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Bombenvisier Bombenvisiere sind bereits bekannt, welche aus einem
senkrecht abwärts gerichteten Fernrohr, das um seine senkrechte Achse drehbar ist,
einer Vorrichtung zur Bestimmung der Geschwindigkeit des Flugzeuges über dem Boden
sowie aus einer Vorrichtung zur Feststellung des der Geschwindigkeit des Flugzeuges
entsprechenden Wurfwinkels bestehen. Dabei ist der Geschwindigkeitsmesser von Hand
derart einstellbar, daß durch seine Betätigung ein in der Flugrichtung befindlicher
Gegenstand in dem Fadenkreuz des Fernrohres während des Fluges festgehalten werden
kann.
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Die Erfindung bezweckt, ein Bombenvisier zu schaffen, bei welchem
außer den obenerwähnten, auf die Wurfkurve der Bombe einwirkenden Faktoren auch
dem Explosionswinkel Rechnung getragen wird.
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7.u diesem Zwecke ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein
zur Feststellung dieses Explosionswinkels dienendes Prisma, Spiegel o. dgl. angeordnet
ist, das durch z. B. mit Nockenscheiben o. dgl. versehene Einstellvorrichtungen
derart mit dem Geschwindigkeitsmesser verbunden ist, daß es von diesem letzteren
in seiner Bewegung während der Messung der Geschwindigkeit des Flugzeuges mitgenommen
und nach Ablauf dieser Meßzeit in einer der betreffenden Geschwindigkeit entsprechenden
Explosionswinkellage festgestellt wird. Unter dem Fernrohr i des Bombenvisiers ist
ein Prisma 2 angeordnet, und auf der Seite dieses Prismas, etwa in derselben Höhe
wie das Prisma 2, sind drei andere Prismen 3, 4 und 5 angebracht, welche aus später
darzulegenden Gründen der Reihe nach das Meßprisma, das Wurfprisma und das Explosionsprisma
genannt werden. Diese drei Prismen sind auf einer Welle 16 unabhängig voneinander
drehbar angeordnet. An je einem der Prismen 3, 4 und 5 ist ein Arm befestigt, nämlich
der Meßarm 6, der Wurfarm 7 bzw. der Explosionsarm 8, welche beispielsweise mittels
Gleitrollen gegen je eine Nockenscheibe, d. h. die Meßnockenscheibe ii, die Wurfnockenscheibe
12 bzw. die Explosionsnockenscheibe 13, beispielsweise mittels an den Prismen befestigter
Federn, anliegen. Die Meßnockenscheibe ii ist auf einer mit einem Handrade io versehenen
Welle g befestigt, und die beiden übrigen Nockenscheiben 12 und 13 sind auf einer
Welle 14 befestigt, welche eine Verlängerung der Welle g bildet, mit welch letzterer
die Welle 14 mittels einer Kupplung 17 zusammengekuppelt werden kann. Zwischen der
Prismengruppe 3, 4, 5 und dem Prisma 2 ist eine Blende 15 vorgesehen, welche jeweils
immer nur eines der nebeneinanderliegenden Prismen abdeckt und die in solcher Weise
verschiebbar ist, daß sie einem beliebigen der Prismen 3, 4 und 5 gerade gegenübergebracht
werden kann,
so daß nur eines dieser Prismen Licht zum Fernrohr
i durchläßt. .
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Das Fernrohr i ist um eine senkrechte Achse drehbar und mit einem
Fadenkreuz versehen. Im folgenden werden zunächst einige theoretische Voraussetzungen
zwecks Erläuterung der .Erfindung gegeben.
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Betrachtet man zuerst den Fall, wo die Einwirkung des Windes auf die
Bahn der Bombe, nachdem die letztere das Flugzeug verlassen hat, unberücksichtigt
bleiben kann, und nimmt man an, daß die Bombe geworfen wird, wie es Abb. 2 zeigt,
wenn sich das Flugzeug im Punkt A befindet und der Aufschlag im Punkt C stattfindet,
nachdem das Flugzeug die Strecke A -B
zurückgelegt hat, so erhält man
a = T (lt, v, Bombentype), (i) ß = p1 (da, v, Bombentype),
(2) wo lt die Höhe des Flugzeuges über dem Boden bzw. dem Wasser und v die Geschwindigkeit
des Flugzeuges im Verhältnis zum Boden bzw. zum Wasser bezeichnet und 9p und p1
Funktionszeichen darstellen. Die Winkel a und ß werden im folgenden Wurfwinkel bzw.
