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Die Erfindung betrifft eine Auslösevorrichtung zur Betätigung eines Abzugshebels einer Waffe, mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
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Im Stand der Technik sind unterschiedliche Waffen bekannt, die zur manuellen Bedienung ausgestaltet sind. Bekannt ist eine 20-mm-Kanone vom Typ Oerlikon KAA. Diese Waffe weist einen Abzugshebel auf, der schwenkbar an einem Waffengehäuse angeordnet ist. Der Abzugshebel ist dabei an der Unterseite des Waffengehäuses angeordnet. Der Abzug der Waffe wird über diesen Abzugshebel betätigt. Zur Auslösung der Schussabgabe wird der Abzugshebel dazu nach oben bewegt. Als Betätigungsmittel sind nun ein Pedal und ein Stößel vorgesehen. Durch Betätigung des Pedals wird der Stößel nach oben verschoben und der Abzugshebel in Richtung des Abzugsgehäuses gedreht beziehungsweise geschwenkt. Die Kanone ist für zwei Feuerarten ausgelegt: Einzelfeuer und Dauerfeuer. Im Einzelfeuerbetrieb entkoppelt sich der Abzugsmechanismus vom Abzugshebel bei der Schussauslösung, so dass eine erneute Schussauslösung erst nach dem Zurückbewegen des Abzugshebels in die Ausgangsposition ermöglicht wird. Hingegen kann sich der Verschluss im Dauerfeuerbetrieb solange frei bewegen, bis der Abzugshebel zurückbewegt wird. Die jeweilige Feuerart wird über einen separaten Mechanismus mit einem entsprechenden Hebel an der Kanone gewählt.
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Die im Stand der Technik bekannte Waffe und die entsprechend zugehörige gattungsbildende Auslösevorrichtung sind noch nicht optimal ausgebildet. Die bekannte 20-mm-Kanone vom Typ Oerlikon KAA ist für die manuelle Bedienung konzipiert. Dadurch, dass die Kanone manuell bedienbar ist, ist es notwendig, dass ein entsprechender Waffenschütze das Pedal benutzt, um die Waffe auszulösen. Da die Waffe selbst Ziel eines Angriffs sein kann, befindet sich hierbei der Waffenschütze in einer Gefahrenzone.
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Im Stand der Technik sind nun unterschiedliche Auslösevorrichtungen bekannt, mit denen Waffen fernbedienbar sind, um die Sicherheit bei der Bedienung der Waffe zu erhöhen.
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Aus der gattungsbildenden
DE 10 2008 025 499 A1 ist eine Auslösevorrichtung in Form einer fernsteuerbaren Bedienung für ein Maschinengewehr mit einem Abzug und mit einem Abzugsbügel bekannt. Das Maschinengewehr wird in einer Lafette gehalten, welchen einen Sicherungsaktuator zum Sichern bzw. Entsichern des Maschinengewehrs und ein Abzugsaktuator zum Abfeuern des Maschinengewehrs aufweist. Anstelle einer Schulterstütze ist ein Magnetträgerrahmen am hinteren Ende des Maschinengewehrs angeordnet. Der Magnetträgerrahmen trägt einen Abzugsmagneten und einen Sicherungsmagneten sowie einen Mechanismus zur Kraftübertragung zwischen den Magneten und dem Abzug. Ein Einzelfeuer wird initiiert, wenn der Schütze eine Feuertaste an einem Richtgriff drückt. Hierbei wird die Anzugswicklung des Abzugsmagneten für die Dauer der Hubbewegung und einer Haltezeit mit Spannung versorgt. Anschließend wird die Rückzugswicklung für die Dauer der Rückhubbewegung mit Spannung versorgt. Ein Dauerfeuer wird ebenfalls durch Drücken der Feuertaste eingeleitet. Hierbei wird die Anzugswicklung des Abzugsmagneten solange mit Spannung versorgt, bis der Schütze die Feuertaste loslässt. Die Energie wird über einen Pufferkondensator bereitgestellt. Wenn der Schütze die Feuertaste loslässt, dann fällt der Abzugsmagnet über eine interne Feder in eine Grundstellung zurück.
