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Einrichtung zur Ermittlung von Richtwerten beim Schießen von verschiedenen
Aufstellungspunkten auf das gleiche Ziel Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen
der im liitel genannten Art, wie sie unter anderem benötigt werden zur selbsttätigen
oder mittelbaren Ferneinstellung von optischen Geräten oder Waffen auf ein sich
bewegendes Ziel, insbesondere Luftziel.
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Von den bekannten Verfahren und Einr i@chtungen unterscheidet sieh
die neue Einrichtung dadurch, daß nach den geometrischen Lehrsätzen für ähnliche
Dreiecke von .den daraus abgeleiteten Figuren die Beziehungen von optischen Geräten
oder Waffen zu einem gemeinsamen Ziel in beliebiger Lage zwangsläufig-festgelegt
werden, und zwar dadurch, daß zwei einander parallele Nachbildungen der Aufstellungspunkte
vorgesehen sind, die unter Wahrung ihres Abstandes bei konstanter Wendepunktsentfernung
bzw. konstanter Zielhöhe parallel zueinander so einstellbar sind, daß durch Einstellung
einer Verbindungslinie zweier auf den gleichen Aufstellungspunkt sich beziehender
Punkte der beiden Nachbildungen auf die diesem Punkt entsprechenden Richtwerte die
Verbindungslinien der übrigen Punkte selbsttätig auf die gesuchten Richtwerte eingestellt
werden.
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Die weiteren Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Erläuterung
der in den Fig. i bis 4 dargestellten Schaubilder und des in den Fig.5 bis 7 dargestellten
Ausfiihrungsbeispieles. .
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In Fig. i bedeutet Beinen der Aufstellungspunkte, z. B. einen Beohachtungspuiikt,
A einen zweiten Aufstellungspunkt, z. B. den Aufstellungsort eines zu richtenden
Gegenstandes, und Z' und Z" zwei aufeinanderfolgende Lagen des sich auf der Bahn
Z'-Z" bewegenden Zieles.
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Verläuft die Basis A-B parallel zur Zielbahn Z'-Z", so sind jeweils
.die von zusammengehörenden Ric.htstrahl.en aus einer parallel zur Basis A-B verlaufenden
Geraden herausgeschnittenem Strecken, in der Zeichnung die Strecken A'-B' und A"-B",
einander gleich. Man kann die Strecke A'-B' und ebenso die Streck,eA-B je als eine
Nachbildung der Verbindungsstrecke der in der Natur gegebenen Aufstellungspunkte
auffassen. Man entnimmt aus der Fig. i leicht folgendes Verschiebt man die Nachbildung
A'-B' unter Wahrung ihres Abstandes von der Strecke A-B parallel zu sich selbst,
und zwar so weit, daß der PunktB' in die Lageß" gelangt und somit die Verl)indungslinie-
B-B" durch den augenblicklichen ZielpunktZ" geht, so geht auch die Verbindungslinie
der beiden Punkte A, A" (durch die erwähnte Verschiebung gelangte der Punkt
A' in die Lage A")
durch den gleichen Zielpunkt Z". Es hat also
die
Einstellung einer Verbindungslinie zweier auf den gleichen Aufstellungspunkt sich
beziehender PunkteB und B' der beiden Nachbildungen A-B und A'-B' auf die diesem
Punkt entsprechenden Richtwerte zur Folge, daß die Verbindungslinien der übrigen
Punkte, in Fig. i der PunkteA und A', selbsttätig auf die gesuchten Ric.htw-erte
eingestellt werden. In der getriebemäßigen Nachbildung dieser Verhältnisse besteht
die Erfindung: In Fig. i war vorausgesetzt, daß die Wendepunktsentfernung der Zielhahn
konstant bleibt. Es besteht indessen auch die Möglichkeit, bei einer schräg zur
Basislinie verlaufenden Zielbewegung das erfindungsgemäße Gerät zu verwenden. Jede
zur Basislinie A-B schräg verlaufende Zielbewegung läßt sich in zwei Komponenten
zerlegen, von denen die eine wie in Fig. i parallel zur Basislinie, die andere senkrecht
dazu verläuft. Allerdings ist in diesern Falle entsprechend der Änderung der Wendepunktsentfernung
eine ständige Änderung der Länge der Nachbildung oder eine Verkürzung des Abstandes
zwischen Nachbildung und Basis erforderlich. In Fig. 2 ist der Fall dargestellt,
daß sich das Ziel senkrecht zur Basislimie bewegt, z. B. von Z1 nach Z2. Diese Änderung
des Zielabstandes kann berücksichtigt werden durch entsprechende Verkürzung des
die Strecke A1-B1 darstellenden Getriebeteiles oder durch entsprechende Verringerung
des Abstandes der unverändert gelassenen Strecke A,-B, von der Strecke A-B. Gegebenenfalls
kann man auch beide Maßnahmen gleichzeitig benutzen.
