EP0315785A1 - Arretiereinrichtung - Google Patents

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EP0315785A1
EP0315785A1 EP88116971A EP88116971A EP0315785A1 EP 0315785 A1 EP0315785 A1 EP 0315785A1 EP 88116971 A EP88116971 A EP 88116971A EP 88116971 A EP88116971 A EP 88116971A EP 0315785 A1 EP0315785 A1 EP 0315785A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clamping
ring
locking device
insert
actuating shaft
Prior art date
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Granted
Application number
EP88116971A
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English (en)
French (fr)
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EP0315785B1 (de
Inventor
Peter Eng
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinmetall Air Defence AG
Original Assignee
Contraves AG
Oerlikon Contraves AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Contraves AG, Oerlikon Contraves AG filed Critical Contraves AG
Priority to AT88116971T priority Critical patent/ATE60124T1/de
Publication of EP0315785A1 publication Critical patent/EP0315785A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0315785B1 publication Critical patent/EP0315785B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A27/00—Gun mountings permitting traversing or elevating movement, e.g. gun carriages
    • F41A27/06—Mechanical systems
    • F41A27/08—Bearings, e.g. trunnions; Brakes or blocking arrangements
    • F41A27/12—Brakes or locks for blocking traversing or elevating gear in a fixed position
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/12—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member for holding members in an indefinite number of positions, e.g. by a toothed quadrant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20576—Elements
    • Y10T74/20732—Handles
    • Y10T74/20834—Hand wheels
    • Y10T74/20852—Pivoted
    • Y10T74/20858—Releasable

Definitions

  • the present invention relates to a locking device for securing a set position on a device, for example an adjustment position on a mechanical device, which is pivotally mounted on a base and, for example, for setting and determining the adjustment position handwheel that is operatively connected to the device can be locked.
  • a shooting device as represented by a gun, should be able to be locked in any stepless elevation position with simple operation by the operator, for example for adjustment purposes.
  • the adjustment relates to the alignment of the optical line of sight with the barrel axis of the weapon.
  • a precise, play-free that is to say a safe-acting locking device must be guaranteed be.
  • the lock should be fully effective in both directions of rotation of the manual drive. When the handwheel is released, the freewheel must run smoothly.
  • a multi-disc brake between a stationary, immovable part of the shooting device, such as, for example, a carriage or a housing and a rotatably mounted handwheel, in order to use the multi-disc brake to position the handwheel and thus the adjustment position of the shooting device once set lock or fix.
  • a stationary, immovable part of the shooting device such as, for example, a carriage or a housing and a rotatably mounted handwheel
  • the previously known arrangement of a multi-disc brake for locking or fixing a once-adjusted adjustment position on a shooting device has so far not been satisfactory.
  • the design effort and space required for the arrangement of a multi-disc brake was relatively high. Particularly when retrofitting a locking device, large constraints can arise with regard to space requirements, so that constructive solutions that require little space are advantageous.
  • the present invention is based on the object of a locking device for securing a set position tion to create a mechanical device of the aforementioned type, with which in particular the previously described disadvantages inherent in the previously known locking devices arranged on shooting devices are avoided.
  • an adjusting mechanism for example the plate-shaped handwheel, has a cylindrical ring which is fixedly connected to the same and is arranged concentrically to an axis of rotation of the adjusting mechanism, on the two curved sides thereof, i.e. one on each side Clamping jaw is arranged, which in turn form part of a clamping device which is fixedly connected to the housing and which is displaceable to the ring and is self-adjusting.
  • a recess for receiving an insert is provided on the housing of the device, which is firmly connected to the housing and in which the clamping device having two jaws is arranged. Furthermore, the insert has preferably been arranged in the vicinity of the circumference of the handwheel at a radial distance from the axis of rotation thereof in the recess of said housing.
  • the two clamping jaws of the clamping device are guided to and fro in a U-shaped recess - in the longitudinal direction thereof - in such a way that the clamping jaws cannot move laterally.
  • the clamping jaw arranged on the outside of the ring has a concavely curved contact surface adapted to the outer circumference of the ring, and the clamping jaw arranged on the inside of the ring has a convexly curved contact surface adapted to the inner circumference of the ring.
  • the clamping device has an actuating shaft which is rotatably mounted on slide bearings and which is in drive connection with an electrically or manually operated device in order to give the actuating shaft a rotation in both directions of rotation.
  • the actuating shaft has a cylindrical section with an external thread, which is in engagement with an internal thread of a clamping jaw assigned to the inside of the ring and, on the other hand, the actuating shaft is passed through a bore of a clamping jaw assigned to the outside of the ring.
  • plate springs Starting from the clamping jaw placed on the actuating shaft and assigned to the outside of the ring, plate springs, a support ring for the plate springs and a bushing which is firmly connected to the actuating shaft are mounted on the shaft on the actuating shaft.
