DE102010019358A1

DE102010019358A1 - Signaturreduzierte Mündungsbremse

Info

Publication number: DE102010019358A1
Application number: DE102010019358A
Authority: DE
Inventors: Hubert Schneider
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2010-05-06
Filing date: 2010-05-06
Publication date: 2011-11-10
Also published as: WO2011137976A1; US8695475B2; US20130233162A1; EP2567175A1; EP2567175B1

Abstract

Vorgeschlagen wird eine in ihrer Außensignatur bezüglich Wärme und/oder Treibgasaustritte reduzierten Mündungsbremse (1) einer Waffe bzw. eines Waffensystems, insbesondere für Klein- und Mittelkaliberwaffen. Dazu wird das aus dem Waffenrohr (3) austretende Treibgas herkömmlich auf die Gasaustrittsöffnungen (8, 10) der Mündungsbremse (1) gelenkt, um gegen diese zu prallen – zur Aufnahme des Rückstoßes – und dann weiter nach hinten geführt und dabei in einer Vorrichtung (12) abgekühlt zu werden.

Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit einer in ihrer Außensignatur bezüglich Wärme und/oder Treibgasaustritte reduzierten Mündungsbremse einer Waffe bzw. eines Waffensystems, insbesondere für Klein- und Mittelkaliberwaffen. Dazu wird das aus dem Waffenrohr austretende Treibgas herkömmlich auf die Gasaustrittsöffnungen der Mündungsbremse gelenkt, um gegen diese zu prallen – zur Aufnahme des Rückstoßes – und dann weiter nach hinten geführt und dabei abgekühlt zu werden.
Mündungsbremsen haben die Aufgabe, die nach dem Geschossdurchlauf nach vorne ausströmenden Pulvergase zur Seite oder nach hinten umzuleiten und so die Verbrennungsgase dazu zu nutzen, um den Rückstoß des Laufes zu mindern. Unmittelbar nachdem das Geschoss das Rohr verlassen hat, treten die unter Druck stehenden Verbrennungsgase des Treibsatzes aus dem Rohr aus und treffen dabei teilweise auf die Prallflächen der Mündungsbremse. Durch die Prallflächen werden sie rechtwinklig oder sogar leicht nach hinten abgelenkt und übertragen dabei einen Teil ihrer Energie auf die Mündungsbremse und damit auf den Lauf. Die in Schussrichtung wirkende Energie der Verbrennungsgase wirkt durch das Auftreffen auf die Mündungsbremse dem nach hinten gerichteten Rückstoß entgegen und reduziert diesen.
Eine Mündungsbremse mit Prallflächen und Umlenkung ist des Weiteren aus der EP 0 723 131 B1 ( DE 696 04 097 T2 ) bekannt. Nach Auffassung der dieses Schutzrecht behandelnden Einspruchsabteilung liegt die Cleverness dieser Lösung darin, dass zwei Mündungsbremsen zu einer neuen Mündungsbremse vereint werden. Fraglich, wie das der Fachmann sieht. Auf jeden Fall werden die Treibgase über gerichtete Gasaustrittsöffnungen auf eine große Prallfläche und von dort nach Außen gelenkt.
Aus der US 4,307,652 A ist eine Mündungsbremse mit nach hinten umgelenkten Prallflächen und schaufelartig ausgeführten Rohren bekannt, die auf der Mündungsbremse aufgeschraubt bis nahezu hinter das Waffenende geführt werden. Auch diese Konstruktion soll einen Rückstoß der Waffe weitestgehend reduzieren. Für eine optimale Rückstoßaufnahme durch die Mündungsbremse treten aus dieser Teile des Treibgase auch nach vorne heraus.
Aus der DE 297 11 207 U1 ist ein Rückstoß- und Mündungsfeuerdämpfer bekannt, beidem der Rückstoßdämpfer über ein Gewinde mit einem Rückstoßträger verbunden ist, wobei sich dazwischen eine Trennscheibe mit mehreren Gasöffnungen befindet. Die Gase strömen dabei aus zwei seitlich angeordneten Öffnungen aus einem verstärkten Teil des Laufes in den Rückstoßdämpfer bzw. in die hintere Expansionskammer, stoßen an die Außenwand und geben ein Teil der Wärme ab, expandieren und strömen durch die Trennscheibe in den Rückstoßdämpfer, durch dessen Düsen und die vordere Öffnung nach Außen.
Die EP 1 338 859 A2 beschäftigt sich mit einem Waffenrohr mit einer Mündungsbremse, bei dem das Waffenrohr Teil der Mündungsbremse ist. Dieser Mündungsbereich ist mit Öffnungen versehen, denen ein mit schlitzförmigen Gasaustrittsöffnungen versehenes Mantelrohr übergezogen ist.
Den bekannten Mündungsbremsen ist allen eigen, dass sie eine hohe Eigensignatur insbesondere durch Wärme und Gasaustritt aufweisen, sodass der Standort der Waffe leicht ermittelbar ist. Dies ist insoweit negativ, da mit der Erkennbarkeit eine Störung gegen die Personen) vorgenommen werden kann, die den Schuss abgegeben hat (haben).
Die DE 10 2005 005 595 A1 , die sich mit einem Schalldämpfer für Feuerwaffen befasst, schlägt vor, dass der Schalldämpfer zusätzlich den Wirkungsmechanismus einer Mündungsbremse beinhaltet