Explosionswinkel genannt. Diese Winkel sind somit Funktionen von h, v und
der verwendeten Bombentype.
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Dann ist zunächst die Geschwindigkeit des Flugzeuges im Verhältnis
zum Boden bzw. zum Wasser, d. h. v, zu bestimmen. Dieses wird auf folgende Weise
ausgeführt: Die Blende 15 wird derart eingestellt, daß das Prisma 3 Licht zu dem
Fernrohr i durchläßt. Durch Drehung des mit einem Fadenkreuz ausgestatteten Fernrohres
stellt man dasselbe in solcher Weise ein, daß Gegenstände auf dem Boden bzw. dem
Wasser sich längs dem vertikalen Faden des Fadenkreuzes bzw. parallel zu demselben
bewegen. Dabei kann das Visierobjekt natürlich bei gleichen Flugverhältnissen ein
anderes sein als das eigentliche Wurfobjekt. Eben wenn der Gegenstand an dem Fadenkreuz
vorbeigeht, rückt der Beobachter die Kupplung 17 in der einen oder der anderen Weise
ein, so daß die Wellen g und 14 zusammengekuppelt werden, wobei gleichzeitig eine
Auslöseuhr selbsttätig in Gang gesetzt wird, um nach Ablauf der Meßzeit die Explosions-
und Abwurfprismen festzustellen. Der Beobachter behält nämlich den Gegenstand im
Fadenkreuz bei, indem er das Meßprisma 3 durch Vermittlung des Handrades io, der
Meßnockenscheibe ii und des Meßarmes 6 dreht.. Nach Verlauf einer gewissen Zeit,
beispielsweise io Sekunden, löst die Auslöseuhr die Kupplung 17 selbsttätig aus,
damit die Prismen q. und 5 stehenbleiben. Gleichzeitig mit der Drehung des Meßprisrrias
3 sind selbstverständlich auch das Wurfprisma ünd das Explosionsprisma 5 durch Vermittlung
der betreffenden Nockenscheibe und Arme gedreht worden. Die Prismen 4 und 5 sind
nun für den Wurf- bzw. Explosionswinkel eingestellt, welcher der Geschwindigkeit
des Flugzeuges im Verhältnis zum Boden bzw. zum Wasser entspricht. Dies geht aus
der folgenden Erklärung hervor. Nach Abb. 3 ist v . t = 'a (t971 - tg Y2),
(3)
wobei v wie vorher die Geschwindigkeit des Flugzeuges im Verhältnis zum
Boden bzw. zum Wasser und t die Zeit ist. Ist nun die Meßnockenscheibe ii gemäß
der Beziehung 8=k#tgy geformt, wo ö der Drehwinkel des Handrades von derjenigen
Stellung aus bezeichnet, in welcher das Prisma 3 eine solche Stellung einnimmt,
daß im Fadenkreuz des Fernrohres derjenige Gegenstand ersichtlich ist, welcher senkrecht
unter dem Flugzeuge liegt, so erhält man, falls öl und ö2 diejenigen Werte von 8
sind, welche dem Anfang bzw. dem Ende der Messung, d. h. nach io Sekunden entsprechen,
wo k eine Konstante ist.
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Wird dieser `Wert in die Gleichung (3) eingesetzt, erhält man
`'Wird dieser Wert von v in die Gleichungen (i) und (-) eingesetzt, so erhält man
a = 99 (h, lzl # A b # 1z, Bombentype), ß = p1 (h, k1
. A ö - 7a1, Bombentype), wobei p und p1, wie bereits angegeben, Funktionszeichen
sind.
