus Vollglas (Tripelprismen), Oberflächenspiegeln (Tripelspiegel), z. B in Form von Glasrohren bestehen (Fig. 9), bei denen das vordere Ende einfach abgeschrägt und das hintere Ende zweifach (Scheitel 90°) abgeschrägt ist, wobei diese Schrägfläche mit Oberflächen- Planspiegeln versehen sind (Tripelspiegel). Anstelle eines Tripelelementes 5 kann auch, wie die Ausführungsform nach Fig. 9 zeigt, ein Rhomboid- oder Z-Element 28 vorgesehen werden, welches im Falle von Fig. 9 aus einem Glasrohr mit zwei ange­ spitzten Enden besteht, die wiederum mit Oberflächen-Plan­ spiegeln versehen sind. Wie der Vergleich der Fig. 1 und 9 zeigt, ersetzt das Rhomboid-Element 28 zwei Tripelelemente 5 im Trägerrohr 2.

Die geometrische Formgebung der Tripelelemente 5 ist im Genaueren anhand der Fig. 4 bis 7 beschrieben. Jedes Tripelelement 5 enthält einen Strahleneintrittsbereich 9 und einen Strahlenaustrittsbereich 10, wobei die Tripelelemente 5 in den Trägerrohren 2, 3 gemäß Fig. 1 bzw. die Tripelelemente 5 und das Rhomboid-Element 28 im Trägerrohr 2 und die Tripel­ elemente 5 im Trägerrohr 3 gemäß Fig. 9 jeweils so zueinander angeordnet sind, daß dem Strahlenaustrittsbereich 10 eines Elementes 5 bzw. 28 der Strahleneintrittsbereich 9 des nach­ geordneten (benachbarten) Elementes 5 gegenüber liegt, sich also die Bereiche 9, 10 gegenseitig überlappen. Diese Über­ lappung bedingt einen entsprechenden, in den Fig. 1 und 9 deutlich dargestellten Versatz aufeinanderfolgender Elemente 5, 28.

Das Verbindungsgelenk 4 weist einen freien Strahlendurchgang auf, in welchem im Falle von Fig. 1 ein Korrekturelement 11 ange­ ordnet ist, welches gegeneinander verdrehbare optische Keil­ scheiben aufweist.

Das vordere Trägerrohr 2 weist zur Befestigung der Prüfvor­ richtung 1 z. B. an einer Waffe (vgl. Fig. 12) ein Aufspann­ gelenk 31 (Fig. 9) auf, welches ebenso wie das Verbindungs­ gelenk 4 eine nicht gezeigte Winkelskala trägt.

Im Mantel der Trägerrohre 2, 3 sind im Bereich der Stirnseiten Fensteröffnungen 12 a, 12 b (Trägerrohr 2) und 13 (Trägerrohr 3) angebracht, um den Strahleneintritt bzw. -austritt in bzw. aus den Trägerrohren 2, 3 zu gestatten. Dabei liegen sich die Fenster­ öffnungen 12 a und 12 b radial gegenüber, wobei für den Normal­ betrieb der Prüfvorrichtung 1 (Prüfstellung gemäß Fig. 1) nur die Fensteröffnung 12 a benutzt wird. Die Fensteröffnung 12 b wird nur in der Selbstprüfstellung der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 2 und 9 benutzt, wie noch näher erläutert werden soll.

In der Selbstprüfstellung der Vorrichtung 1 (Fig. 2 und 9) wird eine Überprüfung der Parallelität des eintretenden und des austretenden Strahls durchgeführt. Dies erfolgt dadurch, daß das Trägerrohr 2 parallel zum Trägerrohr 3 geklappt wird, so daß der in die Vorrichtung 1 eintretende Strahl (Ziellinie 14′ in Fig. 2) als auch der sich dem eintretenden Strahl überlagernde Austritts­ strahl (Ziellinie 14′′ in Fig. 2) von einer in der emittierenden Strahlenquelle 15 angeordneten Beobachtungsvorrichtung beobach­ tet werden kann. Im Falle der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 wird für den Funktionstest die Strahlenquelle 15 benutzt, welche auch für die normale Prüffunktion der Vorrichtung 1 (Fig. 1) vor­ gesehen wird, wie anhand der Fig. 12 und 13 noch näher dar­ gelegt werden soll. Im Falle der Ausführungsform nach Fig. 9 wird als Strahlenquelle für den Selbsttest ein Autokollimator 150 benutzt, welcher vor einer dritten Fensteröffnung 12 c in der Stirnseite des Trägerrohrs 2 angeordnet wird. Die Durchführung des Selbsttests bei der Vorrichtung 1 nach Fig. 9 wird anhand der Fig. 10 und 11 im einzelnen erläutert. Im Falle der Fig. 2 erfolgt der Selbsttest wie folgt:

