EP0368299B1

EP0368299B1 - Vorrichtung zum Überprüfen der Achslage zweier optischer Achsen

Info

Publication number: EP0368299B1
Application number: EP19890120735
Authority: EP
Inventors: Erwin Ing. Francke (Grad.); Rudolf Techniker Handke
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1988-11-11
Filing date: 1989-11-09
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2009-11-09
Also published as: EP0368299A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung ist aus der nicht vorveröffentlichten EP-A-0 315 892 bekannt.
Zum Messen der Achsparallelität zweier optischer Achsen ist es aus der DE-C- 216 854 bekannt, zwei scherenförmig über ein mittiges Gelenk verbundene optische Ablenksysteme vorzusehen, welche in jeder Scherenstellung einen einfallenden Lichtstrahl (der z.B. von einer in einem Waffenrohr eines Waffensystems achsparallel adaptiereten Lichtquelle ausgesendet wird) parallel versetzen. Dadurch verläuft der austretende Lichtstrahl (der z.B. in ein Zielfernrohr des Waffensystems einfällt) exakt parallel zur Waffenrohrachse, unabhängig davon, unter welchem Scherenwinkel die beiden Ablenksysteme positioniert werden. Der gewünschte Parallelversatz läßt sich somit durch Verstellen des Scherenwinkels erzielen. Jedes der beiden Ablenksysteme besteht aus einem Trägerrohr für die Halterung eines in sich lagestabilen optischen Ablenkelementes, wobei im Mantel jedes Trägerrohrs ein Lichteintritts- bzw. Lichtaustrittsfenster angebracht ist. Das Ablenkelement des - in Lichteinfallsrichtung gesehen - vorderen Trägerrohrs besteht aus einem Rhomboidelement mitjeweils zwei parallel zueinander verlaufenden Reflexionsflächen, wohingegen das Ablenkelement des hinteren Trägerrohrs aus einem Tripelelement mit jeweils drei rechtwinklig zueinander verlaufenden Reflexionsflächen besteht. Wegen der begrenzten Länge der Trägerrohre eignet sich jedoch die bekannte Meßvorrichtung nur zur Überprüfung von Handfeuerwaffen, nicht aber von Geschützen, z.B. Flugabwehr-Panzerfahrzeugen, welche Versatzstrecken von bis zu 1,5 Metern aufweisen. Um bei längeren Trägerrohren für den letztgenannten Einsatzzweck das Gewicht der optischen Ablenkelemente und damit die mechanische Verbiegung möglichst gering zu halten, ist es aus der DE-A-3 205 610 bekannt, hinter dem Eintrittsfenster des Ablenksystems des vorderen Trägerrohrs einen bezüglich der Rohrachse um 45° geneigten Planspiegel anzubringen, dem am Lichtaustrittsfenster desselben Träherrohrs ein 45°-Dachkantprisma gegenüberliegt. Bei dem hinteren Trägerrohr ist das 45°-Dachkantprisma durch einen um 45° geneigten Planspiegel ersetzt. Die Lichtstrecken zwischen den beiden Planspiegeln bzw. zwischen Planspiegel und Dachkantprisma verlaufen durch das hohle Rohrinnere. Um Dejustierungen der Ablenksysteme, z. B. infolge Verbiegungen der Trägerrohre bei ungleicher Temperaturbelastung oder geänderten Gewichtsverteilungen in unterschiedlichen Scherenstellungen, feststellen zu können, ist bei der zuletzt genannten Vorrichtung eine Selbstprüfstellung vorgesehen. In dieser Selbstprüfstellung werden die beiden Ablenksysteme so zueinandner verdreht, daß das Austrittsfenster des hinteren Trägerrohrs über einem gegenüber dem Eintrittsfenster des vorderen Trägerrohrs angebrachten Prüffenster zu liegen kommt, wodurch der austretende Lichtstrahl mit dem eintretenden Lichtstrahl überlagert wird. Im Falle richtiger Justage treten an einem axialen Einblick des vorderen Trägerrohrs Interferenzlinien auf. Fehlen solche Interferenzlinien, so liegt eine Dejustage unbekannter Größenordnung vor; die Vorrichtung muß in diesem Falle werksseitig völlig neu kalibriert werden. Hinzu kommt, daß in der genannten Selbstprüfstellung nur die Achsparallelität in dieser speziellen Scherenstellung beider Trägerrohre geprüft wird; in allen anderen Scherenstellungen sind infolge geänderter Gewichtsverteilungen und daraus resultierender Verbiegungen der Trägerrohre Dejustierungen möglich, die unerkannt bleiben.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art Meßfehler in allen Scherenstellungen und unter allen Temperaturbedingungen erkennen und korrigieren zu können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Meßstellung;