  • a pin is arranged running transversely to the insert, which protrudes with one end over the circumference of said socket and with this end in a circular recess of the insert, a rotational movement in both directions of rotation in a predetermined angular range during actuation the clamping device exercises.
  • the angular range extends from a first stop to a second stop, which are arranged in the arcuate recess of the insert.
  • a locking device 1 is arranged on a carriage, not shown, above a stationary housing part 2, on which a shooting device, for example a gun, is pivotably mounted for setting an elevation position.
  • a handwheel 3 is provided on the housing 2, which is rotatably mounted about an axis of rotation 4 at a bearing point of the housing 2.
  • the handwheel 3 is in a manner not shown with a shooting device or a gun via a gear with a swivel mechanism in drive connection.
  • the purpose of the locking device 1 is to ensure that the shooting device is locked at every elevation position for the adjustment or measurement of the entire shooting device (of the system) or for ammunition or for maintenance work in a suitable elevation position.
  • the handwheel 3 is plate-shaped and has on its inside a cylindrical ring 14 which is fixedly connected to it and is arranged concentrically to the axis of rotation 4 thereof, on its two sides 19 and 20 there is a clamping jaw 8 and 9, is arranged. These jaws are part of a clamping device 10, which is described in detail below.
  • a recess 5 for receiving an insert 6 is provided in the nearer region of the circumference thereof on the housing 2, which is firmly connected to the housing 2 by means of screws 7 and in which one two clamping jaws 8 and 9 having a clamping device 10 is arranged. See, inter alia, Figure 4.
  • the handwheel 3 has an annular recess 13 on its inside, which covers the clamping jaws 8 and 9 of the clamping device 10 which protrude beyond the surface of the housing 2.
  • a crank 15 is provided on the outside of the handwheel 3, in a known manner.
  • the two clamping jaws 8 and 9 of the clamping device 10 are guided to and fro in a U-shaped recess 16 - in the longitudinal direction thereof - such that the two clamping jaws arranged on the inside 14 and the outside 20 of the ring 14 8 and 9 cannot move laterally. With the aid of the clamping device 10, these are pressed against the inside 19 and the outside 20 of the ring 14 and in this way firmly connected to the ring 14 by frictional engagement.
  • the formation of the clamping jaws and the cylindrical ring to achieve a positive fit can also be advantageous.
  • One such measure is the fitting of a toothing, however the stepless adjustability given in the case of a frictional engagement is given up.
  • the toothing is chosen rather roughly, the locking positions for an adjustment be taken into account; a rather fine toothing only serves to increase the locking force by means of a positive fit.
  • the frictional engagement can also be increased by selected material combinations. Such pairings can be achieved, for example, by using adhesive coverings on the clamping surfaces of the jaws and / or on the two curved sides of the cylindrical ring.
  • the clamping jaw 8 arranged on the outside 20 of the ring 14 has a concavely curved pressing surface 21 which is adapted to the outer circumference of the ring 14, and the clamping jaw 9 arranged on the inside of the ring 14 corresponds to the inner circumference of the ring 14 has adapted, convexly curved contact surface 22.
  • the clamping device 10 already mentioned has an actuating shaft 12 which is rotatably mounted on slide bearings 17 and 18 and which is in drive connection with an electrically or manually operated device 11 in such a way that it can be given a rotation in the clockwise direction and another rotation in the counterclockwise direction.
  • the actuating shaft 12 has a cylindrical section 23 with an external thread 24 which is in engagement with an internal thread 25 arranged on the clamping jaw 9.
  • the other jaw 8 is provided with a bore 26 through which the actuating shaft 12 is passed.
  • a pin 31 is arranged transversely to the end of the sleeve 28 pointing out of the insert 6, which pin projects beyond the circumference of the sleeve 28 and with the protruding end 32 of the sleeve in an arcuate recess 33 of the insert 6 (see FIG. 1) exerts a rotational movement in a predetermined angular range when the clamping device 10 is actuated.
  • the angular range extends from a first stop 34 to a second stop 35, which are formed by a pin 37 inserted into a bore 36 of the insert 6 parallel to the actuating shaft 12.
  • a hexagon 38 is furthermore fastened coaxially to the axis of rotation of the actuating shaft 12, which in a manner not shown with a hexagon key of the, for example, electrically operated device 11 for actuating the shaft 12 or for rotating the shaft 12 is in drive connection in both directions of rotation within the already mentioned angular range between a first stop 34 and a second stop 35.
  • the hexagon key can also be operated by hand, if necessary the operation can be e.g. can also be carried out with a suitable open-ended wrench.
