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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zubehörplattform, insbesondere eine Waffen- und/oder Sensorplattform, für ein Zubehörteil.
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Im militärischen Bereich ist es oftmals erforderlich, eine Last, wie beispielsweise eine Waffe, eine Sensoreinheit, einen Schweinwerfer oder dergleichen um eine Elevationsachse zu verschwenken und mit hoher Richtgenauigkeit zu positionieren. Hierzu ist der Anmelderin betriebsinterner Stand der Technik bekannt, bei dem die Last an einem U-förmigen Gehäuse gelagert ist. Eine um die Elevationsachse drehbare Antriebswelle der Last kann beispielsweise direkt mit Hilfe eines Antriebselements in Form eines Elektromotors angetrieben werden. Die Platzierung des Antriebselements unmittelbar an der Antriebswelle kann jedoch den Bewegungsfreiraum der Last stören. Dies gilt es zu vermeiden.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Zubehörplattform zur Verfügung zu stellen.
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Demgemäß wird eine Zubehörplattform, insbesondere eine Waffen- und/oder Sensorplattform, für ein Zubehörteil vorgeschlagen. Die Zubehörplattform umfasst eine Elevationsachse, um welche das Zubehörteil verschwenkbar ist, ein Antriebselement, welches von der Elevationsachse beabstandet angeordnet ist, eine um die Elevationsachse drehbare Antriebswelle, einen Riemenantrieb, welcher das Antriebselement mit der Antriebswelle koppelt, und ein Getriebe, welches zwischen der Antriebswelle und dem Zubehörteil angeordnet ist.
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Dadurch, dass das Antriebselement von der Elevationsachse entfernt angeordnet ist, stört das Antriebselement den Bewegungsfreiraum des Zubehörteils um die Elevationsachse nicht. Es ist somit möglich, das Zubehörteil um einen größeren Elevationswinkel zu verschwenken. Dadurch, dass der Riemenantrieb von der Lastseite aus, das heißt von der Seite des Zubehörteils aus betrachtet, vor dem Getriebe angeordnet ist, wird eine konstruktionsbedingte Längung des Zahnriemens kompensiert. Das Getriebe sorgt für eine hohe Steifigkeit. Somit ist es möglich, einen konstruktiv einfachen Riemenantrieb bei hoher Reglergüte und hoher Richtgenauigkeit einzusetzen.
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Das Zubehörteil kann auch als Last bezeichnet werden. Das Zubehörteil kann beispielsweise eine Waffe, insbesondere eine fremdangetriebene Waffe, eine Sensoreinheit, ein Scheinwerfer oder ein sonstiges geeignetes Zubehörteil sein. Dementsprechend kann die Zubehörplattform eine Waffenplattform, eine Sensorplattform oder dergleichen sein oder als solche bezeichnet werden. Die Zubehörplattform kann auch als Zubehörstation bezeichnet werden. Das Zubehörteil ist um die Elevationsachse in einem vorbestimmten Elevationswinkel verschwenkbar. Beispielsweise ist das Zubehörteil ausgehend von einer Horizontalen um einen ersten Elevationswinkel von maximal -20° nach unten beziehungsweise um einen zweiten Elevationswinkel von maximal +90° nach oben verschwenkbar. Die Elevationswinkel können jedoch beliebig gewählt werden.
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Das Antriebselement ist vorzugsweise ein Elektromotor. Das Antriebselement kann jedoch auch ein Pneumatikmotor oder Hydraulikmotor sein. Die Antriebswelle ist vorzugsweise rotationssymmetrisch um die Elevationsachse aufgebaut. Im Betrieb der Zubehörplattform, das heißt wenn das Zubehörteil um die Elevationsachse verschwenkt wird, dreht sich die Antriebswelle angetrieben von dem Antriebselement um die Elevationsachse. Dass der Riemenantrieb das Antriebselement mit der Antriebswelle „koppelt“, bedeutet vorliegend, dass der Riemenantrieb ein von dem Antriebselement erzeugtes Drehmoment auf die Antriebswelle überträgt, um diese um die Elevationsachse zu rotieren.
