EP0119299B1

EP0119299B1 - Rohrvorholer, vorzugsweise eines Artilleriegeschützes

Info

Publication number: EP0119299B1
Application number: EP83111017A
Authority: EP
Inventors: Erich Zielinski
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1983-01-22
Filing date: 1983-11-04
Publication date: 1987-05-06
Also published as: US4648306A; DE3371413D1; EP0119299A1; DE3302039A1

Description

Die Erfindung betrifft einen hydropneumatischen Rohrvorholer eines Artilleriegeschützes mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Ein derartiger Vorholer ist in der deutschen Patentschrift 214337 bei einem Geschütz mit Luftvorholer bekannt. Der bekannte Rohrvorholer besteht aus einem Bremszylinder mit darin angeordneten Kolben mit hohler Kolbenstange und mit beidseitig des Bremszylinders angeordneten zwei Luftzylindern mit je einem Luftkolben. Bei jeder Änderung der Rohrerhöhung wird von der schwingenden Bewegung der Wiege über ein Schraubenrad mit Schraubenradsektor sowie Stirnräder eine Drehbewegung auf die Kolbenstange übertragen.
Aus der britischen Patentschrift 624 798 ist eine ähnliche Anordnung mit zwei Kolben mit Kolbenstange in nebeneinander liegenden Zylindern bekannt. Dabei ist der eine Kolben mit einem Ventil vor einer ihn von vorn nach hinten durchdringenden Bohrung ausgerüstet.
Die bekannten Vorholer sind kompliziert im Aufbau. Bei beiden Vorholern muß mit dem Höhenrichten Kompressionsarbeit für die Verkleinerung des Gasraums geleistet werden. Neben dieser vom Richtschützen zu leistenden Arbeit treten beim Schuß unmittelbar Kraftreaktionen zwischen dem höhenrichtbaren Teil und der Lafette auf, die das Schießergebnis ungünstig beeinflussen können.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden. In dem weiteren Druckraum soll nur ein einfacher fliegender Kolben ohne Kolbenstange zum Einsatz kommen können und die Kompressionsarbeit soll extern z. B. von einem Druckölaggregat über eine Druckleitung zugeführt werden können.
Durch die Erfindung ist also ohne die Nachteile der bekannten Vorholer eine selbstständige Verstelleinrichtung für einen Rohrvorholer geschaffen, bei der durch Veränderung des Volumens des das Gas oder das hydraulische Mittel enthaltenen Raumes bei geringerer Rohrerhöhung die Rohrvorholkraft kleiner wird und dadurch bedingt eine größere Rücklauflänge und eine nicht zu große Vorlaufgeschwindigkeit erreicht wird. Bei kleinerer Ladung wird ein genügend langer Rücklauf dadurch erreicht, daß die hierbei als Hauptbremskraft wirkende Vorholkraft verringert wird. Die Strömungsbremskraft in der hydraulischen Rücklaufbremse nimmt bei den durch die kleinen Ladungen erzeugten geringen Rücklaufgeschwindigkeiten nur einen geringen Teil der Rücklaufbremsarbeit auf.
Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform des neuen Rohrvorholers mit zwei unterschiedlichen Verstelleinrichtungen im lotrechten Schnitteils in Ansicht und zwar in

Figur 1 das Steuergerät mit mechanisch betätigten Sitzventilen und in
Figur 2 das Steuergerät mit elektrisch betätigten Sitzventilen an einem hydropneumatischen Vorholer.

