DE69907983T2 - Mechanische Einrichtung mit zwei Betriebsarten - Google Patents

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    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/08Vibration-dampers; Shock-absorbers with friction surfaces rectilinearly movable along each other
    • F16F7/09Vibration-dampers; Shock-absorbers with friction surfaces rectilinearly movable along each other in dampers of the cylinder-and-piston type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
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    • F16F9/50Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
    • F16F9/504Inertia, i.e. acceleration,-sensitive means

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der mechanischen Systeme zur Steuerung der Versetzung. Zum Beispiel gestattet es eine erfindungsgemäße Vorrichtung, eine rasch beschleunigte Versetzung zu steuern, die ein Funktions- oder Sicherheitsproblem erzeugen könnte.
  • Mehr im einzelnen, aber ohne Einschränkung kann diese Vorrichtung in Werfern für Geschosse mit hohem Impuls verwendet werden, die zwei verschiedene Dämpfungsdynamiken aufweisen müssen.
  • Die Erfindung kann sich besonders, aber nicht ausschließlich, auf Reibungsdämpfer der Art erstrecken, die im Dokument FR 2 697 881 beschrieben ist. Eine Dämpfungsvorrichtung dieser Art weist einen festen Teil, einen beweglichen Teil und Reibungsmittel auf, die zwischen dem festen und dem beweglichen Teil zwischengeordnet sind.
  • Das Ziel der Erfindung ist es, die Dynamik der Dämpfung zu verbessern. Dieses Ziel wird dank einer mechanischen Vorrichtung erreicht, die zwei Arten der relativen Versetzung einer Anordnung bezüglich einer anderen hat, wobei die Translation zwischen diesen beiden Arten durch das zeitweilige Profil der relativen Versetzung gesteuert und bestimmt wird.
  • Das Ziel der Erfindung ist es, genauer gesagt, eine mechanische Vorrichtung vorzuschlagen, die es gestattet, das Ansprechverhalten auf eine äußere Belastung in Abhängigkeit von der Amplitude des erzeugten Impulses zu leiten:
    • – wenn die äußere Belastung einen schwachen Impuls erzeugt (kleiner als ein voreingestellter Schwellenwert), muß das System in der ersten Art der relativen Versetzung verbleiben, das heißt mit freier Versetzung, und
    • – wenn die äußere Belastung einen starken Impuls erzeugt (über einem voreingestellten Schwellenwert), dann muß das System auf die zweite Art der relativen Versetzung übergehen, das heißt mit Dämpfung oder Blockierung.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel dank einer mechanischen Vorrichtung zum Steuern des Übergangs zwischen zwei Arten der relativen Versetzung zwischen zwei Gegenständen erreicht, mit den folgenden Merkmalen:
    • – zwei Anordnungen, die zur relativen, geführten Translation befähigt sind, von denen die eine fest, die andere beweglich genannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem die folgenden Merkmale aufweist:
    • – elastische Steuermittel, die mit einem Steuerspiel zwischen den beiden Anordnungen eingefügt sind, um die Art der relativen Versetzung zu definieren, und
    • – eine träge Masse, die einer der Anordnungen zugeordnet ist und dazu eingerichtet ist, auf die Steuermittel selektiv in Funktion des zeitlichen Profils der Versetzung der beweglichen Anordnung einzuwirken, um das Spiel und die Art der relativen Versetzung zu ändern.
  • Andere Merkmale, Ziele und Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden aus der Lektüre der detaillierten, nachfolgenden Beschreibung und in Anbetracht der beigefügten Zeichnungen ersichtlich, die als nichteinschränkende Beispiele vorgelegt sind und in denen:
  • 1 schematisch in einem Mittelschnitt ein experimentelles Modell der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt,
  • 2 schematisch die relativen Versetzungen darstellt, denen die träge Masse und die bewegliche Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter der Wirkung eines Impulses ausgesetzt sind,
  • 3 das Profil der relativen Versetzung der beweglichen Anordnung in Bezug auf die feste Anordnung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung unter der Wirkung einer speziellen Art von Impuls darstellt, der unten beschrieben werden wird. Die 3a stellt insbesondere die Geschwindigkeit des beweglichen Elements in Funktion der Zeit dar, und die 3b stellt die Beschleunigung dieser beweglichen Anordnung in Funktion der Zeit dar,
  • 4 stellt die relative Versetzung δ der beweglichen Masse in Bezug auf die bewegliche Anordnung in Funktion der Zeit dar,
  • 5 stellt schematisch im Mittelschnitt ein spezielles, aber nicht einschränkendes Ausführungsmodell der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar, und
  • 6 stellt schematisch im Mittelschnitt ein anderes spezielles, aber nicht einschränkendes Ausführungsmodell der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.