  • the actuating shaft 12 of the clamping device 10 is turned counterclockwise in a simple manner with the aid of the device 11 up to the second stop 35 rotated. The following then occurs when the clamping jaws are released: While the actuating shaft 12 is rotating, the cylindrical section 23 is moved against the clamping jaw 8. The axial play provided for a secure clamping action between the cylindrical section 23 and the clamping jaw 8 is canceled and the clamping jaw is successively moved against the spring force of the plate springs 30. The installation length of the spring assembly is reduced and the spring pressure increases somewhat, but so low that the additional actuation torque (for example in the case of an electric drive) is negligible.
  • the locking and fixing of the set position is accomplished in that the handwheel 3 via the ring 14 and the clamping jaws 8 and 9 with the part stationary relative to the handwheel 3 or a housing of the shooting device is firmly connected.
  • the actuating shaft 12 of the clamping device 10 is now rotated clockwise with the aid of the device 11 up to a first stop 34 and in this case exercises against the force acting on the clamping jaw 8 of the prestressed disk springs 30 via the screw connection 24, 25 between the actuating shaft 12 and the jaw 9 exerts a tensile force, for example exceeding 1000 N, on the jaw 9, which is between the two Clamping jaws 8 and 9 on the one hand, which are defined in their axial position, and the ring 14, which is firmly connected to the handwheel 3, on the other hand brings about a firm frictional engagement or positive locking, whereby the handwheel 3 is locked and fixed in its desired position.
  • the play in the locking device is assumed, for example, in the size of 0.1 mm.
  • the transmission of this game to the handwheel of the shooting device under discussion then corresponds to an angle of approximately 0.1 ° (degrees), which angular play is reduced to approximately 2.3 ⁇ (seconds) by the translation to the height coordinate (according to this example from 1: 140) , which is also negligible for precise position measurements.
  • the solution shown for a locking device is accessible to many applications, in particular when using the electrical actuation.
  • any shaft in a mechanism e.g. gearbox
  • the locking device is maintenance-free and highly reliable, so that it can also be used where, for reasons of safety, such fixing mechanisms had to be arranged with a lot of effort at freely accessible locations on a device.

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Abstract

Um eine eingestellte Position an einer mechanischen Vorrich­tung, bspw. die Elevationsposition an einer Schiesseinrich­tung, mit vernachlässigbarem Spiel sicher zu arretieren, in dem die mit dem Handrad (3) zur Einstellung der Elevations­position eingestellte Position zu fixieren, ist eine Arre­tiervorrichtung (1) mit einer zwei Klemmbacken (8 und 9) aufweisenden Klemmeinrichtung (10) an einem stationären, feststehenden Teil bzw. Gehäuse (2) der Schiesseinrichtung vorgesehen, mit welcher nach erfolgter Einstellung der Posi­tion ein mit dem drehbar gelagerten Handrad (3) fest verbun­dener Ring (14) zwischen die beiden Klemmbacken (8 und 9) mit Hilfe der Klemmeinrichtung (10) eingeklemmt und auf diese Weise arretiert bzw. fixiert werden kann.
Die erfindungsgemäss ausgebildete Arretiervorrichtung (1) ist vielseitig an allerlei mechanischen Einrichtungen un­terschiedlicher Art anwendbar.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Arretiereinrich­tung zur Sicherung einer eingestellten Position an einer Vorrich­tung, beispielsweise einer Justierposition an einer mechanischen Vorrichtung, welche schwenkbar auf einer Unterlage gelagert ist und wobei zur Ein- und Feststellung der Justierposition bspw. ein drehbar gelagertes, über ein Getriebe mit der Vorrichtung in Wirk­verbindung stehendes Handrad arretiert werden kann.
  • Die Anordnung von Arretiervorrichtungen zur Sicherung einer Aus­richtposition (Justierposition) eines Geschützes, ist an sich bereits bekannt. Die stufenlos und beidseitig wirksame, sowie spielfreie Sicherung der Justierposition an einem solchen Geschütz war bisher jedoch problematisch.
  • Eine Schiesseinrichtung, wie sie durch ein Geschütz dargestellt ist, soll in beliebiger, stufenloser Elevationsstellung mit ein­facher Bedienung vom Operateur, bspw. für Justierzwecke, arretiert werden können. Die Justierung bezieht sich in diesem Fall auf die Ausrichtung der optischen Visierlinie zur Rohrachse der Waffe. Um die diffizile Einstelloperation durchzuführen, muss eine präzise, spielfreie, das heisst, sicher wirkende Arretierung gewährleistet sein. Weiterhin soll die Arretierung in beiden Drehrichtungen des Handantriebes voll wirksam sein. In gelöster Stellung des Hand­rades muss ein reibungsloser Freilauf desselben gewährleistet sein.
  • Durch diese speziellen Forderungen an eine Arretierung erwachsen jedoch weitere Probleme, zumal sich durch die Uebersetzung zum Handbetrieb der Elevationswinkel auf N(mal)360° erweitert, die Lager durch die Arretierung nicht belastet werden dürfen (span­nungsfreie Arretierung) und die Bedienung vorzugsweise mit einer Drehbewegung mit gleichbleibendem Drehmoment über den ganzen Frei­lauf erfolgen soll.
