CH638890A5

CH638890A5 - Dichtanordnung an einem keilverschluss an einer rohrwaffe, insbesondere fuer huelsenlose munition.

Info

Publication number: CH638890A5
Application number: CH333079A
Authority: CH
Inventors: Richard Koine
Original assignee: Rheinmetall Gmbh
Priority date: 1978-06-19
Filing date: 1979-04-09
Publication date: 1983-10-14
Also published as: DE2826599C2; SE7904594L; FR2434355A1; SE427581B; FR2434355B1; DE2826599A1; US4263836A

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Anordnung der genannten Art ist bekannt aus der DE-PS 25 54 728. Sie ist für eine grosskalibrige Rohrwaffe (beispielsweise des Kalibers 150 mm) ausgelegt und umfasst 45 Teile, die sowohl bezüglich ihrer Anzahl und erforderlichen Bearbeitung aufwendig sind. Die bei dem zu beherrschenden Treibgasdrücken notwendigen Festigkeiten setzen zudem eine teilweise erhebliche Grösse der Teile voraus. Die Gegebenheiten erweisen sich als hinderlich für automatische Rohrwaf-50 fen, welche selbstverständlich für vergleichsweise nur kleinere Kaliber ausgelegt sind.

Die Gestaltung für automatische Rohrwaffen muss einem erhöhten Verschleiss infolge hoher Schussfolgen (Kadenzen) Rechnung tragen. Hinzu kommt die Forderung nach geringstmöglichen, zu bewegenden Massen bei ausreichender Zuverlässigkeit der Funktion zum Gewährleisten einer hohen Verfügbarkeit der betreffenden Waffe. Beide Forderungen zielen zudem auf eine möglichst geringe Anzahl erforderlicher Teile, zumal hierdurch auch die Wartung und Lagerhaltung 60 vereinfacht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beachtung der vorgenannten Gesichtspunkte eine Dichtanordnung der eingangs bezeichneten Art für eine automatische Rohrwaffe zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst, wobei sich vorteilhafterweise die neben dem Bereich zwischen dem Verschluss55

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keil und dem Rohr abzudichtenden Bereiche durch kleine Dichtflächen auszeichnen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung in Verbindung mit einer mechanischen Zündeinrichtung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. Dabei wird auf die Vorteile eingegangen, welche sich aus den in den weiteren Ansprüchen enthaltenen Ausgestaltungslehren ergeben. Auf eine Darstellung erfindungsunwesentlicher Einzelheiten wurde verzichtet.

Es zeigt

Fig. 1 einen Ausschnitt einer Waffe mit der Erfindung in einem längsaxialen Schnitt,

Fig. 2 einen Teilbereich II der Fig. 1 in einem grösseren Massstab im Aufriss und teilweise geschnitten,

Fig. 3 einen Dichtring gemäss der erfinderischen Anordnung in Draufsicht und

Fig. 4 den Dichtring im Schnitt nach IV-IV in Fig. 3.