  • In 1 ist eine schematische Darstellung dargestellt, auf die man Bezug zur Beschreibung der mechanischen erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 machen wird. In dieser schematischen Darstellung sind eine feste Anordnung 10, eine bewegliche Anordnung 20, elastische Steuermittel 30 und eine träge Masse 40 dargestellt.
  • Die feste Anordnung 10 weist zum Beispiel einen festen, rotationssymmetrischen Hohlzylinder 11 auf.
  • Die bewegliche Anordnung 20 weist einen beweglichen, rotationssymmetrischen, massiven Zylinder 21 mit einem Außendurchmesser auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser des festen Zylinders 11, um auf diese Weise eine freie, axiale Bewegung längs O-O im Inneren dessen zu ermöglichen. Dieser bewegliche Zylinder 21 ist mit einem im Durchmesser verjüngten Teil 26 versehen, der ebenfalls zylindrisch und koaxial ist. Der verjüngte Teil 26 ist auf der Seite, die seinem freien Ende entgegengesetzt ist, durch einen Anschlag 27 begrenzt. Elastische Steuermittel 30 und die träge Masse 40 sind auf den verjüngten Teil 26 aufgeschoben. Die elastischen Steuermittel 30 sitzen zwischen der Masse 40 und dem Anschlag 27. Diese elastischen Steuermittel 30 und die Masse 40 sind auf dem verjüngten Teil 26 der beweglichen Anordnung 20 durch ein Befestigungselement 25 gehalten. Dieses Befestigungselement 25 ist zum Beispiel ein Clip oder eine geschlitzte Scheibe.
  • Die träge Masse 40 ist ein rotationssymmetrischer Hohlzylinder mit einem Außendurchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Zylinders 11 der festen Anordnung 10, um auf dieses Weise eine freie Axialbewegung in dessen Innerem zu gestatten. Diese träge Masse 40 ist von der beweglichen Anordnung 20 getragen, wobei ihr Innendurchmesser ein wenig größer ist als der Außendurchmesser des verjüngten Teils 26 des beweglichen Zylinders 21, um auf diese Weise eine freie Axialbewegung auf diesem zu ermöglichen.
  • Elastische Steuermittel 30 sind hier eine elastische Scheibe, zum Beispiel nach Art einer Siam-Ringspann-Scheibe. Ein Spiel J ist in der Ruhelage zwischen den elastischen Steuermitteln 30 und der festen Anordnung 10 eingebracht.
  • Das Funktionsprinzip der Vorrichtung, die soeben beschrieben wurde, ist im wesentlichen wie folgt:
  • Wenn die äußere Belastung an die bewegliche Anordnung 20 einen Impuls geringer Amplitude in der Achse O-O in der Richtung, die durch den Pfeil F angezeigt ist, überträgt, wird die Versetzung der beweglichen Anordnung 1 auf die Masse 40 übertragen, ohne daß sich die elastischen Steuermittel 30 ausreichend verformen, um das Spiel J aufzuheben. Der Zylinder 21 der beweglichen Anordnung 20 versetzt sich demnach frei im Inneren des Zylinders 11 der festen Anordnung 10. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bleibt in einer ersten Art der relativen Versetzung.
  • Wenn dagegen die bewegliche Anordnung 20 einen relativ starken Impuls in der Achse O-O in der durch den Pfeil F angezeigten Richtung erfährt, dann wird die Versetzung der beweglichen Anordnung 20 auf die träge Masse 40 mittels der elastischen Steuermittel 30 übertragen. Indessen widersetzt sich die Masse 40 dieser Bewegung. Die elastischen Steuermittel 30 spreizen sich auseinander und erstrecken sich radial, wobei sie das Spiel J aufheben. Die elastischen Steuermittel 30 treten nun in Berührung mit der Wand des Zylinders 11. Die erfindungsgemäße Vorrichtung geht in eine zweite Art relativer Versetzung über. Diese zweite Art der relativen Versetzung ist im allgemeinen gedämpft, aber man kann auch danach trachten, sie zu blockieren.
