EP0568086B1

EP0568086B1 - Diopter

Info

Publication number: EP0568086B1
Application number: EP93107023A
Authority: EP
Inventors: Jörg Altenburger; Rolf Westinger; Berthold Dold
Original assignee: Geratebau GmbH
Current assignee: GERAETEBAU GMBH
Priority date: 1992-04-30
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 1996-11-06
Anticipated expiration: 2013-04-30
Also published as: EP0568086A1; DE59304384D1; ATE145056T1; DE4214278A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Diopter, der als Visiereinrichtung an einer Handschußwaffe, insbesondere einem Sportgewehr anbringbar ist und einen in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Richtungen verstellbaren Kreuzschlitten aufweist, mit mehreren Federgliedern, die den Kreuzschlitten unter Vorspannung halten und in seinen Verstellrichtungen senkrecht zur optischen Achse spielfrei führen.
Für die heutigen Ansprüche im sportlichen Schießen ist der Diopter die einzige Zielvorrichtung, insbesondere für Gewehrschützen, mit der sich die geforderten Resultate erreichen lassen. Mit der sogenannten offenen Visierung, wie Kimme und Korn sind solche Ergebnisse nicht erreichbar. Der heutige Diopter ist, um seiner Funktion gerecht zu werden, ein Präzisionsgerät höchster Ansprüche.
Beim Bau eines solchen Präzisionsdiopters bestehen große Schwierigkeiten, ihn so zu gestalten, daß er sich beim Verstellen in Hoch/Tief- bzw. Links/Rechts-Richtung absolut spielfrei verhält. Bekannte Diopter weisen deshalb einen Kreuzschlitten auf, der in sehr präzise gearbeiteten Achsen horizontal bzw. vertikal über ein Feingewinde verstellt werden kann, wobei der Kreuzschlitten einen Schlitten aufweist, der z.B. mittels Schwalbenschwanzführung verschiebbar in einem Support gelagert ist, der seinerseits verschiebbar in einer Befestigungseinrichtung gelagert ist, mit der der Diopter an der Schußwaffe befestigt wird. Um den toten Gang zu eliminieren verwenden die bekannten Diopter Kugelumlaufspindeln und für die Führung in den Achsen Kugellager. Ein solcher Aufbau ist sehr kostspielig und kann auch nach längerem Gebrauch seine Wirkung verlieren.
Aus der US 1,950,790 ist ein Absehen für Zielfernrohre bekannt, welches an einem Rahmenblock befestigt ist und über vier Abstandsstäbe von einem Halter beabstandet gehalten wird. An den Rahmenblock greifen senkrecht zueinander angeordnete Schrauben an, die den Rahmenblock in der Y- und Z-Richtung einstellen können. Die Abstandsstäbe sind sowohl im Halter als auch im Rahmen befestigt, wobei jedoch das Bohrbild in beiden Teilen unterschiedlich ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Abstandsstäbe eine gewisse Vorspannung aufweisen, so daß sich der Rahmenblock gegen die Einstellschrauben preßt. Zwar wird durch die Vorspannung der Abstandsstäbe ein Anliegen des Rahmenblockes an die beiden Einstellschrauben erreicht, jedoch können die Abstandsstäbe ein sogenanntes Zittern des Rahmenblockes nicht verhindern.
Ein derartiges Absehen wird in den Strahlengang eines Zielfernrohres eingesetzt, bei dem die optischen Strahlen parallel ausgerichtet sind. Hiermit wird es möglich, vergleichsweise lange Abstandsstäbe einzusetzen, ohne die Eigenschaften des Zielfernrohres zu beeinträchtigen. Bei einem Diopter (mechanisches Visier) der eingangs genannten Art ist jedoch eine kurze Bauweise anzustreben, da die Strahlen sich von der Lochblende aus kegelförmig ausbreiten und die Größe des Kegelwinkels vom Abstand des Auges zur Lochblende der Diopterscheibe abhängt, und da der zum Anbau zur Verfügung stehende Platz begrenzt ist.
Aus der EP 0 254 710 ist eine Visiereinrichtung bekannt, an deren Kreuzschlitten Verstelleinrichtungen vorgesehen sind, die unter beidseitiger Zwischenlage von Kugelkränzen zwischen zwei Führungsplatten eingespannt sind. Diese Kugelkränze sollen bewirken, daß die Verstellschrauben ohne Gleitreibung am Kreuzschlitten angreifen.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen gattungsgemäßen Diopter so zu ermöglichen, daß er preisgünstig herstellbar und dauerhaft präzise ist, daß er keine Wartung benötigt und eine eventuelle Reparatur leicht durchzuführen ist, und daß er eine geringe Baugröße aufweist.
Erfindungsgemäß wird ein Diopter, der die obige Aufgabe löst durch die Patentansprüche angegeben.
