NO321749B1

NO321749B1 - Device for opening and closing the hatch cover for a sliding hatch on a tank top, especially a tank

Info

Publication number: NO321749B1
Application number: NO20012031A
Authority: NO
Inventors: Matthias Wessel
Original assignee: Krauss Maffei Wegmann Gmbh & C
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2006-06-26
Also published as: NO20012031D0; EP1150090A3; ES2260114T3; DE20007620U1; ATE320585T1; DE50109190D1; NO20012031L; EP1150090A2; DK1150090T3; EP1150090B1

Abstract

The device comprises a toothed bar on the hatch cover in which the driven pinion of a gear connected with an operating device engages. Between the driven pinion and the operating device is connected an automatic braking and securing device. As the automatic braking and securing device functions, a clamp roller load torque stop is arranged in the gear housing (1), with an outer ring (2) firmly connected to the housing, in which an inner ring is rotatably located, which is connected with a driven component on the gear. In a clamp gap between the inner and outer rings at least one clamp roller pair is arranged. The clamp rollers are pressed into a clamping position by at least one pressure spring. In this position the driven component is blocked. Each of the clamp rollers is loaded with a total force of at least 45 N. The clamp angle amounts to 5.75 degrees.

Description

Oppfinnelsen vedrører en innretning for åpning og lukking av lukedekselet for en skyveluke på et stridskjøretøy, særlig en stridsvogn, med de trekk som fremgår av innlendingen til patentkrav 1. The invention relates to a device for opening and closing the hatch cover for a sliding hatch on a combat vehicle, in particular a tank, with the features that appear in the introduction to patent claim 1.

Skyveluker på stridskjøretøy med en slik innretning for åpning og lukking av lukedekselet er kjent og er eksempelvis beskrevet i DE 42 40 140 Al, som danner basis for ingressen til krav 1, og DE 195 04 922 Al. Sliding hatches on combat vehicles with such a device for opening and closing the hatch cover are known and are described, for example, in DE 42 40 140 Al, which forms the basis for the preamble to claim 1, and DE 195 04 922 Al.

I dokumentet GB 482091 er det beskrevet en i huset til et gir anordnet klemrulle-lastmomentsperre. Den tjener som automatisk bremse- og sperreinnretning, og har en fast med huset forbundet ytterring i hvilken det er dreibart opplagret en innerring, som er formsluttende forbundet med et drevet element. I en klemspalte mellom innerringen og ytterringen er det anordnet to klemrullepar hvis klemruller blir trykket til en klemstilling under virkning av trykkfj ærer, i hvilken stilling det drevne elementet blir sperret. Et drivelement har betjeningsstifter, som i avhengighet av rotasjonsretningen til drivelementet under påvirkning av dets dreiemoment til enhver tid trykker en klemmlle hos hvert klemrullepar i en fristilling mot kraften fra trykkfjæren. In the document GB 482091, there is described a clamping roller load torque lock arranged in the housing of a gear. It serves as an automatic braking and locking device, and has an outer ring fixed to the housing in which an inner ring is rotatably mounted, which is form-lockingly connected to a driven element. In a clamping gap between the inner ring and the outer ring, two clamping roller pairs are arranged whose clamping rollers are pressed into a clamping position under the action of pressure springs, in which position the driven element is blocked. A drive element has operating pins, which, depending on the direction of rotation of the drive element under the influence of its torque, at all times press a clamping roller of each clamping roller pair in a release position against the force of the compression spring.

I ovennevnte dokument sies det ingen ting om størrelsen til klemvinklene og om betydningen til trykkfjærene. In the above-mentioned document, nothing is said about the size of the clamping angles and about the importance of the compression springs.