  • Die elastischen Steuermittel 30 können, in Funktion ihrer Natur, in der zweiten Art der relativen Versetzung zwischen der festen Anordnung 10 und der beweglichen Anordnung 20 unmittelbar auf die Wand des Zylinders 11 einwirken, um die Versetzung zu dämpfen oder zu blockieren. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung jedoch sitzen die Reibungs- oder Blockierungsmittel zwischen den elastischen Steuermittel 30 und der Wand des Zylinders 11. Ein Beispiel von Reibungsmitteln 60 wird noch später beschrieben (siehe 6). Die Natur der zweiten Art relativer Versetzung ist bestimmt durch die Art der verwendeten elastischen Steuermittel 30. Diese dämpfen oder blockieren die relative Versetzung zwischen der festen Anordnung 10 und der beweglichen Anordnung 20 entsprechend ihrer Abmessung, um auf Knickung oder auf bogenförmige Spreizung zu arbeiten. Wenn sie zur Knickung konzipiert sind, wird eine begrenzte Reibungskraft rasch erreicht, um über den Rest der Versetzung nahezu konstant zu bleiben. Die Knickung kann demnach verwendet werden als
    • – ein Mittel zum Steuern des Überganges; und als
    • – ein Druckmittel für die Dämpfung.
  • Diese beiden Funktionen können getrennt sein oder zusammenfallen (6).
  • Wenn dagegen die elastischen Steuermittel 30 zur bogenförmigen Spreizung konzipiert sind, dann nimmt die Reibungskraft rasch und ständig bis zu einem Grenzwert zu, während die relative Versetzung der beiden Anordnungen zunimmt. Jenseits dieses Grenzwertes sind die Reibungskräfte ausreichend stark, um die relative Versetzung zu blockieren.
  • In diesem letzten Fall können die elastischen Steuermittel auch so konzipiert sein, daß sie über einer bestimmten Schwellenkraft nachgeben, jenseits deren die Vorrichtung, die die mechanische Vorrichtung 1 enthält, beschädigt werden könnte. Sie arbeiten dann im Falle übermäßiger Kraft als Sicherheitsmittel. Dieses Sicherheitsmittel kann auch so entworfen werden, daß, nachdem es einmal einer übermäßigen Kraft nachgegeben hat, eine neue Verwendung der Vorrichtung, die die erfindungsgemäße mechanische Vorrichtung 1 enthält, in jedem Fall untersagt ist.
  • Man kann demnach feststellen, daß die erfindungsgemäße mechanische Vorrichtung einen Übergang im wesentlichen zwischen einer Art der freien Versetzung und einer Art der gedämpften Versetzung oder der Versetzung mit blockierter Begrenzung gestattet. Dieser Übergang hängt von der Dynamik der trägen Masse 40 und den elastischen Steuermitteln 30 ab. Die Einstellung dieser Dynamik gestattet es, einen Übergang zwischen den beiden Arten der relativen Versetzung für gewünschte, zeitweilige Profile der Versetzung zu erhalten.
  • Zahlreiche Varianten der erfindungsgemäßen mechanischen Vorrichtung 1 können nach dem oben beschriebenen Prinzip funktionieren.
  • Als Hinweis wird unten eine Berechnung der Werte der Masse m der trägen Masse 40 und der mechanischen Steifigkeit k einer elastischen Scheibe der elastischen Steuermittel 30 entwickelt, die es gestattet, den gewünschten Übergang im Fall einer gedämpften Versetzung zu erhalten.
  • Die 2 unterstützt die Beschreibung der Modelldarstellung der Dynamik der erfindungsgemäßen, mechanischen Vorrichtung 1. Unter der Wirkung eines Impulses versetzt sich die bewegliche Anordnung um eine Strecke x in der Richtung F bezüglich der festen Anordnung 10 und um eine Strecke δ bezüglich der trägen Masse 40.