Die erste Reflexionsfläche 6 an der Fensteröffnung 12 des Trägerrohrs 2 ist als halbdurchlässiger Spiegel, z. B. im sichtbaren Wellenlängenbereich teilverspiegelter Spiegel, ausgeführt. Dadurch kann der aus der Strahlenquelle 15 aus­ tretende Strahl (Ziellinie 14′) wieder in die Strahlenquelle 15 als reflektierter Strahl (Ziellinie 14′′) zurückgeführt und die Parallelität beider Strahlen überprüft werden. Dies ge­ schieht mittels eines in der Strahlenquelle 15 bzw. im Spiegelkollimator angeordneten Strahlenteilers 26, durch den im Okular 27 zum einen die von einem Strichmarkenträger 18 er­ zeugte Strichmarke 19 der Ziellinie 14′ und zum anderen die Strichmarke 19′ der reflektierten Ziellinie 14′′ abbildbar sind. Eine eventuelle Ablage der reflektierten Strichmarke 19′ von der Strichmarke 19 zeigt die Ungenauigkeit der Prüfvor­ richtung 1 an, welche über das Korrekturelement 11 beseitigt werden kann.

Für die Selbstprüfung der Ausführungsform nach Fig. 9 sind, wie aus den Fig. 10 und 11 ersichtlich ist, an der ersten Spiegelfläche 6 und an der letzten Spiegelfläche 8 des im Trägerrohr 2 befindlichen Ablenksystems jeweils ein kleines Hilfsprisma 62 bzw. 81 angeordnet, wobei das Hilfsprisma 62 im Strahlengang eines ersten Meßstrahls 152 und das Hilfs­ prisma 81 im Strahlengang eines zweiten Meßstrahls 153 des Autokollimators 150 liegt. Das Hilfsprisma 62 sitzt auf einer halbdurchlässigen Platte 61. Die Platte 61 überdeckt dabei zwei Kreisöffnungen 63, 64 in der Reflexionsfläche 6. Vor dem Autokollimator 150 ist eine verstellbare Blende 151 angeordnet, welche in der Stellung gemäß Fig. 10 die Meßstrahlen 152, 153 abdeckt und in der Stellung gemäß Fig. 11 den Meßstrahl 152 zum Hilfsprisma 62 und den Meßstrahl 153 über die Kreisöffnung 64 zu dem Hilfsprisma 81 durchläßt. In der ersten Stellung der Blende 151 gemäß Fig. 10 wird ein Hilfsstrahlengang 154 freigegeben, welcher an dem Hilfsprisma 62 vorbei durch die Kreisöffnung 64 hindurchtritt, neben dem Hilfsprisma 81 auf die Reflexions­ fläche 8 auftrifft und von dort in das Ablenksystem des hinteren Trägerrohrs 3 (das in Fig. 10 nur durch den Strahlengang ange­ deutet ist) eintritt. Von dort fällt der Hilfsstrahl 154 über die Fensteröffnungen 13, 12 b (Fig. 9) auf die Reflexionsfläche 6 und von dort in den Autokollimator 150.