Demnach ist ein erfindungsgemäßer Diopter dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzschlitten einen vorderen Visierteil und einen hinteren Visierteil aufweist, daß die Federglieder jeweils in Y- und Z-Richtung führende, parallel eingespannte Blattfedernpaare aufweisen, daß das in Y-Richtung führende Blattfedernpaar am hinteren Ende an einem Dioptergehäuse und an seinem vorderen Ende am vorderen Visierteil fixiert ist und daß das in Z-Richtung führende Blattfedernpaar am hinteren Visierteil und am vorderen Visierteil fixiert ist. Dabei lagern die Blattfederpaare gleichzeitig den Kreuzschlitten in allen seinen Verstellpositionen unter Vorspannung.
Durch die Verwendung der Federglieder tritt kein toter Gang auf; jegliches Flankenspiel der Verstellschrauben horizontal und vertikal ist ausgeschaltet. Das Herstellungsverfahren ist sehr preisgünstig; es ist keine Wartung erforderlich und eine eventuelle Reparatur ist leicht durchzuführen. Der von dem vorderen und hinteren Visierteil gebildete Kreuzschlitten wird lediglich durch die in senkrecht aufeinanderstehenden Richtungen eingespannten Blattfedernpaare spielfrei gelagert und senkrecht zur optischen Achse (x-Achse) geführt.
Bevorzugt sind die beiden Blattfedernpaare so geformt, daß die auf den Kreuzschlitten in Y- und Z-Richtung einwirkenden Vorspannungskräfte jeweils gleich groß sind und über den gesamten Verstellweg in eine Richtung wirken.
Die Herstellung von Blattfedern mit den geforderten Eigenschaften ist im Vergleich mit Kugelumlaufspindeln kostengünstiger. Solche Blattfedern behalten auch über lange Zeiträume hinweg ihre Federcharakteristik, so daß eine Ermüdung der Blattfedern nicht auftritt und eine Wartung nicht erforderlich ist.
Zur Verstellung des Kreuzschlittens weist der Diopter bevorzugt eine Y-Richtschraube sowie eine Z-Richtschraube auf, die jeweils an dem hinteren Visierteil des Kreuzschlittens verstellend angreifen.
Bevorzugt sind die Y- und die Z-Richtschraube jeweils am Dioptergehäuse in Rillenkugellagern gelagert. Dadurch wird die durch die Vorspannungskräfte der Blattfedern verursachte Reibung dar Richtschrauben minimiert.
Zusätzlich zu der durch die Y- und Z-Richtschraube erreichbaren Verstellung in Y- und Z-Richtung kann der Diopter so eingerichtet sein, daß er gegenüber der Handschußwaffe um die auf einer durch die Y-Z-Richtung definierten Ebene stehende optische Achse (X-Achse) drehbar verstellbar ist.
Insbesondere kann der Verstellwinkel um die X-Achse etwa 15° bezüglich einer definierten Null-Lage betragen.
Wenn die eine Richtschraube gedreht wird, so bewegt sich das hintere Visierteil im wesentlichen quer zur Achse der anderen Richtschraube, wodurch zwischen dieser letztgenannten Richtschraube (oder einem von dieser bewegten Verstellstück) und dem hinteren Visierteil Reibungskräfte entstehen. Um diese Kräfte gering zu halten und dadurch die Verstellung des Diopters zu vereinfachen, ist vorzugsweise ein Diopter mit einer zur Verstellung des Kreuzschlittens vorgesehenen Y-Richtschraube und Z-Richtschraube erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die Richtschrauben am hinteren Visierteil unter Zwischenschaltung eines Mittels zur Reibungsminderung verstellend angreifen, z.B. über einen reibungsmindernden Belag. Vorzugsweise ist jeder Richtschraube ein Wälzlager oder eine rollbar gelagerte Kugel als Mittel zur Reibungsminderung zugeordnet. Eine derartige Kugel kann insbesondere an dem auf das hintere Visierteil einwirkenden Ende der Richtschraube angeordnet sein und ähnlich wie die Kugel eines Kugelschreibers an der Richtschraube rollbar gelagert sein. Dadurch kann der Einfluß der Reibung auf die Einstellgenauigkeit wirkungsvoll verringert werden.
Vorteilhaft kann das hintere Visierteil einen mindestens annähernd parallel zur optischen Achse verlaufenden Außenzylinderabschnitt aufweisen, auf dem zwei Wälzlager in Axialrichtung bezüglich der optischen Achse versetzt angeordnet sind, derart, daß sie voneinander unabhängig drehen können, und jede der beiden Richtschrauben wirkt auf den Außenring genau eines der Wälzlager ein.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung in einer Prinzipausführung und dann in bevorzugten Ausführungsformen näher beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1einen Prinzipaufbau des erfindungsgemäßen Diopters;
Fig. 2 bis 6 jeweils Schnittdarstellungen von Einzelheiten eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Diopters, wobei

