DE436834C

DE436834C - Device for the mechanical multiplication of two variable factors

Info

Publication number: DE436834C
Application number: DEZ15360D
Authority: DE
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1925-06-13
Filing date: 1925-06-13
Publication date: 1927-09-19

Description

Vorrichtung zur mechanischen Multiplikation zweier veränderlicher Faktoren. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanischen Multiplikation zweier veränderlicher Faktoren und beruht auf einer Zurückführung der Multiplikation auf Addition und Subtraktion. Bekanntlich läBt sich ein aus zwei Faktoren bestehendes Produkt x # y darstellen in der Form (i) x # y --_ cl sin a # c2 sin 3, worin die mit c bezeichneten Größen Konstante; a und ß jedoch von je einem der beiden Faktoren x und t, abhängige Hilfswinkel bedeuten. Eine Umformung der Gleichung i ergibt: Entsprechendes gilt, wenn man x = cl sin a (3a) oder x = cl cos et und (3 b) y --_ c2 cos 3 einsetzt. Es ist nämlich .dann im einen Falle: (4) x # y = cl c2 sin a cos 3 = c4 [sin (a -{- ß) -E- sin (a - @3)@ und im andern Falle (5) x. y = cl c, cos a cos .3 c4 [cos (a -i- ß) + cos (a Das gesuchte Produkt wird demnach dargestellt als Aggregat zweier Sinus- oder Kosinusfunktionen der Summe und der Differenz zweier Hilfswinkel, wobei die Faktoren der Sinus- oder Kosinusfunktion je eines der Hilfswinkel selbst proportional sind. Die mechanische Multiplikation löst sich damit auf in die drei Vorgänge: Darstellung der Summe und der Differenz zweier Winkel, Darstellung deT Sinus- oder Kosinusfunktionen von Winkeln und Darstellung :eines aus zwei Sinus- oder Kosinusfunktionen bestehenden Aggregates, d. h. in Vorgänge, die mit bekannten Mitteln ausgeführt werden können.Device for the mechanical multiplication of two variable factors. The invention relates to a device for the mechanical multiplication of two variable factors and is based on reducing the multiplication to addition and subtraction. As is well known, a product x # y consisting of two factors can be represented in the form (i) x # y --_ cl sin a # c2 sin 3, where the quantities denoted by c are constants; However, a and ß mean auxiliary angles that are dependent on one of the two factors x and t. A transformation of equation i gives: The same applies if one uses x = cl sin a (3a) or x = cl cos et and (3 b) y --_ c2 cos 3. In one case it is: (4) x # y = cl c2 sin a cos 3 = c4 [sin (a - {- ß) -E- sin (a - @ 3) @ and in the other case (5 ) x. y = cl c, cos a cos .3 c4 [cos (a -i- ß) + cos (a) The product you are looking for is therefore represented as an aggregate of two sine or cosine functions of the sum and the difference between two auxiliary angles, with the factors being the sine - or cosine function are proportional to one of the auxiliary angles themselves. The mechanical multiplication thus breaks down into the three processes: representation of the sum and the difference of two angles, representation of the sine or cosine functions of angles and representation: one of two sine or cosine functions existing aggregates, ie in processes that can be carried out by known means.

Die Vorrichtung kann erfindungsgemäß mit zwei Planetengetrieben ausgestattet sein zur Darstellung der Summe und der Differenz zweier Hilfswinkel, .deren Sinus- oder Kosinusfunktion je einem der Faktoren proportional ist. Um mit .einer solchen Vorrichtung die gestellte Aufgabe lösen zu können, kann man sie mit zwei geradlinig verscbieblichen Schlitten ausrüsten, die so gesteuert sind, daß ihre Verschiebungen der Sinus- oder Kosvnusfunktion der Summe und der Differenz der Hilfswinkel proportional sind. Sind diese Winkelwerte selbst bekannt, dann ist die Steuerung der Schlitten außerordentlich einfach nach der Definition der Kreisfunktionen ausführbar. Zur Darstellung des aus zwei Sinus- .oder Kosinusfunktionen bestehenden Aggregates könnte man wiederum von einem Planetengetriebe Gebrauch machen. Dabei wäre es jedoch erforderlich, daß die als Streckenerscheinenden Schlittenverschiebungen vorher in Drehungen verwandelt würden, wodurch eine Vermehrung der Glieder der Vorrichtung bedingt würde. Die Vorrichtung ist sehr viel einfacher, wenn man auf dem einen der Schlitten ein Zahnrad lagert, wel-_ ches mit .einer mit dem anderen Schlitten verbundenen Zahnstange gepaart ist. Sind dabei die Verschiebungsrichtungen beider Schlitten und die Teillinie der Zahnstange einander parallel, dann stellen die Drehwinkel des Zahnrades das gesuchte Aggregat dar und sind somit dem Produkte der Größen x und y proportional. Es ist dann nur noch nötig, eine entsprechend geeichte Teilung nebst dazugehörigem Zeiger anzubringen, um die Werte des Produktes x # y ohne weiteres an der Vorrichtung ablesen zu können.According to the invention, the device can be equipped with two planetary gears to represent the sum and the difference of two auxiliary angles, whose sine or cosine function is proportional to one of the factors. To deal with .such a Device to be able to solve the task at hand, you can do it with two straight lines Equip movable slides that are controlled in such a way that their displacements proportional to the sine or cosine function of the sum and the difference of the auxiliary angles are. If these angle values are known themselves, then the control of the slide is in place extremely easy to execute after the definition of the circular functions. To the Representation of the aggregate consisting of two sine or cosine functions one in turn make use of a planetary gear. However, it would be necessary to that the carriage displacements that appear as a route are transformed into rotations beforehand would, whereby an increase in the number of members of the device would be caused. The device is much easier if you put a gear on one of the slides, which is paired with a rack connected to the other slide. Are the directions of movement of both carriages and the partial line of the rack parallel to each other, then the angles of rotation of the gearwheel represent the aggregate you are looking for and are therefore proportional to the product of the quantities x and y. It is just then still necessary to attach a correspondingly calibrated graduation together with the corresponding pointer, in order to be able to read off the values of the product x # y easily on the device.