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Die Wurfnockenscheibe 12 und die Explosionsnockenscheibe 13 sind einer
gewissen Höhe und einer gewissen bestimmten Bombentype angepaßt. Um die Bombe aus
verschiedenen Höhen werfen zu können, ist es somit notwendig, mehrere derartige
Nockenscheiben zu haben, beispielsweise eine Stufennockenscheibe, deren Stufen den
für gewöhnlich vorkommenden Höhen und der verwendeten Bombentype angepaßt sind.
Man kann auch, wenn die Höhe bestimmt worden ist, eine dieser Höhe entsprechende
Wurfnockenscheibe bzw. Explosionsnockenscheibe auf der Welle 14. befestigen. Indem
die Wurfnockenscheibe und die Explosionsnockenscheibe
somit der
Höhe und der Bombentype im voraus angepaßt sind, werden also der `Wurfwinkel a und
der Explosionswinkel ß nur Funktionen von d b sein.
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Nachdem die oben beschriebene Einstellung für die Geschwindigkeit
des Flugzeuges über dem Boden bzw. dem Wasser gemacht worden ist, wird die Blende
15 in solcher 'Weise verschoben, daß das Wurfprisma 4 Licht zu dem Fernrohr i durchläßt.
Dieses kann z. B. selbsttätig geschehen, wenn die Bombe entsichert wird. Wenn der
Gegenstand, den man zu treffen wünschte, in das Fadenkreuz des Fernrohres gelangt,
löst man die Vorrichtung aus, welche die Bombe am Flugzeuge festhält. Die Blende
15 wird dabei selbsttätig in solcher Weise verschoben, daß das Explosionsprisma
5 Licht zu dem Fernrohr i durchläßt, und die Explosion beim Aufschlage wird durch
dieses Prisma beobachtet. Sollte dieselbe nicht im Fadenkreuz eintreffen, so ist
dieses auf die Einwirkung des Windes auf die Bombe, nachdem die letztere das Flugzeug
verlassen hat, zurückzuführen. Wie die Korrektur für die Einwirkung des Windes zu
bewerkstelligen ist, wird im folgenden beschrieben: In Abb. .4 wird gezeigt, wie
die Fallkurve der Bombe durch den Wind beeinflußt wird. Falls die Einwirkung des
Windes nicht berücksichtigt wird, würde bei einem Wurfwinkel a der Aufschlag im
Punkte P stattfinden, wenn das Flugzeug in der durch einen Pfeil angegebenen Nord-Süd-Richtung
fliegt, während derselbe tatsächlich infolge des Windeinflusses im Punkte Q stattfindet.
Die Abweichung ist ein Vektor, dessen Richtung durch den Winkel K angegeben wird,
welchen die Verbindungslinie zwischen den Punkten P und Q mit der Nord-Süd-Richtung
bildet, und dessen Größe von dem Winkel d a gemessen wird, unter welchem derselbe
vom Flugzeuge ersichtlich ist.
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Wie die Korrektur für diese Werte ausgeführt wird, geht aus Abb. 5
hervor. Cm das Fernrohr i ist eine Platte 21 drehbar angeordnet, auf welcher ein
Kompaß 22 und eine Nockenscheibe 23 angebracht sind. Gegen die Nockenscheibe 23
liegt ein in seiner Längsrichtung verschiebbarer Arm 24 mit seinem einen Ende an,
welcher an seinem anderen Ende mit einer Spitze 27 versehen ist, die im Gesichtsfeld
des Fernrohres sichtbar ist. Die Nockenscheibe 23 besitzt einen Zeiger 25, welcher
über einer Skala 26 spielt, welche in solcher Weise eingeteilt ist, daß an derselben
für jede Stellung der Nockenscheibe 23 derjenige Winkelwert d ö abgelesen wird,
welcher dem Abstand der Spitze 27 von dem in der Achse des Fernrohres befindlichen
Fadenkreuz 28 entspricht.
