Wellenzapfen für die Höhenwinkelverstellung einer Geschützlafette
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Die Erfindung betrifft einen Wellenzapfen für die Höhenwinkelverstellung einer Platine
an einer Geschützlafette.
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Es ist auf diesem Gebiet üblich, eine Waffe auf einer Lafette so zu montieren, daß sie
bezüglich ihres Höhenwinkels verschwenkt werden kann. Wenn die Waffe bleibend auf
der Lafette montiert ist, stellt die Realisierung des Wellenzapfens kein besonderes
Problem dar.
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Wenn die Waffe jedoch abnehmbar an der Lafette montiert ist, benötigt man einen
Wellenzapfen, der das Anbringen und Auflegen der Waffe ermöglicht. Eine
entsprechende Vorrichtung wurde bereits in US-A-2 564 568 vorgeschlagen, die die Grundlage
für den Oberbegriff von Anspruch 1 bildet. Bei dieser Vorrichtung ist zwischen der
Waffe und dem Wellenzapfen ein Zwischenstück vorgesehen, das aus zwei gelenkig
miteinander verbundenen Halbschalen besteht. Eine solche Anordnung ist jedoch relativ
schwer und sperrig. Es enstand deshalb der Wunsch, einen Wellenzapfen zu schaffen,
dessen Konstruktion es ermöglicht zunächst die Platine auf der Lafette in einer Position
anzuordnen, in der der Wellenzapfen und seine Achse außerhalb des Raums für die
Plazierung der Platine liegen sollen, und dann den gelenkigen Träger der Platine in einer
Position an der Lafette anzuordnen, in der der Wellenzapfen mit der Platine fest
verbunden ist, während die Achse des Zapfens in die Platine selbst eingreift
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Struktur zu realisieren.
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Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Zapfenkonstruktion anzugeben, die eine
Selbstausrichtung des Trägers der Waffe an der Lafette sowie die Nachjustierung von
Achsenabstandsänderungen der Lafette ermöglicht, die auf die starken
Temperaturschwankungen zurückzuführen sind, denen ein solches System beim
bestimmungsgemäßen Einsatz unterworfen sein kann
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Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein Wellenzapfen für die
Höhenwinkelverstellung an einer Platine auf einer Geschützlafette, wobei der Zapfen von einer
Achse zur Höhenwinkelverstellung getragen ist, die in den Innenring eines Wälzlagers
eingepreßt ist, das im Innern der Bohrung eines mit der Lafette fest verbundenen
Kastens angeordnet ist, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Außenring des
Wälzlagers im Innenraum des Kastens gleitend montiert ist, daß zwischen dem Wälzlager und
dem Boden der Bohrung des Kastens ein elastisches Mittel angeordnet ist und daß der
Zapfen mit einem mechanischen Mittel ausgestattet ist, das eine Längsverschiebung
der Achse zur Höhenwinkelverstellung gegen die Wirkung des elastischen Mittels er
möglicht, um die Achse des Zapfens während der Montage der Platine an der Lafette in
der Bohrung des Kastens teilweise zu versetzen.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das mechanische
Mittel deaktiviert werden kann, wenn die Platine an der Lafette plaziert und mit dem
Zapfen fest verbunden ist, um ein axiales Gleiten der Platine auf der Lafette gegen die
Wirkung des elastischen Mittels zu ermöglichen.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,daß das mechanische
Mittel ein Schrauben-Mutter-System ist, das aus der Kombination eines durch den Bo
den des Kasten dringenden, mit einem Geweinde versehenden Endbereichs der Achse
zur Höhenwinkelverstellung und einer auf dieses Gewinde aufgeschraubten Mutter
besteht, die sich gegen den Boden des Kastens abstützen kann.
