DE708249C - Vorrichtung zur Richtungseinstellung von Geraeten auf schwankender Unterlage, insbesondere zum Richten von Geschuetzrohren - Google Patents

Vorrichtung zur Richtungseinstellung von Geraeten auf schwankender Unterlage, insbesondere zum Richten von Geschuetzrohren

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DE708249C
DE708249C DER67579D DER0067579D DE708249C DE 708249 C DE708249 C DE 708249C DE R67579 D DER67579 D DE R67579D DE R0067579 D DER0067579 D DE R0067579D DE 708249 C DE708249 C DE 708249C
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DE
Germany
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axis
coordinate
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straightening
oscillating
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Expired
Application number
DER67579D
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English (en)
Inventor
Dr-Ing Peter Fuesgen
Dipl-Ing Friedrich Ischebeck
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Rheinmetall AG
Original Assignee
Rheinmetall Borsig AG
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Description

  • Vorrichtung zur Richtungseinstellung von Geräten auf schwankender Unterlage, insbesondere zum Richten von Geschützrohren Um Geräte auf schwankender Unterlage, z. B. die Rohre von !Schiffsgeschützen, in einer bestimmten Richtung eingestellt zu erhalten, bedarf es einer laufenden Verstellung des Geräts um seine i Richtachsen in der Unterlage nach der Höhe und nach der Seite. Das Gerät behält sodann unbeschadet dieser Schwankungen der Unterlage die ihm einmal erteilte Lage zu einem mit der Erde verankert gedachten, d. h. im Raum unbeweglichen Koordinatensystem unverändert bei, ändert jedoch dauernd seine Lage gegenüber der Unterlage selbst.
  • Zur fortlaufenden und selbsttätigen Ermittlung der Korrekturrichtheträge, die dem Gerät wähnend der Schwankungen der Unterlage so um seine Lagerachsen erteilt werden müssen, dienen die sog. Koordinatenwandler, das sind Vorrichtungen, vermittels deren die auf ein feststehendes Horizontalsystem bezogenen Einstellwerte eines Diktators (Richtungsgeber) in Koordinaten, bezogen auf mit der Unterlage schwingende Richtebenen, umgewandelt werden. Solche Koordinatenwandler besitzen zwei körperliche Koordinatensysteme mit gemeinsamem, im Systemträger unbeweglichem Koordinatenurspr ung, wovon das eine System mit der Unterlage fest, das andere kardanisch verbunden und z. B. durch einen Kreisel oder ein Pendel dauernd horizontal gehalten, wird. Zwischen die beiden Systeme ist ein, einen Vektor durch den Koordinatenursprung verkörperndes Bindeglied geschaltet.
  • Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art ist das Bindeglied in den beiden Koordinatensystemen um je zwei durch den Koordinatenursprung gehende Drehachsen schwenkbar. Die Achsanordnung des Bindeglieds im stabilisierten Koordinatensystem ist derjenigen des vorgenannten Diktators z. B. bei Geschützen eines Zielfernrohrs gleichartig; bezüglich seiner Schwenkachse in dem mit der Unterlage festen Koordinatensystem ist da,s Bindeglied dem zu ,richtenden Gerät, also etwa einem Geschützrohr, gleichartig gelagert. Es gibt dessen Richtung an und sei des weiteren als Richtungsweiser oder Rohrpaxallele bezeichnet. Also bestehen bei den bekannten Geschützrichtanlagen dieser Art die Achsanordnungen des Richtungsweisers in den beiden Koordinatensystemen des Koordinatenwandlers je aus einer senkrechten, der Seitenrichtachse des Geschützes und des Zielfernrohrs, und je einer van dieser getragenen, der Schildzapfenachse des Geschützes und des Zielfernrohrs entsprechenden zweiten Achse. " Die dem Richtungsweiser des Koordinaten..;
    cvandlers vom Diktator, also dem Zielfe
    rohr, im Horizontalsystem zufließenden *.
    auf den Horizont bezogenen Schwenkbe ,
    '
    gungen «erden, uni-eu-andelt in Koordinaten;',
    bezogen auf die schwankende Unterlage und zuzüglich der weiteren Bewegungen des Richtungsweisers um seine Drehachsen im schwingenden System, herrührend ans dessen Schwankungen, synchron auf das zii richtende Gerät übertragen, das demnach dauernd mit dem Richtungsweiser mitwandert und auf das Ziel richtig gerichtet ist.