Fig. 2: eine schematische Darstellung der Vorrichtung nach Fig. 1 in Selbstprüfstellung;
Fig. 3: eine schematische Darstellung des Grundprinzips der Lichtablenkung mittels hintereinander angeordneter Rhomboid- bzw. Z-Elemente und eines abschließenden Tripelelementes;
Fig. 4: eines schematische Darstellung eines Tripelelementes bzw. tripelprismas in Blickrichtung "A" gemäß Fig. 5;
Fig. 5: eine schematische Darstellung eines Tripelprismas in Blickrichtung "B" gemäß Fig. 6;
Fig. 6: eine schematische Darstellung eines Tripelprismas in Blickrichtung "C" gemäß Fig. 7;
Fig. 7: eine schematische Darstellung eines Tripelprismas in Blickrichtung "A" gemäß Fig. 5;
Fig. 8: eine schematische Darstellung eines aus drei hintereinander angeordneten Tripelprismen bestehenden Ablenksystems, wobei die Tripelprismen aufgrund Verbiegungen des Trägerrohrs aus ihrer gegenseitigen Normallage verschoben sind;
Fig. 9: eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Prüfvorrichtung in Selbstprüfstellung;
Fig. 10: eine schematische Darstellung eines vergrößerten Details der Prüfvorrichtung nach Fig. 9 in dessen Betriebsstellung "Funktionstest";
Fig. 11: eine schematische Darstellung ähnlich wie in Fig. 10 für die Betriebsstellung "Kalibriertest";
Fig. 12: eine perspektivische Darstellung für die Verwendung der Prüfvorrichtung für die Gleichlaufprüfung der rechten Waffe eines Flugabwehr-Panzerfahrzeugs;
Fig. 13: eine perspektivische Darstellung für die Verwendung der Prüfvorrichtung zur Justierung der rechten Waffe eines Flugabwehr-Panzerfahrzeugs, und
Fig. 14: eine schematische Darstellung eines Koordinatenantriebs für die Prüfvorrichtung bei der Justierung der Waffe(n) eines Waffensystems.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung 1 setzt sich aus zwei Längsarmen in Form von Trägerrohren 2, 3 zusammen, welche über ein Gelenk 4 scherenförmig miteinander verbunden sind. Über das Verbindungsgelenk 4 läßt sich die Gesamtlänge der Prüfvorrichtung 1 je nach Bedarf stufenlos verstellen, wobei unter Gesamtlänge der Versatz zwischen ein- und austretendem Lichtstrahl verstanden wird. An dem Gelenk 4 ist eine nicht dargestellte Winkelskala angebracht, um den Scherenwinkel zwischen den beiden Trägerrohren 2, 3 definiert einstellen zu können.
Die in jedem Trägerrohr 2, 3 gehalterte Ablenkoptik umfaßt eine Anzahl von Tripelelementen 5, von denen jedes Tripelelement drei im rechten Winkel zueinander stehende Reflexionsflächen 6, 7 und 8 aufweist. Die Ablenkelemente 5 können aus Vollglas (Tripelprismen), Oberflächenspiegeln (Tripelspigel), z.B. in Form von Glasrohren bestehen (Fig. 9), bei denen das vordere Ende einfach abgeschrägt und das hintere Ende zweifach (Scheitel 90°) abgeschrägt ist, wobei diese Schrägflächen mit Oberflächen-Planspiegeln versehen sind (Tripelspiegel). Anstelle eines Tripelelementes 5 kann auch, wie die Ausführungsform nach Fig. 9 zeigt, ein Rhomboid- oder Z- Element 28 vorgesehen werden, welches im Falle von Fig. 9 aus einem Glasrohr mit zwei angespitzten Enden besteht, die wiederum mit Oberflächen-Planspiegeln versehen sind. Wie der Vergleich der Fign. 1 und 9 zeigt, ersetzt das Rhomboid-Element 28 zwei Tripelelemente 5 im Trägerrohr 2.