Die Anwendung der Vorrichtung ist besonders dann angebracht, wenn -einer der Faktoren x oder y bereits als Sinus- oder Kosinusfunktion eines Winkels gegeben ist. Dieser Fall liegt beispielsweise vor, wenn ein einstationärer Entfernungsmesser, -der den parallaktischen Winkel am Ziel durch Verschiebung eines Ablenkungskeiles zu messen gestattet, als Höhenmesser oder Kartenentfernungsmesser für Luftziele u. dgl. benutzt wird.The use of the device is particularly appropriate when one of the factors x or y is already given as a sine or cosine function of an angle. This is the case, for example, when a stationary range finder, which allows the parallactic angle at the target to be measured by moving a whipstock, is used as an altimeter or map range finder for aerial targets and the like.

In der Abb. i der Zeichnung ist ein Dreieck B, B. Z, das sogenannte Zieldreieck, im Aufriß, in wahrer Größe und im Grundriß dargestellt.In Fig. I of the drawing is a triangle B, B. Z, the so-called Target triangle, shown in elevation, in true size and in plan.

Es sei b=BIB2 die Basis eines solchen Entfernungsmessers, E die Entfernung eines Zieles Z vom Entfernungsmesser, H die Höhe des Zieles Z über der wagerechten Ebene durch die Lichteintrittsöffnungen B1 und B2 des Entfernungsmessers, K die Projektion der Entfernnng E auf diese wagerechte Ebene, also die Kartenentfernung des Zieles Z, w der parallaktische Winkel am Ziel Z, Y deT Höhenwinkel zwischen der Wagerechten und der Visierlinie des Entfernungsmessers. Es gilt die Gleichung oder, da w im allgemeinen sehr klein ist, mit genügender Annäherung: Da aber ist Ist der Entfernungsmesser mit einer Einrichtung zur Einstellung eines Hilfswinkels r2 versehen und sind die Verschiebungen des Ablenkungskeiles (9) w - c5 [cos (,p -f- y) - cos (cp - y)1, dann ist nach Gleichung-(10) w --_ c, sin q) sin y. Let b = BIB2 be the basis of such a range finder, E the distance of a target Z from the range finder, H the height of the target Z above the horizontal plane through the light entry openings B1 and B2 of the range finder, K the projection of the distance E onto this horizontal plane, So the map distance of the target Z, w the parallactic angle at the target Z, Y deT the elevation angle between the horizontal and the line of sight of the rangefinder. The equation applies or, since w is generally very small, with a sufficient approximation: Here but is If the range finder is provided with a device for setting an auxiliary angle r2 and the displacements of the deflection wedge (9) are w - c5 [cos (, p -f- y) - cos (cp - y) 1, then according to equation- (10 ) w --_ c, sin q) sin y.

und demnach nach Gleichung 8 bei unveränderlicher Basis b d. h. der Hilfswinkel 9 ist ein Maß für die Höhe H. des Ziele .Z. Sind dagegen die Verschiebungen des Keiles (9a) w @ c$ (sin (cp -(- y) + sin (cp - Y)], dann ist nach Gleichung 4 (1o a) w --_ c9 sin 5) cos y und demnach nach Gleichung 8 bei unveränderlicher Basis b d. h. der Winkel cp ist ein Maß für die Kartenentfernung l( des Zieles Z.and therefore according to equation 8 with an unchangeable base b ie the auxiliary angle 9 is a measure of the height H. of the target .Z. On the other hand, if the displacements of the wedge (9a) are w @ c $ (sin (cp - (- y) + sin (cp - Y)], then according to equation 4 (1o a) w --_ c9 sin 5) cos y and therefore according to equation 8 with an unchangeable base b ie the angle cp is a measure of the map distance l (of the target Z.

Aus der vorstehenden Ableitung folgt, daß man die neue Vorrichtung zur mechanischen Multiplikation zweier Größen mit Vorteil mit einem einstationären Entfernungsmesser verbinden kann, der den parallaktischen Winkel am Ziel durch Verschiebung eines Ablenkungskeiles zu messen gestattet. Ist die Verbindung der Vorrichtung mit dem Entfernungsmesser derart, daß das erwähnte Zahnrad mit dem Ablenkungskeil so gekuppelt ist, daß die Keilverschiebung proportional der Drehung des Zahnrades erfolgt, dann entsprechen die Verschiebungen des Ablenkungskeiles den in den Gleichungen 9 und 9a genannten Werten, und der Entfernungsmesser ist demnach geeignet zur unmittelbaren Bestimmung der Höhe H bzw. der Kartenentfernung I( eines Zieles Z.From the above derivation it follows that the new device to mechanical Multiplication of two quantities with advantage by one a stationary rangefinder can connect the parallactic angle to measure at the target by moving a whipstock. Is the connection the device with the rangefinder in such a way that the aforementioned gear with the Whipstock is coupled so that the wedge displacement is proportional to the rotation of the gear takes place, then the displacements of the whipstock correspond the values given in equations 9 and 9a, and the range finder is therefore suitable for the direct determination of the height H or the map distance I (of a target Z.

