DE4115995A1 - Vorrichtung zur messung der einschussposition einer kugel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Einschußposition einer Kugel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, die einen aus einer Vielzahl von Ringen bestehenden Beschußkegel aufweist. Mittels einer angeschlossenen Meßeinrichtung wird gemessen und angezeigt, in welcher Einschußposition die Kugel die Schießscheibe durchtritt und auf den zuge­ ordneten, dahinterliegenden Ring auftrifft.

Da es sich hierbei um eine Kombination von mechanischer und elektrischer Messung handelt, sind insbesondere die mechanischen Teile einem Verschleiß ausgesetzt, der mit fortschreitender Benutzungsdauer zu einer unkorrekten Ermittlung der Einschußposition führen kann.

Weiter müssen aufgrund des durch den ständigen Beschuß auftretenden Verschleißes die Ringe in mehr oder weniger kurzen Zeitabständen ausgewechselt werden, was naturge­ mäß mit erheblichen Kosten verbunden ist.

Dies ist insbesondere dort zu beklagen, wo derartige Vorrichtungen in von Vereinen finanzierten Schießsport­ anlagen eingesetzt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mit der eine jederzeit einwandfreie Messung der Einschußposition möglich ist, die Standzeit ver­ bessert wird und die Betriebskosten gesenkt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Da die Erfindung ein berührungsloses Messen ermöglicht, tritt praktisch kein Verschleiß an den Meßteilen ein, so daß die Vorrichtung neben einer sehr hohen Standzeit auch für einen Dauerbetrieb geeignet ist. Dies ist ins­ besondere für Einrichtungen von großer Bedeutung, deren Angehörige aus beruflichen Gründen notwendige Schieß­ übungen durchführen müssen, wie beispielsweise die Polizei oder die Bundeswehr.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß eine sehr genaue Ermittlung der Einschußposition möglich ist. So kann ohne weiteren nennenswerten baulichen Aufwand durchaus eine Meßgenauigkeit von einem zehntel Millimeter erreicht werden, die nach einer entsprechenden Umrechnung einen bestimmten Skalenwert ergibt, durch den eine sehr genaue Angabe der Einschußposition zwischen den Ringen der Schießscheibe möglich wird. Die Skalierung der Abstände zwischen den einzelnen Ringen kann dabei in einer Zehner-Teilung vorgenommen sein, so daß die Einschuß­ position entsprechend angezeigt wird.

Die Berechnung der Einschußposition wird zweckmäßiger­ weise von einem angeschlossenen Rechner vorgenommen, der die Einschußposition unmittelbar nach dem Einschuß so­ wohl als Zahlenwert als auch als bildliche Darstellung anzeigt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Lichtwellensender in Flugrichtung der Kugel ver­ setzt hintereinander angeordnet sind. Dabei sollen die Abstände der Lichtwellensender zueinander in Flugrichtung so groß gehalten sein, daß eine gegenseitige Beeinflussung ausgeschlossen wird.

Die Abstände der Lichtwellensender quer zur Flugrichtung und selbstverständlich auch die der gegenüberliegenden, jedem Lichtwellensender zugeordneten Lichtwellenempfänger, sollen jedoch sehr klein gehalten sein, wobei als Minimalforderung anzusehen ist, daß dieser Abstand kleiner ist als der Durch­ messer der Kugel.

Vorteilhaft ist es jedoch, den Abstand so klein zu halten, daß sich die Meßbereiche der einzelnen Lichtwellensender, die in Flugrichtung gesehen hintereinander liegen, über­ lappen oder nahezu überlappen.

Dadurch wird gewährleistet, daß beim Durchfliegen des Meßbereiches die Kugel mindestens einen Lichtwellenempfänger voll abdeckt, wobei allerdings der Meßbereich des Licht­ wellensenders kleiner sein muß als der Durchmesser der Kugel, vorzugsweise kleiner als der Kugelradius.