  • Bekannt ist beispielsweise die Anordnung einer Lamellen-Bremse zwischen einem stationären, unbeweglichen Teil der Schiesseinrich­tung, wie beispielsweise einer Lafette bzw. einem Gehäuse und einem drehbar gelagerten Handrad, um mit Hilfe der Lamellenbremse die Position des Handrades und damit die einmal eingestellte Jus­tierposition der Schiesseinrichtung zu arretieren bzw. zu fixier­en. Die bisher bekannte Anordnung einer Lamellen-Bremse zum Ar­retieren bzw. Fixieren einer einmal eingestellten Justierposition an einer Schiesseinrichtung war bisher jedoch nicht zufriedenstel­lend. Weiterhin war der konstruktive Aufwand und Platzbedarf für die Anordnung einer Lamellen-Bremse verhältnismässig hoch. Gerade bei einem nachträglichen Einbau einer Arretiereinrichtung, können bezüglich Platzbedarf grosse Sachzwänge auftreten, sodass kon­struktive Lösungen, die einen geringen Platzbedarf aufweisen, von Vorteil sind.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Arretiervorrichtung zur Sicherung einer eingestellten Posi­ tion an einer mechanischen Vorrichtung der vorbezeichneten Art zu schaffen, mit welcher insbesondere die den bisher bekannten, an Schiesseinrichtungen angeordneten Arretiervorrichtungen anhaften­den vorbeschriebenen Nachteile vermieden werden.
  • Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Ver­stellmechanismus, bspw. das tellerförmig ausgebildete Handrad, einen mit demselben fest verbundenen, konzentrisch zu einer Dreh­achse des Verstellmechanismus angeordneten zylinderförmigen Ring aufweist, an dessen beiden gekrümmten Seiten, d.h., jeweils an je einer Seite je eine Klemmbacke angeordnet ist, welche ihrerseits Bestandteile einer fest mit dem Gehäuse verbundenen, sich zum Ring verschieblich selbsteinstellende Klemmeinrichtung bilden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist am Gehäuse der Vorrich­tung eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Einsatzes vorgesehen, welcher mit dem Gehäuse fest verbunden ist und in welchem die zwei Klemmbacken aufweisende Klemmeinrichtung angeordnet ist. Weiterhin ist hierbei der Einsatz in bevorzugter Weise im näheren Bereich des Umfanges des Handrades in einem radialen Abstand von der Dreh­achse desselben in der Ausnehmung des besagten Gehäuses angeordnet worden.
  • Die beiden Klemmbacken der Klemmeinrichtung sind in einer U-förmi­gen Ausnehmung - in der Längsrichtung derselben - derart hin- und herbeweglich geführt, dass die Klemmbacken in seitlicher Richtung keine Bewegung ausüben können.
  • Bei einer weiterhin vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die an der Aussenseite des Ringes angeordnete Klemmbacke eine dem äusseren Umfang des Ringes angepasste, konkav gewölbte Anpressfläche und die an der Innenseite des Ringes angeordnete Klemmbacke eine dem inneren Umfang des Ringes angepasste, konvex gewölbte Anpressfläche auf.
  • Die Klemmeinrichtung weist in einer bevorzugten Ausgestaltung eine auf Gleitlagern drehbar gelagerte Betätigungswelle auf, welche mit einer elektrisch oder manuell betätigten Vorrichtung in Antriebs­verbindung steht, um der Betätigungswelle eine Drehung in beiden Drehrichtungen zu verleihen. Weiterhin weist die Betätigungswelle einen zylindrischen Abschnitt mit einem Aussengewinde auf, welches mit einem Innengewinde einer der Innenseite des Ringes zugeordne­ten Klemmbacke im Eingriff steht und wobei andererseits die Betätigungswelle durch eine Bohrung einer der Aussenseite des Ringes zugeordneten Klemmbacke hindurchgeführt ist.
  • Ausgehend von der auf die Betätigungswelle aufgesetzten, der Aus­senseite des Ringes zugeordneten Klemmbacke sind auf die Betäti­gungswelle Tellerfedern, ein Stützring für die Tellerfedern und eine mit der Betätigungswelle fest verbundene Buchse auf die Welle aufgezogen.
  • An einem aus dem Einsatz herausragenden Ende der Buchse ist ein Stift quer zu derselben verlaufend angeordnet welcher über den Umfang der besagten Buchse mit einem Ende herausragt und mit die­sem Ende in einer kreisbogenförmigen Ausnehmung des Einsatzes eine Drehbewegung in beiden Drehrichtungen in einem vorbestimmten Win­kelbereich bei der Betätigung der Klemmeinrichtung ausübt. Der Winkelbereich erstreckt sich von einem ersten Anschlag bis zu einem zweiten Anschlag, welche in der kreisbogenförmigen Ausneh­mung des Einsatzes angeordnet sind.