Fig. 2

schematisch eine Schnittdarstellung der bevorzugten Diopterausführung im Aufriß;

Fig. 3

eine Schnittdarstellung der bevorzugten Diopterausführung in Draufsicht;

Fig. 4

einen Schnitt längs der Schnittebene A-A in Fig. 2;

Fig. 5

einen Schnitt längs der Schnittebene B-B in Fig. 2 und

Fig. 6

eine Detaildarstellung, die das die Z-Richtschraube lagernde Rillenkugellager zeigt,

Fig. 7

eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels, und

Fig. 8

eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Prinzipausführung des erfindungsgemäßen Diopters zeigt innerhalb eines Gehäuses 1 einen in Y- und Z-Richtung verstellbaren Kreuzschlitten, der aus einem hinteren Visierteil 10 und einem vorderen Visierteil 11 besteht. Gezeigt sind ferner eine Y-Richtschraube 12 und eine Z-Richtschraube 13, durch die der Kreuzschlitten 10, 11 jeweils in Y- und Z-Richtung verstellbar ist.
Erfindungsgemäß ist der hintere Visierteil 10 und der vordere Visierteil 11 durch ein Blattfedernpaar 20 und 21 sowie ein eingespanntes Blattfedernpaar 22 und 23 unter hoher Vorspannung in Y-Richtung und in Z-Richtung gelagert und gleichzeitig in den Verstellrichtungen Y und Z geführt.
Die Verstellrichtungen Y und Z stehen senkrecht aufeinander, wobei die durch Visierbohrungen 14 in Y-Richtung und in Z-Richtung im hinteren Visierteil 10 in Y-Richtung und 15 in Z-Richtung und im vorderen Visierteil 11 gehende strichpunktiert gezeichnete optische X-Achse im wesentlichen senkrecht auf der durch die Y- und Z-Verstellrichtung definierten Ebene steht.
Das Blattfedernpaar 20 und 21 ist am Gehäuse 1 an Positionen 3 und 4 und an dem vorderen Visierteil 11 befestigt. Das Blattfedernpaar 22 und 23 verbindet das vordere Visierteil 11 mit dem hinteren Visierteil 10, so daß bei Verstellung des Kreuzschlittens in Y-Richtung mittels der am hinteren Visierteil 10 angreifenden Richtschraube 12 auch der vordere Visierteil 11 gegen die Vorspannungskraft des Blattfedernpaars 20 und 21 in Y-Richtung, d.h. nach oben oder unten bewegt wird. Dagegen bewegt eine Verstellung der Richtschraube 13 in Z-Richtung lediglich die Verstellung des hinteren Visierteils 10 gegen die Kraft des Blattfedernpaars 22 und 23.
In Fig. 1 ist deutlich erkennbar, daß das hintere Visierteil 10 und das vordere Visierteil 11 nur durch die Blattfedern 20 - 23 gelagert und geführt werden.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Diopters anhand der Fig. 2 bis 6 beschrieben.
Fig. 2 zeigt die in Y-Richtung führenden Blattfedern 20 und 21, die an ihrem hinteren Ende mittels Senkkopfschrauben 25 am hinteren Teil 2 des Gehäuses 2 und an ihrem vorderen Ende durch Befestigungsschrauben 24 am vorderen Visierteil 11 fixiert sind. Die Blattfedern 20 und 21 haben in der in Fig. 2 dargestellten Position des aus vorderem Visierteil 11 und hinterem Visierteil 10 bestehenden Kreuzschlittens eine hohe Vorspannung, die sie auf den Kreuzschlitten