Die geometrische Formgebung der Tripelelemente 5 ist im Genaueren anhand der Fign. 4 bis 7 beschrieben. Jedes Tripelelement 5 enthält einen Strahleneintrittsbereich 9 und einen Strahlenaustrittsbereich 10, wobei die Tripelelemente 5 in den Trägerrohren 2, 3 gemäß Fig. 1 bzw. die Tripelelemente 5 und das Rhomboidelement 28 im Trägerrohr 2 und die Tripelelemente 5 im Trägerrohr 3 gemäß Fig. 9 jeweils so zueinander angeordnet sind, daß dem Strahlenaustrittsbereich 10 eines Elementes 5 bzw. 28 der Strahleneintrittsbereich 9 des nachgeordneten (benachbarten) Elementes 5 gegenüber liegt, sich also die Bereiche 9, 10 gegenseitig überlappen. Diese Überlappung bedingt einen entsprechenden, in den Fign. 1 und 9 deutlich dargestellten Versatz aufeinanderfolgender Elemente 5, 28.
Das Verbindungsgelenk 4 weist einen freien Strahlendurchgang auf, in welchem im Falle von Fig. 1 ein Korrekturelement 11 angeordnet ist, welches gegeneinander verdrehbare optische Keilscheiben aufweist.
Das vordere Trägerrohr 2 weist zur Befestigung der Prüfvorrichtung 1 z.B. an einer Waffe (vgl. Fig. 12) ein Aufspanngelenk 31 (Fig. 9) auf, welches ebenso wie das Verbindungsgelenk 4 eine nicht gezeigte Winkelskala trägt.
Im Mantel der Trägerrohre 2, 3 sind im Bereich der Stirnseiten Fensteröffnungen 12a, 12b (Trägerrohr 2) und 13 (Trägerrohr 3) angebracht, um den Strahleneintritt bzw. -austritt in bzw. aus den Trägerrohren 2, 3 zu gestatten. Dabei liegen sich die Fensteröffnungen 12a und 12b radial gegenüber, wobei für den Normalbetrieb der Prüfvorrichtung 1 (Prüfstellung gemäß Fig. 1) nur die Fensteröffnung 12a benutzt wird. Die Fensteröffnung 12b wird nur in der Selbstprüfstellung der Vorrichtung 1 gemäß Fign. 2 und 9 benutzt, wie noch näher erläutert werden soll.