Wesentlich einfacher wird die Vorrichtung jedoch, wenn man die aus Sinus- und Kosinusfunktionen bestehenden Aggregate der Gleichungen 9 und 9a optisch darstellt. Eine solche Ausführung der Erfindung kann auf Grund folgender - Überlegung aufgebaut werden. Bekanntlich- ist die Ablenkung, die die Lichtstrahlen beim Durchgange durch ein (meist mit Kompensator bezeichnetes) DrehkeiJpaar in der Meßebene eines einstationären Entfernungsmessers erleiden, proportional dem Kosinus desjenigen Winkels, um den jeder Keil aus der Lage maximaler Ablenkung des Kompensators verdreht ist, wenn man die Keilanordnung so einrichtet, daß die Ebene der maximalen Ablenkung mit der Meßebene zusammenfällt. Ist der Entfernungsmesser mit zwei solchen Drehkeilpaaren zur Einstellung des parallaktischen Winkels ausgerüstet und sind außerdem die Keilkanten bei beiden Paaren so angeordnet, daß die Kompensatoren in bezug auf ihre Gesamtwirkung gegeneinander arbeiten, d. h. daß die Gesamtwirkung die Differenz der Einzelwirkungen der Kompensatoren ist, dann ist die Gesamtablenkung, die mit I( bezeichnet sei, unter der Voraussetzung gleicher maximaler Ablenkung aller vier Einzelkeile der Kompensatoren (12) K = cl, [cos (y, + y) - cos (9 - y)], wenn die beiden Drehkeilpaare so miteinander gekuppelt sind, daß die Keile des einen Paares eine Drehung um die Summe der beiden Hilfswinkel erleiden, wenn die Keile des anderen Paares. eine Drehung um die Differenz dieser Winkel ausführen. Stellt man also ein Ziel Z mittels der beiden Kompensatoren des Entfernungsmessers ein, wobei die Konvergenz der Strahlen jedoch nur von den Kompensatoren erzeugt werden darf, also für ein unendlich entferntes Ziel Z bei beliebigem Höhenwinkel Y die Achsen der eintretenden Strahlenbündel parallel sein müssen, dann gilt wieder nach Gleichung 2 (r3) I£ -c12 sin c) sin y und demnach nach Gleichung 8 bei unveränderlicher Basis b des Entfernungsmessers Sind die Keilkanten der Kompensatoren jedoch so angeordnet, daß sich die Ablenkungen zur Erzielung der Gesamtwirkung addieren, und betragen die Drehungen der Keile aus der obengenannten, ausgezeichneten Lage das Komplement der Summe und das. Komplement der Differenz der beiden Hilfswinkel, dann gilt die Gleichung (I5) K -c14 [cos (90 ° -'P - Y) + cos (90 C'- 9 + Y)] = C14 fsin (,p + Y) + Sin (y - Y)] und ferner nach Gleichung q. (z6) K --_ cl; sin (p cos y, woraus sich nach Gleichung 8 bei unveränderlicher Basis -b des Entfernungsmessers die Gleichung ergibt: Aus den Gleichungen i q. und 14a geht hervor, daß bei dem gekennzeichneten Aufbau der Vorrichtung der Hilfswinkel T wiederum ein Maß für die Höhe H bzw. die Kartenentfemung I( eines Zieles Z ist. Der Winkel y ist jedoch kein Maß für die Entfernung E, da nach Gleichung 7 Um die Entfernung E jedoch neben H bzw. I( messen zu. können, kann man die Vorrichtung mit zwei weiteren Drehkeilpaaren ausrüsten, die so mit je einem der zur Einstellung des parallaktischen Winkels am Ziel bestimmten Drehkeilpaare verbunden sind, daß die von ihnen bewirkten Ablenkungen in der Meßebene der von einem Kollimator ausgehenden Lichtstrahlen jeweils den durch die anderen Drehkeilpaare bewirkten Ablenkungenproportionalsind. DanachGleichung6a der parallaktische Winkel w dem reziproken Werte der Entfernung E und nach den Gleichungen 9 und 9a den Gesamtablenkungen cos (cP + Y) -cos (cp -y) oder sin (cp + y) + sin (cp - Y) der zur Einstellung des parallaktischen Winkels bestimmten Kompensatoren proportional ist; ist demnach die Gesamtablenkung des zweiten Kompensatorenpaares, welches den Drehungen des ersten Kompensatorenpaares proportionale Drehungen ausführt, ein Maß für die Entfernung E.The device becomes much simpler, however, if the aggregates of equations 9 and 9a consisting of sine and cosine functions are represented optically. Such an embodiment of the invention can be constructed based on the following consideration. As is well known, the deflection suffered by the light rays when passing through a pair of rotations (usually referred to as a compensator) in the measuring plane of a stationary rangefinder is proportional to the cosine of the angle by which each wedge is rotated from the position of maximum deflection of the compensator when one sets up the wedge assembly so that the plane of maximum deflection coincides with the measurement plane. If the rangefinder is equipped with two such pairs of rotating wedges for setting the parallactic angle and the wedge edges are also arranged in both pairs so that the compensators work against each other in terms of their overall effect, that is, the total effect is the difference between the individual effects of the compensators, then the Total deflection, which is denoted by I (, assuming the same maximum deflection of all four individual wedges of the compensators (12) K = cl, [cos (y, + y) - cos (9 - y)], if the two pairs of rotating wedges are so with one another are coupled so that the wedges of one pair are rotated by the sum of the two auxiliary angles when the wedges of the other pair rotate by the difference between these angles however, the convergence of the rays may only be generated by the compensators, i.e. for an infinitely distant target Z at beli At the same elevation angle Y, the axes of the incoming ray bundles must be parallel, then according to equation 2 (r3) I £ -c12 sin c) sin y and therefore according to equation 8 with unchangeable base b of the range finder However, if the wedge edges of the expansion joints are arranged in such a way that the deflections add up to achieve the overall effect, and if the rotations of the wedges from the above-mentioned, excellent position are the complement of the sum and the complement of the difference between the two auxiliary angles, then the equation applies ( I5) K -c14 [cos (90 ° -'P-Y) + cos (90 C'- 9 + Y)] = C14 fsin (, p + Y) + Sin (y-Y)] and furthermore according to equation q . (z6) K --_ cl; sin (p cos y, from which equation 8 results in the equation given the unchangeable base -b of the range finder: From the equations i q. and FIG. 14a shows that in the construction of the device shown, the auxiliary angle T is again a measure of the height H or the map distance I (of a target Z. However, the angle y is not a measure of the distance E, since according to equation 7 However, in order to be able to measure the distance E in addition to H or I (., The device can be equipped with two further pairs of rotating wedges, which are each connected to one of the rotating wedge pairs intended for setting the parallactic angle at the target, so that the deflections caused by them in the measuring plane of the light rays emanating from a collimator are proportional to the deflections caused by the other pairs of rotating wedges. According to Equation 6a, the parallactic angle w is the reciprocal value of the distance E and, according to Equations 9 and 9a, the total deflections cos (cP + Y) -cos (cp -y ) or sin (cp + y) + sin (cp - Y) is proportional to the compensators intended for setting the parallactic angle; accordingly, the total deflection of the second compensator pair, which rotates in proportion to the rotations of the first compensator pair, is a measure of the distance E. .