Ein Verschlusskeil 1 weist eine Ausnehmung 2 auf, welche sich von einer Rückseite 3 bis zu einer einem Ladungsraum 4 eines Waffenrohres R zugewandten Vorderseite 5 als Durchgriff erstreckt. Eine Umfangsfläche der Ausnehmung 2 gliedert sich in mehrere, einen jeweiligen Kreiszylinder umschreibende Flächen 6, 8 und 10, einen Absatz 7 und eine Konusflä-che 9. Den Kreiszylinder der Flächen 6,8 und 10 sind in der angegebenen Reihenfolge abnehmende Durchmesser zugeordnet, wobei die Flächen 6 und 8 durch den Absatz 7 und die Flächen 8 und 10 durch die Konusfläche 9 miteinander verbunden sind. In der Ausnehmung 2 ist ein Ventilkegel 11 kreiszylindrischen Querschnitts drehbar angeordnet, welcher sich rückseitig in einem stangenförmigen Betätigungsglied 12 fortsetzt. Eine Kegelfläche 13 des Ventilkegels 11 bildet mit ■ der Konusfläche 9 einen Ventilsitz. Vorderseitig ist der Ventilkörper 11 als Hülse 14 zur gleitenden Aufnahme eines Andrückbolzens 15 ausgebildet. Der Andrückbolzen 15 hat kreiszylindrische Gestalt und weist auf einer dem Ladungsraum 4 zugewandten Strinfläche einen kreiszylindrindrischen Querschnitts drehbar angeordnet, welcher sich rückseitig in einem stangenförmigen Betätigungsglied 12 fortsetzt. Eine Kegelfläche 13 des Ventilkegels 11 bildet mit der Konusfläche 9 einen Ventilsitz. Vorderseitig ist der Ventilkörper 11 als Hülse 14 zur gleitenden Aufnahme eines Andrückbolzens 15 ausgebildet. Der Andrückbolzen 15 hat kreiszylindrische Gestalt und weist auf einer dem Ladungsraum 4 zugewandten Stirnfläche einen kreiszylindrischen Vorsprung 16 mit einer Anschlagfläche 16' auf. Den Andrückbolzen 15 durchgreift ein Führungsstift 18, welcher mit jedem seiner beiden Enden einen jeweiligen, in der Hülse 14 angeordneten Führungsschlitz 19 durchgreift und in einer in den Verschlusskeil 1 eingebrachten Geradführungsnut 20 endet. Die Führungsschlitze 19 sind mit vorgegebener Steigung um eine Achse A wendeiförmig ausgebildet (siehe Fig. 2). Auf der Anschlagfläche 16' ist ein Schlagbolzen 30 angeordnet (Siehe Fig. 3 und 4). Letzterer ist in einem Durchgriff 29 zur Axialbewegung geführt. Der Durchgriff 29 ist in einer zentralen Abstützung 24 eines Dichtrings 21 angeordnet. Letzterer weist ein Profil mit zwei Schenkeln 22 und 23 auf. Der Schenkel 23 ist mit einer dem Rohr R mit einer Dichtfläche 26 zugewandten Gegenfläche 27 versehen. Die zentrale Abstützung 24 weist eine Radialversteifung 25 auf, welche jeweils in einem von den Schenkeln 22 und 23 eingeschlossenen Winkelbereich endet. Der Dichtring 21 ist in einer Ausdrehung 33 mit einer Umfassungsfläche 34 zur axialen Bewegung umfangsseitig geführt. Den Durchgriff 29 umgreift eine Stützfläche 28 zum Zusammenwirken mit der Anschlagfläche 16'. Mit nicht dargestellten Mitteln, beispeilsweise einer am Betätigungsglied 12 angreifenden Feder, wird der Ventilkegel 11 mit seiner Kegelfläche 13 im ständigen Kontakt mit der Konusfläche 9 gehalten. Die Flächen 9 und 13 sind mit Rücksicht auf die drehbare La-

gerung des Ventilkegels 11 und ihre Funktion als Ventilkegelsitz bei entsprechender Werkstoffpaarung von hoher.Oberflä-chengüte.

Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Anordnung ergibt sich wie folgt:

Im Ladungsraum 4 befindet sich ein hülsenloser Treibladungskörper 31 mit einem Treibladungsanzünder 32. Der Verschlusskeil 1 habe die in Fig. 1 dargestellte Position eingenommen. Zum Abfeuern wird das Betätigungsglied 12 im Uhrzeigersinne gemäss einem Pfeil a gedreht. Hierbei wird der Führungsstift 18 infolge der Kraftübertragung aus dem Führungsschlitz 19 und seine Anlage in der Geradführungs-nut 20 mit dem Andrückbolzen 15 in Richtung des Pfeils f nach vorn bewegt. Die Anschlagfläche 16' gelangt an die Stützfläche 28, wodurch die zentrale Abstützung 24 unter Mitnahme des Dichtrings 21 in Richtung des Pfeils f bewegt wird. Beim weiteren Vorschub gelangt die Gegenfläche 27 zur Anlage an der Dichtfläche 26. Dabei wird der Dichtring 21 von der Umfassungsfläche 34 der Ausdrehung 33 geführt.