In der Selbstprüfstellung der Vorrichtung 1 (Fign. 2 und 9) wird eine Überprüfung der Parallelität des eintretenden und des austretenden Strahls durchgeführt. Dies erfolgt dadurch, daß das Trägerrohr 2 parallel zum Trägerrohr 3 geklappt wird, so daß der in die Vorrichtung 1 eintretende Strahl (Ziellinie 14′ in Fig. 2) als auch der sich dem eintretenden Strahl überlagernde Austrittsstrahl (Ziellinie 14˝ in Fig. 2) von einer in der emittierenden Strahlenquelle 15 angeordneten Beobachtungsvorrichtung beobachtet werden kann. Im Falle der Ausführungsform nach Fign. 1 und 2 wird für den Funktionstest die Strahlenquelle 15 benutzt, welche auch für die normale Prüffunktion der Vorrichtung 1 (Fig. 1) vorgesehen wird, wie anhand der Fign. 12 und 13 noch näher dargelegt werden soll. Im Falle der Ausführungsform nach Fig. 9 wird als Strahlenquelle für den Selbsttest ein Autokollimator 150 benutzt, welcher vor einer dritten Fensteröffnung 12c in der Stirnseite des Trägerrohrs 2 angeordnet wird. Die Durchführung des Selbsttests bei der Vorrichtung 1 nach Fig. 9 wird anhand der Fign. 10 und 11 im einzelnen erläutert. Im Falle der Fig. 2 erfolgt der Selbsttest wie folgt:
Die erste Reflexionsfläche 6 an der Fensteröffnung 12 des Trägerrohrs 2 ist als halbdurchlässiger Spiegel , z.B. im sichtbaren Wellenlängenbereich teilverspiegelter Spiegel, ausgeführt. Dadurch kann der aus der Strahlenquelle 15 austretende Strahl (Ziellinie 14′) wieder in die Strahlenquelle 15 als reflektierter Strahl (Ziellinie 14˝) zurückgeführt und die Parallelität beider Strahlen überprüft werden. Dies geschieht mittels eines in der Strahlenquelle 15 bzw. im Spiegelkollimator angeordneten Strahlenteilers 26, durch den im Okular 27 zum einen die von einem Strichmarkenträger 18 erzeugte Strichmarke 19 der Ziellinie 14′ und zum anderen die Strichmarke 19′ der reflektierten Ziellinie 14˝ abbildbar sind. Eine eventuelle Ablage der reflektierten Strichmarke 19′ von der Strichmarke 19 zeigt die Ungenauigkeit der Prüfvorrichtung 1 an, welche über das Korrekturelement 11 beseitigt werden kann.
Für die Selbstprüfung der Ausführungsform nach Fign. 9 sind, wie aus den Fign. 10 und 11 ersichtlich ist, an der ersten Spiegelfläche 6 und an der letzten Spiegelfläche 8 des im Trägerrohr 2 befindlichen Ablenksystems jeweils ein kleines Hilfsprisma 62 bzw. 81 angeordnet, wobei das Hilfsprisma 62 im Strahlengang eines ersten Meßstrahls 152 und das Hilfsprisma 81 im Strahlengang eines zweiten Meßstrahls 153 des Autokollimators 150 liegt. Das Hilfsprisma 62 sitzt auf einer halbdurchlässigen Platte 61. Die Platte 61 überdeckt dabei zwei Kreisöffnungen 63, 64 in der Reflexionsfläche 6. Vor dem Autokollimator 150 ist eine verstellbare Blende 151 angeordnet, welche in der Stellung gemäß Fig. 10 die Meßstrahlen 152, 153 abdeckt und in der Stellung gemäß Fig. 11 den Meßstrahl 152 zum Hilfsprisma 62 und den Meßstrahl 153 über die Kreisöffnung 64 zu dem Hilfsprisma 81 durchläßt. In der ersten Stellung der Blende 151 gemäß Fig. 10 wird ein Hilfsstrahlengang 154 freigegeben, welcher an dem Hilfsprisma 62 vorbei durch die Kreisöffnung 64 hindu chtritt, neben dem Hilfsprisma 81 auf die Reflexionsfläche 8 auftrifft und von dort in das Ablenksystem des hinteren Trägerrohrs 3 (das in Fig. 10 nur durch den Strahlengang angedeutet ist) eintritt. Von dort fällt der Hilfsstrahl 154 über die Fensteröffnungen 13, 12b (Fig. 9) auf die Reflexionsfläche 6 und von dort in den Autokollimator 150.
