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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft Schussvorrichtung für Geschosse, insbesondere urban-wirkfähige Flugdrohnen, gemäß dem Obersatz des Patentanspruchs 1.
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Der Wert bewaffneter Drohnen für das Militär oder private Sicherheitsdienstleiser hat sich trotz der politisch schwierigen Lage vielfach bewehrt. Insbesondere während des Afghanistaneinsatzes (ISAF) sind Drohnen verschiedener Größen von nahezu jedem NATO-Mitglied erfolgreich genutzt worden. Während große Drohnen in der Regel über beachtliche Waffenarsenale verfügten, wurden kleinere Drohnen ausschließlich zu Aufklärungszwecken genutzt. Trotz dieser Realität sind sich Militärs einig, dass bewaffnete, kleinere und flugfähige Drohnen insbesondere beim Häuser- und Grabenkampf von entscheidendem Vorteil sein könnten.
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Das Problem, welches sich ergibt, liegt im Verhältnis zwischen Rückstoß, Gewicht und Größe einer Drohne bzw. einer Drohnenschussvorrichtung. Während große Drohnen den Rückstoß einer Waffe durch starke Antriebsleistung und Eigengewicht ausgleichen können, sind kleine Drohnen dazu nicht in der Lage, ohne massive Präzisionsverluste hinnehmen zu müssen.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 692 11 563 T2 ist ein Waffensystem mit einer Dämpfvorrichtung bekannt, bei der ein beim Abschießen eines Geschosses ausgeübter Rückstoß auf ein Abschussrohr gerichtet ist und sich dieses Abschussrohr auf Grund der Rückstoßkraft in entgegengesetzter Richtung zur Schussrichtung des Geschosses verschiebt, wobei es beim Verschiebungsvorgang abgebremst wird und sich nach der Abbremsung weiter verschiebt.
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Weiterhin ist aus der
US 2003/0056639 A1 ein Rückstoß-Kontrollmechanismus bekannt, bei dem die Ausdehnung von Explosionsgasen und der durch die Gase auf angrenzende Bauteile aufgebrachte Druck dazu dient, das Abschussrohr beim Schuss kurzzeitig in die selbe Richtung zu verlagern, in die sich das Geschoss bewegt. Dadurch wird ein Rückstoß auf das gesamte System weitgehend minimiert.
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Während im Bereich der großen Handfeuerwaffen wie z.B. der Panzerfaust und Flugabwehrraketen das Konzept des rückstoßfreien Schusses weitgehend erforscht ist, ergibt eine Umsetzung für kleine Handfeuerwaffen wie Pistole oder Gewehr wenig Sinn, da die Ausgleichsladung eine Verwendung durch eine, sich hinter der Waffe befindliche Person, unmöglich macht.
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Aus der
US 7 418 896 B1 ist eine Schussvorrichtung für Geschosse bekannt, bei der beim Auslösen eines Schlagbolzens mittels Gasdruck die Zündung einer pyrotechnischen Ladung ausgelöst wird, wobei durch die Ausdehnung der Explosionsgase der gezündeten Ladung das Geschoss aus dem Lauf der Schussvorrichtung getrieben wird, wobei die Schussvorrichtung eine Kompensationsvorrichtung mit mindestens einem Kompensationsteil aufweist und das Kompensationsteil durch eine weitere durch einen Schlagbolzen auszulösende, pyrotechnische Ladung in einer im Wesentlichen zur Geschossbewegungsrichtung entgegengesetzten und zum Lauf axialen Richtung antreibbar ist, wodurch der Geschossimpuls mindestens teilweise kompensiert wird. Weiterhin zeigt die
US 7 418 896 B1 , dass die Schlagbolzen beidseitig an einer gemeinsamen Gasdruckkammer und durch den in der mindestens einen Gasdruckkammer aufgebauten Druck in entgegengesetzte Richtungen beaufschlagt werden.
