WO2016050338A1 - Schocklagerungsanordnung für potentiell schockeinwirkung ausgesetzten geräten in militärischen anwendungen - Google Patents

Schocklagerungsanordnung für potentiell schockeinwirkung ausgesetzten geräten in militärischen anwendungen Download PDF

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WO2016050338A1
WO2016050338A1 PCT/EP2015/001862 EP2015001862W WO2016050338A1 WO 2016050338 A1 WO2016050338 A1 WO 2016050338A1 EP 2015001862 W EP2015001862 W EP 2015001862W WO 2016050338 A1 WO2016050338 A1 WO 2016050338A1
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WO
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shock
bearing
guide
plane
bearing means
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/001862
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English (en)
French (fr)
Inventor
Urs Leuthold
Raffael Meier
Benno Fonrobert
Guido Schlinkmann
Original Assignee
Rheinmetall Air Defence Ag
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • F16F7/125—Units with a telescopic-like action as one member moves into, or out of a second member
    • F16F7/126—Units with a telescopic-like action as one member moves into, or out of a second member against the action of shear pins; one member having protuberances, e.g. dimples, ball bearings which cause the other member to deform
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2230/00—Purpose; Design features
    • F16F2230/24—Detecting or preventing malfunction, e.g. fail safe
    • 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
    • F41A23/00—Gun mountings, e.g. on vehicles; Disposition of guns on vehicles
    • F41A23/24—Turret gun mountings

Definitions

  • the invention relates to a shock storage arrangement for potentially shock-exposed equipment in military applications, having the features of the preamble of claim 1.
  • shock storage arrangements are now known.
  • the corresponding devices, such as guns, radars or electro-optical sensors are usually installed on or on deck of floating platforms or on deck of ships.
  • the conflict of objectives is to realize on the one hand as rigid as possible storage in order to achieve a good sensor quality and spatial resolution or a high and precise hit, and on the other hand to make the shock storage arrangement sufficiently soft to the to meet high shock requirements with shelling or a mine hit.
  • the shock mounting arrangement comprises two bearing means in the form of substantially triangular plates, which are coupled at their ends by means of elastic devices to the corresponding corners shock-reducing.
  • the elastic devices comprise a rod and a cylindrical housing, wherein the rod is guided in the housing and can be displaced against springs in the housing.
  • CONFIRMATION COPY elastic devices are connected via ball joints with the two plates. Furthermore, three coupling devices are still present, which connect the two plates, namely the bottom plate and the support plate with each other. The coupling devices prevent rotations of the bottom plate and the support plate about three axes.
  • the coupling devices each consist of two lattice works, in which each latticework consists of rigid lattice sides, which are connected by means of four joints. The points of articulation always lie in the corners of a parallelogram.
  • relative translational movements are to be permitted by means of the shock-bearing arrangement, relative rotational movements of the bearing means, regardless of the direction of the axis of rotation, are to be prevented.
  • the shock mount arrangement is suitable for connecting a device for measuring angular coordinates in space, for example a theodolite or a radar antenna, with a supporting device. This shock mounting arrangement allows only a damping movement in the vertical and is not compact.
  • the shock mounting arrangement is designed as a metal cable damper.
  • the metal cable damper has two bearing means in the form of strips, which are interconnected by metal springs.
  • a stabilizing device is provided, which comprises a damper system in the form of two telescopic tubes, wherein the two tubes are each connected to the strips via ball joints. It is a shear pin introduced perpendicular to the respective tube axes in aligned receiving holes, so that shears off at a certain acceleration value of the shear pin and releases the sliding tube parts.
  • This shock storage arrangement is highly constructive.
  • the invention has for its object to design the shock storage arrangement and further educate, so that the space requirement is reduced and the rigidity is increased under normal operating conditions.
  • a shock storage arrangement with the features of claim 1.
  • Two bearing means namely an inner bearing means and an outer bearing means are provided, wherein one of the two bearing means comprises a guide extending in a plane.
  • the other bearing means has a guide region, wherein the guide region engages in the guide and is secured there by means of at least one first shear pin against a relative movement in the plane.
  • One of these bearing means is secured to at least one upstanding support against vertical movements relative to the plane by means of at least one second shear pin.
  • the device is supported on the bearing means, which is not secured by the second shear pin.
  • the two bearing means may be configured in particular as an inner bearing ring arrangement or as an outer bearing ring arrangement.
  • the bearing ring assemblies may be formed by rings, ring segments or circumferentially spaced segments.
  • the holder may be formed by a retaining ring or by a plurality of circumferentially spaced support members. The device is functionally effective supported on the inner bearing race assembly.
  • these two bearing means are arranged in a horizontal plane.