übertragen. Diese Vorspannung wird durch die in Fig. 3 gezeigten Blattfedern 22 und 23, die in Z-Richtung führend eingespannt sind auf den hinteren Visierteil 10 des Kreuzschlittens übertragen, der seinerseits durch die Y-Richtschraube 12, die mit ihrem Außengewinde 18 in ein Gewinde eines Verstellstücks 16 eingreift, gegen die Vorspannungskraft in der dargestellten Position gehalten wird. In Fig. 2 sind ferner die Visierbohrungen 14 und 15 jeweils im hinteren Visierteil 10 und im vorderen Visierteil 11 gezeigt. Das aus den beiden Gehäuseteilen 1 und 2 zusammengesetzte Dioptergehäuse hat von außen etwa die Form eines vielflächigen unregelmäßigen Prismas. Ferner weisen die beiden Gehäuseteile 1 und 2 an ihrer Unterseite eine Befestigungseinrichtung 30 auf, die, wie die Fig. 4 zeigt, zwei parallel laufende Führungsnuten 31 und 31' aufweist, die zur Befestigung des Diopters am hinteren Teil des Gewehrs an einer entsprechend ausgebildeten Schiene dienen. Im Regelfall steht die Y-Richtung senkrecht auf der durch die optische Achse des Diopters definierten X-Richtung und definiert die Vertikalrichtung.
Die in Fig. 3 gezeigte Z-Verstellrichtung ist im Regelfall horizontal. Fig. 3 zeigt weiterhin die Richtschraube 13 für die Verstellung des Kreuzschlittens in Z-Richtung, wobei die Richtschraube 13 über ein Gewinde 19 ein Verstellstück 17 betätigt, welches den hinteren Visierteil 10 des Kreuzschlittens gegen die Kraft der in Z-Richtung führenden Blattfedern 22 und 23 in Z-Richtung verstellt. Auch die Blattfedern 22 und 23 sind so gestaltet, daß die von ihnen bewirkte Vorspannungskraft über den gesamten Verstellweg in Z-Richtung in eine Richtung wirkt. Bevorzugt sind die durch die Blattfedernpaare 20, 21 und 22, 23 auf den Kreuzschlitten ausgeübten Vorspannungskräfte gleich groß, so daß sich beim Verstellen der Richtschrauben 12 und 13 keine unterschiedlichen Kräfte ergeben.
Gemäß Fig. 3 sind die Blattfedern 22 und 23 mittels Befestigungsschrauben 26 am vorderen Visierteil 11 und mittels Befestigungsschrauben 27 am hinteren Visierteil 10 befestigt.
Die Fig. 4, die eine geschnittene Darstellung der bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Diopters in der Schnittebene A-A gemäß Fig. 2 zeigt, ist deutlich die Art der Befestigung der Blattfedern 20 und 21 am hinteren Gehäuseteil 2 des Diopters durch die Senkkopfschrauben 25, 25', 25'' und mit Gewinden versehene Anpreßbalken 35 und 35', in die die Schrauben 25, 25' und 25'' eingreifen, dargestellt. Ebenfalls zeigt Fig. 4 die Art der Befestigung der Blattfedern 22 und 23 am hinteren Visierteil 10 durch die Schrauben 27 und Schrauben 27', die gegenüber den Schrauben 27 parallel nach oben versetzt in Gewindebohrungen im hinteren Visierteil 10 eingeschraubt werden. Nicht näher bezeichnete Unterlegscheiben dienen zur besseren Druckverteilung der Schraubenköpfe auf die Blattfedern 22 und 23.