  • Der Übergang der Versetzung erfolgt in der Zeit T1 nach dem Augenblick des Impulsbeginnes (3). Man hat eine erste Art der Versetzung vor T1 während einer Phase 1, in deren Verlauf die bewegliche Anordnung 20 beschleunigt wird, und eine zweite Art der Versetzung nach T1, die der zweiten Phase der Versetzung entspricht, in deren Verlauf die Versetzung der beweglichen Anordnung 20 mit konstanter Geschwindigkeit gedämpft wird.
  • Die Differentialgleichung der Bewegung der Masse 40 m ist dann
    m(ẍ – ..) – kδ = 0 (Gleichung I)
    das ist, indem man einsetzt:
    Figure 00090001
    (Gleichung II), wobei V1 die Marschgeschwindigkeit ist.
  • Demnach sind die Anfangsbedingungen zur Zeit t = 0:
    δ = . = 0
  • Die Gleichung II hat dann die allgemeine Lösung: δ(t) = Asinωt + Bcosωt, wobei A und B Determinante sind, und die spezielle Lösung:
    Figure 00090002
  • Man erhält demnach die vollständige Lösung:
    Figure 00090003
  • Indem man die Anfangsbedingungen auswertet, erhält man:
    Figure 00090004
    und
    .(0) = Λω = 0
    woraus sich ergibt:
    Figure 00100001
    das ergibt
  • Figure 00100002
  • Wenn t kleiner bleibt als der Wert T1, das seinerseits unendlich klein ist, gestattet eine begrenzte Entwicklung des obigen Ausdrucks es, einen einzigen Ausdruck der Bewegungsleichung zu erhalten.
  • Figure 00100003
  • das ist am Ende der Phase 1
  • Figure 00100004
  • Wenn δ unendlich klein ist, wird man den Beginn der Phase 2 mit 0 annähern.
  • Die neuen Anfangsbedingungen sind für t = 0
  • Figure 00100005
  • Die Differentialgleichung wird modifiziert zu:
    ..+ ω2·δ = 0
  • Sie hat zur allgemeinen Lösung:
    δ(t) ≐ Csinωt + Dcosωt
  • Wenn man die Anfangsbedingungen auswertet, ergibt sich
    δ = 0 und daraus D = 0
    Figure 00110001
  • Daraus ergibt sich
    Figure 00110002
  • Diese relative Versetzung δ der Masse 40 m in Bezug auf die bewegliche Anordnung 20 in Funktion dir Zeit ist dargestellt in 4. Man kann dort sehen, daß die maximale Versetzung δ für ein Viertel der Periode erreicht wird, und zwar für einen Wert der Zeit:
    Figure 00110003
  • Während dieser Zeit ist die axiale Versetzung x der beweglichen Anordnung 20 bezüglich der festen Anordnung 10 begrenzt auf
    Figure 00110004
    woraus sich die Begrenzung des Übergangs ergibt:
    Figure 00110005
    was eine maximale Verlagerung δ ergibt:
    Figure 00110006
  • Wenn man zum Beispiel die Marschgeschwindigkeit V1 = 1 m/s und die axiale Versetzung x in der Phase 1 auf X = 1 mm begrenzen will, dann ergibt die Berechnung ω = 1571 rds/s, das ist in k/m = 2 464,9 kN/m kg.
  • Wenn man demnach Konstante der Steifigkeit k von 50 N/mm, 100 N/mm und 200 N/mm wählt, dann benötigt man entsprechend Massen von 20, 40 und 80 g. Diese Wahl der Konstanten der Steifigkeit ist nicht einschränkend. Andererseits ist für das Verhältnis k/m die relative maximale Versetzung δ δmax = 0,3 mm.
  • Das Spiel J, das man für eine gute Funktion vorsehen muß, wird in der Größenordnung von 0,05 mm liegen. Die Geometrie der elastischen Mittel 30 gestattet es nun, das Spiel J zu wählen. Man könnte zum Beispiel genormte Siam-Ringspann-Scheiben wählen (Bez. A 10 SS 20).
  • Die erfindungsgemäße, mechanische Vorrichtung 1 kann dank verschiedener Varianten noch verbessert werden. Einige dieser Varianten sind unten dargestellt, aber sie sind in keiner Weise einschränkend.