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Dass das Getriebe „zwischen“ der Antriebswelle und dem Zubehörteil angeordnet ist, bedeutet vorliegend, dass ein Kraftpfad beziehungsweise ein Drehmoment des Antriebselements den Weg von der Antriebswelle über das Getriebe auf das Zubehörteil nimmt. Der Kraftpfad verläuft somit insbesondere von dem Antriebselement über den Riemenantrieb, über die Antriebswelle und über das Getriebe auf das Zubehörteil. Insbesondere koppelt oder wirkverbindet das Getriebe die Antriebswelle mit dem Zubehörteil. Das Antriebselement, die Antriebswelle, der Riemenantrieb und das Getriebe sind vorzugsweise Teile einer Antriebseinrichtung der Zubehörplattform.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Antriebselement eine um eine Drehachse drehbare Abtriebswelle auf, wobei die Drehachse parallel zu und beabstandet von der Elevationsachse positioniert ist.
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„Beabstandet von“ bedeutet vorliegend, dass die Drehachse der Abtriebswelle und die Elevationsachse in einem Abstand voneinander positioniert angeordnet sind. Der Abstand kann beispielsweise bis zu 1 m oder mehr betragen. Der Abstand kann beliebig gewählt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Antriebswelle eine Hohlwelle.
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Das heißt, die Antriebswelle weist einen Innenraum auf, der vollständig durch die Antriebswelle hindurchläuft. Die Antriebswelle ist dabei, wie zuvor erwähnt, rotationssymmetrisch zu der Elevationsachse aufgebaut. Dabei weist die Antriebwelle senkrecht zu der Elevationsachse einen ringförmigen Querschnitt auf.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind Kabel von dem Zubehörteil durch die Antriebswelle hindurchgeführt.
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Hierdurch kann auf eine aufwendige Kabelführung verzichtet werden. Beispielsweise sind die Kabel geeignet, Sensordaten von dem Zubehörteil zu übertragen oder an das Zubehörteil Signale zu senden. Die Kabel können beispielsweise elektrische Leitungen oder auch Fluidleitungen, beispielsweise zum Kühlen des Zubehörteils, sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Antriebswelle durch das Getriebe hindurchgeführt.
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Hierdurch ergibt sich insbesondere entlang der Elevationsachse ein besonders kompakter Aufbau der Antriebseinrichtung. Ferner ist es möglich, die zuvor erwähnten Kabel durch das Getriebe hindurchzuführen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Getriebe ringförmig und läuft vollständig um die Antriebswelle um.
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Insbesondere ist das Getriebe rotationssymmetrisch zu der Elevationsachse aufgebaut. Besonders bevorzugt ist die Antriebswelle in oder an dem Getriebe gelagert. Hierzu können Lager, beispielsweise Wälzlager, vorgesehen sein. Hierdurch kann auf zusätzliche Lager für die Antriebswelle verzichtet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Zubehörplattform ferner eine Hohlwelle, mit welcher das Zubehörteil fest verbindbar ist, wobei die Hohlwelle mit einem Abtriebsflansch des Getriebes drehfest verbunden ist.
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Die Hohlwelle ist vorzugsweise Teil der Antriebseinrichtung. Beispielsweise kann die Hohlwelle mit dem Zubehörteil verschraubt oder verschweißt sein. Die Hohlwelle kann beispielsweise mit dem Abtriebsflansch verschraubt oder verschweißt sein. „Drehfest“ heißt dabei, dass sich die Hohlwelle relativ zu dem Abtriebsflansch nicht verdrehen kann. Der Abtriebsflansch ist bevorzugt rotationssymmetrisch zu der Elevationsachse aufgebaut. An der Hohlwelle können außenseitig Zusatzlasten angeflanscht sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Getriebe ein Planetengetriebe, ein Zykloidgetriebe oder ein Wellgetriebe.
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Hierdurch ist ein besonders hohes Übersetzungsverhältnis bei kleinem Bauraum möglich. Gleichzeitig ergibt sich entlang der Elevationsachse ein besonders kompakter Aufbau. Unter einem Wellgetriebe kann vorliegend ein Spannungswellengetriebe, Gleitkeilgetriebe oder auch Harmonic Drive Getriebe zu verstehen sein. Grundsätzlich kann jedes beliebige Getriebe als Getriebe für die Zubehörplattform eingesetzt werden. Dabei ist es jedoch besonders vorteilhaft, wenn die Antriebswelle durch das Getriebe hindurchgeführt werden kann und das Getriebe um die Antriebswelle herumlaufend aufgebaut ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Zubehörplattform ferner ein Gehäuse, in welchem das Antriebselement, der Riemenantrieb, die Antriebswelle und das Getriebe zumindest abschnittsweise angeordnet sind.
