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Ri ehtvorri chtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Richtvorrichtung
von in gepanzerten Geschütztürmen oder gepanzerten Fahrzeugen angeordneten Geschützen,
bei welchen die Geschiitzrohre in einer den Durchdringungsbereich der Panzerung
nach außen abdeckenden Blende gelagert sind.
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Es ist eine Richtvorrichtung bekannt geworden, bei der das Geseützrohr
in einer Kugelschale fest angeordnet ist, die ihrerseits in einer entsprechenden
Aufnahme des Geschützturmes oder Fahrzeuges drehbeweglich gelagert ist. Dabei hat
sich herausgestellt, daß schon bei einer leichten Beschädigung der Kugelschale diese
sich nicht mehr bewegen läßt. Außerdem läßt sie nur kleine Richtwinkel zu, da sonst
die für die Kugel schale notwendige Führungsfläche zu gering wird.
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-Andere Lösungen sehen im Fahrzeug oder Geschützturm einen Schlitz
vor, in dessen Bereich das Rohr verschwenkbar ist.
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Da jedoch durch den Schlitz die Panzerung unterbrochen ist, ist hier
ein besonders günstiger Angriffspunkt für feindliche Geschosse, die bei Treffern
in diesen Schlitz die Waffenanlage in ihrer Bewegung blockieren können.
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Eine weitere bekannt gewordene Ausführungsform sieht vor, daß ein
Geschützturm aus drei drehbar aufeinander angeordneten, schiefen Kegelstümpfen besteht,
deren Mittellinien sich in einem Punkt schneiden und deren unterster Teil in einem
geraden, die Panzerung bildenden Kegelstumpf drehbar gelagert ist, wobei in letzterem
ein Schlitz für den Richtbereich des Rohres vorgesehen ist. Der oberste, das Geschittzrohr
aufnehmende Kegel stumpf ist gegen Verdrehen gesichert, während die anderen beiden
Kegel stUmpfe jeder ffir sich oder zusammen antreibbar sind. llierdurch wird die
öhenrichtbewegung erzielt, Bei
erhöhtem Rohr besteht hier die Gefahr,
durch einen Treffer die hinter dem Schlitz'liegenden inneren Kegelstümpfe zu beschädigen
und eine weitere Richtbewegung auszuschalten.
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Ein Seitenrichten wird durch Drehen des Geschütz turmes oder des Fahrzeuges
erzielt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Richtvorrichtung zu schaffen, die
selbst für großkalibrige Geschützrohre-zum Höhen- und/oder Seitenrichten bei großen
Riclitwinkeln geeignet ist und die die Nachteile, wie leichte Verwundbarkeit durch
unvollständige Panzerung und/oder umständliches Richten mit dem Fahrzeug bei kleinen
Richtwinkeln, beseitigt und schließlich sowohl stationär als auch mobil verwendet
serden kann.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Blende aus zwei
relativ zueinander verdrehbaren und um Drehachsen mit unterschiedlicher Neigung
angeordneten Blendenteilen besteht, in deren geschützrohrseitigem Blendenteil außermittig
und geneigt zur Drehachse desselben eine Vorrichtung zur Aufnahme des Geschützrohres
ausgebildet ist, wobei sich die Achsen der beiden Blendenteile und der Vorrichtung
zur Aufnahme des Geschützrohres in einem gemeinsamen, innerhalb des Kampfraumes
liegenden Punkt schneiden und das Geschützrohr zusätzlich zur Halterung im geschützrohrseitigen'Blendenteil
im Schnittpunkt der Achsen kardanisch gelagert ist. Das Verdrehen der Blendenteile
wird durch Motoren erreicht, deren Bewegungsabläufe über eine handbetätigte Folgesteuerung
eingestellt werden. Die.
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kardanische Lagerung des Geschützrohres verhindert ein radiales Verdrehen
des Rohres um die Rohrseelenachse sowohl beim Richten als auch beim Schuß durch
die Drallwirkung des Geschosses.
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Mittels dieser Vorrichtung kann innerhalb des kegelförmigen Richtbereiches
jeder beliebige Richtwinkel eingefahren werden.
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Durch die drehbare Anordnung der Blende im Turm und der Blendenteile
gegeneinander ergibt sich eine geschlossene Panzerung.
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Außerdem lassen sich die einzelnen Teile gut gegeneinander und damit
gegen Wasser und Kampfgase abdichten, da die Trennflächen der Konstruktionselemente
kreisförmig ausgebildet silld.