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Der Kompaß 22 ist mit einer auf der Platte 21 derart orientierten
Einteilung versehen, daß an derselben am einen Ende der Nadel Null abgelesen wird,
wenn die Verbindungslinie zwischen dem Fadenkreuz 28 und der Spitze 27 mit der Nord-Süd-Richtung
zusammenfällt. Sind die ballistischen Werte K und d a durch meteorologische
Beobachtungen für die zu verwendende Bombentype bestimmt worden, so hat der Führer
Ergebnisse in der Form einer Tabelle mit der Höhe als Argument mitgebracht. Er entnimmt
dann der Tabelle diejenigen Werte von K und d a, welcher der Höhe entsprechen, aus
welcher geworfen werden soll und stellt K am Kompaß ein, indem er die Platte 21
dreht, und 4 a auf der Skala 26 ein, indem er die Nockenscheibe 23 dreht. Die Spitze
27 gibt da= bei den Punkt an, in welchem, nachdem das Wurfprisma in der früher erwähnten
Weise veranlaßt worden ist, die der Geschwindigkeit entsprechende Lage einzunehmen,
das Ziel beim Wurfe sichtbar sein soll. Die Explosion wird dabei im Fadenkreuz 28
stattfinden.
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Um während des Fluges die Verwendung einer besonderen Tabelle für
die ballistischen Größen K und d a zu vermeiden, ist die Skala 26 und der
Kompaß 22 zweckmäßig mit einer Schreibfläche versehen, auf welcher vor Flugbeginn
für jede Höhe die entsprechende Lage des Zeigers 26 bzw. der Kompaßnadeln verzeichnet
wird.
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Kennt man durch meteorologische Beobachtungen nicht die ballistischen
Größen K und d a, so können diese bestimmt werden durch das Niederwerfen einer Versuchsbombe.
Es sei zunächst der Fall betrachtet, wo die Versuchsbombe von derselben Type ist
wie die Wirkungsbombe. Die Wurf- und Explosionsprismen werden wie vorher eingestellt.
Die Versuchsbombe wird geworfen und die Explosion beim Aufschlag durch das Explosionsprisma
beobachtet. Geschieht die Explosion im Fadenkreuz, so ist d a gleich Null. Findet
die Explosion nicht im Fadenkreuz statt, so ist der Winkelabstand von dem Explosionspunkte
zum Fadenkreuz gleich d a und die Peilung gleich K. Durch Drehung der Platte 21
und der Nockenscheibe 23 wird die Spitze 27 zu demjenigen Punkt des Gesichtsfeldes
gebracht, wo die Explosion stattfand. Auf der Skala 26 wird dann die Größe d a und
am Kompaß 22 die Größe K, vermehrt um 18o', abgelesen. Die somit gefundenen Werte
von K und d a werden dann beim Werfen von dieser Höhe benutzt, und zwar nicht nur
von demjenigen Flugzeug, aus welchem die Versuchsbombe ausgeworfen wurde, sondern
auch von den übrigen Flugzeugen eines Geschwaders, und dieses unabhängig von der
Richtung, in welcher die verschiedenen Flugzeuge fliegen. Für das Flugzeug, von
welchem aus der Versuchswurf ausgeführt wurde und dessen Spitze 27 im Explosionspunkt
eingestellt worden ist, ist nur erforderlich, daß die Scheibe 21 um 18o gedreht
wird.
Findet der Versuchswurf mit einer Hilfsbombe anderer Type
statt, die gewöhnlich leichter ist als die Wirkungsbomben, so ist mit genügender
Genauigkeit die Größe K für die beiden Bomben gleich, während die Größe d a für
die Wirkungsbombe derselben Größe für die Hilfsbombe proportional gesetzt werden
kann. Der aus dem Versuchswurf erhaltene Wert von d a soll somit mit einer Konstanten
multipliziert werden, um für die Wirkungsbombe zu gelten. Diese Multiplikation kann
vermieden werden, wenn die in Abb.5 gezeigte Vorrichtung mit noch einer Spitze 29
versehen wird, die an einem Arm 30 vorgesehen ist, welcher mit dem Arm 24
parallel ist und an seinem anderen Ende gegen einen derart geformten Teil der Nockenscheibe
23 anliegt, daß der Abstand vom Fadenkreuz 28 zur Spitze 27 immer gleich der von
der Bombentype abhängigen Konstanten, multipliziert mit dem Abstande vom Fadenkreuz
28 zur Spitze 29, ist. Wird die Spitze 29 im Explosionspunkte eingestellt, so nimmt
die Spitze 27 die richtige Lage selbsttätig ein und die ballistischen Größen
d a und K werden direkt an der Skala 26 am Kompaß 22 abgelesen.
