CH636954A5

CH636954A5 - Mehrlaeufige kanone mit einer einrichtung zum zufuehren von munition.

Info

Publication number: CH636954A5
Application number: CH9779A
Authority: CH
Inventors: Eugene Ashley; Thomas William Cozzy
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1978-01-05
Filing date: 1979-01-05
Publication date: 1983-06-30
Also published as: GB2012027A; JPS6128917B2; DE2855140A1; GB2012027B; JPS54117200A; US4166407A; SE7900060L; DE2855140C2; SE433881B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrläufige Kanone mit einer Einrichtung zum Zuführen von Munition, bei der mehrere durch einen Rotor getragene Kanonenläufe während des Ladevorganges relativ zu einem stationären Gehäuse revolverartig gedreht werden, wobei jedem Kanonenlauf ein durch einen Antrieb hin- und herbeweglicher Verschluss zugeordnet ist und die Hin- und Herbewegung die Drehbewegung des Rotors antreibt.

Eine Kanone dieser Art ist beispielsweise in der US-PS 3 834 272 beschrieben. Bei ihr werden die Verschlüsse ausgehend von einem Elektromotor mechanisch durch einen Kurbeltrieb hin- und herbewegt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Antrieb für eine Kanone der eingangs genannten Art zu finden, der es ermöglicht, die Kanone kleiner und mit geringerem Gewicht auszuführen. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt aufgrund der Merkmale des Anspruchs 1.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt eines Teils einer mehrläufigen Kanone mit den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht der Kanone nach Fig. 1 von hinten, Fig. 3 einen Querschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1 längs der Linie III-III,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1 längs der Linie IV-IV,

Fig. 5 einen Schnitt an einer hinteren Stelle durch ein Rohr zum Führen eines Fluids mit zwei Strömungskanälen,

Fig. 6 einen entsprechenden, am vorderen Ende genommenen Schnitt durch das Rohr,

Fig. 7 einen Schnitt durch ein ähnliches Rohr, genommen im hinteren Bereich desselben, und

Fig. 8 einen Schnitt durch das Rohr nach Fig. 7, genommen im vorderen Bereich desselben.

Die Erfindung ist beispielsweise bei einer aus der US-PS 3 834 272 bekannten mehrläufigen Kanone.

Ein mit einem Strömungsverteiler ausgerüstetes Rohr 10 zum Führen eines Fluids ist stationär in der Längsachse 12 des Geschützes angeordnet. Der Rotor 14 ist drehbar um das Rohr 10 und die Achse 12 gelagert. Der Rotor 14 trägt mehrere, im vorliegenden Fall drei, Kanonenläufe 15. Jeder Kanonenlauf 15 ist mit einem Verschluss 16 zum Zuführen einer runden Patrone 17 ausgerüstet, der längs der Achse des Laufes 15 hin- und herbewegt werden kann. Jeder Verschluss 16 ist mit einer Mitnehmerrolle 18 versehen, die in einer Führung 20 in einem stationären Gehäuse 22 läuft.

Der Rotor 14 ist weiterhin mit einer Mehrzahl, hier drei, Kolben 24 ausgerüstet, die um das Rohr 10 rotieren. Jeder Kolben 24 weist einen Kolbenkopf 26 auf, der über eine Kolbenstange 28 mit einem der Verschlüsse 16 fest verbunden ist. Der Kolbenkopf 26 bewegt sich in einer Längsbohrung 30 einer Hülse 32. Die Bohrung 30 ist an beiden Enden verengt und weist so einen hinteren Anschlag 34 und einen vorderen Anschlag 36 auf. Die Hülse 32 weist einen hinteren Kolbenkopf 38 und einen vorderen Kolbenkopf 40 auf und bewegt sich in einem längserstreckten Zylinder 42 in einem Gehäuse 44, das Teil des Rotors 14 ist, hin und her. Der Zylinder 42 ist am hinteren Ende mit einem Anschlag 46 versehen und am vorderen Ende mit einem Anschlag 48. Jedes Zylindergehäuse 44 weist einen hinteren radialen Durchlass 50 auf, der in den Zylinder 42 mündet und Zugang zu den Kolbenköpfen 38 und 26 verschafft. Weiterhin sind entsprechende vordere radiale Durchlässe 52 vorgesehen, die Zugang zu den vorderen Kolbenköpfen 40 und 26 verschaffen.

