DE2127730B2

DE2127730B2 - Damping element

Info

Publication number: DE2127730B2
Application number: DE2127730A
Authority: DE
Inventors: Howard P. Higginson; Robert P. Mack
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1970-06-19
Filing date: 1971-06-04
Publication date: 1973-12-13
Also published as: DE2127730C3; DE2127730A1; JPS5125679B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dämpf ungsglied, insbesondere für die Richtmaschine eines Sichtgeräts, mit zwei gegeneinander beweglichen Teilen, derenThe invention relates to a damping element, in particular for the straightening machine of a viewing device, with two mutually movable parts, whose

*5 einander gegenüberstehende Oberflächen einen engen Spalt begrenzen, in dem sich ein Dämpfungsmedium hoher Viskosität befindet.* 5 opposing surfaces create a tight Limit the gap in which there is a damping medium of high viscosity.

Ein solches Dämpfungsglied für den Schwenkkopf eines Stativs, das beispielsweise für eine Kamera bestimmt is:, ist aus der USA.-Patentschrift 3 123 330 bekannt. Weitere solche Dämpfungsglieder sind in der USA.-Patentschrift 2 998 868, der deutschen Patentschrift 95! 965 und in der Zeitschrift Product Engineering, Februar 1949, Seiten 108 bis 112. offenbart.Such an attenuator for the swivel head of a tripod, which is intended for a camera, for example is: is known from U.S. Patent 3,123,330. More such attenuators are in the USA. Patent 2,998,868, the German Patent 95! 965 and in the journal Product Engineering, February 1949, pages 108-112.

Den bekanni ;n Dämpfungsgliedern ist gemeinsam, daß der Widersland, den sie einer Bewegung entgegensetzen, mit der Bewegungsgeschwindigkeit zunimmt, wodurch die Relativgeschwindigkeit zwischen den gegeneinander beweglichen Teilen des Diimpfungsglieds praktisch auf einen bestimmten Wert beschränkt ist. Diese Eigenschaft bildet bei der Anwendung solcher Dämpfungsglieder bei solchen Einrichtungen einen erheblichen Nachteil, die sowohl eine Bewegung mit hoher Geschwindigkeit als auch eine gute Dämpfung bei kleinen Geschwindigkeiten erfordern. The well-known attenuators have in common that the opposition they oppose to a movement increases with the speed of movement, whereby the relative speed between the mutually movable parts of the attenuator is practically limited to a certain value. This property forms when applied Such attenuators in such facilities have a significant disadvantage, both a Require movement at high speed as well as good cushioning at low speeds.

So wird beispielsweise bei vielen Einrichtungen, die das Anvisieren eines Objekts erfordern, eine erhebliche Dämpfung benötigt, um Schwankungen und ein Hinauslaufen über das Ziel zu vermeiden und dadurch die Einrichtung unmittelbar auf ein Ziel oder ein anderes Objekt gerichtet zu halten. Bei manchen Waffensystemen, wie beispielsweise bei tragbaren Raketenwerfern mit gesteuerter Lenkung der Rakete, ist eine optische Verfolgung des Zieles während des ganzen Fluges der Rakete erforderlich. Demgemäß ist es wichtig, die Bewegungen zum Anvisieren und Verfolgen des Zieles so zu dämpfen, daß das Zittern des Benutzers ausgeschaltet wird. Bei der Verfolgung von Zielen kann das Zittern des Schützen eine typische Frequenz von 0,6 Hz aufweisen, die zu solchen Abweichungen der Flugbahn der gelenkten Rakete führt, daß ein sich bewegendes Fahrzeug in einer Entfernung von nur 15 m nicht genau genug verfolgt wird, um einen Treffer zu gewährleisten, und ein stationäre« Ziel inciner Entfcrnungvon nur900m nicht getroffer werden könnte.For example, in many facilities that require the sighting of an object, a significant one becomes Attenuation is required to avoid fluctuations and a run out over the target and thereby Keeping the facility directly aimed at a target or other object. With some weapon systems, such as, for example, portable rocket launchers with controlled guidance of the rocket optical tracking of the target during the entire flight of the missile is required. Accordingly it is It is important to dampen the movements for sighting and chasing the target so that the trembling of the User is switched off. The tremor in the Sagittarius can be a typical one when pursuing targets Have a frequency of 0.6 Hz, which leads to such deviations in the trajectory of the guided missile, that a moving vehicle is not tracked accurately enough within 15 meters to to ensure a hit and not hit a stationary target incineration of only 900m could be.

