DE102018128954A1

DE102018128954A1 - Stabilisierungsvorrichtung, Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer Stabilisierungseinrichtung

Info

Publication number: DE102018128954A1
Application number: DE102018128954.5A
Authority: DE
Inventors: Tobias Moderegger; Thomas Reiterer
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2020-05-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungsvorrichtung (1) für einen Werfer oder andere Anlagen, die Schockwirkungen ausgesetzt sind, umfassend ein Dämpfungssystem (2), wobei eine Dämpfungscharakteristik des Dämpfungssystems (2) in Abhängigkeit einer Massenveränderung des Werfers oder der Anlage über eine Steuerungseinrichtung (11) einstellbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stabilisierungsvorrichtung für einen Werfer oder andere Anlagen, die Schockwirkungen ausgesetzt sind, umfassend ein Dämpfungssystem.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Stabilisieru ngsvorrichtung.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Stabilisierungsvorrichtung für einen Werfer oder andere Anlagen, die Schockwirkungen ausgesetzt sind, umfassend ein Dämpfungssystem.
Stabilisierungsvorrichtungen für Werfer oder andere Anlagen sind beispielsweise auf Schiffen oder anderen Fahrzeugen ausgebildet, wobei ein Fahrzeug im Sinne dieser Anmeldung auch ein stationäres Objekt sein kann. Diese sind dazu ausgebildet außergewöhnlich hohe Stoßbelastungen außerhalb eines normalen Betriebszustands aufzunehmen. Insbesondere dienen diese dazu Kräfte aufzunehmen, die z.B. infolge eines Minenschocks auftreten. Ebenso können solche Stoßbelastungen auftreten, wenn ein Fahrzeug eine Kollision hat. Bei Schiffen kann es ferner während der Fahrt oder beim Ankern zu solchen Stoßbelastungen kommen. Bei Landfahrzeugen können diese dazu vorgesehen sein, um Stoßbelastungen während der Fahrt aufgrund von Schlaglöchern, Baumstümpfen, Baumstämmen, etc. aufzunehmen.
Bisherige Werfer, wie Täuschkörperwurfsysteme, werden beispielsweise an Bord von militärischen Schiffen eingesetzt und weisen zum Schutz gegen Minenschocks sogenannte Schockmounts und Stabilisatoren auf. Die Schockmounts, welche häufig als gewickelte Drahtseilelemente ausgebildet sind, übernehmen die Funktion der Dämpfung eines Schockereignisses und die Stabilisatoren setzen die Stabilisierungsvorrichtung starr. Erst bei Fundamentalanregungen der Größenordnung eines Minenschocks, der auftreten kann, wenn ein Schiff auf eine Mine auffährt, lassen die Stabilisatoren ein „Einfedern“ der Schockmounts zu. Bei dem Verschuss von üblicher Werfermunition sowie anderer Vibrationen an Bord bleibt das System starr gelagert, um eine Verzerrung der Flugbahnen der Täuschkörper infolge eines Schaukelns der Stabilisierungsvorrichtung mitsamt Werfer zu verhindern. Täuschkörperwurfsystem und Stabilisatoren kommen jedoch nicht nur auf Schiffen zum Einsatz, sondern können auch auf anderen Fahrzeugen eingesetzt werden. Zudem können auch andere Anlagen wie Waffen, Radaranlagen, etc. durch solche Stabilisierungsvorrichtungen getragen werden.
Aus der DE 10 2005 011 008 U1 ist eine Stabilisierungsvorrichtung, insbesondere für einen Werfer, bekannt. Diese bekannte Stabilisierungsvorrichtung wird zusammen mit einem Dämpfersystem aus Schockmounts eingesetzt. Die Stabilisierungsvorrichtung umfasst zwei Rohre und setzt das System starr. Die Position der Rohre wird durch einen Abscherbolzen fixiert. Bei einer Schockeinwirkung schert der Bolzen ab und das Dämpfersystem aus Schockmounts kann den Schock abfedern.
Die DE 10 2008 017 926 B3 offenbart eine weitere Stabilisierungsvorrichtung für einen Werfer, die zusammen mit einem Dämpfersystem aus Schockmounts eingesetzt wird. Die Stabilisierungsvorrichtung umfasst zwei Rohre, die das System starr setzen. Hierzu ist eine Druckstück-Klinkenstück-Verbindung in den Rohren ausgebildet.
