DE3015097C2 - Hydropneumatische Vorrichtung zum Bremsen und Vorholen eines Geschützrohres - Google Patents

Description

a) die Buchse ragt als Steuerungsbuchse (14) in den Innenraum (29) eines gegenüber der Kolbenstange (10) im Bereich der Steuerungsbuchse (MJ Lmerhalb des Speicherzylinders (1) entgegengesetzt bewegbaren Bremszylinders (4) einseitig hinein;

b) der Querschnitt des Durchlasses (23) zwischen der Außenseite der Steuerungsbuchse (14) und der Innenseite eines Ringeinsatzes (15) des Bremszyiinders (4) ist üaer die Beschleunigungsphase des Rohrrücklaufes bis kurz nach Geschoßaustritt konstant bzw. erweitert sich und nimmt danach stetig ab (Fig. 1) und/oder der Que^rschnitt des Durchlasses (16) zwischen der Innenseite der Steuerungsbuchse (14) und dem Mantel der Kolbenstange (10) ist über die Beschleunigungsphane des Rohrrücklaufes bis kurz nach Geschoßaustritt' jnstant und nimmt danach stetig ab (F i g. 2/2a),

c) die Mittel (27, 30) zur Vorlaufdämpfung sind vorderseitig innerhalb des Bremszylinders (4) verschiebbar angeordnet.

2. Hydropneumatische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorlaufdämpfende Mittel (27) ein in den Bremszylinder (4) eingleitbarer Verdrängerkolben (27) ist, der im vorderen Bereich des Speicherzylinders (1) zwischen Innenwand des Speicherzylinders (1) und Innenfläche eines Führungsringes (6) des Bremszylinders (4) derart geführt ist, daß er in den Innenraum des Bremszylinders (4) mit seinem geschlossenen Ende eingleiten kann, und daß sein Innenraum über eine Drosselöffnung (28) mit dem Druckgasraum (8) in offener Verbindung steht.

3. Hydropneumatische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorlaufhemmende Mittel (30) ein im vorderen Ende eines mit der Kolbenstange (10) verbundenen Bremskolbens (9) verschiebbar gelagerter Vorlaufhemmdorn (30) ist und die Hydraulikflüssigkeit beim Rohrrücklauf aus dem Inneren des Bremszylinders (4) über Durchlässe (31) im Bremskolben (9) den Vorlaufhemmdorn (30) aus dem Bremskolben (9) herausdrückt, während der Vorlaufhemmdorn (30) am Ende des Rohrvorlaufes durch die vordere Stirnwand (4a) des Bremszylinders (4) gegen den Druck der Hydraulikflüssigkeit in den Bremskolben (9) hineingedrückt wird, und daß im Druckgasraum (8) sich eine Drosselöffnung (32) befindet, die das Druckgas beim Rohrrücklauf ungedrosselt nach vorn strömen läßt, während sie es beim Vorlauf zunehmend drosselt.

4. Hydropneumatische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen in der hinteren Stirnwand (12) des Speicherzylinders (1) gleitbar geführten Stößel (17), der bei mit Druckflüssigkeit gefülltem Innenraum des Speicherzylinders (1) durch eine Druckfeder (19) in diesen Innenraum hineingedrückt wird, während er bei fehlender Druckflüssigkeit von der hinteren Stirnfläche (21) eines am hinteren Ende mit dem Bremszylinder (4) verbundenen ringförmigen Trennkolbens (7) gegen die Kraft der Druckfeder (19) aus der hinteren Stirnwand des Speicherzylinders (1) herausgedrückt wird.

Die Erfindung betrifft eine hydropneumatische Vorrichtung zum Bremsen und Vorholen eines Geschützrohres nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind reine hydraulische Rohrnjcklaufbremsen ohne Rohrvorholer und Vorlaufdämpfung aus der DE-AS 12 83 706 bekannt bzw. in der DE-AS 29 43 083 vorgeschlagen, wobei der Bremsvorgang der Rohrrücklaufbremse nach der DE-AS 12 83 706 sofort nach Rücklaufbeginn und nach der DE-AS 29 43 083 nach Geschoßaustritt aus dei't Waffenrohr eintritt. Beide Rohrrücklaufbremsen benötigen jedoch für den Rohrvorlauf jeweils einen separaten mindestens gleichlangen Rohrvorholer, wie er beispielsweise aus der DE-AS 20 53 098 bekannt ist.