Die durch das Zittern des Schützen bedingten Fehler können durch eine erhebliche Dämpfung mit Hilft eines Dämpfungsglieds der eingangs beschriebener Art ausgeschaltet werden. Zum Auffassen eines Ziele? ist jedoch ein schnelles Schwenken des Sichtgeräts erforderlich, dem ein solches Dämpfungsglied dann einen sehr hohen Widerstand entgegensetzt. Dadurcl kann die Richtgeschwindigkeit effektiv begrenzt wer den, so daß entweder zum Auffassen des Zieles eint übermäßig große Zeit beansprucht wird oder aber da: Dämpfiingssystein außer Betrieb gesetzt oder überThe errors caused by the tremor of the shooter can be helped by a considerable attenuation an attenuator of the type described above can be switched off. To reach a goal? however, rapid pivoting of the viewing device is required, which such an attenuator then has opposes very high resistance. Dadurcl can effectively limit the recommended speed the so that either unites to the understanding of the goal excessively long time is claimed or there: damping system out of operation or over

spielt werden muß.must be played.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Dampfungsglied der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das im unteren Bereich der Schwenkungsgeschwindigkeiten, wie sie beim Anvisieren und Verfolgen eines Zieles vorkommen, eine optimale und kriüsche Dämpfung gewährleistet, das jedoch auch das Verfolgen von Zielen mit höheren Geschwindigkeiten und ein schnelles Verschwenken mit einer beliebig hohen Geschwindigkeit zuläßt, wie es häufig zum Auffassen eines Zieles erforderlich ist.In contrast, the invention is based on the object of providing a damping element of the type described at the outset Kind of creating that in the lower range of pan speeds like those when aiming and pursuit of a target occur, which ensures optimal and crisp damping but also tracking targets at higher speeds and panning quickly at an arbitrarily high speed, as it is often necessary to grasp a target.

Diese Aufgabe w^:rd nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Dämpfungsmedium im Bereich der im Spalt auftretenden Scherkräfte eine solche nicht-Newtonsche Charakteristik des Reibungswiderstandes hat, daß der einer Relativbewegung der Teile entgegengesetzte Widerstand bei höheren Geschwindigkeiten der Relativbewegung einen Grenzwert erreicht. This object ^w: rd according to the invention solved in that the damping medium in the field of shear forces that occur in the gap has such a non-Newtonian characteristics of the frictional resistance that the relative movement of the parts opposite resistance at higher speeds, the relative movement reaches a limit.

Durch die nichtlineare Charakteristik des Reibungswiderstandes läßt das erfindungsgemäße Dämpfungsglied ein schnelles Verschwenken des Gera; :s zu, ohne daß ein plötzlicher Wechsel der Widersiandswerte stattfinden würde, und es wird bei Verlangsamung der Bewegung sofort wieder der Zustand der kritischen Dämpfung erreicht, wie es für den normalen Betriebszustand benötigt wird.Due to the non-linear characteristic of the frictional resistance, the inventive Attenuator a rapid pivoting of the Gera; : s to, without a sudden change in the resistance values would take place, and when the movement is slowed down, it immediately returns to the state the critical damping is achieved, as required for normal operating conditions.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung findet als Dämpfungsmedium Dimethylpolysiloxan mit einer Viskosität im Bereich von 1 X 10'' bis fi X K)⁶ Centistoke Verwendung.In a preferred embodiment of the invention, the damping medium used is ^{dimethylpolysiloxane with a viscosity in the range from 1 × 10 ″ to XK) 6 centistokes.}

Eine Einstellung der Drehmoment-Geschwindigkeits-Charakteristik des erfindungsgemäßen Dämpfungsgliedes ist durch eine Einstellung des Spaltes oder des Abstandes zwischen einander gegenüberstehenden Kegelflächen möglich. Hierdurch besteht auch die Möglichkeit, durch Verändern der Dicke der Flüssigkeitsschicht durch Temperaturänderungen bedingte Änderungen der Viskosität der Flüssigkeit zu kompensieren. Dieses Merkmal ist für einen erfolgreichen und ständigen Betrieb der Einrichtung wichtig, denn die hochviskose Flüssigkeit kann nicht leicht ausgetauscht werden, um die gewünschte Viskosität zu haben, noch kann die Spaltbreite schnell geändert werden, um eine optimale Dämpfung zu erhalten. Eine Kompensation von Viskositätsschwankungen, beispielsweise dem Verhältnis von 6 : 1 im Arbeitsbereich von — 32 bis + 46" C, erhält die gewünschte Drehmoment-Geschwindigkeits-Charakteristik mit einer optimalen oder kritischen Dämpfung bei niederen Geschwindigkeiten.A setting of the torque-speed characteristic of the attenuator according to the invention is through an adjustment of the gap or the distance between opposing conical surfaces is possible. This also exists the possibility of changing the thickness of the liquid layer changes in the viscosity of the liquid due to changes in temperature compensate. This characteristic is important for the successful and continuous operation of the facility, because the highly viscous liquid cannot easily be exchanged to the desired viscosity the gap width can still be changed quickly in order to obtain optimal damping. Compensation for fluctuations in viscosity, for example the ratio of 6: 1 in the working area from - 32 to + 46 "C, has the required torque-speed characteristic optimal or critical damping at low speeds.

Eine Änderung der Spaltbreitc in Abhängigkeit von Änderungen der Umgebungstemperatur wird bei einer bevorzugten Ausführimgsform des erfindungsgemäßen Dämpfungsgliedcs durch eine Anordnung mit inneren und äußeren kegelstumpfförmigen Körpern mit verschiedenen Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten erzielt, bei denen die Spaltbreite mit abnehmender Temperatur zunimmt, sich also umgekehrt zur Temperatur derart ändert, daß die lineare Dämpfung bei niederen Schergeschwindigkeiten und die Sättigung bei höheren Schergeschwindigkeiten für ein schnelles Schwenken erhalten bleibt.A change in the gap width depending on changes in the ambient temperature is a preferred embodiment of the attenuator according to the invention by an arrangement with inner and outer frustoconical bodies with different temperature expansion coefficients achieved in which the gap width increases with decreasing temperature, so the opposite of Temperature changes such that the linear damping at low shear rates and the saturation is maintained at higher shear rates for quick pivoting.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung gcOen aus der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles hervor. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigtFurther details and embodiments of the invention can be found in the following description of the Embodiment shown in the drawing emerges. The description and the drawing too In other embodiments of the invention, the extracting features can be used individually or several can be used in any combination. It shows

Fig. 1 eine bildhafte Darstellung eines Raketenwerfers mit einer Richtmaschine, die mit Dämpfungsgliedern nach der Erfindung zur Dämpfung der Schwenkh wegungen um die Azimut- und die Elevationsachse versehen ist,Fig. 1 is a pictorial representation of a rocket launcher with a straightening machine with attenuators according to the invention for damping the Swivel movements around the azimuth and elevation axes is provided

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Azimut-Dämpfungsgliedes des Raketenwerfers nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III durch das Azimut-Dämpfungsglied nach Fig. 2,FIG. 2 is a perspective view of the azimuth attenuator of the rocket launcher according to FIG. 1; Fig. 3 is a section along the line III-III the azimuth attenuator according to FIG. 2,

Fig. 4 einen Schnitt ähnlich Fig. 3 durch das EIevations-Dämpfungsglied des Raketenwerfers nachFIG. 4 shows a section similar to FIG. 3 through the elevation attenuator of the rocket launcher

'5 Fig. 1, und'5 Fig. 1, and

F i g. 5 das Diagramm einer optimalen nichtlinearen Drehmoment-Geschwindigkeits-Charakteristik für die Dämpfungsglieder nach der Erfindung.F i g. 5 shows the diagram of an optimal non-linear torque-speed characteristic for the attenuators according to the invention.

In Fig. 1 ist eine tragbare Sturmwaffe 10 zum Abschießen von Raketen dargestellt, die durch optisches Verfolgen eines sich bewegenden Zieles 12 während des ganzen Fluges der Rakete auf das Ziel gelenkt wird. Wie angedeutet, wird ein sich bewegendes Ziel von einem Schützen aufgefaßt und verfolgt, indem er auf die Richtmaschine 19 zum Ausrichten des Werferrohres 14 im Azimut eine seitliche Kraft ausübt. Zum Einstellen des Werferrohres 14 in der Elevation werden Richtknöpfe 17 verdreht. Das Richten der Waffe erfolgt in der Weise, daß das Fadenkreuz eines optisehen Sichtgerätes 15 auf das ausgewählte Ziel zentriert ist. Gemäß der Erfindung ist die Richtmaschine 19 für den Raketenwerfer 10 mit Dämpfungsgliedern 16 und 18 für die Azimut- bzw. Elevationsachse versehen. Obwohl die Drehmoment-Geschwindigkeits-Charakteristik der Dämpfung nichtlinear ist, genügt es, wenn der Schütze zur Verfolgung eines sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegenden Zieles auf die Richtmaschine 19 eine konstante Kraft ausübt, um das Ziel im optischen Sichtgerät 15 zu hallen. Nachdem die Größe der aufzuwendenden Kraft festgestellt worder, ist, genügen kleine Änderungen dieser Kraft, um kleine Richtfehler auszugleichen. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, die eine typische Kurve für die nichtlineare Drehmoment-Geschwindigkeits-Charakleristik des Azimut-Dämpfungsgliedes 16 wiedergibt, ist das zur Überwindung des Dämpfungswiderstandes benötigte Drehmoment eine Funktion der Relativgeschwindigkeit. Der lineare Abschnitt der Kurve zwischen den Punkten A und B liegt innerhalb der normalen Zielvcrfolgu.igsgeschwindigkeiten von 0 bis 16 Milliradiant/s, bei denen für weiter entfernte Ziele eine sehr hoiic Verfolgungsgenauigkeit erforderlich ist. Der Anstieg des linearen Abschnittes der Kurve ist so gewählt, daß sie den Fähigkeiten des Schützen hinsichtlic'i einer Zielverfolgung um die Azimutachse am besten genügt. Mittlere Geschwindigkeiten zwischen 16 und 200 Millinidiant/fi erlauben es dem Schützen, mit ausreichender Genauigkeit schnell kreuzende, nahe Ziele zu verfolgen. Bei höheren Riehtgeschwindigkeiten von mehr als 200 Milliradiant/s. die beim Auffassen eines Zieles vorkommen, und bei mittleren Verfolgungsgeschwindigkeiten veranschaulicht der Anstieg der Kurve zwischen den Punkten ß und C die Begrenzung des Widerstandes des Dämpfungsgliedes 16 und das Drehmoment, das zum Erreichen dieser Vcrfolgungsgeschwindigkeit einschließlich des schnellen Verschwenkens des Raketenwerfers 10 auf einen neuen Ziclsektor erforderlich ist. Die Begren-In Fig. 1, a portable assault weapon 10 for launching missiles is shown, which is guided by optical tracking of a moving target 12 during the entire flight of the missile on the target. As indicated, a moving target is grasped and pursued by a marksman by exerting a lateral force on the straightening machine 19 in order to orient the throwing tube 14 in azimuth. To adjust the elevation of the launcher tube 14, directional knobs 17 are rotated. The aiming of the weapon takes place in such a way that the crosshair of an optical sight device 15 is centered on the selected target. According to the invention, the straightening machine 19 for the rocket launcher 10 is provided with damping members 16 and 18 for the azimuth and elevation axes, respectively. Although the torque-speed characteristic of the damping is non-linear, it is sufficient if the shooter exerts a constant force on the straightening machine 19 in order to pursue a target moving at a constant speed in order to echo the target in the optical viewing device 15. After the size of the force to be applied has been determined, small changes in this force are sufficient to compensate for small alignment errors. As can be seen from FIG. 5, which shows a typical curve for the non-linear torque-speed characteristic of the azimuth damping element 16, the torque required to overcome the damping resistance is a function of the relative speed. The linear portion of the curve between points A and B is within the normal target tracking speeds of 0 to 16 milliradians / s where very high tracking accuracy is required for distant targets. The slope of the linear section of the curve is chosen so that it best suits the skills of the shooter with regard to target tracking around the azimuth axis. Average speeds between 16 and 200 millinidians / fi allow the shooter to track rapidly crossing, close targets with sufficient accuracy. At higher speeds of more than 200 milliradians / s. which occur when a target is caught, and at intermediate tracking speeds, the slope of the curve between points β and C illustrates the limitation of the resistance of the attenuator 16 and the torque required to achieve this tracking speed including the rapid pivoting of the rocket launcher 10 to a new target sector is. The limiting

zungdcs Dämpfungswiderstandes bei Verfolgungsgeschwindigkeiten von mehr als 16 Milliradiant/s ist eine direkte Folge der scheinbaren Abnahme der Viskosität der hochviskosen Flüssigkeit von etwa 2 X 10* Centistoke bei höheren Schergeschwindigkeiten. Dem unteren Bereich der Verfolgungsgeschwindigkeiten ist der lineare Anstieg des Drehmomentes die erwartete Charakteristik Newtonscher Flüssigkeiten, die viskose Flüssigkeiten mit einer beträchtlichen Flüssigkeitsreibung umfassen. Die hochviskosen Flüssigkeiten haben bei 21° C eine halbfeste Konsistenz und ihre Fließcharakteristik ist wegen der beim Fließen auftretenden Verzögerung nicht leicht vorherzusehen.zungdcs damping resistance at tracking speeds greater than 16 milliradian / s is one direct consequence of the apparent decrease in the viscosity of the highly viscous liquid by about 2 X 10 * Centistokes at higher shear rates. The lower range of chase speeds is the linear increase in torque the expected characteristic of Newtonian fluids, the viscous Include liquids with significant fluid friction. The highly viscous liquids have a semi-solid consistency at 21 ° C and its flow characteristic is due to that which occurs during flow Delay not easy to predict.

Die in Fig. 1 dargestellte Richtmaschine 19 ist mit Hilfe des in Fig. 2 näher dargestellten Azimut-Dämpfungsgliedes auf einem Dreibein oder einem anderen geeigneten Gestell drehbar gelagert. Der untere Flansch 20 des Dämpfungsgliedes 16 ist an dem Dreibein befestigt und bildet einen integralen Bestandteil eines inneren kegelstumpfförmigen Teiles 20 des Dämpfungsgliedes 16, wie es Fig. 3 näher zeigt. Das äußere Gehäuse 24, das einen weiteren kegelstumpfförmigen Teil 26 umfaßt, ist auf dem inneren kegelstumpfförmigen Teil 22 drehbar gelagert, um eine Bewegung des Raketenwerfers um die Azimutachse zu ermöglichen. Ein ringförmige Glieder umfassendes, nicht näher dargestelltes Tachometer ist in einem ringförmigen Hohlraum 27 angeordnet und mit den inneren und äußeren kegelstumpfförmigen Teilen verbunden. Das Tachometer dient zur Lieferung von Geschwindigkeitssignalen zur Lenkung einer abgeschossenen Rakete. Außer einer Dämpfung der Schwenkbewegung bewirkt das Azimut-Dämpfungsglied auch eine extrem hohe Radialdämpfung zwischen dem Stator und dem Rotor des Gleichstrom-Tachometers. The straightening machine 19 shown in FIG. 1 is made with the aid of the azimuth attenuator shown in more detail in FIG rotatably mounted on a tripod or other suitable frame. The lower Flange 20 of attenuator 16 is attached to the tripod and forms an integral part an inner frustoconical part 20 of the attenuator 16, as shown in FIG. 3 in more detail. That outer housing 24, which includes a further frustoconical portion 26, is on the inner frustoconical Part 22 rotatably mounted in order to move the rocket launcher around the azimuth axis enable. A tachometer (not shown in more detail) comprising ring-shaped members is in one annular cavity 27 arranged and with the inner and outer frustoconical parts tied together. The speedometer is used to deliver speed signals to steer a shot down Rocket. In addition to damping the pivoting movement, the azimuth damping element has the effect also an extremely high radial damping between the stator and the rotor of the direct current tachometer.

Die hochviskose Dämpfungsflüssigkeit 30 ist in F i g. 3 durch eine Schraffur zwischen den inneren und äußeren kegelstumpfförmigen Teilen 22 und 26 veranschaulicht. Die Dämpfungsglüssigkeit 30 ist zwischen den einander gegenüberstehenden, ringförmigen Abschnitten dieser kegelstumpfförmigen Teile durch ringförmige Dichtungen 31 und 32 gehalten. Die inneren und äußeren Teile 22 und 26 bestehen aus Werkstoffen mit verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten, damit der Raum zwischen diesen Teilen sich umgekehrt zur Temperatur ändert, d.h., damit die Breite des ringförmigen Spaltes vergrößert wird, um eine erhöhte Viskosität der Dämpfungsflüssigkeit 30 bei tieferen Temperaturen und umgekehrt zu kompensieren. Beispielsweise kann das äußere Teil 26 aus Titan bestehen, das einen kleineren Ausdehnungskoeffizient als das innere Teil hat, das aus Aluminium hergestellt ist, um für eine zunehmende Breite des Spaltes zwischen den Teilen zu sorgen, wenn die Umgebungstemperatur abnimmt und die Viskosität der Flüssigkeit 30 zunimmt. Da sich das Volumen der Flüssigkeit zwischen dem inneren und dem äußeren Teil mit der Breite des ringförmigen Spaltes ändert, ist ein Überschuß der Dämpfungsflüssigkeit 30 in einem als Vorratsbehälter dienenden Balg 34 gespeichert, so daß bei einem Mangel an Dämpfungsflüssigkeit in dem Spalt Dämpfungsflüssigkeit aus dem Balg nachgeliefert werden kann. Es weist jedes der beiden Dämpfungsglieder 16 und 18 einrn solchen halgförmigen Vorratsbehälter auf, der in der Lage ist, bei Bedarf Dämpfungsflüssigkeit zu liefern, um den ringförmigen Raum oder Spalt zwischen den einander gegenüberstehenden ringförmigen Abschnitten der äußeren und inneren kegelförmigen Teile 22 und 26 gefüllt zu halten. Diese Kompensation von Viskositätsändet'ungcn der Dämpfungsflüssigkeit 30 in einem Bereich der Umgebungstemperatur von 78", nämlich von — 32 bis + 46" C, hält die Drehmoment-Geschwindigkeits-Charaktcristik innerhalb der gewünschten Toleranzen, Die für Raumtemperatur (etwa 20° C) geltende Kurve nach Fig. 2 kann zwar im gesamten Temperaturbereich geringe Verschiebungen erfahren, jedoch bleibt das für jede gegebene Geschwindigkeit aufzuwendende Drehmoment innerhalb der gewünschten Grenzen.The highly viscous damping fluid 30 is shown in FIG. 3 by hatching between the inner and outer frustoconical portions 22 and 26 illustrated. The damping fluid 30 is between the opposing, annular sections of these frustoconical parts held by annular seals 31 and 32. The inner and outer parts 22 and 26 are made Made of materials with different expansion coefficients to allow the space between these parts changes inversely with temperature, i.e. so that the width of the annular gap is increased, in order to compensate for an increased viscosity of the damping fluid 30 at lower temperatures and vice versa. For example, the outer part 26 can be made of titanium, which has a smaller coefficient of expansion than the inner part which is made of aluminum in order for an increasing width of the Gap between parts when the ambient temperature decreases and the viscosity of the Fluid 30 increases. As the volume of liquid between the inner and the outer Part with the width of the annular gap changes, an excess of the damping fluid 30 is in one serving as a reservoir bellows 34 stored, so that in the event of a lack of damping fluid in the gap damping fluid can be supplied from the bellows. It assigns each of the two Attenuators 16 and 18 are halved in shape Reservoir, which is able to supply damping fluid when required to the annular Space or gap between the opposing annular sections of the outer and inner tapered portions 22 and 26 to keep them filled. This compensation for changes in viscosity of the damping fluid 30 in an ambient temperature range of 78 ", namely from - 32 to + 46 "C, maintains the torque-speed characteristic within the desired tolerances, the curve for room temperature (about 20 ° C.) according to FIG. 2 can Experienced slight shifts in the entire temperature range, but this remains the given for each Speed to be applied torque within the desired limits.

Das in Fig. 4 dargestellte Elevations-Dämpfungs-The elevation damping shown in Fig. 4

¹S glied 18, dessen Wirkungsweise zu derjenigen des Azimut-Dämpfungsgliedes 16 gleich ist und das ebenfalls die gewünschte Dämpfungscharakteristik aufweist, besteht ebenfalls aus einem inneren kegelstumpfförmigen Teil 42 aus Aluminium und einem äußeren ¹ S member 18, the mode of operation of which is the same as that of the azimuth damping member 16 and which also has the desired damping characteristics, also consists of an inner frustoconical part 42 made of aluminum and an outer one

