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Pendel-Sextant Die bisher bekannt gewordenen Pendel-Sextanten haben
sich zur Messung von Höhenwinkeln an Bord von Luftfahrzeugen aus verschiedenen Gründen
wenig brauchbar erwiesen. Die Pendelachse mußte verhältnismäßig stark gehalten werden,
um gegen Bruchgefahr bei auftretenden Stößen gesichert zu sein. Die dadurch bedingte
Achsenreibung verhindert schnelles und sicheres Einspielen des Pendelsystems und
beeinträchtigt nicht nur die Schnelligkeit, sondern auch die Genauigkeit der Messung.
Durch die Erfindung werden diese Nachteile der bisherigen Pendel-Sextanten in einfacher
Weise dadurch überwunden, daß für die Pendelsystemachse ein besonderes Gesperre
vorgesehen ist, durch welches die Lagerung bei Nichtgebrauch vollkommen entlastet
wird. Vorteilhaft wird das Gesperre in der Weise ausgebildet, daß das Pendelsystem
bei Einrücken des Gesperres aus den Lagern gehoben wird. Auf diese Weise ist es
möglich, die Pendeisystemachse mit dünnen, stählernen, hochglanzpolierten Zapfen
zu versehen, mit denen die Achse während der Messung in den Lagern einhegt. Die
Zapfen brauchen nur so stark ausgeführt zu sein, daß sie gerade das Pendelsystem
zu tragen vermögen, da die Achse nach erfolgter Messung sofort gesperrt bzw. die
Zapfen aus den Lagern gehoben werden und eine Beschädigung oder ein Brechen der
Zapfen infolge unvorhergesehener Stöße, wie es z. B. hei Taschenuhren vorkommt,
ausgeschlossen erscheint. Man gewinnt dadurch den weiteren Vorteil, daß das Pendelsystem
verhältnismäßig schwer gehalten, die Achse also noch mit einem hohlen, am besten
quecksilbergefüllten Dämpfungsring versehen werden kann, und daß man auch unbedenklich
den Teilkreis auf der Pendelachse anordnen kann.
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Die Anordnung des Kreises auf der Pendelachse ermöglichte ferner in
einfachster Weise, die Ablesestelle des Kreises im Gesichtsfeld des Fernrohres etwa
unterhalb des Fadenkreuzes abzubilden. Da bei dieser Anordnung die Ablesemarke für
den Kreis mit dem Fernrohr selbst verbunden sein kann, so kann der eine Strich,
etwa der Vertikalstrich, des Fadenkreuzes selbst als Ablesemarke für den Teilkreis
dienen, wodurch sich eine besonders vorteilhafte Bauart ergibt, wenn der Kreis aus
durchsichtigem Werkstoff, et:-,va aus Glas, hergestellt wird. Die Handhabung des
Instrumentes bei der Messung der Höhen von Himmelskörpern zur Ortsbestimmung oder
auch zur Messung der N adirabstände von irdischen Zielen wird durch diese Anordnung
besonders erleichtert. Der Beobachter braucht nur das Gesperre auszurücken, sobald
er das anvisierte Ziel im Fadenkreuz des Fernrohres
erblickt. Er
sieht das Bild der Kreisablesestelle über der Ablesemarke im Gesichtsfeld, wozu
unmittelbar der Vertikalfaden dienen kann, spielen. Wenn auch das Bild, besonders
hei Benutzung des Instrumentes an-Bord von Luftfahrzeugen, nicht vollkommen zur
Ruhe kommen kann, so ist der Beobachter dennoch in der Lage, in kurzer Zeit eine
größere Anzahl Ablesungen zu machen. Das Mittel der Ablesungen wird dann einen wesentlich
geringeren Wert geben, als er mit den bisherigen Pendel-Sextanten erhalten werden
konnte, bei denen das Pendelsystem in dem Augenblick zu klemmen war, in dem der
Beobachter glaubte, das Instrument ruhig zu halten, da keine Gewähr für objektive
Ruhe des Pendelsystems gegeben ist und die Lage des Pendelsystems im Augenblick
der Kleminung durch die verschiedensten Zufälligkeiten beeinflußt sein kann.