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Das Gehäuse kann beispielsweise aus miteinander verbundenen Blechen, insbesondere Stahlblechen, aufgebaut sein. Dadurch, dass das Antriebselement, das Riemengetriebe, die Antriebswelle und das Getriebe in dem Gehäuse aufgenommen sind, sind diese vor Beschädigungen geschützt. Es können jedoch in dem Gehäuse Wartungsöffnungen vorgesehen sein, so dass die Antriebseinrichtung gewartet werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Zubehörteil mit Hilfe des Getriebes an oder in dem Gehäuse lagerbar.
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Das heißt, es sind zum Lagern des Zubehörteils keine zusätzlichen Lager erforderlich. Das Getriebe weist bevorzugt Hauptlager auf, mit deren Hilfe der Abtriebsflansch in einem Getriebegehäuse des Getriebes gelagert ist. Diese Hauptlager dienen gleichzeitig der Lagerung des Zubehörteils beziehungsweise der vorgenannten Hohlwelle in oder an dem Gehäuse.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse einen Basisabschnitt und zwei seitlich an dem Basisabschnitt angeordnete Armabschnitte auf, zwischen denen das Zubehörteil anordenbar ist.
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Das Gehäuse weist somit eine U-förmige Geometrie auf. Insbesondere ist das Zubehörteil an den beiden Armabschnitten gelagert. An einer Seite erfolgt dabei die Lagerung, wie zuvor erwähnt, mit Hilfe des Getriebes. An einer anderen Seite kann eine weitere Hohlwelle zur Lagerung des Zubehörteils vorgesehen sein. Das Gehäuse kann jedoch auch einarmig sein. In diesem Fall weist das Gehäuse nur einen Armabschnitt auf. Dieser eine Armabschnitt umfasst dann die Antriebseinrichtung. Das Zubehörteil ist dann insbesondere nur einseitig gelagert.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Getriebe in einem der Armabschnitte angeordnet, wobei ein Getriebegehäuse des Getriebes fest mit dem Armabschnitt verbunden ist.
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Das Getriebegehäuse kann beispielsweise mit dem Armabschnitt verschraubt oder verschweißt sein. In dem Getriebegehäuse sind die zuvor erwähnten Hauptlager, insbesondere Wälzlager, vorgesehen, mit deren Hilfe Bauteile des Getriebes und auch die mit dem Zubehörteil verbundene Hohlwelle gelagert sind. Ferner ist an demjenigen Armabschnitt, in dem das Getriebe nicht aufgenommen ist, eine weitere Hohlwelle gelagert, die mit dem Zubehörteil verbunden ist. Diese Hohlwelle kann beispielsweise mit Hilfe eines Lagerflansches und einem in dem Lagerflansch aufgenommenen Lager, insbesondere einem Wälzlager, an dem Gehäuse gelagert sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Riemenantrieb eine drehfest mit dem Antriebselement verbundene erste Zahnriemenscheibe, eine drehfest mit der Antriebswelle verbundene zweite Zahnriemenscheibe und einen Zahnriemen auf, welcher in die Zahnriemenscheiben eingreift, wobei die erste Zahnriemenscheibe kleiner als die zweite Zahnriemenscheibe ist.
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Insbesondere greift der Zahnriemen formschlüssig in die Zahnriemenscheiben ein. Eine formschlüssige Verbindung entsteht durch das Ineinander- oder Hintergreifen von zwei Bauteilen, vorliegend dem Zahnriemen und den Zahnriemenscheiben. Dadurch, dass die erste Zahnriemenscheibe kleiner als die zweite Zahnriemenscheibe ist, weist der Riemenantrieb von der Abtriebswelle des Antriebselements zu der Antriebswelle eine Übersetzung ins Langsame beziehungsweise eine Untersetzung auf. Das heißt, die Drehzahl der Antriebswelle ist gegenüber der Drehzahl der Abtriebswelle des Antriebselements reduziert. Beispielsweise ist die zweite Zahnriemenscheibe mit der Antriebswelle verschraubt. Auch die erste Zahnriemenscheibe kann mit der Abtriebswelle des Antriebselements verschraubt sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Getriebe ein Übersetzungsverhältnis von größer als 100:1 auf.