In den Abb.2 bis 7 der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Das erste Beispiel, eine Vorrichtung zur Ausübung des neuen Verfahrens in Verbindung mit einem einstationären Entfernungsmesser, der mit einem zur Einstellung des parallaktischen Winkels am Ziel verschieblichen Ablenkungskeile ausgerüstet ist, ist in Abb. 2 in einem Schnitt nach der Linie X-X der Abb. 4, in Abb.3 in einer Ansicht im Aufriß, in Abb.4 im Mittelschnitt im Grundriß und in Abb.5 in einem Schnitt nach der Linie Y-Y der Abb. 4 dargestellt. Abb. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht des im Entfernungsmesser eingebauten Strahlenvereinigungssystems. Das zweite Beispiel, eine Vorrichtung in Verbindung mit einem einstationären Entfernungsmesser, der mit zwei Drehkeilpaaren zur Einstellung des parallaktischen Winkels am Ziel ausgezüstet ist, ist in Abb. 7 in einem schematischen Mittelschnitt im Grundriß wiedergegeben.In the Fig.2 to 7 of the drawing are two embodiments of the Invention shown. The first example, a device for exercising the new Method in connection with a stationary rangefinder, which is equipped with a for setting the parallactic angle at the target movable deflection wedges is equipped, is in Fig. 2 in a section along the line X-X of Fig. 4, in Fig.3 in a view in elevation, in Fig.4 in the middle section in plan and in Fig.5 shown in a section along the line Y-Y of Fig. 4. Fig. 6 shows a perspective View of the beam combining system built into the rangefinder. The second Example, a device in connection with a stationary rangefinder, the one with two pairs of rotating wedges for setting the parallactic angle at the target is pulled out is shown in Fig. 7 in a schematic middle section in plan reproduced.

Beim ersten Beispiel (Abb. 2 bis 6) ist die Vorrichtung in einem Gehäuse i eingebaut, welches mit Deckeln 2 und 3 verschlossen ist. Im Deckel 2 ist ein mittels eines Triebknopfes 4 drehbares Zahnrad 5 und ein Bolzen. 6 gelagert, der .ein mit dem Räde 5 gepaartes gleiches Zahnrad 7 trägt. Das Zahnrad 5 dient als Lager eines Bolzens 8 und ist mit einem Kegelrad 9, das Zahnrad 7 mit einem gleichen Kegelrad i o gekuppelt. Auf den Bolzen 6 und 8 ist je ein mit einem Stirnrad i i oder 12 zusammengegossenes Kegelrad 13 oder 14 drehbar. Das Kegelräderpaar 9, 13 wird durch ein Planetenrad 15, welches in einem im Gehäuse i drehbaren Ring 16 gelagert ist, zu einem Planetengetriebe ergänzt. In gleicher Weise bildet ein in einem Ringe i j gelagertes Planetenrad 18 die Ergänzung des Kegelräderpaares io, 14 zu einem Planetengetriebe. Der Umfang der Planetenräder 15 und 18 beträgt die Hälfte des Umfanges der Kegelrädier g oder 13 bzw. io oder 14. Die Drehungen der Ringe 16 und 17 werden durch MitnQhmerstifte ig und 2o auf Scheiben 21 und 22 übertragen. Diese Scheiben sind auf den Bolzen 6- und 8 befestigt, die in einem das Gehäuse i überspannenden kreuzförmigen Träger 23 gestützt sünd. - Im Träger 23 ist ein Stirnrad 24 gelagert, welches den Stirnrädern i i und 12 gleicht und mit ihnen, im Eingriff steht. Es ist ferner mit einem gleichen Stirnrad 25 gepaart, welches mit Hilfe eines im Gehäuse i gelagerten Bolzens 26 von einem Triebknopf 27 aus gedreht werden kann. Zur Anzeige der Drehung der Triebknöpfe 4 und 27 dienen Winkelteilungen 28 und 29 und Zeiger 30 und 31.In the first example (Fig. 2 to 6) the device is installed in a housing i, which is closed with covers 2 and 3. In the cover 2 is a by means of a drive knob 4 rotatable gear 5 and a bolt. 6 stored, the .ein with the wheels 5 paired the same gear 7 carries. The gearwheel 5 serves as a bearing for a bolt 8 and is coupled to a bevel gear 9, and the gearwheel 7 is coupled to an identical bevel gear. A bevel gear 13 or 14 which is cast together with a spur gear ii or 12 is rotatable on each of the bolts 6 and 8. The pair of bevel gears 9, 13 is supplemented by a planet gear 15, which is mounted in a ring 16 rotatable in the housing i, to form a planetary gear. In the same way, a planet gear 18 mounted in a ring i j supplements the pair of bevel gears io, 14 to form a planetary gear. The circumference of the planet gears 15 and 18 is half the circumference of the bevel gears g or 13 or io or 14. The rotations of the rings 16 and 17 are transmitted to disks 21 and 22 by driver pins ig and 2o. These disks are fastened to bolts 6 and 8, which are supported in a cross-shaped support 23 spanning the housing i. - A spur gear 24 is mounted in the carrier 23, which is the same as the spur gears ii and 12 and meshes with them. It is also paired with the same spur gear 25, which can be rotated from a drive knob 27 with the aid of a bolt 26 mounted in the housing i. Angle graduations 28 and 29 and pointers 30 and 31 are used to indicate the rotation of the drive buttons 4 and 27.

