Unbalance-Ausgleichsvorrichtung für eine Waffenanlage, insbesondere bei einer schweren Waffe

Abstract

 Eine Unbalance-Ausgleichsvorrichtung für eine Waffenan­lage, insbesondere bei einer schweren Waffe, mit einem in Elevationsrichtung schwenkbaren, das Waffenrohr tragenden Teil (1), der über einen Schildzapfen (1.1) in einem festen Gestell (2) gelagert ist. Die Unbalance-­Ausgleichsvorrichtung besitzt eine parallel zur Dreh­achse des Schildzapfens (1.1) in Schußrichtung vor dem Schildzapfen und unterhalb des schwenkbaren Teils (1) der Waffe angeordnete Drehstabfeder (4), deren erstes Ende (4.0) drehfest mit dem Gestell verbunden ist, während das zweite Ende (4.1) über ein Hebelgetriebe (4.2, 4.3) mit dem schwenkbaren Teil (1) der Waffe verbunden ist. Durch entsprechende Auslegung des Hebel­getriebes (4.2, 4.3) kann das dem Unbalance-Moment entgegenwirkende Drehmoment variiert und damit die Kennlinie der Ausgleichsvorrichtung an die Unbalance-­Kurve der Waffenelevation angepaßt werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Unbalance-Ausgleichs­vorrichtung für eine Waffenanlage, insbesondere bei einer schweren Waffe, mit den Merkmalen aus dem Oberbe­griff des Patentanspruchs 1.

[0002] Das Richten großkalibriger Waffenanlagen benötigt einen großen Kraftaufwand, d.h. es sind zum Erreichen schneller Richtzeiten große Leistungen erforderlich. Dieser Kraftaufwand ergibt sich aus dem Gewicht der schwenkbaren Teile der Waffe und wird um so größer je weiter der Schwerpunkt dieser schwenkbaren Teile von der Drehachse entfernt ist. Beim Richten muß daher das sich aus dem Gewicht des schwenkbaren Teils der Waffe und dem Schwerpunktabstand infolge der Gravitation ergebende Gewichtsmoment, im folgenden als Unbalance-Moment be­zeichnet, durch ein Gegendrehmoment überwunden werden.

[0003] Damit der Richtantrieb und auch die benötigte Richt­leistung kleingehalten werden kann, ist es bekannt, an der Waffenanlage eine Unbalance-Ausgleichsvorrichtung vorzusehen, durch die dieses Unbalance-Moment ausge­glichen wird. Dies ist besonders dann notwendig, wenn die für den Richtantrieb zur Verfügung stehende Lei­stung, beispielsweise die Bordnetzleistung eines Kampf­panzers, begrenzt ist oder beispielsweise im Notbetrieb das Richten mittels Handkraft gefordert wird.

[0004] Es sind Ausgleichsvorrichtungen bekannt, bei denen das Unbalance-Moment durch Federsysteme, beispielsweise mechanische Federzylinder, ausgeglichen wird. Ein großer Nachteil derartiger Federsysteme sind die vor allem bei großen Richtwinkeln großen Federwege, die entsprechende Platzprobleme mit sich bringen.

[0005] Es ist weiterhin eine Unbalance-Ausgleichsvorrichtung bekannt (DE-OS 36 42 628) bei der das Unbalance-Moment in einen in einem hydropneumatischen Speichersystem wirkenden Druck umgewandelt wird, wobei die Einrichtung zur Umwandlung des Unbalance-Momentes ein Hydraulik-­Drehzylinder ist, dessen Abtriebswelle rotatorisch mit dem schwenkbaren Teil der Waffe gekoppelt ist und bei dem mindestens einer der Druckflüssigkeitsanschlüsse über ein Hydrauliksystem an einen Hydraulikspeicher angeschlossen ist.

[0006] Auch dieses System benötigt noch verhältnismäßig viel Platz und ist ziemlich aufwendig, da es an ein Hydrau­liksystem gebunden ist, das mit einer Reihe von Steuer­elementen, Ventilen und dergleichen aufgebaut sein muß.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Unba­lance-Ausgleichsvorrichtung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszugestalten, daß sie sehr einfach ausgebildet ist und bei geringem Eigen­gewicht und äußerst geringem Platzbedarf auch bei großen Richtwinkeln ein guter Ausgleich des Unbalance-Momentes erreicht wird.

[0008] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentan­spruchs 1.

[0009] Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 beschrieben.

