Rohrvorholer, vorzugsweise eines Artilleriegeschützes

Abstract

 Ein pneumatischer, gegebenenfalls hydropneumatischer Rohrvorholer, vorzugsweise eines Artilleriegeschützes, soll so ausgebildet sein, daß die Rohrvorholkraft der Rohrerhöhung selbsttätig anpaßbar ist. Das wird, wie Fig. 1 zeigt, dadurch erreicht, daß der das zu komprimierende Gas enthaltende Druckraum (15) des Rohrvorholers mit einem weiteren Druckraum (11) eines Zylinders (20) in Verbindung steht, dessen Volumen durch ein abhängig von der Rohrerhöhung betätigbares Steuerventil (27) derart änderbar ist, daß bei abnehmender Rohrerhöhung eine geringere Vorholkraft, bei zunehmender Rohrerhöhung eine größere Vorholkraft auf das Rohr wirkt. Ein Steuerkolben (2) wird über eine Rolle (13) an seiner Kolbenstange (2b) in einer Kurvenführung (12) am nicht höhenrichtbaren Teil des Geschützes gehalten. Bei Verschwenkung des Rohres wird der Steuerkolben (2) in der hohlen Kolbenstange (3) eines Verdrängerkolbens (1) verschoben und bringt damit den Innenraum (6) an der Kolbenstangenseite des Verdrängerkolbens entweder mit einer Druckmittelzuflußöffnung (8) oder mit einer Druckmittelabflußöffnung (7) in Verbindung, so daß der Verdrängerkolben (1) dadurch verschoben wird. Das Ventil (27) kann auch in anderer Weise, z.B. mit Ventiltellern, aufgebaut sein und kann auch ggf. statt mechanisch elektrisch gesteuert sein.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen pneumatischen gegebenenfalls hydropneumatischen Rohrvorholer vorzugsweise eines Artilleriegeschützes mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

[0002] Bei derartigen bekannten gegebenenfalls mit Ölvorlage, also hydropneumatisch, arbeitenden Rohrvorholern ist es bisher nicht möglich, die Vorholkraft selbsttätig an die jeweilige Erhöhung des Geschützrohres anzupassen. Es kommt daher vor, daß bei geringer Rohrerhöhung und/oder auch bei kleinen Ladungen die Vorholkraft zu groß ist, so daß die selbsttätige Verschlußfunktion, infolge eines zu geringen Rücklaufweges behindert wird.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Rohrvorholer der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Rohrvorholkraft bei Geschützen der Rohrerhöhung selbsttätig anpaßbar ist. Bei geringer Rohrerhöhung und bei kleinen Ladungen soll die Rohrvorholkraft verringert sein. Dadurch wird die Rücklauflänge vergrößert, so daß die selbsttätige Verschlußöffnung gewährleistet bleibt, ohne daß bei großer Rohrerhöhung die erforderliche Vorholkraft verringert wird. Außerdem soll vermieden werden, daß die Vorlaufgeschwindigkeit des Rohres unzulässig hohe Werte z. B. für den Primerauswurf oder für mit dem Vorlauf gekoppelte Ladefunktionen einnimmt.

[0004] Die zur Lösung der gestellten Aufgabe wesentlichen Merkmale der Erfindung sind im Patentanspruch 1 genannt. Die Unteransprüche nennen Ausführungsarten der Erfindung.

[0005] Durch die Erfindung ist also eine selbsttätige Verstelleinrichtung für einen Rohrvorholer geschaffen, bei der durch Veränderung des Volumens des das Gas oder das hydraulische Mittel enthaltenen Raumes bei geringerer Rohrerhöhung die Rohrvorholkraft kleiner wird und dadurch bedingt eine größere Rücklauflänge und eine nicht zu große Vorlaufgeschwindigkeit erreicht wird. Bei kleinerer Ladung wird ein genügend langer Rücklauf dadurch erreicht, daß die hierbei als Hauptbremskraft wirkende Vorholkraft verringert wird. Die Strömungsbremskraft in der hydraulischen Rücklaufbremse nimmt bei den durch die kleinen Ladungen erzeugten geringen Rücklaufgeschwindigkeiten nur einen geringen Teil der Rücklaufbremsarbeit auf.