Anordningen av en automatisk bremse- og sperreinnretning i en slik innretning er meget viktig av sikkerhetsgrunner, fordi det tunge lukedekselet for ikke å utsette personellet for fare i vilkårlige stillinger, selv ved en ytre kraftpåvirkning, eksempelvis forårsaket som følge av en skråstilling av stridskjøretøyet, ikke må kunne utføre noen uønskede egenbevegelser og særlig aldri av seg selv må kunne falle ned under påvirkning av sin egenvek. Samtidig skal lukedekselet kunne åpnes og lukkes ved hjelp av en manuell betjeningsinnretning med en ikke for stor kraft, selv ved større skråstillinger av stridskjøretøyet, og åpning og lukking skal kunne skje så vel utenfra som innenfra. The arrangement of an automatic braking and blocking device in such a device is very important for safety reasons, because the heavy hatch cover, in order not to expose the personnel to danger in arbitrary positions, even in the event of an external force influence, for example caused as a result of an inclined position of the combat vehicle, does not must be able to carry out some unwanted self-movements and in particular must never be able to fall down under the influence of its own weight. At the same time, the hatch cover must be able to be opened and closed by means of a manual operating device with not too much force, even in the event of greater tilting of the combat vehicle, and opening and closing must be possible from the outside as well as from the inside.

Hittil har det i slike innretninger som automatisk bremse- og sperreinnretning vært anvendt en selvhemmende snekkedrift på utgangssiden til reduksjonsgiret. Dette medfører imidlertid den ulempe at konstruksjonen blir relativt dyr og krever stor plass, at det i snekkedriften ikke er noen parallelle akslinger, og at aksialkrefter må opptas. Videre vil den selvhemmende snekkedrift som følge av den lille stigningvinkel ha en meget liten virkningsgrad, med tilhørende øket driftkraftbehov. En maksimal virkningsgrad oppnås bare dersom det anvendes større dimensjoner, en komplisert tilløpsprosedyre og relativt høye drivturtall. Dessuten må konstruktivt sett den store og ofte uønskede hastighetsreduksjon tas hensyn til. Until now, in devices such as automatic braking and blocking devices, a self-locking worm drive has been used on the output side of the reduction gear. However, this entails the disadvantage that the construction becomes relatively expensive and requires a lot of space, that in the screw drive there are no parallel shafts, and that axial forces must be absorbed. Furthermore, as a result of the small pitch angle, the self-locking screw drive will have a very low degree of efficiency, with an associated increased operating power requirement. A maximum degree of efficiency is only achieved if larger dimensions, a complicated access procedure and relatively high drive speeds are used. In addition, constructively speaking, the large and often unwanted speed reduction must be taken into account.

Hensikten med oppfinnelsen er å utforme en innretning som angitt i krav 1 innledning slik at den blir billigere, tar mindre plass, har parallelt forløpende akslinger, innbefattende så vel driv- som drevet aksling, og som garanterer god virkningsgrad og stor sikkerhet. The purpose of the invention is to design a device as stated in claim 1 introduction so that it is cheaper, takes up less space, has parallel running shafts, including both drive and driven shafts, and which guarantees good efficiency and great safety.

Denne hensikt oppnås ifølge oppfinnelsen med de trekk som er angitt i karakteristikken i patentkrav 1. Fordelaktige videreutviklinger av oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige patentkrav. This purpose is achieved according to the invention with the features indicated in the characteristic in patent claim 1. Advantageous further developments of the invention are indicated in the independent patent claims.

Hovedidéen ved oppfinnelsen er i stedet for en selvhemmende snekkedrift som automatisk bremse- og sperreinnretning å benytte en klemrulle-lastmomentsperre, en innretning som hittil ikke har vært anvendt i de aktuelle innretninger, fordi har man vært av den oppfatning at de ikke har den nødvendige sikkerhet og funksjonsdyktighet, særlig ved forilende laster. Det har imidlertid overraskende vist seg at en klemrulle-lastmomentsperre kan benyttes dersom man sørger for at klemvinkelen ligger innenfor et gitt område over det vanlige klemvinkelområdet og klemrullene ved hjelp av trykkfj ærer belastes med en tilstrekkelig høy totalkraft. The main idea of the invention is instead of a self-locking screw drive as an automatic braking and locking device to use a clamping roller load torque lock, a device that has not been used in the devices in question until now, because it has been considered that they do not have the necessary safety and functional capacity, particularly in the case of overrunning loads. However, it has surprisingly been shown that a pinch roller load torque lock can be used if it is ensured that the pinch angle lies within a given range above the usual pinch angle range and the pinch rollers are loaded with a sufficiently high total force by means of compression springs.