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Die durch das Pendelachsengesperre bedingte Feinheit der Pendelachs:enlagerzapfen
erfordert während der Messung sehr genaues Horizontalhalten der Pendelachse. Dies
kann dem Beobachter vorteilhaft durch einen besonderen Zeiger für die Horizontalität
der Pendelachse ermöglicht werden. Als Zeiger eignet sich besonders gut eine in
die Bildebene des Objektivs hineinragende Kugellibelle, bestehend aus einer nach
unten gekrümmten Glasröhre mit in Dämpfungsflüssigkeit laufender Kugel.
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Eine besonders vorteilhafte Lagerung der Zapfen für die Pendelachse
und eine besonders einfache Ausführung des Gesperres erhält man, wenn die Lagerböcke
für die Zapfen mit dem Fernrohrkörper nicht fest verbunden, sondern an besonderen
Trägern abliebbar angeordnet, etwa als in keilförmigen Einschnitten einliegende
Platten, z. B. aus Rubin, ausgebildet sind. Als Lager für die Zapfen dienen dann
einfache Bohrungen, deren lichter Durchmesser vorteilhaft etwas größer gehalten
wird als der Durchmesser der Zapfen, so daß als Auflage für die Zapfen eine spielend
leichten Gang gebende Wälzstelle entsteht. Das Gesperre kann in einfachster Weise
derart ausgebildet sein, daß bei Einrücken das Pendelsystem gehoben wird. Die Lagerzapfen
heben bei einer derartigen Ausführung die leichten Lagerböcke selbst aus ihren Führungen,
erscheinen also in der Ruhelage nur mit diesen belastet. Ein Brechen der Zapfen
ist dann selbst bei Heftigsten Stößen ausgeschlossen.
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Weitere durch die Erfindung bedingte Vorteile sind aus dem in den
Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiel zu ersehen. Abb. i stellt einen Längsschnitt
durch das Instrument dar, und zwar nach der Linie E-F von Abb. 3, in welcher ein
Schnitt durch das Instrument längs der Linie A-B von Abb. i dargestellt ist. Abb.2
zeigt das Gesichtsfeld des Fernrohres. Abb.4 zeigt die Pendelachse mit den eingeschlagenen
Lagerzapfen. Abb. 5 stellt einen Schnitt durch das Instrument längs der Linie G-H
in Abb. 3 dar. Abb-. 6 zeigt den Fernrohrkörper mit den Trägern für die Lager des
Pendelsystems. Abb. 7 stellt den Träger für die Lagerböcke mit dem zum Ausheben
des Pendelsystems dienenden Teil dar. Abb. 8 zeigt die zum Einrücken des Gesperres
dienende Anordnung, während in Abb. 9 eine Seitenansicht des ganzen Instrumentes
zu sehen ist.
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Das ganze Instrument ist auf dem Fernrohrkörper i des zum Anvisieren
des Zieles dienenden Fernrohres aufgebaut. In dem Fernrohr ist in der üblichen Weise
die aus Objektiv :2 und Okular 3 bestehende Optik untergebracht. Das zum Anvisieren
des Zieles dienende Linienkreuz ist auf einer in der Brennebene des Objektivs 2
angeordneten Glasplatte 4 eingeritzt. Der Fernrohrkörper i ist mit horizontalen
Trägern 5 (Abb. 6) versehen, an denen plattenartige Träger 6 für die Lager des Pendelsystems
angeschraubt sind. Die Träger 6 sind mit keilförmigen Ausschnitten 7 versehen (Abb.
5), in welchen die Steinlager 8 für die Zapfen der Pendelsystemachse vorgesehen
sind. Die Pendelsystemachse 9 trägt das Pendelgewicht io (Abb. 3), welches an einem
mit Quecksilber gefüllten Dämpfungsring i i angeordnet ist. Außerdem sitzt auf der
Pendelachse der von einem Speichenrad 12 getragene Glasring 13, auf welchem die
Teilung eingraviert oder eingeätzt ist. In die Achse 9 sind die Lagerzapfen i q.