^ao kegelstumpfförmigen Teil 46 aus Titan. Beide Teile begrenzen einen ringförmigen Spalt für die hochviskose Flüssigkeit 40. Im Elevations-Dämpfungsglied 18 ist das innere Teil 42 zusammen mit dem Werferrohr 14 (F i g. 1) um die Elevationsachse drehbar. Das ^ao frustoconical part 46 made of titanium. Both parts delimit an annular gap for the highly viscous liquid 40. In the elevation attenuator 18, the inner part 42 can be rotated together with the launcher tube 14 (FIG. 1) about the elevation axis. That

^a5 iiußer-. kegclstumpfförmigc Teil 46 ist an dem gegabelten Gehäuse der Richtmaschine 19 befestigt. Das Elevations-Dämpfungsglied 18 ist an der Richtmaschine 19 mittels geeigneter Befestigungsglieder angebracht, welche den ringförmigen Flansch durchdringen, der an einem Ende des äußeren Teiles 46 angebracht ist. Das innere Teil 42, das innerhalb des äußeren Teiles 46 um die Elevationsachse mit Hilfe von Kugellagern 47a und 47fo drehbar gelagert ist, ist mit einem Zahnrad des Werferrohres 14 gekoppelt und zusammen mit diesem drehbar. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist das innere, kegelstumpfförmige Teil 42 mit koaxial angeordneten, ringförmigen Koppelgliedern 48 und 49 verbunden, die an dem Zahnrad befestigt sind, das von einer Seite des Werferrohres 14 absteht und in die zentralen öffnungen der Koppelglieder eingreifen. Das entgegengesetzte Ende des Dämpfungsgliedes 18 ist durch eine Schutzkappe 41 verschlossen, die abnehmbar ist, um einen Zugang zum Inneren des Dämpfungsgliedes mit einem Auslaß 43 für die viskose Flüssigkeit und dem balgförmigen Behälter 44 zu ermöglichen. Der Auslaß <*3 ist durch einen geeigneten Gewindestopfen abgeschlossen, der in eine Bohrung des Auslasses eingreift, die zu dem ringförmigen Spalt zwischen den kegelstumpfförmigen Teilen führt. Der Behälter 44 führt die viskose Flüssigkeit 40 dem ringförmigen Spalt durch einen Kanal 44a zu, der mit der in dem Behälter 44 enthaltenen Flüssigkeit durch ein rohrförmiges Verbindungsstück 44b in Verbindung steht. In Fig. 3 sind entsprechende Einlaß- und Auslaßkanäle 33 bzw. 34a zum Zuführen der viskosen Flüssigkeit zum ringförmigen Spalt des Azimut-Dämpfungsgliedes 16 dargestellt. Außerdem ist das Azimut-Dämpfungsglied 16 zum Hindurchführen von Kabeln eingerichtet und mit ^a 5 ii. Truncated cone part 46 is attached to the forked housing of the straightening machine 19. The elevation attenuator 18 is attached to the straightener 19 by means of suitable fastening members which penetrate the annular flange attached to one end of the outer portion 46. The inner part 42, which is rotatably supported within the outer part 46 about the elevation axis with the aid of ball bearings 47a and 47fo, is coupled to a gear wheel of the launcher tube 14 and rotatable together with it. As can be seen from Fig. 4, the inner, frustoconical part 42 is connected to coaxially arranged, annular coupling members 48 and 49 which are attached to the gear which protrudes from one side of the launcher tube 14 and engage in the central openings of the coupling members. The opposite end of the attenuator 18 is closed by a protective cap 41 which is removable to allow access to the interior of the attenuator with an outlet 43 for the viscous liquid and the bellows-shaped container 44. The outlet <* 3 is closed by a suitable threaded plug which engages in a bore in the outlet which leads to the annular gap between the frustoconical parts. The container 44 supplies the viscous liquid 40 to the annular gap through a channel 44a which communicates with the liquid contained in the container 44 through a tubular connector 44b. In Fig. 3, corresponding inlet and outlet channels 33 and 34a for supplying the viscous liquid to the annular gap of the azimuth damping member 16 are shown. In addition, the azimuth attenuator 16 is set up for the passage of cables and with

einer Arretiervorrichtung 35 versehen, die das Verriegeln der Richtmaschine gegen eine Bewegung um die Azimutachse ermöglicht.a locking device 35 is provided, which prevents the straightening machine from moving the azimuth axis allows.

Wie bereits früher erwähnt, beeinflussen zwei Faktoren das Verhältnis von Drehmoment zu Geschwindigkeit, das durch die typische charakteristische Kurve nach F i g. 5 veranschaulicht ist, nämlich die Breite des ringförmigen Spaltes oder der Abstand zwischen dem inneren und dem äußeren kegelstumpfförmigen TeilAs mentioned earlier, two factors affect the torque to speed ratio, that by the typical characteristic curve according to FIG. 5 is illustrated, namely the width of the annular gap or the distance between the inner and outer frustoconical part

