DE3908346A1 - Elevationslagerung fuer eine in einem panzerturm angeordnete grosskalibrige rohrwaffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Elevationslagerung für eine in einem Panzerturm angeordnete großkalibrige Rohrwaffe mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff das Patentanspru­ ches 1.

Zum Höhenrichten einer in einem Panzerturm angeordneten Rohrwaffe ist eine Elevationslagerung erforderlich, die es erlaubt, den vorgesehenen Höhenrichtwinkel der Waffe zuzulassen. In der europäischen Offenlegungsschrift Nr. 01 41 900 ist eine übliche Elevationslagerung für Pan­ zerfahrzeuge mit drehbarem Panzerturm beschrieben, die in der Lage ist, im stabilisierten Richtbetrieb die großkalibrige Rohrwaffe während der Fahrt des Fahrzeuges auf das Ziel ausgerichtet zu halten. Dabei wird die Waffe in ihrem Schwerpunkt mit einer Schildzapfenlage­ rung gehalten und durch einen an einem Schwenkpunkt angreifenden Linearantrieb, der als Hydraulikzylinder oder Kugelrollspindel ausgebildet sein kann, bewegt.

Ein Nachteil dieser bekannten Ausbildung eines Eleva­ tionsantriebes besteht darin, daß, um die Antriebs­ kräfte in vertretbarer Größe zu halten, die Rohrwaffe etwa in ihrem Schwerpunkt über Schildzapfen aufgehängt werden muß. Bei immer größer und länger werdenden Rohr­ waffen ragt das Rohrende dann extrem weit in den Kampf­ raum des Panzerturmes. Es ist versucht worden dieses auszugleichen, indem der Drehdurchmesser und die Höhe des Panzerturmes vergrößert wurden oder am inneren Teil der Rohrwaffe Ausgleicher angeordnet wurden. Beide Maß­ nahmen besitzen jedoch den Nachteil, daß das Gesamtge­ wicht des Panzerfahrzeuges erhöht wird.

Zweck der Erfindung ist es eine Elevationslagerung für eine großkalibrige Rohrwaffe zu finden, die es ermög­ licht, die Rohrwaffe außerhalb des Schwerpunktes zu lagern, ohne daß die exzentrische Rohrlagerung wesent­ lichen Einfluß auf die Antriebsleistung des Elevations­ antriebes hat. Insbesondere sollen die Extremkräfte durch Nickbewegungen eines Panzerfahrzeugas im nichtsta­ bilisierten Fahrbetrieb im Gelände nicht von den An­ triebseinheiten übernommen werden müssen.

Eine Elevationslagerung mit den Merkmalen aus dem Ober­ begriff des Patentanspruches 1 ist in der DE-AS Nr. 20 37 819 beschrieben.

Diese bekannte Elevationslagerung ist jedoch nicht für den Einsatz an Panzerfahrzeugen mit drehbarem Panzerturm im stabilisierten Betrieb geeignet, da diese bekannte Ausbildung direkt in der Panzerung angeordnet ist. Beim stabilisierten Betrieb müßten somit ständig die großen Panzerungsmassen mitbewegt werden, wodurch wiederum die erforderlichen Antriebsleistungen unvertretbar hoch würden. Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung besteht darin, daß viele Überlappungen der Panzerung vorgesehen werden müßten, um die erforderliche Beschuß­ sicherheit zu erbringen, was zu hohem Gewicht führt.

Bei der bekannten Anordnung sind weiterhin entweder zwei voneinander unabhängige Antriebsvorrichtungen erforder­ lich, wobei über eine Steuerungsvorrichtung der Gleich­ lauf der Lagerringe erzeugt wird oder es ist eine An­ triebsvorrichtung vorhanden, die in aufwendiger Weise über viele mechanische Bewegungsteile mit den beiden Lagerringen gekoppelt ist. So werden bei dieser bekann­ ten Ausführungsform insgesamt drei Zahnkränze benötigt, die mit einem Antriebsritzel und einem Vorgelegezahnrad zusammenwirken. Hieraus ergeben sich drei Zahneingriffs­ punkte mit entsprechenden Ungenauigkeiten der Ver­ zahnung. Zu weiteren Ungenauigkeiten im Antrieb führt die elastisch nachgiebige Lagerung dar Vorgelegewelle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Eleva­ tionslagerung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß sie für den stabilisierten Betrieb an Panzerfahrzeugen mit drehbarem Panzerturm geeignet ist, indem die im stabilisierten Betrieb zu beschleunigenden Massen erheblich reduziert werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentan­ spruches 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, die Schrägringlagerung als Einzelbaueinheit auszubilden und damit von der Panzerung zu trennen, was zu einer erheb­ lichen Reduzierung der zu beschleunigenden Massen führt. Weiterhin wird damit erreicht, daß am Panzerturm die übliche Elevationspanzerung eingesetzt werden kann. Durch die verdrehfeste Anordnung der Anschlußflansche an der Rohrwaffe und am Turm und der Antriebsvorrichtung wird die Schrägringlagerung genügend leicht und stabil, um als Elevationslagerung für großkalibrige Rohrwaffen für den stabilisierten Betrieb an Panzerfahrzeugen mit drehbarem Panzerturm einsetzbar zu sein. Der gegensinni­ ge Antrieb der beiden Lagerringe von einer gemeinsamen Antriebsvorrichtung aus schafft einen besonders platz­ sparenden und kompakten Aufbau der Gesamteinheit. Da­ durch wird nicht nur Platz im Kampfraum geschaffen, sondern auch Gewicht eingespart. Als besonderer Vorteil ergibt sich auch, daß das erforderliche Bogenmaß am inneren Ende der Rohrwaffe wesentlich geringer und damit die erforderlichen Wege der Ladevorrichtung kleiner werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Rückwir­ kungen aus den Massenbeschleunigungen der Waffe im Fahrbetrieb auf die Antriebselemente wesentlich geringer sind als bei einer bisher eingesetzten Schildzapfenlage­ rung. Beim unstabilisierten Fahrbetrieb, bei dem sich die Waffe im unteren oder oberen Scheitelpunkt befindet, tritt keine Rückwirkung aus den Massenbeschleunigungs­ kräften, hervorgerufen durch die Nickbewegung des Pan­ zerfahrzeuges und damit der Waffe auf die Antriebsele­ mente, auf, da die Schrägringlagerung in dieser Stellung die Kräfte direkt in den Turmflansch überträgt.

