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Vorrichtung zum Richten von in einer Gleichgewichtsachse drehbar gelagerten
Gegenständen, vorzugsweise von Schiffsgeschützen Das Richten von Geschützen, Scheinwerfern
und ähnlichen Gegenständen erfolgt in der Regel durch Höhen- und Seitenrichtantriebe,
also durch Getriebe, welche zwischen dem zu richtenden Gegenstand und dessen Fundament
angeordnet sind. Der Antriebsmotor des Gegenstandes ist dann fest mit dem Fundament
verbunden. Diese Richtgetriebe müssen bei den großen anzustrebenden Genauigkeiten
sehr genau ausgeführt sein. In vielen Fällen; beispielsweise bei Gegenständen auf
Schiffen, sind diese Richtgetriebe sehr platzraubend, so daß sie die Zugänglichkeit
beispielsweise beim Laden der Geschütze erschweren.
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Für die Stabilisierung von Gegenständen auf Schiften ist dann bereits
vorgeschlagen worden, die von dem Fundament auf den Gegenstand übertragenen Schwankungen
nicht über solche Richtgetriebe auszugleichen, sondern mit der Drehachse des Gegenstandes
unmittelbar eine genügend starke Kreiselvorrichtung zu verbinden, welche dann die
Stabilisierung bewirkt.
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Die Erfindung bezweckt, die Einstellung von Gegenständen ohne jede
Verbindung mit ihrem Fundament und ohne Kreiselvorrichtungen vornehmen zu können.
Die Einstellmomente für die in ihrer Gleichgewichtsachse gelagerten Gegenstände
sind insbesondere dann, wenn es sich lediglich um deren Stabilisierung handelt,
nur sehr gering, weil dann nur die Reibungsmomente an der Drehachse auszugleichen
sind. Erfindungsgemäß werden die Einstellmomente durch eine kurz als Momentenmaschine
bezeichnete Anordnung übertragen, die aus an dem einzustellenden Gegenstand gelagerten
Schwungmassen besteht, welche um eine zur Drehachse des Gegenstandes parallele Achse
durch einen entsprechenden Antrieb in der einen oder anderen Richtung beschleunigt
bzw. verzögert werden und dabei Richtmomente in dem einen oder anderen Sinne ausüben.
Diese Momentenmaschinekann im einfachsten Falle beispielsweise aus einem Elektromotor
bestehen, der auf dem einzustellenden Gegenstand befestigt ist. Wird nun dieser
Motor in der einen oder anderen Richtung in Umlauf versetzt, die Masse seines Rotors
also beschleunigt, dann wirken auf den Stator den Beschleunigungskräften des Rotors
entsprechende Reaktionskräfte, welche die erforderlichen Drehmomente ausüben. An
Stelle des Motors, der im Verhältnis zu seiner Schwungmasse immer nur ein geringes
Schwungmoment erzeugen kann, wird zweckmäßig ein Schwungrad oder noch besser ein
Schwungring verwendet, der an seinem Umfang angetrieben wird. Die am Umfang dieses
Schwungringes übertragenen
Beschleunigungs- bzw. Verzögerungskräfte
lösen dann entsprechende Reaktionskräfte aus, welche ein dem Abstand dieser Kräfte
von der Drehachse des Gegenstandes entsprechendes Drehmoment zur Folge haben.
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Diese Vorrichtung kann insbesondere zur Stabilisierung von Geschützen
dienen. Die Motore der Momentenmaschine werden dann in dem einen oder anderen Sinne
durch außerhalb des Systems liegende Energiequellen derart beschleunigt oder verzögert,
daß die Reaktionskräfte der Momentenmaschine der Lagerreibung und bei nicht genauer
zentrischer Lagerung des Schwerpunktes der zu stabilisierenden Massen auch etwaigen
Beschleunigungsmomenten entgegenwirken, so daß der Gegenstand gegenüber dem schwankenden
Schiff so weit verdreht wird, daß er seine feste Lage im Raum beibehält. Die Regelung
der Motoren erfolgt dabei in bekannter Weise in Abhängigkeit von der Größe oder
der Winkelgeschwindigkeit der Schiffschwankungen. Es ist auch ohne weiteres möglich,
bei derart stabilisierten Gegenständen noch eine weitere Einstellung vorzunehmen,
um sie in jede beliebige Neigung zur Schiffsplattform zu bringen.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel die Anordnung einer Momentenmaschine
zum Richten eines Schiffsgeschützes dargestellt In Abb. i sind die Geschützwiege
i und das damit verbundene Geschützrohr 2 in bekannter Weise um die Schildzapfenachse
3 auf dem Schildzapfenträgerq. drehbar gelagert. Auf der Geschützwiege i ist der
als Momentenmaschine vorgesehene Elektromotor 5 derart angeordnet, daß seine Welle
parallel zur Schildzapfenachse 4 liegt und der Schwerpunkt der Geschützwiege mitsamt
der Momentenmaschine 2 nahezu genau in der Schildzapfenachse 3.