In der Stellung gemäß Fig. 10 erfolgt - ebenso wie gemäß Fig. 2 - ein Funktionstest beider Ablenksysteme in den Trägerrohren 2, 3. Ebenso wie in Verbindung mit der Funktionstestbeschreibung von Fig. 2 kann auch im Falle von Fig. 10 eine Nicht-Parallelität durch eine entsprechende Ablage zwischen einer ausgesendeten und einer empfangenen Strichmarke erkannt werden. Eine erkannte Ungenauigkeit der Prüfvorrichtung 1 wird - anders als im Falle von Fig. 2 - bei der Ausführungsform nach Fig. 9 dadurch beseitigt, daß zuerst mittels der Justiervorrichtung 30a (Fig. 9) das vordere Ablenksystem (Trägerrohr 2) kalibriert wird. Hierzu wird der in Fig. 11 veranschaulichte Kalibriertest durchgeführt, bei welchem die Deckungsgleichheit der von den Hilfsprismen 62, 81 reflektierten Meßmarken des Autokollimators 150 überprüft wird. Um die Parallelität der Reflexionsflachen 6 und 8 zu überprüfen, genügt es nicht, nur die Reflexionen an den teilverspiegelten Hypothenusenflächen der Hilfsprismen 62, 81 zu überprüfen, sondern es müssen auch die Reflexionen an den Dachkanten der Hilfsprismen 62, 81 überprüft werden, um eine eventuelle Verkantung der Reflexionsflächen 6, 8 gegeneinander zu erfassen. Die Justiervorrichtung 30a wird gegebenenfalls so lange verstellt, bis der Kalibriertest keine Abweichungen mehr zeigt. Damit ist nur das vordere Ablenksystem (Trägerrohr 2) kalibriert. Anschließend wird auch das hintere Ablenksystem (Trägerrohr 3) auf das vordere Ablenksystem kalibriert, indem in der Stellung "Funktionstest" gemäß Fig. 10 mittels der Justiervorrichtung 30b das hintere Ablenksystem solange verstellt wird, bis die Ablage der Meßmarken entsprechend dem Hilfsstrahlengang 154 verschwindet.
Wie anhand der Figuren 12 und 13 erläutert ist, kann die Prüfvorrichtung 1 zur Justierprüfung (Fig. 13) und zur Gleichlaufprüfung (Fig. 12) der Waffenrohre 101, 102 eines Waffensystems, im dargestellten Beispielsfall eines Flugabwehr-Panzerfahrzeugs, verwendet werden. Im Falle der Gleichlaufprüfung nach Fig. 12 wird die Prüfvorrichtung 1 mittels des Aufspanngelenks 31 an dem zu prüfenden Waffenrohr 101 befestigt, während die Strahlenquelle 15 (Kollimator) im hinteren Bereich des Waffenrohrs 101 oder an dessen Drehlagerung 104 befestigt wird. Der vom Kollimator 15 ausgesendete Strahl trifft auf das Lichteintrittsfenster 12a des Trägerrohrs 2 und wird über die Vorrichtung 1 zur Ziellinie 14 des Richtschützenperiskops 22 abgelenkt, welche synchron zu der Waffe 101 bewegt wird. Durch die Anbringung des Kollimators 15 im hinteren Bereich des Waffenrohrs 101 bzw. der Drehlagerung 104 ist gewährleistet, daß der Kollimator 15 von Verbiegungen des Waffenrohrs 101, wie sie durch das Gewicht der notwendigerweise weiter vorne gelagerten Prüfvorrichtung auftreten können, unbeeinflußt bleibt. Dies hat zur weiteren Folge, daß der von Kollimator 15 ausgesendete Lichtstrahl die Winkelstellung der Waffe exakt wiedergibt. Diese exakte Winkelstellung wird von der Prüfvorrichtung 1 unabhängig von seiner eventuellen Lageänderung infolge Waffenrohrverbiegung exakt in das Periskop 22 weitergeleitet.