In der Stellung gemäß Fig. 10 erfolgt - ebenso wie gemäß Fig. 2 - ein Funktionstest beider Ablenksysteme in den Trägerrohren 2, 3. Ebenso wie in Verbindung mit der Funktionstestbeschreibung von Fig. 2 kann auch im Falle von Fig. 10 eine Nicht-Parallelität durch eine entsprechende Ablage zwischen einer ausgesendeten und einer empfangenen Strichmarke erkannt werden. Eine er­ kannte Ungenauigkeit der Prüfvorrichtung 1 wird - anders als im Falle von Fig. 2 - bei der Ausführungsform nach Fig. 9 dadurch beseitigt, daß zuerst mittels der Justiervorrichtung 30 a (Fig. 9) das vordere Ablenksystem (Trägerrohr 2) kalibriert wird. Hierzu wird der in Fig. 11 veranschaulichte Kalibrier­ test durchgeführt, bei welchem die Deckungsgleichheit der von den Hilfsprismen 62, 81 reflektierten Meßmarken des Autokolli­ mators 150 überprüft wird. Um die Parallelität der Reflexions­ flächen 6 und 8 zu überprüfen, genügt es nicht, nur die Reflexionen an den teilverspiegelten Hypothenusenflächen der Hilfsprismen 62, 81 zu überprüfen, sondern es müssen auch die Reflexionen an den Dachkanten der Hilfsprismen 62, 81 überprüft werden, um eine eventuelle Verkantung der Reflexionsflächen 6, 8 gegen­ einander zu erfassen. Die Justiervorrichtung 30 a wird gegebenenfalls so lange verstellt, bis der Kalibriertest keine Abweichungen mehr zeigt. Damit ist nur das vordere Ablenksystem (Trägerrohr 2) kalibriert. Anschließend wird auch das hintere Ablenksystem (Trägerrohr 3) auf das vordere Ablenksystem kalibriert, indem in der Stellung "Funktionstest" gemäß Fig. 10 mittels der Justiervorrichtung 30 b das hintere Ablenksystem solange verstellt wird, bis die Ablage der Meßmarken entsprechend dem Hilfsstrahlengang 154 verschwindet.

Wie anhand der Fig. 12 und 13 erläutert ist, kann die Prüf­ vorrichtung 1 zur Justierprüfung (Fig. 13) und zur Gleichlauf­ prüfung (Fig. 12) der Waffenrohre 101, 102 eines Waffensystems, im dargestellten Beispielsfall eines Flugabwehr-Panzerfahrzeugs, verwendet werden. Im Falle der Gleichlaufprüfung nach Fig. 12 wird die Prüfvorrichtung 1 mittels des Aufspanngelenks 31 an dem zu prüfenden Waffenrohr 101 befestigt, während die Strahlenquelle 15 (Kollimator) im hinteren Bereich des Waffen­ rohrs 101 oder an dessen Drehlagerung 104 befestigt wird. Der vom Kollimator 15 ausgesendete Strahl trifft auf das Lichtein­ trittsfenster 12 a des Trägerrohrs 2 und wird über die Vorrichtung 1 zur Ziellinie 14 des Richtschützenperiskops 22 abgelenkt, welche synchron zu der Waffe 101 bewegt wird. Durch die Anbringung des Kollimators 15 im hinteren Bereich des Waffenrohrs 101 bzw. der Drehlagerung 104 ist gewährleistet, daß der Kollimator 15 von Verbiegungen des Waffenrohrs 101, wie sie durch das Gewicht der notwendigerweise weiter vorne gelagerten Prüfvorrichtung auftreten können, unbeeinflußt bleibt. Dies hat zur weiteren Folge, daß der vom Kollimator 15 ausgesendete Lichtstrahl die Winkel­ stellung der Waffe exakt wiedergibt. Diese exakte Winkelstellung wird von der Prüfvorrichtung 1 unabhängig von seiner eventuellen Lageänderung infolge Waffenrohrverbiegung exakt in das Periskop 22 weitergeleitet.

Im Falle der Justiervorrichtung nach Fig. 13 wird die Vorrichtung 1 mit ihrem Aufspanngelenk 31 an einem Stativ 107 befestigt und so weit verstellt, daß das Lichteintrittsfenster 12 a im Strahlengang eines im Waffenrohr 101 angebrachten Kollimators 15 (Fig. 1) und das Lichtaustrittsfenster 13 im Strahlengang des Periskops 22 liegen. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Strahlenquelle bzw. der Kolli­ mator 15 in präziser Fixierung in der Mündung des Waffenrohrs 101 derart adaptiert, daß die Seelenachse 17 des Waffenrohrs 101 mit der von der Strahlenquelle 15 erzeugten Ziellinie 14 zusammenfällt.

In der Strahlenquelle 15 ist ein Strichmarkenträger 18 (Fig. 2) angeord­ net, mittels dem über die in den Strahlengang des Kommandantenperiskops 17 eintretende Ziellinie 14 eine die Justierstellung der Waffe 16 repräsentierende Strichmarke 19 im Okular 20 des Kommandantenperiskops 17 darstellbar ist. Eine eventuelle Ablage der Strichmarke 19 von der Visiermarkierung 21 des Kommandantenperiskops 17 zeigt somit die zu korrigierende Justierabweichung zwischen der Ziellinie der Kanone und der Visierlinie des Kommandantenperiskops an.