Fig. 5, die eine geschnittene Darstellung der bevorzugten Ausführung gemäß Fig. 2 in der Schnittebene B-B ist, zeigt die Befestigung der Blattfedern 20-23 am vorderen Visierteil 11 des Kreuzschlittens. Die Blattfedern 20 und 21 sind oben und unten durch Kopfschrauben 24 und 24' und untergelegte Scheiben befestigt, während die Blattfedern 22 und 23 in derselben Weise durch Kopfschrauben 26 und 26' und untergelegte Scheiben an dem vorderen Visierteil 11 befestigt sind.
Fig. 6 schließlich zeigt Details eines zur Lagerung der Richtschrauben 12 und 13 eingesetzten Rillenkugellagers 40. Beim Verstellen der Richtschraube n bewirkt eine Rändelung an deren Unterseite, wie sie deutlich in Fig. 5 gezeigt ist, zusammen mit einer durch die Kraft einer Feder 42 gegen diese Rändelung gedrückten Kugel 41 ein schrittweises Einrasten der Richtschraube 13.
Obwohl dies nicht gesondert dargestellt ist, weist das Lager der Richtschraube 12 für die Verstellung in Y-Richtung ebenfalls ein Rillenkugellager auf. Auch die Richtschraube 12 läßt sich mit einer entsprechenden Einrichtung (Kugel 41 und Feder 42) schrittweise rastend verdrehen. Der Einsatz der Rillenkugellager vermindert die durch die Vorspannung der Blattfedern bewirkte Reibung der Richtschrauben.
Das in den Fig. 7 und 8 gezeigte weitere Ausführungsbeispiel stimmt weitgehend mit dem ersten Ausführungsbeispiel überein. Gleiche oder ähnliche Teile werden daher mit einem um einen Apostroph ergänzten Bezugszeichen bezeichnet und nicht in jedem Fall nochmals beschrieben. In Fig. 7 und 8 ist in die beim ersten Beispiel als Visierbohrung 14 bezeichnete Gewindebohrung 14' eine sogenannte Diopterblende 50 eingeschraubt, die das optisch wirksame Teil des Diopters, nämlich die Lochblende 52 enthält. Die Gewindebohrung 14' ist in einem rohrähnlichen Teil 54 vorgesehen, das in ein vorderes Teil 56 des hinteren Visierteils 10' von hinten eingeschraubt ist und einen koaxial zur optischen Achse verlaufenden Außenzylinderabschnitt 57 aufweist, auf dem in Achsrichtung hintereinander zwei Radiallager, nämlich radiale Kugellager 58 und 60 angeordnet sind, deren Außenringe unabhängig voneinander drehen können.
Das der Y-Richtschraube 12' zugeordnete Verstellstück 16' weist einen Fortsatz 70 auf, der auf den Außenring des (hinteren) Kugellagers 60, nicht aber auf das Kugellager 58 wirkt. In vergleichbarer Weise wirkt das Verstellstück 17' der Z-Richtschraube 13' über einen Fortsatz 72 nur auf den Außenring des vorderen Kugellagers 58. Wird die Y-Richtschraube 12' gedreht, so bewirkt der der Z-Richtschraube 13' zugeordnete Fortsatz 72 ein Rollen des Kugellagers 58, an dessen Außenring er anliegt und relativ zu dem er sich im wesentlichen tangential bewegt. Ähnliches gilt für das Kugellager 60 und den an diesem anliegenden Fortsatz 70.
Sämtliche Bauteile des Diopters bestehen bevorzugt aus Metall, wobei nicht funktionelle Teile, wie die Gehäuseteile 1 und 2 bevorzugt aus Leichtmetall bestehen.