  • Man hat bereits oben eine mechanische Vorrichtung 1 beschrieben, die die relative Versetzung der beiden Anordnungen 10, 20 dank der Knickung der elastischen Steuermittel 30 dämpft. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann unterschiedliche Arten von Dämpfern aufweisen, die konzipiert wurden, um die relative Versetzung der beiden Anordnungen 10 und 20 zu dämpfen. Zum Beispiel können die Dämpfungsmit tel vorteilhafterweise von elastischen Steuermittel 30 gebildet sein, die durch Reibungsmittel 60 entsprechend denen fertiggestellt wurden, die in der französischen Patentanmeldung FR 2 697 881 beschrieben wurden.
  • Wir haben auch gesehen, daß die erfindungsgemäße mechanische Vorrichtung 1 Blockierungsmittel aufweisen kann, die konzipiert wurden, um die relative Versetzung der beiden Anordnungen 10, 20 zu blockieren, wenn die Reibungskräfte der Reibungsmittel auf die feste Anordnung 10 über einen Grenzwert hinaus zunehmen. Diese Blockierungsmittel können dann mindestens eine in radialer Richtung starre Scheibe aufweisen, die bogenförmig aussteift. Diese kann nachgeben und die relative Versetzung freigeben, wenn die Kraft, die diese Versetzung herbeiführt, größer ist als eine bestimmte Schwelle, oder nicht.
  • Wie wir bereits gesehen haben, kann eine erfindungsgemäße mechanische Vorrichtung 1 elastische Steuermittel 30 aufweisen, die mindestens eine elastische Scheibe aufweisen, die zwischen der beweglichen Anordnung 20 und der trägen Masse 40 eingesetzt ist. Die elastischen Steuermittel 30 können jedoch auch eine Feder aufweisen, zum Beispiel eine wendelförmige Feder, die zwischen einer Scheibe oder einer Anordnung von Scheiben und dem Anschlag 27 der beweglichen Anordnung 20 eingesetzt ist.
  • Die erfindungsgemäße mechanische Anordnung 1 kann auch ihre träge Masse 40 auf einem Zwischenstück 22 angeordnet haben, die der beweglichen Anordnung 20 zugeordnet ist und auf dem genannten Zwischenstück 22 beweglich ist. Diese Variante der mechanischen Vorrichtung 1 ist in 5 dargestellt.
  • Das Zwischenstück 22 weist zum Beispiel einen Ring 23 auf, der um das verjüngte Teil 26 der beweglichen Anordnung 20 herum angeordnet ist, aber mit ausreichendem Spiel, um auf diesem beweglich zu sein. Auf dem Ring 23 erstreckt sich radial eine Schulter 24, die auf dem Rand des Ringes 23 sitzt, der dem freien Ende der beweglichen Anordnung 20 entgegengesetzt ist, wenn diese in Eingriff mit der festen Anordnung 10 steht. Diese Schulter kann eine durchgehende kreisförmige Form aufweisen oder kann mehrere Elemente aufweisen, die auf dem Ring 23 vorspringen und über diesen verteilt sind. Die Schulter 24 hat eine äußere Umfangsausdehnung, die kleiner ist als der Innendurchmesser des Zylinders 11 der festen Anordnung 10, damit das Zwischenstück 22 auf diese Weise frei zur Translationsbewegung längs der Achse O-O bezüglich der festen Anordnung 10 ist.