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Es ist zu bemerken, daß, wenn die Hilfsbombe nicht zu anderen Zwecken
als zur empirischen Bestimmung der ballistischen Größen d a und
K dienen soll, das Hinabwerfen der Hilfsbombe zu beliebiger Zeit geschehen
kann, d. h. man braucht nicht abzuwarten, bis ein gewisser Gegenstand im Augenblicke
des Werfens sich im Fadenkreuz befindet, was in gewissen Fällen, beispielsweise
beim Fliegen über Wasser, von großer Bedeutung ist.
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Wird eine Hilfsbombe zur Bestimmung der ballistischen Größen d a und
K verwendet, so muß eine Explosionsnockenscheibe bei der Beobachtung _ des Aufschlages
der Hilfsbombe verwendet werden, welche der Type der verwendeten Hilfsbombe angepaßt
ist. Wenn die Wirkungsbomben nachher geworfen werden sollen, muß die für die Hilfsbombe
erforderliche Explosionsnockenscheibe durch eine andere ersetzt werden, welche der
Type der verwendeten Wirkungsbomben entspricht, wobei jedoch die einmal bewerkstelligte
Einstellung des Explosionsprismas für die Geschwindigkeit des Flugzeuges über dem
Boden beibehalten wird.
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Da es von fundamentaler Wichtigkeit ist, daß die Achse des Fernrohres
stets senkrecht ist, unabhängig von den Veränderungen in der .Neigung, denen das
Flugzeug z. B. bei wechselnder Belastung ausgesetzt wird, muß das Fernrohr kardanisch
aufgehängt sein, wobei seine senkrechte Stellung zweckmäßig durch eine Dosenlibelle
kontrolliert wird, deren Bild in das Gesichtsfeld des Fernrohres reflektiert wird.
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Vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht an die in der Zeichnung
gezeigte schematische Ausführungsform gebunden. So können beispielsweise die beiden
Nockenscheiben 1a und *:13 zweckmäßig zu einer einzigen Scheibe vereinigt werden,
wobei der Wurfarm 7 und der Explosionsarm 8 gegen Seiten dieser gemeinsamen N ockenscheiben
zweckmäßig, an zwei diametral entgegengesetzten Punkten anliegen.
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Wie oben erwähnt wurde, entspricht jeder Höhe eine bestimmte Nockenscheibe
bzw. Nockenscheiben 12, 13- Anstatt getrennte 1Vockenscheiben zu verwenden, welche
ausgetauscht .werden bei einer Veränderung der Höhe, können eine Mehrzahl derartiger
Scheiben zu einer einzigen breiteren Scheibe vereinigt werden, welche dann auf der
Welle 14 undrehbar, jedoch verschiebbar angeordnet ist. Die äußere Begrenzungslinie
der zusammengesetzten Nockenscheibe wird zweckmäßig derart geformt, daß das gegen
die Nockenscheibe anliegende Ende der Arme 7, 8 längs dieser Nockenscheibe gleiten
kann bei deren Bewegung in axialer Richtung.
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Ferner können die drei Prismen 3, 4 und 5 zu einem Prisma vereinigt
werden, welches zuerst als Meßprisma dient, wobei die Nockenscheiben za und 13 -durch
Vermittlung der Arme 7 und 8 Hemmvorrichtungen einstellen, welche die Stellung des
gemeinsamen Prismas in der Wurf- bzw. der Explosionsstellung bestimmen. Die Blende
15 kommt dabei in Wegfall, und ihre Verschiebungen geschehen durch Vorrichtungen,
Federn o. dgl., welche das Prisma zu der richtigen Hemmvorrichtung bewegen. Durch
diese Anordnung wird der Vorteil erreicht, daß die ganze Lichtstärke des Fernrohres
sowohl beim Messen als beim Werfen und bei der Beobachtung der Explosion ausgenutzt
wird.