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In den Fig. i und 2 sind die Verhältnisse in der Ebene wiedergegeben.
Ähnliche Verhältnisse ergeben sich auch im Raume, d. h. bei einem Luftziel. l n
diesem Falle geht die Fig. i über in die Fi,g. 3. Indes sind in dieser neben dem
BeobachtungspunktB drei Aufstellungspunkte G1, G2, G3 angenommen. Die obenerwähnten
Nachbildungen sind also- in diesemFall zwei zueinander paralleleFlächen, von denen
die eine die Punkte B, G1, G, G3 und die andere die Punkte B', G,", G2',G3 enthält.
Z'-Z" ist die Zielbahn unter .der Annahme konstanter Zielhöhe. Fig. 4. veranschaulicht
die Verhältnisse für den Fall; daß die Höhe des Zieles sich ändert, beispielsweise
das Ziel sich vorn Punkt Z1 zum Punkt Z. bewegt. Um das Gerät dieser Änderung der
Zielhöhe anzupassen, sind wieder grundsätzlich zwei, gegebenenfalls gleichzeitig
verwendbare Wege gegeben. Man läßt entweder den Maßstab der Nachbildung G1',
G,', G3 unverändert und ändert dafür den. Abstand dieser Nachbildung
von der Nachbildung G1; G=, G3, so claß also die betreffende Nachbildung in die
Lage G,", G_", G3' übergeht, oder man läßt den Abstand der leiden \ ac'I1bi.ldungen
unverändert und *lindert dafür den-llaßstab einer dieser Nachbildungen. Wie schon
gesagt, können beide Möglichkeiten nebeneinander oder gleichzeitig verwendet werden.
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In en Fig. 5 bis 7 ist .ein auf den vorstehend erläuterten Überlegungen
beruhendes Gerät veranschaulicht.
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Das in Fig. 5 im Schnitt und in den Fig. 6 und 7 in Einzelheiten gezeigte
Gerät enthält zwei Platten, eine Grundplatte i und eine Steuerplatte 2, die von
drei oder mehr Tragsäulen 3 getragen werden. Die Steuerplatte a ist an den Tragsäulen
3 nicht starr befestigt, sondern in irgendeiner Weise parallel mit sich selbst verschieblich
geführt. Im Ausführungsbeispiel ist hierzu die Platte z an jeder Säule mit Hilfe
eines Gelenkes 4. und eines teleskopartig ausziehbaren Teiles 5 gelagert. her von
(ler einzelnen Tragsäule 3 getragene Teil des Teiles 5 ist relativ zur betreffenden
Tragsäule 3 drehbar. Gegen Längsverschiebungen ist er durch Stellringe o. dgl. gesichert.
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An der Platte i, vorzugsweise in ihrem Mittelpunkt, ist ein Zielfernrohr
6 bei 7 k-ardanisch aufgehängt. Es ist weiterhin in einer Buchse $ gleitend geführt,
,die ihrerseits an der Steuerplatte 2 bei 9 kardanisch aufgehängt ist. Infolge der
Aufhängung in den Kardangelenken 7 und 9 und infolge der obenerwähnten Parallelverschieblichkeit
der Platte :2 in ihrer Ebene kann das Zielfernrohr 6 innerhall) der durch .das Gerät
gegebenen Grenzen in jede Richtung eingestellt werden. Mit der durch eine Richtungsänderung
des Zielfernrohres 6 verknüpften Parallelverschiebung der Plätte 2 ist eine Änderung
des Abstandes zwischen der Platte i und der Platte :2 nicht verbünden.