Im Falle der Justiervorrichtung nach Fig. 13 wird die Vorrichtung 1 mit ihrem Aufspanngelenk 31 an einem Stativ 107 befestigt und so weit verstellt, daß das Lichteintrittsfenster 12a im Strahlengang eines im Waffenrohr 101 angebrachten Kollimators 15 (Fig. 1) und das Lichtaustrittsfenster 13 im Strahlengang des Periskops 22 liegen. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Strahlenquelle bzw. der Kollimator 15 in präziser Fixierung in der Mündung des Waffenrohrs 101 derart adaptiert, daß die Seelenachse 17 des Waffenrohrs 101 mit der von der Strahlenquelle 15 erzeugten Ziellinie 14 zusammenfällt. In der Strahlenquelle 15 ist ein Strichmarkenträger 18 (Fig. 2) angeordnet, mittels dem über die in den Strahlengang des Kommandantenperiskops 17 eintretende Ziellinie 14 eine die Justierstellung der Waffe 16 repräsentierende Strichmarke 19 um Okular 20 des Kommandantenperiskops 17 darstellbar ist. Eine eventuelle Ablage der Strichmarke 19 von der Visiermarkierung 21 des Kommandantenperiskops 17 zeigt somit die zu korrigierende Justierabweichung zwischen der Ziellinie der Kanone und der Visierlinie des Kommandantenperiskops an.
In gleicher Weise erfolgt die Überprüfung der Justierstellung in bezug auf das Richtschützenperiskop 22, wobei die Ziellinie 14 durch einfaches Verschwenken der Längsarme 2 und 3 um die Achse 4 des Gelenks 4 auf den Strahlengang des Richtschützenperiskops ausgerichtet werden kann.
Aufgrund der Verwendung eines Spiegelkollimators als Strahlenquelle 15 kann neben dem sichtbaren Wellenlängenbereich auch im Infrarot-Wellenlängenbereich z.B. 10µ- Bereich emittiert werden, wodurch die Strichmarke 19 auch im Wärmebildgerät 23 abbildbar ist.
Zur Überprüfung des Lasersenders 24 wird die Fensteröffnung 13 in den Sendestrahl 25 des Lasersenders 24 und die Fensteröffnung 12a in den Strahlengang der Strahlenquelle 15 geschwenkt, wobei anstelle des Strichmarkenträgers 18 eine strahlungsempfindliche Platte eingeschwenkt wird, mit der die Strahlung des Lasersenders 24 sichtbar gemacht werden kann. Besonders sind hierfür mit phosphoreszierendem Material beschichtete Platten geeignet, da sie wiederverwendbar sind. Der Strichmarkenträger 18 und die strahlungempfindliche Platte sind dabei so angeordnet, daß sie je nach Bedarf in den Strahlengang der Strahlenquelle 15 eingeschwenkt werden können. Die Lichtenergie des Lasers 24 wird über die Prüfvorrichtung zur Strahlenquelle 15 gelenkt und erzeugt dort auf der strahlungsempfindlichen Platte einen nachleuchtenden Punkt. Die Winkellage dieses Punktes zu einem Periskop, beispielsweise dem Kommandantenperiskop 17, kann anschließend sichtbar gemacht werden, indem die Fensteröffnung 13 aus dem Sendestrahl 25 des Lasersenders 24 in den Strahlengang des Kommandantenperiskops 17 geschwenkt wird. Eine eventuelle Ablage des nachleuchtenden Punktes von der Visiermarkierung 21 des Kommandantenperiskops 17 zeigt die zu korrigierende Justierabweichung des Lasersenders 24 von dem vorher bereits justierten Kommandantenperiskops 17 an.
Bei der Gleichlaufprüfung (Fig. 12) wird zunächst der Kollimator 15 zum Fadenkreuz des Periskops 22 einjustiert, z.B. mittels einer in Fig. 12 nicht gezeigten seiten- und höhenrichtbaren Halterung. Dabei erscheint nach dem Schwenken der Prüfvorrichtung 1 in die Sichtlinie des Periskops 22 die Strichmarke des Kollimators 15 im Periskop-Okular.
Nach dem Justieren des Kollimators 15 auf das Fadenkreuz des Periskops 22 kann die eigentliche Gleichlaufprüfung durchgeführt werden:
Einstellen des gewünschten Elevationswinkels, ggf. Nachführen der Prüfvorrichtung und Ablesen der Abweichung in Seite und Höhe anhand der Strichmarke.
Die Gleichlaufprüfung von nichtoptischen Zielgeräten erfordert wie bei der Justierüberprüfung ein separates Fernrohr welches am zu prüfenden elevierbaren Gerät angebracht wird.