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Hierdurch kann eine besonders hohe Steifigkeit erreicht werden. So wird beispielsweise eine Längung des Zahnriemens um 1 mm auf 1 Hundertstel Millimeter reduziert. Hierdurch kann die konstruktiv bedingte Dehnbarkeit des Zahnriemens kompensiert werden. Das Getriebe kann ein beliebiges Übersetzungsverhältnis aufweisen, das größer als 100:1 ist. Insbesondere weist das Getriebe eine Übersetzung ins Langsame beziehungsweise eine Untersetzung auf.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Zubehörplattform ferner das Zubehörteil.
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Die Zubehörplattform kann verschiedenste Zubehörteile aufweisen. Insbesondere ist das Zubehörteil einfach austauschbar. Das Zubehörteil kann, wie zuvor erwähnt, beispielsweise eine Waffe, eine Sensoreinheit, ein Scheinwerfer oder dergleichen sein.
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„Ein“ ist vorliegend nicht zwangsweise als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine genaue Beschränkung auf genau die entsprechende Anzahl von Elementen verwirklich sein muss. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich.
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Weitere mögliche Implementierungen der Zubehörplattform umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Zubehörplattform hinzufügen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Zubehörplattform sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Zubehörplattform. Im Weiteren wird die Zubehörplattform anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
- 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Zubehörplattform;
- 2 zeigt eine schematische Schnittansicht der Zubehörplattform gemäß der Schnittlinie II-II der 1;
- 3 zeigt eine schematische Seitenansicht der Zubehörplattform gemäß 1;
- 4 zeigt eine schematische Schnittansicht der Zubehörplattform gemäß der Schnittlinie IV-IV der 3; und
- 5 zeigt die Detailansicht V gemäß 4.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
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Die 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Zubehörplattform 1. Die 2 zeigt eine schematische Schnittansicht der Zubehörplattform 1 gemäß der Schnittlinie II-II der 1. Die 3 zeigt eine schematische Seitenansicht der Zubehörplattform 1. Die 4 zeigt eine schematische Schnittansicht der Zubehörplattform 1 gemäß der Schnittlinie IV-IV der 3, und die 5 zeigt die Detailansicht V gemäß der 4. Im Folgenden wird auf die 1 bis 5 gleichzeitig Bezug genommen.
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Die Zubehörplattform 1 kann auch als Zubehörstation bezeichnet werden. Die Zubehörplattform 1 ist geeignet, ein Zubehörteil 2 zu tragen und um eine Elevationsachse 3 zu verschwenken. Darüber hinaus kann die gesamte Zubehörplattform 1 um eine Rotationsachse 4 verschwenkt werden. Die Elevationsachse 3 und die Rotationsachse 4 sind senkrecht zueinander positioniert. Die Elevationsachse 3 und die Rotationsachse 4 sind Teil der Zubehörplattform 1. Die Zubehörplattform 1 ist für mobile sowie für stationäre Anwendungen geeignet. Beispielsweise kann die Zubehörplattform 1 an oder auf einem Fahrzeug montiert sein. Alternativ kann die Zubehörplattform 1 an oder auf einem Gebäude platziert sein. Besonders bevorzugt ist die Zubehörplattform 1 für militärische Anwendungen geeignet. Jedoch kann die Zubehörplattform 1 auch für zivile Zwecke eingesetzt werden.
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Das Zubehörteil 2 kann auch als Last bezeichnet werden. Das Zubehörteil 2 kann eine Waffe, insbesondere eine fremdangetriebene Waffe, eine Sensoreinheit, ein Radargerät, ein Scheinwerfer oder ein sonstiges geeignetes Zubehörteil 2 sein, das beispielsweise an einem Fahrzeug um die Elevationsachse 3 verschwenkbar gelagert sein kann. Dementsprechend kann die Zubehörplattform 1 beispielsweise eine Waffenplattform oder Waffenstation oder eine Sensorplattform oder Sensorstation sein. Das Zubehörteil 2 kann, muss jedoch nicht, Teil der Zubehörplattform 1 sein. Insbesondere ist das Zubehörteil 2 austauschbar.
