DE2240569B1 - Antriebsvorrichtung fuer zu stabilisierende plattformen oder geraete - Google Patents

Description

• Nach der erfindungsgemäßen Lösung wird grundsätzlich der formschlüssige Antrieb durch einen kraftschlüssigen ersetzt. Während bei den bekannten Anlagen durch den nahezu formschlüssigen Antrieb die Tendenz der Plattform, ihre Lage im Raum durch ihr eigenes Trägheitsmoment beizubehalten, ausgeschaltet wird, ermöglicht ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Antrieb eine weitgehende Ausnutzung des Trägheitsmoments der Plattform zur Stabilisierung. Dadurch wird nicht nur die Stabilisierung der Plattform verbessert, sondern auch der hierfür erforderliche Leistungsaufwand verringert und die gesamte Anlage vereinfacht. Plattform und Fahrgestell sind dabei nicht ständig formschlüssig miteinander verbunden. Eine Kraftübertragung zwischen der Plattform und dem Fahrgestell erfolgt nur dann, wenn durch Signale eine gewollte Drehbewegung eingeleitet werden soll oder wenn die Plattform aus ihrer Sollage im Raum abweicht. Wenn beispielsweise ein Panzer plötzlich die Fahrrichtung ändert, so hat der Turm die Tendenz, auf Grund seiner eigenen Trägheit zunächst seine zuvor eingenommene Lage beizubehalten. Lediglich durch die Lagerreibung wird er etwas mitgedreht. Diese wegen des hohen Trägheitsmoments des Panzerturmes langsam erfolgende Drehung wird nun durch die erfindungsgemäß ausgebildete Antriebsvorrichtung in Verbindung
• mit einem Stabilisierungskreis relativ leicht und mit geringem Energieaufwand ausgeregelt. Kurzzeitige Störeinflüsse hingegen werden überhaupt nicht auf den Turm übertragen. Dieser behält unter solchen Einflüssen vielmehr durch seine Eigenschaft als träge Masse die Lage im Raum im wesentlichen bei.
• Elektromagnetische Reibungswendegetriebe sind in der beanspruchten Form bekannt (österreichische Patentschrift 25 092), auch mit zusätzlicher Geschwindigkeitssteuerung (USA.-Patentschrift 2 352 238).
• Wegen ihrer grundsätzlichen Wirkungsweise besteht die Möglichkeit, daß das nicht magnetisiebte Reibungselement leer mitläuft. Bei den bevorzugten Anwendungsgebieten, z. B. Schiffs- oder Gleiskettenantriebe, wurde jedoch noch nicht der grundlegende Gedanke verwirklicht, durch Verwendung eines kraftschlüssigen an Stelle eines formschlüssigen Antriebs die eigenstabilisierende Wirkung des angetriebenen Teils auszunutzen, weil beispielsweise eine Schiffsschraube oder eine Gleiskette gar keine Möglichkeit einer freien Eigenbewegung gegenüber dem Fahrzeug haben soll und sich das Problem einer Lagestabilisierung des anzutreibenden Teils nicht stellt.
• Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankeas ergeben sich aus den Unteransprüchen. Dabei sind die Anordnung und Ausbildung der magnetisierbaren Rollenkörper an sich bekannt (österreichische Patentschrift 25 092 und USA.-Patentschrift 2 352 238). Die Maßnahmen zur Stabilisierungsregelung gehören ebenfalls zum Stand der Technik (deutsche Auslegeschrift 1 291 266 und USA.-Patentschrift 3099005).
• Beispiele eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Antriebes werden im folgenden an Hand der Figuren näher beschrieben.
• In F i g. 1 ist eine um die Hochachse 2 drehbar gelagerte Plattform 1 gezeigt, deren Boden aus ferromagnetischem Material besteht. Unterhalb der Plattform sind zwei Reibrollenkörper 3 und 4 angeordnet, welche auf der Achse 5 sitzen. Die Reibrollenkörper 3 und 4 werden über die AchseS ständig vom Motor 6 angetrieben. Da sie einander auf einem Durchmesser der Scheibe 1 gegenüberliegen, ist ihre Drehrichtung in bezug auf die Scheibe 1 gegensinnig.
• Die Achse s mit den Reibrollen ist in Richtung senkrecht zur Plattformscheibel etwas nachgiebig gelagert. so daß die Reibrollen im Ruhestand einen kleinen Abstand von der Scheibe haben, jedoch an diese herangedrückt werden können. Die Reibrollenkörper 3 und 4 sind nach Art einer Garnrolle aus zwei Endscheiben und einem Verbindungszylinder aufgebaut und bestehen ebenfalls aus ferromagnetischem Material. Sie sind mit je einer am Umfang des Verbindungszylinders angeordneten Erregerwicklung 7 bzw. 8 versehen. Über einen Schalter oder einen Verstärker 9 kann jede dieser beiden Wicklungen mit Strom versorgt werden. Die gezeigte Form der Rollenkörper ermöglicht die Ausbildung eines für die Erzeugung großer Anzugskräfte günstigen geschlossenen elektromagnetischen Kreises, so daß die zum Steuern der Antriebseinrichtung erforderlichen Amperewindungszahlen in den Spulen verhältnismäßig gering sein können.
• Zur Konstanthaltung der Ausrichtung im Raume ist auf der Plattform 1 ein Wendefühler, beispielsweise ein Kreisel 10 angeordnet, welcher bei Abweichungen der Plattform von der vorgegebenen Lage ein elektrisches Signal auf den Eingang des Verstärkers 9 gibt. Der Verstärker 9 beaufschlagt daraufhin eine der beiden Spulen 7 oder 8 mit Strom. Durch die elektromagnetische Kraftwirkung der Spule wird die mit ihr verbundene Rolle fest gegen die Scheibe 1 gezogen. Die Reibung zwischen dem angetriebenen Rollenkörper und der Scheibel übt auf diese ein Drehmoment aus. Bei der durch Pfeile angezeigten Drehrichtung des Motors 6 bzw. der Achse 5 wirkt das Drehmoment der Rolle 3 auf die Scheibe 1 von oben gesehen im Uhrzeigersinn und das Drehmoment des Rollenkörpers 4 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn. Dieses Drehmoment dreht die Plattform zurück und wirkt so lange, bis der Wendefühler 10 anzeigt, daß die Scheibe 1 wieder die Sollage erreicht hat.