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Weiterhin sind den Blendenteilen erfindungsgemäß Meßfühler zugeordnet,
die senkrecht zur Geschützrohrachse in einer mit dem Geschützrohr gekoppelten und
relativ dazu beweglichen Steuerungsvorrichtung, bestehend aus einem Steuergestänge
und einem damit verbundenen, das Geschützrohr konzentrisch bmgebenden und die Meßfühler
beeinflussenden Ring, angeordnet sind. Mit Hilfe der tIeßfühler, die beim Bewegen
der Steuerungsvorrichtung ausgelenkt werden, wird solange ein Steuerbefehl auf den
den jeweiligen Blendenteil antreibenden Motor gegeben, bis der entsprechende Meßfühler
seine Ruhelage wieder erreicht hat.
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Bei Richtvorrichtungen, bei denen eine Richtbewegung durch das Verdrehen
der Vorrichtung, z. B..eines stationär oder auf einem Fahrzeug angeordneten Turmes,
erfolgt, hat es. sich als sinnvoll erwiesen, das Gcschützrohr nur noch in einer
zur Drehebene senkrechten Ebene zu richten. Dies wird nach einem weiteren MerKmal
der Erfindung dadurch erreicht, daß der geschützrohrseitige Blendenteil gegenüber
dem inneren Blendenteil unter Zwischenschaltung eines Führungsgetriebes antreibbar
ist, wobei letzteres aus einem Kreuzgelenk mit nachgeschaltetem Ubersetzullgsgetriebe
mit einem Übersetzungsverhältnis von l : 2 besteht. Hierdurch bewegt sich die Seelenachse
des Geschützrohres auf einem Kreissektor.
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Zur Ableitung der Bewegungsgesetze, die zur Fiihrung der Seelenachse
eines Geschützrohres in einer ebenen Fläche erfüllt werden müssen, sind in den Figuren
3 und 4 zwei Kegel dargestellt, an denen sich die Gesetzmäßigkeiten ablesen lassen.
Aus der speziellen Lage der Fig. 3 ist ersichtlich, daß in einem Hohlkegel I mit
dem Kegelwinkel ß ein Spitzkegel II mit dem Kegelwinkel ot so angeordnet ist, daß
beide Kegel eine gemeinsame Elantellinie AO besitzen und wobei die beiden Spitzen
der Kegel im Punkt 0 liegen. Da außerdem die Beziehung i32 (1) gilt, bildet die
der lIantellinieAD gegeniiberliegene Mantellinie3O gleichzeitig die Ilittellinie57
des Hohlkegcls 1.
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Die beiden KegelachsenNO und NO schließen den Winkel ein. Dieser Winkel
bleibt durch Anbringen eines in der Ebene BNO die Achsen der Kegel in den Punkten
M und N verbindenden Steges in jeder Stellung der gegeneinander verdrehbaren Kegel
konstant. Bei der Bewegung des Kegels II im Kegel I beschreibt die Achse NO den
strichpunktiert dargestellten Kegel.
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In Figur 4 ist eine beliebige Lage der beiden Kegel dargestellt. Die
Mantellinie PO des kleinen Kegels II beschreibt dann eine ebene Fläche FGO, wenn
die Bewegung des Steges der die Basismittelpunkte M und N verbindet, um den großen
Kegel I und die Drehung des kleinen Kegels II um den Steg durch ein geeignetes Führungsgetriebe
gekoppelt sind.
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Soll der Punkt P, durch den dieMantellinie-° des Kegels II verläuft,
in der Ebene FGO geführt werden, so muß zwischen dem Drehwinkel w des Steges, gemessen
in der Basisebene des Kegels I zwischen den Punkten AME oder in einer dazu parallelen
Ebene zwischen den Punkten DPC,. gegenüber dem Kegel I und dem Drehwinkel f , gemessen
zwischen Stegebene MNO und Radius N1" in.der Basisebene des Kegels II folgende Beziehung
bestehen:
Für die folgende Ableitung wurde zweckmäßigerweise der Steg MN als Bezugssystem
verwendet, davon dort aus die Winkel f und gemessen werden.