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Das Zubehörteil 2 ist mit Hilfe der Zubehörplattform 1 gegenüber einer Horizontalen 5 (2) nach unten um einen ersten Elevationswinkel α1 und nach oben um einen zweiten Elevationswinkel a2 stufenlos verschwenkbar. Der erste Elevationswinkel α1 beträgt beispielsweise maximal -20°. Der zweite Elevationswinkel α2 kann beispielsweise maximal +90° betragen. Die Elevationswinkel α1, α2 können jedoch beliebig gewählt werden. Beispielsweise kann der zweite Elevationswinkel a2 auch größer als +90° sein.
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Die Zubehörplattform 1 umfasst ein Gehäuse 6, in dem eine später noch zu erläuternde Antriebseinrichtung zum Verschwenken des Zubehörteils 2 um die Elevationsachse 3 aufgenommen ist. Das Gehäuse 6 umfasst einen kastenförmigen Basisabschnitt 7, an dem seitlich zwei Armabschnitte 8, 9 vorgesehen sind. Insbesondere sind ein erster Armabschnitt 8 sowie ein zweiter Armabschnitt 9 vorgesehen. Es kann jedoch auch nur ein Armabschnitt 8, 9 vorgesehen sein. In diesem Fall ist das Gehäuse 6 unsymmetrisch aufgebaut. Das Gehäuse 6 ist dann einarmig. Das Gehäuse 6 kann mehrteilig ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Gehäuse 6 aus miteinander vernieteten, verschraubten und/oder verschweißten Metallplatten, insbesondere Stahlplatten, aufgebaut sein.
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Die Armabschnitte 8, 9 erstrecken sich in der Orientierung der 1 oberseitig aus dem Basisabschnitt 7 heraus, so dass das Gehäuse 6 eine U-förmige Geometrie aufweist. Zwischen den Armabschnitten 8, 9 ist das Zubehörteil 2 angeordnet. Beispielsweise kann an dem zweiten Armabschnitt 9 eine Wartungsöffnung 10 (3) vorgesehen sein, die mit Hilfe eines Deckels (nicht gezeigt) verschlossen werden kann. Jeder Armabschnitt 8, 9 weist zwei parallel zu und beabstandet voneinander angeordnete Wände 11, 12 auf. Jede der Wände 11, 12 umfasst einen Durchbruch 13, 14. Die Durchbrüche 13, 14 können kreisförmig sein.
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In dem Gehäuse 6, insbesondere in dem zweiten Armabschnitt 9, ist eine Antriebseinrichtung 15 zum Antreiben des Zubehörteils 2 beziehungsweise zum Verschwenken desselben um die Elevationsachse 3 vorgesehen. Für den Fall, dass das Gehäuse 6 einarmig ist, umfasst dieses insbesondere nur den zweiten Armabschnitt 9 mit der Antriebseinrichtung 15. Die Antriebseinrichtung 15 umfasst ein Antriebselement 16. Das Antriebselement 16 kann beispielsweise ein Elektromotor, ein Hydraulikmotor, ein Pneumatikmotor oder ein anderes geeignetes Antriebselement sein, das eine rotatorische Bewegung erzeugt. Das Antriebselement 16 umfasst eine Abtriebswelle 17 (4), die um eine Drehachse 18 drehbar oder rotierbar ist. Dabei ist die Drehachse 18 parallel zu der Elevationsachse 3 angeordnet und von dieser beabstandet positioniert. Das heißt, zwischen der Drehachse 18 und der Elevationsachse 3 ist ein Abstand a (3) vorgesehen.
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Der Abstand a wird mit Hilfe eines Riemenantriebs 19 überbrückt. Der Riemenantrieb 19 kann auch als Riemengetriebe oder Riementrieb bezeichnet werden. Der Riemenantrieb 19 umfasst eine erste Zahnriemenscheibe 20, die drehfest auf der Abtriebswelle 17 des Antriebselements 16 montiert ist, eine zweite Zahnriemenscheibe 21 sowie einen Zahnriemen 22, der in beide Zahnriemenscheiben 20, 21 formschlüssig eingreift. Eine formschlüssige Verbindung entsteht durch das Ineinander- oder Hintergreifen von mindestens zwei Verbindungspartnern, vorliegend dem Zahnriemen 22 und den beiden Zahnriemenscheiben 20, 21. Dabei weist die erste Zahnriemenscheibe 20 einen kleineren Außendurchmesser als die zweite Zahnriemenscheibe 21 auf.