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Aus der
DE 102 15 910 B4 ist eine Auslösevorrichtung zur Schussauslösung eines schweren Maschinengewehrs bekannt. Die Auslösevorrichtung weist nun zwei durch Elektromagnete gebildete Verstellelemente auf, wobei ein erstes Verstellelement einen Abfeuerschieber mittels eines Hebels freigeben oder festhalten und sichern kann. Ein zweites, fremdkraftbetätigtes Verstellelement kann einen Verschluss mittels eines Hebelgetriebes in einer hinteren Stellung arretieren oder freigeben. Ein Lagesensor überwacht die Stellung des Verschlusses.
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Aus der
DE 33 30 461 A1 ist eine Auslösevorrichtung in Form einer Abfeuerungseinrichtung für eine zwei Waffen umfassende Waffenanlage bekannt. Die Abfeuerungseinrichtung weist ein Fußpedal auf, dass wahlweise mechanisch mit zwei Abfeuerungshebeln koppelbar ist. Beim Niedertreten des Fußpedals wird auch jeweils einer der beiden Abfeuerungshebel mitbewegt. Der jeweils mit dem Fußpedal gekoppelte Abfeuerungshebel betätigt über einen Bowdenzug einen der zwei Waffen.
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Aus der
EP 0 253 797 A2 ist eine Auslösevorrichtung zum Abfeuern von Maschinenkanonen bekannt. Die Auslösevorrichtung weist einen am Auslöser der Kanone angreifendes, über einen Stelltrieb antreibbares, aus einer Ruhestellung gegen die Wirkung einer Rückstellkraft in eine den Auslöser betätigende Feuerstellung bewegbares Stellglied auf. Das Stellglied ist an einem wiegenfesten Halter mittels Paralellogrammlenkern heb- und senkbar geführt. Um nicht nur Dauerfeuer schießen zu können, ist eine Kupplung zwischen dem Stelltrieb und dem Stellglied vorhanden.
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Aus der
DE 1 553 899 B ist eine Auslösevorrichtung für an Schießmaschinen eingespannte Feuerwaffen, wie automatische Waffen, Gewehre, Jagdwaffen, bekannt. Diese Auslösevorrichtung weist nun einen Elektromagneten und einen Auslösehebel auf, wobei der Elektromagnet über einen Bowdenzug und einen Lagerarm mit dem Auslösehebel zusammenwirkt, wobei der Auslösehebel den Abzug der Waffe betätigt. Der Auslösehebel ist dabei an dem Lagerarm kippbar gelagert und in zwei Kippstellungen arretierbar. Beim Einsetzen der Waffe in ihre Aufnahme rastet der Auslösehebel in eine Schießbereitschaftsstellung ein. Nach dem Herausheben der Waffe nimmt der Auslösehebel eine Offenstellung ein.
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Aus der
DE 723 552 A ist eine zentrale Fernbedienungseinrichtung für mehrere Maschinenwaffen bekannt. Die entsprechende Auslösevorrichtung weist ein Übertragungsgestänge zwischen einem gemeinsamen Feuerauslösehebel für die Waffen auf. In dem Übertragungsgestänge sind zwischen dem gemeinsamen Feuerauslösehebel und den Waffen Einzelwähler für die Waffen angeordnet.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Auslösevorrichtung derart auszugestalten und weiterzubilden, so dass eine Waffe fernbedienbar gemacht werden kann, wobei Schwingungen und Vibrationen des Betätigungsmittels verringerbar sind und somit die Präzision der Waffe gesteigert werden kann.