Die bekannten Stabilisierungsvorrichtungen sind zwar in der Lage einmalig Schockwirkungen sehr gut zu dämpfen, erlauben jedoch keine individuelle Einstellung beispielsweise an unterschiedliche Beladungszustände eines Werfers oder an unterschiedliche Abschussimpulse, die durch den Verschuss von Munition auftreten können. Zwar könnten die Schockmounts konstruktiv und individuell angepasst werden. Dies würde jedoch zu einem erhöhten konstruktiven Aufwand und zu einer höheren Anzahl an Ersatzteilen führen, die beschafft und bevorratet werden müssten.
Ausgehend davon, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Stabilisierungsvorrichtung für einen Werfer oder andere Anlagen, die Schockwirkungen ausgesetzt sind, zu schaffen, die eine verbesserte Schockdämpfung aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine Stabilisierungsvorrichtung des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb einer Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird eine Stabilisierungsvorrichtung für einen Werfer oder andere Anlagen, die Schockwirkungen ausgesetzt sind, geschaffen, die ein Dämpfungssystem umfasst. Eine Dämpfungscharakteristik des hydraulischen Dämpfungssystems ist hierbei in Abhängigkeit einer Masse des Werfers oder der Anlage über eine Steuerungseinrichtung einstellbar. Insbesondere handelt es sich bei der Stabilisierungsvorrichtung für den Werfer oder die Anlage um eine Werferstabilisierungsvorrichtung oder eine Anlagenstabilisierungsvorrichtung.
Erfindungsgemäß ist zudem ein Fahrzeug vorgesehen, das eine erfindungsgemäße oder wie nachfolgend in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung beschriebene Stabilisierungsvorrichtung umfasst. Vorzugsweise ist das Fahrzeug ein Schiff, ein Landfahrzeug oder Luftfahrzeug. Ferner vorzugsweise handelt es sich dabei um ein militärisches Fahrzeug.
Erfindungsgemäß wird ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Stabilisierungsvorrichtung für einen Werfer oder andere Anlagen, die Schockwirkungen ausgesetzt sind, bereitgestellt. Die Stabilisierungsvorrichtung umfasst ein Dämpfungssystem. Eine Dämpfungscharakteristik des hydraulischen Dämpfungssystems wird in Abhängigkeit einer Masse des Werfers oder der Anlage über eine Steuerungseinrichtung eingestellt.
Durch die erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung, das erfindungsgemäße Fahrzeug und das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Stabilisierungsvorrichtung ist es möglich, die Dämpfung des Werfers oder der Anlage individuell auf dessen/deren Masse anzupassen. Zudem erlaubt dies eine Anpassung an das zu erwartende Schockereignis. Ferner dienen diese dazu, Kräfte aufzunehmen, die beim Verschuss von Munition, wie beispielsweise Tarn-, Ablenk-, und Täuschkörpern auftreten oder Kräfte, die beim Betrieb anderer Anlagen auftreten, welche sich in Bezug auf Zielsicherheit und/oder Genauigkeit aufschaukeln können. In Weiterbildung der Erfindung ist es möglich, die Dämpfung an die unterschiedlichen Beladungszustände des Werfers oder der Anlage anzupassen. So kann entsprechend des Gewichts des vollständigen Werfers bis hin zum entladenen Werfer die Dämpfung angepasst werden, d.h., diese ist in Abhängigkeit an die Menge an Munition, welche sich im Werfer befindet oder bereits verschossen wurde, anpassbar. Die erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung kann dabei mit und ohne Schockmounts eingesetzt werden. Durch die erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung kann zudem eine Einstellbarkeit in Bezug auf das jeweilige Gewicht der unterschiedlichen Munitionstypen realisiert werden.
Um die Masse des Werfers oder der Anlage ermitteln zu können, sind Gewichtswerte des Werfers oder der Anlage, beispielsweise in Form von Tabellen in einer Speichervorrichtung der Steuerungseinrichtung gespeichert. Solche Werte können vorabgespeichert worden sein und insbesondere Erfahrungswerte oder Messwerte sein. So ist beispielsweise das Gewicht des voll aufmunitionierten Werfers sowie das Gewicht des Werfers nach dem Verschuss von einzelnen oder mehrere Salven an Tarn- oder Täuschkörpern, bis hin zum leeren Werfer ohne Munition, hinterlegt. Gleichermaßen können jedoch auch entsprechende Sensoren vorgesehen sein, welche die Masse des Werfers oder der Anlage in geeigneter Weise bestimmen. So können als Sensoren beispielsweise Wägesensoren, Drucksensoren oder Beschleunigungssensoren an entsprechender Stelle ausgebildet sein, mit Hilfe derer die Masse des Werfers oder der Anlage ermittelbar ist und welche betriebsmäßig mit der Steuerungseinrichtung verbunden sind, damit die Steuerungseinrichtung die Masse des Werfers oder der Anlage ermitteln kann. Die Steuerungseinrichtung ist somit dazu eingerichtet, die Masse des Werfers oder der Anlage zu ermitteln und entsprechend der ermittelten Masse des Werfers die Dämpfungscharakteristik des Dämpfungssystems anzupassen.