Klemrulle-lastmomentsperren har den fordel at den har en høy virkningsgrad som følge av den formsluttende bevegelsesoverføring og at bare det drevne element ved behov sperres henholdsvis bremses på en sikker måte ved hjelp av friksjon. Videre medfører sperren den fordel at dens funksjon er giruavhengig og at den kan anordnes på girets drivside, noe som fører til at den kan gis små dimensjoner. Det foreligger heller intet behov for opptak av aksialkrefter. Den kraftigere fjærbelastning av klemrullene vil selv under vanskelige betingelser, så som vibrasjon, støt, lave temperaturer og forilende laster, sikre en tilstrekkelig friksjonsslutning. The clamping roller load torque lock has the advantage that it has a high degree of efficiency as a result of the form-locking movement transmission and that only the driven element is blocked or braked in a safe way by means of friction when necessary. Furthermore, the detent has the advantage that its function is independent of the gear and that it can be arranged on the drive side of the gear, which means that it can be given small dimensions. There is also no need for absorption of axial forces. The stronger spring loading of the pinch rollers will ensure a sufficient frictional seal even under difficult conditions, such as vibration, shocks, low temperatures and overrunning loads.

Parallellføringen av drivakslingen og den drevne aksling muliggjør at drivakselen kan føres gjennom huset, slik at det begge ender kan tilkobles en betjeningsinnretning, hvilket muliggjør en betjening fra inne i kjøretøyet og fra utsiden. Den drevne aksel utformes som en hulaksel, hvorigjennom drivakselen går. The parallel running of the drive shaft and the driven shaft enables the drive shaft to be guided through the housing, so that both ends can be connected to an operating device, which enables operation from inside the vehicle and from the outside. The driven shaft is designed as a hollow shaft, through which the drive shaft passes.

Videre har det vist seg fordelaktig dersom det mellom innerringen og ytterringen i klemrulle-lastmomentsperren anordnes to klemrullepar på en slik måte at de ligger diametralt ovenfor hverandre med hensyn til innerringens dreieakse. Derved unngås en ensidig bøyepåkjenning på drivakselen. Furthermore, it has proven advantageous if two pairs of pinch rollers are arranged between the inner ring and the outer ring in the pinch roller load torque arrester in such a way that they lie diametrically above each other with respect to the rotation axis of the inner ring. This avoids one-sided bending stress on the drive shaft.

Et utførelseseksempel av en innretning ifølge oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor An embodiment of a device according to the invention will now be described in more detail with reference to the drawings, where

fig. 1 viser en innretning for åpning og lukking av lukedekselet for en skyveluke, sett utenfra i et grunnriss, fig. 1 shows a device for opening and closing the hatch cover for a sliding hatch, seen from the outside in a plan view,

fig. 2 viser innretningen i fig. 1 i et sideriss, fig. 2 shows the device in fig. 1 in a side view,

fig. 3 viser et snitt gjennom innretningen i fig. 1 etter linjen A-G, fig. 3 shows a section through the device in fig. 1 following the line A-G,

fig. 4 viser et snitt gjennom innretningen i fig. 1 etter linjen M-M, og fig. 5 viser et forstørret delutsnitt etter linjen K-K i fig. 2. fig. 4 shows a section through the device in fig. 1 along the line M-M, and fig. 5 shows an enlarged partial section along the line K-K in fig. 2.