Das Rohr 10 weist einen Strömungsverteiler auf mit einem Hinströmkanal 54 mit einem zum hinteren Durchlass 50 führenden hinteren Auslass 56 und einem zum vorderen Durchlass 52 führenden vorderen Auslass 64, sowie aus einem Rückströmkanal 60 mit einem vom hinteren Durchlass 50 herführenden hin5

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teren Einlass 62 und einem vom vorderen Durchlass 52 herführenden vorderen Einlass 58.

Wenn, wie in Fig. 1 dargestellt, beide Kolbenköpfe 38 und 26 sich zu Anfang in der hinteren Verweilposition befinden,

dann bietet sich der Fluidströmung, die über den Hinströmkanal 5 54 und den ersten Auslass 56 sowie den ersten Wanddurchbruch 50 in den hinteren Teil des Zylinders 42 eintritt, eine relativ grosse Querschnittsfläche an, die im wesentlichen aus der ringförmigen Oberfläche des Kolbenkopfes 38 und der kreisförmigen Oberfläche des Kolbenkopfes 26 besteht. Es wird so eine io relativ grosse Kraft erzeugt, die sich auf die Kolbenstange 28 überträgt und eine hohe Anfangsbeschleunigung des Verschlusses hervorruft, da der Kolbenkopf 26 und die Hülse 32 zusammen nach vorn gleiten. Der Kolbenkopf 26 ist vom Verschluss 16 belastet und wird vom Kolbenkopf 38 geschoben. Wenn je- is doch die Hülse 32 das vordere Ende ihres Bewegungsraumes, der vom Anschlag 48 begrenzt wird, erreicht, dann bleibt eine relativ kleine wirksame Fläche zurück, die im wesentlichen aus der kreisförmigen Oberfläche des Kolbenkopfes 26 allein besteht, an welcher die Fluidströmung angreifen kann. Die der 20 Kolbenstange 28 vermittelte Kraft, die den Kolbenkopf 26 allein bis zum vorderen Ende seines Bewegungsweges am Anschlag 36 vorwärtstreibt, ist entsprechend geringer. Da der Kolbenkopf 26 in der Hülse 32 einen geringeren Hubraum überstreicht, wird ein entsprechend geringeres Fluidvolumen zur Er-25 zeugung dieser Bewegung benötigt. Während dieses Vorwärtstaktes der Bewegung wird vor den Kolbenköpfen 40 und 26 befindliches Fluid durch den Durchlass 52 und den zweiten Einlass 58 in den Rückströmkanal 60 abgegeben.

Wenn sich die beiden Kolbenköpfe 40 und 26 in der vorde- 30 ren Endstellung befinden, dann bietet sich dem Fluid, das über den Hinströmkanal 54 und den Auslass 64 durch den zweiten Durchlass 52 in den vorderen Teil des Zylinders 42 eintritt, eine relativ grosse wirksame Querschnittsfläche an, die aus der ringförmigen Oberfläche des Kolbenkopfes 40 und der kreisförmi- 35 gen Fläche des Kolbenkopfes 26 abzüglich des Querschnitts der Kolbenstange 28 besteht. Es ergibt sich dadurch eine relativ grosse Kraft, die auf die Kolbenstange 28 übertragen wird und eine relativ grosse, nach hinten gerichtete Beschleunigung des Verschlusses 16, da der Kolbenkopf 26 und die Hülse 32 zusam- 40 men nach hinten gleiten. Wenn die Hülse 32 den hinteren Anschlag 46 erreicht, dann bleibt nur noch die um den Querschnitt der Kolbenstange 28 verringerte Kreisfläche des Kolbenkopfes 26 als wirksame Fläche übrig, so dass die auf die Kolbenstange 28 beim weiteren Zurückgleiten des Kolbenkopfes 26 übertra- 45 gene Kraft relativ klein ist. Diese Rückwärtsbewegung endet,

wenn der Kolbenkopf 26 den Anschlag 34 erreicht. Während dieses Rückwärtstaktes wird das hinter den Kolbenköpfen 38 und 26 befindliche Fluid durch den hinteren Durchlass 50 und den Einlass 62 in den Rückströmkanal 60 abgegeben. 50