Darüber hinaus ist eine als Rohrrücklaufbremse und Rohrvorholer kombinierte Vorrichtung aus der DE-PS 4 23 490 bekannt Bei dieser Vorrichtung sind an der Innenseite eines als Buchse ausgebildeten Reglers für den Bremsvorgang des Rohrrücklaufs und zur Erzielung einer gleichmäßigen Vorlaufgeschwindigkeit Brems- und Vorlaufzüge mit stetig sich ändernden Durchflußquerschnitten parallel nebeneinander in der Länge einer ganzen Rohrstücklauflänge angeordnet. Durch Umschalten von Brems- und Vorlaufvenrilen innerhalb des Kolbens wird einmal beim Rohrrücklauf eine sofort einsetzende Bremswirkung durch Drosselung der Flüssigkeit im Bereich der verkleinerten Bremszüge und während des Rohrvorlaufs eine überwiegend gleichmäßige Vorlaufgeschwindigkeit durch durch die Drosselung der Flüssigkeit im Bereich der Vorlaufzüge erreicht. Aufgrund der von Beginn des Rohrrücklaufs an zunehmenden Drosselwirkung ist eine nachteilige Beeinflussung der Treffergenauigkeit deshalb nicht vermeidbar, weil, solange sich das Geschoß im Rohr befindet, das Rohr sich nicht frei zurückbewegen kann.

Des weiteren ist diese Vorrichtung durch die Möglichkeit der Schaumbildung und durch Verschleiß der Sitzventile störanfällig. Besonders nachteilig ist jedoch, daß während des Bremsvorganges der hohle Kolben, zur Verdrängung der Flüssigkeit, in einen weiteren der Rohrrücklauflänge entsprechenden Zylinderraum eintauchen muß, woraus eine raumaufwendige Baulänge der Einrichtung von mindestens der zweifachen Rohr-

6ö rückläüflängs resultiert.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine hydropneumatische Vorrichtung zum Bremsen und Vorholen des Geschützrohres unter Berücksichtigung einer erst beim Verlassen des Geschosses aus dem Rohr einsetzenden Rohrrücklaufdämpfung und eines zunächst schwach, dann stärker gebremsten Rohrvorlaufs, als eine raumsparende Einrichtung, deren Baulänge kleiner als die zweifache Rohrrücklauflänge ist, vorzuschlagen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die bauliche Verkürzung der ganzen Einrichtung wird insbesondere durch den gegenüber der Kolbenstange entgegengesetzt bewegbaren Bremszylinder in Verbindung mit dem in den Bremszylinder ausweichenden Verdrängerkolben bzw. Vorlaufhemmdorn erreicht Die Steuerungsbuchse, an der die Durchlässe für die Druckflüssigkeit zwischen dem Innenraum des Bremszylinders und des Speicherzylinders gebildet sind, ist dabei leicht auswechselbar.

Ein zweistufig gebremster Rohrrücklauf wird dadurch erreicht, daß die Führungsbuchse so gestaltet ist, daß zwei hintereinanderliegende Durchlässe für die Hydraulikflüssigkeit derart gebildet sind, daß der Querschnitt des hinteren Durchlasses über die Strecke der Beschleunigungsphase des Rohrrücklaufes bis kurz nach Geschoßaustritt sich erweitert bz;v. konstant ist und danach stetig abnimmt, während der Querschnitt des vorderen Durchlasses über die Strecke der Beschieunigungsphase des Rohrrücklaufes bis kurz nach Geschoßaustritt konstant ist und danach stetig abnimmt

Als eine Alternative zu dem Verdrängerkolben kann zum zweistufigen Abbremsen beim Rohrvorlauf im vorderen Ende des Bremskolbens ein Vorlaufhemmdorn derart gelagert sein, daß die Hydraulikflüssigkeit beim Rohrrücklauf aus dem Inneren des Bremszylinders über Durchlässe im Bremskolben den Vorlaufhemmdorn aus dem Bremskolben herausdrückt, während der Vorlaufhemmdorn am Ende des Rohrvorlaufes durch die vordere Stirnwand des Bremszylinders gegen den Druck der Hydraulikflüssigkeit in den Bremskolben hineingedrückt wird, und daß im Druckgasraum sich eine Drosselöffnung befindet, die das Druckgas beim Rohrrücklauf ungedrosselt nach vorn strömen läßt, während sie es beim Vorlauf zunehmend drosselt