Durch Anpassung der Dämpfungscharakteristik der Stabilisierungsvorrichtung an die Massenveränderungen können die mechanischen Belastungen der Bauteile des Werfers oder der Anlage auf ein Minimum begrenzt werden. Die Dämpfungscharakteristik wird bei einer großen Masse des Werfers hart eingestellt. Bei geringen Massen wird die Dämpfungscharakteristik des Werfers oder der Anlage weicher eingestellt, sodass die Bauteile weniger stark beeinträchtigt werden. Dementsprechend wird entsprechend der Massenveränderung des Werfers oder der Anlage die Dämpfungscharakteristik des Werfers oder der Anlage über die Steuerungseinrichtung eingestellt. Hierdurch lässt sich eine größere Lebensdauer des Werfers, insbesondere der elektronischen Bauteile des Werfers erreichen.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Stabilisierungsvorrichtung derart ausgebildet, dass die Dämpfungscharakteristik in Abhängigkeit der Massenveränderung des Werfers aufgrund von Beladen in Bezug auf einen Zeitpunkt vor und einen Zeitpunkt nach dem Beladen, über die Steuerungseinrichtung einstellbar ist. Die Steuerungseinrichtung kann auch dazu eingerichtet sein, eine Massenveränderung des Werfers oder der Anlage auf Basis eines Beladen zu bestimmen. Dazu kann zunächst die Masse des Werfers oder der Anlage vor dem Beladen ermittelt werden. Anschließend kann die Masse nach dem Beladen ermittelt werden. Aus der Differenz kann die Massenveränderung des Werfers ermittelt werden, auf deren Basis die Steuerungseinrichtung nun die Dämpfungscharakteristik einstellt. Ferner ist so die Masse des Werfers ermittelbar.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Stabilisierungsvorrichtung derart ausgebildet, dass die Dämpfungscharakteristik in Abhängigkeit der Massenveränderung des Werfers aufgrund von Munitionsverschuss in Bezug auf einen Zeitpunkt vor und einen Zeitpunkt nach einem Munitionsverschuss, über die Steuerungseinrichtung einstellbar ist. Die Steuerungseinrichtung kann auch dazu eingerichtet, eine Massenveränderung des Werfers oder der Anlage auf Basis eines Munitionsverschuss zu bestimmen. Vorzugsweise wird dazu zunächst die Masse des Werfers oder der Anlage vor dem Munitionsverschuss ermittelt. Anschließend wird die Masse nach dem Munitionsverschuss ermittelt. Aus der Differenz kann die Massenveränderung des Werfers ermittelt werden, auf deren Basis die Steuerungseinrichtung nun die Dämpfungscharakteristik einstellt. Ferner ist so die Masse des Werfers ermittelbar.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Dämpfungssystem ein elektromagnetisches oder ein fluidisches, insbesondere hydraulisches oder pneumatisches, Dämpfungssystem ist.
Ferner kann in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Stabilisierungseinrichtung eine Basis und eine mit der Basis über das Dämpfungssystem verbundene Plattform umfasst. Das Dämpfungssystem umfasst zumindest zwei Dämpfungselemente, die jeweils, vorzugsweise über zwei gelenkige Mittel, mit der Basis und mit der Plattform verbunden sind. Das Dämpfungssystem ist ein hydraulisches Dämpfungssystem. Das hydraulische Dämpfungssystem bietet den Vorteil variable Schockwege durch den Anstellwinkel und der Ausfahrlängen der Dämpfungselemente abbilden zu können.
Die Basis kann beispielsweise ein Deck oder Aufbau eines Schiffes oder ein Aufbau eines Fahrzeugs sein. Ebenso kann die Basis aber auch separat von dem Schiffsrumpf oder dem Fahrzeug ausgebildet sein und wiederum am Schiffsrumpf oder dem Fahrzeug fixierbar ausgebildet sein. Die Plattform ist vorzugsweise eine flächige Struktur wie eine Platte oder ein Rahmen. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Plattform Teil des Werfers oder der Anlage ist, sodass die Dämpfungsmittel direkt an entsprechender Stelle des Werfers angreifen.