• F i g. 7 dient zur weiteren Veranschaulichung der Wirkungsweise des Antriebes, wobei für einander ansprechende Bauteile die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet sind. An Stelle des in Fig. 1 dargestellten Verstärkers ist ein Schalter 11 gezeigt, mit dessen Hilfe eine Stromquelle 12 wahlweise an eine der Spulen 7 und 8 angeschlossen werden kann.
• In F i g. 2 ist die Spule 7 mit der Stromquelle verbunden, so daß der Rollenkörper 3 wie ein Elektromagnet an die Scheibe 1 herangezogen wird. Diese wird dadurch von oben gesehen im Uhrzeigersinn angetrieben, während der Rollenkörper 4 sich in geringem Abstand von der Scheibe 1 leer dreht.
• In F i g. 3 ist die Anwendung der Erfindung auf die Höhenverstellung einer Panzerkanone 13 gezeigt, welche um den Schildzapfen 14 schwenkbar ist. Sie ist mit einem bogenförmigen Ansatz 15 aus ferromagnetischem Material ausgestaltet, welcher zwischen den beiden von je einem Motor 16 bzw. 17 ständig angetriebenen Roilenkörpern 18 und 19 in Umfangsrichtung beweglich angeordnet ist. Beide Rollenkörper können auch von einem gemeinsamen Motor über ein 1: 1 Umkehrgetriebe angetrieben sein.
• In ihrer Ruhestellung liegen die Rollen 18 und 19 drucklos an dem Bogenstück 15 an und drehen sich leer um ihre Achse. Wenn eine der um die Rollenkörper 18 und 19 gewickelten Spulen mit Strom beaufschlagt wird, drückt sich der entsprechende Rollenkörper von selbst gegen das Bogenstück 15 und übt auf dieses ein Drehmoment aus. Beim Andrükken der Rolle 18 wird das hintere Ende der Kanone 13 nach unten bewegt, beim Andrücken der Rolle 19 nach oben.
• In Fig.4 ist eine weitere Vorrichtung nach der Erfindung zum Antrieb eines Panzerturms um seine Hochachse gezeigt. Die Anordnung entspricht im wesentlichen der in Fig. 1 und 2 gezeigten, wobei jedoch die drehbar gelagerte Scheibe durch einen um die Achse 20 drehbar gelagerten Ring 21 ersetzt ist.
• Der Ring 21 ist z. B. Teil der Umfangswand des Turmes oder an dieser befestigt. Die beiden Rollenkörper 22 und 23 werden durch je einen Motor 24 bzw.
• 25 in einander entgegengesetztem Sinn angetrieben, so daß beim Andrücken des Rollenkörpers 22 gegen den Ring 21 dieser und mit ihm der Panzerturm im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, beim Andrücken des Rollenkörpers 23 im Uhrzeigersinn.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Antriebsvorrichtung für auf einem Fahrgestell schwenkbar gelagerte Plattformen oder Geräte, insbesondere für Panzertürme, Radargeräte, Geschützrohre, Abschußgestelle, deren Ausrichtung in der Schwenkebene über Kreisel und Stellantriebe gegen Störeinflüsse zu stabilisieren ist, mit einem sich in Schwenkrichtung erstreckenden Teil aus magnetisierbarem Werkstoff an der Plattform, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellantrieb ein Reibungswendegetriebe vorgesehen ist, das in geringem Abstand von dem sich in Schwenkrichtung erstreckenden Teil (1; 15; 21) wenigstens zwei bezogen auf die Plattform (1), bzw. das Gerät (13) in einander entgegengesetzter Drehrichtung ständig angetriebene und senkrecht zu ihrer Drehachse in Richtung auf das sich in Schwenkrichtung erstreckende Teil verschiebbar, aber in Umfangsrichtung der Plattform bzw. des Gerätes fest gelagerte Rollenkörper (3,4; 18, 19; 22, 23) aus ferromagnetischem Werkstoff aufweist, welche zum Andrükken gegen das sich in Schwenkrichtung erstrekkende magnetisierbare Teil mit je einer an eine Stromquelle (9; 12) anschließbaren Magnetisierungswicklung (7, 8) versehen sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadur.ch gekennzeichnet, daß die Rollenkörper (3,4) der Bodenfläche der Plattform (B) gegenüberstehen.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenkörper (22, 23) einer Umfangswand (21) der Plattform gegenüberstehen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenkörper (18, 19) einem sich in Schwenkrichtung erstreckenden Ansatz (15) einer Waffe (13) oder eines Gerätes gegenüberstehen.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüchel bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenkörper (3,4) aus zwei Endscheiben und einem dazwischenliegenden Verbindungszylinder bestehen und daß die Magnetisierungswicklung (7,8) über den Verbindungszylinder gewickelt ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisierungswicklungen über einen Verstärker an einen Drehzahlmesser oder -geber angeschlossen sind.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüchel bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisierungswicklungen (7, 8) über einen Verstärker (9) an einen auf der Plattform (1) angeordneten Lagefühler, vorzugsweise ein Kreiselgerät (10) angeschlossen sind.