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Mündungsbremse aufzuzeigen, deren Eigensignatur minimiert ist.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgelistet.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Treibgase – wie herkömmlich – gegen Prallflächen zu lenken und diese dann kühlend, beispielsweise über ein kühlendes Medium, nach hinten zu führen, wobei in einer bevorzugten Ausführung das Gas durch die Abkühlung soweit abgebaut wird, sodass kein Austritt zu erwarten ist, da die Strömungsgeschwindigkeit des Gases minimiert wird und das Gas bekanntlich über die Abkühlung an Volumen verliert. Die Rückführung ist bis hinter dem Schaft bzw. dem Verschluss möglich.
Als kühlendes Medium können in der einfachsten Ausführung mehrere Kühlrippen vorgesehen werden. Diese Kühlrippen können ergänzend oder alternativ auch mit kühlenden Materialien versehen werden. Das kühlende Medium ist in der bevorzugten Variante ein Gittermaterial, Lamellen, Stahlwolle, ein Material mit Wabenstruktur bzw. Wabenoberfläche, wie beispielsweise bekannte Schock-Mounts oder dergleichen, die ähnlich eines Katalysators bei Fahrzeugen wirken.
Die Rückführung kann in einfachster Form durch eine Anzahl (1, 2 oder n) von Rohren, ähnlich der US 4,307,652 A erfolgen. In diesem Fall kann in jedes dieser Rohre das kühlende Medium eingebunden werden.
Für das Zurückführen ist jedoch bevorzugt vorgesehen, der Mündungsbremse ein weiterführendes Gehäuse zuzuordnen. Dabei wird über die eigentliche Mündungsbremse eine Außenhülle auf- bzw. übergezogen, durch die die Treibgase – entgegen der Strömungsrichtung im Waffenrohr – zurückgeführt werden können. Dieser Außenhülle schließt sich das weiterführende Gehäuse an, das das kühlende Medium bzw. Material enthält. Das Gehäuse weist ebenfalls eine Außenhülle und eine Innenhülle auf, wobei die Innenhülle des Gehäuses beispielsweise durch die Rohrführung des Waffenrohrs selbst gebildet werden kann. Das weiterführende Gehäuse ist bevorzugt symmetrisch um das Waffenrohr angebracht, wobei eine Asymmetrie ebenfalls möglich ist. Dabei kann die asymmetrische Ausformung des Gehäuses sich bevorzugt unterhalb des Waffenrohres befinden. Bei einer unbemannten Bedienung sind auch über den Umfang des Gehäuses bzw. der Außenhülle des Gehäuses verteilte Löcher möglich. Das Gehäuse ist bevorzugt trichterförmig ausgebildet und wird beispielsweise durch einen Flansch abgeschlossen. In diesem Abschluss bzw. im Bereich des Gehäuseendes können ein oder mehrere Öffnungen bzw. Austritte vorgesehen werden, durch die der Restgasdruck austreten kann.
Der Übergang zwischen der Außenhülle der Mündungsbremse ins Gehäuse der Gasrückführung und -abkühlung kann bereits durch eingebundene Kühlrippen und/oder eingebrachtes Kühlmaterial geschaffen werden. Das kühlende Material kann so eingebunden werden, dass es beispielsweise versetzt zueinander und verteilt um das Waffenrohr etc. liegt. Ein vollständiges Ausfüllen des Gehäuses sollte vermieden, zumindest aber auf das erwünschte Durchströmen des Gases abgestimmt werden. Zwischen den bevorzugt voneinander bzw. zueinander beabstandeten Kühlmedien sind dann Expansionsräume zu schaffen.
Zur Unterstützung und definierten Abkühlung des Gases ist im vorderen Bereich des Gehäuses zumindest eine Öffnung vorzusehen, durch die Frischluft angesaugt in den/die Expansionsraum(räume) gelangen kann. Durch die Strömungsgeschwindigkeit der aus der Mündungsbremse austretenden Gase entsteht zwischen der Öffnung und dem Expansionsraum ein Unterdruck, der das Ansaugen von Umweltluft/Frischluft bewirkt. Zusätzlich kann am hinteren Ende ein Ventilator eingebunden werden, wenn die Durchlüftung und die Abkühlung der Kühlelemente unterstützt werden soll. Diese Variante birgt den weiteren Vorteil, dass eine mögliche Verpuffung der konzentrierten Gase beim nachfolgenden Feuerstoß verhindert werden soll.
Die Mündungsbremse besteht ihrerseits aus einem Grundkörper mit Bohrungen. Diese Bohrungen sind schräg nach vorne weisend und besitzen eine schiefe – bevorzugt kegelförmige Form. Auf diese Bohrungen abgestimmt ist eine Umlenkhülse mit Bohrungen, durch die die Treibgase nach hinten gelenkt werden. Über beide Körper ist dann die Außenhülle befestigt, die ihrerseits mit dem weiterführenden Gehäuse in Wirkverbindung steht.