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Aus der
US 7 562 478 B1 ist die Verwendung von Trennscheiben zwischen Schlagbolzen und Munitionskammer bekannt.
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Darstellung der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Schussvorrichtung, insbesondere für urban-wirkfähige Flugdrohnen, zu schaffen, welche die vorgenannten Nachteile ausräumt und welche leicht, kompakt und präzise bei vergleichsweise geringem Rückstoß ist.
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Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schussvorrichtung sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.
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Bei der erfindungsgemäßen Schussvorrichtung wird gemäß dem Stand der Technik ebenfalls bei der beim Auslösen eines Schlagbolzens mittels eines Gasdruckkolbens die Zündung einer pyrotechnischen Ladung verursacht, wobei durch die Ausdehnung der Explosionsgase der gezündeten Ladung das Geschoss aus dem Lauf der Schussvorrichtung getrieben wird, wobei die Schussvorrichtung eine Kompensationsvorrichtung mit mindestens einem Kompensationsteil aufweist, wobei das Kompensationsteil durch eine weitere durch einen Schlagbolzen auszulösende, pyrotechnische Ladung in einer im Wesentlichen zur Geschossbewegungsrichtung entgegengesetzten und zum Lauf axialen Richtung antreibbar ist, wodurch der Geschossimpuls mindestens teilweise kompensiert wird.
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Erfindungsgemäß ist eine Schussvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass die Schussvorrichtung zwei Munitionstrommeln und eine Schlagbolzentrommel umfasst.
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Figurenliste
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Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Schussvorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von der Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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In den Zeichnungen zeigen
- 1 die Schussvorrichtung mit Gehäuse in der Seitenansicht;
- 2a,2b die Schlagbolzentrommeln in der Seitenansicht, nicht ausgelöst (2b) und ausgelöst (2a);
- 2c,2d die Schlagbolzentrommeln in der Seitenansicht, nicht ausgelöst (2c) und ausgelöst (2d);
- 3a,3b die Trennscheiben in der Frontansicht;
- 4 die Schussvorrichtung mit Gehäuse in der Frontansicht;
- 5 die Munitionstrommel in der Frontansicht.
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Ausführung der Erfindung
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Wie aus 1 ersichtlich, ist das Kompensationsteil durch eine weitere durch einen Schlagbolzen 6b auszulösende, pyrotechnische Ladung in einer im Wesentlichen zur Geschossbewegungsrichtung entgegengesetzten und zum Lauf axialen Richtung antreibbar. Die Schlagbolzen 6a,6b sind dabei besonders bevorzugt beidseitig an einer gemeinsamen Gasdruckkammer 9 oder alternativ an mehreren Gasdruckkammern eines oder mehrerer Gasdruckbehältnisse angeordnet und werden durch den in der mindestens einen Gasdruckkammer 9 aufgebauten Druck in entgegengesetzte Richtungen beaufschlagt.
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Die Schussvorrichtung 1 umfasst erfindungsgemäß zwei Munitionstrommeln 4a,4b und eine Schlagbolzentrommel 5. Die Munitionstrommeln 4a,4b unterscheiden sich nur unwesentlich von einer regulären Trommel, welche bei Revolvern des entsprechenden Kalibers verwendet werden. Zentraler Unterschied ist die Aussparung 13 für die Aufnahme der Führungsstange 3. Diese ist in ihrem Querschnitt vorzugsweise halbkreisförmig ausgebildet und entgegengesetzt zum halbkreisförmigen Querschnitt der Führungsstange 3. Somit führt eine Drehbewegung der Führungsstange zu einer Drehbewegung der Munitionstrommeln 4a,4b.