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Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß in. dem Gerät nach Fig. 5 das
Zielfernrohr 6 die Ziellinie B-Z' bzw. B-Z" usw. der ge.ornetrischen Darstellungen
nach Fig. i bis 4 verkörpert. Zur Verkörperung der Verbindungslinien der sich auf
die Aufstellungsorte A bzw. G1, G2, G3 beziehenden Punkte dienen im folgenden als
Ric!h"tüngsweiser bezeichnete Teile, von denen in Fig. 5 nur eines dargestellt ist.
Es besteht aus den teleskopartig ineinander verschiebbaren Stangen z o, i i und
i@, deren Verbindung aus der in Fig.6 im größeren Maßstabe gezeichneten Einzeldarstellung
ersichtlich ist. Die Stange i i bildet zugleich die Ankerwelle eines Elektromotors
13, dessen Zweck unten noch näher angegeben ist. Der aus -den vorgenannten Teilen
bestehende Richtungsweiser ist vermittels der Zapfen 13a, die an dem Ständer des
1lotors 13 befestigt sind, und weiterhin mittels der Zapfen 1411, die an einem mit
der Stange io starr verbundenen Träger i-1 befestigt sind, bei 15 bzw. 16 kar-
Janisch
aufgehängt. Das Kardangehä nge i; wird von einem Schlitten 17 getragen, der
in einem Radialschlitz der Grundplatte i radial verschiebbar ist und sich hierbei
an Schienen führt, von denen in Fig. 5 nur die Schiene ja sichtbar ist. Die Führungsschienen
für den Schlitten i7@ bilden einen Rahmen, der wieclerum relativ zur Platte i bzw.
zu den festen Teilen der Platte i drehbeweglich angeordnet sein kann, so daß also
der Schlitten 17 relativ zur Platte i innerhalb bestimmter Grenzen beliebig
.einstellbar ist. Um die Zeichnung nicht unübersichtlich zu machen, ist von einer
Darstellung dieser Teile abgesehen. In der gleichen oder einer anderen Weise wird
auch das Kardangehänge 16 relativ zur Platte 29 radial und vorzugsweise auch kreisförmig
einstellbar gemacht.
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Die Wirkungsweise der bisher beschriebenen Teile ist folgende: Es
sei angenommen, daß mit dem Gerät die durch die Fig. 3 veranschaulichten Verhä ltni,sse
nachzubilden sind. Es wird dann zunächst durch entsprechende Einstellung des ILarclange'hänges
16 und ebenso durch ent-:@@prechende Einstellung der Karciange@hänge der übrigen
nicht dargestellten Richtungsweiser dafür gesorgt, daß die einzelnen Richtungsweiser
auf der Platte 2 relativ zum Durchstoßpunkt des Zielfernrohres 6, durch den der
Punkt B nachgebildet wird, eine Verteilung besitzen entsprechend den Punkten G1,
G., G 3. Durch entsprechende Einstellung des Kardangehänges 15 bzw. des Schlittens
17
und der Kardangehänge der übrigen Richtungsweiser relativ zur Platte i
wird erzielt, daß die Durchstoßpunkte der einzelnen Richtungsweiser durch die Platte
i relativ zum Durchstoßpunkt des Zielfernrohres 6, der dem Punkt ß' entspricht,
eine Verteilung besitzen wie die Punkte G'1, G=', G3 der Fig. 3. Weiterhin ist dafür
zu sorgen, daß die Strecken des Gerätes, die den Strecken G,'; G2 usw. entsprechen,
parallel zu den Gerätestrecken verlaufen, die den Strecken G1, G. usw. entsprechen.
Damit ist die Einstellung des Gerätes beendet. Es wird nunmehr mit Hilfe des Fernrohres
6 das Ziel laufend verfolgt. Hierbei stellen sich entsprechend den oben gegebenen
Erörterungen die einzelnen Richtungsweiser selbsttätig so ein, daß sie die Richtwerte
für die Punkte G1, G.=, G3 laufend liefern.
