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Anordnung zur Entfernungsmessung mittels mehrerer, an den Enden bekannter Basen aufgestellter Peil-bzw. Visiergeräte.
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Verschiedene Ausfuhrungsbeispiele von im Sinne der Erfindung wirkenden Einrichtungen sind in der Zeichnung dargestellt. Insbesondere ist in Fig. 2 eine Anordnung wiedergegeben, bei der die Sinusgrössen nach Massgabe der gegebenen Winkelwerte mit Hilfe von Widerständen abgebildet werden, die durch Nockenscheiben eingestellt sind. In der Fig. 4 dagegen ist die Anordnung so getroffen, dass den Winkelwerten entsprechende Sinusgrössen mit Hilfe eines verstellbaren Widerstandes gebildet werden, dessen Widerstand sieh bei proportionaler Verschiebung des Abgreifkontaktes sinusförmig ändert.
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darstellt. Der Widerstand J wird nach Einstellung der übrigen Widerstände dieser Brücke 1 so lange verändert, bis das in der Diagonale liegende Galvanometer 6 in der Nullage steht.
In diesem Falle lässt sieh an einer Skala, über der der Schiebekontakt des Widerstandes J geführt ist, unmittelbar die gesuchte Grösse b, d. h. die Entfernung zwischen dem Peilgerät an der Stelle B2 und dem Zielpunkt Z, ablesen. Die Grösse des Widerstandes 4 entspricht dem Sinuswert des jeweils vorhandenen Winkels α und die Grösse des Widerstandes 5 entspricht dem Sinuswert des jeweils vorhandenen Winkels ss. sin 3 Es ist zu berücksichtigen, dass zunächst nur die selbsttätige Bestimmung des Ausdrueks asin et
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lager 14 bzw. 14'abgestÜtzt ist.
Mit den Polstern 12 bzw. 12' fest verbunden ist der Schleifkontakt 15 bzw. 15', der auf den Widerstand 5 bzw. 8 geführt ist und auf diesen Widerständen die den Einstellwinkeln ss und # entsprechenden Sinuswerte als Widerstandsgrössen abgreift.
Die Exzenterseheibe 11 bzw. 11'ist so ausgebildet, dass mit ihrer Hilfe aus einem Winkelwert der entsprechende Wert der Sinusfunktion gebildet wird. Bei Einschwenkung des Kontaktarmes 9 bzw. 9'auf einen bestimmten Winkelwert wird also das Polster 12 bzw. 12' gegenüber dem Widerlager 14 bzw. ltg um den dem Einstellwinkel des Armes 9 entsprechenden Sinuswert verstellt.
Die Umwandlung des Winkelwertes a in einen entsprechenden Widerstandswert erfolgt mittels der Wheatstoneschen Brücke 16. Es ist dabei zu beachten, dass der Winkel ! 1. sieh durch Subtraktion der beiden Winkel 3 und # von 180 ergibt. Demzufolge sind die jeweiligen Werte der Widerstände 10 bzw. 10' hintereinandergeschaltet und ihr Summenwert in einen Zweig der Wheatstonesehen Brücke 16 gelegt. Zwei andere Zweige dieser Wheatstoneschen Brücke 16 werden von den konstanten, gleich grossen Widerständen 17 und 18 gebildet, und im vierten Zweig der Brücke 16 liegt ein verstellbarer Widerstand 19. In der Diagonalen der Brücke 16 ist das Drehspulinstrument 20 angeordnet, von dem aus eine Blende 21 betätigt wird.
Bei vollkommen abgeglichener Brücke deckt die Blende 21 den auf das Lichtrelais 22 gerichteten Lichtstrahl vollkommen ab. Wird die Brücke darauf in der einen oder andern Richtung verstimmt, so wird die Blende verschwenkt, wodurch der Lichtstrahl jetzt auf die Photozelle gelangen und einen Gleichstrom von positivem oder negativem Wert hervorrufen kann. Die Herstellung von Gleichströmen positiven als auch negativen Wertes erfolgt dabei zweckmässig mit zwei
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standes 19 und anderseits die Exzenterscheibe 27. Diese Exzenterscheibe 27 ist ebenso ausgebildet wie die Exzenterscheibe 11 bzw. 11', d. h. sie dient zur Umwandlung eines Winkelwertes in die entsprechende Grösse der Sinusfunktion.