Ein weiterer besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Elevationslagerung besteht darin, daß keine Endlagen­ dämpfung des Antriebs sowie keine Endanschläge vorgese­ hen zu werden brauchen, da die Beziehung zwischen Eleva­ tionsbewegung und Antrieb nach einer Sinusfunktion verläuft. Beim Einsatz vorgespannter Lager für die Schrägringlagerung und eines vorgespannten Antriebes wird ein spielfreier Antrieb erzielt, der gegenüber der bisher in diesen Fällen eingesetzten Schildzapfenlage­ rung eine erhöhte Stabilisierungs- und Zielgenauigkeit bringt.

Die erfindungsgemäße Elevationslagerung eröffnet zudem die Möglichkeit, durch den direkten Eingriff eines Ritzels in die Verzahnung der Lagerringe eine erhebliche Reduzierung der mechanischen Bewegungsteile und damit eine erhöhte Richtgenauigkeit zu erzielen.

Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel für eine Elevationslagerung nach der Erfindung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 in einem stark schematisierten Längsschnitt durch einen Panzerturm eine Elevationslage­ rung für eine großkalibrige Rohrwaffe bei angehobener Stellung der Rohrwaffe;

Fig. 2 in einer Darstellung analog Fig. 1 die Eleva­ tionslagerung bei abgesenkter Rohrwaffe.

In Fig. 1 ist im Schnitt ein Panzerturm 1 dargestellt, der über einen Drehkranz 2 auf einem nicht dargestellten Panzerfahrzeug gelagert ist.

Im Panzerturm ist eine großkalibrige Rohrwaffe 3 ange­ ordnet, deren Endstück 3 a in den Kampfraum ragt, während das vordere Rohrende durch einen in nicht eigens darge­ stellter Weise durch eine übliche Panzerung abgedeckten Schlitz 1 a nach außen geführt ist.

Die Rohrwaffe 3 ist mittels einer nachfolgend beschrie­ benen das Rohr 3 umfassenden Schrägringlagerung im Panzerturm 1 aufgehängt. Die Schrägringlagerung besitzt einen ersten mit dem das Rohr 3 umfassenden Wiegenrohr 3 b über Schraubverbindungen 4 a verbundenen Anschluß­ flansch 4, an dem über ein Kugel- oder Rollenlager 5 ein erster Lagerring 6 mit seinem einen Ende drehbar um die Rohrachse RA gelagert ist. An seinem anderen Ende ist der erste Lagerring 6 über ein weiteres Kugel- oder Rollenlager 8 drehbar um eine erste Drehachse D 1 in einem Verbindungsring 7 gelagert, in dem dem ersten Lagerring 6 gegenüberliegend ein zweiter Lagerring über ein Kugel- oder Rollenlager 9 um die Drehachse D 1 drehbar gelagert ist. Mit seinem anderen Ende ist der zweite Lagerring 10 über Kugel- oder Rollenlager 11 in einem Anschlußflansch 12 drehbar um eine zweite Drehachse D 2 gelagert. Der Anschlußflansch 12 ist über Schraubverbin­ dungen 12 a mit der Schottwand 1 b im Panzerturm 1 verbun­ den.

Weiterhin ist der das Rohr 3 tragende Anschlußflansch 4 dadurch drehfest mit dem Panzerturm 1 verbunden, daß der hintere Abschnitt 3 c des Wiegenrohres 3 b als Vier­ kant ausgeführt ist, der in einem Schlitz 1 c in der Schottwand 1 b geführt ist.

Der Verbindungsring 7 ist ebenfalls gegenüber dem Pan­ zerturm 1 drehfest, aber verschwenkbar, angeordnet, indem er ein Führungselement 16 besitzt, das in eine am Panzerturm 1 angeordnete mit einer in Längsrichtung verlaufenden Nut versehene Halterung 17 eintaucht.

