DE102009039548A1

DE102009039548A1 - Waffenrücklaufsystem

Info

Publication number: DE102009039548A1
Application number: DE200910039548
Authority: DE
Inventors: Norbert Kohnen
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2009-09-01
Filing date: 2009-09-01
Publication date: 2011-03-03
Also published as: WO2011026561A1; EP2473812A1; EP2473812B1

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Waffenrücklaufsystem (3), bestehend zumindest aus einem Druckbehälter (4) und einem Druckzylinder (5) mit Druckkolben (11), für ein im Waffengehäuse (6) axial verschiebbares Waffenrohr (2), wobei das Waffenrohrende mit dem Druckkolben (11) zur Komprimierung eines Gaspolsters im Druckzylinder (5) verbunden ist und im mittleren Bereich mit einem Ringkolben (13) mit Durchströmkanälen, und eine mittels Feder (8) betätigbare Hülse (17) diese Kanäle bei Stillstand sowie Rohrvorlauf verschließt und beim Rücklauf des Waffenrohres (2) diese Hülse (17) von dem strömenden Fluid verschoben und damit die Kanäle geöffnet werden. Der Druckkolben (11) ist dabei so gestaltet, dass beim Rohrrücklauf ein großer Querschnitt für das Strömen der Flüssigkeit offen ist, wodurch ein relativ geringer Staudruck entsteht, und beim Rohrvorlauf hingegen nur ein kleiner Querschnitt offen ist, sodass ein großer Staudruck entsteht. Es wird somit eine relativ einfache Rücklaufkonstruktion ohne die bisher erforderlichen Regeleinrichtungen in den hydraulischen Rohrbremsen geschaffen, wobei sich das Waffenrohr (2) auf dem Druckgaspolster im Druckzylinder (5) abstützt.

Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit einem zurücklaufenden Waffenrohr und dessen Abbremsen während und nach der Schussabgabe über einen bestimmten Rücklauf-Vorlaufweg.
Bekanntlich wirken die bei einem Schuss entstehenden Antriebskräfte auf das Geschoss und auf das Waffenrohr. Bei starren Waffenrohren muss diese Kraft von den abstützenden Bauteilen aufgenommen werden.
Die DE 10 2007 051 246 A1 offenbart eine Rohrwaffe mit einem in einer Waffenaufnahme oder Wiege gelagerten Waffenrohr und eine Rohrabstützung. Dabei wird ein ungehinderter Rücklauf des Waffenrohres gewährleistet, aber radialen Schwingungen oder Verbiegungen des Waffenrohres mittels der Abstützelemente entgegengewirkt.
Aus der DE 10 2007 050 014 A1 ist eine weitere Waffenrohrlagerung mit einem Rohrführungsgehäuse zwischen Waffenrohr und Waffengehäuse bekannt. Die Lagerung des Waffenrohres im vorderen Bereich lässt eine bewegliche Rohrführung zu und wird durch wärmeunabhängigen Stahl gebildet. Die hintere Lagerung am Ende des Waffenrohres sollte dabei so weit wie möglich entfernt von der vorderen eingebunden sein, um so Richtungsfehler zu vermeiden.
Werden die Rücklaufkräfte zu groß, wählt man ein zurücklaufendes Rohr, dem durch die Gaswirkung eine kinetische Energie mitgeteilt wird und bremst es während und nach der Schussabgabe über einen bestimmten Rücklaufweg, mit einer Bremsvorrichtung solange ab, bis die kinetische Energie abgebaut ist. Nach Beendigung der Bremsung wird das Waffenrohr mit einer Vorholeinrichtung, mechanisch, Feder oder pneumatisch, wieder in die vordere Position gebracht. Das Spannen dieser Vorholeinrichtung erfolgt während des Waffenrücklaufes.
Eine Waffenrohrbremse auf Basis eines Bremskolbens beschreibt die DE 102 32 014 A1 , eine Waffenrücklaufbremse mit Vorlaufdämpfung die DE 38 24 153 A1 .
Aus der DE 10 2006 014 155 A1 ist ein hydropneumatisches Brems- und Vorholsystem für Rohrrücklaufgeschütze bekannt, bei dem auf Änderungen unterschiedlicher Schießparameter eingehend vorgeschlagen wird, anstelle des Bremszylinders einen Arbeitszylinder einzubinden. Der Arbeitszylinder ist hierbei über ein separates steuerbares Druckbegrenzungsventil mit einem Hydraulikspeicher verbunden, sodass sich beim Rücklauf des entsprechenden Geschützrohres ein im Wesentlichen konstanter Bremskraftverlauf ergibt.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Waffenrücklaufsystem aufzuzeigen, das mit geringem Bauvolumen auskommend den Abbau der kinetischen Energie des zurücklaufenden Waffenrohres und ein Vorholen in Schussposition realisiert.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine relativ einfache Rücklaufkonstruktion ohne die bisher erforderlichen Regeleinrichtungen in den hydraulischen Rohrbremsen zu konzipieren. Dazu stützt sich das Waffenrohr auf einem Druckgaspolster ab. In dieser vorderen Position wird das Waffenrohr gehalten. Durch die Schussabgabe wird dem Waffenrohr kinetische Energie zugeführt. Diese Energie ist am Ende des Rücklaufs als Volumenänderungsarbeit in dem Gaspolster gespeichert. Ein mit dem Waffenrohr fest verbundener Kolben befindet sich in einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Raum. Dieser Kolben wird beim Rohrrücklauf und beim Rohrvorlauf durch die Flüssigkeit gezogen und ist so gestaltet, dass beim Rohrrücklauf ein großer Querschnitt für das Strömen der Flüssigkeit offen ist, sodass ein relativ geringer Staudruck entsteht. Beim Rohrvorlauf hingegen ist nur ein kleiner Querschnitt offen, sodass ein großer Staudruck entsteht. Das gespannte Gaspolster drückt bzw. schiebt das Waffenrohr mit relativ konstanter Geschwindigkeit wieder in die vordere Position. Die Volumenänderungsarbeit des Gases wird während des Vorlaufes an einer Drosselstelle in Wärmeenergie umgewandelt. – Es wird somit eine relativ einfache Rücklaufsystemkonstruktion ohne die bisher erforderlichen Regeleinrichtungen in den hydraulischen Rohrbremsen geschaffen, wobei sich das Waffenrohr auf dem Druckgaspolster (im Druckzylinder) abstützt.
Da die Energieumwandlung nun erst im Rohrvorlauf geschieht und hier eine relativ konstante Antriebskraft des Druckgases zur Verfügung steht, kann auf die erforderlichen Regeleinrichtungen verzichtet werden. Es können kompakte Waffen geschaffen werden, da alle Funktionsgruppen konzentrisch um das Waffenrohr gruppierbar sind. Zudem ist die Anzahl der Bauteile minimierbar.
Der Anfangsdruck des Gaspolsters kann zur Anpassung an unterschiedliche Ladungen variiert und/oder Kaliber angepasst werden, um die Waffenbelastung möglichst gering zu halten. Eine Nutzung bei Klein- und Mittelkaliberwaffen als auch Großkaliberwaffen ist denkbar.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die hier dargestellte Ausführung zeigt eine Granatwerferwaffe, ist aber nicht auf diese Anwendung beschränkt.
Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer Waffe mit Waffenrücklaufsystem – perspektivisch von hinten,
2 eine perspektivische Ansicht der Waffe in teilweise aufgeschnittener Darstellung – perspektivisch von vorne,
3 eine seitliche Schnittdarstellung der Waffe mit dem Waffenrücklaufsystem.
1 zeigt Teile einer Waffe 1 mit einem Waffenrohr 2 und einem Waffenrücklaufsystem 3, bestehend zumindest aus einem Druckbehälter 4 und einem Druckzylinder 5 mit Druckkolben (11). Ein Waffengehäuse 6 dient zur Aufnahme des Waffenrohres 2 und ist bevorzugt von einem Kühlkörper 7 zumindest im Bereich des Patronenlagers des Waffenrohres 2 umschlossen.
2 zeigt eine weitere Ansicht der Waffe 1 in einer teilweise aufgeschnittenen Darstellung,
3 den Komplettaufbau des Waffenrücklaufsystems 3 in einer Schnittdarstellung. Das Waffenrohr 2 ist im Waffengehäuse 6 axial verschiebbar geführt, wobei in einer bevorzugten Ausführung das Waffengehäuse 6 selbst so gestaltet ist, dass bei eingebautem Waffenrohr 2 zwischen den Rohrführungsseiten ein Raum 20 im Kreisringquerschnitt entsteht und ab dem Waffenrohrende ein weiterer zylindrischer Raum 21 gebildet wird, sodass der Druckzylinder 5 an das Waffenrohrende einfach und leicht anbindbar ist. Der Raum 20 bildet seinerseits in einfacher Art und Weise einen mit einem Bremsfluid gefüllten Bremszylinder 9.
Das Waffenrohrende ist mit dem Kolben 11 und Führungsteilen und Dichtungen 10, 12 zur Komprimierung eines Gaspolsters im Druckzylinder 5 verbunden, und im mittleren Bereich mit einem Ringkolben 13 mit Durchströmkanälen. Eine mittels einer Feder 8 betätigbare Hülse 17 (Schiebehülse) verschließt diese Kanäle bei Stillstand und Rohrvorlauf. Beim Rücklauf des Waffenrohres 2 wird diese Hülse 17 vom strömenden Fluid verschoben, sodass die Kanäle geöffnet sind. Zur Sicherstellung der Dichtheit des Systems 3 ist ein weiteres Führungs- und Dichtsystem eingebunden und mit 15 gekennzeichnet. Der Kolben 11 ist so gestaltet, dass beim Rohrrücklauf ein großer Querschnitt für das Strömen der Flüssigkeit offen ist und ein relativ geringer Staudruck entsteht, beim Rohrvorlauf hingegen nur ein kleiner Querschnitt offen ist, sodass ein großer Staudruck entsteht.
Der am Waffengehäuse 6 anflanschbare Druckbehälter 4 enthält das vorgesehene Druckgasvolumen. Ein Wärmeausgleichsystem 16 im Druckbehälter 4 dient zur Kompensierung der Änderung des Flüssigkeitsvolumens durch den Temperatureinfluss.
Mit 20 ist eine zu verschießende Munition gekennzeichnet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007051246 A1 [0003]
DE 102007050014 A1 [0004]
DE 10232014 A1 [0006]
DE 3824153 A1 [0006]
DE 102006014155 A1 [0007]