Weiterhin kann bei der neuen Vorrichtung die jeweilige Nullage nach beendetem Rohrverlauf durch eine Anzeigevorrichtung kenntlich gemacht werden, die dadurch gebildet ist daß ein in der hinteren Stirnwand des Speicherzylinders gleitbar geführter Stößel bei mit Druckflüssigkeit gefülltem Innenraum -des Speicherzylinders durch eine Feder in diesen Innenraum hineingedrückt wird, während er bei fehlender Flüssigkeit von der hinteren Stirnfläche des Trennkolbens gegen die Federkraft aus der hinteren Stirnwand des Speicherzylinders herausgedrückt wird.

Die Steuerungsbuchse und der Speicherzylinder können zur Änderung der Durchtrittsquerschnitte austauschbar sein.

Die Zeichnung zeig! jeweils in den Figuren unten in Ansicht, oben im horizontalen Schnitt unterschiedliche Ausführungsformen der neuen Baugruppe, und zwar in

Fig. 1 entsprechend Anspruch 1 mit einem nahezu freien Rücklauf, in

F i g. 2 entsprechend Anspruch 1 mit Mehrfachdrosselung des Rücklaufes,

Fig. 2a entsprechend Fig. 2, jedoch mit geänderter Steuerungsbuchse und in

Fig. 3 entsprechend Anspruch 3 mit Vorlaufhemmdorn.

Der Speicherzylinder 1 zur Aufnahme des Druckgases der neuen Rohrbrenist-Rohrvorholer-Kombination ist mit seiner vorderen ''Stirnwand 2 z. B. mittels Bajonettverschluß an der schraffiert gezeichneten Geschützwiege 3 befestigt In dem Speicherzylinder 1 ist axial verschiebbar der in der Ausgangslage in seinem Innenraum 29 im wesentlichen die Druckflüssigkeit enthaltende Bremszylinder 4 gelagert der an seinem vorderen (linken) Ende geschlossen ist und mittels eines mit Durchlaßbohrungen oder Nuten 5 versehenen Führungsringes 6 im Speicherzylinder 1 geführt ist An seinem hinteren (rechten) Ende weist der Bremszylinder 4 an seinem Umfang einen ringförmigen Trennkolben 7 auf. Dieser trennt den Bremszylinder 4 umgebenden Druckgasraum 8 und die im Innenraum 29 des Bremszylinders 4 hinter dem Bremskolben 9 sowie hinter dem Trennkolben 7 befindliche Druckflüssigkeit

Der Bremskolben 9 ist längsverschiebbar im Bremszylinder 4 gelagert, seine Kolbenstange 10 ist an ihrem freien Ende mit dem Geschützrohr 11 verbunden. Der Innenraum des Bremszylinders 4 zwischen der vorderen Stirnwand des Bremszylinders 4 und dem Bremskolben 9 ist durch eine Längsbohrung 25 mit der Außenluft verbunden. Die hintere Stirnwand 12 dta Sneicherzyjjnders 1 ist als Einsatzstück mit einer Verschraubung 13 in den Speicherzylinder 1 eingesetzt Sie bildet den Abschluß des Druckraumes für die Druckflüssigkeit In der Stirnwand 12 ist zentrisch die Steuerungsbuchse 14, in der die Kolbenstange 10 gleitbar geführt ist, befestigt. Zwischen der Steuerungsbuchse 14 und einem Ringeinsatz 15 im Trennkolben 7 ist eine Verbindungsöffnung 23 zwischen dem Innenraum 29 des Bremszylinders 4 und dem Innenraum des Speicherzylinders 1 hinter dem Trennkolben 7 gebildet.

Mit 17 ist der Stößel einer Anzeigevorrichtung für das Vorhandensein von Druckflüssigkeit im Innenraum des Speicherzylinders hinter dem Trennkolben 7 bezeichnet Der Stößel 17 weist eine vordere Schulter 18 auf, die in der Ausgangslage an der hinteren Stirnwand 21 des Trennkolbens 7 anliegt während seine hintere Schulter 22 bei nach vorn gezogenem Bremszylinder 4 durch die Feder 19 an die Stirnwand 12 bzw. einen Einsatzring 20, in dem der Stößel 17 geführt ist, gedrückt ist.