In gleicher Weise erfolgt die Überprüfung der Justierstellung in bezug auf das Richtschützenperiskop 22, wobei die Ziellinie 14 durch einfaches Verschwenken der Längsarme 2 und 3 um die Achse 4 des Gelenks 4 auf den Strahlengang des Richtschützenperiskops ausgerichtet werden kann.

Aufgrund der Verwendung eines Spiegelkollimators als Strahlenquelle 15 kann neben dem sichtbaren Wellenlängenbereich auch im Infrarot-Wellen­ längenbereich z. B. 10 µ-Bereich emittiert werden, wodurch die Strich­ marke 19 auch im Wärmebildgerät 23 abbildbar ist.

Zur Überprüfung des Lasersenders 24 wird die Fensteröffnung 13 in den Sendestrahl 25 des Lasersenders 24 und die Fensteröffnung 12 a in den Strahlengang der Strahlenquelle 15 geschwenkt, wobei anstelle des Strichmarkenträgers 18 eine strahlungsempfindliche Platte eingeschwenkt wird, mit der die Strahlung des Lasersenders 24 sichtbar gemacht werden kann. Besonders sind hierfür mit phosphoreszierendem Material beschich­ tete Platten geeignet, da sie wiederverwendbar sind. Der Strichmarken­ träger 18 und die strahlungsempfindliche Platte sind dabei so angeord­ net, daß sie je nach Bedarf in den Strahlengang der Strahlenquelle 15 eingeschwenkt werden können. Die Lichtenergie des Lasers 24 wird über die Prüfvorrichtung zur Strahlenquelle 15 gelenkt und erzeugt dort auf der strahlungsempfindlichen Platte einen nachleuchtenden Punkt. Die Winkellage dieses Punktes zu einem Periskop, beispielsweise dem Komman­ dantenperiskop 17, kann anschließend sichtbar gemacht werden, indem die Fensteröffnung 13 aus dem Sendestrahl 25 des Lasersenders 24 in den Strahlengang des Kommandantenperiskops 17 geschwenkt wird. Eine eventu­ elle Ablage des nachleuchtenden Punktes von der Visiermarkierung 21 des Kommandantenperiskops 17 zeigt die zu korrigierende Justierabweichung des Lasersenders 24 von dem vorher bereits justierten Kommandantenperis­ kops 17 an.

Bei der Gleichlaufprüfung (Fig. 12) wird zunächst der Kollimator 15 zum Fadenkreuz des Periskops 22 einjustiert, z. B. mittels einer in Fig. 12 nicht gezeigten seiten- und höhenrichtbaren Halterung. Dabei erscheint nach dem Schwenken der Prüfvorrichtung 1 in die Sichtlinie des Periskops 22 die Strichmarke des Kollimators 15 im Periskop-Okular.

Nach dem Justieren des Kollimators 15 auf das Fadenkreuz des Periskops 22 kann die eigentliche Gleichlaufprüfung durchgeführt werden:

Einstellen des gewünschten Elevationswinkels, ggf. Nachführen der Prüfvorrichtung und Ablesen der Abweichung in Seite und Höhe anhand der Strichmarke.

Die Gleichlaufprüfung von nichtoptischen Zielgeräten erfordert wie bei der Justierüberprüfung ein separates Fernrohr welches am zu prüfenden elevierbaren Gerät angebracht wird.

In Fig. 3 ist der prinzipielle Aufbau einer optische Rhomboidelemente 28 enthaltenden Prüfvorrichtung dargestellt. Damit ist ebenfalls ein Parallelversatz einer von einer Strahlenquelle 15, beispielsweise einem in der Mündung einer Kanone befestigten Spiegelkollimator, erzeugten Ziellinie 14 erreichbar, womit in gleicher Weise wie mit der Ausfüh­ rungsform nach den Fig. 1 und 2 die Justierstellung und der Gleichlauf des Kommandantenperiskops 17, des Richtschutzperiskops 22 und weiterer Elemente überprüfbar ist.