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Ein Beispiel einer derartigen Anordnung ist in Abb. 6 bis 8 veranschaulicht,
wobei Abb. 6 eine Seitenansicht bei teilweisem Schnitt, Abb.7 eine Draufsicht und
Abb. 8 eine Einzelansicht darstellen.
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Das mit einer Anschlagscheibe 33 versehene zusammengesetzte Prisma
31 wird von einer Feder 32 beeinflußt, welche bestrebt ist, das Prisma in der Richtung
des Pfeiles P zu drehen. Das untere Ende der Arme 1i, 12 und 13 ist als ein
Hemmansatz 6', 7' bzw. 8' ausgestaltet, welche Ansätze einen Anschlag für die Anschlagscheibe
33 bilden und somit die von dem Prisma einzunehmenden Winkellagen bestimmen.
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Die Wirkungsweise ist die folgende: Wenn die Meßzeit für die Gesch-,,vindigkeit
des Flugzeuges, beispielsweise zo Sekunden, verstrichen ist, wird die Kupplung 17
von der Auslöseuhr 34 durch Vermittlung des zweiarmigen Hebels 35 mit dem Drehpunkt
45 und der Schubscheibe 36 ausgerückt. Die Ansätze 7' und 8' nehmen dann, wie oben
beschrieben, diejenigen Lagen ein, die dem Wurf bzw. dem
Explosionswinkel
des Prismas 3i entsprechen. Wenn nun die Bombe entsichert wird, so wird die Stange
37 selbsttätig in der Richtung des Pfeiles .47 bewegt, wobei der Ansatz 6' durch
Vermittlung des zweiarmigen drehbaren Hebels 38 außer Eingriff mit der Anschlagscheibe
33 gebracht wird, welche hierbei, von der Feder 32
beeinflußt, zum Eingriff
mit dem Ansatz 7' des Wurfarmes geführt wird. Wenn das Ziel in das Fadenkreuz des
Fernrohres gelangt ist, löst man die Vorrichtung aus, welche die Bombe am Flugzeug
festhält, wobei die Stange 39 selbsttätig in der Richtung des Pfeiles .I6 bewegt
wird. Die Stange 39 betätigt den Winkelhebel :I0, .I1, dessen einer Arm .l1, welcher
zweckmäßig aus einer Blattfeder besteht, den Explosionsarm 8 bewegt. Wenn das Prisma
3i von der Wurflage die Explosionslage einnehmen soll, muß es immer in der Richtung
gegen den Pfeil P gedreht werden, woraus folgt, daß der Ansatz 8' am Explosionsarm
von einer Ausgangslage unter dem Ansatz 7' in eine Lage über demselben geführt werden
muß. Der Explosionsarm wird daher zweckmäßig, wie in Abb. 8 gezeigt, in zwei Teilen
.I2 und 43 ausgeführt, deren Gesamtlänge die Explosionslage des Ansatzes 8' bestimmt.
Von dem Teile .I2 ragt ein Zapfen 44 aus, welcher in den Teil 4.3 eintritt und denselben
steuert, wobei die Teile .12 und 4.3 zweckmäßig von einer Feder auseinandergehalten
werden. In der unwirksamen Lage nehmen die Teile l12 und .43 die in Abb. 8 gezeigte
gegenseitige @ Stellung ein, während sie in wirksamer Lage, d. h. wenn die die Bombe
festhaltende Vorrichtung ausgelöst worden ist, von dem federnden Arm 41 gegeneinandergepreßt
werden.
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Anstatt das Prismensystem 3, 4., 5 bzw. das gemeinsame Prisma bewegbar
zu machen, kann man sich auch eine Anordnung denken, wo das Prismensystem 3, 4.,
5 horizontiert ist, wobei statt dessen das Prisma 2 unter der Einwirkung der Nockenscheiben
bewegbar ausgeführt wird.
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Anstatt das Prismensystem 3, 4., 5 bzw. das gemeinsame Prisma von
dem Prisma 2 zu trennen, können sämtliche Prismen durch ein einziges als ein Spiegel
wirkendes optisches System ersetzt werden. Anstatt Prismen kann man selbstverständlich
auch Planspiegel verwenden.