Im vorderen Bereich des Speicherzylinders 1 ist der Verdrängerkolben 27 mit seinem vorderen Bereich an einer in den Speicherzylinder 1 hineinragenden Verlängerung der Stirnwand 2 und mit seinem hinteren Bereich in dem Führungsring 6 axial gleitbar belagert, so daß er beim Rohrrücklauf in den Innenraum 24 des Bremszylinders 4 eindringen kann. Die Steuerungsbuchse 14 weist hinten eine zur Kolbenstangenachse parallele Begrenzungswand zur Verbindungsöffnung 23 auf, deren Länge der Wegstrecke des Rohrrücklaufs, solange sich das Geschoß im Rohr befindet, entspricht. Auf diese achsparallele Fläche folgt eine nach vorn konisch zulaufende Wand der Steuerungsbuchse, die eine zunehmende Bremsung beim weiteren Rohrrücklauf bewirkt Die zurücklegbare Rohrrücklauflänge R wird durch die hintere Stirnfläche des Bremsko'ben 9 und durch die vordere Stirnfläche der Führungsbuchse 14 begrenzt.

Die Ausführungsfor-i nach F i g. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 im wesentlichen durch eine geänderte Steuerungsbuchse 14. Diese ist als Hohlkörper ausgebildet und weist neben einem ersten Durchlaß mit den Öffnungen 16 und 26, die die Druckflüssigkeit zunächst ungebremst hindurchtreten lassen, eine zweite Drosselöffnung 23 auf, .'.ie infolge der konischen Beg^renzungswand der Steuerungsbuchse zunehmend bremsend wirkt. Erst nach einer vorbestimmten Wegstrecke des Rohres und damit der Kolbenstange 10 wirkt auch die öffnung 16 bremsend, wenn sie einen

konischen Bereich 10a der Kolbenstange 10 erreicht hat. Weiterhin ist nach Fig. 2 die bauliche Ausbildung des Verdrängerzylinders 27 insofern geändert, als sein vorderer Bereich unmittelbar an der Innenwand des Speicherzylinders 1 anliegt und die Durchtrittsöffnungen 5 und 28 abgeändert sind.

Nach Fig. 2a weist die Steuerungsbuchse wie bei F i g. 1 hinten eine zur Kolbenstange parallele Begrenzungswand auf, so daß in der Beschleunigungsphase des Rohrrücklaufs keine oder nur eine geringe Bremsung des Rohres eintritt.

Bei der Variante nach F i g. 3 entspricht die Steuerungsbuchse 14 der Ausführungsform nach Fig. 1. Anstelle des Verdrängerkolbens 27 ist jedoch im Bremskolben 9 der Voriaufhemmdorn 30 vorgesehen, der sich mit seinem vorderen Ende an die vordere Stirnwand 4a des Bremszylinders 4 anlegen kann.

Weiterhin ist der Bremskolben 9 mit Durchtrittsöffnungen 31 für die Druckflüssigkeit in den Raum hinter dem Voriaufhemmdorn ausgerüstet. Außerdem ist im Druckgasraum 8 eine Drossel 32 so angeordnet, daß sie beim Rücklauf des Rohres eine nicht gedrosselte Kompression des Druckgases, beim Vorlauf aber eine gedrosselte Expansion bewirkt.

Die Wirkungsweise der neuen Rücklaufeinrichtung ist folgende: Der Bremskolben 9, der über die Kolbenstange 10 von dem durch den Druck der Pulvergase zurückgestoßenen Geschützrohr 11 nach rechts mitgenommen wird, drückt die Druckflüssigkeit während des Rohrrücklaufweges R aus dem Innenraum 29 des Bremszylinders 4 zunächst ungebremst oder nahezu ungebremst und danach mit zunehmender Bremskraft durch die öffnungen 23 bzw. 16,26 und 23 in den Innenraum des Speicherzylinders 1 hinter dem ringförmigen Trennkolben 7. Hierbei wird der Bremszylinder 4 nach links, also entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Bremskolbens 9 verschoben und das im Druckgasraum

8 befindliche Gas durch die öffnungen 5 und 28 in das Innere des Verdrängerkolbens 27 gedrückt und komprimiert. Der Verdrängerkolben 27 gleitet dabei in das Innere des Bremszylinders 4.