2 12W302 12W30

und die Viskosität der hochviskosen Flüssigkeit. Bei einer typischen Viskosität der Dämpfungsflüssigkeit von 2 X 10⁶ Centistokc bei etwa 21" C und einem Abstand von etwa 0,091 mm zwischen dem inneren und dem äußeren Teil, liefern die beiden Dämpfungsg'i ,-der 16 und 18 die nichtlinearc Drehmoment-Gesohwindigkeits-Charaktcristik, wie sie benötigt wird, um den Anforderungen an das System zu geniigen. Bei dem Azimut-Dämpfungsglied 16 nach Fig. 3 ist der Spalt zwischen dem inneren und dem äußeren Teil 22 und 26 mit Hilfe von Zwischenlagen zwischen einander gegenüberliegenden Flächen, die durch Kopfschrauberi 36 verbunden sind, auf etwa 0,091 mm eingestellt. Die Stärke der Zwischenlagen bestimmt die Relativstellung des inneren Teiles 22 zum äußeren Teil 26 lämgs der gemeinsamen Aclhsc, wodurch die Breite des ringförmigen Spaltes zwischen den kegelstumpfförmigen Teilen sehr genau eingestellt werden kann. Das in Fig. 4 dargestellte Elevations-Dämpfungsglied ermöglicht eine Justierung der Relativstellung des inneren Teiles 42 zum äußeren Teil 46 durch das Anbringen von Zwischenlager! zwischen die einander gegenüberstehenden Flächen der Flansche 47.and the viscosity of the high viscosity liquid. With a typical viscosity of the damping fluid of 2 X 10 ⁶ Centistokc at about 21 "C and a distance of about 0.091 mm between the inner and the outer part, the two damping g'i, -der 16 and 18 provide the non-linear torque speed Characteristics needed to meet the requirements of the system In the azimuth attenuator 16 according to FIG Head wrenches 36 are connected, set to about 0.091 mm. The thickness of the intermediate layers determines the relative position of the inner part 22 to the outer part 26 along the common axis, whereby the width of the annular gap between the frustoconical parts can be adjusted very precisely Fig. 4 illustrated elevation attenuator allows adjustment of the position of the inner part 42 relative to the outer part il 46 by attaching intermediate bearings! between the opposing surfaces of the flanges 47.

Nach der Montage des Dämpfungsgliedes 16 und dem Einstellen des Spaltes auf die richtige Breite wird f'ie hochviskose Dämpfungsflüssigkeit 30 in den Spalt eingepreßt, indem die Flüssigkeit dem Einlaßkanal 34a zugeführt und zwischen dem Einlaß 34a und dem Auslaß 33 eine Druckdifferenz erzeugt wird. Beim Elevations-Dämpfungsglied 18 nach Fig. 4 ermöglichen der Einlaß 44a und der Auslaß 43 das Füllen des Spaltes 42 mit der Dämpfungsflüssigkeit 40. Die einander gegenüberstehenden Flächen der inneren und äußeren kegelstumpfförmigen Teile der beiden Dämpfungsglieder werden mit der Dämpfungsflüssigkeit benetzt, so daß in der Flüssigkeit bei einer Relativbewegung der Teile Scherspannungen erzeugt werden. After installing the attenuator 16 and adjusting the gap to the correct width f'ie highly viscous damping fluid 30 into the gap pressed in by the liquid fed to the inlet channel 34a and between the inlet 34a and the Outlet 33 a pressure difference is generated. Enable the elevation attenuator 18 according to FIG the inlet 44a and the outlet 43 fill the gap 42 with the damping fluid 40. The facing surfaces of the inner and outer frustoconical parts of the two Damping members are wetted with the damping liquid, so that in the liquid during a relative movement Shear stresses are generated on the parts.

Wie ebenfalls bereits erwähnt, wird die Breite des Spaltes der Dämpfungsglieder durch den höheren Ausdehnungskoeffizienten des äußeren Teiles gegenüber demjenigen des inneren Teiles variiert, um temperaturbedingte Viskositätsänderungen zu kompensieren. Beispielsweise beträgt die Differenz der Ausdehnungskoeffizienten von Titan und Aluminium etwa 7,5 X H)"'' pro Grad, was zu der erwünschten Änderung der Spaltbreite führt, die zur Aufrechterhaltung der Drehmoment-Geschwindigkeits-Charaktcristik innerhalb der zulässigen Toleranzen ermöglicht. Wenn die Spaltbreite bei einer Temperatur von 21° C auf 0,091 mm eingestellt worden ist, wird infolge der Differenzen zwischen den Ausdehnungskoeffizienten von Titan und Aluminium die Spaltbreite bei einer Temperatur von — 32° C auf 0,111 mm erhöht und bei einer Temperatur von 46° C auf 0,068 mm vermindert.As already mentioned, the width of the gap of the attenuators is determined by the higher Expansion coefficient of the outer part compared to that of the inner part varies, due to temperature To compensate for changes in viscosity. For example, the difference between the expansion coefficients of titanium and aluminum is about 7.5 X H) "" per degree, resulting in the desired change in gap width required to maintain the torque-speed characteristic within the permissible tolerances. When the gap width has been set to 0.091 mm at a temperature of 21 ° C, as a result of the differences between the expansion coefficients of titanium and aluminum, the gap width increased to 0.111 mm at a temperature of - 32 ° C and at a temperature of 46 ° C decreased to 0.068 mm.