  • Die träge Masse 40 wird dann rund um den Ring 23 derart aufgebracht, daß sie frei zur Translationsbewegung längs der Achse O-O auf dem Ring 23 ist. Man setzt dann elastische Steuermittel 30 zwischen der beweglichen Masse 40 und der Schulter 24 und Federmittel 50 zwischen dem Zwischenstück 22 und dem Anschlag 27 ein, der den verjüngten Teil 26 auf der Seite begrenzt, die dem freien Ende der beweglichen Anordnung 20 entgegengesetzt ist, die im Zylinder 11 in Eingriff steht.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung können die elastischen Steuermittel 30 von einer einzigen elastischen Scheibe gebildet sein, und die Federmittel 50 von einer Gruppe elastischer Scheiben, die imstande sind, zu knicken. Auf diese Weise ist die Dynamik der Versetzung mit einer einzigen Scheibe verbunden, die zwischen der beweglichen Masse 40 und der Schulter 24 eingesetzt wird, während die axiale Federkraft von allen anderen Scheiben übertragen wird, die zwischen dem Zwischenstück 22 und dem Anschlag 27 sitzen. Die einzige elastische Scheibe, die die elastischen Steuermittel 30 bildet, kann eine Steifigkeitskonstante haben, die schwächer ist als jede Scheibe, deren Gesamtheit die Federmittel 50 bildet. So erfährt die elastische, einzige Scheibe leichter eine Verformung unter der Wirkung des Impulses. Indem sie sich radial erstreckt, gelangt die genannte, einzige elastische Scheibe zur Reibung auf der Innenwand des festen Zylinders 11, was die Trägheitswirkung verstärkt. Die Gruppe der elastischen Scheiben der Federmittel 50 wird nun gespannt. Die Scheiben dieser Gruppe spreizen sich; ihr Außenumfangsende gelangt in Berührung mit der Innenwand des Zylinders 11; sie knicken; und es ergibt sich daraus eine Reibung, die den Impuls dämpft. Die Steifigkeit der Scheiben, die diese Gruppe bilden, kann höher gewählt werden, um die Reibungswirkung zu maximieren. Demnach wird die Steifigkeit der elastischen Scheibe der elastischen Steuermittel 30 gewählt, um die Auslösung des Überganges zwischen den beiden Arten der relativen Versetzung zwischen der festen Anordnung 10 und der beweglichen Anordnung 20 zu optimieren, während die Steifigkeit der Scheiben der Federmittel 50 gewählt wird, um die Dämpfung der genannten, relativen Versetzung zu optimieren.
  • Man kann in einer anderen Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ins Auge fassen, eine, mehrere, ja sogar die Gesamtheit der Scheiben der Federmittel 50, die in der Lage sind, zu knicken, durch eine oder mehrere starre Scheiben zu ersetzen, die in der Lage sind, sich zwischen der festen Anordnung 10 und der beweglichen Anordnung 20 bogenförmig zu verspreizen, wenn sie belastet sind.
  • Vorteilhafterweise und zum Optimieren der Dämpfung oder Blockierung kann die mechanische Vorrichtung 1 Reibungsmittel zwischen der festen Anordnung 10 und der beweglichen Anordnung 20 aufweisen (6).
  • Zum Beispiel kann ein Schuh 60 zwischen den Zylinder 11 der festen Anordnung 10 und die elastischen Steuermittel 30 eingelegt werden. In diesem Fall kann der Schuh 60 eine rotationssymmetrische Hülse sein, die längsgeschlitzt ist, mit einem Außendurchmesser, der kleiner als das Radialspiel J ist, am Innendurchmesser des Zylinders 11. Jeder Querrand des Schuhs 60 weist eine Schulter 61 auf, die sich radial zum Schuh 60 zum verjüngten Teil 26 hin erstreckt.
  • In dieser selben mechanischen Vorrichtung sind Federmittel 50 aus elastischen Scheiben 51 mit einem Außendurchmesser in Ruhe gebildet, der etwa gleich oder ein wenig kleiner ist als der Innendurchmesser des Schuhs 60. Der Innendurchmesser dieser Scheiben 51 ist ein wenig größer als der des verjüngten Teils 26. Der Radius der Scheiben 51 parallel zu ihrer Hauptoberfläche bildet einen Winkel um 5 bis 10° bezüglich der Ebene, die senkrecht auf der Achse O-O steht.
  • Die Anordnung aus Schuh 60 – Federmittel 50 kann eine angepaßte Masse haben, um gleichzeitig die träge Masse 40 zu bilden.
  • Die elastischen Steuermittel 30, die hier von einer Spiralfeder gebildet sind, sitzen zwischen der beweglichen Anordnung 20 und den Federmitteln 50.
  • In der Ruhe ist ein Axialspiel J' zwischen die Schulter 61, die an dem Rand des Schuhs sitzt, der dem freien Ende der beweglichen Anordnung 20 entgegengesetzt ist, und dem Anschlag 27 eingebracht. Die technische Wirkung dieses Spiels J' wurde bereits zum Beispiel in der französischen Patentanmeldung FR 2 697 881 beschrieben.