  • the inner bearing ring arrangement has a guide region extending in the horizontal plane.
  • the outer bearing ring assembly may have a U-shaped cross-sectional profile, wherein the guide portion of the inner bearing race assembly engages the guide.
  • the horizontally extending limbs of the U-shaped profile now have shear bolt receptacles, the first shear bolts extending in particular vertically through the mutually aligned shear bolt receptacles and through the corresponding guide region.
  • a damper preferably in the form of a rubber damper, is now arranged between the outer circumference of the guide region and the corresponding bottom of the guide. This damper may be formed by a corresponding damper ring, in particular a rubber ring, or by individual damper elements.
  • the outer bearing ring assembly is now secured against vertical movements by a second shear bolt extending in particular in the plane, in particular by a group of circumferentially spaced second shear bolts on at least one support, in particular on a plurality of circumferentially spaced supports.
  • the holder may be connected to the second shear bolt with the inner bearing race assembly.
  • the shock storage arrangement between an upper stop and the outer bearing ring assembly and between a lower stop and the outer bearing ring assembly each have at least one damper, in particular a damper ring, on.
  • dampers can be designed as a rubber damper. It is conceivable to use a corresponding ring as a damper or to use a plurality of separate, circumferentially spaced damper.
  • this shock storage arrangement Up to a given acceleration, z. B. from 0 to 5 g, in all spatial directions, this shock storage arrangement is fixed and forms a mechanical assembly to allow for typical acceleration of a ship, such as. Rolling, pounding, yawing and engine vibration maximum precision of the device. Above a certain acceleration, z. B. from 5g, shear off at least some of the shear pins and allow a damped by the damper movement. After subsiding this strong shock load, z. B. by a mine hit, thereby the sensitive electronic components of the device are left undamaged and the device can be put back into the funkt / ons holeen state by a simple maintenance / t. In particular, the shear pins are replaced in this maintenance activity, whereby the original rigidity of the shock storage arrangement and thus the associated precision is achieved again.
  • the proposed shock storage arrangement can equally dampen horizontal and vertical portions of the shock.
  • a tilting movement of the outer bearing ring arrangement relative to the upstanding holder is made possible by the fact that the contact surface between the outer bearing ring arrangement and the upstanding holder is only small.
  • the upstanding support limits movement in the plane of the outer race assembly, but preferably does not tilt.
  • the outer bearing ring assembly is not flat on its outer periphery to the holder to allow a tilting movement.
  • the outer bearing ring assembly in the region of the holder on the outer circumference on a curved surface to allow a tilting movement, if the shear shear second shear pin.
  • the outer bearing race assembly may have a nose with which the outer race assembly is supported on the bracket.
  • the second shear pins are circumferentially spaced - in particular in the region of the nose or the curved surface - arranged and connect the outer bearing ring assembly and the holder. During normal operation, these second shear bolts carry the weight load of the device. The arranged between the upper and the lower vertical stopper damper elements are loaded only when these second shear pins are at least partially sheared off.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of a shock storage arrangement.
  • a shock storage arrangement 1 for storage of a device is shown in military applications.
  • This shock storage arrangement 1 is used in particular for shock storage of equipment in military naval applications.
  • the shock storage arrangement 1 is used for shock storage of sensors - for example. Of radars or electro-optical sensors - or guns.
  • the shock storage assembly 1 is usually installed on or on deck of floating platforms or ships.
  • the shock storage arrangement 1 has two bearing means 2, 3, wherein the two bearing means 2, 3 can act shock-reducing, characterized in that a damped movement is made possible in a shock action.
  • one of the two bearing means 2, 3 has a guide 4 extending in one plane, the other bearing means 2 having a guide region 5, the guide region 5 engaging in the guide 4 and there by means of at least a first shear pin 6 is secured against relative movement in the plane, wherein one of the bearing means 2, 3 - here the bearing means 3 - is secured to at least one upstanding bracket 7 against vertical movements to the plane by means of at least one second shear pin 8.
  • the bearing means 2 is in particular designed as an inner bearing ring arrangement 9 and the bearing means 3 is designed in particular as an outer bearing ring arrangement 10.
  • the bearing ring assemblies 9, 10 are in particular annular.
  • the bearing ring assemblies 9, 10 may consist of individual segments, the circumferential are arranged. The segments of each one of the bearing ring assemblies 9, 10 may be interconnected, but need not be.
  • a pivot bearing 11 is supported on the bearing means 2, here on the inner bearing ring assembly 9.
  • the pivot bearing 11 is connected to the inner bearing ring assembly 9 in particular via a plurality of screw connections or secured by a welded connection.
  • the device is supported, in particular a sensor, such as a radar, or a gun.
  • Said plane is in the preferred installation position of the shock storage arrangement 1, in particular the horizontal plane.