Im Gehäuse i und im Träger 23 sind ferner zwei Schieber 32 und 33 gelagert, die mit Schlitzen 34 und 35 versehen sind, deren Längsrichtung senkrecht auf der Bewegungsrichtung der Schieber steht und in- denen Bolzen 36 und 37 verschieblich sind, von denen der Bolzen 36 an der Scheibe 2i und der Bolzen 37 an der Scheibe---- befestigt ist. Der Schieber 32 trägt ein Zahnrad 38, welches in eine am Schieber 33 vorgesehene Zahnstange 39 eingreift und mit einem den Deckel 3 in einem Schlitz 4o durchdringenden Bolzen 4i fest verbunden ist.In the housing i and in the carrier 23 there are also two slides 32 and 33 stored, which are provided with slots 34 and 35, the longitudinal direction of which is perpendicular stands on the direction of movement of the slide and in which bolts 36 and 37 are displaceable are, of which the bolt 36 on the washer 2i and the bolt 37 on the washer ---- is attached. The slide 32 carries a gear 38 which is in one on the slide 33 provided rack 39 engages and with a cover 3 in a slot 4o penetrating bolt 4i is firmly connected.

Der mit der Vorrichtung verbundene Entfernungsmesser hat ein Gehäuse 42 mit zwei Prismenköpfen 43 und 44 und zwei Objektiven 45 und 46 sowie einem Okular 47. Zur Vereinigung der von den Cbjektiven 45 und 46 kommenden Abbildungsstrahlen dient ein Prismensystem. Dieses Prismensystem besteht aus zwei gleichschenklig rechtwinkligen Prismen 48 und 49, zwei Prismen von parallelogrammförmigem Querschnitt 5o und 5i und einem gleichschenklig rechtwinkligen Prisma 52. Die Hälfte derjenigen Fläche des Prismas 5o, die mit der Basisfläche des Prismas 52 verkittet ist, ist versilbert. Zur Einstellung des parallaktischen Winkels am Ziel dient ein Glaskeil 53, dessen Fassung 54 auf einem Schlitten 55 ruht, der mittels einer Zahnstange 56 und eines Zahnrades 57 in einer am Gehäuse 42 vorgesehenen Schlittenführung 58 in Richtung der optischen Ar-hse des Objektivs 45 beweglich ist. Das Zahnrad 57 ist mit dem Bolzen 41 des Zahnrades 38, durch eine biegsame Welle 59 gekuppelt.The range finder connected to the device has a housing 42 with two prism heads 43 and 44 and two lenses 45 and 46 and an eyepiece 47. A prism system is used to combine the imaging rays coming from the lenses 45 and 46. This prism system consists of two isosceles right-angled prisms 48 and 49, two prisms of parallelogram-shaped cross-section 5o and 5i and an isosceles right-angled prism 52. Half of that surface of the prism 5o that is cemented to the base surface of the prism 52 is silver-plated. To set the parallactic angle at the target, a glass wedge 53 is used, the mount 54 of which rests on a slide 55, which is movable by means of a rack 56 and a gear 57 in a slide guide 58 provided on the housing 42 in the direction of the optical axis of the lens 45 . The gear 57 is coupled with the bolt 41 of the gear 3 8 through a flexible shaft 59th