(Abb. q.) eingeschlagen, mit welchen die Achse in den Steinlagerböcken 8 einliegt.
Die Zapfen 1q. sind hochglanzpoliert und gerade so stark gehalten, daß sie das Pendelsystem
zu tragen vermögen. Zum Sperren des Pendelsystems bei Nichtgebrauch dient das Aushebejoch
15 (Abb. 7), welches mittels der Achse 16 an den Trägern 6 angelenkt ist. Das Joch
15 ist mit lappenartigen Ansätzen 17 versehen, welche mit ihren Bohrungen 18 die
Pendelachse 9 umgreifen. Der lichte Durchmesser der Bohrungen 18 ist größer gehalten
als der Durchmesser der Achse an der betreffenden Stelle. Durch weitere seitliche
Ansätze i9 des Joches 15 sind Schrauben 2o (Abb. 5) hindurchgeführt, deren Bedeutung
später erklärt wird. Das Joch 15 ist ferner mit einem waagerechten, lappenförmigen
Ansatz 21 versehen, welcher auf dem Aushebeexzenter 22 (Abb. 8) aufliegt. Dieser
sitzt mit der Ausrückklinke 23 auf der an dem Fernrohrkörper i gelagerten Achse
2q.. Auf der Achse 24 ist ferner ein Hebel25 fest aufgekeilt. Der Hebel 25 ist mit
dem Fernrohrkörper i durch
die Rückltolfeder 26 (Abb. 5) verbunden.
Diese sucht den Hebel 25 in einer derartigen Lage zu halten, daß der Exzenter 22
das Joch 15 gegen die Wirkungen der Federn 27, welche das Joch mit den Trägern 6
verbinden, in angehobener Lage hält, in welcher die Lappen 17 die Pendelachse 9
heben und gegen das federnde Widerlager 2811 drücken. Es ist ersichtlich, daß das
Pendelsystem in dieser Lage vollkommen gesichert ist; in welcher die Pendelachse
durch die Lappen 17 getragen wird, während die Zapfen nur die leichten Lagersteine
zu tragen haben. Durch Druck auf die Klinke 23 wird unter Spannung der Feder 26
der Exzenter aus der Berührung mit den Lappen 2i des Joches herausgedreht, so daß
dieses durch die Federn 27 niedergeholt wird. Dabei kommen die Lagersteine 8 zum
Einliegen in die Einkerbungen 7, während die Bohrungen 18 in den Lappen 17 die Achse
freigeben. Die Pendelachse wird jetzt durch die in den Steinlagern aufliegenden
Lagerzapfen 1.4 getragen. Die Federn 27 üben hierbei vermittels der Schrauben 2o
einen Druck auf die Lagersteine aus, so daß Gew iilir dafür gegeben ist, daß diese
in die richtige Lage kommen. Dabei gestatten die Schrauben 2o ein bequemes Justieren.
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Die Beobachtung geschieht in der Weise, daß das anzuzielende Objekt
mit dem Fernrohr anvisiert wird, derart, daß das Bild in der Mitte des Strichkreuzes
erscheint. Alsdann wird durch Druck mit einem Finger auf die Klinke 23 das Pendelsystem
freigegeben. Unter der Wirkung des Übergewichtes io stellt sich das Pendelsystem
in die durch die Richtung der Schwerkraft in bezug auf das Fernrohr bedingte Lage
ein, wobei der Kreis 13 mitgedreht wird. Das Quecksilber in dem Dämpfungsrohr ii
bedingt ein schnelles Zur-Ruhe-Kommen des Pendels. Beim Einrücken des Pendelsystems
durch Niederdrücken der Klinke 23 wird durch den Hebel 25 die Feder 26 gespannt,
welche den Hebel 25 und damit das Aushebejoch 15 wieder in die Sperrlage
zurückholt, sobald die Klinke 23 freigegeben wird.
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Wenn das Pendelsystem nach Anzielen des Objektes durch Druck auf die
Klinke 23 eingerückt wird, so wird gleichzeitig der Strom für die Lampe 28 (Abb.