  • Die Anlagen der vorgeschriebenen Art arbeiten einwandfrei bis zu einer Erhöhung des Richtungsweisers von etwa :15'. Bei größeren Erhöhungen, die zur Bekämpfung von Luftzielen 9o' oder annähernd 9o° betragen können, wird aber die aus den Schwankungen der Unterlage erforderliche Seitenkorrektur, wenn das Geschütz auch nur um den kleinsten Winkel seitlich verkantet ist, i So- oder .annähernd i 8o' sein. Solch große ständigen Korrekturen, die lange Einstellzeiten benötigen, können für Schnellfeuergeschütze nicht in Kauf genommen --erden. Dazu kommt, daß bei derartig großen Erhöhungen noch Hemmungen im Koordinatentvandler auftreten können, indem Zapfenreibungen in den Schwenkachsen des Richtungsu-eisers im schwingenden Koordinatensystem die auf ein Verstellen hinwirkenden Kraftkomponenten überschreiten und den Richtungsweiser im schwingenden System sperren. Die Stellung des Richtungsweisers im Raum bleibt dann nicht gewahrt, er folgt den Schwankungen der Unterlage, und das zu richtende Gerät (Geschützrohr) bleibt nicht auf das Ziel gerichtet.
  • Bei der Anlage nach der Erfindung sind diese Übelstände ausgeschaltet. Danach ist unter Belassung der Einstellbarkeit des Richtungsweisers im horizontalen System des Koordinatenwandlers um zwei Achsen, entsprechend der gleichartigen Schwenkbarkeit des Diktators, z. B. des Zielfernrohrs, der Richtungsweiser im schwingenden System des Koordinatenwandlers um drei Drehachsen schwenkbar gelagert, wobei noch in. an sich bekannter Weise die Schwenkarbeit des zu, richtenden Geräts (Geschützrohr; der des Richtungsweisers im schwingenden System des Koordinatenwandlers gleichartig ist. Die neuhinzugekonnnene dritte Achse kann zu den beiden anderen Schwenkachsen in der Reihenfolge beliebig angeordnet und dazu beliebig gerichtet sein. Zweckmäßig ist es, sie bei Einstellung des Richtungsweisers auf 20- Erhöhung waagerecht, und zwar in der Erhöhungsebene des Richtungsweisers verlaufend anzuordnen.
  • @;, Die Zeichnung veranschaulicht einen Ko-
    natenwandler nach ehr Erfindung in
    4C inatischer Darstellung in Verbindung mit
    'ei$iem Geschütz.
    In einer senkrechten Bohrung des beispielsweise auf einem Schilt aufgestellten Ständers i ist ein Zapfen 2 drehbar gelagert, der eine auf der waagerechten Ständerplattform 6 aufruhende Gabel 3 trugt. Um eine zum Schwenkzapfen 2 senkrecli;e Schildzapfenachse .1 ist ein Zwischenstück 26 drehbar, das ein Schildzapfenpaar 27 trägt, dessen Achse senkrecht zur Achse -i durch den Schnittpunkt der Achsen 2 und :1 Uni den Scltildz@ipfen 27 ist die Rohrparallele 5 schwenkbar gelagert.
  • Ein Ring t i ist mittels des Kardanringes 9 und der beiden zueinander senkrecht stehenden, im getneinsa,rnen Schnittpunkt der Achsen .1 und 27 sich schneidenden Kardanachsen 8 und io kardanisch am Ständer t aufgehängt und wird vermittels einer (nicht gezeichneten) Stabilisierungsvorrichtung, z. B. durch einen Kreisel, dauernd in waagerechter Lage gehalten. Die Rohrparallele 5 trägt eine uni ihre zur Schwenkachse 27 senkrechte Längsachse drehbare Verlängerung 12. An der Verlängerung 12 der Rohrparallelen sitzt ein Bügel 13, der um eine durch den, Schnittpunkt der Kardanachse 8, io gehende Achse 14. schwenkbar mit einem auf dem stabilisierten Ring i i drehbaren hing 15 verbunden ist.
  • Die Stellung des Ringes 15 auf dem stabilisierten Ring i i und damit die Seitenrichtung der Rohrparallele 5-12 kann an der Gradeinteilung 16 dfs Ringes i i mit Hilfe der Marke 17 des Ringes 15 abgelesen werden. Ein finit Gradeinteilung versehenes Bogenstück i 8 gibt zusaininen finit der Ablesekante i9 an der Rohrparallelenverlängerung 12 deren Erhöhung gegenüber dem stabilisierten Ring i i an. Die Seitenrichtung der Gabel 3 im Ständer i ist an der Skala 23 der Plattform 6 mittels des Zeigers 22 zu entnehmen; die Stellung des Zwischenstücks 26 in der Gabel 3 gibt die Zeigervorrichtung 20, 21 und die Stellung der Rohrp@ir2illeleii 5-t2 im Zwischenstück das 13obenstüclk 28 ne1lst Ablesekan 1e 29 an.