Der Entfernungsmesser ist so zu justieren, daß ,er bei Einstellung der Anfangslage des Keiles 53 ein unendlich entferntes Ziel eingestellt zeigt, für welches bekanntlich der parallaktis.che Winkel w bei jeder Größe der Basis b des Entfernungsmessers gleich Null ist. Man richtet nunmehr das Ziel-Z an, dessen Höhe H bestimmt werden soll, indem man den Triebknopf 4 um den doppelten Betrag des Höhenwinkels t aus seiner Anfangslage dreht und den Schlitten 55 mit dem Keil 53 durch Drehen des Triebknopfes 27 um einen Winkel 2 cp so weit verschiebt, bis der Entfernungsmesser das Zie1Z eingestellt zeigt. Es ist dabei vorausgesetzt, daß -der Winkelt, der die Verschwenkung der Prismenköpfe 43 und 44 aus der Lage bedeutet, bei- welcher die Achsen 'der eintretenden Lichtbündel wagerecht liegen, mit Hilfe einer beü!ebigen Anzeigevorrichtung bestimmt ist und von da übernommen werden kann oder mit Hilfe einer bekannten Kupplungseinrichtung in doppelter Größe unmittelbar übertragen wird. Die Kegelräder 9 und io drehen sich bei dieser Einstellung je um den Winkel 2 Y im entgegengesetzten Sinne, die Kegelräder 13 und 14 dagegen um den Winkel 2 cp : im gleichen Sinne. Es ist ersichtlich, daß unter Voraussetzung der genannten Größenverhältnisse der Planetengetriebe - der durch das Planetenrad 15 gedrehte Ring 16 und gleichzeitig die -mit diesem durch den Mitnehmerstift i9 gekuppelte Scheibe 21 bei gleichem Drehsinn der Triebknöpfe 4 und.27 Drehungen um den Winkel cp -f- Y erfahren, während der durch - das Planetenrad 18 gedrehte Ring 17 und die mit diesem Ring durch den Mitnehmers_tift 2o gekuppelte Scheibe 22 Drehungen um den Winkel cp = erleiden. Sind die Stifte 36 und 37 so in die Scheiben 21. und 22 eingesetzt, daß sich die Schieber bei der Anfangslage des Keiles 53 beide im gleichen Sinne in der Totlege befinden, dann entspricht der vom Schieber 32 bei der genannten Drehung der Triebknöpfe ¢ und 27 zurückgelegte Weg cos (cp + Y) und. der des Schiebers 33 cos (cp -Y), und die Relativbewegung beider Schieber 32 und 33 gegeneinander entspricht der -Differenz dieser beiden Werte, also dem Ausdruck cos (cp +Y) -cos (cp -Y). Diese Relativbewegungen treten - als Drehungen des Zahnrades 38 in Erscheinung, denen die vom Schlitten 55 in der Schlittenführung 58 zurückgelegten Wege proportional sind. Die gesuchte Höbe H kann mittels des Zeigers 3 i- an der Teilung 29 bei entsprechender Eichung dieser Teilung unmittelbar abgelesen werden: Beim zweiten Beispiel (Abb. 7) ist _ das rohrförmige - Gehäuse 6o der- Vorrichtung in einem zweiteiligen Rohr 6 i, welches , am Meßort fest gelagert zu denken ist, mittels eines Triebknopfes 62 und eines Kegelrades 63 sowie einer Kegelradverzahnung 64 um die optische Achse zweier Objektive 65 und 66 drehbar. Die optische Einrichtung des Entfernungsmessers wird durch zwei gegenüber Lichteintrittsöffnungen 67 und 68 angebrachte Spiegelprismen 69 und 70, ein Strahlenvereinigungssystem 7 i und ein Okular 72 vervollständigt. Das Rohr 6 1 ist mit einem Zahnbogen 73 ausgestattet, der durch einen Ausbruch 74 in das Gehäuse 6o hineinragt und mit einem Stirnrad 75 gepaart ist, welches mittels eines Stirnrades 76 zwei Stirnräder 7 7 und 78 antreibt. Im Gehäuse 6o ist ferner ein Kegelrad 79 gelagert, welches von einem Triebknopf 8o aus gedreht werden kann und mit Hilfe eines Kegelrades 8 1 zwei Kegelräder 82 und 83 treibt, deren jedes auf einen Kegelradtrieb 84 oder 85 einwirkt.The rangefinder is to be adjusted so that, when the initial position of the wedge 53 is set, it shows an infinitely distant target for which, as is known, the parallaktis.che angle w is equal to zero for every size of the base b of the rangefinder. You now set up the target Z, the height H of which is to be determined by turning the drive knob 4 by twice the amount of the height angle t from its initial position and the carriage 55 with the wedge 53 by turning the drive knob 27 by an angle 2 cp until the rangefinder shows the target set. It is assumed that the angle, which means the pivoting of the prism heads 43 and 44 from the position in which the axes of the entering light bundles are horizontal, is determined with the help of a level display device and can be adopted from there or with the help of a known coupling device in double size is transmitted directly. The bevel gears 9 and io each rotate in this setting by the angle 2 Y in the opposite direction, while the bevel gears 13 and 14 rotate by the angle 2 cp: in the same direction. It can be seen that under the prerequisite of the size ratios mentioned of the planetary gears - the ring 16 rotated by the planet wheel 15 and at the same time the disk 21 coupled to it by the driver pin i9 with the same direction of rotation of the drive knobs 4 and 27 rotations by the angle cp -f - Y while the ring 17 rotated by the planetary gear 18 and the disk 22 coupled to this ring by the Mitnehmer_tift 2o suffer rotations through the angle cp =. If the pins 36 and 37 are inserted into the disks 21 and 22 in such a way that the sliders are both in the dead position in the same sense when the wedge 53 is in the initial position, then that of the slider 32 corresponds to the aforementioned rotation of the drive knobs [and 27] distance covered cos (cp + Y) and. that of slide 33 cos (cp -Y), and the relative movement of the two slides 32 and 33 against each other corresponds to the difference between these two values, i.e. the expression cos (cp + Y) -cos (cp -Y). These relative movements appear as rotations of the gear wheel 38, to which the distances covered by the carriage 55 in the carriage guide 58 are proportional. The searched Hoebe H can by means of the pointer 3 i- to the partition 29 with appropriate calibration, this division can be read directly: In the second example (Fig. 7) is _ the tubular - i DER device in a two-part tube 6 housing 6o which , is to be thought of fixedly mounted at the measuring location, rotatable around the optical axis of two objectives 65 and 66 by means of a drive knob 62 and a bevel gear 63 and bevel gear teeth 64. The optical device of the range finder is completed by two mirror prisms 69 and 70 attached opposite light entry openings 67 and 68, a beam combining system 7 i and an eyepiece 72. The tube 6 1 is equipped with a toothed arch 73 which protrudes through an opening 74 into the housing 6o and is paired with a spur gear 75 which drives two spur gears 7 7 and 78 by means of a spur gear 76. A bevel gear 79 is also mounted in the housing 6o, which can be rotated by a drive knob 8o and, with the help of a bevel gear 8 1, drives two bevel gears 82 and 83, each of which acts on a bevel gear drive 84 or 85.