Das Polster 28 wird demnach gegen den Druck der Feder 29 immer um solche Beträge verschoben, die den mit dem Schwenkarm 26 eingestellten Winkelgrössen als Sinuswerte entsprechen. Damit wird gleichzeitig durch den am Polster 28 befestigten Schleifkontakt. 30 auf dem Widerstand 4 ein Widerstandswert eingestellt, der die Grösse sin ! 1. hat. Sowohl die Brücke 1 als auch die Brücke 16 erhalten ihre Brückenspannung von der Batterie 31. Diese Batterie 31 dient ausserdem noch dazu, die Vorpannung für die Photozelle des Lichtrelais 22 und ferner den Erregerstrom für den Motor 2. 3
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Die Bedienung der Einrichtung zur Entfernungsmessung gemäss Fig. 2 geschieht nun einfach in folgender Weise. Nach Einstellung des Widerstandes 2 gemäss der Grösse der Standlinie a werden die Kontaktarme 9 bzw. 9'der Widerstände 10 bzw. 10'den Werten ss bzw. I entsprechend eingestellt.
Dadurch wird selbsttätig auf dem Widerstand 5 bzw. 8 ein Widerstandswert eingestellt, der der Grösse sin P bzw. (entspricht. Ausserdem ist die Brücke 16 bei Einstellung des Schwenkarmes 9 bzw. 9' verstimmt worden, wodurch ein Strom in dem Diagonalzweig zustande gebracht ist, in dem das Messinstrument 20 liegt. Über das Lichtrelais 22 und den Motor 2. 3 sowie das Vorgelege 24, 25 wird nun der
Schwenkarm 26 so lange über den Widerstand 19 verschoben, bis die Brücke wieder abgeglichen ist.
Am Widerstandsdraht 19 ist damit ein Widerstandswert eingestellt, der der Grösse ss + y entspricht.
Gleichzeitig ist dabei die Exzenterscheibe 27 verschoben worden, so dass der Widerstand 4 ein Mass für sin a darstellt. Nachdem die drei Widerstände 2,4 und 5 fest eingestellt sind, erfolgt die Abgleichung der Brücke 1 dadurch, dass auf dem Widerstand 3 ein Kontaktschlitten verstellt wird. Diese Verstellung des Kontaktsehlittens kann entweder durch Handbetrieb oder zwangsläufig vorgenommen werden, wobei gleichzeitig mit Hilfe eines Nachstellwerkes der Widerstandswert von b an ein entfernt aufgestelltes Empfangsgerät übertragen werden kann.
Die beschriebene Einrichtung kann weiterhin so ausgestaltet sein, dass die Schwenkarme 9 und 9' der Widerstände 10 und 10'unmittelbar zwangsläufig mit den Peilgeräten in Bl bzw. B2 gekuppelt sind. Ausserdem kann die beschriebene Einrichtung in an sieh bekannter Weise auch noch gemäss Fig. 3 vervollkommnet sein. In Fig. 3 ist nämlich ein Querschnitt 32 durch eines der beiden Beobachtungfernrohre dargestellt. Mit-M und 33'ist das Fadenkreuz im Beobachtungsfernrohr angedeutet. Das Nullinstrument 6 der Wheatstoneschen Brücke 1 ist nach Fig. 3 an das Beobachtungsfernrohr angebaut, so dass der Beobachter bei Abgleichung der Brücke 1 die Beobachtung des Zieles nicht zu unterbrechen braucht, sondern während der Beobachtung dafür sorgen kann, dass der Zeiger 34 mit dem Faden 33 zur Deckung kommt.
In diesem Fall ist die Brücke 1 abgeglichen und der richtige Entfernungswert b bzw. c ermittelt.
In der Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Entfernungsmesseinrichtung nach der Erfindung veranschaulicht. Die beiden Peilgeräte sind dabei mit 35 bzw. 35'bezeichnet. Aus der Darstellung ist ersichtlich, dass die Peilgeräte als Beobachtungsfernrohre ausgebildet sind. Bei der Einstellung der Peilgeräte auf den Zielpunkt mittels der durch Hand oder selbsttätig bewirkten Antriebe werden über Kegelräder. 36 bzw. 36'sowie 37 bzw. 37'die Rotoren der Geber 38 bzw. 38'einer als Drehwandler ausgebildeten Nachlaufgruppe angetrieben. Als Empfänger dienen die Drehwandler 39 und 40 sowie das Gerät 41.
Die Statoren der Drehwandler 38, 39 und 40 liegen an ein und demselben einphasigen Wechselstromnetz, und die Rotoren sind dreiphasig bewickelt und aufeinandergeschaltet, so dass die Stellung der Geberrotoren stets durch die Stellung der Empfängerrotoren wiedergegeben wird. Der Stator des Empfängergerätes 41 ist nicht an das Netz gelegt, sondern dreiphasig ausgebildet und auf die Rotorleitungen des Gebers 38'geschaltet.