Die Rhomboidelemente 28 enthalten jeweils zwei zueinander parallele Rhomboid-Reflexionsflächen 29 mit denen ein Z-förmiger Parallelversatz der Ziellinie 14 erreichbar ist. Im Gegensatz zu dem Tripelelement 5 ist ein Rhomboidelement 28 billiger. Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform besteht nur aus einem Längsarm, doch kann auch bei Verwendung von Rhomboidelementen eine zweiarmige, gelenkige Prüfvorrichtung entspre­ chend der Ausführungsform nach Fig. 1 geschaffen werden.

Die Fig. 4 bis 7 zeigen in Vollinien ein Tripelelement 5 mit den Re­ flexionsflächen 6, 7 und 8 und dem Strahleneingangsbereich 9 und dem Strahlenausgangsbereich 10.

Um eine einfache Montage der Elemente 5, 28 in den Trägerrohren 2, 3 zu ermöglichen, sind, wie Fig. 9 zeigt, die Trägerrohre 2, 3 aus je­ weils zwei Halbschalen gebildet, wobei sämtliche Elemente 5, 28 des Trägerrohrs 2 bzw. 3 an der einen Halbschale mittels schockgedämpfter Schellen befestigt sind. Diese tragenden Halbschalen sind über das Gelenk 4 miteinander verbunden.

Zur exakten Einstellung der Prüfvorrichtung 1 kann auch, wie in Fig. 14 gezeigt ist, ein Koordinatenantrieb 200 verwendet werden, welcher horizontal verschiebbare Führungen 201, 203 aufweist, auf denen vertikal verfahrbare Schlitten 202 bzw. 204 gelagert sind. Die Enden der Prüfvorrichtung 1 sind an den Schlitten 202, 204 drehbar gelagert. Damit lassen sich beliebige Punkte in der Koordinatenebene des Antriebs 200 mit den Licht­ eintritts- und -austrittsfenstern 12 a bzw. 13 der Vorrichtung 1 anfahren. Der Antrieb 200 ist vorzugsweise programmgesteuert ausgebildet, so daß durch entsprechende Vorprogrammierung die Achslagen der Sichtgeräte bzw. Waffen von verschiedensten Fahrzeugen mit der Prüfvorrichtung 1 anfahrbar sind.