Vor dem Objektiv 65 sind zwei Zahnkränze 86 und 87 um die optische Objektivachsedrehbar im Gehäuse 6ö gelagert; von -denen der Zahnkranz 86 mit dem Kegelradtriebe 84 und der Zahnkranz 87 mit dem Stirnrad 77 in Eingriff steht. Die Zahnkränze 86 und 87, die je eine weitere Kegelradverzahnung tragen, werden durch ein Planetenrad 88 zu einem Planetengetriebe ergänzt. In gleicher Weise sind vor dem Objektiv 66 zwei Zahnkränze 89 und 9o drehbar gelagert, von denen der erstere mit dem Kegelradtrieb 85 und- der andere mit dem Stirnrad 78 in Eingriff steht. Sie bilden mit einem Planetenrad 9 i ein Planetengetriebe. Die von den Achsen der Planetenräder 88 und 9 1 um die' Objektivachsen beschriebenen Drehwinkel werden. auf Kompensatoren übertragen, die aus je zwei gegenläufig drehbaren Glaskeilen 92, 93 und 94, 95 bestehen und deren jeder auf einen weiteren Glaskeil 96, 97, 98 oder 99 einwirkt: Die Keile 96 und 97 sowie die Keile 98 und 99 bilden zwei um die optische Achse zweier Objektive ioo und ioi drehbare Kömpensatoren. In der vorderen Brennebene des Objektivs ioo ist eine Teilung 102 vorgesehen, die von einer 'im Gehäuse 6o angebrachten Mattscheibe i o3 aus diffuses- Licht erhält. Das Objektiv i oo wirkt demnach für die von der Teilung io2 herrührenden Abbildungsstrahlen als Kollimatorlins.e, da alle von einem Punkt der Teilung 102 ausgehenden Strahlen nach dem Durchgang durch das. Objektiv ioo parallel sind. In der hinteren Brennebene des Objektivs i o i ist eine mit einer die, optische Achse bezeichnenden Marke 104 versehene Strichplatte io5 angebracht, die gleichzeitig in der vorderen Brennebene eines Okulars io6 liegt.In front of the objective 65, two gear rims 86 and 87 are mounted in the housing 6ö so that they can rotate about the optical objective axis; of which the ring gear 86 meshes with the bevel gear 84 and the ring gear 87 meshes with the spur gear 77. The ring gears 86 and 87, each of which has a further bevel gear toothing, are supplemented by a planet gear 88 to form a planetary gear. In the same way, two gear rims 89 and 90 are rotatably mounted in front of the lens 66, the first of which is in engagement with the bevel gear drive 85 and the other with the spur gear 78. They form a planetary gear with a planetary gear 9 i. The angles of rotation described by the axes of the planet gears 88 and 9 1 about the 'objective axes. transferred to expansion joints, each consisting of two counter-rotating glass wedges 92, 93 and 94, 95 and each of which acts on a further glass wedge 96, 97, 98 or 99: the wedges 96 and 97 and the wedges 98 and 99 form two around the optical axis of two lenses ioo and ioi rotatable compensators. A graduation 102 is provided in the front focal plane of the lens ioo which receives diffuse light from a focusing screen i o3 mounted in the housing 6o. The objective i oo accordingly acts as a collimator lens for the imaging rays originating from the graduation io2, since all rays emanating from a point of the graduation 102 are parallel after passing through the objective ioo. In the rear focal plane of the objective ioi there is a reticle io5 provided with a mark 104 indicating the optical axis, which at the same time lies in the front focal plane of an eyepiece io6.

Für den Gebrauch der Vorrichtung sind die Drehkeile 92, 93 und 94, 95 so zu Justieren, daß ihre maximale Ablenkung in die Meßebene des Entfernungsmessers fällt, der ohne die Kompensatoren auf ein unendlich entferntes Ziel eingestellt ist. Die Keilkanten der Kompensatoren müssen außerdem so angeordnet sein, - daß die Komp.ensatoren in bezug auf die- Gesamtwirkung gegeneinander arbeiten, d. h. daß die Differenz der von ihnen hervorgerufenen Elblenkungen wirksam wird. Der Entfernungsmesser wird durch Drehen des Triebknopfes 62 auf die Zielhöhe H eingestellt, bei welcher die in die Prismen 69 und 70 eintretenden Abbildungsstrahlen den Höhenwinkel Y des Zieles Z gegenüber einer wagerechten Ebene einschließen. Die übersetzungsverhältnisse der Zahnräder 73, 75, 7 6 und 77 sind so zu wählen, daß bei einem Größenverhältnis von 2:1 der Kegelradkränze an den Teilen 86, 87 und 89, 9o zu den Planetenrädern 88 und 9i die Zahnkränze 87 und 9o sich bei der Häheneinstellung des Entfernungsmeers um den Winkel 2 Y drehen. Bewirkt eine Drehung des Triebknopfes 8o um einen Winkel y eine- entsprechende Drehung der Zahnkränze 86 und 89 um den Winkel 2 cp, dann drehen sich die Drehkeile 92 und 93 sowie 94 und 95 bei der dargestellten Anordnung der Getriebeteile paarweise gegenläufig um die Winkel cp + -i und 9-y, und ,es ist ersichtlich, daß nach der früher gegebenen Ableitung der Winkel g ein Maß für' die gesuchte Zielhöhe H ist.To use the device, the rotary wedges 92, 93 and 94, 95 are to be adjusted so that their maximum deflection falls within the measuring plane of the range finder, which, without the compensators, is set to an infinitely distant target. The wedge edges of the compensators must also be arranged in such a way - that the compensators work against each other in relation to the overall effect, ie that the difference in the deflection caused by them becomes effective. The range finder is set by turning the drive knob 62 to the target height H at which the imaging rays entering the prisms 69 and 70 enclose the elevation angle Y of the target Z with respect to a horizontal plane. The transmission ratios of the gears 73, 75, 76 and 77 are to be selected so that with a size ratio of 2: 1 of the bevel gear rings on the parts 86, 87 and 89, 9o to the planet gears 88 and 9i, the gear rings 87 and 9o at Turn the elevation setting of the distance sea by the angle 2 Y. If a rotation of the drive knob 8o by an angle y causes a corresponding rotation of the ring gears 86 and 89 by the angle 2 cp, then the rotary wedges 92 and 93 as well as 94 and 95 rotate in the illustrated arrangement of the gear parts in pairs in opposite directions by the angle cp + -i and 9-y, and, it can be seen that, according to the derivation given earlier, the angle g is a measure of the target height H sought.