  • Der Koordinatenwandler besitzt demnach zwei Koordinatensysteme, ein erstes, die Schwingbewegungen des Ständers i mitni,acbendes, durch die .@nzeigi vori-ichtungen 22, 23, 2o-21 und 28-29 verkörpertes System und ein zweites, sabili@iertes System, dargestellt durch die @@nzvi@uvorrichtungen, 16-17 und 18-1y mit iin Schnittpunkt der Acli@eii 2, .1, 27, 8, io und i-; genfeinsamem Koordinatenursprung. Dies- beiden Systeme geben die Richtung der einen Vektor durch ihren Koordinatenursprung verkörpernden Rohrparallelen 5-12 an. Wird die Rohrparalleie nach Höhe atnd Seite an den Skalen @8 und 16 .des stabilisierten Systems eingestellt= so geben die Skalen zo, 28 und z3 des sch-,vingenden Systems diese Werte umgerechnet auf Schiffskoordinaten an.
  • Das Rohr des zu richtenden Geschützes, es können auch deren mehrere sein, ist, um die Achsen 3o, 3 i und 32 schwenkbar, der Rohrp.aralltlen 5-12 gleichartig gelagert. Die Drehbewegungender Rohrparallelen um ihre drei Schw enkachsen 2, 4 und 27 werden in bekannter Weise unmittelbar durch Fernsteuerung, schematisch angedeutet durch die Leitungen 33, 34 und 35, oder mittelbar nach dem Folgezeigersystem auf die entsprechenden Schwenkachsen 3o, 31 und 32 des Geschützrohres übertragen.
  • Dia de Einstellung der Rohrparallelen, 5-12 im stabilisierten System nur um zwei durch die Richtebenen 18 und 16 bestimmten Achsen erfolgt, sie im schwingenden System jedoch in drei Ebenen schwenkbar ist, so ist sie in letzterem vorläufig überfrei, d. h. es ist den jeweiligen Reibungsverhältnissen Überlassen, welche von den drei Schwenkachsen 2, 4 und 27 beim Schwingen des Schiffes oder bei Zieländerungen auf die Bewegungen ansprechen. An sich ist es belanglos, um welche der Schwingachsen eine Drehung stattfindet, da bei richtiger Übertragung das Geschütz immer richtig gerichtet sein wird.
  • Es kann aber bei großen Erhöhungen leicht der Fall eintreten, daß die stabilisierte Schwenkachse 14 gegen die nicht stabilisierte Schwenkachse 4 um 90° verdreht wird, so daß die dritte Achse 27 in die Richtung der Schildzapfen 14 "gerät und dann nicht mehr der ihr zufließenden Bewegung (einer Erhöhungsänderung) Folge leisten kann. Am Geschütz müßte sodann ebenfalls die dritte Achse 32 als Rohrerhöhungsachse dienen, könnte aber auch nur eine von der Senkrechten wenig abweichende Höhenrichtbewegung zulassen.
  • Man kann der Rohrparallelen und damit dem Geschütz den überzähligen Freiheitsgrad dadurch nehmen, daß eine der drei Drehachsen 2, 4 und 27 im schwingenden System des Koordinatenwandlers gezurrt wird, und zwar zweckmäßig bei kleiner Erhöhung zum Flachbahnschießen die Achse 27, bei Steilfeuer die Achse z. Dadurch ist jeweils eine Schwenkmöglichkeit um diejenige Drehachse freigegeben, mittels der das Umstellen der Rohrparallelen und des Rohrs am raschesten vonstatten geht.
  • Um den schnellen Übergang von Flachfeuer zu Steilfeuer nicht zu behindern, wird dieses wechselweise Kuppeln und Entkuppeln der Schwenkachsen durch eine selbsttätig wirkende elektrische oder mechanische Vorrichtung bewirkt. In einfacher Weise läßt sich dies mechanisch dadurch erreichen, daß z:B. die Rohrparallele bei Schwenken um -die Achse 4 bis zu einer bestimmten Erhöhung, etwa 3o°, in einer (nicht gezeichneten) an der Gabe13 senkrechten Führung gleitet, wodurch die Achse 27 als Drehachse ausgeschaltet ist. Beim Einstellen :einer größeren Erhöhung tritt die Rohrparallele aus der Führung heraus, und die Schwenkmöglichkeit um die Achse 27 ist hergestellt.
  • Zum Wiedereinführen der Rohrparallelen in die Führung beim nachherigen Rückgang zu kleiner Erhöhung ist der obere Auslauf der Führung zweckmäßig verbreitert. Eine ähnliche Kupplung zwischen der Gabel 3 und dem Ständer i, z. B. ,ein von dem Zwischenstück 26 gesteuerter, in Rasten der Plattform 6 .eintretender Bolzen schaltet selbsttätig bei großer Erhöhung die Schwenkmöglichkeit der Gabel 3 um die Achse 2 im Ständer i aus.