  • the outer bearing ring assembly 10 is radially on its outer periphery 12 on the holder 7, d. H. supported in the plane.
  • the first shear pin 6 extends axially, vertically upstanding to the plane.
  • the guide portion 5 and the guide 4 extend in the plane, i. H. essentially in the circumferential direction and in the radial direction.
  • the outer bearing ring assembly 10 preferably has a U-shaped profile, wherein the two legs 13, 14 form the corresponding guide 4. Within the U-shaped profile, d. H. within the guide 4, a damper 15 is arranged.
  • the damper 15 may be formed in particular as a rubber damper.
  • the damper 15 is formed by a ring, in particular by a rubber ring (not specified). Now, if by a horizontal shock load of the first or the first shear pin 6 break, so dampens the damper 15, the movement in the plane, d. H. the movement in the horizontal.
  • the movement perpendicular to the plane is blocked up to a defined breakaway torque by the second shear pin 8.
  • a plurality of second shear pin 8 circumferentially spaced in passage openings (unspecified) of the holder 7 is arranged.
  • the second shear pin 8 engage here in holes in the bottom of the U-shaped profile.
  • the holder 7 is here in particular formed by an upstanding wall region 20, which is fastened to a base plate 21.
  • the bottom plate 21 forms the bottom stop 17 on which the damper 19 rests.
  • the bottom plate 21 is fixed or attachable to the deck of a ship or a floating platform.
  • the upper stop 16 is formed by a cap 23, wherein the cap 23 is connected via a screw connection 22 with the bottom plate 21.
  • the screw 22 engages vertically through the outer bearing ring assembly 10 and the damper 18, 19th
  • a lid may be provided (not shown), wherein the lid in particular integrally connects to the wall portion 20 and corresponding to the upper stop 17 forms.
  • the bottom plate 21, the wall portion 20 and the lid forms a circumferential bearing receptacle, wherein the outer bearing ring assembly 10 is disposed within this bearing receptacle.
  • the outer bearing ring assembly 10 has on its outer periphery 12 a curved surface 24 or alternatively (not shown) a nose in order to allow tilting movements after shearing the second shear pin 8.
  • the shock mount arrangement 1 has the advantage of high rigidity under normal operating conditions, i. H. especially at load below 5g. Another advantage is the compact design. There is a modular solution that can be combined with different devices. The characteristic, d. H. the corresponding breakaway torques can be set via the choice of shear bolts 6, 8. Furthermore, the damping properties on the choice of the corresponding damper 15, 18, 19 adjustable. Shock storage works both in the plane and perpendicular to the plane in both the tensile and compressive directions. The higher stiffness achieves a reduction in weapon scatter and improved sensor precision.
  • the shock storage assembly 1 is easy to manufacture and easy to service. In particular, it is a purely mechanical system that does not require additional electronics or monitoring. It is easy to repair and maintenance free, until a corresponding shock effect occurs, which exceeds the corresponding breakaway torques.
  • the inner bearing ring assembly 9 has the U-shaped profile (not shown), wherein the outer bearing ring assembly 10 engages radially from the outside with a corresponding guide portion 5 in the U-shaped profile. It is also conceivable that the holder 7 is not connected to the outer bearing ring assembly 10, but the inner bearing ring assembly 9 via corresponding second shear pin 8 (not shown).

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schocklagerungsanordnung (1) für potentiell Schockeinwirkung ausgesetzten Geräten in militärischen Anwendungen, mit einem ersten Lagermittel (2) und mit einem zweiten Lagermittel (3) sowie mit mindestens einem Scherbolzen (6, 8). Der Bauraumbedarf ist verringert und die Steifigkeit ist unter normalen Betriebsbedingungen dadurch erhöht, dass eines der beiden Lagermittel (2, 3) eine sich in einer Ebene erstreckende Führung (4) aufweist, wobei das andere Lagermittel (2) einen Führungsbereich (5) aufweist, wobei der Führungsbereich (5) in die Führung (4) eingreift und dort mittels mindestens eines ersten Scherbolzens (6) gegen eine Relativbewegung in der Ebene gesichert ist, wobei eines der Lagermittel (3) an mindestens einer aufragenden Halterung (7) gegenüber senkrechten Bewegungen zur Ebene mittels mindestens eines zweiten Scherbolzens (8) gesichert ist.