Av de i fig. 1 ti 15 viste komponenter beskrives nedenfor bare de som er av særlig betydning for innretningens funksjonsmåte, dvs. særlig klemrulle-lastmomentsperren. Selve skyveluken med lukedeksel og den på lukedekselet anordnede tannstang, er ikke vist. I denne forbindelse vises det til DE 42 40 140 Al og DE 195 04 922 Al. Of those in fig. 1 to 15, the components shown are described below only those which are of particular importance for the device's way of functioning, i.e. in particular the pinch roller load torque lock. The sliding hatch itself with hatch cover and the toothed rack arranged on the hatch cover are not shown. In this connection, reference is made to DE 42 40 140 Al and DE 195 04 922 Al.

Den i fig. 1 til 5 viste innretning består i hovedsaken av et tannhjulsgir med en forkoblet klemrulle-lastmomentsperre. The one in fig. The device shown in 1 to 5 mainly consists of a pinion gear with a pre-connected pinch roller load moment lock.

Gjennom girhuset 1 er en drivaksel 9 ført på en slik måte at begge akselender 9.1 og 9.2 ligger på utsiden av huset. Through the gear housing 1, a drive shaft 9 is routed in such a way that both shaft ends 9.1 and 9.2 lie on the outside of the housing.

På disse akselender 9.1 og 9.2 kan en ikke vist betjeningsinnretning, eksempelvis en håndsveiv eller et håndratt, påsettes. On these shaft ends 9.1 and 9.2, an operating device not shown, for example a hand crank or a hand wheel, can be attached.

Drivakselen 9 er direkte forbundet med en klemrulle-lastmomentsperre, som skal beskrives nærmere nedenfor. The drive shaft 9 is directly connected to a pinch roller load moment lock, which will be described in more detail below.

Drivakselen 9 har en inne i huset anordnet innerflens 9.3, som ligger overfor en med huset 1 fast forbundet ytterring 2 så vel som en i ytterringen 2 anordnet innerring 3. Innerringen 3 er dreibart lagret relativt ytterringen 2. Innerringen 3 er formsluttende forbundet med en drevet aksel utformet som en hulaksel 4, hvorigjennom drivakselen 9 går. For oppnåelse av en god virkningsgrad er hulakselen 4 opplagret på drivakselen 9 ved hjelp av nålelageret 13 og 13.1 og er opplagret i huset 1 ved hjelp av kulelageret 12.1. Drivakselen 9 er opplagret i huset 1 ved hjelp av kulelageret 12. The drive shaft 9 has an inner flange 9.3 arranged inside the housing, which lies opposite an outer ring 2 firmly connected to the housing 1 as well as an inner ring 3 arranged in the outer ring 2. The inner ring 3 is rotatably supported relative to the outer ring 2. The inner ring 3 is positively connected with a driven shaft designed as a hollow shaft 4, through which the drive shaft 9 passes. To achieve a good degree of efficiency, the hollow shaft 4 is supported on the drive shaft 9 by means of the needle bearing 13 and 13.1 and is supported in the housing 1 by means of the ball bearing 12.1. The drive shaft 9 is stored in the housing 1 by means of the ball bearing 12.