[0006] Die Zeichnung zeigt Ausführungsformen des neuen Rohrvorholers mit Verstelleinrichtung und zwar in

Figur 1 und 2 im lotrechten Schnitt, teils in Ansicht ein erstes Steuergerät mit einem Leuker beziehungsweise einem Schieber an einem pneumatischen Rohrvorholer, in

Figur 3 und 4 im lotrechten Schnitt teils in Ansicht weitere-Ausführungsformen des Steuergerätes mit mechanisch bzw. elektrisch betätigten Sitzventilen an einem hydropneumatischen Vorholer.

[0007] Figur 1 zeigt einen bekannten pneumatischen Rohrvorholer mit dem Zylinder 16, der am Wiegenkörper 22 befestigt ist und der im Inneren den Kolben 17 mit der Kolbenstange 18 aufweist, die an ihrem hinteren Ende mittels einer Befestigungsschraube 21 am Bodenstück 32 befestigt ist, das wiederum mit dem Rohr in Verbindung steht. Bei Schußabgabe in Richtung nach links in Figur 1 läuft das Bodenstück 32 mit dem Rohr nach rechts zurück und nimmt dabei über die Kolbenstange 18 den Kolben 17 mit, der das Gas im Druckraum 15 dabei komprimiert. Zwischen dem Pufferring 23 am Wiegenkörper 22 und dem Bodenstück 32 liegt die Trennstelle 14 zwischen Wiegenkörper und Bodenstück.

[0008] Die Verstelleinrichtung nach der Erfindung besteht aus dem Zylinder 20, dessen Druckraum 11 mit dem Druckraum 15 des Rohrvorholers über eine Leitung in Verbindung steht. In dem Zylinder 20 ist der Verdrängerkolben 1 mit der hohlen Kolbenstange 3 gleitbar geführt. Die hohle Kolbenstange 3 weist eine Druckmittelzuflußöffnung 8 und eine Druckmittelabflußöffnung 7 auf, ferner eine Verbindungsöffnung 3a zu dem Innenraum 6 des Zylinders 20 hinter dem Kolben 1. In der Kolbenstange 3 ist der Steuerkolben 2 geführt, der mit seiner zwischen den Steuerkanten 4 und 5 liegenden Steuerfläche 2a die Öffnung 3a in der Hohlkolbenstange 3 mehr oder weniger abdecken kann. Der Steuerkolben 2 weist außerdem die Innenleitung 10 und die Kammern 9 auf. Er ist mittels einer Rolle 13 in einer Kurvenführung 12 an der feststehenden Lafette geführt. Die Kurvenführung 12 ist so angelegt, daß bei Schwenkung des Wiegenkörpers 22 und damit auch des Rohrvorholers um den an der Lafette festen Schildzapfen 19 aus der gezeichneten waagerechten Schußlage heraus der Steuerkolben 2 in die hohle Kolbenstange 3 hineingeschoben wird. Dadurch wird die mit der Zuflußöffnung 8 in Verbindung stehende ringförmige Kammer 9 über die Öffnung 3a mit dem Innenraum 6 des Zylinders 20 verbunden. Das Druckmittel schiebt dann den Verdrängerkolben 1 nach rechts, wodurch das Volumen des Druckraumes 1 verkleinert wird und dadurch erhöht sich'die Vorholkraft. Wird das Rohr wieder zurückgeschwenkt, so wird der Steuerkolben 2 von der Kolbenstange 2a nach links gezogen. Dadurch wird der Innenraum 6 über die Öffnung 3a mit der Innenleitung 10 und damit mit der Druckmittelabflußöffnung 7 verbunden. Dadurch kann der Steuerkolben 1 von dem pneumatischen Mittel in dem Druckraum 15 über den sich dann vergrößernden Druckraum 11 nach links geschoben werden, wodurch sich die Vorholkraft verringert.

[0009] Bei der Ausführungsform nach Figur 2 ist die Kolbenstange 2b des Steuerkolbens 2 über einen Lenker 24 am nicht höhenrichtbaren Teil des Geschützes angelenkt.