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Im folgenden werden weitere Merkmale der Erfindung und ein in der
Beschreibungsergänzung beschriebenes Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine Aufsicht einer Geschützlafette in ausgefahrener Position, die den
Wellenzapfen gemäß der Erfindung enthält,
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Fig. 2 zeigt eine ähnliche Ansicht der Lafette in zusammengeklappter Position,
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Fig. 3 zeigt eine Ansicht der Lafette von oben ohne Trägerplatine für die Waffe,
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Fig. 4 zeigt eine Ansicht der Lafette von vorn in ausgefahrener Position,
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Fig. 5 zeigt den Wellenzapfen gemäß der Erfindung entsprechend dem Schnitt AA von
Fig. 1.
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Die mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Wellenzapfen ausgestattete ausfahrbare
Lafette ist, wie in Fig. 1 bis 4 dargestellt, auf dem Dach 1 eines (nicht dargestellten)
Fahrzeugs angeordnet. Die Lafette weist an ihrer Basis einen kreisförmigen Drehteller 2
auf, der mit Hilfe eines horizontalen Wälzlagers 4 auf einem Aufsatz 3 um eine Achse
ZZ zur Seitenwinkelverstellung drehbar ist. Der Aufsatz besitzt einen kreisförmigen
Zahnkranz 5, mit dem ein Ritzel 7 eines Seitenwinkelkodierers 6 in Eingriff steht.
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Der Drehteller 2 besitzt eine nach hinten verschwenkbare gepanzerte rechteckige Luke
8, die der Bedienungsperson der Lafette den Durchgang vom Fahrzeuginnenraum aus
ermöglicht. Der Drehteller 2 weist vier Halslager auf, die zur Lagerung eines
ausfahrbaren Gestells dienen. Dieses besteht aus zwei Querträgern, nämlich einem vorderen
Querträger 9 und einem hinteren Querträger 10. Von den genannten vier Halslagern
dienen die beiden vorderen zur Lagerung des vorderen Querträgers und die beiden
hinteren zur Lagerung des hinteren Querträgers. Die vorderen und hinteren linken Halslager
11 bzw. 12 sind relativ zu einer Diametralachse des Drehtellers symmetrisch zu den
rechten vorderen und hinteren Halslagern angeordnet.
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Der vordere und hintere Querträger 9 bzw. 10 bestehen aus je einem U-förmig
gebogenen Rohr. Diese Rohre sind an ihrer Basis (9a bzw. 10a) mit Gabelgelenken (9b bzw.
10b) ausgestattet, die Gelenkachsen aufweisen, um die die Querträger 9 und 10
drehbar sind.
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An dem oberen Ende der vertikalen Abschnitte der linken bzw. der rechten vorderen
und hinteren Querträger 9c und 1ºc bzw. 9d und 10d betinden sich KugeIgelenke, in
denen eine linke bzw. eine rechte horizontale Traverse 13a bzw. 13b gelenkig gelagert
sind.
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Die Querträger 9 und 10 und die Traversen 13 und 13b bilden zusammen ein
gelenkiges Rahmengestell. Dieses besteht aus zwei verformbaren Parallelogrammen, die von
dem Drehteller 2, den linken Ständern 9c, 10c der Querträger und der Traverse 1 3a
< bzw. den rechten Ständern 9b, 10b und der Traverse 13b) gebildet werden, und ist
deshalb ausfahrbar. An diesem Rahmengestell ist die Platine 14 montiert, die als Träger
der Waffe(n) 15 dient.
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Die Platine 14 ist bezüglich ihres Höhenwinkels um eine Höhenwinkelachse YY
verschwenkbar, die von Zapfen 111 der Traversen 13a, 13b verkörpert wird und in der
Vertikalebene angeordnet ist, die die Achse ZZ der SeitenwInkelverstellung enthält.
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Die Platine 14 trägt zwei Waffen 15, die zu beiden Seiten der Bedienungsperson
angeordnet sind. Sie trägt außerdem eine Visiereinrichtung 17, die sich vor der
Bedienungsperson befindet.
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Nach dieser allgemeinen Beschreibung einer Lafette mit dem erfindungsgemäß
ausgebildeten Wellenzapfen zur Höhenwinkelverstellung sei nun anhand von Fig. 5 die
eigentliche Vorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben, die die Höhenwinkelverstellung
der Platine 14 ermöglicht.