  • Anschliessend wird nun anhand der nachfolgend aufgeführten Zeich­nungen die Erfindung am Beispiel der vorerwähnten Schiesseinrich­tung, also an einem Geschütz, eingehend diskutiert.
  • Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen­standes in vereinfachter Darstellungsweise, und zwar:
    • Fig.1 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Arretier­vorrichtung 1 zum Arretieren eines Handrades gegenüber einem stationären, unbeweglichen Gehäuseteil 2 einer Schiesseinrichtung bzw. eines Geschützes.
    • Fig. 2 eine Draufsicht des in der Fig 1 gezeigten Ausführungsbei­spieles in der Richtung des Pfeiles 40 in der Figur 1 aus welcher besonders die kreisrunde tellerförmige Ausbildung des Handrades 3 ersichtlich ist.
    • Fig. 3 eine Seitenansicht der Arretiervorrichtung in der Richtung des Pfeiles 41 in der Figur 1, aus welcher besonders eine in einem Einsatz 6 des Gehäuses 2 angeordnete Drehbegren­zung für eine Betätigungswelle 12 einer Klemmeinrichtung 10 zum Betätigen von Klemmbacken zu ersehen ist.
    • Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein in dem stationären, unbewegli­chen Gehäuseteil 2 der Schiesseinrichtung angeordneten Einsatz mit Teilen einer Klemmeinrichtung 10 zum Betätigen von Klemmbacken gemäss der Linie IV-IV in der Figur 3.
    • Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen im stationären, unbewegli­chen Gehäuseteil 2 der Schiesseinrichtung angeordneten Einsatz 6 durch zwei Klemmbacken sowie durch eine in dem Einsatz befindliche Klemmeinrichtung 10 zum Betätigen von Klemmbacken gemäss der Linie V-V in der Figur 3 und
    • Fig. 6 einen Schnitt durch die in der Figur 1 gezeigte Vorrichtung zum Arretieren eines Handrades 3 gemäss der Linie VI-VI in der Figur 1, aus welchem besonders die Anordnung der Klemm­backen in dem Gehäuseteil 2 der Schiesseinrichtung zu er­sehen ist.
  • Gemäss den Figuren 1-6 ist eine Arretiervorrichtung 1 an einer nicht dargestellten Lafette über einem stationären Gehäuseteil 2 angeordnet, an welchem eine Schiesseinrichtung, beispielsweise ein Geschütz zur Einstellung einer Elevationsposition schwenkbar gelagert ist. Zur Einstellung der Elevationsposition ist an dem Gehäuse 2 ein Handrad 3 vorgesehen, welches um eine Drehachse 4 an einer Lagerstelle des Gehäuses 2 drehbar gelagert ist. Das Handrad 3 steht in einer nicht dargestellten Art und Weise mit einer Schiesseinrichtung bzw. einem Geschütz über ein Getriebe mit einem Schwenkmechanismus in Antriebsverbindung.
  • Mit der Arretiervorrichtung 1 wird bezweckt, an jeder Elevations­position eine Arretierung der Schiesseinrichtung für die Justie­rung oder Vermessung der gesamten Schiesseinrichtung (des Systems) oder zur Aufmunitionierung oder für Unterhaltsarbeiten in einer zweckmässigen Elevationsposition zu gewährleisten.
  • Das Handrad 3 ist tellerf3rmig ausgebildet und weist auf seiner Innenseite eine mit demselben fest verbundenen, konzentrisch zur Drehachse 4 desselben angeordneten zylindrischen Ring 14 auf, an dessen beiden Seiten 19 und 20 jeweils eine Klemmbacke 8 und 9 angeordnet ist. Diese Klemmbacken sind Bestandteile einer Klemm­einrichtung 10, die weiter unten im Detail beschrieben ist.
  • In einem vorbestimmten radialen Abstand von der Drehachse 4 des Handrades 3 ist im näheren Bereich des Umfanges desselben an dem Gehäuse 2 eine Ausnehmung 5 zur Aufnahme eines Einsatzes 6 vorge­sehen, welcher mit Hilfe von Schrauben 7 mit dem Gehäuse 2 fest verbunden ist und in welchem eine zwei Klemmbacken 8 und 9 aufwei­sende Klemmeinrichtung 10 angeordnet ist. Siehe unter anderem Figur 4.
  • Das Handrad 3 weist auf seiner Innenseite eine ringförmige Ausneh­mung 13 auf, welche die über die Oberfläche des Gehäuses 2 heraus­ragenden Klemmbacken 8 und 9 der Klemmeinrichtung 10 überdeckt. An der Aussenseite des Handrades 3 ist in bekannter Art und Weise eine Kurbel 15 vorgesehen.