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Weiterhin umfasst die Antriebseinrichtung 15 eine Antriebswelle 23 (5), die um die Elevationsachse 3 drehbar oder verschwenkbar ist. Die Antriebswelle 23 ist als Hohlwelle ausgebildet und umfasst einen zylinderförmigen Innenraum 24, der sich vollständig durch die Antriebswelle 23 hindurch erstreckt. Die zweite Zahnriemenscheibe 21 ist fest mit der Antriebswelle 23 verbunden. Hierzu können Befestigungselemente 25, beispielsweise Schrauben, vorgesehen sein, mit deren Hilfe die zweite Zahnriemenscheibe 21 mit der Antriebswelle 23 verbunden ist. Das heißt, die zweite Zahnriemenscheibe 21 ist drehfest mit der Antriebswelle 23 verbunden. Somit kann mit Hilfe des Riemenantriebs 19 ein von dem Antriebselement 16 aufgebrachtes Drehmoment DM (2) auf die Antriebswelle 23 übertragen werden.
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Dadurch, dass die zweite Zahnriemenscheibe 21 einen größeren Außendurchmesser aufweist als die erste Zahnriemenscheibe 20, ist im Betrieb des Antriebselements 16 eine Drehzahl der Antriebswelle 23 geringer als eine Drehzahl der Abtriebswelle 17 des Antriebselements 16. Da die Drehzahl der Abtriebswelle 17 größer als die Drehzahl der Antriebswelle 23 ist, weist der Riemenantrieb 19 eine Übersetzung ins Langsame beziehungsweise eine Untersetzung auf.
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Zwischen der Antriebswelle 23 und einer drehfest mit dem Zubehörteil 2 verbundenen Hohlwelle 26 ist ein Getriebe 27 vorgesehen. Das heißt, die Antriebswelle 23 ist nicht direkt oder unmittelbar mit der Hohlwelle 26 des Zubehörteils 2 gekoppelt, sondern mittelbar über das Getriebe 27. Das Getriebe 27 kann beispielsweise ein Planetengetriebe, ein Zykloidgetriebe oder ein Spannungswellengetriebe sein. Das Spannungswellengetriebe kann auch als Harmonic Drive Getriebe, Wellgetriebe oder Gleitkeilgetriebe bezeichnet werden. Das in der 5 dargestellte Getriebe 27 ist als Zykloidgetriebe ausgebildet. Wie zuvor erwähnt, können für das Getriebe 27 jedoch unterschiedlichste Getriebearten eingesetzt werden.
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Das Getriebe 27 ist vorzugsweise rotationssymmetrisch zu der Elevationsachse 3 aufgebaut und läuft ringförmig um die Antriebswelle 23 um. Das heißt, die Antriebswelle 23 ist durch das Getriebe 27 hindurchgeführt. Hierdurch ergibt sich ein besonders kompakter Aufbau entlang der Elevationsachse 3. Auch das Getriebe 27 weist eine Übersetzung ins Langsame auf. Das heißt, eine Drehzahl der Hohlwelle 26 ist geringer als eine Drehzahl der Antriebswelle 23. Beispielsweise kann das Getriebe 27 eine Übersetzung von größer als 100:1 aufweisen. Das heißt, 100 Umdrehungen der Antriebswelle 23 werden in eine Umdrehung der Hohlwelle 26 umgesetzt.
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Vorliegend umfasst das Getriebe 27 eine Kurvenscheibe 28, die ringförmig um die Antriebswelle 23 umläuft. Zwischen der Kurvenscheibe 28 und der Antriebswelle 23 ist ein nicht gezeigter Exzenter vorgesehen, der die Kurvenscheibe 28 bei einer Rotation der Antriebswelle 23 in eine exzentrische Bewegung versetzt. Die Kurvenscheibe 28 ist in einem ringförmigen Getriebegehäuse 29 aufgenommen. Das Getriebegehäuse 29 ist rotationsymmetrisch zu der Elevationsachse 3 aufgebaut.