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Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun durch eine Auslösevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Das Betätigungsmittel weist eine endlose Steuerkurve auf, wobei das Betätigungsmittel rotatorisch antreibbar ist. Hierdurch wird die Steuerkurve rotatorisch angetrieben. Der Abzugshebel wirkt mittels eines Führungsmittels mit der Steuerkurve zusammen. Durch eine Rotation der Steuerkurve wird der Abzugshebel geschwenkt und die Waffe entsprechend ausgelöst. Die Erfindung hat den Vorteil, dass auf einfache und kostengünstige Weise die Kanone fernbedienbar gemacht werden kann. Hierdurch kann die Waffe auf einem Fahrzeug, beispielsweise einem Land- oder Wasserfahrzeug, in Form einer Waffenstation angebracht werden, wobei die Waffenstation außerhalb einer Kabine für die Besatzung angeordnet ist. Die Waffe lässt sich so vom geschützten Inneren des Fahrzeugs sicher und ohne Risiko für den Waffenschützen bedienen. Dadurch, dass die Auslösevorrichtung mit dem Abzugshebel zusammenwirkt, sind keine tiefgreifenden Änderungen am Abzug oder an der Waffe notwendig.
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Die Steuerkurve ist endlos ausgebildet, damit die Drehrichtung bei der Betätigung nicht umgekehrt werden muss. Dies vermeidet eine alternierende Bewegung des Betätigungsmittels und führt damit zu weniger Schwingungen und Vibrationen. Hierdurch kann die Präzision der Waffe gesteigert werden.
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Die Auslösevorrichtung weist vorzugsweise einen elektrischen Antrieb auf, wobei der elektrische Antrieb vorzugsweise steuerbar und/oder regelbar ist. Das Betätigungsmittel ist vorzugsweise durch mindestens einen Elektromotor antreibbar. Vorzugsweise sind zwei Elektromotoren vorgesehen, wobei jeder der Elektromotoren über ein entsprechendes Zahnritzel mit der Außenverzahnung zusammenwirkt. Die Ausgestaltung mit zwei Elektromotoren hat den Vorteil, dass eine besonders kompakt bauende Anordnung erzielt werden kann. Alternativ kann der Antrieb des Betätigungsmittels durch einen Riemenantrieb mit einem zentralen Motor oder durch nur einen Elektromotor mit einem entsprechenden Zahnritzel erfolgen.
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Das Betätigungsmittel ist in bevorzugter Ausgestaltung als Steuerscheibe ausgebildet, wobei die Steuerscheibe eine Aufnahme aufweist. Die Aufnahme bildet die Steuerkurve. Das Führungsmittel greift in die Aufnahme ein. Die Aufnahme kann in einfacher Ausgestaltung durch Fräsen hergestellt sein. Die Aufnahme kann beispielsweise als Öffnung oder beispielsweise als endloser Schlitz ausgebildet sein. Der Abzugsmechanismus spannt den Abzugshebel vor, wodurch das Führungsmittel an einer Umfangsfläche der Aufnahme anliegt. Die Aufnahme ist so gestaltet, dass die Schwenklage des Abzugshebels durch Drehung der Steuerscheibe verändert wird. In bevorzugter Ausgestaltung weist die Steuerscheibe eine Außenverzahnung an, wobei die Steuerscheibe über die Außenverzahnung mit dem Antrieb zusammenwirkt.
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Als Führungsmittel ist in besonders einfacher Ausgestaltung ein Mitnehmerstift vorgesehen, wobei der Mitnehmerstift zum einen am Betätigungshebel befestigt ist und zum anderen an der Steuerkurve anliegt. Der Abzugshebel wird mittels des Mitnehmerstiftes durch Rotation der Steuerkurve bewegt. In alternativer Ausgestaltung kann das Führungsmittel eine Führungsrolle oder dergleichen aufweisen, um die Reibung bei der Rotation der Steuerkurve zu vermindern. Das Führungsmittel folgt bei der Rotation des Betätigungsmittels der Steuerkurve. Die Steuerkurve weist einen ersten Bereich zur Bewegung des Abzugshebels von einer Ausgangsposition bis zu einer Schussauslöseposition auf. Die Steuerkurve weist einen zweiten Bereich zur Rückbewegung des Abzugshebels von der Schussauslöseposition in die Ausgangslage auf. Die beiden Bereiche bilden die Steuerkurve.