[0010] Bei dem hydropneumatischen Rohrvorholer nach Figur 3 und 4 ist der Innenraum des Zylinders 20 durch einen einfachen Kolben ohne Kolbenstange in den Druckraum 11 und den Druckraum 6 an der Rückseite des Kolbens 1 unterteilt. In dem Raum 6 befindet sich ein Gas,z. B. Stickstoff.

[0011] Der Druckraum 11 ist über eine Verbindungsleitung und eine Verbindungsöffnung 31 mit dem Gehäuse eines Steuerventils 27a bzw. 27b verbunden. In Bohrungen des Gehäuses befinden sich Ventilteller 42, 43, die über Kolbenstangen 40a, 41a mit Kolben 40, 41 verbunden sind. Die Ventilteller 42, 43 sind durch Druckfedern 44, 45 in ihrer Lage am Ventilsitz des Gehäuses gehalten. Zwischen den Bohrungen für die Kolben 40, 41 befindet sich ein weiterer Zylinderraum,der einen Kolben 46 mit Kolbenstange 46a aufnimmt. Dieser Kolben ist durch die Druckfeder 38 an seinem einen Ende belastet, an seinem anderen Ende trägt er in einer Ventilhebellagerung 36 den schwenkbaren Ventildoppelhebel 26. An einem Ende dieses Ventildoppelhebels 26 ist mit seinem einen Ende einWaagenhebel 24a angelenkt, der mit seinem anderen Ende an einer Kolbenstange 33a eines Kolbens 33 in einem weiteren Zylinderraum 34 des Gehäuses geführt ist und von der Kraft einer Druckfeder 35 belastet ist. An dem Waagenhebel 24 greift mittig ein Steuerhebel 25 an, der an einem am Gehäuse festen Stützarm 37 mittig angelenkt ist und dessen anderes Ende eine Rolle 13 trägt, die in der Kurvenführung 12 gleitbar geführt ist. An dem Gehäuse befinden sich noch die Druckmittelzuflußöffnung 28 und die Druckmittelabflußöffnung 29 sowie Verbindungskanäle 47, 47a, 47b zwischen den einzelnen Zylinderräumen. Die Wirkungsweise des Ventils ist folgendermaßen. Die Figur 3 zeigt das Ventil in der Ausschaltstellung,in der es durch die Feder 38 gehalten ist. In die Betriebsstellung wird das Ventil dadurch gebracht, daß an die Zuflußöffnung 28 Druck angelegt wird, dadurch wird der Kolben 46 rückseitig über den Verbindungskanal 47 mit Druck beaufschlagt, so daß der Ventildoppelhebel 26 über den Kolben 40 den Ventilteller 42 von seinem Sitz im Gehäuse abhebt. Dadurch ist eine offene Verbindung vom Druckraum 11 über die Verbindungsöffnung 31 am Ventilteller 42 vorbei zur Druckmittelabflußöffnung 29 geschaffen. Wird nunmehr das Geschützrohr verschwenkt so wird auch der Steuerhebel 25 und über diesen mittels des Wagenhebels 24 der Ventildoppelhebel 26 so verschwenkt, daß er mit seinem freien Ende den Kolben 41 runterdrückt und damit den Ventilteller 43 von seinem Sitz im Gehäuse abhebt. Der Ventilteller 42 ist dann durch die Druckfeder 44 wieder an seinen Sitz gedrückt. Nunmehr steht die Druckmittelzuflußöffnung 28 über den offenen Ventilteller 43 mit den Druckraum 11 in Verbindung. Die Rückführung des Ventildoppelhebels 26 in seine'. Ausgangslage erfolgt über den von der Druckfeder 35 belasteten Druckgeberkolben 33 über den Wagenhebel 24, da der Kolben 33 über den Verbindungskanal 47b mit der Druckmittelzuflußöffnung in Verbindung steht. Durch den Verbindungskanal 47a wird die Verstellung des Kolbens 46 ermöglicht, da durch diesen Verbindungskanal 47a das Druckmittel hinter den Kolben zur Abflußöffnung 29 strömen kann.