Description

Schocklagerungsanordnung für potentiell Schockeinwirkung ausgesetzten
Geräten in militärischen Anwendungen
Die Erfindung betrifft eine Schocklagerungsanordnung für potentiell Schockeinwirkung ausgesetzten Geräten in militärischen Anwendungen, mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Geräte in militärischen Anwendungen können Schockeinwirkungen ausgesetzt sein. Um Geräte in militärischen Marineanwendungen - wie entsprechende Geschütze oder Sensoren - vor den Schockeinwirkungen zu schützen, sind nun Schocklagerungsanordnungen bekannt. Die entsprechenden Geräte, beispielsweise Geschütze, Radare oder elektrooptische Sensoren, sind zumeist an oder auf Deck von schwimmenden Plattformen oder an Deck von Schiffen installiert. Bei der Auslegung von Schocklagerungsanordnungen besteht der Zielkonflikt, auf der einen Seite eine möglichst steife Lagerung zu realisieren, um eine gute Sensorgüte und räumliche Auflösung beziehungsweise eine hohe und präzise Treffleistung zu erreichen, und auf der anderen Seite die Schocklagerungsanordnung hinreichend weich zu gestalten, um den hohen Schockanforderungen bei Beschuss oder einem Minentreffer gerecht zu werden.
Zur Lösung dieses Widerspruches sind aus dem Stand der Technik unterschiedliche Schocklagerungsanordnungen bekannt.
Aus der DE 10 2006 058 391 A1 ist eine Schocklagerungsanordnung mit zwei Lagermitteln in Form von Flanschen bekannt, wobei zwischen den Flanschen mehrere Gummipuffer angeordnet sind. Die Gummipuffer sind durch eine Spannvorrichtung zwischen den Flanschen vorgespannt. Bei einer Schockeinwirkung, die die Vorspannung überwindet, wirken die Gummipuffer dämpfend.
Aus der DE 2 106 304 A ist eine Schocklagerungsanordnung zur mechanischen Kopplung zweier mittels mehrerer elastischer Vorrichtungen miteinander verbundenen Lagermittel bekannt. Die Schocklagerungsanordnung weist zwei Lagermittel in Form von im wesentlichen dreieckigen Platten auf, die an ihren Enden mittels elastischer Vorrichtungen an die entsprechenden Ecken miteinander schockmindernd gekoppelt sind. Die elastischen Vorrichtungen weisen einen Stab und ein zylindrisches Gehäuse auf, wobei der Stab in dem Gehäuse geführt ist und gegen Federn in dem Gehäuse verschoben werden kann. Diese
BESTÄTIGUNGSKOPIE elastischen Vorrichtungen sind über Kugelgelenke mit den beiden Platten verbunden. Ferner sind noch drei Koppelvorrichtungen vorhanden, die die beiden Platten, nämlich die Bodenplatte und die Tragplatte, miteinander verbinden. Die Koppelvorrichtungen verhindern Drehungen der Bodenplatte und der Tragplatte um drei Achsen. Die Koppelvorrichtungen bestehen aus jeweils zwei Gitterwerken, bei denen jedes Gitterwerk aus starren Gitterteiten besteht, die mittels vier Gelenken verbunden sind. Die Gelenkpunkte liegen dabei immer in den Ecken eines Parallelogramms. Mittels der Schocklagerungsanordnung sollen zwar relative Translationsbewegungen zugelassen sein, jedoch sollen relative Rotationsbewegungen der Lagermittel, ungeachtet der Richtung der Rotationsachse, verhindert werden. Die Schocklagerungsanordnung ist geeignet, ein Gerät zur Messung von Winkelkoordinaten im Raum, bspw. eines Theodoliten oder einer Radarantenne mit einer unterstützenden Vorrichtung zu verbinden. Diese Schocklagerungsanordnung erlaubt ausschließlich eine Dämpfungsbewegung in der Senkrechten und ist nicht kompakt bauend.
Aus der DE 20 2005 01 1 008 U1 ist eine gattungsbildende Schocklagerungsanordnung für Werfer bekannt. Die Schocklagerungsanordnung ist als Metallkabeldämpfer ausgebildet. Der Metallkabeldämpfer weist zwei Lagermittel in Form von Leisten auf, die über Metallfedern miteinander verbunden sind. Es ist eine Stabilisierungseinrichtung vorgesehen, die ein Dämpfersystem in Form von zwei teleskopierbaren Rohren umfasst, wobei die beiden Rohre jeweils über Kugelgelenke mit den Leisten verbunden sind. Es ist ein Scherbolzen senkrecht zu den jeweiligen Rohrachsen in fluchtenden Aufnahmebohrungen eingebracht, so dass ab einem bestimmten Beschleunigungswert der Scherbolzen abschert und die verschiebbaren Rohrteile freigibt. Diese Schocklagerungsanordnung ist hochbauend.