Vorzugsweise ist das Dämpfungssystem ein hydraulisches Dämpfungssystem. Die Dämpfungselemente können Hydraulikzylinder sein, die jeweils über Hydraulikleitungen mit zumindest einem vorgespannten Hydrospeicher verbunden sind. Jedem Hydraulikzylinder kann mindestens ein Druckbegrenzungsventil zugeordnet sein, das zwischen dem Hydraulikzylinder und dem zumindest einen Hydrospeicher ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann jeder Hydraulikzylinder mit zumindest einem Druckbegrenzungsventil leitungsmäßig verbunden sein. Hierbei können auch mehrere Hydraulikzylinder mit einem Druckbegrenzungsventil leitungsmäßig verbunden sein. Jedem Druckbegrenzungsventil folgt, vorzugsweise leitungsmäßig, ein Hydrospeicher, wobei auch mehrere Druckbegrenzungsventile leitungsmäßig mit einem Hydrospeicher verbunden sein können.
Der mindestens eine Hydrospeicher kann beispielsweise als Kolbenspeicher oder auch als Blasenspeicher ausgebildet sein. Zudem ist der mindestens eine Hydrospeicher über eine Hydraulikleitung mit dem Druckbegrenzungsventil verbunden. Das mindestens eine Druckbegrenzungsventil kann über Hydraulikleitungen mit dem Hydraulikzylinder verbunden sein. Es ist möglich, dass ein Hydrospeicher ausgebildet ist, welcher mit allen Hydraulikzylindern kommuniziert. Ebenso kann für mehrere Hydraulikzylinder ein Hydrospeicher ausgebildet sein. Ferner kann für jeden Hydraulikzylinder einer oder mehrere Hydrospeicher ausgebildet sein. Bei dem mindestens einen Druckbegrenzungsventil handelt es sich vorzugsweise um ein verstellbares Druckbegrenzungsventil. Es kann individuell auf die auf die Werfer-, Munitions-, und Schocklasten eingestellt werden, bei welchem das Hydrauliköl freigegeben wird und in den Hydrospeicher geleitet wird. Der Hydrospeicher ist dazu vorzugsweise individuell vorgespannt und dämpft je nach Vorspannung die Schockbelastung auf den Werfer oder die Anlage individuell ab. Der Hydrospeicher ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Vorspannung des Hydrospeichers, also der Innendruck gesteuert oder geregelt werden kann. Hierzu kann der Hydrospeicher beispielsweise eine weitere nicht gezeigte Einrichtung zum Druckaufbau oder zur Druckreduzierung umfassen. Die Vorspannung des Hydrospeichers sowie der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils können auf die Masse des Werfers oder der Anlage, sowie auf die gewünschten Dämpfungsanforderungen einstellbar sein. Durch den Einsatz von Hydraulikdämpfern ist es möglich auch Schockwege von 90-120mm zu realisieren. Darüber hinaus sind aber auch noch größere Schockwege als 120mm realisierbar, da konzeptionell das hydraulische Dämpfungssystem und die zu erreichenden Schockwege lediglich durch die Einbaulänge der Dämpfer begrenzt sind.
In vorteilhafter Weiterbildung der Stabilisierungsvorrichtung ist die Steuerungseinrichtung eingerichtet, das zumindest eine Druckbegrenzungsventil derart anzusteuern, dass zur Einstellung der Dämpfungscharakteristik der Öffnungsdruck des zumindest einen Druckbegrenzungsventils einstellbar ist. Alternativ oder in Kombination dazu ist in vorteilhafter Weiterbildung der Stabilisierungsvorrichtung die Steuerungseinrichtung eingerichtet, den zumindest einen Hydrospeicher derart anzusteuern, dass zur Einstellung der Dämpfungscharakteristik der Innendruck des zumindest einen Hydrospeichers in Abhängigkeit der Massenveränderung des Werfers oder der Anlage einstellbar ist.
In vorteilhafter Weiterbildung der Stabilisierungsvorrichtung kann jedem Hydrospeicher ein Rückschlagventil zugeordnet sein, das durch Hydraulikleitungen in paralleler Leitungsverbindung zu dem mindestens einen Druckbegrenzungsventil ausgebildet ist. Das Rückschlagventil kann vorgesehen sein, um ein Hydraulikvolumen in dem Hydraulikzylinder aus dem Hydrospeicher nachzuführen. Hierdurch wird erreicht, dass Hydraulikflüssigkeit aus dem Ölzylinder wieder in den Hydraulikzylinder zurückfließen kann, sodass der Hydraulikzylinder wieder seine Ausgangsposition oder eine gewünschte Ruheposition, die vor einem zu erwartenden Schockereignis eingenommen wird, einnehmen kann.