Im Elevations-Dämpfungsglied 18 wird die kritische Dämpfung durch Vergrößern der OberflächenIn the elevation attenuator 18, the critical attenuation is achieved by increasing the surface area

«5 der kegelstumpfförmigen Teile 42 und 46 erzielt. Die Notwendigkeit hierfür ist dadurch begründet, daß der Weg der abgeschossenen Rakete nahe der Erdoberfläche verläuft und jede leichte Abweichung durch das Zittern des Schützen, Erschütterungen oder ein über das Ziel Hinauslaufen beim Verfolgen oder Zielen könnte die abgeschossene Rakete auf den Boden richten. Damit der Schütze in der Lage ist, das größere Drehmoment zu liefern, das für die kritische Dämpfung erforderlich ist, liefern die Richtknöpfe zum«5 of the frustoconical parts 42 and 46 achieved. the The necessity for this is due to the fact that the path of the launched missile is close to the surface of the earth runs and any slight deviation due to the tremor of the Sagittarius, tremors or an over running out of target while chasing or aiming could aim the launched missile at the ground. So that the contactor is able to deliver the greater torque that is necessary for the critical damping is required, deliver the directional buttons for

^J5 Schwenken des Werferrohres 14 um die Elevationsachse eine mechanische Übersetzung im Verhältnis von 5 : 1 durch einen mehrfachen Kettenantrieb, der die Richtknöpfe mit den Zahnrädern des Werferrohres 14 verbindet. Der Kettenantrieb ist innerhalb der Richtmaschine 19 angeordnet und gewährleistet eine Verbindung, durch die das Spiel ausgeschaltet ist, wie es sich in anderen Getrieben findet, wie beispielsweise Zahnradgetrieben, oder elastische Rückwirkungen, wie sie bei Zahnradgetrieben mit Spielausschaltung ^J 5 Pivoting of the launcher tube 14 about the elevation axis a mechanical translation in the ratio of 5: 1 by a multiple chain drive that connects the directional buttons with the gear wheels of the launcher tube 14. The chain drive is arranged inside the straightening machine 19 and ensures a connection through which the backlash is switched off, as found in other transmissions, such as, for example, gear drives, or elastic reactions, as in gear drives with backlash off

oder Kabelkupplungen zu finden sind. Die vorstehenden Ausführungen veranschaulichen, in welchem Maße die Handhabung eines Raketenwerfer kritisch ist und weiche Vorteile die Anwendung der erfindungsgemäßen Dämpfungsglieder bei solchen Raketenwerfern wegen der nichtlinearen Dämpfungscharakleristik bieten. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist und insbesondere die erfindungsgemäßen Dämpfungsglieder überall dort anwendbar sind, wo die behandelte Charakteristik von Vorteil ist.or cable couplings can be found. The foregoing illustrates in which Dimensions the handling of a rocket launcher is critical and the advantages of using the invention Attenuators in such rocket launchers because of the non-linear attenuation characteristics Offer. It goes without saying, however, that the invention does not apply to the illustrated embodiment is limited and in particular the attenuators according to the invention can be used anywhere are where the treated characteristic is beneficial.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

309 550/274309 550/274

Claims

Patent claims:

1. Attenuator, especially for the straightening machine a viewing device, with two mutually movable parts, their opposing Surfaces delimit a narrow gap in which there is a damping medium of high viscosity, characterized in that that the damping medium (30) in the area of the shear forces occurring in the gap such a non-Newtonian characteristic of Frictional resistance has that of a relative movement of the parts (22 and 26) opposite Resistance reached a limit value at higher speeds of relative movement.

2. Attenuator according to claim 1, characterized in that the damping medium (30) is dimethyipolysiloxane with a viscosity in the range of 1 XK) "to 6 X 10 ^h centistokes.

3. Attenuator according to one of the preceding claims, characterized in that the surfaces of the mutually movable parts (22 and 26) are annular and the parts are opposite to each other are rotatable.

4. Attenuator according to claim 3, characterized in that the surfaces of the against each other movable parts (22 and 26) are truncated cone surfaces arranged coaxially with one another.

5. Attenuator nar ^h claims 3 and 4, characterized in that the mutually movable parts (22 and 26) are mutually adjustable to adjust the gap width in the axial direction.

6. Attenuator according to one of the preceding claims, characterized in that the mutually movable parts (22 and 26) made of materials with different temperature expansion coefficients exist that regulate the damping resistance by changing the distance between the opposing Cause surfaces and thus the width of the gap.

7. Attenuator according to claims 3 and 6, characterized in that the material of the outer part (26) has a smaller temperature coefficient of expansion iat than the material of the inner part (22) unc. ¹ the difference in temperature expansion coefficients is about 7 XK) '' ¹ per degree.

8. Attenuator according to claim 6 or 7, characterized in that one part (26) made of titanium and the other part (22) made of aluminum.

9. Attenuator according to one of the previous ones Claims, characterized in that with the gap between the mutually movable Share (22 and 26) a bellows (34) filled with the damping medium (30) in connection stands.

10. Straightener for a display device with Attenuators according to claim 3 and optionally further of the preceding claims, characterized in that a damping member (16 or 18) for pivoting the viewing device around the azimuth axis and the elevation axis and the area of each other opposing annular surfaces of the mutually rotatable parts of the damping element (18) for the elevation axis is much larger than the area of the opposing ones annular surfaces of the mutually rotatable parts of the attenuator (16) for the azimuth axis.