Die seitliche Abweichung der Kugel von dem Lichtwellen­ sender, der voll abgedeckt wird, wird dadurch ermittelt, in welchem Maße die Kugel die rechts und links vom voll abgedeckten Lichtwellensender angeordneten weiteren Lichtwellensender abdeckt.

Durch den Rechner werden die entsprechenden Werte er­ mittelt und ausgewertet.

Eine einwandfreie Funktionsfähigkeit der Vorrichtung ist nur dann gewährleistet, wenn alle Lichtwellensender mit gleicher Intensität senden. In der Praxis ist jedoch aufgrund auftretender Fertigungstoleranzen mit unter­ schiedlichen Helligkeiten zu rechnen, so daß es zu fehlerhaften Messungen kommen kann.

Um dies auszuschalten, wird bei jeder sich ergebenen Vollbeschattung des entsprechenden Lichtwellensenders im Rechner eine Einstellung vorgenommen, die einem Istwert von 100 Prozent entspricht. Dieser Speicherwert, der im übrigen bei jeder nachfolgenden Vollbeschattung verglichen und eventuell korrigiert wird, ermöglicht eine exakte Bestimmung der Teilbeschattung, wobei die Intensitäten der einzelnen Lichtwellensender nicht vonein­ ander abhängig sein müssen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie deren Funktions­ weise werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2-4 schematisierte Schaubilder zur Verdeutlichung des Funktionsablaufes der Messung.

In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Messung der Einschußposition einer Kugel in eine nicht dargestellte Schießscheibe gezeigt, die aus einem an beiden Stirnseiten offenen Kasten 1 besteht, an dessen offenen Stirnseiten jeweils ein umlaufender Rahmen 2, 3 vorgesehen ist, an dem die Schießscheibe festlegbar ist.

Die Seitenwände des Kastens 1 bestehen aus Platten 8, 9, 10, 11, von denen jeweils zwei sich gegenüberliegende mit deckungsgleich angeordneten Öffnungen versehen sind. In diesen Öffnungen sind einerseits Lichtwellensender 4, s und anderseits Lichtwellenempfänger 6, 7 festgelegt, so daß durch die rechtwinklige Anordnung der Platten 8, 9, 10, 11 sowohl ein Lichtwellenverlauf in x-Richtung als auch einer in y-Richtung erfolgt.

Zur Messung der Einschußposition sind in jeder möglichen Durchflugbahn 13 der in den Figuren mit den Bezugszeichen 12 versehenen Kugel mehrere Lichtwellensender angeordnet, deren jeweiliger Abstand zueinander kleiner ist als der Kugeldurchmesser.

Um eine Beeinflussung der Lichtwellenempfänger 6, 7 durch Lichtwellenstreuung der Lichtwellensender 4, 5 zu verhindern, sind die Lichtwellensender 4, 5 ebenso wie die zugeordneten Lichtwellenempfänger 6, 7 über die gesamte Fläche der jeweiligen Platte 8, 9, 10, 11 ver­ teilt, und zwar so daß sie in Flugrichtung der Kugel 12 hintereinander angeordnet sind.

Gleichzeitig sind die Lichtwellensender 4,5 so positioniert, daß sich ihre einzelnen Meßbereiche quer zur Flugrichtung der Kugel überlappen.

Als Lichtwellensender sind vorzugsweise solche einzusetzen, die geringe Streuung aufweisen. Neben sichtbarem Licht kann auch Infrarotlicht zum Einsatz kommen.

In der Fig. 2 ist ebenfalls erkennbar, daß die von den Lichtwellensendern 4, 5 ausgehenden Lichtstrahlen 14 sowohl in x- als auch in y-Richtung verlaufen. Dabei ist zu sehen, daß die Kugel 12 den Meßbereich von 3, in y-Richtung sendenden Lichtwellensendern 5 durchdringt.