Aus der DE 10 2008 017 926 B3 ist eine Weiterentwicklung der vorgenannten Schocklagerungsanordnung, nämlich des Metallkabeldämpfers bekannt, wobei nun zwei Leisten wiederum durch teleskopierbare Rohre miteinander verbunden sind. Anstatt eines Scherbolzen ist nun eine Druckstück-Klinkenstück-Verbindung vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schocklagerungsanordnung derart auszugestalten und weiterzubilden, so dass der Bauraumbedarf verringert und die Steifigkeit unter normalen Betriebsbedingungen erhöht ist.
Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun durch eine Schocklagerungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Es sind zwei Lagermittel, nämlich ein inneres Lagermittel und ein äußeres Lagermittel vorgesehen, wobei eines der beiden Lagermittel eine sich in einer Ebene erstreckende Führung aufweist. Das andere Lagermittel weist einen Führungsbereich auf, wobei der Führungsbereich in die Führung eingreift und dort mittels mindestens eines ersten Abscherbolzens gegen eine Relativbewegung in der Ebene gesichert ist. Eines dieser Lagermittel ist an mindestens einer aufragenden Halterung gegenüber senkrechten Bewegungen relativ zur Ebene mittels mindestens eines zweiten Scherbolzens gesichert. Das Gerät ist an dem Lagermittel abgestützt, das nicht mittels der zweiten Scherbolzen gesichert ist. Dies hat den Vorteil, dass die Schocklagerungsanordnung eine hohe Steifigkeit unter normalen Betriebsbedingungen aufweist, d.h. solange keine Schockeinwirkung auftritt. Hierdurch ist die Präzision der entsprechenden Geschütze oder Sensoren verbessert. Ferner hat die Schocklagerungsanordnung den Vorteil einer kompakten Bauweise.
Die zwei Lagermittel können insbesondere als innere Lagerringanordnung oder als äußere Lagerringanordnung ausgestaltet sein. Die Lagerringanordnungen können durch Ringe, Ringsegmente oder umfänglich beabstandet angeordnete Segmente gebildet sein. Die Halterung kann durch einen Haltering oder durch mehrere umfänglich beabstandete Halterungselemente gebildet sein. Das Gerät ist funktional wirksam an der inneren Lagerringanordnung abgestützt.
In bevorzugter Einbaulage sind diese beiden Lagermittel in einer horizontalen Ebene angeordnet. Es ist denkbar, dass die innere Lagerringanordnung einen sich in der horizontalen Ebene erstreckenden Führungsbereich aufweist. Die äußere Lagerringanordnung kann ein U-förmiges Querschnittsprofil aufweisen, wobei der Führungsbereich der inneren Lagerringanordnung in die Führung eingreift. Die sich horizontal erstreckenden Schenkel des U-förmigen Profils weisen nun Scherbolzenaufnahmen auf, wobei die ersten Scherbolzen sich durch die fluchtend zueinander angeordneten Scherbolzenaufnahmen und durch den entsprechenden Führungsbereich insbesondere vertikal erstrecken. In bevorzugter Ausgestaltung ist nun zwischen dem Außenumfang des Führungsbereiches und dem entsprechenden Boden der Führung ein Dämpfer, vorzugsweise in Form eines Gummidämpfers, angeordnet. Dieser Dämpfer kann durch einen entsprechenden Dämpferring, insbesondere einen Gummiring, oder durch einzelne Dämpferelemente gebildet sein.
Die äußere Lagerringanordnung ist nun durch ein sich insbesondere in der Ebene erstreckenden zweiten Scherbolzen, insbesondere durch eine Gruppe von umfänglich beabstandeten zweiten Scherbolzen an mindestens einer Halterung, insbesondere an mehreren umfänglich beabstandeten Halterungen gegenüber Vertikalbewegungen gesichert. In alternativer Ausgestaltung kann die Halterung mit dem zweiten Scherbolzen mit der inneren Lagerringanordnung verbunden sein. Vorzugsweise weist die Schocklagerungsanordnung zwischen einem oberen Anschlag und der äußeren Lagerringanordnung und zwischen einem unteren Anschlag und der äußeren Lagerringanordnung jeweils mindestens einen Dämpfer, insbesondere einen Dämpferring, auf. Auch diese Dämpfer können als Gummidämpfer ausgebildet sein. Es ist denkbar, einen entsprechenden Ring als Dämpfer einzusetzen oder mehrere separate, umfänglich beabstandete Dämpfer zu verwenden.