[0012] Bei dem elektrisch betätigten Steuerventil 27b nach Figur 4, das in gleicher Weise aufgebaut ist,wie das Ventil nach Figur 3, ist der Ventildoppelhebel 26 durch die vom Opera_- tionsverstärker 54 gesteuerten Elektromagnete 50 und 51 ersetzt und die Kurvensteuerung 12, 13 durch einen Elevationsgeber 53. Die Rückführung in die Ausgangsstellung erfolgt durch den Druckmeßgeber 52, dessen Druckwerte im Operationsverstärker 54 mit den Druckwerten einer entsprechenden Druckskala verglichen werden, die der jeweiligen Rohrerhöhung, die vom Elevationsgeber gemeldet wird, entspricht. In Fig. 4 entsprechen die Symbole der Teile 50 bis 54 den Erläuterungen des DIN Blattes Nr. 40700.

Bezugszeichenliste

[0013] 

1 Verdrängerkolben

2 Steuerkolben

2a Steuerfläche des Steuerkolbens 2

2b Kolbenstange des Steuerkolbens 2

3 Kolbenstange

3a hintere Öffnung in Kolbenstange 3

4,5 Steuerkante

6 Innenraum des Zylinders 20 an der Kolbenstangenseite bzw. an der Rückseite des Verdrängerkolbens 1

7 Druckmittelabflußöffnung

8 Druckmittelzuflußöffnung

9 Kammer

10 Innenleitung

11 Druckraum

12 Kurvenführung

13 Rolle

14 Trennstelle

15 Druckraum

16 Zylinder des Vorholers

17 Kolben

18 Kolbenstange

19 Schildzapfen

20 Zylinder

21 Mutter

22 Wiegenkörper

23 Pufferring

24 Lenker

24a Waagenhebel

25 Steuerhebel

26 Ventildoppelhebel

27 Steuerventil

28 Druckmittelzuflußöffnung

29 Druckmittelabflußöffnung

30 Ventilgehäuse

31 Verbindungsöffnung

32 Bodenstück

33 Druckgeberkolben

34 Zylinderraum

35 Druckfeder

36 Ventilhebellagerung

37 Stützarm

38 Feder

39 Zylinderraum

40,41 Kolben

40a,41a Kolbenstange

42,43 Ventilteller

44,45 Druckfeder

46 Kolben

46a Kolbenstange

47,47a,47b Verbindungskanal

50,51 Elektromagnet

52 Druckmeßgeber

53 Elevationsgeber

54 Operationsverstärker

Ansprüche

1. Pneumatischer, gegebenenfalls hydropneumatischer Rohrvorholer, vorzugsweise eines Artilleriegeschützes, bei dessen Rohrrücklauf ein über eine Kolbenstange mit dem Rohr gekoppelter Kolben ein Gas, z.B. Stickstoff, unmittelbar bzw. über ein auf einen fliegenden Kolben wirkendes hydraulisches Mittel, z.B. Öl, mittelbar komprimiert, und das Gas sich anschließend entspannt und dadurch den Rohrvorlauf bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der das Gas enthaltene Druckraum (15), bzw. der das hydraulische Mittel enthaltene Raum, mit einem weiteren Druckraum (11) eines Zylinders (20) in Verbindung steht, dessen Volumen abhängig von der jeweiligen Rohrerhöhung selbsttätig derart änderbar ist, daß bei abnehmender Rohrerhöhung eine geringere Vorholkraft, bei zunehmender Rohrerhöhung eine größere Vorholkraft auf das Rohr wirkt.

2. Vorholer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Verdrängerkolben (1) im Zylinder (20), der durch ein abhängig von der Rohrerhöhung betätigbares Steuerventil (27,27a,27b) verschiebbar ist.

3. Vorholer nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Steuerventil (27) mit einem abhängig von der Rohrerhöhung bewegbaren Steuerkolben (2) in der hohlen Kolbenstange (3) eines Verdrängerkolbens (1), der je nach Lage seiner von den Steuerkanten (4,5) begrenzten Steuerfläche (2a) den an der Kolbenstangenseite des Verdrängerkolbens (1) liegenden Innenraum (6) des Zylinders (20) entweder über eine vordere Öffnung (8) der Kolbenstange (3) sowie über Kammern (9) am Umfang des Steuerkolbens (2) und über eine hintere Öffnung (3a) in der Kolbenstange (3) mit einer Druckmittelquelle oder über die gleiche Öffnung (3a) und eine Innenleitung (10) im Steuerkolben (2) und eine weitere vor dem Steuerkolben (2) liegende vordere Öffnung (7) in der Kolbenstange (3) mit einem Druckmittelabfluß verbindet.