5) eingeschaltet, und zwar dadurch, daß der Hebel 25 den Schalter 29 für den Lampenstrom
schließt. Die von der Lampe ausgehenden Lichtstrahlen treten nach zweimaliger Reflexion
an dem trapezförmigen Prisma 30 (Abb. 3) durch den Glaskreis 13 hindurch und gelangen
alsdann nach Reflexion an dem Prisma 31 durch die Ob-
jektive 32 (Abb. i)
und nach zweimaliger Reflexion an dem parallelogrammförmigen Prima 33 in die Bildebene
des Fernrohres i. Das Objektiv 32 bewirkt dabei eine Abbildung der von dem Strahlenbündel
durchsetzten Kreisstelle im Gesichtsfeld des Fernrohres, wie dies Abb. 2 zeigt,
in der das Linienkreuz mit 33, 3d., das Bild der Kreisablesestelle mit 35 bezeichnet
ist. Die eine der Linien, zweckmäßig die Vertikallinie des Linienkreuzes 33, 3:1,
dient hier gleichzeitig als Ablesemarke für das Kreisbild. In das Fernrohr i ist
an der Stelle, an der sich die Platte d. mit dem Zielkreuz befindet, die Kugellibelle
36 eingesetzt, derart, daß die tiefste Stelle der Röhre noch im Gesichtsfeld zu
sehen ist, wie dies Abb. 2 zeigt. Der Beobachter muß das Instrument derart halten,
daß die in der Röhre 36 laufende Kugel 37 im Gesichtsfeld erscheint und mitten auf
dem Vertikalfaden 33 steht. Alsdann hat die Pendelachse die erforderliche horizontale
Lage.
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Das Fernrohr ist mit allen zum Pendelsystem und der Ausrückvorrichtung
gehörenden Teilen vorteilhaft in ein trommelartiges, staubsicheres Gehäuse eingeschlossen,
in dem die Teile vor Beschädigung und gegen Verschmutzung geschützt sind. Das Gehäuse
besteht vorteilhaft aus einem an dem Fernrohr-Körper i angebauten Zylindermantel
38, welcher durch zwei aufsdiraubbare Deckel 39
(Abb.9) abgeschlossen ist.
Wird die Fassung .4o für die Lampe 28 an dem Zylindermantel 38, die Fassung 41 des
Prismas 3o an dem einen Deckel 39 befestigt, so sind alle Instrumentteile
auf dem Fernrohrkörper aufmontiert, wodurch ein besonders vorteilhafter Aufbau des
Instrumentes gegeben ist. Durch an dem Zylindermantel 38 befestigte Streben
42 wird das Gehäuse mit zwei zum bequemen Halten des Instrumentes dienenden Handgriffen
.43, 44 verbunden. Der Handgriff 43 kann dabei vorteilhaft zur Aufnahme der den
Strom für die Lampe 38 liefernden Batterie hergerichtet sein, während in dem Handgriff
4.4 eine Stoppuhr 45 untergebracht sein kann, welche zur Bestimmung der Beobachtungszeit
dient. Zum Auslösen der Stoppuhr ist an dein Handgriff ein Knopf 4.6 angeordnet,
welcher über ein nichtdargestelltes federndes Gestänge auf die Stoppuhr wirkt.
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Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt, welches in erster Linie zur Verwendung an Bord von Luftfahrzeugen gedacht
ist. Die Erfindung läßt sich mit gleichem Vorteil für zum Gebrauch an Bord von Seeschiffen
oder auch an Land - etwa auf Expeditionen - bestimmte Instrumente verwenden, wobei
sich je nach dem Verwendungszweck Abweichungen in der Bauart ergeben können. Es
können indessen auch unabhängig von dem Verwendungszweck des Instrumentes einzelne
Teile anders ausgeführt
oder auch fortgelassen oder durch Teile
anderer Bauart ersetzt werden. Derartige Änderungen ergeben sich je nach Bedarf
von selbst, ohne daß es eines weiteren Eingehens auf sonstige Ausführungsmöglichkeiten
bedarf.