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Um diese Höhenwinkelverstellung zu ermöglichen, sind zwei Schildzapfen 111
vorgesehen, die von Wellen 112 getragen werden und mit Schrauben 113 an der Platine 14
befestigt sind.
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Die Konstruktion dieser Achsen 112 und ihre Montage in dem in den Traversen 13a
und 13b angeordneten Kasten 114 bilden den Gegenstand der Erfindung.
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Der Kasten 114, der eine im wesentlichen rohrförmige zylindrische Gestalt hat, ist mit
der Traverse 13a (oder 13b) verschweißt.
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Der Kasten besitzt eine erste Bohrung 116, die zum Innern der Lafette hin offen ist und
deren Boden durch eine Wandung 117 verschlossen wird, in der eine zentrale Öffnung
118 vorgesehen ist. Die Wandung 117 begrenzt eine zweite Bohrung 119, die zum
Außenraum der Lafette hin offen ist und durch einen aufgeschraubten Flansch 120
verschlossen werden kann.
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Der Wellenzapfen 112 besitzt eine in einer Schulter 112b endende zylindrische
Lagerfläche 112a sowie auf der der Schulter 112b entgegengesetzten Seiten einen
Gewindeabschnitt 112c.
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Der eigentliche Schildzapfen 111 stützt sich gegen die Schulter 112b ab. Er besitzt
eine zylindrische Lagerfläche 111a, an der der Innenring eines Rollenlagers 21 anliegt,
das auf die Lagerfläche 112a aufgepreßt ist. Der Außenring des Wälzlagers 121 ist
gleitend im Innern eines selbstschmierenden Ringes 122 montiert, der im Innern der
Bohrung 116 angeordnet ist.
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Ein Distanzring 1 23 stützt sich an der Seitenfläche des Außenrings des Wälzlagers 123
ab, die der Lagerfläche 111 a des Schildzapfens, bezogen auf das Wälzlager 121,
entgegengesetzt ist.
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Zwischen dem Distanzring 123 und der Wandung 117, die die Aufnahmen 116 und
119 voneinander trennt, finden sich Scheibenfedern 124, die abwechselnd mit
entgegengesetzter Orientierung montiert sind.
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Der Gewindeabschnitt 112c der Achse 112 durchdringt die Wandung 117 durch deren
Öffnung 118 und trägt eine Mutter 125, die sich in dem Aufnahmeraum 119 befindet.
Das Ende des Gewindeabschnitts 112c trägt einen Sprengring 126, der das Abziehen
der Mutter 125 von dem Gewindeabschnitt 112 verhindert.
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Um die Platine 14 an der Lafette zu montieren und das Einführen der Platine zwischen
den Traversen 13a und 13b zu erleichtern, muß man den Schildzapfen freilegen, um die
Platine leichter manövrieren zu können.
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Zu diesem Zweck zieht man die Mutter 125 auf dem Gewinde 112c an, so daß sie sich
gegen die Außenseite der Wandung 117 abstützt und dadurch die Achse 112 und den
Schildzapfen 111 (bezogen auf die Zeichnung) nach rechts zieht, wobei der Außenring
des Wälzlagers 121 axial in dem selbstschmierenden Ring 122 des Kastens 144 gegen
die Wirkung der von den elastischen Scheiben 124 gebildeten Feder gleitet. (Gemäß
einer Variante können letztere auch durch eine Schraubenfeder ersetzt sein).
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Man bringt dann die Platine 14 zwischen den Traversen 13a, 13b in ihre Position und
lockert die Mutter 125, um die Schulter 112b der Achse 112 m Innern einer Bohrung
14a der Platine 14 in Position zu bringen und damit eine Referenz für die Drehung der
Platine auf dem Schildzapfen zu schaffen. Man kann dann den Schildzapfen 111
drehen, um die Löcher der Platine und die Bohrungen des Schildzapfens in Deckung zu
bringen, die es ermöglichen, die Platine 14 mit den Schrauben 113 an dem Schildzap
fen zu verschraubenl.
