DE2037819C3

DE2037819C3 - Richtvorrichtung

Info

Publication number: DE2037819C3
Application number: DE19702037819
Authority: DE
Inventors: Manfred 4000 Duesseldorf Graf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-07-30
Filing date: 1970-07-30
Publication date: 1975-02-13
Also published as: DE2037819B2; DE2037819A1

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Richtvorltung für in Panzerungen von Geschütztürmen, geizerten. Fahrzeugen oder dergleichen angeordneten schützen, bei der das Geschütz von zwei relativ einander und gegenüber dem Geschütz in gegenander geneigten Ebenen mittels eines Richtgebes verdrehbaren Bauteile getragen wird und die ihachsen sich in einem Punkte schneiden.
3ei einer bekannten Richtvorrichtung dieser Art 5A.-Patentschrift 2 712 271) ist ein Geschützturm beschrieben, der aus drei drehbar aufeinander angc ordneten schiefen Kegelstümpfen besteht, derer unterer Teil in einem geraden, den Hauptturm bilden den Kegelstumpf drehbar gelagert ist, wobei in letzte rem ein Schlitz für den Richtbereich des Rohres vor gesehen ist. Der obere, das Geschützrohr aufneh mende Kegelstumpf ist durch eine kardanische Ver bindung mit dem Hauptturm gegen Verdrehen ge sichert, während die anderen beiden Kegelstumpf jeder für sich oder zusammen antreibbar sind. Hier durch wird die Höhenrichtbewegung erzielt. Da: Seitenrichten wird durch Drehen des Geschützturme! oder des Fahrzeuges erreicht.

Der Nachteil der beschriebenen Richtvorrichtunj besteht darin, daß durch einen Treffer die hinter den Schlitz des Hauptturmes liegenden inneren Kegel stumpfe beschädigt werden können und eine weiten Richtbewegung dadurch ausgeschaltet werden kann Es sind ferner die einzelnen Teile dieser Vorrichtung sehr groß bemessen, da sie den aus diesen Teilen zusammengesetzten Geschützturm darstellen. Hicrau; ergibt sich, daß die Teile schwer zu bearbeiten sind schwierig abzudichten sind und mit großer Reibung zu bewegen sind. Hinzu kommt, daß die während de; Richtvorganges zu bewegenden Massen sehr groC sind, wodurch die Richtgeschwindigkeit hcrabgesetzi wird, und daß durch die im Mittelpunkt des Turme; gelegene kardanische Verbindung eine starke Einengung des Innenraumes des Turmes eintritt. Ein weiterer wichtiger Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß die Anzahl der zur Erzielung dei Höhenrichtbewegung des Geschützes erforderlichen Turmteiie relativ groß ist, um bei jeder Rohrerhöhunj ein Abdecken der öffnung in der Panzerung des Hauptturmes zu erreichen. Dennoch kann nicht vermieden werden, daß die Panzerung des Turmes in de: Stellung der höchsten Rohrerhöhung stark geschwächt ist und somit ihren Zweck verfehlt, eine bei jeder Geschützstellung allseitig geschlossene Panzerung zu schaffen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es. eine Richtvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Nachteile der bekannten Richtvorrichtung vermieden werden, die aus möglichst wenigen Teilen besteht und daher einfach im Aufbau ist, leicht durch einfache Bearbeitungsvorgänge herstellbar ist, indem nur einfache, relativ kleine Drehteile verwendet werden, die beim Richtvorgang keine Veränderung der Überdeckung der einzelnen Teile bzw. keine Veränderung der Führungsflächeri aufweist, die leicht abzudichten ist und mit geringer Reibung zu betätigen ist, in keiner Lage des Geschützes eine Behinderung im Innenraum hervorruft und geringe zu bewegende Massen aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das. erste Bauteil in einer öffnung der Panzerung drehbar gelagert und als eine Ringblende ausgebildet ist, in deren öffnung das zweite Bauteil drehbar gelagert ist, das als Innenblende ausgebildet ist und die DurchgangsölTnung für das Geschützrohr enthält, daß das Geschütz mittels einer kardanischen Lagerung in bezug auf seine Längsachse unvcrdrchbai im Innenraum der Panzerung aufgehängt is' und daC die Drehachsen der Ringblende und der Innenblcndc die Drehachsen von zwei ineinanderliegenden und ineinander abrollenden Kegel bilden, deren gemeinsame Spitze im kardanischen Aufhängepunkt des Geschützes gelegen ist, deren Öffnungswinkel sich wie

2:1 verhalten und die sich längs eimer Mantellinie berühren, wobei die Längsachse des Geschützrohres eine Mantdünie des inneren Kegels darstellt.