Figur 1 zeigt einen bekannten pneumatischen Rohrvorholer mit dem Zylinder 16, der am Wiegenkörper 22 befestigt ist und der im Inneren den Kolben 17 mit der Kolbenstange 18 aufweist, die an ihrem hinteren Ende mittels einer Befestigungsschraube 21 am Bodenstück 32 befestigt ist, das wiederum mit dem Rohr in Verbindung steht. Bei Schußabgabe in Richtung nach links in Figur 1 läuft das Bodenstück 32 mit dem Rohr nach rechts zurück und nimmt dabei über die Kolbenstange 18 den Kolben 17 mit, der das Gas im Druckraum 15 dabei komprimiert. Zwischen dem Pufferring 23 am Wiegenkörper 22 und dem Bodenstück 32 liegt die Trennstelle 14 zwischen Wiegenkörper und Bodenstück.
Die Verstelleinrichtung nach der Erfindung besteht aus dem Zylinder 20, dessen Druckraum 11 mit dem Druckraum 15 des Rohrvorholers über eine Leitung 10 in Verbindung steht. In dem Zylinder 20 ist der weitere Kolben als einfacher Verdrängerkolben 1 ohne Kolbenstange gleitbar geführt. Der Innenraum des Zylinders 20 ist durch den Verdrängerkolben 1 in einen Druckraum 11 und einen Druckraum 6 an der Rückseite des Verdrängerkolbens 1 unterteilt: In dem Druckraum 6 befindet sich ein Gas, z. B. Stickstoff.
Der Druckraum 11 ist über eine Verbindungsleitung 31 mit dem Gehäuse eines Steuerventils 27 a nach Figur 1 bzw. 27 b nach Figur 2 verbunden.
In Bohrungen des Gehäuses befinden sich Ventilteller 42, 43, die über Kolbenstangen 40a, 41a mit Kolben 40, 41 verbunden sind. Die Ventilteller 42, 43 sind durch Druckfedern 44, 45 in ihrer Lage am Ventilsitz des Gehäuses gehalten. Zwischen den Bohrungen für die Kolben 40, 41 befindet sich ein weiterer Zylinderraum, der einen Kolben 46 mit Kolbenstange 46a aufnimmt. Dieser Kolben ist durch die Druckfeder 38 an seinem einen Ende belastet, an seinem anderen Ende trägt er in einer Ventilhebellagerung 36 den schwenkbaren Ventildoppelhebel 26. An einem Ende dieses Ventildoppelhebels 26 ist mit seinem einen Ende ein Waagenhebel 24a angelenkt, der mit seinem anderen Ende an einer Kolbenstange 33a eines Kolbens 33 in einem weiteren Zylinderraum 34 des Gehäuses geführt ist und von der Kraft einer Druckfeder 35 belastet ist. An dem Waagenhebel 24 greift mittig ein Steuerhebel 25 an, der an einem am Gehäuse festen Stützarm 37 mittig angelenkt ist und dessen anderes Ende eine Rolle 13 trägt, die in der Kurvenführung 12 gleitbar geführt ist. An dem Gehäuse befinden sich noch die Druckmittelzuflußöffnung 28 und die Druckmittelabflußöffnung 29 sowie Verbindungskanäle 47, 47a, 47b zwischen den einzelnen Zylinderräumen. Die Wirkungsweise des Ventils ist folgendermaßen. Die Figur 3 zeigt das Ventil in der Ausschaltstellung, in der es durch die Feder 38 gehalten ist. In die Betriebsstellung wird das Ventil dadurch gebracht, daß an die Zuflußöffnung 28 Druck angelegt wird, dadurch wird der Kolben 46 rückseitig über den Verbindungskanal 47 mit Druck beaufschlagt, so daß der Ventildoppelhebel 26 über den Kolben 40 den Ventilteller 42 von seinem Sitz im Gehäuse abhebt. Dadurch ist eine offene Verbindung vom Druckraum 11 über die Verbindungsöffnung 31 am Ventilteller 42 vorbei zur Druckmittelabflußöffnung 29 geschaffen. Wird nunmehr das Geschützrohr verschwenkt so wird auch der Steuerhebel 25 und über diesen mittels des Wagenhebels 24 der Ventildoppelhebel 26 so verschwenkt, daß er mit seinem freien Ende den Kolben 41 runterdrückt und damit den Ventilteller 43 von seinem Sitz im Gehäuse abhebt. Der Ventilteller 42 ist dann durch die Druckfeder 44 wieder an seinen Sitz gedrückt. Nunmehr steht die Druckmitelzuflußöffnung 28 über den offenen Ventilteller 43 mit den Druckraum 11 in Verbindung. Die Rückführung des Ventildoppelhebels 26 in seine Ausgangslage erfolgt über den von der Druckfeder 35 belasteten Druckgeberkolben 33 über den Wagenhebel 24, da der Kolben 33 über den Verbindungskanal 47b mit der Druckmittelzuflußöffnung in Verbindung steht. Durch den Verbindungskanal 47a wird die Verstellung des Kolbens 46 ermöglicht, da durch diesen Verbindungskanal 47a das Druckmittel hinter den Kolben zur Abflußöffnung 29 strömen kann.
Bei dem elektrisch betätigten Steuerventil 27b nach Figur 2, das in gleicher Weise aufgebaut ist wie das Ventil nach Figur 1, ist der Ventildoppelhebel 26 durch die vom Operationsverstärker 54 gesteuerten Elektromagnete 50 und 51 ersetzt und die Kurvensteuerung 12, 13 durch einen Elevationsgeber 53. Die Rückführung in die Ausgangsstellung erfolgt durch den Druckmeßgeber 52, dessen Druckwerte im Operationsverstärker 54 mit den Druckwerten einer entsprechenden Druckskala verglichen werden, die der jeweiligen Rohrerhöhung, die vom Elevationsgeber gemeldet wird, entspricht. In Fig. 2 entsprechen die Symbole der Teile 50 bis 54 den Erläuterungen des DIN Blattes Nr.40700.