  • Auf eine andere Weise wird der überzählige Freiheitsgrad der Vorrichtung dadurch aufgehoben, daß die Drehungen des Ringes 15 auf dem stabilisierten Ring i i, also die Seitenrichtung in Erdkoordinaten, und die Drehung des Schwenkzapfens z mit der Gabel 3 in bezug auf die Plattform 6 durch eine zwangsläufige Kupplung ständig miteinander erfolgen. Die Kupplungsvorrichtung braucht nicht so beschaffen zu sein, daß die Ablesungen beider Seitenrichtungen immer miteinander übereinstimmen (Übersetzung 1: 1), sondern es kann eine wechselnde Übersetzung stattfinden, wobei nur Bedingung ist, daß die mittlere übersetzumg i : i beträgt.
  • Die Kupplung kann eine elektrische oder mechanische sein, elektrisch etwa so, daß beide Teile einen synchronen Antrieb erhalten oder die Drehung des einen Teils synchron auf den anderen übertragen wird. Ein Ausführungsbeispiel ,einer mechanischen Kupplung ist in der Zeichnung veranschaulicht. In der am Ring 15 ,angebrachten und um den Kardanmittelpunkt kreisförmig gebogenen Führung 36 gleitet ein runder Stift 37, der an der Gabel 3 befestigt ist und beim Drehen des Ringes 15 auf dem Ring i i den nicht stabilisierten Drehteil 3 unter Schwenken um die Achse z mitnimmt.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Richtungseinstellung von Geräten auf schwankender Unterlage, insbesondere von Geschützrohren, mit einem Koor, dinatenwandler, der zwei gegeneinander aaskippbare Koordinatensysteme mit gemeinsamem Koordinatenursprung enthält, voll denen das eine die Schwankungen der Unterlage mitmacht, das andere dauernd horizontal gehalten wird, und der ein um durch den Koordinatenursprung gehende Achsen schwenkbares Verbindungsglied zwischen den beiden Koordinatensystemen besitzt, das einen Richtungsweiser für das zu richtende Gerät darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtungsreiser (5, 12) im horizontalen System des Koordinatenwandlers um zwei, in dessen schwingendem System um drei Achsen (2, .4, 27) schwenkbar gelagert ist, wobei in an sich bekannter Weise die Scinvenkbarlzeit des zu richtenden Geräts (Geschützrohr) der des Richtungsweisers (5, 12) im schwingenden System desKoordinatenwandlers gleichartig ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine der drei Schwenkachsen (2, 4, 27) des Richtungsweisers (5, 12) im schwingenden Koordinatensystein des Koordinatenwandlers durch Festzurren als Schwenkachse ausschaltbar ist.
  3. 3. Verfahren zum Richten von Geräten mittels Vorrichtungen nach Anspruch i und 2 dadurch gekenilzeichnet, daß für Flachbahnschuß unter kleinen Erhöhungswinkeln die mit dem Richtungsweiser ( 5, 12) unmittelbar in Verbindung stehende Qwerrichtachse (27) im schwingenden Koordinatensystem des Koordinatenwandlers durch Festzurren als Drehachse ausgeschaltet wird und die Einstellbewegungen des Richtungsweisers im schwingenden Koordinatensystem um die Seitenrichtachs.e (2) und die Schildzapfenachse (4) erfolgen, während für Steilfeuerschuß die in der schwankenden, Unterlage (i) gelagerte Seitenrichtachse (2) festgezurrt wird und die Einstellbewegungen des Richtungsweisers um die Schildzapfenachse (4) und die Querrichtachse (27) erfolgen.
  4. 4. Vorrichtung zur Ausübung des Richtverfahrens nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Kupplungsvorrichtung für die in der schwankenden Unterlage (i) gelagerte Seitenrichtachse (2) des Richtungsweisers (5, 12) und für die mit diesem unmittelbar in Verbindung stehende Querrichtachse (27) des schwingenden Systems des Koordinatenwandlers, die bei Einstellung des Richtungsweisers auf kleine Erhöhungswinkel selbsttätig die Querrichtachse (27), beim Einstellen größerer Erhöhungswinkel dagegen die in der schiwankenden Unterlage ruhende Seitenrichtachse (2 ) als Schwenkachse ausschaltet und dabei jeweils die andere Achse freigibt. r_rr-tN. ceDr« -,a,i IN DU< 1 i:Fc:1:iA« , EEI'Ea
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