  • Die beiden Klemmbacken 8 und 9 der Klemmeinrichtung 10 sind gemäss der Figur 6 in einer U-förmigen Ausnehmung 16 - in der Längsrich­tung derselben- derart hin- und herbeweglich geführt, dass die beiden an der Innenseite 14 und der Aussenseite 20 des Ringes 14 angeordneten Klemmbacken 8 und 9 in seitlicher Richtung keine Be­wegung ausüben können. Mit Hilfe der Klemmeinrichtung 10 werden diese gegen die Innenseite 19 und die Aussenseite 20 des Ringes 14 gepresst und auf diese Weise durch Reibungsschluss mit dem Ring 14 fest verbunden. Auch die Ausbildung von den Klemmbacken und dem zylinderförmigen Ring zur Erzielung eines Formschlusses kann vor­teilhaft sein. Eine solche Massnahme ist das Anbringen einer Ver­zahnung, wobei allerdings die bei einem Reibungsschluss gegebene stufenlose Einstellbarkeit aufgegeben wird. Wird die Verzahnung eher grob gewählt, so können die Rastpositionen für ein Verstell­ mass herangezogen werden; eine eher feine Verzahnung dient ledig­lich einer Erhöhung der Arretierkraft mittels Formschluss. Auch der Reibungsschluss kann durch ausgesuchte Materialpaarungen er­höht werden. Solche Paarungen sind bspw. erzielbar durch Verwen­dung von Haftbelägen auf den Klemmflächen der Backen und/oder auf den beiden gekrümmten Seiten des zylinderförmigen Ringes.
  • Ergänzend ist zu erwähnen, dass gemäss Figur 4 die an der Aussen­seite 20 des Ringes 14 angeordnete Klemmbacke 8 eine dem äusseren Umfang des Ringes 14 angepasste, konkav gewölbte Anpressfläche 21 und die an der Innenseite des Ringes angeordnete Klemmbacke 9 eine dem inneren Umfang des Ringes 14 angepasste, konvex gewölbte An­pressfläche 22 aufweist.
  • Die bereits erwähnte Klemmeinrichtung 10 weist eine auf Gleitla­gern 17 und 18 drehbar gelagerte Betätigungswelle 12 auf, welche mit einer elektrisch oder manuell betätigten Vorrichtung 11 derart in Antriebsverbindung steht, dass derselben eine Drehung im Uhr­zeigersinn und eine andere Drehung im entgegengesetzten Uhrzeiger­sinn verliehen werden kann.
  • Die Betätigungswelle 12 weist einen zylindrischen Abschnitt 23 mit einem Aussengewinde 24 auf, welcher mit einem an der Klemmbacke 9 angeordneten Innengewinde 25 im Eingriff steht. Die andere Klemm­backe 8 ist dagegen mit einer Bohrung 26 versehen, durch welche die Betätigungswelle 12 hindurchgeführt ist.
  • Ausgehend von der auf der Betätigungswelle 12 gelagerten Klemm­backe 8 sind auf der Welle Tellerfedern 30, ein Stützring 29 für die Tellerfedern sowie eine mit der Betätigungswelle 12 unverdreh­bar fest verbundenen Büchse 28 aufgezogen worden.
  • Gemäss den Figuren 3 und 5 ist an dem aus dem Einsatz 6 herauszei­genden Ende der Büchse 28 ein Stift 31 quer zu derselben angeord­net, welcher über den Umfang der Büchse 28 hinausragt und mit dem herausragenden Ende 32 der Büchse in einer kreisbogenförmigen Ausnehmung 33 des Einsatzes 6 (siehe Fig. 1) eine Drehbewegung in einem vorbestimmten Winkelbereich bei der Betätigung der Klemmein­richtung 10 ausübt. Der Winkelbereich erstreckt sich gemäss der Figur 3 von einem ersten Anschlag 34 bis zu einem zweiten Anschlag 35, welche von einem achsparallel zur Betätigungswelle 12 in eine Bohrung 36 des Einsatzes 6 eingesetzten Stift 37 gebildet werden.
  • An dem äusseren Ende der Büchse 28 ist weiterhin koaxial zur Dreh­achse der Betätigungswelle 12 ein Sechskant 38 befestigt, welches in einer nicht dargestellten Art und Weise mit einem Sechskant­schlüssel der bspw. elektrisch betriebenen Vorrichtung 11 zum Betätigen der Welle 12 bzw. zum Drehen der Welle 12 in beiden Drehrichtungen innerhalb des bereits erwähnten Winkelbereichs zwischen einem ersten Anschlag 34 und einem zweiten Anschlag 35 in Antriebsverbindung steht. Der Sechskantschlüssel kann auch von Hand betätigt werden, notfalls kann die Betätigung z.B. auch mit einem passenden Gabelschlüssel durchgeführt werden.