Mit der vorgeschlagenen Konstruktion wird ein schwaches Mündungsfeuer realisiert, die Rauchentwicklung minimiert und der Schall reduziert bei Beibehaltung der Funktion der Mündungsbremse. Die Mündungsbremse übernimmt somit nicht nur die Funktion der Rückstoßminimierung sondern auch die eines Schalldämpfers.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:
1 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Mündungsbremse mit Gasreduzierungsvorrichtung,
2 eine Schnittdarstellung A-A aus 1
3 und 4 Alternativen der Einbindung der Gasreduzierungsvorrichtung in eine Waffe.
In 1 ist in einer Schnittzeichnung eine Mündungsbremse 1 mit einer Umhüllung 2 aufgezeigt, die auf einem Waffenrohr 3 beispielsweise mittels Verschraubung befestigbar ist. Das Waffenrohr 3 wird in diesem Ausführungsbeispiel von einer Rohrhalterung 4 umschlossen.
Die Mündungsbremse 1 besteht aus einer Grundhülse 5, einer Umlenkhülse 6 sowie einem Hüllrohr 7. Kegelbohrungen 8 der Grundhülse 5 weisen Anschrägungen 9 auf, damit die Treibgase besser austreten können. Kegelbohrungen 10 in der Umlenkhülse 6 dienen zur besseren Expansion in das Hüllrohr 7. Die Bohrungen 8, 10 weisen eine schiefe Form – nach außen weisend jeweils größer werdend, ähnlich einer Kegelbohrung – auf, da diese Form das Gas entspannen kann, sodass bereits an dieser ein erstes Abkühlen erfolgt. Beide Bohrungen 8, 10 sind aufeinander abgestimmt.
Dem Hüllrohr 7 schließt sich eine Gasreduzierungsvorrichtung 12 an, die in der einfachsten Form ein einfaches Außenrohr (nicht näher dargestellt) sein kann. In diesem befindet sich dann entsprechend des erfinderischen Gedankens ein zusätzliches Kühlmittel (13, 14) zum Abkühlen der nach hinten gelenkten Treibgase.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel greift jedoch auf eine waffenunabhängige (kann, muss nicht) Außenhülle 11 als Bestandteil der Gasreduzierungsvorrichtung 12 zurück. Innerhalb dieser Außenhülle 11 sind Kühlrippen 13 und/oder kühlendes Material 14 eingebunden. Die Außenhülle 11 ist in diesem Ausführungsbeispiel bevorzugt trichterförmig. Diese Form bietet sich dann an, wenn nur über einen kurzen Weg das zurückgeführte Gas abkühlen soll. Die Formgestaltung der Außenhülle selbst ist jedoch frei wählbar und kann den jeweiligen Designervorstellungen angepasst werden.
Die Vorrichtung 12 zur Reduzierung der Gastemperatur und damit des Gasvolumens weist neben der Außenhülle 11 eine Innenhülle 15 auf. Diese Innenhülle 15 kann eine eigenständige Einheit sein. Bevorzugt wird jedoch aufgrund der Masse und dem damit verbundenen Gewicht die Einbindung der Rohrhalterung 4 als Innenhülle 15. Dabei wird die Außenhülle 11 mit den daran befestigten Kühlrippen 13 bzw. Kühlmitteln 14 über die Innenhülle 15 geschoben, die Vorrichtung 12 am hinteren Ende verschlossen.
Die Funktion ist wie folgt:
Die durch den Schuss ausgelösten Treibgase werden durch die Kegelbohrungen 8 der Grundhülse 5 auf die Umlenkhülse 6 gelenkt. Bereits durch die Grundhülse 5 und der Form der Bohrungen 8 wird Gas abgeschöpft, das dann gegen die Bohrungen 10 der Umlenkhülse 6 knallt und dabei umgelenkt wird. Durch die Umhüllung 7 wird das Gas dann nach hinten geleitet, ein Mündungsblitz reduziert bzw. gänzlich vermieden, da im Bereich der Mündungsbremse 1 ein Austritt des Gases nicht stattfindet.
Eine weitere Kühlung findet dann beispielsweise beim Ableiten der Treibgase in die anschließende Außenhülle 11 durch Kühlrippen 16 zwischen der Mündungsbremse 1 und der Vorrichtung 12 statt. Diese Kühlrippen 16 (als auch die Kühlrippen 13 der Vorrichtung 12) dienen zusätzlich auch als Stützrippen und stabilisieren das System. Vorgesehen sind wenigstens zwei – bevorzugt aber vier Kühlrippen 16.
Das Treibgas wird in die Vorrichtung 12 eingesogen, wozu diese bevorzugt im vorderen Bereich wenigstens eine Öffnung 17 und bevorzugt im hinteren Bereich wenigstens eine weitere Öffnung 18 aufweist. Das durch den Unterdruck in die Vorrichtung 12 angesaugte Treibgas wird durch die Vorrichtung 12 gesogen, sodass ein Abkühlen des Gases erfolgt. Mögliches Restgas kann durch die Austrittsöffnungen) 18 am Ende der Vorrichtung 12 austreten. Dieses ist dann jedoch soweit abgekühlt, dass es selbst von weitem nicht mehr als solches erkennbar ist.
3 und 4 zeigen in einer ehe skizzenhaften Darstellung eine alternative Einbindung der Vorrichtung 12 an das Waffenrohr 3 zwischen Rohrhalterung 4 und der eigentlichen Mündungsbremse 1. Die Kühlrippen 13 sind hierbei zum Waffenrohr 3 weisend eingebunden. Zwischen den Kühlrippen 13 kann auch hier Kühlmaterial 14 eingebracht sein.
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