Som særlig vist i fig. 5, er det i klemspalten 5 mellom innerringen 3 og ytterringen 2 anordnet to klemrullepar 6.1, 6.2 og 7.1, 7.2, på en slik måte at de ligger diametralt overfor hverandre med hensyn til innerringens 3 dreieakse D. Hver av klemrullene 6.1, 6.2, 7.1 og 7.2 påvirkes av to ved siden av hverandre anordnede trykkfjærer, av hvilke trykkfj ærene 8.1 til 8.4 er vist i fig. 5. Med disse trykkfjærer trykkes klemrullene til en klemstilling, i hvilken innerringen 3 og dermed hulakselen 4 som drevet element vil være låst mot dreiebevegelser, som følge av klemvirkningen. Drivakselens 9 innerflens 9.3 er koblet til innerringen 3 ved hjelp av på innerringen 3 anordnede medbringerstifter 10.1 og 10.2, som griper med klaring inn i boringer 10.3 og 10.4 i innerflensen 9.3. Dessuten har innerflensen betjeningsstifter 11.1 og 11.2 som rager inn i klemspalten 5 og trykker en respektiv klemrulle 6.1 og 7.1 henholdsvis 6.2 og 7.2 i hvert klemrullepar til en frigjøringsstilling, mot kraften til trykkfjærene. Derved vil innerringen 3 og dermed hulakselen 4 kunne dreie seg når det påsettes et drivende dreiemoment. De geometriske betingelser mellom ytterring 2, innerring 3 og klemrullene 6.1,6.2,7.1,7.2 er valgt slik at klemvinkelen ligger i området mellom 4,5° og 7. En særlig fordelaktig klemvinkel er 5,75°. As particularly shown in fig. 5, two pairs of pinch rollers 6.1, 6.2 and 7.1, 7.2 are arranged in the clamping gap 5 between the inner ring 3 and the outer ring 2, in such a way that they lie diametrically opposite each other with respect to the rotation axis D of the inner ring 3. Each of the pinch rollers 6.1, 6.2, 7.1 and 7.2 are affected by two side-by-side pressure springs, of which the pressure springs 8.1 to 8.4 are shown in fig. 5. With these compression springs, the clamping rollers are pressed into a clamping position, in which the inner ring 3 and thus the hollow shaft 4 as driven element will be locked against turning movements, as a result of the clamping action. The inner flange 9.3 of the drive shaft 9 is connected to the inner ring 3 by means of carrier pins 10.1 and 10.2 arranged on the inner ring 3, which engage with clearance in bores 10.3 and 10.4 in the inner flange 9.3. In addition, the inner flange has operating pins 11.1 and 11.2 which project into the clamping gap 5 and press a respective clamping roller 6.1 and 7.1 respectively 6.2 and 7.2 in each clamping roller pair to a release position, against the force of the compression springs. Thereby, the inner ring 3 and thus the hollow shaft 4 will be able to rotate when a driving torque is applied. The geometric conditions between outer ring 2, inner ring 3 and the pinch rollers 6.1,6.2,7.1,7.2 have been chosen so that the pinch angle is in the range between 4.5° and 7. A particularly advantageous pinch angle is 5.75°.

Trykkfjærene 8.1 til 8.4 er dimensjonert slik at hver av klemrullene 6.1, 6.2, 7.1,7.2 belastes med en totalkraft på minst 45 N. Det har vist seg at det for dette formål særlig fordelaktig kan benyttes trykkfjærer ifølge DIN 2098 med en tråddiameter d = 1 mm, en midtre vindingsdiameter Dm = 5 mm og en lengde Lo = 12 mm. The compression springs 8.1 to 8.4 are dimensioned so that each of the clamping rollers 6.1, 6.2, 7.1, 7.2 is loaded with a total force of at least 45 N. It has been shown that for this purpose compression springs according to DIN 2098 with a wire diameter d = 1 can be used particularly advantageously mm, a central winding diameter Dm = 5 mm and a length Lo = 12 mm.

Fra hulakselen 4 blir dreiemomentet via et drev 4.1 overført til drevet 4 i reduksjonsgiret, via tannhjulene 16.1,16.2,16.3,16.4 og 16.5, som danner reduksjonsgiret. Drevet 14 har samvirke med den ikke viste tannstang i lukedekselet. From the hollow shaft 4, the torque is transferred via a drive 4.1 to the drive 4 in the reduction gear, via the gears 16.1, 16.2, 16.3, 16.4 and 16.5, which form the reduction gear. The drive 14 cooperates with the not shown rack in the hatch cover.

For å sikre at den foran beskrevne innretning er funksjonsdyktig selv når det hersker To ensure that the device described above is functional even when it prevails

ekstreme yttertemperaturer, er samtlige bevegbare komponenter forsynt med et spesielt smørefett, som virker i et yttertemperaturområde på fra minst -40°C til +100°C. Et kjent smørefett under handelsbetegnelsen ISOFLEX PDB38 CX 1000 EP, har vist seg særlig godt egnet. extreme external temperatures, all movable components are supplied with a special lubricating grease, which works in an external temperature range of at least -40°C to +100°C. A well-known lubricating grease under the trade name ISOFLEX PDB38 CX 1000 EP has proven to be particularly suitable.