Bis zu einer vorgegebenen Beschleunigung, z. B. von 0 bis 5 g, in allen Raumrichtungen ist diese Schocklagerungsanordnung fest und bildet eine mechanische Baugruppe, um bei typischen Beschleunigungen eines Schiffes, wie bspw. Rollen, Stampfen, Gieren sowie Motorvibrationen eine maximale Präzision des Gerätes zu erlauben. Oberhalb einer bestimmten Beschleunigung, z. B. ab 5g, scheren zumindest einige der Scherbolzen ab und erlauben eine durch die Dämpfer gedämpfte Bewegung. Nach Abklingen dieser starken Schockbelastung, z. B. durch einen Minentreffer, werden hierdurch die empfindlichen elektronischen Komponenten des Gerätes unbeschädigt zurückgelassen und das Gerät kann durch eine einfache Wartungstätigke/t wieder in den funkt/onsbereiten Zustand versetzt werden. Insbesondere werden bei dieser Wartungstätigkeit die Scherbolzen ersetzt, wodurch die ursprüngliche Steifigkeit der Schocklagerungsanordnung und damit auch die damit einhergehende Präzision wieder erreicht wird. Durch die vorgeschlagene Schocklagerungsanordnung lassen sich horizontale und vertikale Anteile des Schocks gleichermaßen dämpfen.
In bevorzugter Ausgestaltung ist insbesondere eine Kippbewegung der äußeren Lagerringanordnung gegenüber der aufragenden Halterung dadurch ermöglicht, dass die Kontaktfläche zwischen der äußeren Lagerringanordnung und der aufragenden Halterung nur klein ist. Die aufragende Halterung begrenzt die Bewegung in der Ebene der äußeren Lagerringanordnung, jedoch vorzugsweise nicht eine Kippbewegung. Insbesondere liegt die äußere Lagerringanordnung an ihrem Außenumfang nicht plan an der Halterung an, um eine Kippbewegung zu ermöglichen. In bevorzugter Ausgestaltung weist die äußere Lagerringanordnung im Bereich der Halterung am Außenumfang eine gewölbte Fläche auf, um eine Kippbewegung zu ermöglichen, falls die zweiten Scherbolzen abscheren. Alternativ kann die äußere Lagerringanordnung eine Nase aufweisen, mit der die äußere Lagerringanordnung an der Halterung abgestützt ist. Die zweiten Scherbolzen sind umfänglich beabstandet - insbesondere im Bereich der Nase oder der gewölbten Fläche - angeordnet und verbinden so die äußere Lagerringanordnung und die Halterung. Im normalen Betrieb tragen diese zweiten Scherbolzen die Gewichtslast des Gerätes. Die zwischen dem oberen und dem unteren Vertikalanschlag angeordneten Dämpferelemente werden erst belastet, wenn diese zweiten Scherbolzen zumindest zum Teil abgeschert sind.
Es gibt nun viele Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Schocklagerungsanordnung in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 in einer schematischen Schnittansicht eine Schocklagerungsanordnung.
In Fig. 1 ist eine Schocklagerungsanordnung 1 zur Lagerung von einem nicht dargestellten Gerät in militärischen Anwendungen dargestellt. Diese Schocklagerungsanordnung 1 dient insbesondere zur Schocklagerung von Geräten in militärischen Marineanwendungen. Vorzugsweise dient die Schocklagerungsanordnung 1 zur Schocklagerung von Sensoren - bspw. von Radaren oder von elektrooptischen Sensoren - oder von Geschützen. Die Schocklagerungsanordnung 1 ist meistens an oder auf Deck von schwimmenden Plattformen oder Schiffen installiert. Die Schocklagerungsanordnung 1 weist zwei Lagermittel 2, 3 auf, wobei die beiden Lagermittel 2, 3 schockmindernd wirken können, dadurch dass eine gedämpfte Bewegung bei einer Schockeinwirkung ermöglicht ist.
Die eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass eines der beiden Lagermittel 2, 3 eine sich in einer Ebene erstreckende Führung 4 aufweist, wobei das andere Lagermittel 2 einen Führungsbereich 5 aufweist, wobei der Führungsbereich 5 in die Führung 4 eingreift und dort mittels mindestens eines ersten Scherbolzens 6 gegen eine Relativbewegung in der Ebene gesichert ist, wobei eines der Lagermittel 2, 3 - hier das Lagermittel 3 - an mindestens einer aufragenden Halterung 7 gegenüber senkrechten Bewegungen zur Ebene mittels mindestens eines zweiten Scherbolzens 8 gesichert ist.
Das Lagermittel 2 ist insbesondere als innere Lagerringanordnung 9 und das Lagermittel 3 ist insbesondere als äußere Lagerringanordnung 10 ausgestaltet. Die Lagerringanordnungen 9, 10 sind insbesondere ringförmig ausgebildet. Die Lagerringanordnungen 9, 10 können aus einzelnen Segmenten bestehen, die umfänglich angeordnet sind. Die Segmente jeweils einer der Lagerringanordnungen 9, 10 können untereinander verbunden sein, müssen es jedoch nicht sein.