Claims

Diopter, der als Visiereinrichtung an einer Handschußwaffe, insbesondere einem Sportgewehr, anbringbar ist und einen in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Richtungen (Y, Z) verstellbaren Kreuzschlitten (10, 11) aufweist, mit mehreren Federgliedern (20 - 23), die den Kreuzschlitten (10, 11) unter Vorspannung halten und in seinen Verstellrichtungen (Y, Z) senkrecht zur optischen Achse (x) spielfrei führen,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kreuzschlitten einen vorderen Visierteil (11) und einen hinteren Visierteil (10) aufweist,

daß die Federglieder (20 - 23) jeweils in Y- und Z-Richtung führende, parallel eingespannte Blattfedernpaare aufweisen, daß das in Y-Richtung führende Blattfedernpaar (20, 21) am hinteren Ende an einem Dioptergehäuse (1, 2) und an seinem vorderen Ende am vorderen Visierteil (11) fixiert ist und daß das in Z-Richtung führende Blattfedernpaar (22, 23) am hinteren Visierteil (10) und am vorderen Visierteil (11) fixiert ist.
Diopter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung des Kreuzschlittens eine Y-Richtschraube (12) und eine Z-Richtschraube (13) vorgesehen sind, die am Dioptergehäuse (2) gelagert sind und verstellend am hinteren Visierteil (10) angreifen.
Diopter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Y- und Z-Richtschraube (12, 13) am Dioptergehäuse (2) jeweils in Rillenkugellagern gelagert sind.
Diopter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Blattfedernpaare (20, 21 und 22, 23) so geformt sind, daß ihre auf den Kreuzschlitten (10, 11) in Y- und Z-Richtung einwirkenden Vorspannungskräfte jeweils gleich sind und über den gesamten Verstellweg des Kreuzschlittens (10, 11) in die gleiche Richtung wirken.
Diopter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Diopter so eingerichtet ist, daß er gegenüber der Handschußwaffe zusätzlich um eine auf einer durch die Y-Z-Richtung definierten Ebene senkrecht stehende x-Achse drehbar verstellbar ist.
Diopter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellwinkel um die x-Achse etwa ± 15° bezüglich einer Null-Lage beträgt.
Diopter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer zur Verstellung des Kreuzschlittens zur Verstellung des Kreuzschlittens vorgesehenen Y-Richtschraube (12) und Z-Richtschraube (13), Y-Richtschraube (12) und Z-Richtschraube (13), dadurch gekennzeichnet, daß die die Richtschrauben am hinterenam hinteren Visierteil (10') Visierteil (10') unter Zwischenschaltung eines Mittels zur Reibungsminderung verstellend angreifen angreifen.
Diopter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtschrauben über je ein ihnen zugeordnetes Wälzlager oder je eine Kugel auf das hintere Visierteil einwirken.
Diopter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Visierteil (10') einen mindestens annähernd parallel zur optischen Achse verlaufenden Außenzylinderabschnitt aufweist, auf dem zwei Wälzlager in Axialrichtung bezüglich der optischen Achse versetzt angeordnet sind, derart, daß sie voneinander unabhängig drehen können, und daß jede der beiden Richtschrauben auf den Außenring genau eines der Wälzlager einwirkt.