Am Verbindungsring 7 ist mindestens ein Antriebsmotor 13 angeordnet, dessen Abtriebswelle 13 a ein Ritzel 14 antreibt, das unter der Wirkung einer Feder 15 in den Zwischenraum zwischen die beiden Lagerringe 6 und 10 eingedrückt wird derart, daß es in Verzahnungen 6 a und 10 a spielfrei eingreift, die an den beiden einander gegenüberliegenden Enden der beiden Lagerringe 6 und 10 angeordnet sind.

Die drei Drehachsen der Schrägringlagerung, nämlich die Rohrachse RA, die erste Drehachse D 1 und die zweite Drehachse D 2 schließen jeweils spitze Winkel α bzw. β miteinander ein. Die Drehachsen D 1 und D 2 schneiden sich in einem auf der Rohrachse RA liegendan Punkt P. Wie bekannte kinematische und geometrische Überlegungen zeigen, werden für den erstrebten Zweck die Winkel zwischen der ersten Drehachse und der Rohrachse sowie zwischen der zweiten Drehachse und der ersten Drehachse gleich groß gewählt. Unter diesen Bedingungen ist es möglich, durch gegensinniges Verdrehen der beiden Lager­ ringe gegeneinander um gleiche Winkelbeträge eine in einer vertikalen Ebene ablaufende Schwenkbewegung der drehfest angeordneten Rohrwaffe 3 zu erzielen.

Der Antrieb der beiden Lagerringe 6 und 10 in gegensin­ niger Drehrichtung um gleiche Winkelbeträge erfolgt durch das in der radialen Lagerebene E des Verbindungs­ ringes 7 zwischen den Lagerringen 6 und 10 angeordnete Ritzel 14. Die Verzahnungen 6 a, 10 a der Lagerringe 6, 10 sind mit gleicher Zähnezahl ausgebildet. Durch die Feder 15 wird dabei ein spielfreier Antrieb sicherge­ stellt.

Das Verdrehen der beiden Antriebsringe 6 und 10 gegen­ einander mittels des Antriebsmotors 13 bewirkt die Verschwenkung des Rohres 3, beispielsweise aus der in Fig. 1 dargestellten Stellung in die in Fig. 2 darge­ stellte Stellung und umgekehrt. Dabei bewegt sich, wie aus den Zeichnungen ersichtlich, das Führungselement 16 in Längsrichtung in der Nut der Halterung 17.

Selbstverständlich können die Antriebsringe 6 und 10 auch in anderer Weise als gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ausgebildet sein. So können sie bei­ spielsweise die gegenläufigen Rotoren eines zwischen ihnen angeordneten direkt antreibenden Ringmotors sein, der als zweifacher elektrischer Torque-Ring-Motor ausge­ bildet sein kann.

Claims (5)

1. Elevationslagerung für eine in einem Panzerturm angeordnete großkalibrige Rohrwaffe mit einer das Rohr umschließenden Schrägringlagerung, bei der das Rohr in einem um die Rohrachse drehbaren ersten Lagerring gela­ gert ist, der um eine mit der Rohrachse einen Winkel einschließende erste Drehachse drehbar an einem zweiten Lagerring gelagert ist, welcher um eine mit der ersten Drehachse einen Winkel einschließende zweite Drehachse drehbar im Panzerturm gelagert ist, wobei der Winkel zwischen der ersten Drehachse und der zweiten Drehachse gleich dem Winkel zwischen der ersten Drehachse und der Rohrachse ist und beide Lagerringe um ihre Drehachsen antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schräg­ ringlagerung (4-12) als innerhalb des Panzerturms (1) angeordnete Einzelbaueinheit derart ausgebildet ist, daß der Anschlußflansch (12) für den zweiten Lagerring fest, der das Rohr (3) tragende Anschlußflansch (4) für den ersten Lagerring (6) drehfest und mindestens eine die Lagerringe (6, 10) um gleiche Drehwinkel in gegensinni­ ger Drehrichtung gemeinsam verdrehende Antriebsvorrich­ tung (13-14) ebenfalls drehfest mit dem Panzerturm (1) verbunden sind.

2. Elevationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung mindestens ein mit seiner Drehachse in der radialen Lagerebene (E) zwischen den beiden Lagerringen (6, 10) angeordnetes, in einander gegenüberliegende Verzahnungen (6 a, 10) der Lagerringe (6, 10) eingreifendes Ritzel (14) aufweist, das mit einem Antriebsmotor (13) verbunden ist.

3. Elevationslagerung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Antriebsmotor (13) an einem drehfest (16-17) im Panzerturm (1) befestigten Verbindungsring (7) angeordnet ist, in dem die beiden Lagerringe (6, 10) drehbeweglich gelagert sind.

4. Elevationslagerung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lagerringe als gegenläufige Rotoren eines zwischen ihnen angeordneten direkt antreibenden Ringmotors ausgebildet sind.

5. Elevationslagerung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ringmotor als zweifacher elektrischer Torque-Ring-Motor ausgebildet ist.