In der dargestellten Ausgestaltung ist an dem Lagermittel 2, hier an der inneren Lagerringanordnung 9 ein Drehlager 11 abgestützt. Das Drehlager 11 ist mit der inneren Lagerringanordnung 9 insbesondere über mehrere Schraubverbindungen verbunden oder durch eine Schweißverbindung entsprechend befestigt. An dem Drehlager 11 ist das Gerät abgestützt, insbesondere ein Sensor, wie bspw. eine Radaranlage, oder ein Geschütz.
Die genannte Ebene ist in bevorzugter Einbaulage der Schocklagerungsanordnung 1 , insbesondere die horizontale Ebene. Es sind umfänglich beabstandet mehrere erste Scherbolzen 6 vorgesehen. Mittels der ersten Scherbolzen 6 ist eine in der horizontalen Ebene verlaufende Bewegung der beiden Lagerringanordnungen 9, 10 vermieden. Die äußere Lagerringanordnung 10 ist an ihrem Außenumfang 12 an der Halterung 7 radial, d. h. in der Ebene abgestützt. Der erste Scherbolzen 6 erstreckt sich axial, senkrecht aufragend zur Ebene. Der Führungsbereich 5 und die Führung 4 erstrecken sich in der Ebene, d. h. im wesentlichen in Umfangsrichtung und in radialer Richtung.
Die äußere Lagerringanordnung 10 weist vorzugsweise ein U-förmiges Profil auf, wobei die beiden Schenkel 13, 14 die entsprechende Führung 4 bilden. Innerhalb des U-förmigen Profils, d. h. innerhalb der Führung 4 ist ein Dämpfer 15 angeordnet. Der Dämpfer 15 kann insbesondere als Gummidämpfer ausgebildet sein. In bevorzugter Ausgestaltung ist der Dämpfer 15 durch einen Ring, insbesondere durch einen Gummiring (nicht näher bezeichnet) gebildet. Wenn nun durch eine horizontale Schockbelastung der oder die ersten Scherbolzen 6 brechen, so dämpft der Dämpfer 15 die Bewegung in der Ebene, d. h. die Bewegung in der Horizontalen.
Die Bewegung senkrecht zu der Ebene ist bis zu einem definierten Losbrechmoment durch den zweiten Scherbolzen 8 blockiert. Hier sind insbesondere mehrere zweite Scherbolzen 8 umfänglich beabstandet in Durchgriffsöffnungen (nicht näher bezeichnet) der Halterung 7 angeordnet. Die zweiten Scherbolzen 8 greifen hier in Bohrungen im Boden des U-förmigen Profils ein. Wenn nun die zweiten Scherbolzen 8 aufgrund eines entsprechenden vertikalen Schockmomentes brechen, so wird die Bewegung in vertikaler Richtung, d. h. senkrecht zur Ebene durch zwei Anschläge 16, 17 und entsprechende Dämpfer 18, 19 zwischen der äußeren Lagerringanordnung 10 und dem oberen Anschlag 16 und dem unteren Anschlag 17 gedämpft. Die Halterung 7 ist hier insbesondere durch einen aufragenden Wandbereich 20 gebildet, der an einer Bodenplatte 21 befestigt ist. Die Bodenplatte 21 bildet dabei den unteren Anschlag 17, auf dem der Dämpfer 19 aufliegt. Die Bodenplatte 21 ist an Deck eines Schiffes oder einer schwimmenden Plattform befestigt oder befestigbar.
In der dargestellten Ausgestaltung ist der obere Anschlag 16 durch eine Kappe 23 gebildet, wobei die Kappe 23 über eine Schraubverbindung 22 mit der Bodenplatte 21 verbunden. Die Schraubverbindung 22 durchgreift vertikal die äußere Lagerringanordnung 10 und die Dämpfer 18, 19.
Alternativ kann ein Deckel vorgesehen sein (nicht dargestellt), wobei der Deckel sich insbesondere einstückig an den Wandbereich 20 anschließt und entsprechend den oberen Anschlag 17 bildet. Dabei bildet die Bodenplatte 21 , der Wandbereich 20 und der Deckel eine umfängliche Lageraufnahme, wobei die äußere Lagerringanordnung 10 innerhalb dieser Lageraufnahme angeordnet ist.
Die äußere Lagerringanordnung 10 weist an ihrem Außenumfang 12 eine gewölbte Fläche 24 oder alternativ (nicht dargestellt) eine Nase auf, um Kippbewegungen nach einem Abscheren der zweiten Scherbolzen 8 zu ermöglichen.