  • Die Arbeitsweise der vorbeschriebenen Arretiervorrichtung 1 ist wie folgt:
  • Um eine vorangegangene Arretierung zu lösen, wird die Betätigungs­welle 12 der Klemmeinrichtung 10 in einfacher Weise mit Hilfe der Vorrichtung 11 entgegen dem Uhrzeigersinn bis zum zweiten Anschlag 35 gedreht. Beim Lösen der Klemmbacken geschieht dann folgendes: Während dem Drehen der Betätigungswelle 12 wird der zylindrische Abschnitt 23 gegen die Klemmbacke 8 bewegt. Dabei wird das für eine sichere Klemmwirkung vorgesehene Achsialspiel zwischen dem zylindrischen Abschnitt 23 und der Klemmbacke 8 aufgehoben und die Klemmbacke sukzessive entgegen die Federkraft der Tellerfedern 30 bewegt. Dabei wird die Einbaulänge des Federpaketes verringert und der Federdruck steigt etwas an, allerdings so gering, dass das zusätzliche Betätigungsmoment (bspw. bei einem elektrischen An­trieb) vernachlässigbar ist. Die achsiale Verschiebbarkeit der Klemmeinrichtung 10 ist nun praktisch aufgehoben, die Klemmbacken 8 und 9 stehen nun am Gehäuse 2 bzw. am Einsatz 6 an, damit ist ein (berührungsfreier) Freilauf des Ringes 14 zwischen den beiden Klemmbacken hindurch gewährleistet. In geöffnetem Zustand werden die gespreizten Klemmbacken 8 und 9 achsial in der Lagerung posi­tioniert, womit ein freies Spiel zu dem zu blockierenden Ring 14 garantiert ist.
  • Nach erfolgter Einstellung der Schiesseinrichtung mit Hilfe des Handrades 3 in die gewünschte Position (Elevationspositon) wird die Arretierung und Fixierung der eingestellten Position dadurch bewerkstelligt, dass das Handrad 3 über den Ring 14 und die Klemm­backen 8 und 9 mit dem gegenüber dem Handrad 3 stationären Teil oder einem Gehäuse der Schiesseinrichtung fest verbunden wird.
  • Zwecks Arretierung wird die Betätigungswelle 12 der Klemmeinrich­tung 10 nun mit Hilfe der Vorrichtung 11 im Uhrzeigersinn bis zu einem ersten Anschlag 34 verdreht und übt hierbei entgegen der auf die Klemmbacke 8 wirkenden Kraft der vorgespannten Tellerfedern 30 über die Schraubverbindung 24, 25 zwischen der Betätigungswelle 12 und der Klemmbacke 9 eine beispielsweise 1000 N übersteigende Zugkraft auf die Klemmbacke 9 aus, welche zwischen den beiden Klemmbacken 8 und 9 einerseits, die so in ihrer achsialen Lage definiert sind, und dem mit dem Handrad 3 fest verbundenen Ring 14 andererseits einen festen Reibungsschluss oder Formschluss be­wirkt, wodurch das Handrad 3 in der gewünschten Weise in seiner Position arretiert und fixiert ist. Das Spiel in der Arretiervor­richtung ist bspw. in der Grösse von 0.1 mm angenommen. Die Ueber­tragung dieses Spiels auf das Handrad der diskutierten Schiessein­richtung entspricht dann einem Winkel von ungefähr 0.1° (Grad), welches Winkelspiel sich durch die Uebersetzung auf die Höhenkoor­dinate (gemäss diesem Beispiel von 1:140) auf ungefähr 2,3˝ (Se­kunden) verringert, was auch für präzise Positionsmessungen ver­nachlässigbar ist.
  • Die Erfindung ist nicht an die zuvor anhand der Zeichnung erläu­terte Ausführungsform gebunden, sondern die Einzelheiten der Aus­führung können im Rahmen der Erfindung variiert werden.
  • Insbesondere ist die gezeigte Lösung für eine Arretiervorrichtung vielen Applikationen zugänglich, insbesondere bei der Verwendung der elektrischen Betätigung. So kann zum Beispiel irgend eine Welle in einem Mechanismus (bspw. Getriebe) gezielt auf die be­schriebene Weise fixiert werden, um direkt eine nahezu spielfreie Arretierung und über einen evtl. übersetzten Wirkungspfad eine Arretierung mit vernachlässigbarem Spiel (spielfrei) herbeizufüh­ren. Zudem ist die Arretiereinrichtung wartungsfrei und in hohem Masse betriebssicher, sodass sie sich auch dort zum Einsatz an­bietet, wo, aus Gründen der Sicherheit solche Fixiermechanismen mit viel Aufwand an frei zugänglichen Stellen einer Vorrichtung angeordnet werden mussten.