Ferner kann die Stabilisierungsvorrichtung dahingehend weitergebildet werden, dass die Hydraulikzylinder doppeltwirkende Hydraulikzylinder sind und jeweils sowohl eine Druckstufe als auch eine Zugstufe umfassen. Vorzugsweise kann sowohl für die Druckstufe als auch für die Zugstufe jeweils zumindest ein Hydrospeicher und zumindest ein Druckbegrenzungsventil ausgebildet sein. So kann sowohl für die Druckstufe als auch für die Zugstufe eines oder auch mehrerer Hydraulikzylinder zumindest ein Hydrospeicher und zumindest ein Druckbegrenzungsventil ausgebildet sein.
Durch das Vorsehen doppeltwirkender Hydraulikzylinder können Schockereignisse in beiden Richtungen der Hydraulikzylinder und auch in beiden Richtungen entlang einer Azimutachse aufgenommen werden. Alternativ können jedoch auch einfachwirkende Hydraulikzylinder vorgesehen werden, die durch eine Feder vorgespannt sind, um den vorstehend beschrieben Effekt zu erreichen. An Stelle der Federn innerhalb der Hydraulikzylinder können auch außerhalb des Hydraulikzylinders Federn wie z.B. Schockmounts vorgesehen sein.
In Weiterbildung sieht das Verfahren vor, dass die Dämpfungscharakteristik in Abhängigkeit der Massenveränderung des Werfers oder der Anlage aufgrund von Beladen in Bezug auf einen Zeitpunkt vor und einen Zeitpunkt nach dem Beladen, über die Steuerungseinrichtung eingestellt werden kann.
In Weiterbildung sieht das Verfahren vor, dass die Dämpfungscharakteristik in Abhängigkeit der Massenveränderung des Werfers oder der Anlage aufgrund von Munitionsverschuss in Bezug auf einen Zeitpunkt vor und einen Zeitpunkt nach einem Munitionsverschuss, über die Steuerungseinrichtung eingestellt werden kann.
In Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Dämpfungssystem ein elektromagnetisches oder ein fluidisches, insbesondere hydraulisches oder pneumatisches, Dämpfungssystem ist. Ferner kann die Stabilisierungsvorrichtung eine Basis und eine mit der Basis über das Dämpfungssystem verbundene Plattform umfassen. Das Dämpfungssystem kann zumindest zwei Dämpfungselemente umfassen, die jeweils, vorzugsweise über mindestens zwei gelenkige Mittel, mit der Basis und mit der Plattform verbunden sind. Vorzugsweise sind die Dämpfungselemente Hydraulikzylinder, die jeweils über Hydraulikleitungen mit zumindest einem vorgespannten Hydrospeicher verbunden sein können. Vorzugsweise ist jedem Hydraulikzylinder mindestens ein Druckbegrenzungsventil zugeordnet, das zwischen dem Hydraulikzylinder und dem zumindest einen Hydrospeicher angeordnet ist. Die Steuerungseinrichtung kann das zumindest eine Druckbegrenzungsventil und/oder den Hydrospeicher derart ansteuern, dass der Öffnungsdruck des zumindest Druckbegrenzungsventil und/oder der Innendruck des zumindest einen Hydrospeichers in Abhängigkeit der Masse des Werfers oder der Anlage zur Einstellung der Dämpfungscharakteristik eingestellt wird.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert werden. Soweit die Ausführungsbeispiele sich auf die bevorzugte hydraulische Variante beziehen, können diese aber auch auf die anderen Varianten, insbesondere die pneumatische Variante, entsprechend übertragen werden.
Es zeigt:

1 eine Stabilisierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und
2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

In 1 ist eine Stabilisierungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Die Stabilisierungsvorrichtung 1 umfasst ein hydraulisches Dämpfungssystem 2, eine Basis 3 und eine Plattform 4. Die Plattform 4 ist über das Dämpfungssystem 2 mit der Basis 3 verbunden.
Das Dämpfungssystem 2 umfasst zumindest zwei Dämpfungselemente, die als Hydraulikzylinder 7.1, 7.2 ausgebildet sind. Die Dämpfungscharakteristik des hydraulischen Dämpfungssystems ist in Abhängigkeit einer Masse eines Werfers oder einer Anlage über eine Steuerungseinrichtung 11 einstellbar. Der Werfer oder die Anlage sind nicht näher dargestellt, können aber auf der Plattform 4 montiert sein. Ebenso kann die Plattform 4 der Boden des Werfers oder der Anlage sein.