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Die durch die Einstellung der einzelnen Richtungsweiser bedingten
Richtwerte können in irgendeiner geeigneten Weise abgenommen werden. Eine besonders
einfache Ausführung ist in Fig. ; veranschaulicht. Hiernach wird der Höhenwinkel,
d. h. der Winkel, der von der geotnetrisclien Achse des Richtungsweisers mit der
Waagerechtehene eiangeschlossen wird, abgeleitet aus der L ä ngen ünderun g, die
der Richtungsweiser bei einer Änderung des genannten Höhenwinkels zwischen dem Punkt
13a bzw. i2a und dem Punkt 14.a erfährt. Um von dieser Längenänderung den genannten
Höhenwinkel ableiten zu können, greift die Stange 12 an ihrem unteren Ende mit einem
Stift 12a durch einen Schlitz der Stange io in einen Schlitz eines Hebels 18. Der
Hebel i8 ist mit Hilfe der Achse ig an dem Teil 14 schwenkbar gelagert und über
die genannte Achse ig mit einem Zähnkranzsegment 2o verbunden, (las über ein Ritzel2i
und die mit diesem Ritzel verbundene- Achse 22 eine Kontaktscheibe 23 antreibt.
Die genannte Achse 22 ist an einem Arm i4.b des Teiles 14 dreh'be"veglich gelagert.
Auf der Achse 22 ist ein Schneckenrad 25, das ein mit dem Kontaktarm 23 zusammenarbeitendes
Doppelkontaktsegment 24 trägt, frei :drehbar. Das Schneckenrad 25 steht über
die Schnecke 26 und Glas Getriebe 27, 2$ mit dem Motor 13 -in Antriebsverbindung.
Der Stromkreis des lfotors 13 ist in bekannter Weise über die Kontaktscheibe
23 und das Doppelkontaktseginent 24. geführt, und zwar so, daß der Motor 13 das
Doppelkontaktsegment 24. der Bewegung der Scheibe 23 jeweils nachfährt. Es handelt
sich also an sich um eine Nachlaufeinrichtung, und demgemäß gibt die Winkelstellung
der Ankerwelle und des Motors 13 jeweils ein Maß für die Stellung des Zapfens 12a
und damit ein Maß für den gesuchten Höhenwinkel. Der Motor 13 kann ein Wechselstrom-
oder ein Gleichstrommotor sein. Entsprechend ist die Sclialtei,nrichtung 23, 24.
auszubilden. Auf weitere Einzelheiten braucht hier, da an sich bekannt, nicht eingegangen
zu. werden. Von dein Motor 13
wird mittel- oder unmittelbar ein nicht dargestellter
Geber angetrieben, über den der Meßwert an den Geschützstand oder eine sonstige
Stelle übertragen wird. Um eine gewünschte Charakteristik, z. B. lineare Charakteristik
der Meßwerte zu erhalten, kann, wie dargestellt, der Schlitz des Hebels ig entsprechend
gekrümmt sein.
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Zur Übertragung des Seitenwinkels ist folgende Anördnung getroffen:
An dem Schlitten 17 ist mit Hilfe eines Kugellagers o. dgl. eine Scheibe3o drehlreweglich
gelagert. Diese Scheibe besitzt eine radial verlaufende Nut oder Ausbuchtung 30a,
in die das kugelförmig gestaltete Ende der Stange 12 eingreift. Die Nut 3oa ist
an ihrem unteren Ende so weit abgeschlossen, daß ein Herausgleiten der Kugel 12(1
verhindert wird. Die Breite der Nut ist so bemessen, daß die Kugel i 2a in ihr quer
zur Längsrichtung der Nut formschlüssig geführt ist. Man sieht leicht, daß bei einer
Änderung des Seitenwinkels (les Richtungs-
«eisers die Scheibe
30 eine Drehung relativ zum Schlitten 17 erfährt. Diese Drehung wird auf
die mit der Scheibe 3o verbundene Kontaktscheibe 31 übertragen. Diese spielt über
einem Doppelkontaktsegment 33, das von einem Schneckenrad 34 getragen wird. Letzteres
ist auf der Achse 32, die mit der Scheibe 3o verbunden ist, frei drehbar gelagext
und steht über die Schnecke 35 mit dein Motor 36 in Antriebsverbindung. Der Stromkreis
des Motors 36 ist über die aus der Kontaktscheibe 31 und dem Dohpelkontalctsegment
33 gebildete Schaltvorrichtung geführt, und zwar in an sich bekannter Weise so;
daß .der Motor 35 jeweils das Doppelkontaktsegment 33 der Stellung der Scheibe
31 nachfü'hrt. Infolgedessen gibt die Winkelstellung der Motorwelle ein Maß
für den Seitenwinkel. Auch hier kann wiederum durch einen. von dem Motor 36 angetriebenen
Geher der Meßwert an eine oder mehrere Stellen übertragen werden.