In Fig. 3 ist der prinzipielle Aufbau einer optische Rhomboidelemente 28 enthaltenden Prüfvorrichtung dargestellt. Damit ist ebenfalls ein Parallelversatz einer von einer Strahlenquelle 15, beispielsweise einem in der Mündung einer Kanone befestigten Spiegelkollimator, erzeugten Ziellinie 14 erreichbar, womit in gleicher Weise wie mit der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 die Justierstellung und der Gleichlauf des Kommandantenperiskops 17, des Richtschutzperiskops 22 und weiterer Elemente überprüfbar ist.
Die Rhomboidelemente 28 enthalten jeweils zwei zueinander parallele Rhomboid-Reflexionsflächen 29 mit denen ein Z-förmiger Parallelversatz der Ziellinie 14 erreichbar ist. Im Gegensatz zu dem Tripelelement 5 ist ein Rhomboidelement 28 billiger. Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform besteht nur aus einem Längsarm, doch kann auch bei Vervendung von Rhomboidelementen eine zweiarmige, gelenkige Prüfvorrichtung entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 1 geschaffen werden.
Die Fig. 4 bis 7 zeigen in Vollinien ein Tripelelement 5 mit den Reflexionsflächen 6, 7 und 8 und dem Strahleneingangsbereich 9 und dem Strahlenausgangsbereich 10.
Um eine einfache Montage der Elemente 5, 28 in den Trägerrohren 2, 3 zu ermöglichen, sind, wie Fig. 9 zeigt, die Trägerrohre 2, 3 aus jeweils zwei Halbschalen gebildet, wobei sämliche Elemente 5, 28 des Trägerrohrs 2 bzw. 3 an der einen Halbschale mittels schockgedämpfter Schellen befestigt sind. Diese tragenden Halbschalen sind über das Gelenk 4 miteinander verbunden.
Zur exakten Einstellung der Prüfvorrichtung 1 kann auch, wie in Fig. 14 gezeigt ist, ein Koordinatenantrieb 200 verwendet werden, welcher horizontal verschiebbare Führungen 201, 203 aufweist, auf denen vertikal verfahrbare Schlitten 202 bzw. 204 gelagert sind. Die Enden der Prüfvorrichtung 1 sind an den Schlitten 202, 204 drehbar gelagert. Damit lassen sich beliebige Punkte in der Koordinatenebene des Antriebs 200 mit den Lichteintritts- und - austrittsfenstern 12a bzw. 13 der Vorrichtung 1 anfahrten. Der Antrieb 200 ist vorzugsweise programmgesteuert ausgebildet, so daß durch entsprechende Vorprogrammierung die Achslagen der Sichtgeräte bzw. Waffen von verschiedensten Fahrzeugen mit der Prüfvorrichtung 1 anfahrbar sind.
Die durch die Erfindung erzielte Lösung der Aufgabe ist anhand der Fig. 8 veranschaulicht. Wie hieraus hervorgeht, sind die Ablenkelemente 5 eines Trägerrohrs infolge einer Verbiegung des Trägerrohrs aus ihrer gegenseitigen Normallage verschoben worden, ohne daß dies Folgen für den Parallelversatz von eintretendem zu austretendem Lichtstrahl hat. Wesentlich ist jedoch, daß jedes einzelne Ablenkelement 5 in sich lagestabil ist.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die Verwendung von Hilfsprismen ein Funktionstest der Prüfvorrichtung und eine eventuelle (anschließende) Kalibrierung an Ort und Stelle möglich ist, was eine zeitraubende Einsendung der Prüfvorrichtung in das Herstellerwerk vermeidet.