Um die Masse des Werfers zu bestimmen, sind in der Steuerungseinrichtung 1 Gewichtswerte des Werfers oder der Anlage, beispielsweise in Form von Tabellen in einer Speichervorrichtung der Steuerungseinrichtung 11 vorab gespeichert. So ist beispielsweise das Gewicht des voll aufmunitionierten Werfers sowie das Gewicht des Werfers nach dem Verschuss von einzelnen oder mehreren Salven von Tarn- oder Täuschkörpern, bishin zum leeren Werfer ohne Munition hinterlegt. Gleichermaßen können jedoch auch entsprechende Sensoren ausgebildet sein, welche die Masse des Werfers oder der Anlage in geeigneter Weise bestimmen. Die Steuerungseinrichtung 11 ist somit dazu eingerichtet die Masse des Werfers zu bestimmen und entsprechend der ermittelten Masse des Werfers die Dämpfungscharakteristik des hydraulischen Dämpfungssystems anzupassen. Die Steuerungseinrichtung 11 ist auch dazu eingerichtet eine Massenveränderung des Werfers oder der Anlage auf Basis eines Munitionsverschuss zu bestimmen. Dazu wird zunächst die Masse des Werfers oder der Anlage vor dem Munitionsverschuss ermittelt. Anschließend wird die Masse nach dem Munitionsverschuss ermittelt und aus der Differenz ist sowohl die Massenveränderung als auch die Masse des Werfers ermittelbar, auf deren Basis die Steuerungseinrichtung nun die Dämpfungscharakteristik anpasst.
Gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform sind die Dämpfungselemente als Hydraulikzylinder 7.1, 7.2 ausgebildet. Jeder der Hydraulikzylinder 7.1, 7.2 ist über ein gelenkiges Mittel 5 mit der Basis 3 verbunden. Jeder der Hydraulikzylinder 7.1, 7.2 ist über ein weiteres gelenkiges Mittel 5 mit der Plattform verbunden. Es sind somit je Hydraulikzylinder 7.1, 7.2 zwei gelenkige Mittel 5 ausgebildet.
Das Dämpfungssystem 2 umfasst zumindest einen vorgespannten Hydraulikspeicher 6.1, 6.2. Gemäß Ausführungsbeispiel nach 1 sind zwei Hydraulikspeicher 6.1, 6.2 ausgebildet. Die Hydraulikzylinder 7.1, 7.2 sind jeweils über Hydraulikleitungen 9 mit den Hydraulikspeichern 6.1, 6.2 verbunden. Das Dämpfungssystem 2 umfasst ferner mindestens ein Druckbegrenzungsventil 8.1, 8.2. Gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Druckbegrenzungsventile 8.1 und 8.2 ausgebildet. Die Druckbegrenzungsventile 8.1 und 8.2 sind jeweils zwischen dem Hydraulikzylinder 7.1, 7.2 ausgebildet und mit diesen leitungsmäßig - also über Hydraulikleitungen 9 - verbunden.
Jedem Hydrospeicher 6.1 und 6.2 ist ein Rückschlagventil 10.1, 10.2 zugeordnet. Jedes Rückschlagventil 10.1, 10.2 ist in paralleler Leitungsverbindung mit Hydraulikleitungen 9 zu dem jeweiligen Druckbegrenzungsventil 8.1, 8.2 ausgebildet und ermöglicht es, dass Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydrospeicher 6.1, 6.2 herausströmen kann, um so das durch Eindämpfung des Hydraulikzylinders 7.1, 7.2 aus diesem herausgepresste Hydrauliköl (Hydraulikvolumen) wieder in den Hydraulikzylinder 7.1, 7.2 nachzuführen, beispielsweise wenn dieser nach einem Schockereignis wieder in seine Ausgangsposition vor dem Schockereignis zurückgeführt wird oder eine andere Ausgangsposition einnehmen soll.
Gemäß dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Hydraulikzylinder 7.1 und 7.2 doppeltwirkende Hydraulikzylinder. Die Hydraulikzylinder 7.1, 7.2 umfassen jeweils sowohl eine Druckstufe als auch eine Zugstufe. Für die Druckstufe und für die Zugstufe ist jeweils ein Hydrospeicher 6.1, 6.2, zumindest ein Druckbegrenzungsventil 8.1, 8.2 und ein Rückschlagventil 10.1, 10.2 ausgebildet. Der Druckstufe beider in 1 gezeigten Hydraulikzylinder 7.1, 7.2 ist ein Druckbegrenzungsventil 8.1, ein Hydrospeicher 6.1 und ein Rückschlagventil 10.1 zugeordnet. Der Zugstufe beider in 1 gezeigten Hydraulikzylinder 7.1, 7.2 ist ein Druckbegrenzungsventil 8.2, ein Hydrospeicher 6.2 und ein Rückschlagventil 10.2 zugeordnet.