Mit der erfindungsgemäßen Richtvorrichtung ist gegenüber der bekannten Richtvorrichtung in vorteilhafter Weise erreicht, daß ihr Aufbau vereinfacht und raumsparender ist, da sie nur aus einer zweiteiligen Blende und der kardanischen Aufhängung des Rohres in der Panzerung besteht. Im gesamten Richtbereich tritt keine Veränderung der Überdeckung der Blendenteile oder ein Freiliegen ungeschützter Teile der Panzerung ein. Die drehbare Lagerung des Geschützrohres in der Innenblende bringt praktisch keinen zuzätzlichen Aufwand mit sich, da das Rohr ohnehin für den Rückla>'f abgedichtet in der Panzerung gelagert sein muß.

Da alle Teile einfacher und kleiner sind als bei der bekannten Richtvorrrichtung, sind sie auch leichter zu bearbeiten und zu lagern und können auf einfache Weise vollständig abgedichtet geführt werden. Die Richtgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Richtvorrichtung ist hoch, da die zu bewegenden Teile nur eine geringe Masse aufweisen. Ein weiterer großer Vorteil liegt im großen Richtbereich der Richtvorrichtung, der durch den öffnungswinkel des äußeren Kegels vorgegeben ist. Dieser öffnungswinkel ist im wesentlichen davon abhängig, wie groß die Blende in der Panzerung gewählt werden kann. Es ist auf diese Weise möglich, den Richtbereich der Richtvorrichtung den gegebenen Verhältnissen leicht anzupassen, wodurch sie für jede Art von Panzerungen gut verwendbar wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Richtvorrichtung besteht darin, daß der Ringblende und der Innenblende die Stellung des Geschützrohres erfassende Meßfühler zugeordnet sind, die senkrecht zur Längsachse des Geschützrohres angeordnet sind und mit einer mit dem GeschüUxohr gekoppelten und relativ dazu beweglichen Steuerungsvorrichtung, bestehend aus einem Steuergestänge und einem damit verbundenen, das Geschützrohr konzentrisch umgebenden und die Meßfühler beeinflussenden Ring, in Wirkverbindung stehen.

Hierdurch wird erreicht, daß durch Bewegen des SteuergestängeL in Richtung auf den gewünschten Zielpunkt die Richtvorrichtung automatisch folgt, ohne daß es dazu notwendig wäre, getrennte Handräder für das Höhenrichten und das Seitenrichten zu betätigen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Richtvorrichtung, die immer dann anwendbar ist, wenn die Waffe in gepanzerten Drehtürmen gelagert ist, ist die Innenblende gegenüber der Ringblende unter Zwischenschaltung eines Führungsgetriebes antreibbar, wobei letzteres aus einem Kreuz- gelenk mit nachgeschaltetem Übersetzungsgetriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von 1: 2 besteht. Bei dieser Ausführuni'sform ist die Drehung der Inncnblende gegenüber der Ringblende so gesteuert, daß sich die Rohrachse beim Richtvorgang nur in einer senkrechten Ebene bewegt. Das Seitenrichten erfolgt durch Verdrehen ;!cs Geschützturmes.

Auf diese Weise wird erreicht, daß der Richlvorgung genauso verläuft vrie bei herkömmlichen Geschütztürmen, daß aber der Höhenrichtbereich erheblieh vergrößert ist gegenüber einer Walzen- oder Kugelblende, ohne daß deswegen eine Veränderung der Überdeckung der einzelnen Teile auftritt, so daß die in einem mit der erfindungsgemäßen Richtvorrichtung versehenen Panzerturm gelagerte Waffe auch zur Bekämpfung von fliegenden Zielen geeignet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand zweier Ausführungsbeispiele erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Richtvorrichtung für beliebige Richtwinkel im Längsschnitt,

F i g. 2 die Richtvorrichtung nach F i g. 1 im Schnitt

gemäß Linie H-II,

F i g. 3 und 4 zwei die mathematischen Zusammenhänge zum Richten in einer Ebene erläuternde Prinzipskizzen,

F i g. 5 eine Richtvorrichtung für eine Richtebene

im Längsschnitt und

F i g. 6 die Richtvorrichtung nach F i g. 5 im Schnitt gemäß Linie VI-VI.