Eine gegenseitige Führung ist durch den Schlagbolzen 30 im Durchgriff 29 der zentralen Abstützung 24 gegeben. Damit eine Stirnfläche 30' des Schlagbolzers 30-bei der axialen Andrückbewegung fluchtet die Achse A mit der Seelenachse S-den Treibladungsanzünder 32 erreichen und zum Auslösen der Schussentwicklung betätigen kann, schliesst im dargestellten Ausführungsbeispiel die axiale Vorschubbewegung einen geringen Überhub ein: die Gegenfläche 27 am Dichtring 21 kommt erst zum Kontakt mit der Dichtfläche 26, wenn die Stirnfläche 30' des Schlagbolzens 30 den Treibladungsanzünder 32 tatsächlich erreicht und initiiert hat. Vorkommende, begrenzte, axiale, fertigungsbedingte Abweichungen in der Anordnung des Treibladungsanzünders 32 im Treibladungskörper 31 führen folglich nicht zu einer Störung. Durch die vorteilhafte Koordination von Anzündung und Liderung in einer einzigen Axialbewegung ist der Dichtring 21 bereits in axialer Richtung beschleunigt, so dass die sich bei der Schussentwicklung ausbreitenden Treibgase einen Bereich 35 erst erreichen, wenn der Kontakt zwischen den Flächen 27 und 26 gegeben ist. Bei raschem Druckanstieg drücken sie dabei li-dernd sowohl die Gegenfläche 27 gegen die Dichtfläche 26 wie auch einen Teil einer Umfangsfläche 36 des Dichtrings 21 elastisch gegen die ihr unmittelbar benachbarte Umfassungsfläche 34. Die Treibgase gelangen vorteilhafterweise auch durch die Führungsschlitze 19, welche als Gasdurchlässe wirken, in einen Innenraum 14' der Hülse 14 hinter der rückseitigen Endfläche 17 des Andrückbolzens 15, so dass sich letzterer, allseitig von Treibgasen umspült, bezüglich des Treibgasdrucks im Gleichgewicht befindet. Infolge des ständigen und durch Federspannung innigen Kontakts zwischen der Kegel-fläche 13 und der Konusfläche 9 in der den Verschlusskeil 1 durchgreifenden Ausnehmung 2 finden die Treibgase im besagten Bereich nicht nur ein Strömungshindernis - hierdurch werden mit Sicherheit in bekannten anderen Anordnungen beobachtete schädliche Erosionen vermieden -, sondern sie

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üben vorteilhafterweise einen zusätzlichen, den abdichtenden (lidernden) Kontakt verstärkenden Druck aus. In diesem Zusammenhang ist auf den Vorteil zu verweisen, welcher sich aus dem Vorhandensein nur eines einzigen und zudem kleinen, abzudichtenden Bereichs innerhalb der Ausnehmung 2 ergibt. Er ist mit vergleichsweise wenigen und vor allem einfachen Mitteln zu beherrschen. Dabei ist durch eine vernachlässigbare Verschleissanfälligkeit der betreffenden Mittel eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet.

Nach der Schussentwicklung wird durch Drehen des Betätigungsgliedes 12 im Gegenuhrzeigersinn der Andrückbolzen 15 wieder in seine Ausgangsstellung gebracht. Da der Dichtring 21 bei einer öffnenden und schliessenden Bewegung des Verschlusskeils 1 mit einem vorgebbaren Spiel von der Dichtfläche 26 an einem Herausfallen aus der Ausdrehung 33 gehindert wird, sind vorteilhafterweise weitere Massnahmen zu seiner Halterung überflüssig. Ferner erweisen sich die mit der Dichtanordnung verbundenen kurzen Funktions- und Betätigungswege als vorteilhaft: sie gewährleisten auch bei hohen Kadenzen eine sichere Funktion der Anordnung nach der Erfindung. Schliesslich sei auf die einfache Zugänglichkeit der Teile der Dichtanordnung hingewiesen. Die sich hieraus ergebenden zahlreichen Vorteile, beispielsweise bezüglich Wartung und Auswechselbarkeit, erhellen ohne weitere Ausführungen.