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Wie aus 1 ersichtlich, ist zwischen Munitionstrommeln 4a,4b und Schlagbolzentrommel 5 jeweils eine Trennscheibe 16 vorgesehen, wobei auf der Vorderseite der Trennscheiben 16, welche in Richtung der näheren Außenseite der Schussvorrichtung 1 weist, eine Aussparung 13 für die Führungsstange 3 sowie eine oberhalb-zentral angeordnete Aussparung 14 für den Schlagbolzen sowie das Führungsplättchen 12 vorgesehen sind, und auf der gegenüberliegenden Seite zusätzlich eine kreisförmig um die zentrale Aussparung 13 für die Führungsstange 3 angelegte Führungslinien 15 vorgesehen ist. diese nicht-durchgehenden Aussparungen 13,14 in der Trennscheibe 16 münden in einer Öffnung hin zur größeren Aussparung für das Führungsplättchen 12.
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Besonders bevorzugt sind sämtliche Trommeln 4a,4b,5 und die Trennscheiben 16 durch eine gemeinsame Führungsstange 3 gehalten, die die Rahmenkonstruktion des Gehäuses 18 der Schussvorrichtung 1 mit den verschiedenen Trommeln 4a,4b,5 verbindet, wobei eine Drehbewegung der Führungsstange 3 eine Drehbewegung der Trommeln 4a,4b,5 und Trennscheiben 16 bewirkt.
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Die Führungsstange 3 ist vorteilhaft zweigeteilt und wird mit Hilfe eines Steck- und/oder anderen Mechanismus zusammengefügt, während die beiden Enden der Führungsstange 3 von einem zylindrischen Kopf gehalten werden.
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Die Schlagbolzentrommel 5 gewährleistet das gleichzeitige Zünden der Anzündhütchen der entgegengesetzten Munition in den Munitionstrommeln 4a,4b. Wie bei den Munitionstrommeln 4a,4b sind an den gegenüberliegenden Stellen zur Munition Aussparungen 17 in der Schlagbolzentrommel 5 angebracht. Innerhalb der Aussparungen 17 befinden sich Gasdruckbehältnisse 9, welche, in Abhängigkeit von der Verwendeten Munition, durchgehend oder getrennt voneinander sind. Somit befinden sich entweder zwei Gasdruckbehältnisse 9 mit jeweils einer Öffnungsseite oder ein Gasdruckbehältnis 9 mit Öffnungsseiten an beiden Enden in einer Aussparung 17.
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An dieser Stelle muss zwischen zwei verschiedenen Versionen für die Schlagbolzenauslösung unterschieden werden, welche in den 2a,2b und den 2c,2d dargestellt sind: Bei Version A (2c,2d) verfügt jedes Gasdruckbehältnis 9 über einen (oder zwei) Gasdruckkolben 10 an der Öffnungsseite. Diese werden durch die Position der Schlagbolzentrommel 5 zwischen den beiden Trennscheiben 16 innerhalb des Gasdruckbehältnisses 9 gehalten. In Abhängigkeit von der Position zu den Trennscheiben 16 öffnet sich die Aussparung 17 und der Gasdruckkolben 10 kann sich, angetrieben durch den Gasdruck, sprunghaft ausdehnen. Um die Drehbewegung trotz hoher Druckverhältnisse zu ermöglichen, sind an der Außenseite des Führungsplättchens 12 Kugellager angebracht. Mittig zum Führungsplättchen 12 und am äußersten Punkt des Gasdruckbehältnisses 9 befindet sich der Schlagbolzen 6a,6b , welcher die Bewegung des Gasdruckkolbens 10 nachvollzieht.
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In Version B (2a,2b) steht das Führungsplättchen 12 nicht die ganze Zeit unter Gasdruck. Erst durch ein Einstechen des Gasdruckbehälters 9 wird die zuvor beschriebene sprunghafte Ausdehnung des Gases ausgelöst und somit der Schlagbolzen 6a,6b bewegt. Das Einstechen des Gasdruckbehälters 9 wird über einen entsprechenden Anstieg in den Führungslinien 15 des Trennplättchens 12 erreicht.