[0010] Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, bei einer Ausgleichsvorrichtung, bei der ein dem Unbalance-Moment entgegenwirkendes Drehmoment durch mindestens eine Feder erzeugt wird, als Feder nicht eine Feder mit linearem Federweg, also beispielsweise eine Schraubendruckfeder, bzw. ein Tellerfederpaket, mit verhältnismäßig langem Federweg, zu verwenden, sondern eine Drehstabfeder, wie sie beispielsweise im Fahrzeugbau zur Federung des Laufwerks eingesetzt wird. Drehstabfedern dieser Größen­ordnung erreichen hohe Drehmomente und große Verdrehwin­kel. Sie besitzen eine lineare Federkennlinie. Durch geeignete Wahl von Durchmesser und Länge der Drehstabfe­der und entsprechende Ausbildung des das Drehmoment übertragenden Getriebes kann die Kennlinie des aus Drehstabfeder und dem Getriebe bestehenden Systems sehr nahe an die Unbalance-Kurve der Waffenelevation gebracht werden, wie weiter unten näher erläutert wird.

[0011] Sich ergebende Differenzmomente zwischen der Unbalance der Waffe und der Ausgleichsvorrichtung werden durch den vorhandenen Richtantrieb kompensiert.

[0012] Die Übertragung des dem Unbalance-Moment entgegenwirken­den Drehmomentes von der Drehstabfeder auf den schwenk­baren Teil der Waffe, erfolgt über ein Getriebe, das grundsätzlich als Zahnradgetriebe (Patentanspruch 2) ausgebildet sein kann. Bei einer vorteilhaften und einfachen Ausführungsform wird ein Hebelgetriebe (Pa­tentanspruch 3) verwendet, wobei durch entsprechende Anordnung der Drehpunkte und die Ausbildung der Länge des mit der Drehstabfeder verbundenen Hebels das zu übertragende Moment variiert und, wie bereits erwähnt, an die Unbalance-Kurve der Waffenelevation angeglichen werden kann.

[0013] Bei der erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung läßt sich die Drehstabfeder in platzsparender Weise vor dem Besatzungsraum der Waffe anordnen, so daß eine Gefähr­dung der Mannschaft durch Federbruch ausgeschlossen ist und außerdem eine gute Zugänglichkeit und schnelle Austauschbarkeit der Drehstabfeder gewährleistet ist.

[0014] Vorteilhaft ist auch, daß beispielsweise bei einem Kampfpanzer als Drehstabfeder für die Ausgleichsvorrich­tung der gleiche Federtyp verwendet werden kann, wie er auch zur Federung des Laufwerkes verwendet wird.

[0015] Weiterhin ist es möglich, die Kennlinie der Ausgleichs­vorrichtung insbesondere durch Verwendung mehrerer Drehstabfedern, die parallel- und/oder hintereinanderge­schaltet werden und zum Teil unterschiedliche Federkenn­linien aufweisen können, noch besser an die Unbalance-­Kurve anzupassen, falls das durch den Richtantrieb aufzubringende Differenzmoment besonders kleingehalten werden soll.

[0016] Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel für die Unbalance-Ausgleichsvorrich­tung nach der Erfindung näher erläutert.

[0017] In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 in schematischer, teilweise geschnittener Dar­stellung einen Teil einer Waffenanlage am Turm eines Kampfpanzers mit einer Unbalance-Aus­gleichseinrichtung von oben;

Fig. 2 die Waffenanlage mit Unbalance-Ausgleichsvor­richtung nach Fig. 1 in einer teilweise ge­schnittenen Seitenansicht;

Fig. 3 in einer graphischen Darstellung die Unbalance-­Kurve der Waffenanlage zusammen mit der Kenn­linie der Ausgleichsvorrichtung.

[0018] In Fig. 1 und 2 ist in stark schematisierter Darstellung die Waffenanlage im Turm eines Kampfpanzers zu sehen, wobei von der Waffenanlage der das feste Gestell, also die Lafette bildende Turm 2, sowie der aus Waffenrohr und Wiegenkörper bestehende schwenkbare Teil 1 darge­stellt sind. Der schwenkbare Teil 1 ist über einen Schildzapfen 1.1 im festen Gestell 2 in Elevationsrich­tung schwenkbar gelagert und kann durch einen Richtan­trieb 3 verschwenkt werden.

[0019] Innerhalb des Innenraums 2.1 des Turms 2 ist parallel zur Drehachse des Schildzapfens 1.1, also quer zur Elevationsrichtung, in Schußrichtung vor dem Schild­zapfen 1.1 und unterhalb des schwenkbaren Teils 1 der Waffe eine Drehstabfeder 4 angeordnet, deren eines Ende über eine Kerbverzahnung 4.6 drehfest in einem mit dem Turm 2 verbundenen Lagerbock 2.2 fixiert ist, während das freie Ende 4.1 der Drehstabfeder 4 ebenfalls über eine Kerbverzahnung 4.6 drehfest mit einem Schutzrohr 4.4 verbunden ist, das die Drehstabfeder 4 auf etwa der Hälfte ihrer Länge konzentrisch umgibt und das über Kugel- oder Rollenlager 4.5 in den Seitenwänden 2.3 des Waffenschachtes drehbar gelagert ist. Am äußeren Umfang des Schutzrohres 4.4 ist ein Hebel 4.2 befestigt, der gelenkig mit einem Ende einer Schubstange 4.3 verbunden ist, deren anderes Ende am schwenkbaren Teil 1 der Waffe angelenkt ist. Das Drehmoment der Drehstabfeder 4 wird zunächst auf das infolge seiner elastischen Eigenschaf­ten ebenfalls als Drehstabfeder wirkende Schutzrohr 4.4 übertragen, von der es über den Hebel 4.2 und die Schub­ stange 4.3 schließlich auf den schwenkbaren Teil 1 der Waffe übertragen wird. Durch entsprechende Wahl des Anlenkungspunktes der Schubstange 4.3 am schwenkbaren Teil 1 der Waffe ist ein Kurbelradius 1.2 vorgegeben, während der Kurbelradius des Hebels 4.2 mit 4.7 bezeich­net ist. Durch entsprechend unterschiedliche Wahl dieser beiden Kurbelradien 1.2 bzw. 4.7 kann die Vorspannung, der geeignete Verdrehwinkel und das zu übertragende Moment der Drehstabfeder 4 variiert werden.

[0020] In Fig. 2 sind zwei verschiedene Stellungen der Waffen­anlage 1 mit ausgezogenen, bzw. strichpunktierten Linien und die entsprechende Lage des Hebelgetriebes einge­zeichnet.

[0021] Die Kennlinie der Ausgleichsvorrichtung kann schon bei Verwendung einer Drehstabfeder der Unbalance-Kurve der Waffe gut angeglichen werden.

[0022] Ein Beispiel für ein solches Angleichen ist in Fig. 3 dargestellt.

[0023] In Fig. 3 sind die auftretenden Momente in Abhängigkeit von der Waffenelevation dargestellt, und zwar ist in einer Kurve I das Unbalance-Moment der Waffe und in einer weiteren Kurve II das Gegendrehmoment der Aus­gleichsvorrichtung wiedergegeben. Die Kurve für das Unbalance-Moment der Waffe folgt in bekannter Weise einer Kosinus-Funktion und aus Fig. 3 ist gut abzulesen, daß es gelingt, die Kurve für das Gegendrehmoment über einen weiten Bereich von Elevationswinkeln recht gut der Kurve für das Unbalance-Moment anzunähern, so daß nur geringe Differenzmomente übrig bleiben, die vom Richtan­trieb 3 ausgeglichen werden müssen.

Ansprüche

1. Unbalance-Ausgleichsvorrichtung für eine Waffenan­lage, insbesondere bei einer schweren Waffe, mit einem in Elevationsrichtung schwenkbaren, das Waffenrohr tragenden Teil, der über einen Schildzapfen in einem festen Gestell gelagert ist, wobei der Schwerpunkt des schwenkbaren Teils außerhalb der Drehachse des Schild­zapfens liegt, bei der ein dem Unbalance-Moment ent­gegenwirkendes Drehmoment durch mindestens eine Feder erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Feder mindestens eine Drehstabfeder (4) dient, deren erstes Ende (4.0) drehfest mit dem Gestell (2) verbunden ist, während das zweite Ende (4.1) über ein Getriebe (4.2, 4.3) mit dem schwenkbaren Teil (1) der Waffe verbunden ist.

2. Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Getriebe ein Zahnradgetriebe ist, das zwischen ein drehfest mit dem zweiten Ende der Drehstabfeder verbundenes Zahnrad und ein am schwenkba­ren Teil der Waffe angeordnetes Zahnsegment eingeschal­tet ist.

3. Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Getriebe einen drehfest mit dem zweiten Ende (4. 1) der Drehstabfeder (4) verbundenen Hebel (4.2) aufweist, der gelenkig mit einer am schwenk­baren Teil (1) der Waffe angelenkten Schubstange (4.3) verbunden ist.

4. Ausgleichsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch mindestens eine Drehstabfeder (4) die parallel zur Drehachse des Schildzapfens (1.1) der Waffe angeordnet ist.

5. Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Drehstabfeder (4) in Schußrichtung vor dem Schildzapfen (1.1) und unterhalb des schwenkba­ren Teils (1) der Waffe angeordnet ist.

6. Ausgleichsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstabfeder (4) mindestens auf einem Teil ihrer Länge konzentrisch in einem drehbar im Gestell (2) gelagerten Schutzrohr (4.4) angeordnet ist, dessen eines Ende drehfest mit dem zweiten Ende (4.1) der Drehstabfeder (4) verbunden ist und daß das die Drehbwegung übertragende Getriebe (4.1, 4.3) mit dem Schutzrohr (4.4) verbunden ist.

7. Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Schutzrohr (4.4) als Drehstabfeder ausgebildet ist.

8. Ausgleichsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere fluchtend und/oder parallel zueinander angeordnete Drehstabfedern aufweist, die parallel- und/oder hintereinandergeschal­tet sind.

Zeichnung