In einer Panzerung 1 (F i g. 1) ist eine Blende 2, die aus einer Ringblende 2 α mit ihrer Drehachse 3 und und einer darin drehbar angeordneten innenblende Ib mit ihrer Achse 4 besteht, drehbeweglich gelagert, wobei die Achsen 3 und 4 einen Winkel« einschließen. In der Innenblende 2 b ist außermittig und geneigt zu deren Drehachse 4 eine drehbar auf der Innenblende 2b gelagerte Vorrichtung 5 zur Autnahme eines beim Schuß gegen nicht gezeigte Brems- und Rohrvorholer in der Vorrichtung 5 zurück- und wieder vorlaufenden Geschützrohres 6 mit seiner Geschützrohrachse 7 angeordnet, wobei letztere mit der Achse 3 der Ringblende la einen Winkel β = 2·χ einschließt. Eine bis zum Verschluß 6 b reichende stegartige Verlängerung 5 a der Vorrichtung 5 dient zur Anlenkung des Kardangelenks an das Rohr 6. Das im Kampfraum8 liegende verschlußseitige Ende (ta des Geschützrohre? 6 ist in einem Kardangelenk 9 gelagert, das über ein Verbindungsteil 10 mit dem Geschützturm 1 drehbar verbunden ist. Die Achsen 3, 4 und 7 haben einen gemeinsamen Schnittpunkt im Kardangelenk 9. Auf dem verschlußseitigen Ende 6 a des Geschützrohres 6 ist ein mit einer Handhabe 11 versehenes Steuergestänge 12 (F i g. 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 90 versetzt an der Innenblende 26 befestigte Meßfühler IS und 16 in Wirkverbindung, von denen der Meßfühler 16 mit einem Motor 17 zum Antrieb der Ringblende 2a über einen in der Drehebene der Ringblende 2a angeordneten und fest damit verbundenen Zahnkranz 18 und der Meßfühler 15 mit einem zum Antrieb der ebenfalls mit einem in der Drehebene der Innenblende 2 b angeordneten Zahnkranz 19 fest verbundenen Innenblende 2 ft dienenden und an der Ringblende 2 a 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. Dabei werden die Meßfühler 15 und/oder 16 aus ihrer P.uhclagc verschoben und geben je einen Steuerbefehl an den Antriebsmotor 20 und/oder 17, die die jeweils mit ihnen über die Zahnkränze 18 und 19 formschlüssig drehbar verbundenen Blenden 2 ft und/oder 2 a gegenüber der Panzerung verdrehen. Diese Steuerbefehle werden so lange aufrechterhalten, bis die Meßfühler 15 und/oder 16 wieder ihre Ruhelage eingenommen haben. Durch die drehbar gegenüber der Innenblende 2 ft angeordnete Vorrichtung 5, in der sich das axial verschiebbare Rohr 6 befindet, wird zu-

sammen mit dem Kardangelenk 9 beim Richtvorgang ein Verdrehen des Rohres 6 verhindert.

Zur Ableitung der Bewegungsgesetze, die zur Führungrung der Seelenachse eines Geschützrohres in einer ebenen Fläche erfüllt werden müssen, sind in den F i g. 3 und 4 zwei Kegel dargestellt, an denen sich die Gesetzmäßigkeiten ablesen lassen. Aus der speziellen Lage der F i g. 3 ist ersichtlich, daß in einem Hohlkegel I mit dem Kegelwinkel β ein Spitzkegel II mit dem Kegelwinkel α so angeordnet ist, daß beide Kegel eine gemeinsame Mantellinie AO besitzen und die beiden Spitzen der Kegel im Punkt 0 liegen. Da außerdem die Beziehung

β -2α (1)

gilt, bildet die der Mantellinie AO gegenüberliegende Mantellinie ~EÖ gleichzeitig die Mittellinie MO des Hohlkegels I.

Die beiden Kegelachsen MO und NO schließen den Winkel α ein. Dieser Winkel bleibt durch Anbringen eines in der Ebene BNO, die Achsen der Ke-

r, · cosa — r_t · cos« · singj gel 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.