Die Kompensatoren 96, 97 und 98, 99 nehmen an den Drehungen der Kompensatorren 92, 93 und 94, 95 teil. Die Teilung i o2 wird durch die Objektive i o0 und i o i auf der Strichplatte io5 abgebildet, und die zu den mit der Marke 104 zusammenfallenden Punkten dieser Abbildung gehörenden- Punkte der Teilung 102 sind um Strecken voneinander entfernt, die den Gesamtablenkungen der Kompensatoren 96, 97 und 98, 99 proportional sind. Bei entsprechender Eichung der Teilung 102 kann man daher mittels des Okulars i o6 den Wert der Entfernung E des Zieles Z an der Marke 104 nach Einstellung des Entfernungsmessers auf dieses Ziel Z unmittelbar ablesen. .The compensators 96, 97 and 98, 99 participate in the rotations of the compensators 92, 93 and 94, 95. The division i o2 is imaged by the objectives i o0 and ioi on the reticle io5, and the points of the graduation 102 belonging to the points of this image that coincide with the mark 104 are separated by distances that account for the total deflections of the compensators 96, 97 and 98, 99 are proportional. With a corresponding calibration of the graduation 102, the value of the distance E of the target Z at the mark 104 after the range finder has been set to this target Z can therefore be read off immediately by means of the eyepiece i o6. .

Beide als Erfindungsbeispiele beschriebenen Vorrichtungen lasen sich ohne große Schwierigkeit auch zur Bestimmung der Kartenentfernung l( des Zieles Z einrichten. Es sind dazu Änderungen der Getriebe nötig, die aus den für die Kartenentfernung K abgeleiteten Formeln leicht hergeleitet werden können. Beispielsweise müssen im zweiten Beispiel die Getriebe so angeordnet werden, daß die Summe der- von den Kompensatoren 92, 93 und 94, 93 hervorgerufenen Ablenkungen wirksam wird und die Drehkeile selbst jeweils um 9o° - (cp -f-. Y) und 9o° - (9 -Y) aus der genannten ausgezeichneten Lage gedreht werden, d. h. die maximale Ablenkung in eine Ebene fällt, die senkrecht auf der Meßebene des Entfernungsmessers steht. Die Ablenkungen der Kompernsatoren 92, 93 und 96, 97 bzw. 94, 95 und 98, 99 sind dann sin (9 y) bzw. sin (cp - Y) proportional.Both devices described as examples of the invention can be read without great difficulty also to determine the map distance l (of the destination Set up Z. To do this, changes to the gearbox are necessary, which are taken from the ones for the removal of the cards K derived formulas can be easily derived. For example, in the second example the gears are arranged so that the sum of the- from the compensators 92, 93 and 94, 93 created distractions takes effect and the rotary wedges themselves each by 9o ° - (cp -f-. Y) and 9o ° - (9 -Y) from the aforementioned excellent Position to be rotated, d. H. the maximum deflection falls in a plane that is perpendicular stands on the measuring plane of the rangefinder. The distractions of the Kompernsators 92, 93 and 96, 97 or 94, 95 and 98, 99 are then sin (9 y) and sin (cp - Y) proportional.

Claims

Godfather. NTANS1'RÜCHR: i. Mechanical multiplication device two variable factors, characterized in that the product sought is represented as an aggregate of two sine or cosine functions of the sum and the difference between two auxiliary angles, the factors being the sine or cosine function each of the auxiliary angles itself are proportional.

2. Device according to claim i, characterized by two planetary gears to represent the sum and the Difference between two auxiliary angles, whose sine or cosine function is one of the factors is proportional.

3. Apparatus according to claim 2, characterized by two straight lines displaceable carriages (32, 33) which are controlled so that their displacements proportional to the sine or cosine function of the sum and the difference of the auxiliary angles are.

4. Apparatus according to claim 3, characterized by one on one of the carriages mounted gear (38), which is connected to one of the other slide Rack (39) is paired.

5. Apparatus according to claim 4 in conjunction with one a stationary rangefinder that is used to adjust the equatorial Angle at the target is equipped with movable deflection wedges, characterized in that that the gear is coupled to the deflection wedge (53) so that the wedge displacement proportional to the rotation of the gear.

6. Apparatus according to claim 2 in Connection to a stationary range finder, characterized in that .the rangefinder finite two pairs of rotating wedges for setting the parallaktis.chen Angle at the target is equipped, .which are so coupled to each other; that the wedges of one pair suffer a rotation by the sum of the two auxiliary angles, if the wedges of the other pair rotate the difference between these angles.

7. The device according to claim 6, characterized by two further pairs of rotating wedges, each with one of the intended for setting the parallactic angle at the target Rotary wedge pairs are connected that the deflections caused by them in the measuring plane of the light rays emanating from one collimator, the other DThe pairs of wedges caused deflections are proportional.