Die durch die Erfindung erzielte Lösung der Aufgabe ist anhand der Fig. 8 veranschaulicht. Wie hieraus hervorgeht, sind die Ablenkelemente 5 eines Trägerrohrs infolge einer Verbiegung des Trägerrohrs aus ihrer gegenseitigen Normallage verschoben worden, ohne daß dies Folgen für den Parallelversatz von eintretendem zu austretendem Lichtstrahl hat. Wesentlich ist jedoch, daß jedes einzelne Ablenkelement 5 in sich lagestabil ist.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die Verwendung von Hilfsprismen ein Funktionstest der Prüfvorrichtung und eine eventuelle (anschließende) Kali­ brierung an Ort und Stelle möglich ist, was eine zeitraubende Einsendung der Prüfvorrichtung in das Herstellerwerk vermeidet.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Überprüfen der Achslage (Parallel- und Punktjustierung) zumindest zweier optischer Achsen, insbesondere der Sicht- und Ziellinien eines Waffensystems, mit zwei scherenförmig mit­ einander verbundenen optischen Ablenksystemen, welche einen einfallenden Lichtstrahl in jeder Scherenstellung parallel versetzen und jeweils ein Trägerrohr für die Halterung der Ablenkoptik aufweisen, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ablenkoptik jedes Ablenksystems (Trägerrohr 2, 3) mindestens zwei in sich lage­ stabile, optische Ablenkelemente (5, 28) umfaßt, wobei benachbarte Ablenkelemente (5, 29) derart versetzt zueinander angeordnet sind, daß sich ihre Strahleneintritts- bzw. -austrittsbereiche (9, 10) überlappen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß für die Ablenkelemente (5, 28) Tripel­ elemente (5) mit jeweils drei rechtwinklig zu­ einander verlaufenden Reflexionsflächen (6, 7, 8) und gegebenenfalls Rhomboidelemente (28) mit je­ weils zwei parallel zueinander verlaufenden Reflexionsflächen (29) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ablenkelemente (5, 28) aus Oberflächenspiegeln oder aus Vollglas bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ablenkelemente (5, 28) aus endseitig ein- beziehungsweise zweifach abge­ schrägten Glasrohren bestehen, wobei die Schräg­ flächen der Glasrohre mit Oberflächen-Planspiegeln versehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerrohr (2, 3) jedes Ablenksystems aus zwei Halbschalen (2 a, 2 b; 3 a, 3 b) besteht und alle Ablenkelemente (5, 28) des Trägerrohrs (2, 3) an der einen Halbschale (2 a, 3 a) schockgedämpft befestigt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Aufspann­ gelenk (31) des vorderen Trägerrohrs (2) und an dem Verbindungsgelenk (4) der Trägerrohre (2, 3) jeweils eine Winkelskala angebracht ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das vordere Trägerrohr (2) rechtwinklig zu seinem Lichteintrittsfenster (12 a) ein weiteres, für Selbstprüfzwecke vorgesehenes Lichteintritts­ fenster (12 c) aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der ersten (6) und letzten (8) Spiegelfläche des vorderen Ablenk­ systems (Trägerrohr 2) jeweils ein kleines Hilfs­ prisma (62 bzw. 81) angeordnet ist, derart, daß die Hilfsprismen (62, 81) das Meßlicht (152, 153) eines am weiteren Lichteintrittsfenster (12 c) an­ gebrachten Autokollimators (150) längs unter­ schiedlicher Achslagen reflektieren (Fig. 11).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß vor dem Autokollimator (150) eine verstell­ bare Blende (151) angeordnet ist, welche in einer ersten Stellung (Funktionstest; Fig. 10) das Meß­ licht (152, 153) zu den Hilfsprismen (62, 81) ab­ deckt und einen Hilfsstrahlengang (154) freiläßt, welcher einer Funktionsprüfung beider Ablenk­ systeme (Trägerrohre 2, 3) dient, und welche in einer zweiten Stellung (Kalibriertest; Fig. 11) das Meßlicht (152, 153) zu den Hilfsprismen (62, 81) freigibt und den Hilfsstrahlengang (154) abdeckt, daß ferner eine Spiegelfläche des vorderen Ablenksystems (Trägerrohr 2) in ihrer Lage justier­ bar ist (Justiervorrichtung 30 a; Fig. 9), falls im Autokollimator (150) die von den Hilfsprismen (62, 81) durch Reflexion erzeugten Abbildungen nicht deckungsgleich sind, und daß eine Spiegel­ fläche des hinteren Ablenksystems (Trägerrohr 3) in ihrer Lage justierbar ist (Justiervorrichtung 30 b; Fig. 9), falls eine Meßmarke mit ihrer vom Hilfsstrahlengang (154) erzeugten Abbildung im Autokollimator (150) nicht deckungsgleich ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerrohre (2, 3) an ihren Enden an getrennten Schlitten­ führungen (202, 204) eines Koordinatenantriebs (200) angebracht sind, wobei die Schlitten­ führungen (202, 204) in vorprogrammierte Stellungen verfahrbar sind (Fig. 14).

10. Verfahren zum Überprüfen der Achslage zwischen einem Waffenrohr und einer Ziellinie eines Waffensystems (Justierprüfung; Fig. 13) mit Hilfe der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in das Waffenrohr (101) achsparallel ein Kolli­ mator (Strahlenquelle 15) adaptiert wird und daß das Lichteintrittsfenster (12 a) der Prüfvorrich­ tung (1) vor dem Kollimator in dessen Strahlen­ gang und das Lichtaustrittsfenster (13) der Prüfvorrichtung (1) in der Achse der Ziellinie (14) gegebenenfalls unter Verwendung eines Stativs (107) oder des Koordinatenantriebs (200) positioniert werden.

11. Verfahren zum Überprüfen des Gleichlaufs zwischen einem elevierten Waffenrohr und einer parallel dazu bewegten Ziellinie eines Waffensystems (Gleichlaufprüfung; Fig. 12) mit Hilfe der Vor­ richtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im hinteren Bereich des Waffenrohrs (101) oder an dessen Lagerung (104) ein Kollimator (Strahlen­ quelle 15) justierbar angebracht wird, und daß die Vorrichtung (1) im Abstand zu dem Kolli­ mator an dem Waffenrohr (101) befestigt wird, derart, daß das Lichteintrittsfenster (12 a) im Strahlengang des Kollimators (15) und das Lichtaustrittsfenster (13) in der Achse der Ziellinie (14) positioniert sind.