In F i g. 4 ist eine beliebige Lage der beiden Kegel dargestetll. Die Mantellinie ΨΌ des kleinen Kegels II beschreibt dann eine ebene Fläche FGO, wenn die Bewegung des Steges ΉΝ, der die Basismittelpunkte

ίο M und N verbindet, um den großen Kegel I und die Drehung des kleinen Kegels Il um den Steg durch ein Führungsgetriebe gekoppelt sind. Soll der Punkt P, durch den die Mantellinie ΨΌ des Kegels 11 verläuft, in der Ebene FGO geführt werden, so muß zwischen dem Drehwinkel y> 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 φ, gemessen zwischen Stegebene MNO und Radius NT

ao in der Basisebene des Kegels II folgende Beziehung bestehen:

tany == -——

= cos«■

1 -

r_x · %ϊηφ

cosan ^ ψ

—- = cosa-tan - - .

sing?

Für die folgende Ableitung wurde zweckmäßigerweise der Steg MN als Bezugssystem verwendet, da von dort aus die Winkel φ und ψ gemessen werden.

Das Übersetzungsverhältnis ist definiert durch
άφ

Mit

In der Gleichung (7) ist

άχ ₌ 1
da 2

tan ψ = cos α · tan

ergibt sich

dy>
COS²V

άφ

COS» ^

(2)

(4)

und nach Elimination von ν die Beziehung
άψ __ 1 cosa

~~ 2

30

35

40

45

άφ

. (4 a) wobei i_R das konstante Übersetzungsverhältnis des Rädergetriebes bedeutet. Folglich gilt auch χ = φ/2.

Aus dieser Gleichung ist ersichtlich, daß sich das Führungsgetriebe dadurch verwirklichen läßt, daß man ein Kreuzgelenk mit einem normalen Rädergetriebe, das das konstante Übersetzungsverhältnis nach Gleichung (8) besitzt, koppelt. Das Rädergetriebe wird zweckmäßigerweise als dreiachsiges Stirnradgetriebe mit gleichem Achsabstand ausgeführt.

Für das Richten des Geschützrohres ist der Zusammenhang zwischen dem Richtwinkel γ, der zwischen der Achse MO und der Mantellinie TO liegt, und den Amtriebswinkeln φ oder ψ von wesentlichei Bedeutung. Es gilt gemäß F i g. 4 folgende Beziehung:

1 — sin²« · sin⁸

sin ₇ = J-¹L¹I

JI ^cosff

T₁/sin α

Der Ausdruck (4 a) entspricht dem Übersetzungsverhältnis ι* eines Kreuzgelenks. Sind hier φ und χ die beiden Drehwinkel, gemessen in zwei um den Winkel λ geneigten Ebenen, so gilt wegen der Beziehung

tan y> = cos «· tan χ (5) ^

Dieser Zusammenhang zwischen γ und φ läßt siel vereinfachen zu

sin — = sin «· sin —. (10)

Eleminiert man in Gleichung (10) den Winkel φΚ nach Gleichung (2), so ergibt sich

für das Übersetzungsverhältnis des Kreuzgelenks

cos«

(6) tan -- = tan α ■ sin ψ.

(11)

άχ l — si^esin¹^

Unter Berücksichtigung der Ergebnisse (5) und (6) läßt sich nach Anwendung der Kettenregel für das Übersetzungsverhältnis des Führungsgetriebes folgende Beziehung angeben:

._ άψ άχ 1 cosa _ . 1

άχ άψ 2 (1 — sin²« sin² χ) 2

(7) Diese Vorrichtung kann bei allen Arten von ge panzerten Drehtürmen, wie sie z.B. auf Schiffen Panzern, Spähpanzern usw. Verwendung finden, an gewendet werden.

Ein entsprechendes Beispiel zeigen die Fig. : und 6. Bei dieser Ausführungsform wird eine ver tikale Richtbewegung durch die erfindungsgemäß Richtvorrichtung erzielt, während das Seitenrichtei durch seitliches Verdrehen des Turmes, beispiels

weise gegenüber einem Fahrzeug, in an sich bekannter Weise erfolgt.

Die Panzerung 1 besteht hier aus einem Turm, der auf einem Fahrzeug 21 drehbar gelagert ist. Im Turm 1 ist eine Geschützblende 2 drehbar angeordnet, die aus einer um eine Achse 3 drehbeweglichen Ringblende 2a und einer darin drehbar angeordneten Inn.enblende 2b mit ihrer Achse 4 besteht. In der Innenblende Ib ist geneigt zu deren Drehachse 4 eine Vorrichtung 22 zur Aufnahme des Geschützrohres 6 mit einer Geschützrohrachse 7 angeordnet, wobei die Rohrachse 7 die Drehachsen 3,4 der Blendenteile 2 a, 2 b im kardanischen Aufhängepunkt schneidet.