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Über das mit der Wiege i verbundene Zahnradsegment 6, Zahnrad 7 und
Welle 8 sei das Geschütz von einer Höhenrichtmaschine unter dem Winkel a gegenüber
der Schiffsplattform ausgerichtet worden. Darauf sei die Höhenrichtmaschine ausgeschaltet
worden. Bei Schiffsschwankungen hat das nunmehr um die Schildzapfenachse frei drehbare
Rohr das Bestreben, infolge seiner Trägheit seine Lage im Raum beizubehalten, jedoch
versuchen die Reibungskräfte in dem Schildzapfenlager, es um denselben Winkel zu
verdrehen, um den sich das Schiff um eine zur Schildzapfenachse parallele Achse
dreht. Sobald nun eine kleine Drehung des Rohres im Raum eintritt, wird entweder
selbsttätig durch Kontaktgabe an einem Kreisel (künstlicher Horizont) oder von einem
mit dem Geschütz verbundenen und dauernd auf das Ziel gerichteten Visierrohr die
Energiequelle für die Momentenmaschine 5 eingeschaltet, so daß diese in der einen
oder anderen Drehrichtung umläuft, derart, daß durch die Beschleunigung bzw. Verzögerung
der Schwungmasse der Momentenmaschine Reaktionskräfte auf das Gehäuse ausgeübt werden,
die die Reibungsmomente an der Schildzapfenachse überwinden und bewirken, daß das
Rohr seine Lage im Raum beibehält. Diese Reaktionskräfte können auch dazu benutzt
werden, den Höhenwinkel a des Geschützes zusätzlich gegenüber der Schiffsplattform
oder einer festen Richtung im Raum zu ändern, etwa um den Geschützaufsatzwinkel.
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Auf diese Weise kann das Geschütz allein durch die Momentenmaschine
dauernd auf das Ziel eingestellt werden. Der Schuß kann bekanntlich bei frei in
dem Schildzapfenlager liegendem Rohr ohne Beeinträchtigung der Treffsicherheit abgegeben
werden. Das bei der Abfeuerung durch das rücklaufende Rohr entstehende Moment wird
durch die sich in nicht dargestellter Weise selbsttätig einschaltende Höhenrichtmaschine
oder eine andere sich selbsttätig einschaltende Bremsvorrichtung aufgenommen.
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Bei der in Abb. 2 dargestellten Anordnung sind die Massen der zuni
Richten des Geschützrohres vorgesehenenMomentenmaschine zu einem Schwungring 9 zusammengefaßt,
der zwischen den an der Geschützwiege i gelagerten Tragrollen io geführt ist und
über eine Innenverzahnung von dem an der Lafette befestigten Motor i i beschleunigt
oder verzögert wird, indem letzterer wieder in Abhängigkeit von den obenerwähnten
Größen geregelt wird. Dieser Schwungring g hat gegenüber der Anordnung nach Abb.
i den Vorteil, daß er trotz geringen Gewichts infolge seines großen Trägheitsradius
erhebliche Schwungmomente aufbringen kann. Die vom Ritzel des Motors i i bei Beschleunigung
des Schwungrades 9 beispielsweise im Uhrzeigersinne übertragene Kraft ergibt mit
dein Abstand des Drehzapfens des Ritzels von der Drehachse 3 als Hebelarm ein dem
Uhrzeigersinne entgegen gerichtetes Drehmoment, so daß das Geschützrohr in diesem
Sinne entsprechend gedreht wird. Außer den durch die Beschleunigungs- bzw. Verzögerungskräfte
des Schwungringes erzeugten Drehmomenten treten natürlich auch noch zusätzliche
Drehmomente auf Grund des Flächensatzes auf. Läuft nämlich der Schwungring 9 längere
Zeit in einem bestimmten Sinne um, dann muß, weil es sich hier um ein abgeschlossenes
Kräftesystem handelt, das Geschützrohr sich in entgegengesetztem Sinne drehen. Diese
auf dem Flächensatz beruhende Wirkung ist aber gegenüber der ersterwähnten so gering,
daß sie praktisch keine Bedeutung hat.
An Stelle des dargestellten
Schwungringes könnte natürlich auch ein auf der Schildzapfenachse 3 frei drehbar
gelagertes Schwungrad vorgesehen sein, das dann von dem Motor i i beispielsweise
über eine an seinem Umfang vorgesehene Verzahnung angetrieben würde. Ebenso wäre
es natürlich möglich, den Schwungring bzw. das Schwungrad genau zentrisch zur Schildzapfenachse
außen an der Lafette anzuordnen oder die Schwungmassen gleichmäßig auf beide Schildzapfen
zu verteilen, wobei diese von einem gemeinsamen oder jeweils von einem besonderen
Motor angetrieben sein könnten Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß an Stelle
von Elektromotoren natürlich auch andere geeignete Motoren, z. B. Dieselmaschinen,
Verwendung finden können.