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Das Getriebegehäuse 29 ist drehfest mit dem zweiten Armabschnitt 9 verbunden. Das heißt, das Getriebegehäuse 29 verdreht sich gegenüber dem zweiten Armabschnitt 9 nicht. Beispielsweise ist das Getriebegehäuse 29 an dem Durchbruch 13 der Wand 11 des zweiten Armabschnitts 9 befestigt. Beispielsweise kann das Getriebegehäuse 29 mit dem zweiten Armabschnitt 9 verschraubt, vernietet, verschweißt oder auf sonstige Art und Weise drehfest mit diesem verbunden sein.
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Ein von der Kurvenscheibe 28 angetriebener Abtriebsflansch 30 des Getriebes 27 ist fest mit der Hohlwelle 26 verbunden. Beispielsweise ist der Abtriebsflansch 30 mit der Hohlwelle 26 verschraubt, vernietet, verschweißt oder auf sonstige Art und Weise drehfest mit dieser verbunden. Das Getriebe 27 umfasst einen weiteren Abtriebsflansch 31, der jedoch vorliegend keine Funktion aufweist.
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Die Antriebswelle 23 ist mit Hilfe von Lagern 32, 33 an den Abtriebsflanschen 30, 31 gelagert. Die Lager 32, 33 können Wälzlager sein. Beispielsweise sind die Lager 32, 33 Schrägkugellager. Weiterhin sind die Abtriebsflansche 30, 31 mit Hilfe von Hauptlagern 34, 35 drehbar in dem Getriebegehäuse 29 gelagert. Die Hauptlager 34, 35 weisen einen größeren Durchmesser als die Lager 32, 33 auf. Die Hauptlager 34, 35 stellen gleichzeitig eine Lagerung für das Zubehörteil 2 beziehungsweise für die Hohlwelle 26 dar. Im Betrieb der Antriebseinrichtung 15 läuft dann ein Kraftpfad von der Abtriebswelle 17 des Antriebselements 16 über den Riemenantrieb 19 auf die Antriebswelle 23, über die Kurvenscheibe 28 auf den Abtriebsflansch 30 und von dem Abtriebsflansch 30 auf die Hohlwelle 26.
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Wie zuvor erwähnt, ist die Antriebswelle 23 eine Hohlwelle. Das heißt, durch den Innenraum 24 kann ein Kabel 36 oder dergleichen hindurchgeführt werden. Das Kabel 36 kann eine Signalleitung sein. Beispielsweise kann das Zubehörteil 2 mit Hilfe des Kabels 36 angesteuert werden oder Sensorsignale des Zubehörteils 2 können mit Hilfe des Kabels 36 einer Steuereinheit oder Auswerteeinheit der Zubehörplattform 1 zugeführt werden. Das Kabel 36 kann auch eine Fluidleitung sein, mit deren Hilfe dem Zubehörteil 2 eine Kühlflüssigkeit zum Kühlen desselben zugeführt werden kann. Es kann eine beliebige Anzahl von Kabeln 36 durch den Innenraum 24 hindurchgeführt werden.
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Wie die 4 zeigt, ist dem Zubehörteil 2 neben der Hohlwelle 26 eine weitere Hohlwelle 37 zugeordnet. Das Zubehörteil 2 ist somit entlang der Elevationsachse 3 betrachtet zwischen den beiden Hohlwellen 26, 37 positioniert. Die Hohlwelle 37 ist in oder an dem ersten Armabschnitt 8 des Gehäuses 6 gelagert. Hierzu kann beispielsweise an der Wand 12 des ersten Armabschnitts 8 ein Lagerflansch 38 mit einem Lager 39, insbesondere einem Wälzlager, vorgesehen sein. Für den Fall, dass das Gehäuse 6 einarmig ist und den ersten Armabschnitt 8 nicht aufweist, sind die Hohlwelle 37, der Lagerflansch 38 und das Lager 39 verzichtbar. Das Zubehörteil 2 ist dann nur an dem ersten Armabschnitt 8 gelagert.