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Das Übersetzungsverhältnis ist definiert durch
Mit
ergibt sich
und nach Elimination von T die Beziehung
Der Ausdruck (4a) entspricht dem Ubersetzungsverhältnis ; eines Kreuzgelenks. Sind
hier P und X die beiden Drehwinkel, gemessen in zwei um den Winkel CL geneigten
Ebenen, so gilt wegen der Beziehung
für das Übersetzungsverhältnis des Kreuzgelenkes:
Unter Berücksichtigung der Ergebnisse (5) und (6) läßt sich nach Anwendung der Kettenregel
für das Übersetzungsverhältnis des Führungsgetriebes folgende Beziehung angeben:
In (7) ist
wobei iR das konstante Übersetzungsverhältnis des Räderge- (8> triebes bedeutet.
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bzw.
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Aus dieser Gleichung ist ersichtlich, daß sich das Führungsgetriebe
dadurch verwirklichen läßt, daß man.ein Kreuzgelenk mit einem normalen Rädergetriebe,
das das konstante Ubersetzungsverhältnis nach Gleichung (8) besitzt, koppelt. Das
Rädergetriebe wird zweckmßigerweise als dreiachsiges Stirnradgetriebe mit gleichem
Achsabstand a + r1 + r2 = r3 + r4 4 (q) ausgeführt.
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Für das Richten des Geschützrohres ist der Zusammenhang zwischen dem
Richtwinkel γ , der zwischen der Achse MO und der Mantellinie PO liegt, und
den Antriebswinkelri P odert von wesentlicher Bedeutung.
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Es gilt gemäß Fig. 4 folgende Beziehung:
Dieser Zusammenhang zwischen γ und- # läßt sich vereinfachen zu:
Eliminiert man in Gleichung (ii) nach der Beziehung (2) so ergibt sich:
Diese Vorrichtung kann bei allen Arten von gepanzerten Drehtürmen, wie sie z. B.
auf Schiffen, Panzern, Spähpanzern u.s.w. Verwendung finden, angewendet werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele
erläutert, und zwar zeigen Fig. i eine Richtvorrichtung für beliebige Richtwinkel
im Längsschnitt, Fig. 2 die Richtvorrichtung nach Fig. i im Schnitt gemäß Linie
Ii - II, Fig. 3 + 4 zwei die mathematischen Zusammenhänge zum Richten in einer Ebene
erläuternde Prinzipskizzen,
Fig. 5 eine Richtvorrichtung für eine
Richtebene im Längsschnitt und Fig. 6 die Richtvorrichtung nach Fig. 4 im Schnitt
gemäß Linie VI - VI.
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In einem Geschtitzturm 1 (Fig. i) ist eine Blende 2, die aus einem
inneren Blendenteil 2a mit seiner Drehachse 3 und einem darin drehbar angcordneten
geschützrohrseitigen Blendenteil 2b mit seiner Achse 4 besteht, drehbeweglich gelagert,
wobei die Achsen 3 und 4 einen Winkel CL einschließen.
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Im geschützrohrseitigen Blendenteil 2b ist außermittig und geneigt
zu dessen Drehachse 4 eine drehbar auf dem geschützrohrseitigem Blendenteil 2b gelagerte
Vorrichtung 5 zur Aufnahme eines beim Schuß gegen nicht gezeigte Brems- und Rohrvorholer
in der Vorrichtung 5 zurück- und wiedervorlaufenden Geschützrohres 6 mit seiner
Geschützrohrachse 7 angeordnet, wobei letztere mit der Achse 3 des inneren Blendenteils
2a einen Winkel Cj 2dc einschließt. Das im Kampfraum 8 liegende verschlußseitige
Ende 6a des Geschützrohres 6 ist in einem Kardangelenk 9 gelagert, das über ein
Verbindungsteil 10 mit dem Geschiitzturm l drehbar verbunden ist. Die Achsen 3,
4 und 7 haben einen gemeinsamen Schnittpunkt im Kardangelenk 9.
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Auf dem verschlußseitigen Ende 6a'des Geschützrohres ist ein mit einer
Handhabe ii versehenes Steuergestänge 12 (Fig.2) angeordnet, das über eine Verbindungsstange
13 mit einem konzentrisch in geringem Abstand um das Geschützrohr 6 angeordneten
Ring 14 fest verbunden ist. Mit dem Ring 14 stehen zwei um 900 versetzt am Blendenteil
2b befestigte Meßfühler 15 und 16 in Wirkverbindung, von denen der Meßfühler 16
mit einem Motor 17 zum Antrieb des inneren Blendenteils 2a über einen fest damit
verbundenen Zahnkranz 18 und der Meßfühler 15 mit einem zum Antrieb des ebenfalls
mit einem Zahnkranz 19 fest verbundenen geschützrohrseitigen Blendenteils 2b dienenden
und am Blendenteil 2a befestigten Motor 20 verbunden sind. Bei
einem
Auslenken der HandhaBe 11 des Steuergestänges 12 wird über die Verbindungsstange
13 der Ring 14 relativ zum Geschützrohr 6 aus seiner Mittellage ausgelenkt.