Claims

1. Hydropneumanscher nonrvornoer eines Artilleriegeschützes, bei dessen Rohrrücklauf ein über eine Kolbenstange (18) mit dem Rohr gekoppelter Kolben ein Gas über ein auf einen weiteren Kolben (1) wirkendes hydraulisches Mittel mittelbar komprimiert, und das Gas sich anschließend entspannt und dadurch den Rohrvorlauf bewirkt, der das hydraulische Mittel enthaltene Druckraum (15) mit einem weiteren Druckraum (11) eines Zylinders (20) in Verbindung steht. dessen Volumen abhängig von der jeweiligen Rohrerhöhung selbsttätig derart änderbar ist. daß bei abnehmender Rohrerhöhung eine geringere Vorholkraft, bei zunehmender Rohrerhöhung eine größere Vorholkraft auf das Rohr wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß in einem abhängig von der Rohrerhöhung betätigbarem Steuerventil (27a. 27b) ein Stellglied (12, 13, 25, 26 bzw. 50. 51) alternativ entweder über einen ersten Kolben einen Ventilteller (42) von seinem Sitz im Gehäuse des Steuerventils (27) abhebt und damit den Druckraum (11) im Zylinder (20) über eine Verbindungsöffnung (31) mit einer Druckmitteiabflussöffnung (29) verbindet, oder über einen zweiten Kolben (41) einen anderen Ventilteller (43) von seinem Sitz im Gehäuse des Steuerventils (27) abhebt und damit den Druckraum (11) mit einer Druckmittelzuflußöffnung (28) verbindet.

2. Vorholer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglied im Steuerventil (27) über einen an seinem einen Ende mittels einer Rolle (13) in einer Kurvenführung (12) am nichthöhenverstellbaren Teil des Geschützes befestigen, mittig am Gehäuse des Steuerventils (27) schwenkbar gelagerten Steuerhebel (25) ein Ventildoppelhebel (26) so schwenkbar ist, daß er alternativ das Öffnen der Ventilteller (42, 43) bewirkt (Fig. 1).

3. Vorholer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventildoppelhebel (26) in seine Ausgangslage, in der beide Ventilteller (42, 43) an ihren Sitzen im Gehäuse anliegen, durch einen von einer Druckfeder (35) belasteten Druckgeberkolben (33) über einen mittig am Steuerhebel (25) angelenkten Waagenhebel (24a), an dessen einem Ende der Ventildoppelhebel (26), am anderen Ende die Kolbenstange (33a) des Druckgeberkolbens (33) angelenkt ist, bei Anliegen von Druck an der Druckmittelzuflußöffnung (28) rückführbar ist (Fig. 1).

4. Vorholer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kolben (46) im Gehäuse des Steuerventils (27a) über eine Kolbenstange (56a) den Ventildoppelhebel (26) bei Anliegen von Druck an der Druckmittelzuflußöffnung (28) über eine Verbindungsleitung (47) in seine Betriebslage bring und in dieser hält, und der Ventildoppelhebel (26) nach Abschalten des Druckes durch die Kraft einer auf den Kolben (46) einwirkenden Druckfeder (38) in eine Ausschaltstellung gelangt (Fig.1).

5. Vorholer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglied ein von einem die jeweilige Rohrerhöhung abtastenden Elevationsgeber (53) gesteuerter Operationsverstärker (54) dient, der über Elektromagnete (50, 51) das alternative Öffnen der Ventilteller (42, 43) bewirkt (Fig. 2).

6. Vorholer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführung der Elektromagneten (50, 51) in ihre Ausgangslage über einen, von einer Druckfeder (35) belasteten Druckgeberkolben (33) erfolgt, der auf einen Druckmeßgeber (52) einwirkt, von dem aus der Operationsverstärker (54) steuerbar ist (Fig. 2).