Das Rohr 10 hat gemäss den Fig. 5 und 6 eine längs verlaufende, flache Trennwand 70 auf seiner gesamten Länge. Das Rohr 10' nach den Fig. 7 und 8 weist eine längs verlaufende

Trennwand 70' auf seiner gesamten Länge auf, die auf dieser Länge zwischen den vorderen und hinteren Einlässen bzw. Auslässen eine Verwindung von 180 0 aufweist.

Das Fluid, das dem Rohr 10 zugeführt wird, kann entweder eine Hydraulikflüssigkeit oder ein Gas sein. Wenn es ein hydraulisches Medium ist, kann es von einem unter Druck stehenden Vorratsbehälter über elektromagnetisch betätigte Ventile zugeführt werden. Wenn es Kanonengas ist, dann kann der Rotor am Anfang von einer externen Quelle, die die Drehbewegung hervorruft, in Verbindung mit Gas angetrieben werden, das während des Abfeuerns von Munition entwickelt und dem Rohr zugeführt wird, oder das Kanonengas allein kann dazu herangezogen werden, um die Geschwindigkeit des Rotors zu vergrössern und aufrechtzuerhalten.

Bei einer mehrläufigen Kanone sind relativ hohe Kräfte erforderlich, um die Verschlüsse zu Beginn ihrer Vorwärts- und Rückwärtsbewegung zu beschleunigen. Wenn sich der Verschluss einmal bewegt, dann kann die Kraft sehr viel geringer sein. Dies verlangt üblicherweise eine relativ grosse Kolbenfläche, auf die das Fluid zu Anfang einwirken kann. Ein einfacher breiter Kolben in einem Zylinder würde aber fortfahren, einen grossen Querschnitt zu überstreichen, obgleich dann keine hohen Kräfte mehr verlangt werden. Es würde demnach ein unnötig grosses Fluidvolumen benötigt, nur um den Zylinderraum zu füllen. Der hier beschriebene Zylinder veränderlichen Volumens, besser gesagt, veränderlichen wirksamen Querschnitts, verlangt nur noch eine verringerte Fluidmenge, wenn die Maximalkraft nicht mehr benötigt wird. Die vorliegende Erfindung schafft einen Kolben mit variablem Querschnitt, der am Beginn seiner Bewegungstakte, wenn grosse Kräfte von ihm aufgebracht werden müssen, einen grossen Querschnitt anbietet, danach aber einen geringeren Querschnitt überstreicht, so dass dann eine entsprechend verringerte Fluidmenge zur Auffüllung des Zylindervolumens benötigt wird.

Die Erfindung bringt unter anderem folgende Vorteile mit sich:

Die auf die Verschlüsse wirkenden Kräfte wirken direkt und koaxial auf diese ein. Die Rollen 18 an den Verschlüssen rufen die Drehbewegung des Rotors hervor. Die Steigung der Führung für die Rollen kann steil in üblichem Sinne sein, was es erlaubt, den Durchmesser von Gehäuse und Rotor verhältnismässig klein zu machen. Das Zuleiten des Antriebsfluides zu und von dem Zylinder wird durch die Drehstellung des Rotors gegenüber dem das Fluid zu- und abführenden Rohr gesteuert. Die auf einen Verschluss wirkenden Kräfte sind am Beginn der Bewegungstakte am grössten, wenn die Beschleunigung des Verschlusses verlangt wird. Sodann werden die wirksamen Kräfte und die Fluidströmung für den übrigen Weg des Ladeschiebers verringert. Das Antriebsfluid kann entweder ein Gas oder eine Flüssigkeit sein. Gas kann entweder von aussen zugeführt werden, beispielsweise von einem Vorratsbehälter, oder aus den Kanonenläufen abgezogen und eingesetzt werden.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Mehrläufige Kanone mit einer Einrichtung zum Zuführen von Munition, bei der mehrere durch einen Rotor (14) getragene Kanonenläufe (15) während des Ladevorganges relativ zu einem stationären Gehäuse (22) revolverartig gedreht werden, wobei jedem Kanonenlauf ein durch einen Antrieb hin- und herbeweglicher Verschluss (16) zugeordnet ist und die Hin- und Herbewegung die Drehbewegung des Rotors (14) antreibt, gekennzeichnet durch ein stationäres, ein Fluid führendes Rohr (10) mit einem einen Einlass (62), einen ersten Auslass (56), einen zweiten Einlass (58) und einen zweiten Auslass (64) aufweisenden StrömungsVerteiler, einem um das Rohr (10) drehbar gelagerten Rotor (14) mit mehreren Kanonenläufen (15), einer entsprechenden Anzahl Verschlüssen (16), einer gleich-grossen Anzahl Zylinder (42) mit je einem Kolben (24) darin, der mit dem zugehörigen Verschluss (16) gekuppelt ist, um diesen während eines Ladetaktes und eines Rückziehtaktes gegenüber dem zugehörigen Kanonenlauf (15) vor- und zurückzubewegen, wobei jeder Zylinder (42) einen ersten Durchlass (50) zum Zusammenwirken mit dem ersten Einlass (62) und dem ersten Auslass (56) und einen zweiten Durchlass (52) zum Zusammenwirken mit dem zweiten Einlass (58) und dem zweiten Auslass (64) des Rohres (10) aufweist, wodurch in Abhängigkeit von der Drehstellung des Rotors (14) gegenüber dem Rohr (10) jeder der Zylinder (42) nacheinander jeweils während eines Zeitintervalls mit seinem ersten Durchlass (50) an den ersten Einlass (62) und mit seinem zweiten Durchlass (52) an den zweiten Auslass (64) und während eines anderen Zeitintervalls mit seinem ersten Durchlass (50) an den ersten Auslass (56) und mit seinem zweiten Durchlass (52) an den zweiten Auslass (58) des Rohres (10) angeschlossen ist.
2. Kanone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das stationäre Gehäuse (22) eine erste Antriebseinrichtung (20) aufweist und dass jeder Verschluss (16) eine zum Hin- und Herbewegen im Rotor (14) gelagerte zweite Antriebseinrichtung (18) aufweist, die mit der ersten Antriebseinrichtung (20) zusammenwirkt und wobei die Hin- und Herbewegung der Verschlüsse (16) die zweite Antriebseinrichtung (18) gegenüber der ersten Antriebseinrichtung (20) antreibt, um den Rotor (14) gegenüber dem Gehäuse (22) zu drehen.
3. Kanone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebseinrichtung eine schraubenlinienförmig verlaufende Führung (20) ist und jede der zweiten Antriebseinrichtungen ein Mitnehmer (18) ist.
4. Kanone nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer eine Rolle (18) ist, die drehbar auf einer Achse gelagert ist, die senkrecht zur Achse der hin- und hergehenden Bewegung des betreffenden Verschlusses (16) verläuft.
5. Kanone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Kolben (24) einen veränderbaren wirksamen Querschnitt aufweist mit einer relativ grossen wirksamen Querschnittsfläche (38) am Beginn jedes Bewegungstaktes und einer kleineren wirksamen Querschnittsfläche (26) während der restlichen Bewegung.
6. Kanone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine unter Druck stehende Fluidquelle mit dem Rohr (10) verbunden ist zur Versorgung der Einlässe des Rohres (10).
7. Kanone nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kolben (24) einen veränderbaren wirksamen Querschnitt aufweist, der am Beginn jedes Bewegungstaktes der Fluidströ-mung eine relativ grosse und während des übrigen Bewegungsablaufes eine kleinere wirksame Querschnittsfläche aufweist.
8. Kanone nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kolben (24) einen Hauptkolben (26) voller Bewegungslänge und einen Hülsenkolben (32) demgegenüber geringerer Bewegungslänge aufweist.