Die Innenblende 2b ist fest mit einem Zahnkranz 19 verbunden und über einen in der Ringblende 2a drehbar gelagerten Rädertrieb 23 mit einem drehbeweglich auf der Ringblende 2a angeordneten Zahnkranz 24 zu einem Übersetzungsgetriebe 25 gekoppelt.

Das Übersetzungsgetriebe 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 1 befestigten Führungszapfen 29, die gleichzeitig auch als Führungen zweier am verschlußseitigen Ende 6« aclisparallel zum Rohr 6 angeordneten Führungsleisten 30 dienen, die mit einem dem Rohrrücklauf angemessenen Langloch 31 versehen sind. An der Ringblende Za ist ein Zahnkranz 18 befestigt, der formschlüssig mit einem am Turm 1 befestigten Antricbsmotor 32 verbunden ist.

Beim Antrieb des Motors 32 verdreht dieser die Ringblende 2a über den damit fest verbundenen Zahnkranz 18 gegenüber dem Turm 1. Gleichzeitig wird der Rädertrieb 23 auf Grund seiner Lagerung

is in der Ringblende 2a und der gegenüber dem Turm 1 drehfesten Anordnung des Kreuzgelenks 27 in eine zwangsweise Drehung versetzt, so daß über den Zahnkranz 19 die damit fest verbundene Innenblende 2 b verdreht wird. Die vom Antriebsmotor 32 ausgehende Drehbewegung wird somit in eine vertikale Bewegung der Achse der mit der Innenblende 2 Λ fest verbundenen Vorrichtung 22 und damit auch des Geschützrohres 6 umgewandelt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

509 607/1

Claims

Patentansprüche:

1. Richtvorrichtung für in Panzerungen von Geschütztürmen, gepanzerten Fahrzeugen oder dergleichen angeordneten Geschützen, bei der das Geschütz von zwei relativ zueinander und gegenüber dem Geschütz in gegeneinander geneigten !Ebenen mittels eines Richtgetriebes verdrehbaren !Bauteilen getragen wird und die Drehachsen sich in einem Punkte schneiden, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil in einer öffnung der Panzerung (1) drehbar gelagert und als eine Ringblende (2 a) ausgebildet ist, in deren öffnung das zweite Bauteil drehbar gelagert ist, das als Innenblende (2 b) ausgebildet ist und die Durchgangsöffnung für das Geschützrohr (6) enthält, daß das Geschützrohr (6) mittels einer kardanischen Lagerung (9, 27) in bezug auf seine Längsachse unverdrehbar im Innenraum (8) der Panzerung (1) aufgehängt ist und daß die Drehachsen (3, 4) der Ringblende (2a) und der Innenblende (2 b) die Drehachsen von zwei ineinanderliegenden und ineinander abrollenden Kegeln (I, II) bilden, deren gemeinsame Spitze im kardanischen Aufhängepunkt des Geschützes (6) gelegen ist, deren öffnungswinkel sich wie 2:1 verhalten und die sich längs einer Mantellinie berühren, wobei die Längsachse (7) des Geschützrohres (6) eine Mantellinie des inneren Kegels (II) darstellt.

2. Richtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringblende (2 a) und der Innenblende (2 b) die Stellung des Geschützrohres (6) erfassende Meßfühler (15, 16) zugeordnet sind, die senkrecht zur Längsachse (7) des Geschützrohres (6) angeordnet sind und mit einer mit dem Geschützrohr (6) gekoppelten und relativ dazu beweglichen Steuerungsvorrichtung, bestehend aus einem Steuergestänge (12) und einem damit verbundenen, das Geschützrohr (6) konzentrisch umgebenden und die Meßfühler (15, 16) beeinflussenden Ring (14), in Wirkverbindung stehen.

3. Richtvorrichtung nach Anspruch 1 in einem seitenrichtbaren Geschützturm od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Innenblende (2 b) gegenüber der Ringblende (la) unter Zwischenschaltung eines Führungsgetriebes (28) antreibbar ist, wobei letzteres aus einem Kreuzgelenk (27) mit nachgeschaltetem Übersetzungsgetriebe (25) mit einem Übersetzungsverhältnis von 1: 2 besteht.