4. Vorholer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende der Kolbenstange (2b) des Steuerkolbens (2), gegebenenfalls über eine Rolle (13), in einer am nicht höhenrichtbaren Teil des Geschützes, vorzugsweise der Lafette, angeordneten, der jeweils gewünschten Vorholkraft angepaßten Kurvenführung (12) gehalten ist. (Figur 1)

5. Vorholer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende der Kolbenstange (2b) des Steuerkolbens (2) gelenkig mit einem am nicht höhenrichtbaren Teil des Geschützes angelenkten Lenker (24) verbunden ist. (Figur 2)

6. Vorholer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerventil (27a) über einen an seinem einen Ende mittels einer Rolle (13) in einer Kurvenführung (12) am nicht höhenverstellbaren Teil des Geschützes befestigten, mittig am Gehäuse des Steuerventils (27a) schwenkbar gelagerten Steuerhebel (25) ein Ventildoppelhebel (26) so schwenkbar ist, daß er entweder über einen ersten Kolben (40) einen Ventilteller (42) von seinem Sitz im Gehäuse des Steuerventils (27a) abhebt und damit den Druckraum (11) im Zylinder (20) über eine Verbindungsöffnung (31) mit einer Druckmittelabflußöffnung (29) verbindet, oder über einen zweiten Kolben (41) einen anderen Ventilteller (43) von seinem Sitz im Gehäuse des Steuerventils (27a) abhebt und damit den Druckraum (11) mit einer Druckmittelzuflußöffnung (28) verbindet. (Figur 3)

7. Vorholer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventildoppelhebel (26) in seine Ausgangslage, in der beide Ventilteller (42,43) an ihren Sitzen im Gehäuse anliegen, durch einen von einer Druckfeder (35) belasteten Druckgeberkolben (33) über einen mittig am Steuerhebel (25) angelenktenl Waagenhebel (24a),- an dessen einem Ende der Ventildoppelhebel (26), am anderen Ende die Kolbenstange (33a) des Druckgeberkolbens (33) angelenkt ist, bei Anliegen von Druck an der Druckmittelzuflußöffnung (28) rückführbar ist. (Figur 3)

8. Vorholer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kolben (46) im Gehäuse des Steuerventils (27a) über eine Kolbenstange (56a) den Ventildoppelhebel (26) bei Anliegen von Druck an der Druckmittelzuflußöffnung (28) über eine Verbindungsleitung (47) in seine Betriebslage bringt und in dieser hält , und der Ventildoppelhebel (26) nach Abschalten des Druckes durch die Kraft einer auf den Kolben (46) einwirkenden Druckfeder (38) in eine Ausschaltstellung gelangt. (Figur 3)

9. Vorholer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerventil (27b) entweder über einen ersten Elektromagneten (50) und einen ersten Kolben (45) ein Ventilteller (42) von seinem Sitz im Gehäuse des Steuerventils (27b) abhebbar ist und dadurch den Druckraum (11) im Gehäuse (20) mit einer Druckmittelabflußöffnung (29) verbindet oder über einen zweiten Elektromagneten (50) und einen zweiten Kolben (41) ein anderer Ventilteller (43) von seinem Sitz im Gehäuse abhebbar ist und damit den Druckraum (11) mit einer Druckmittelzuflußöffnung (28) verbindet, wobei die Elektromagneten (50,51) von einem Operationsverstärker (54) gesteuert werden, der von einem die jeweiligen Rohrerhöhung abtastenden Elevationsgeber (53) gesteuert ist. (Figur 4)

10. Vorholer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführung der Elektromagneten (50,51) in ihre Ausgangslage über einen, von einer Druckfederi(35) belasteten Druckgeberkolben (33) erfolgt, der auf einen Druckmeßgeber (52) einwirkt, von dem aus der Operationsverstärker (54) steuerbar ist. (Figur 4)

Zeichnung