Die Schocklagerungsanordnung 1 hat den Vorteil einer hohen Steifigkeit unter normalen Betriebsbedingungen, d. h. insbesondere bei Belastung unterhalb von 5g. Ein weiterer Vorteil ist die kompakte Bauweise. Es ist eine modulare Lösung gegeben, die mit unterschiedlichen Geräten kombiniert werden kann. Die Charakteristik, d. h. die entsprechenden Losbrechmomente sind über die Wahl der Scherbolzen 6, 8 einstellbar. Ferner sind die Dämpfungseigenschaften über die Wahl der entsprechenden Dämpfer 15, 18, 19 einstellbar. Die Schocklagerung funktioniert sowohl in der Ebene als auch senkrecht zur Ebene sowohl in Zug- als auch in Druckrichtung. Durch die höhere Steifigkeit ist eine Reduktion der Waffenstreuung und eine Verbesserung der Sensorpräzision erzielt.
Die Schocklagerungsanordnung 1 ist einfach herzustellen und einfach zu warten. Es handelt sich insbesondere um ein rein mechanisches System, das keine zusätzliche Elektronik oder Überwachung notwendig macht. Es ist einfach in Stand zu setzen und wartungsfrei, bis eine entsprechende Schockeinwirkung eintritt, die die entsprechenden Losbrechmomente übersteigt.
Alternativ ist es möglich, dass die innere Lagerringanordnung 9 das U-förmige Profil aufweist (nicht dargestellt), wobei die äußere Lagerringanordnung 10 radial von außen mit einem entsprechenden Führungsbereich 5 in das U-förmige Profil eingreift. Ferner ist es denkbar, dass die Halterung 7 nicht mit der äußeren Lagerringanordnung 10, sondern der inneren Lagerringanordnung 9 über entsprechende zweite Scherbolzen 8 verbunden ist (nicht dargestellt).
Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.
BEZUGSZEICHENLISTE Schocklagerungsanordnung
Lagermittel
Lagermittel
Führung
Führungsbereich
erster Scherbolzen
Halterung
zweiter Scherbolzen
innere Lagerringanordnung
äußere Lagerringanordnung
Drehlager
Außenumfang
Schenkel
Schenkel
Dämpfer
Anschlag
Anschlag
Dämpfer
Dämpfer
Wandbereich
Bodenplatte
Schraubverbindung
Kappe
gewölbte Fläche

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
Schocklagerungsanordnung (1 ) für potentiell Schockeinwirkung ausgesetzten Geräten in militärischen Anwendungen, mit einem ersten Lagermittel (2) und mit einem zweiten Lagermittel (3) sowie mit mindestens einem Scherbolzen (6, 8), dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Lagermittel (2, 3) eine sich in einer Ebene erstreckende Führung (4) aufweist, wobei das andere Lagermittel (2) einen Führungsbereich (5) aufweist, wobei der Führungsbereich (5) in die Führung (4) eingreift und dort mittels mindestens eines ersten Scherbolzens (6) gegen eine Relativbewegung in der Ebene gesichert ist, wobei eines der Lagermittel (3) an mindestens einer aufragenden Halterung (7) gegenüber senkrechten Bewegungen zur Ebene mittels mindestens eines zweiten Scherbolzens (8) gesichert ist.
Schocklagerungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Dämpfer (15) in der Führung (4) zur Dämpfung von Bewegungen in der Ebene angeordnet ist.
Schocklagerungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schocklagerungsanordnung (1 ) einen oberen Anschlag (16) und einen unteren Anschlag (17) aufweist, wobei zwischen dem oberen Anschlag (16) und einem der Lagermittel (3) mindestens ein Dämpfer (18) und zwischen einem der Lagermittel (3) und dem unteren Anschlag (17) mindestens ein weiterer Dämpfer (19) zur Dämpfung von Bewegungen senkrecht zur Ebene angeordnet ist.
Schocklagerungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Lagermittel (2) als innere Lagerringanordnung (9) und das andere Lagermittel (3) als äußere Lagerringanordnung (10) ausgebildet ist.
Schocklagerungsanordnung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Lagerringanordnung (10) einen U-förmigen Querschnitt mit zwei Schenkeln (13, 14) aufweist, wobei die beiden Schenkel (13, 14) die Führung (4) bilden und die innere Lagerringanordnung (9) in die Führung (4) eingreift.
Schocklagerungsanordnung nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Lagerringanordnung (10) an ihrem Außenumfang mittels mehrerer zweiter Scherbolzen (8) an der Halterung (7) gesichert ist. Schocklagerungsanordnung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Lagerringanordnung (10) an ihrem Außenumfang (12) eine gewölbte Fläche (24) oder eine Nase aufweist, um Kippbewegungen nach einem Abscheren der zweiten Scherbolzen (8) zu ermöglichen.
Schocklagerungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Lagerringanordnung (10) zwischen den beiden Anschlägen (16, 17) und den Dämpfern (18, 19) angeordnet ist.
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