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Die Funktionalität der Zubehörplattform 1 wird nachfolgend erläutert. Zum Verstellen des Elevationswinkels α1, α2 wird das Antriebselement 16 beispielsweise mit Hilfe einer Steuereinheit derart angesteuert, dass die Abtriebswelle 17 um die Drehachse 18 rotiert. Diese Bewegung der Abtriebswelle 17 wird mit Hilfe des Riemenantriebs 19 auf die Antriebswelle 23 übertragen. Hierbei erfolgt eine Reduktion der Drehzahl der Antriebswelle 23 im Vergleich zu der Abtriebswelle 17. Mit Hilfe des Getriebes 27, das ein sehr hohes Übersetzungsverhältnis aufweist, wird die Drehbewegung der Antriebswelle 23 auf die Hohlwelle 26 übertragen, wodurch das Zubehörteil 2 um die Elevationsachse 3 verschwenkt wird.
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Dadurch, dass mit dem Getriebe 27 ein Übersetzungsverhältnis von größer als 100:1 möglich ist, kann die Antriebseinrichtung 15 sehr steif konstruiert werden. Beispielsweise wird bei dem vorgenannten Übersetzungsverhältnis eine Längung des Zahnriemens 22 von 1 mm auf 1 Hundertstel mm reduziert. Die konstruktiv bedingte Dehnbarkeit des Zahnriemens 22 wird hiermit kompensiert. Dadurch, dass die Antriebseinrichtung 15 sehr steif ist, können hohe Eigenfrequenzen erreicht werden. Angestrebt dabei ist eine Eigenfrequenz im Bereich von 20 bis 30 Hz. Hiermit können die Reglergüte und die Richtgenauigkeit wesentlich verbessert werden.
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Dadurch, dass das Antriebselement 16 um den Abstand a von der Elevationsachse 3 beabstandet ist, kann ein kompakter Aufbau erreicht werden. Insbesondere können beispielsweise außenseitig an die Antriebswelle 23 und/oder an die Hohlwelle 37 weitere Zubehörteile oder Zusatzlasten, wie beispielsweise eine Optronik, Munitionsbehälter oder dergleichen, angeflanscht werden, ohne dass das Antriebselement 16 im Weg ist. Für den Fall, dass Zusatzlasten vorgesehen sind, sind diese derart angeordnet, dass die Armabschnitte 8, 9 beziehungsweise zumindest einer der Armabschnitte 8, 9 entlang der Elevationsachse 3 betrachtet zwischen der Zusatzlast und dem Zubehörteil 2 angeordnet sind. Die Lagerung der Hohlwelle 26 und der Antriebswelle 23 kann mit Hilfe des Getriebes 27, insbesondere mit Hilfe der Lager 32, 33 und der Hauptlager 34, 35, erreicht werden. Auf zusätzliche Lager kann daher verzichtet werden. Dadurch, dass die Antriebswelle 23 durch das Getriebe 27 hindurchgeführt ist, ergibt sich ein besonders kompakter Aufbau der Antriebseinrichtung 15 entlang der Elevationsachse 3 betrachtet.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zubehörplattform
- 2
- Zubehörteil
- 3
- Elevationsachse
- 4
- Rotationsachse
- 5
- Horizontale
- 6
- Gehäuse
- 7
- Basisabschnitt
- 8
- Armabschnitt
- 9
- Armabschnitt
- 10
- Wartungsöffnung
- 11
- Wand
- 12
- Wand
- 13
- Durchbruch
- 14
- Durchbruch
- 15
- Antriebseinrichtung
- 16
- Antriebselement
- 17
- Abtriebswelle
- 18
- Drehachse
- 19
- Riemenantrieb
- 20
- Zahnriemenscheibe
- 21
- Zahnriemenscheibe
- 22
- Zahnriemen
- 23
- Antriebswelle
- 24
- Innenraum
- 25
- Befestigungselement
- 26
- Hohlwelle
- 27
- Getriebe
- 28
- Kurvenscheibe
- 29
- Getriebegehäuse
- 30
- Abtriebsflansch
- 31
- Abtriebsflansch
- 32
- Lager
- 33
- Lager
- 34
- Hauptlager
- 35
- Hauptlager
- 36
- Kabel
- 37
- Hohlwelle
- 38
- Lagerflansch
- 39
- Lager
- a
- Abstand
- DM
- Drehmoment
- α1
- Elevationswinkel
- a2
- Elevationswinkel