Auf diese Weise stellt sich der Rotor des Gerätes 41 gemäss der Summe der Einstellwerte des Drehwandlers 38 und des Drehwandlers 38'ein. Über die Schneckenantriebe 42, 43 und 44 wird auf die Dreharme 45, 46 und 47 der veränderlichen Wider- stände 48, 49 und 50 eine Verstellbewegung übertragen, die der Einstellung der Beobachtungsfern- rohre 35 und 35'entsprieht, insbesondere wird dureh den Sehwenkarm 45 der Winkel oc = [180 ^ +)] angezeigt und von dem Schwenkarm 47 der Winkel y sowie von dem Schwenkarm 46 der Winkel ss eingestellt. Die Widerstände 48, 49 und 50 sind so abgeglichen, dass in jeder Stellung des Kontaktarmes eine Widerstandsgruppe abgegriffen wird, die genau dem Sinus des eingestellten Winkels entspricht.
Die einfachste Widerstandsgruppe ist in diesem Fall durch Verbindung der Widerstandsenden (vgl. Figur 4) zustande gebracht. Der Widerstandswert Rw für jede einzelne Stellung der Kontakt-
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gute Annäherung an eine Sinusfunktion dar. Die Widerstände 48, 49 und 50 liegen in den Zweigen einer Wheatstoneschen Brücke 51, in der ausserdem noch die Widerstände 52 und 5. angeordnet sind.
Als Nullinstrument ist in der einen Diagonale der Brücke 51 das Galvanometer 54 vorgesehen. Die andere Diagonale der Brücke 51 ist an die Batterie 65 gelegt. Über den Widerstand 52 kann der Abgreifkontakt 56 von Hand oder mittels Kurbel zwangsläufig verschoben werden und ebenso wird der Kontakt 57 mittels der Kurbel 58 über den Widerstand 53 bewegt. Bei der Betätigung der Kurbel 58 kann gleichzeitig das Vorgelege 59 angetrieben werden und damit der Geber 60 einer Drehwandlergruppe in Gang gesetzt werden, dessen Empfängergerät den jeweiligen Wert des Widerstandes 5.'3 anzeigt, der ein Mass für die Entfernung b bzw. die Entfernung c darstellt.
Will man die Einrichtung völlig selbsttätig wirken lassen, d. h. will man auch noch auf die Verstellung des Kontaktschiebers 57 durch Hand verzichten, so kann man auf der Achse des Rotors vom Drehwandler 60 den Rotor eines Gleichstrommotors 61 anordnen, der entweder fremderregt sein kann oder der als eigenerregter Motor seine Spannung über einen Verstärker 62 vom Nullinstrument 54
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Brückenzweig gelegt, und will man die Grösse e messen, so wird der Widerstand 49 mit Hilfe des Schalters 64 eingeschaltet und dann natürlich der Schalter 6J geschlossen. Die durch Einschaltung
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allmählich beseitigt, so dass bei erfolgter Abgleiehung die Grösse des Widerstandes ein, Mass für die Entfernung b bzw. e darstellt.
Der Wert des Widerstandes bzw. die Grösse des Verstellweges vom Kontaktsehieber 57 wird über den Ferngeber 60 gegebenenfalls an eine Kommandostelle weitergeleitet.
Es ist für alle Einrichtungen, die sieh des Erfindungsgedankens bedienen, grundsätzlich nebensächlich, wie die Peilgeräte ausgebildet sind, mit denen die Winkel ss und l eingestellt werden. Im allgemeinen wird es sieh um Beobaehtungsfernrohre handeln, doch können auch Schallempfangsgeräte, wie elektrische Zellen für sichtbare und unsichtbare Strahlen, sowie Empfänger für gerichtete elektromagnetische Schwingungen Verwendung finden.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Anordnung zur Entfernungsmessung mittels mehrerer, an den Enden bekannter Basen aufgestellter Peil- bzw. Visiergeräte unter Verwendung abgleichbarer Brückenschaltungen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zweigwiderstand der Wheatstoneschen Brücke nach Massgabe der Messbasis (a), ein weiterer Widerstand in einem andern Zweig nach Massgabe des Sinus des Gegenwinkels ss bzw. l) der Entfernung (b bzw. e) und noch ein Widerstand in einem dritten Brückenzweig nach Massgabe des Sinus des Gegenwinkels -xj der Basis (a) einstellbar ist, so dass die Grösse des zum Abgleich der Brücke dienenden weiteren Widerstandes im vierten Brüekenzweig selbst bzw. seine
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darstellt.