  • Wir haben oben Vorrichtungen beschrieben, in denen die bewegliche Anordnung 20 in der festen Anordnung 10 gleitet, wobei die Dämpfung oder Blockierung auf der Innenoberfläche des Zylinders 11 erfolgt. Erfindungsgemäße Vorrichtungen können aber auch derart konzipiert werden, daß die Reibungsvorgänge auf einem Teil der beweglichen Anordnung erfolgen. Man kann auch vorsehen, daß der Zylinder 21 fest sein soll, und daß es der Zylinder 11 ist, der beweglich sein soll.
  • Die oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Vorrichtungen können auch in komplizierteren mechanischen Systemen zur Steuerung der Versetzung enthalten sein. In diesem Fall kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Reihe mit oder parallel zu mindestens einem Dämpfer oder einem Blockierungssystem irgendwelcher beliebiger Art angeordnet sein. Dies gestattet es, Übergänge zwischen der gedämpften Versetzung und der freien Versetzung und umgekehrt zu erhalten, oder auch einen Übergang zwischen gedämpften Versetzungen mit unterschiedlichen Charakteristiken, oder auch einen Übergang von einer gedämpften Versetzung auf eine Blockierung und umgekehrt, ja sogar einen Übergang zwischen dem blockierten Zustand und freier Versetzung oder umgekehrt.

Claims (15)

  1. Mechanische Vorrichtung (1) zum Steuern des Übergangs zwischen zwei Betriebsarten der relativen Versetzung zwischen zwei Gegenständen, mit den folgenden Merkmalen: – zwei Anordnungen (10, 20), die zur relativen, geführten Translation befähigt sind, von denen die eine fest (10), die andere beweglich (20) genannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem die folgenden Merkmale aufweist: – elastische Steuermittel (30), die mit einem Steuerspiel J zwischen den beiden Anordnungen (10, 20) eingefügt sind, um die Art der relativen Versetzung zu definieren, und – eine träge Masse (40), die einer der Anordnungen (20) zugeordnet ist und dazu eingerichtet ist, auf die Steuermittel (30) selektiv in Funktion des zeitlichen Profils der Versetzung der beweglichen Anordnung (20) einzuwirken, um das Spiel und die Art der relativen Versetzung zu ändern.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Steuermittel (30) so bemessen sind, daß sie umknickend arbeiten.
  3. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie Dämpfungsmittel aufweist, die dazu konzipiert sind, die relative Versetzung der beiden Anordnungen (10, 20) zu dämpfen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsmittel mindestens eine Scheibe aufweisen, die beim Umknicken wirksam wird.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Reibungsmittel (60) zwi schen der festen Anordnung (10) und der beweglichen Anordnung (20) aufweist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem Mittel zum Sperren der relativen Versetzung der beiden Anordnungen (10, 20) aufweist, wenn die Reibungskraft über einen Grenzwert hinaus zunimmt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Sperren mindestens eine Scheibe aufweisen, die in radialer Richtung steif ist und verspreizend arbeitet.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in radialer Richtung steife Scheibe dazu konzipiert ist, nachzugeben und die relative Versetzung freizugeben, wenn die Kraft, die diese Versetzung hervorruft, größer ist als ein bestimmter Schwellenwert.
  9. Vorrichtung nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Steuermittel mindestens eine elastische Scheibe (30) aufweisen, die zwischen der beweglichen Anordnung (20) und der trägen Masse (40) eingesetzt ist.
  10. Vorrichtung nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die träge Masse auf einem Zwischenstück (22) angeordnet ist, das der beweglichen Anordnung (20) zugeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Federmittel (50) zwischen dem Zwischenstück (22) und der beweglichen Anordnung (20) angeordnet sind.
  12. Vorrichtung nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Reibungsklotz (60) zwischen dem Zylinder (11) der festen Anordnung (10) und den elastischen Steuermitteln (30) angeordnet sind.
  13. Verwendung der Vorrichtung nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche in mechanischen Systemen zum Steuern einer beschleunigten Versetzung.
  14. Verwendung der Vorrichtung nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche in Abschußeinrichtungen für Projektile mit hoher Wucht,
  15. Mechanisches System zum Steuern von Versetzung, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Vorrichtung nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche aufweist, die parallel oder in Reihe mit mindestens einem Dämpfer oder mit Mitteln zum Sperren irgendeiner beliebigen Art angeordnet ist.
DE69907983T 1998-02-02 1999-02-02 Mechanische Einrichtung mit zwei Betriebsarten Expired - Fee Related DE69907983T2 (de)

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