Die Steuerungseinrichtung 11 ist betriebsmäßig mit den Druckbegrenzungsventilen 8.1 und 8.2 sowie mit den Hydrospeichern 6.1 und 6.2 verbunden. Die Hydrospeicher 6.1 und 6.2 weisen in der 1 nicht gezeigte Einrichtungen auf, mit denen der Innendruck der Hydrospeicher 6.1, 6.2 erhöht und reduziert werden kann. Die Steuerungseinrichtung 11 ist eingerichtet, das zumindest eine Druckbegrenzungsventil 8.1, 8.2 und den Hydrospeicher 6.1, 6.2 anzusteuern. Hierdurch kann der Öffnungsdruck der Druckbegrenzungsventile 8.1, 8.2 und der Innendruck des zumindest einen Hydrospeichers 6.1, 6.2 eingestellt werden. Zur Einstellung dieser Einstellung greift die Steuerungseinrichtung 11 auf die Masse des Werfers oder der Anlage zurück und stellt basierend auf der Masse die Dämpfungscharakteristik des hydraulischen Dämpfungssystems ein.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. In weiterer Konkretisierung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform umfasst die Stabilisierungsvorrichtung sechs Hydraulikzylinder 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6. Dabei ist jeweils für ein Paar an Hydraulikzylindern 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6 die in 1 gezeigte Konfiguration des Dämpfungssystems 2 ausgebildet. Somit sind sechs Hydraulikzylinder, sechs Druckbegrenzungsventile 8.1, 8.2, sechs Rückschlagventile 10.1, 10.2 und sechs Hydrospeicher 6.1, 6.2 ausgebildet. Die Steuerungseinrichtung 11 ist dabei aber nur einmal ausgebildet und mit allen sechs Hydrospeichern 6.1, 6.2 und allen sechs Druckbegrenzungsventilen 8.1, 8.2 betriebsmäßig verbunden, um diese anzusteuern. Die Steuerungseinrichtung 11 ist ferner dazu eingerichtet, den Öffnungsdruck jedes Druckbegrenzungsventils 8.1, 8.2 und den Innendruck jedes Hydrospeichers 6.1, 6.2.
Bezugszeichenliste

1: Stabilisierungsvorrichtung
2: Dämpfungssystem
3: Basis
4: Plattform
5: gelenkige Mittel
6.1,6.2: Hydrospeicher
7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6: Hydraulikzylinder
8.1, 8.2: Druckbegrenzungsventil
9: Hydraulikleitung
10.1, 10.2: Rückschlagventil
11: Steuerungseinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005011008 U1 [0006]
DE 102008017926 B3 [0007]

Claims

Stabilisierungsvorrichtung (1) für einen Werfer oder andere Anlagen, die Schockwirkungen ausgesetzt sind, umfassend ein Dämpfungssystem (2), dadurch gekennzeichnet, dass eine Dämpfungscharakteristik des Dämpfungssystems (2) in Abhängigkeit einer Massenveränderung des Werfers oder der Anlage über eine Steuerungseinrichtung (11) einstellbar ist.
Stabilisierungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungscharakteristik (2) in Abhängigkeit der Massenveränderung des Werfers oder der Anlage aufgrund von einem Beladen in Bezug auf einen Zeitpunkt vor und einen Zeitpunkt nach dem Beladen, über die Steuerungseinrichtung (11) einstellbar ist.
Stabilisierungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungscharakteristik (2) in Abhängigkeit der Massenveränderung des Werfers oder der Anlage aufgrund von einem Munitionsverschuss in Bezug auf einen Zeitpunkt vor und einen Zeitpunkt nach dem Munitionsverschuss, über die Steuerungseinrichtung (11) einstellbar ist.
Stabilisierungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungssystem (2) ein elektromagnetisches oder ein fluidisches, insbesondere hydraulisches oder pneumatisches, Dämpfungssystem (2) ist.
Stabilisierungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungseinrichtung (1) eine Basis (3) und eine mit der Basis (3) über das Dämpfungssystem (2) verbundene Plattform (4), wobei das Dämpfungssystem (2) zumindest zwei Dämpfungselemente (7.1, 7.2) umfasst, die jeweils, vorzugsweise über mindestens zwei gelenkige Mittel (5), mit der Basis (3) und mit der Plattform (4) verbunden sind.
Stabilisierungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungselemente als Hydraulikzylinder (7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6) ausgebildet sind, die jeweils über Hydraulikleitungen (9) mit zumindest einem vorgespannten Hydrospeicher (6.1, 6.2) verbunden sind, und vorzugsweise jedem Hydraulikzylinder (7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6) zumindest ein Druckbegrenzungsventil (8.1, 8.2) zugeordnet ist, das zwischen dem Hydraulikzylinder (7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6) und dem zumindest einen Hydrospeicher (6.1, 6.2) angeordnet ist.
Steuerungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (11) eingerichtet ist das zumindest eine Druckbegrenzungsventil (8.1, 8.2) und/oder den Hydrospeicher (6.1, 6.2) derart anzusteuern, dass der Öffnungsdruck des zumindest Druckbegrenzungsventil (8.1, 8.2) und/oder der Innendruck des zumindest einen Hydrospeichers (6.1, 6.2) in Abhängigkeit der Massenveränderung des Werfers oder der Anlage zur Einstellung der Dämpfungscharakteristik einstellbar sind.
Stabilisierungsvorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Hydrospeicher (6.1, 6.2) ein Rückschlagventil (10.1, 10.2) zugeordnet ist, das durch Hydraulikleitungen (9) in paralleler Leitungsverbindung zu dem mindestens einen Druckbegrenzungsventil (8.1, 8.2) ausgebildet ist.
Stabilisierungsvorrichtung (1) nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikzylinder (7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6) doppeltwirkende Hydraulikzylinder (7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6) sind und jeweils sowohl eine Druckstufe als auch eine Zugstufe umfassen, wobei das Dämpfungssystem (2) sowohl für die Druckstufe als auch für die Zugstufe jeweils zumindest einen Hydrospeicher (6.1, 6.2) und zumindest ein Druckbegrenzungsventil (8.1, 8.2) umfasst.
Fahrzeug umfassend eine Stabilisierungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1-9.
Fahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein militärisches Fahrzeug ist.
Verfahren zum Betrieb einer Stabilisierungsvorrichtung (1) für einen Werfer oder andere Anlagen, die Schockwirkungen ausgesetzt sind, umfassend ein Dämpfungssystem (2), dadurch gekennzeichnet, dass eine Dämpfungscharakteristik des hydraulischen Dämpfungssystems (2) in Abhängigkeit einer Massenveränderung des Werfers oder der Anlage über eine Steuerungseinrichtung (11) eingestellt wird.
Verfahren zum Betrieb einer Stabilisierungsvorrichtung (1) nach Anspruch 12, wobei die Dämpfungscharakteristik (2) in Abhängigkeit der Massenveränderung des Werfers oder der Anlage aufgrund von einem Beladen in Bezug auf einen Zeitpunkt vor und einen Zeitpunkt nach dem Beladen, über die Steuerungseinrichtung (11) eingestellt wird.
Verfahren zum Betrieb einer Stabilisierungsvorrichtung (1) nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Dämpfungscharakteristik (2) in Abhängigkeit der Massenveränderung des Werfers oder der Anlage aufgrund von einem Munitionsverschuss in Bezug auf einen Zeitpunkt vor und einen Zeitpunkt nach dem Munitionsverschuss, über die Steuerungseinrichtung (11) eingestellt wird.
Verfahren zum Betrieb einer Stabilisierungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungssystem (2) ein elektromagnetisches oder ein fluidisches, insbesondere hydraulisches oder pneumatisches, Dämpfungssystem (2) ist und/oder dass die Stabilisierungsvorrichtung (1) eine Basis (3) und eine mit der Basis (3) über das Dämpfungssystem (2) verbundene Plattform (4), wobei das Dämpfungssystem (2) zumindest zwei Dämpfungselemente umfasst, die jeweils, vorzugsweise über mindestens zwei gelenkige Mittel (5), mit der Basis (3) und mit der Plattform (4) verbunden sind, und/oder dass die Dämpfungselemente Hydraulikzylinder (7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6) sind, die jeweils über Hydraulikleitungen (9) mit zumindest einem vorgespannten Hydrospeicher (6.1, 6.2) verbunden sind und jedem Hydraulikzylinder (7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6) mindestens ein Druckbegrenzungsventil (8.1, 8.2) zugeordnet ist, das zwischen dem Hydraulikzylinder (7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6) und dem zumindest einen Hydrospeicher (6.1, 6.2), und/oder die Steuerungseinrichtung (16) das zumindest eine Druckbegrenzungsventil (8.1, 8.2) und den Hydrospeicher (6.1, 6.2) derart ansteuert, dass der Öffnungsdruck des zumindest Druckbegrenzungsventil (8.1, 8.2) und der Innendruck des zumindest einen Hydrospeichers (6.1, 6.2) in Abhängigkeit der Masse des Werfers oder der Anlage zur Einstellung der Dämpfungscharakteristik eingestellt wird.