Claims (10)

1. Arretiervorrichtung zur Sicherung einer einge­stellten Position an einer Vorrichtung, bei­spielsweise an einer Vorrichtung von welcher ein Teil schwenkbar auf einer Unterlage gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstell­mechanismus (3) einen mit demselben fest verbun­denen, konzentrisch zu einer Drehachse (4) des Verstellmechanismus angeordneten zylinderförmi­gen Ring (14) aufweist, an dessen beiden ge­krümmten Seiten (19,20) je eine Klemmbacke (8,9), die ihrerseits Bestandteile einer Klemm­einrichtung (10) sind, angeordnet sind, welche Klemmeinrichtung (10) in Klemmposition der Klem­mbacken (8,9) so bemessen ausgestaltet ist, dass sie im Gehäuse (2) der Vorrichtung achsial ver­schieblich und dadurch zum zylinderförmigen Ring (14) radial verschieblich ist, um eine Selbst­positionierung der Klemmeinrichtung (10) gegenü­ber dem zylinderförmigen Ring (14) in Klemmposi­tion sowie in gelöster Position herbeizuführen.
2. Arretiervorrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, dass an dem Gehäuse (2) eine Ausnehmung (5) zur Aufnahme eines Einsatzes (6) vorgesehen ist, welcher mit dem Gehäuse (2) vorgesehen ist und in welchem die zwei Klemmbacken (8 und 9) aufweisende Klemmeinrichtung (10) angeordnet ist.
3. Arretiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, da­durch gekennzeichnet, dass der Einsatz (6) im näheren Bereich des Umfanges des Handrades in einem radialen Abstand von der Drehachse (4) desselben in der Ausneh­mung (5) des Gehäuses (2) angeordnet ist.
4. Arretiervorrichtung nach den Ansprüchen 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Klemmbacken (8 und 9) der Klemmeinrichtung (10) in einer U-förmigen Ausnehmung (16) in der Längsrichtung derselben derart hin- und herbeweglich geführt sind, dass diese in seitliche Richtung keine Bewegung ausüben können.
5. Arretiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Aussenseite (20) des Ringes (14) angeordnete Klemmbacke (8) eine dem äus­seren Umfang des Ringes (14) angepasste, konkav ge­wölbte Anpressfläche (21) und die an der Innenseite des Ringes angeordnete Klemmbacke (9) eine dem inneren Umfang des Ringes (14) angepasste, konvex gewölbte An­pressfläche (22) aufweist. (Siehe Figur 4)
6. Arretiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (10) eine auf Gleitlagern (17 und 18) drehbar gelagerte Betäti­gungswelle (12) aufweist, welche mit einer elektrisch oder manuell betätigten Vorrichtung (11) in Antriebs­verbindung steht, um der Betätigungswelle eine Drehung in beiden Drehrichtungen zu verleihen.
7. Arretiervorrichtung nach dem Anspruch 6, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Betätigungswelle (12) einen zylindrischen Abschnitt (23) mit einem Aussengewinde (24) aufweist, welches mit einem Innengewinde (25) einer der Innenseite (19) des Ringes (14) zugeordneten Klemmbacke (9) im Eingriff steht und wobei anderer­seits die Betätigungswelle (12) durch eine Bohrung (26) einer der Aussenseite (20) des Ringes (14) zuge­ordneten Klemmbacke (8) hindurchgeführt ist.
8. Arretiervorrichtung nach dem Anspruch 7, dadurch ge­kennzeichnet, dass ausgehend von der auf die Betäti­gungswelle (12) aufgesetzten, der Aussenseite des Ringes (14) zugeordneten Klemmbacke (8) auf dieselbe Tellerfedern (30), ein Stützring (29) für die Teller­federn und eine mit der Betätigungswelle (12) unver­drehbar fest verbundene Büchse (28) aufgezogen sind.
9. Arretiervorrichtung nach dem Anspruch 8, dadurch ge­kennzeichnet, dass an einem aus dem Einsatz (6) he­rausragenden Ende der Büchse (28) ein Stift (31) quer zu derselben verlaufend angeordnet ist, welcher über den Umfang der Büchse (28) mit einem Ende (32) heraus­ragt und mit diesem Ende in einer kreisbogenförmigen Ausnehmung (33) des Einsatzes (6) derart angeordnet ist, dass es in einer kreisbogenförmigen Ausnehmung (33) des Einsatzes (6) eine Drehbewegung in beiden Drehrichtungen in einem vorbestimmten Winkelbereich bei der Betätigung der Klemmeinrichtung (10) ausübt.
10. Arretiervorrichtung nach dem Anspruch 9, dadurch ge­kennzeichnet, dass sich der besagte Winkelbereich von einem ersten Anschlag (34) bis zu einem zweiten An­schlag (35) erstreckt, welche in der kreisbogenförmi­gen Ausnehmung (33) des Einsatzes (6) angeordnet sind.
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