Wie leicht ersichtlich, ist die Erfindung grundsätzlich mannigfach anwendbar, beispielsweise bei Waffen mit berührungsloser Anzündung. Aus Gründen der Einfachheit wurde sie anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit einer mechanischen Anzündung beschrieben. Bei einer elektrischen Anzündung wird der Schlagbolzen 30 durch einen Zündstift ersetzt. Energieversorgung und Isolation betreffende Modifikationen sind nicht Gegenstand der Erfindung.

Abschliessend sei auf die Gestaltung des Dichtrings 21 und dessen zentrale Abstützung 24 eingegangen. Ist letztere mit dem Dichtring 21 einstückig verbunden, so muss der zentral nach innen gerichteten Zugwirkung Rechnung getragen werden, welche die der Radialversteifung dienenden Elemente 25 auf den Schenkel 22 ausüben. Hierdurch wird, wie in Versuchen nachgewiesen, ein vollflächiges Anliegen der Umfangsfläche 36 an der ihr unmittelbar benachbarten Umfassungsfläche 34 verhindert. Der Schenkel 22 muss folglich in axialer Richtung lang genug sein, um eine ausreichende Liderung zu gewährleisten. Wenngleich die einstückige Gestaltung bezüglich der Handhabung vorteilhaft ist, ergeben sich aus der erforderlichen Schenkellänge konstruktive Konsequenzen. Werden hingegen Dichtring 21 und zentrale Abstützung 24 voneinander getrennt, so ergeben sich aus einer geringermöglichen Schenkellänge konstruktive Vorteile. Die Entscheidung zwischen Ein- und Zweistückigkeit ist also nach denjenigen Kriterien zu treffen, welche im jeweiligen Zusammenhang ein Überwiegen der betreffenden Vorteile versprechen.

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2 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Dichtanordnung an einem Keilverschluss an einer Rohrwaffe, insbesondere für hülsenlose Munition, mit einem in einer Ausnehmung des Keils über ein Betätigungsglied und ein Getriebe axial verschiebbaren Bolzen zum axialen An- 5 drücken eines Dichtungsrings an eine am Ladungsraum vorgesehene Dichtfläche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) der Dichtring (21) weist ein Profil mit einem ersten (22) und einem zweiten Schenkel (23) und eine zentrale Abstüt- 10 zung (24) mit einer Stützfläche (28) für eine Anschlagfläche (16') des Andrückbolzens ( 15) auf,

b) der zweite Schenkel (23) ist mit einer Gegenfläche (27) zum Andrücken an die Dichtfläche (26) versehen,

c) das Betätigungsglied ( 12) ist drehbar angeordnet und 15 umfasst einen Ventilkegel (11) und eine Aufnahme (14) für den Andrückbolzen (15),

d) das Getriebe umfasst mechanische Führungsmittel (18, 19) zum Umsetzen einer Dreh- in die Axialbewegung des Andrückbolzens ( 15) und 20

e) der Ventilkegel (11) steht im ständigen Kontakt mit einer Konusfläche (9) in der Ausnehmung (2).
2. Dichtanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Aufnahme ist als Hülse (14) gestaltet und weist wandseitig wenigstens eine wendeiförmige Nut als erstes Führungsmittel (19) auf und b) wenigstens ein über eine Umfangsfläche des Andrückbolzens (15) vorstehendes Element greift als zweites Führungsmittel (18) in das erste Führungsmittel (19). 30
3. Dichtanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Raum hinter einer Endfläche (17) des Andrückbolzens (15) durchgängig mit dem Ladungsraum (4) in Verbindung steht.
4. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3,35 dadurch gekennzeichnet, dass der Andrückbolzen (15) mit einem Schlagbolzen oder Zündstift (30) einer mechanischen oder elektrischen Zündeinrichtung verbunden ist.

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