EP 0723131 B1 [0003]
DE 69604097 T2 [0003]
US 4307652 A [0004, 0013]
DE 29711207 U1 [0005]
EP 1338859 A2 [0006]
DE 102005005595 A1 [0008]

Claims

Mündungsbremse (1) für ein Waffenrohr (3) mit – einer Grundhülse (5) mit Bohrungen (8), – einer Umlenkhülse (6) mit Bohrungen (10) sowie – einem um beide angebrachten Hülsenrohr (7) zum Ableiten des Treibgases in wenigstens eine sich anschließende Vorrichtung (12) mit Kühlelementen (13, 14).
Mündungsbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (8, 10) kegelförmig ausgebildet sind.
Mündungsbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlelemente (13, 14) Kühlrippen und/oder Kühlmittel vorgesehen sind.
Mündungsbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlmittel (14) Gittermaterial, Lamellen, Stahlwolle, ein Material mit Wabenstruktur bzw. Wabenoberfläche, wie beispielsweise bekannte Schock-Mounts oder dergleichen, die ähnlich eines Katalysators bei Fahrzeugen wirken, eingebunden sind.
Mündungsbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens ein Außenrohr umfasst, in dem die Kühlelemente (13, 14) eingebunden sind.
Mündungsbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (12) eine Außenhülle (11) sowie eine Innenhülle (15) umfasst, zwischen denen die Kühlelemente (13, 14) eingebunden sind.
Mündungsbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülle (15) durch eine Rohrhalterung (4) des Waffenrohres (3) gebildet wird.
Mündungsbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vorrichtung (12) ein Unterdruck, beispielsweise durch eine vordere Öffnung (17), geschaffen wird.