Claims

Waffenrücklaufsystem (3), bestehend zumindest aus einem Druckbehälter (4) und einem Druckzylinder (5) mit Druckkolben (11), für ein im Waffengehäuse (6) axial verschiebbares Waffenrohr (2), wobei – das Waffenrohrende mit dem Druckkolben (11) zur Komprimierung eines Gaspolsters im Druckzylinder (5) verbunden ist und im mittleren Bereich mit einem Ringkolben (13) mit Durchströmkanälen, und – eine mittels Feder (8) betätigbare Hülse (17) diese Kanäle bei Stillstand sowie Rohrvorlauf verschließt und beim Rücklauf des Waffenrohres (2) diese Hülse (17) von dem strömenden Fluid verschoben und damit die Kanäle geöffnet werden.
Waffenrücklaufsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben (13) so gestaltet ist, dass beim Rohrrücklauf ein großer Querschnitt für das Strömen der Flüssigkeit offen ist, wodurch ein relativ geringer Staudruck entsteht, und beim Rohrvorlauf hingegen nur ein kleiner Querschnitt offen ist, sodass ein großer Staudruck entsteht.
Waffenrücklaufsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Waffengehäuse (6) selbst so gestaltet ist, dass bei eingebautem Waffenrohr (2) zwischen den Rohrführungsseiten ein Raum (20) im Kreisringquerschnitt entsteht, der einen Bremszylinder (9) nachbildet.
Waffenrücklaufsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ab dem Waffenrohrende ein weiterer zylindrischer Raum (21) gebildet wird, sodass ein einfacher Anbau des Druckzylinders (5) ermöglicht wird.
Waffenrücklaufsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der am Waffengehäuse (6) anflanschbare Druckbehälter (4) das vorgesehene Druckgasvolumen enthält.
Waffenrücklaufsystem nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Anfangsdruck des Gaspolsters zur Anpassung an unterschiedliche Ladungen variiert und/oder Kaliber angepasst werden kann.
Waffenrücklaufsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmeausgleichsystem (16) im Druckbehälter (4) zur Kompensierung der Änderung des Flüssigkeitsvolumens durch den Temperatureinfluss dient.
Waffenrücklaufsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Waffengehäuse (6) im Bereich des Patronenlagers bevorzugt von einem Kühlkörper (7) umschlossen ist.