Dies ist gleichfalls in der Fig. 3 dargestellt, wobei zu sehen ist, daß ein Lichtwellensender 15 vollflächig in der Durchflugbahn 13 der Kugel 12 liegt, während die beidseitig dieses Lichtwellensenders 15 angeordneten weiteren Lichtwellensender 16, 17 lediglich zu einem Teil von der Durchflugbahn 13 überdeckt werden.

Der Übersichtlichkeit halber sind die in der Fig. 3 mit Abstand hintereinander angeordneten Lichtwellensender 15, 16, 17 in der Fig. 4 in Reihe nebeneinander positioniert, wobei zu erkennen ist, daß die Kugel 12 den mittleren Lichtwellensender 15 voll abdeckt, während der schraffiert dargestellte Abdeckbereich 18 des links daneben liegenden Lichtwellensenders 17 beispielsweise 40 Prozent und der Abdeckbereich 19 des rechts daneben liegenden Lichtwellen­ senders 16 beispielsweise 80 Prozent beträgt. Die Differenz zwischen beiden Abdeckwerten beträgt 40 Prozent, so daß die Einschußposition nach einer entsprechenden Umrechnung um diesen Wert korrigiert wird. Die Mitte der Kugel 12, in der Fig. 4 mit a bezeichnet, weicht also um den Betrag z, im Beispiel um 40 Prozent von der Mitte des Lichtwellensenders 15 ab.

Ist die Differenz z negativ, so wird nach links korrigiert.

Neben der Ermittlung der Koordinate der x-Achse ermittelt ein angeschlossener Rechner auch die Koordinate der y-Achse. Danach wird vom Mittelpunkt der Schießscheibe aus, unter zuhilfenahme der x-y-Koordinaten, ein Vektor errechnet, dem durch eine Skalierungs-Umrechnung der Ringwert der Schießscheibe, unter Berücksichtigung des Kugelradius zugeordnet wird.

Als Zahlenwert wird der Ringwert mit beispielsweise Zehntelangabe angezeigt, beispielsweise 9,8; 10,0; 7,3 und so weiter.

Um den Schützen nicht nur den Ringwert anzuzeigen, sondern auch die exakte Anschlagposition der Kugel, wird diese separat auf einem Bildschirm dargestellt.

Aufgrund der heute zur Verfügung stehenden Rechner kann die Ermittlung der Einschußposition in Bruchteilen von Sekunden erfolgen.

Bezugszeichenliste

 1 Kasten
 2 Rahmen
 3 Rahmen
 4 Lichtwellensender
 5 Lichtwellensender
 6 Lichtwellenempfänger
 7 Lichtwellenempfänger
 8 Platte
 9 Platte
10 Platte
11 Platte
12 Kugel
13 Durchflugbahn
14 Lichtstrahlen
15 Lichtwellensender
16 Lichtwellensender
17 Lichtwellensender
18 Abdeckbereich
19 Abdeckbereich

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Messung der Einschußposition einer Kugel in eine in einem Rahmen gehaltene Schieß­ scheibe, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich jeder möglichen Durchflugbahn (13) einer Kugel (12) mehrere Lichtwellensender (4, 5) und diesen zuge­ ordnet gegenüberliegend mehrere Lichtwellenempfänger (6, 7) angeordnet sind, deren jeweiliger Abstand zu­ einander kleiner ist als der Durchmesser der Kugel (12), wobei in zweiwinklig, vorzugsweise rechtwinklig zueinander stehenden Ebenen Lichtwellensender (4, 5) beziehungsweise Lichtwellenempfänger (6, 7) vorge­ sehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellensender (4, 5) in Flugrichtung der Kugel (12) versetzt hintereinander angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Meßbereiche der einzelnen Lichtwellensender (4, 5) quer zur Flugrichtung der Kugel (12) überlappen oder annähernd überlappen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbereich jedes Lichtwellensenders (4, 5) kleiner ist als der Durchmesser der Kugel (12), vorzugsweise kleiner als der Radius der Kugel (12).