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Wenn diese Elemente fest miteinander verbunden sind, kann man
anschließend die Mutter 125 lockern, bis sie keine Kraft mehr auf die Wandung 117
ausübt. Die Mutter wird dann durch den Sprengring 126 gehalten.
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Anschließend kann man den Flansch 120 aufsetzen.
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Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Waffe wie die hier beschriebene, die von
einer Platine getragen wird, die an einer Lafette bezüglich ihres Höhenwinkels
verschwenkbar angeordnet ist und zwei Schildzapfen 111 der beschriebenen Art aufweist,
die, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt auf entgegengesetzte Seiten der Platine montiert sind.
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Wegen der Unwucht, die durch die relativ zur Achse Y-Y nach vorn verschobenen Lage
des Schwerpunkts verursacht wird, und zur Unterstützung der Bedienungsperson bei
der Höhenwinkelausrichtung der Platine tragen die Traversen 13a, 13b des
Rahmengestells jeweils eine in Längsrichtung angeordnete Winde 20, deren Körper gelenkig mit
dem hinteren Teil der Traverse verbunden ist und eine Feder enthält, die ein um eine
Seilscheibe 129 aufgewickeltes Kabel betätigt. Die Seilscheibe 129 ist bezüglich der
Drehbewegung in Richtung des Höhenwinkels mit Hilfe von Schrauben 130 drehfest
mit der Platine verbunden und konzentrisch zu dem Schildzapfen 111 der Platine
angeordnet.
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Somit wird die Bedienungsperson bei der Höhenwinkelausrichtung ihrer Waffe durch die
von den Winden 20 erzeugte Zugkraft unterstützt, so daß sie hierfür weniger Kraft
aufbringen muß. Andererseits ermöglicht die Anordnung einen Ausgleich des Spiels in
Höhe der Achse zur Höhenwinkelverstellung und eine Verbesserung der Genauigkeit des
Systems und seines dynamischen Verhaltens beim Fahren.
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Die elastische Montage des Wellenzapfens in dem Kasten ist mit zahlreichen Vorteilen
verbunden.
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So wird durch die Tatsache, daß die Schwenkachse in dem Kasten freigesetzt werden
kann, das Positionieren der Platine an der Lafette erleichtert. Dies ist beispielsweise für
die Verwendung von transportablen und demontierbaren Lafetten oder auch ganz
einfach
für die Wartungsarbeiten an der Waffe und/oder an der die Waffe tragenden
Platine wichtig.
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Die Montage des Wellenzapfens zur Höhenwinkelverstellung, die ein elastisches axiales
Gleiten ermöglicht, erlaubt die selbstätige Ausrichtung des Trägers der Waffe an der
Lafette und verbessert die Funktionsvielfalt.
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Sie verbessert andererseits das Fahrverhalten der Einheit, wenn die Lafette auf einem
Fahrzeug montiert ist, da sie eine elastische Aufhängung für die Platine bildet und die
Übertragung von Stößen auf den Träger der Waffe verhindert, wenn das Fahrzeug rollt.
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Schließlich erlaubt diese Art der Montage größere Herstelltoleranzen für die Träger
(Querträger und Traversen) und ermöglicht es, die durch Temperaturänderungen
verursachten Änderung der Achsabstände aufzufangen, wenn die Lafette unter variablen
und/oder strengen Temperaturbedingungen benutzt wird.
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Die Erfindung wurde vorangehend für den Fall einer Waffe erläutert, die von einer
Platine getragen wird, welche bezüglich ihres Höhenwinkels an einer Lafette
verschwenkbar ist. Man erkennt jedoch leicht, daß die Erfindung auf diesen Benutzungsfall nicht
beschränkt ist sondern bei jeder Art von Lafette sowie bei einer Waffe angewendet
werden kann, die direkt auf der Lafette bezüglich ihres Höhenwinkels verschwenkbar
ist, wobei die Höhenwinkelachse dann von der Waffe selbst und nicht von einer
Zwischenplatine getragen ist.