For å hindre at smøremidler presses ut og for å hindre at forurensninger trenger inn, er drivakselen 9 og hulakselen 4 forsynt med radial-akseltetningsringer 15,15.1,15.2 mot huset 1 henholdsvis ytterringen 2. To prevent lubricants from being pushed out and to prevent contaminants from penetrating, the drive shaft 9 and the hollow shaft 4 are provided with radial shaft sealing rings 15,15.1,15.2 against the housing 1 and the outer ring 2 respectively.

Av fig. 4 ser man at det på huset 1 er anordnet en i og for seg kjent, automatisk sperre-og frigjøringsinnretning for lukedekselet, med en låsebolt 17 som påvirket av en trykkfjær 17.1 og styrt av et med en knastlist på lukedekselet samvirkende styreelement 18 låser/frigjør lukedekselet i så vel den lukkede stilling som den åpne stilling. From fig. 4 it can be seen that the housing 1 is equipped with a known per se automatic locking and releasing device for the hatch cover, with a locking bolt 17 which is influenced by a compression spring 17.1 and controlled by a control element 18 cooperating with a cam strip on the hatch cover that locks/releases hatch cover in both the closed position and the open position.

Claims

1. Device for opening and closing the hatch cover for a sliding hatch on a combat vehicle, in particular a tank, where a rack is arranged on the hatch cover in engagement with a driven gear in a gear arranged on the vehicle, with an operating device connected to gear, and where between the driven gear and the operating device is connected to an automatic braking and locking device, characterized in that the automatic braking and locking device uses a pinch roller load torque lock arranged in the gear housing (1) with an outer ring (2) permanently connected to the housing (1), in which a inner ring (3) is rotatably supported, which inner ring (3) is form-lockingly connected to a driven element (4) connected to the gear, with at least one pair of pinch rollers arranged in a clamping gap (5) between the inner ring (3) and the outer ring (2) (6.1-6.2, 7.1-7.2), whose clamping rollers, under the influence of at least one compression spring (8.1 to 8.4), are pressed to a clamping position, in which the driven element (4) is blocked, and with a driving element (9) which by means of driver pins (10.1,10.2) is connected to the inner ring (3) and also has operating pins (11.1,11.2), which, depending on the direction of rotation of the drive element under the influence of the torque, press a respective pinch roller (6.1 and 7.1 or 6.2 and 7.2) in each pinch roller pair against the force of the compression spring to a release position, the clamping angle being 4.5° to 7° and each of the compression springs (8.1 to 8.4) being dimensioned so that each of the compression rollers (6.1, 6.2, 7.1,7.2) is loaded with a total force of at least 45 N, and that the drive element is designed as a drive shaft (9) routed through the housing (1), connectable at both ends (9.1, 9.2) to an operating device, and that the driven element is designed as a hollow shaft (4), through which drive shafts (9) are routed.

2. Device according to claim 1, characterized in that the clamping angle is 5.75°.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the drive shaft (9) is supported in the housing (1) by means of ball bearings (12).

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the hollow shaft (4) is supported on the continuous drive shaft (9) by means of the needle bearing (13, 13.1) and is supported in the housing (1) by means of ball bearings (12.1).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that between the inner ring (2) and the outer ring (4) two pinch roller pairs (6.1-6.2 and 7.1-7.2 respectively) are arranged so that they lie diametrically opposite each other with respect to the inner ring's (3) axis of rotation (D).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the drive shaft (9) and the hollow shaft (4) are sealed against the housing (1) and against the outer ring (2) respectively by means of radial shaft sealing rings (15,15.1,15.2).

7. Device according to claim 6, characterized in that the movable components are provided with a lubricant which works in a temperature range from at least -40°C to at least +100°C.