Claims

Vorrichtung zum Überprüfen der Achslage (Parallel- und Punktjustierung) zumindest zweier optischer Achsen, insbesondere der Sicht- und Ziellinien eines Waffensystems, mit zwei scherenförmig miteinander verbundenen optischen Ablenksystemen (2, 3, 5, 28), welche einen einfallenden Lichtstrahl in jeder Scherenstellung parallel versetzen und jeweils ein Trägerrohr (2 bzw. 3) für die Halterung mindestens zweier, in sich lagestabiler optischer Ablenkelemente (5,28) in Form von Tripelelementen (5) mit jeweils drei rechtwinklig zueinander verlaufenden Reflexionsflächen (8, 7, 8) und gegebenenfalls in Form von Rhomboidelementen (28) mit jeweils zwei parallel zueinander verlaufenden Reflexionsflächen (29) aufweisen, wobei die Träger-rohre (2, 3) mit einem Lichteintritts- und Lichtaustrittsfenster (12a, 13) versehen sind und benachbarte Tripelelemente (5) bzw. Rhomboidelemente (28) derart versetzt zueinander angeordnet sind, daß sich ihre Strahlen-eintritts- und -austrittsbereiche (9, 10) überlappen, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem einfallenden Lichtstrahl beaufschlagte vordere Trägerrohr (2) rechtwinklig zu seinem Lichteintrittsfenster (12a) ein weiteres, für Selbstprüfzwecke vorgesehenes Lichteintrittsfenster (12c) aufweist, daß an dem weiteren Lichteintrittsfenster (12c) ein Autokollimator (150) angebracht ist, welcher ein Meßlicht aussendet (152) und wieder empfangt (153), daß an der ersten (6) und letzten (8) Spiegelfläche des Ablenksystems (5, 28) des vorderen Trägerrohrs (2) jeweils ein Kleines Hilfsprisma (62 bzw. 81) angeordnet ist, derart, daß die Hilfsprismen (62, 81) das Meßlicht (152, 153) des Autokollimators (150) längs unterschiedlicher Achslagen reflektieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Autokollimator (150) eine verstellbare Blende (151) angeordnet ist, welche in einer ersten Stellung (Funktionstest; Fig. 10) das Meßlicht (152, 153) zu den Hilfsprismen (62, 81) ablenkt und einen Hilfsstrahlengang (154) freiläßt, welcher einer Funktionsprüfung beider Ablenksysteme (2, 3, 5, 28) dient, und welche in einer zweiten Stellung (Kalibriertest; Fig. 11) das Meßlicht (152, 153) zu den Hilfsprismen (62, 81) freigibt und den Hilfsstrahlengang (154) abdeckt, daß ferner eine Spiegelfläche der Ablenkelemente (5, 28) des vorde-ren Trägerrohrs (2) in ihrer Lagejustierbar ist (Justiervorrichtung 30a; Fig. 9), falls im Autokollimator (150) die von den Hilfsprismen (62, 81) durch Reflexion erzeugten Abbildungen nicht deckungsgleich sind, und daß eine Spiegelfläche der Ablenkelemente (5, 28) des anderen Trägerrohrs (3) in ihrer Lage justierbar ist (Justiervorrichtung 30b; Fig. 9) , falls eine Meßmarke mit ihrer vom Hilfsstrahlengang (154) erzeugten Abbildung im Autokollimator (150) nicht deckungsgleich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerrohre (2, 3) an ihren Enden an getrennten Schlittenführungen (202, 204) eines Koordinatenantriebs (200) angebracht sind, wobei die Schlittenführungen (202, 204) in vorprogrammierte Stellungen verfahrbar sind (Fig. 14).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Trägerrohr (2, 3) aus zwei Halbschalen (2a, 2b bzw. 3a, 3b) besteht und alle Ablenkelemente (5, 28) des jeweiligen Trägerrohrs (2 bzw. 3) an der einen Halbschale (2a bzw. 3a) schockgedämpft befestigt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Aufspanngelenk (31) des vorderen Trägerrohrs (2) und an einem Verbindungsgelenk (4) zwischen beiden Trägerrohren (2, 3) jeweils eine Winkelskala angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Ablenkelemente (5, 28) aus Oberflächenspiegeln oder aus Vollglas bestehen.
Vorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkelemente (5, 28) aus endseitig ein- bzw. zweifach abgeschrägten Glasrohren bestehen, wobei die Schrägflächen der Glasrohre mit Oberflächen-Planspiegeln versehen sind.