Bei der Ausführungsform mit Voriaufhemmdorn wird das Druckgas lediglich im Druckgasraum komprimiert. Es tritt aber zugleich Druckflüssigkeit durch die Kanäle 31 im Bremskolben 9 in den Raum hinter dem Vorlaufhemmdorn 30 und drückt diesen nach vorn.

Nach Beendigung des Rücklaufs bewirkt der Druck des komprimierten Gases auf den Verdrängerkolben 27 und den Trennkolben 7 den Vorlauf des Geschützrohres. Der Vorlauf wird zunächst durch die drosselnde Durchlaßöffnung 5 relativ schwach gebremst Erst wenn der Bremskolben 9 von der durch die öffnungen 23 bzw. 23,26 und 16 zurückströmenden Druckflüssigkeit gegen den in den Innenraum 24 des Bremszylinders 4 hineinragenden Verdrängerkolben 27 gedrückt wird, erfolgt eine stärkere Bremsung, da das Druckgas durch die Drosselbohrung 28 nur langsam hindurchtreten kann. Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 erfolgt die erste Bremsung beim Vorlauf durch die Drossel 32 und die anschließende zweite, stärkere Bremsung, sobald der Vorlaufhemmdorn 30 gegen die vordere Stirnwand 4a des Bremszylinders 4 drückt, da die Hydraulikflüssigkeit aus dem Raum vor dem Voriaufhemmdorn im Bremskolben

9 durch die drosselnden Durchlässe 31 nur langsam in das Innere des Bremszylinders 4 entweichen kann.

Im Innenraum 24 des Bremszylinders 4 befindet sich nach dem Rohrrücklauf Luft, die beim Vorlauf durch die Längsbohrung 25 entweich*. Als Druckgas wird vorzugsweise Stickstoff verwendet. Dieses wird in den Druckgasraum mit einer Vorspannung von etwa 18 bar eingefüllt und beim Rohrrücklauf auf etwa 60 bar zusammengedrückt. Bei der Ausführungsform mit dem Voriaufhemmdorn kann durch eine höhere Vorspannung des Druckgases eine Vergrößerung der Baulänge der Baugruppe gegenüber den anderen Ausführungsformen vermieden werden.

Als Druckflüssigkeit wird vorzugsweise öl verwendet, welches z. B. durch die öffnung 33 unkomprimiert eingefüllt wird, aber beim Vorlauf auf ca. 620 bar komprimiert wird. Die Vorlaufdrosselung kann durch Änderung des Drosselquerschnittes der öffnung 28 leicht den gegebenen Bedingungen angepaßt werden. Ein besonderer Vorteil der neuen Rohrbremse-Rohrvorholer-Kombination liegt darin, daß bei zurückgezogenem Rohr kein vakuumhaltiger Raum entsteht. Es kann, somit keine Luft in den Bremszylinder eintreten, die 711 Störungen des Schießablaufs führen könnte und die sonst durch zeitraubende Entlüftungsarbeiten entfernt werden müßte. Außerdem werden in der neuen Baugruppe Volumenausdehnungen des Hydrauliköles aufgrund von Temperaturänderungen dadurch selbsttätig ausgeglichen, daß der als Druckraum ausgebildete Innenraum hinter der Stirnfläche 21 innerhalb des Speicherzylir.ders 1 durch den selbsttätig gegenüber dem DruckrauTi 8 verschiebbaren Trennkolben 7 gleichzeitig auch Ausgleichsraum der wärmebedingten Volumenvergrößerung der Hydraulikflüssigkeit ist, so daß kein zusätzlicher Ausgleichsbehälter erforderlich ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Hydropneumatische Vorrichtung zum Bremsen und Vorholen eines Geschützrohres, bestehend aus einem Druckgas und Hydraulikflüssigkeit aufnehmenden Speicherzylinder, in dem ein längsverschiebbarer, mit dem Waffenrohr über eine Kolbenstange verbundener Bremskolben angeordnet ist. dessen Rücklauf durch die Hydraulikflüssigkeit über drosselbare Durchlässe einer die Kolbenstange umhüllenden, an dem Speicherzylinder befestigten Buchse gebremst wird und aus Mitteln zum Bremsen des Vorlaufs, gekennzeichnet durch folgende Merkmaie: