Vorrichtung zum Begrenzen und Verändern des Schwenkbereichs eines um eine Achse schwenkbaren
Teils einer Einrichtung
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Begrenzen und Verandern des Schwenkbereichs eines um eine Achse schwenkbaren Teils einer Einrichtung welche ihrerseits um eine Achse drehbar ist, mit Steuermitteln für die Begrenzungsvorrichtung, welche in Abhängigkeit von der Lage der Einrichtung in deren Drehwinkelbereich die zulässige Lage der Begrenzungsorgane der Begrenzungsvorrichtung bestimmen und herbeifiihren.
Eine solche Vorrichtung zum Begrenzen und Ver ändern ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsvorrichtung mindestens ein Federorgan enthält, welches mindestens ein Begrenzungsorgan in die Endlage bringt, welche den Schwenkbereich des Einrichtungsteils minimal macht, aber vom Einrichtungsteil gegen die Kraft dieses mindestens einen Federorgans bis in die Lage maximalen Schwenkbereichs verschoben werden kann, solange sich die Einrichtung im Drehwinkelbereich befindet, der den maximalen Schwenkwinkel zulässt, und dass, sobald sich die Einrichtung ausserhalb dieses Drehwinkelbereichs befindet, entweder dieses mindestens eine Begrenzungsorgan von Stückstellmitteln, welche nur während des Riickstellens wirksam sind,
gegen die Kräfte des Einrichtungsteils in die Lage minimalen Schwenkbereichs gezwungen und dort von Festhaltemitteln fixiert wird, oder, wenn sich dieses mindestens eine Begrenzungsorgan schon in dieser Endlage befindet, von den Festhaltemitteln festgehalten wird.
Die Begrenzungsorgane sind mit Vorteil hydraulische Kolben, deren zulässige Lage von einem hydraulischen System mit elektrisch-mechanischen Schalt- und Steuermitteln bestimmt wird. Als Festhaltemittel zum Fixieren des hydraulischen Kolbens in der Endlage eignen sich besonders elektrisch schaltbare Ventile, welche den Rllcklauf der Flydraulik-Piiissigkeit aus der Druckkammer des Kolbengehäuses verhindern. Vorzugsweise ist im hydraulischen System auch ein Druckwächter vorhanden, der die Drehbewegung der Einrichtung unterbricht, sofern sich der Druck zum Rückstellen des Kolbens im hydraulischen System nicht aufbaut oder während des Rückstellens ausfällt.
Eine solche Rtickstellvorrichtung eignet sich etwa als azimutgesteuerte Begrenzungsvorrichtung fur den Elevationswinkelbereich der Turmgeschützrohre eines Panzerfahrzeugs mit Turmaufbau. Dabei kann der Elevationswinkelantrieb dieser Geschützrohre elektromotorisch erfolgen. Besonders geeignet ist diese Art der Veränderung und Begrenzung der Elevationswinkel fur ein Fliegerabwehr-Panzerfahrzeug mit einemTurm, dessen maximale Turmdrehgeschwindigkeit sehr hoch ist im Vergleich zur Turmdrehgeschwindigkeit konventioneller Kampfpanzer.
Ein Beispiel einer erfindungsgemässen Begrenzungsvorrichtung und Teile davon, sowie ein Gegenstand mit einer solchen Vorrichtung sind in den Zeichnungen dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 Das hydraulisch-elektrische Schema der Vorrichtung in einem bestimmten Schaltzustand.
Fig. 2 Schematisch einen drehbereichabhängigen elektromechanischen Schalter.
Fig. 3 Schematisch einen andern drehbereichabhängigen elektromechanischen Schalter.
Fig. 4 Schematisch, ein Panzerfahrzeug mit Begrenzungsvorrichtung.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Begrenzungs-Vorrichtung handelt es sich um einen hydraulischen Schieber 1 mit dem Kolben 11 und den beiden Stösseln 12 und 13 sowie dem Gehäuse 14. Die Feder 15 driickt in Pfeilrichtung auf den Kolben 11. Der Stössel 13 ist als verstellbares Begrenzungsorgan fur den Drehwinkelbereich des punktiert gezeigten, um die Drehachse D beweglichen Teils G einer Einrichtung T, ausgebildet.
Die zulässige Lage des Kolbens wird durch die hydrau lisch-elektrischen Steuermittel bestimmt. Das Schema zeigt den Zustand, in welchem der zugelassene Drehwinkelbereich z.B. der Elevationswinkelbereich # eines Geschützrohres minimal ist.
Die Spule 21 ist über den Kontakt K11 unter Strom. Das hydraulische Ventil 22 ist in beiden Richtungen für die hydraulische Flüssigkeit durchlässig. Hydraulikflüssigkeit kann vom Raum 10 in den Raum 100 und zurück fliessen. Die Spule 31 ist nicht unter Strom, da die beiden Kontakte K12 und K22 geöffnet sind.
Die Druckleitung 5 mit dem in Pfeilrichtung durchlässigen Rückschlagventil 51 und dem Druckwächter 52 ist über das hydraulische Ventil 32 mit dem Rücklauf 61 der hydraulischen Druckpumpe 6 verbunden. Das Relais K3 ist einerseits tiber den Kontakt K2, und anderseits tiber Diode 7 und den Kontakt Kn unter Strom und gibt die Drehung der Einrichtung, beispielsweise die Drehung des Turms T eines Panzerfahrzeugs, die α-Steuerung bzw. die α-Drehung frei.
Je die Kontakte K11 und K12 sowie K21 und K22 sind Kontakte der Relais K1 bzw. K2. Die Schaltung dieser Relais erfolge z.B. elektromechanisch und ist in den Figuren 2 bzw. 3 näher erläutert. Der in diesen Fig. 2 und 3 dargestellte Schaltzustand entspricht dem in Fig. 1 dargestellten Schaltzustand der Vorrichtung.
Fig. 2 zeigt die Nockensteuerung fur das Relais K1. Die drehbare Nockenscheibe 23 steuert über den Nockenhebel 24 die z.B. aus Sicherheitsgründen doppelten Schaltkontakte 25, 26, und damit den Strom für die Spule des Relais Ki. Im Winkelbereich ao sind die Schaltkontakte 25, 26 geschlossen und im restlichen Winkelbereich at seien die Kontakte 25, 26 geöffnet.
Das in Fig. 3 dargestellte Relais K ist ebenfalls nockengesteuert. Die Nockenscheibe 33 steuert den Nockenhebel 34 die z. B. ebenfalls aus Griinden der Sicherheit doppelten Schaltkontakte 35, 36 und damit den Strom für die Spule des Relais K2. Im Winkelbereich #0 seien die Kontakte 35, 36 geöffnet, im Winkelbereich #1 geschlossen.
Anhand von Fig. 1, 2 und 3 wird nun die Funktionsweise der Begrenzungsvorrichtung 1 eriiiutert:
Der α-Drehung entspreche die Dregung der Einrichtung, z.B. des Turms, und betrage 360 und mehr.
Die #-Schwankung des Teils der Einrichtung, z.B. des Geschützrohres G, sei auf den Schwenkbereich #0+#1 begrenzt. Der Bereich #0+#1 für den Teil G sei nur zugelassen, sofern sich die Einrichtung im Drehwinkelbereich α0 befindet. Sobald die Einrichtung nun in den Drehwinkelbereich α1 gelangt, soll der #-Schwenk- bereich um #0 auf #1 verkleinert werden. Der Teil G der Einrichtung T schwenke nun in den #-Bereich #0.
Dadurch fällt das Relais K2 ab. Der Kontakt K21 öffnet sich und der Kontakt K22 wird geschlossen. Die Spule 31 bleibt weiterhin stromlos. Die Einrichtung drehe nun in den α-Drehwinkelbereich α1; somit fällt das Relais K1 ab. Der Kontakt K11 öffnet sich und die Spule 21 wird stromlos, was bewirkt, dass das Ventil 22 in die Stellung geht, welche nur noch hydraulische Flüssigkeit in der Richtung 10-100 durchlässt. Der Kontakt Ki' schliesst den Stromkreis der Spule 31 und in der Folge schliesst das Ventil 32 die Druckleitung 5 an die Druckleitung 62 der Pumpe 6.
Gleichzeitig wird durch das Öffnen des Kontaktes K11 die Spule des Relais K3 stromlos. Der Kondensator C entlädt sich jetzt über die Spule. Wird in der Druckleitung 5 der Druck aufgebaut, so wird im Druckwächter 52 der Haltekreis für das Relais K3 geschlossen. Steigt der Druck nicht, so fällt nach der Entladung des Kondensators C das Relais K3 ab und unterbricht die a-Drehbewegung. Wenn der Druck in der Druckleitung ansteigt, tritt folgendes ein:
Durch die Druckleitung 5 wird der Stössel 13 in die Lage A gezwungen und der #-Schwenkbereich auf #1 verkleinert. Mit dem Erreichen dieses Bereichs wird die Spule 31 wieder stromlos und als Folge davon die Druckleitung 5 wieder mit dem Rücklauf 61 der Pumpe 6 verbunden.
Solange die Einrichtung sich im α-Dreh- winkelbereich at befindet wird der Kolben 11 und damit auch das Ende des Stössels 13 in Position A festgehalten, weil die Spule 21 stromlos bleibt und das Ventil 22 in der Einwegdurchlass-Stellung lässt. Die Pumpe 6 wird in diesem System nur an die Druckleitung 5 angeschlossen und somit wirksam, falls:
1. sich der Teil G der Einichtung T im #-Schwenk- bereich #0 befindet.
2. sich die Einrichtung in den α-Drehwinkelbereich at bewegt.
Die Pumpe bleibt folglich im beschriebenen Ablauf nur solange wirksam, bis der Teil G der Einrichtung T in den #-Schwenkbereich #1 gezwungen ist. Die Feder 15 bewirkt, dass der Stössel 13 sich selbsttätig in die Position A einstellt und dieser kann nur im α-Winkel- bereich so vom Teil G der Einrichtung in die Lage B oder eine Zwischenlage gedrückt werden.
Fig. 4 zeigt ein Panzerfahrzeug mit Fliegerabwehrbewaffnung Die zwei Geschützrohre G, von denen nur eines gezeigt ist, sind parallel gefuhrt und mit dem dreh- baren Turm T verbunden. Der Elevationswinkel A ist nach unten begrenzt. Im vordern α-Drehwinkelbereich α0 des Turms T wird der #-Winkelberbereich #0+#1 zugelassen. Im übrigen α-Bereich α1 soll nur der #-Be- reich At zugelassen sein, um eine Kollision zwischen Geschützrohr G und Heckaufbau H zu verhindern.
Die Verschiebung der untern Endlage für den #-Bereich der Kanonen erfolgt mit einer α-gesteuerten Vorrichtung wie sie in Fig. 1, 2 und 3 beschrieben ist. Es kann auf jedes Geschützrohr ein Stössel 13 mit Kolben 3 einwirken.
Bei sehr hoher maximaler α-Drehgeschwindigkeit des Turmes T muss der Bereich α1 entsprechend gross gewählt sein, um eine Kollision zwischen Heckaufbau H und Geschützrohr G zu verunmöglichen. Es ist aber auch möglich, die α-Drehgeschwindigkeit des Turmes T während des Begrenzungsvorgangs entsprechend zu begrenzen, womit wiederum der α0-Bereich entsprechend grösser gemacht werden kann, ohne dass eine Kollision von Geschüzrohr G und Heckaufbau H möglich wird.
Device for limiting and changing the swivel range of a swivelable device
Part of a facility
The invention relates to a device for limiting and changing the pivoting range of a pivotable part of a device which is in turn rotatable about an axis, with control means for the limiting device which, depending on the position of the device in its rotational angle range, determines the permissible position of the limiting members the limiting device determine and bring about.
Such a device for limiting and changing Ver is characterized according to the invention in that the limiting device contains at least one spring member which brings at least one limiting member into the end position, which minimizes the pivoting range of the device part, but from the device part against the force of this at least one spring member up to the position of the maximum swivel range can be shifted as long as the device is in the angle of rotation range that allows the maximum swivel angle, and that, as soon as the device is outside this angle of rotation range, either this at least one limiting element of piece setting means which are only effective during the reset,
is forced against the forces of the device part in the position of minimal pivoting range and is fixed there by retaining means, or, if this at least one limiting element is already in this end position, is held by the retaining means.
The limiting devices are advantageously hydraulic pistons, the permissible position of which is determined by a hydraulic system with electrical-mechanical switching and control means. Electrically switchable valves, which prevent the flydraulic fluid from flowing back out of the pressure chamber of the piston housing, are particularly suitable as retaining means for fixing the hydraulic piston in the end position. A pressure monitor is preferably also present in the hydraulic system, which interrupts the rotary movement of the device if the pressure for resetting the piston does not build up in the hydraulic system or if it fails during resetting.
Such a resetting device is suitable, for example, as an azimuth-controlled limiting device for the elevation angle range of the turret gun barrels of an armored vehicle with a turret structure. The elevation angle drive of these gun barrels can be carried out by an electric motor. This type of change and limitation of the elevation angle is particularly suitable for an anti-aircraft armored vehicle with a turret whose maximum turret rotation speed is very high compared to the turret rotation speed of conventional battle tanks.
An example of a limiting device according to the invention and parts thereof, as well as an object with such a device, are shown in the drawings.
Show it:
Fig. 1 The hydraulic-electrical scheme of the device in a certain switching state.
2 shows a schematic diagram of an electromechanical switch that is dependent on the rotation range.
3 shows a schematic diagram of another electromechanical switch which is dependent on the rotational range.
4 schematically, an armored vehicle with limiting device.
The limiting device shown in Fig. 1 is a hydraulic slide 1 with the piston 11 and the two tappets 12 and 13 and the housing 14. The spring 15 presses in the direction of the arrow on the piston 11. The tappet 13 is as adjustable limiting member for the angle of rotation range of the part G of a device T which is shown in dotted lines and movable about the axis of rotation D.
The permissible position of the piston is determined by the hydraulic-electrical control means. The diagram shows the state in which the permitted angle of rotation range e.g. the elevation angle range # of a gun barrel is minimal.
The coil 21 is energized via the contact K11. The hydraulic valve 22 is permeable to the hydraulic fluid in both directions. Hydraulic fluid can flow from space 10 into space 100 and back. The coil 31 is not energized because the two contacts K12 and K22 are open.
The pressure line 5 with the check valve 51 which is permeable in the direction of the arrow and the pressure monitor 52 is connected to the return 61 of the hydraulic pressure pump 6 via the hydraulic valve 32. The relay K3 is energized on the one hand via the contact K2 and on the other hand via the diode 7 and the contact Kn and enables the rotation of the device, for example the rotation of the turret T of an armored vehicle, the α-control or the α-rotation .
The contacts K11 and K12 as well as K21 and K22 are contacts of the relays K1 and K2. The switching of these relays takes place e.g. electromechanical and is explained in more detail in FIGS. 2 and 3, respectively. The switching state shown in these FIGS. 2 and 3 corresponds to the switching state of the device shown in FIG.
Fig. 2 shows the cam control for relay K1. The rotatable cam plate 23 controls via the cam lever 24 the e.g. for safety reasons, double switching contacts 25, 26, and thus the current for the coil of the relay Ki. In the angular range ao the switching contacts 25, 26 are closed and in the remaining angular range at the contacts 25, 26 are open.
The relay K shown in Fig. 3 is also cam-controlled. The cam 33 controls the cam lever 34 the z. B. also for reasons of safety, double switching contacts 35, 36 and thus the current for the coil of the relay K2. In the angle range # 0, the contacts 35, 36 are open, in the angle range # 1 they are closed.
The mode of operation of the limiting device 1 will now be explained with reference to FIGS. 1, 2 and 3:
The α-rotation corresponds to the excitation of the device, e.g. of the tower, and amount to 360 and more.
The # variation of the part of the facility, e.g. of the gun barrel G, is limited to the swivel range # 0 + # 1. The range # 0 + # 1 for the part G is only permitted if the device is in the rotation angle range? 0. As soon as the device now comes into the rotation angle range α1, the # -swivel range is to be reduced by # 0 to # 1. The part G of the device T now swivels into the # area # 0.
This causes relay K2 to drop out. Contact K21 opens and contact K22 closes. The coil 31 remains de-energized. The device now rotate in the α-rotation angle range α1; thus the relay K1 drops out. The contact K11 opens and the coil 21 is de-energized, which has the effect that the valve 22 moves into the position which only allows hydraulic fluid to pass in the direction 10-100. The contact Ki 'closes the circuit of the coil 31 and as a result the valve 32 closes the pressure line 5 to the pressure line 62 of the pump 6.
At the same time, the coil of relay K3 is de-energized by opening contact K11. The capacitor C is now discharging through the coil. If the pressure is built up in the pressure line 5, the holding circuit for the relay K3 is closed in the pressure monitor 52. If the pressure does not increase, the relay K3 drops out after the discharge of the capacitor C and interrupts the a-rotary movement. When the pressure in the pressure line increases, the following occurs:
The plunger 13 is forced into position A through the pressure line 5 and the # -swivel range is reduced to # 1. When this range is reached, the coil 31 is de-energized again and, as a result, the pressure line 5 is again connected to the return 61 of the pump 6.
As long as the device is in the α-angle of rotation range at, the piston 11 and thus also the end of the tappet 13 are held in position A because the coil 21 remains de-energized and the valve 22 is in the one-way passage position. In this system, the pump 6 is only connected to the pressure line 5 and is therefore effective if:
1. Part G of device T is in the # swivel range # 0.
2. the device moves into the α-rotation angle range θ.
The pump consequently remains effective in the described sequence only until part G of the device T is forced into the # -swivel range # 1. The spring 15 causes the plunger 13 to automatically adjust itself to the position A and it can only be pressed in the α-angle range from part G of the device into position B or an intermediate position.
4 shows an armored vehicle with anti-aircraft armament. The two gun barrels G, only one of which is shown, run parallel and are connected to the rotatable turret T. The elevation angle A is limited downwards. In the front? -Rotation angle range? 0 of the tower T, the # -angle range # 0 + # 1 is allowed. In the remaining α-area α1, only the # -area At should be permitted in order to prevent a collision between the gun barrel G and the rear structure H.
The lower end position for the # range of the guns is displaced with an α-controlled device as described in FIGS. 1, 2 and 3. A plunger 13 with a piston 3 can act on each gun barrel.
At a very high maximum speed of rotation of the turret T, the area α1 must be selected to be correspondingly large in order to make a collision between the stern structure H and the gun barrel G impossible. However, it is also possible to correspondingly limit the α-rotation speed of the turret T during the limiting process, which in turn enables the α0 range to be made correspondingly larger without a collision between the gun barrel G and the stern structure H becoming possible.