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An der Außenseite der Schlagbolzentrommel 5 befindet sich ein Zahnring 7, welcher über die Antriebsöffnung die Drehbewegung des Gesamtsystems gewährleistet. In Abhängigkeit von nachladbaren oder fest installierten Gasdruckbehältnissen 9 sind in der Schlagbolzentrommel 5 Druckventile zum Abfüllen des Gasdrucks eingelassen. Diese wären nicht notwendig, wenn Gasdruckbehälter verwendet werden, wie sie bei Soft-Air-Waffen genutzt werden.
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Das Funktionsprinzip dieser besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird anhand der nachstehenden Beschreibung näher erläutert. In der Ausgangssituation sind alle Aussparungen 17 für Munition in den Munitionstrommeln 4a,4b gefüllt mit Patronen. Die Geschossköpfe (nicht dargestellt) zeigen dabei in entgegengesetzte Richtungen. Alle Trommeln 4a,4b befinden sich in einer leicht seitlich versetzten Position, so dass das Führungsplättchen 12 nicht durch die Aussparungen 14 der Trennscheiben 16 auslösen kann.
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Der Antrieb führt durch die Antriebsöffnung und über den Zahnring 7 zu einer Drehbewegung der Schlagbolzentrommel 5. Durch die permanente Verbindung der Munitionstrommeln 4a,4b mit der Schlagbolzentrommel 5 bewegen sich alle drei Trommeln 4a,4b,5 gleichzeitig in die gleiche Richtung. Das Führungsplättchen 12 bewegt sich durch die Drehbewegung auf den Trennscheiben 16 weiter in Richtung der Aussparung. In dem Moment, in dem die Aussparungen 14 deckungsgleich mit dem Führungsplättchen 12 sind, lässt das sich ausdehnende Gas den Gasdruckkolben 10 mitsamt Führungsplättchen 12 und Schlagbolzen 6a,6b auf beiden Seiten der Schlagbolzentrommel 5 vorschnellen. Die Schlagbolzen 6a,6b treffen auf beiden Seiten zeitgleich auf die Anzündhütchen der Patronen, welche durch den abgegebenen Impuls umsetzen und zu einer Zündung der pyrotechnischen Ladung innerhalb der Patrone führen. Somit wird der Geschosskopf auf beiden Seiten durch das Rohr 2 getrieben. Die Rückstoßenergie der beiden entgegengesetzten Kraftvektoren hebt sich annähernd auf bzw. wird durch das Gehäuse 18 der Schussvorrichtung 1 verteilt.
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Durch ein weiteres Drehen der Schlagbolzentrommel 5 durch den externen Antrieb wird der ausgedehnte Gasdruckkolben 10 wieder auf seine invertierte Position zurückgeführt. Dies geschieht erneut über das Führungsplättchen 12 und dank des geleerten Gasdruckbehältnisses 9 widerstandsfrei. Das weitere Drehen der Schlagbolzentrommel 5 führt zu einem erneuten Einsetzen des beschriebenen Prozesses.
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Die erfindungsgemäße Schussvorrichtung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsformen. Vielmehr sind eine Vielzahl von Ausgestaltungsvariationen denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung Gebrauch machen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schussvorrichtung
- 2
- Rohr
- 3
- Führungsstange
- 4a,4b
- Munitionstrommel
- 5
- Schlagbolzentrommel
- 6a,6b
- Schlagbolzen
- 7
- Zahnring
- 8
- Druckventil
- 9
- Gasdruckkammer / Gasdruckbehältnis
- 10
- Gasdruckkolben
- 11
- Auslöser
- 12
- Führungsplättchen
- 13
- Aussparung für Führungsstange
- 14
- Aussparung für Schlagbolzen und Führungsplättchen
- 15
- Führungslinien
- 16
- Trennscheibe
- 17
- Aussparung für Munition
- 18
- Gehäuse