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Dabei werden die tIeßfühler i5 und/oder 16 aus ihrer Ruhelage verschoben
und geben je einen Steuerbefehl an den Antrlcbsmotor 20 und/oder i7, die die jeweils
mit ihnen über die Zahnkränze 18 und 19 formsclssig drehbar verbundenen Blendenteile
2b und/oder 2a gegenüber dem Geschützturm 1 verdrehen. Diese Steuerbefehle werden
solange aufrechterhalten, bis die Meßfühler 15 und/oder 16 wieder ihre Ruhelage
eingenommen haben. Durch die drehbar gegenüber dem geschützrohrseitigen Blendenteil
2b angeordnete Vorrichtung 5, in der sich das axial verschiebbare ohr 6 befindet,
wird zusammen mit dem Kardangelenk 9 beim Richtvorgang ein Verdrehen des Rohres,
6 verhindert.
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Ein weiteres Beispiel zeigen die Fir. 5 und 6. Bei dieser Ausfuhrungsform
kann jedoch nur eine vertikale Richtbewegung durch die erfindungsgemaße Richtvorrichtung
erzielt werden, während das Seitenrichten durch; seitliches Verdrehen des Turmes,
beispielsweise gegenüber einem Fahrzeug, in an sich bekannter Weise erfolgt.
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Auf einem Fahrzeug 21 ist ein Turm i drehbar gelagert, in dem eine
Blende 2 ebenfalls drehbar angeordnet ist.
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Die Blende 2 besteht aus einem um eine Achse 3 drehbelreglichen inneren
Blendenteil 2a und einem darin drehbar angeordneten geschützrohrseitigen Blendenteil
2b mit seiner Achse 4. Im geschützrohrseitigen Blendenteil 2b ist exzentrisch zu
dessen Drehachse 4 eine Vorrichtung 22 zur Aufnahme des Geschützrohres 6 mit einer
Geschützrohrachse 7 angeordnet.
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Das Blendenteil 2b ist fest mit einem Zahnkranz 19 verbunden, und
iiber einen im Blendenteil 2a drehbar gelagerten Rädertrieb 27 mit einem drehbeweglich
auf dem Blendenteil 2a angeordneten Zahnkranz 24 zu einem Übersetzungsgetriebe 25
gekoppelt.
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Das Übersetzungsgetrieb 25 ist durch zwei fest mit dem Zahnkranz 24
verbundene Stege 26 mit einem in diesem gelagerten Kreuzgelenk 27 zu einem Führungsgetriebe
28 gekoppelt. Die andere Achse des Kreuzgelenks 27 ruht in zwei am Turm l befestigten
Führungszapfen (Fig. 6), die gleichzeitig auch als Führungen zweier am verschlußseitigen
Ende 6a achsparallel zum Rohr 6 angeordneten Führungsleisten 30 dienen, die mit
einem dem Rohrrücklauf angemessenen Langloch 31 versehen sind.
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Am Blendenteil 2a ist ein Zahnkranz 18 befestigt der formschlüssig
mit einem am Turm i befestigten Antriebsmotor 32 verbunden ist.
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Beim Antrieb des Motors 32 verdreht dieser das Blendenteil 2a über
den damit fest verbundenen Zahnkranz 18 gegenüber dem Turm 1. Gleichzeitig wird
der ädertrieb 23 auf Grund seiner Lagerung im Blendenteil 2a in eine zwangsweise
Drehung versetzt, so daß über den Zahnkranz 19 das damit fest verbundene Blendenteil
2b und über den Zahnkranz 24 das Kreuzgelenk 27 gleichsinnig verdreht werden. Die
vom Antriebsmotor 32 ausgehende Drehbewegung wird somit in eine vertikale Bewegung
der mit dem Blendenteil 2b fest verbundenen Vorrichtung 22 und damit auch des Geschützrohres
6 umgewandelt.