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Die Bewegung des Richtungsweisers kann mit Bezug auf die Scheibe
30 durch den Mittelpunkt hindurchgehen. In diesem Fall würde das Getriebe
zerstört werden, wenn keine besonderen Maßnahmen getroffen werden, die zur Folge
haben, daß die Scheibe 30 um 18o° gedreht wird, wenn :die Kugel 12b in den Mittelpunkt
kommt. Man kann hierzu an sich bekannte Maßnahmen verwenden. Eine einfache Ausführung
ergibt sich, wenn man die iNut 30a zum Mittelpunkt hin exzentrisch verlaufen läßt,
so- däfdie Kugel rzb heim Einsteuern auf den Mittelpunkt ein Drehrnornent -auf die
Scheibe 3o ausübt und sie dadurch um 18o° dreht.
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Die Anpassung des Gerätes an eine Änderung der Wechselpunktentfernungg
bzw. der Höhe der Zielbahn kann, wie schon oben erwälnt, durch eine Änderung des
Abstandes der beiden 'Nachbildungen, d. h. mit Bezug auf Fig. 5, durch eine Änderung
des Abstandes der beiden Platten 1 und a oder aber auch durch eine Änderung des
Maßstabes der einen oder der anderen Nachbildung erfolgen. Im letzteren Falle wären
also mit Bezug auf Fig. 5- die Kardangehänge 16 oder der Schlitten 17 und die Schlitten
der übrigen Richtungsweiser innerhalb der Platte a bzw. der Platte r zu verstellen.
Zweckmäßig wird hierzu ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen, der auch während des
Betriebes des Gerätes gesteuert werden kann, gegebenenfalls mit Hilfe eines laufend
entsprechend der Zielhöhe eingestellten' Folgezeigersystems o. dgl. Dieser Antrieb
kann auch bei Änderung der Lage der Punkte 16 und 17 in radialer Richtung; z. B.
durch Kurvensteuerung, benutzt werden. Entsprechend wird man, sofern man zur Anpassung
an die Zielhöhe eine :Uderung des Abstandes der Platten 1 und 2 vornimmt, zweckmäßig
einen gemeinsamen Antrieb vorsehen, durch den über Gewindespindeln o. dgl, die auf
den Tragstützen 3 geführten Teile der Elemente 5 gemeinsam verstellt werden. ' Die
Richtungsweiser sind bei der dargestellten Ausführung; abgesehen vom Zielfernroter
6, teleskopartig ausziehbar. Statt ` dessen könnte man natürlich auch ähnlich wie
beim Zielfernrohr 6 nicht ausziehbare Stangen verwenden, die jedoch bei dem einen
oder (lern anderen Kardangehänge, die übrigens auch durch Kugelgelenke ö. dgl. ersetzt
werden könnten, in einer Buchse o.dgl. längs verachieblich geführt sind.
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BeidemAusführungsbeispiel nachFig.5 erfolgt die Einstellung des Gerätes
bzw. die Erinittlung der Richtwerte durch Einstellung des Zielfernrohres 6 auf das
Ziel. Es ist klar, däß man das Zielfernrohr 6 ganz fortlassen oder durch eine Stange
ersetzen könnte. Man würde auch in diesem Fall die gewünschten Richtwerte erhalten,
sofern man einen der Richtungsweiser auf die ihm zukommenden Richtwerte einstellt.
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Es versteht sich, daß; wie schon gesagt; das Zielgerät von dem erfindungsgemäßen
Gerät getrennt aufgestellt und die von diesem Zielgerät ermittelten Werte mit Hilfe
von Fernübertragungseinric'htungen selbsttätig öder von Hand auf das dem Zielgerät
entsprechende Organ, d. h. einen Richtungsweiser des Gerätes nach Fig. 5, übertragen
werden kann. Das gleiche gilt für Richtwerte, die sich auf einen bestimmten Aufstellungsort
beziehen und in irgendeiner Weise, z. B. aus Tabellen o. dgl., entnommen bzw. unter
Zugrundelegung von Tabellen errechnet «-orden sind.