   Bei Antriebsvorrichtungen nach dem Ausgangspunkt der Erfindung (deutsche Offenlegungsschrift 1 816 013), z. B. bei Panzertürmen oder anderen auf einem Fahrgestell drehbar gelagerten Plattformen wird vielfach eine Richtungsstabilisierung gefordert, welche bewirkt, daß unabhängig von etwaigen Bewe- gungen des Fahrgestells die Plattform ständig in dieselbe Richtung weist. Außer bei Panzertürmen kann sich diese Forderung beispielsweise auch bei auf Land-, Luft- und Seefahrzeugen angeordneten Radargeräten, Antennen, Geschützrohren und Abschußgestellen ergeben. Für die Stabilisierung der Plattform wird auf dieser ein für Drehbewegungen empfindlicher Fühler, beispielsweise ein Lagelereisel oder Wendekreisel, vorgesehen, welcher Richtungsänderungen der Plattform im Raum feststellt und entsprechende Korrektursignale über Verstärker in den Drehantrieb der Plattform einspeist. Der so gesteuerte Drehantrieb hat die Aufgabe, die Richtung der Plattform im Raum unabhängig von den Bewegungen des Fahrgestells, auf dem sie gelagert ist, konstant zu halten. Als Antrieb der Plattform wird bei den bekannten Anlagen im allgemeinen ein Elektromotor oder ein Hydraulikmotor verwendet, welcher über ein Getriebe mit der Plattform verbunden ist. Die Kombination zwischen Elektromotor bzw.

   Hydraulikmotor und Untersetzungsgetriebe bildet eine weitgehend formschlüssige Verbindung zwischen dem Fahrgestell und der darauf gelagerten Plattform.

   Diese bewirkt, daß Bewegungen des Trägers zuerst unmittelbar auf die Plattform übertragen werden, so daß die Plattform gezwungen ist, die Bewegung des Trägers mitzumachen, bis die Stabilisierungseinrichtung dieser Bewegung entgegenwirken kann.

   Um bei Richtungsänderungen des Fahrgestells hierdurch hervorgerufene Lageänderungen der Plattform- möglichst schnell auszuregeln, ist es aus der USA.-Patentschrift 3 099005 sowie der deutschen Auslegeschrift 1 291 266 bekannt, einen zusätzlichen Wendekreisel am Fahrgestell anzubringen und dessen Ausgangssignal als Störgröße einem Lagestabilisierungsregler aufzuschalten, der sein Regelgrößensignal von einem an der Radarantenne oder am Panzerturm angebrachten Wendekreisel erhält.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei Richtungsänderungen des Fahrgestells störende Mitnahme der Plattform zu vermeiden.