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In bevorzugter Ausgestaltung ist die Steuerkurve mit den beiden Bereichen dabei derart ausgestaltet, dass das auf das Betätigungsmittel wirkende Moment möglichst konstant ist. Die Steuerkurve ist im ersten Bereich und im zweiten Bereich so ausgelegt, dass das Lastmoment auf die Steuerkurve beziehungsweise auf das Betätigungsmittel möglichst für die Dauer des gesamten Auslösezyklus des Abzugs konstant ist. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass gewisse Sprünge beim Auslösen des Abzugs unvermeidbar sind. Die Rotationssteifigkeit des Abzugs unterliegt einer gewissen Federkennlinie. Beginnend bei großen Winkeln und hin zu kleineren Winkeln nimmt die aufzubringende Kraft bis zur Schussauslösung zu. Nach der Schussauslösung sinkt die aufzubringende Kraft und fällt schließlich stark bis auf den Ausgangswert wieder ab. Um nun das Lastmoment des Betätigungsmittels im wesentlichen konstant zu halten, ist in bevorzugter Ausgestaltung zumindest ein Teil des ersten Bereiches der Steuerkurve als Teil einer Eulerkurve ausgebildet. Vorzugsweise ist der erste Bereich durch einen Teil der Eulerkurve gebildet. Die Eulerkurve wird auch als Eulerspirale oder Klothoide bezeichnet. Der Krümmungsverlauf der Eulerkurve nimmt linear zu, was den Vorteil hat, dass die Bewegung des Mitnehmerstifts entlang der Eulerkurve zum einen ruckfrei möglich ist. Zum anderen wird mit zunehmender Drehung des Betätigungsmittels die Winkeländerung des Abzugshebels zunehmend kleiner, wenn sich das Führungsmittel im ersten Bereich befindet. Wenn sich das Führungsmittel im ersten Bereich befindet, wird mit zunehmender Drehung des Betätigungsmittels in Richtung der Schussauslöseposition die Winkeländerung des Abzugshebels zunehmend kleiner. Dies hat den Vorteil, dass das Lastmoment auch mit steigendem, aufzubringendem Drehmoment bis zur Schussauslösung im Wesentlichen konstant gehalten werden kann. Dieser erste Bereich kann beispielsweise etwa zwei Drittel der Umdrehung des Betätigungsmittels abdecken. Die Endpunkte der Eulerkurve werden durch eine weitere Funktion miteinander verbunden. Hierbei kann eine phasenverschobene trigonometrische Funktion, beispielsweise eine Sinus-Funktion, verwendet werden.
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Die Steuerkurve ist derart ausgestaltet, dass bei einem Ausfall des Antriebs die Rückstellkraft des Abzugshebels ausreichend ist, das Betätigungsmittel aus einer Feuerposition herauszudrehen zur Vermeidung des Auslösens eines Schusses. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist die Steuerkurve in der Feuerposition, d. h. bei der Bewegung des Abzugshebels auf den Auslösepunkt hin monoton, insbesondere stetig fallend, und die auf den Abzugshebel wirkende Rückstellkraft ist ausreichend groß, so dass das Betätigungsmittel aus der Feuerposition gegen den unbestromten Antrieb herausgedreht wird. Hierdurch ist eine ungewollte Schussabgabe, z. B. beim Stromausfall des elektromotorischen Antriebs vermieden.
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Die Waffe ist vorzugsweise als Maschinenwaffe, insbesondere als Maschinenkanone ausgebildet. Die Waffe ist vorzugsweise als Flugabwehrkanone ausgebildet. Die Waffe ist vorzugsweise zur Flugabwehr geeignet. Mit der Auslösevorrichtung ist es möglich, die Waffe in der Feuerart „rasches Einzelfeuer” zu betreiben, um die Treffleistung zu steigern. Die Feuerrate wird durch die Rotationsgeschwindigkeit des Betätigungsmittels gesteuert. Die Waffe kann beispielsweise eine natürliche Kadenz von ca. 1000 Schuss pro Minute aufweisen. Dadurch, dass der Auslösevorgang nun steuerbar ist, können auch Kadenzen erzielt werden, die unterhalb der natürlichen Kadenz liegen. Dieses wird als „rasches Einzelfeuer” bezeichnet. Beispielsweise kann ein rasches Einzelfeuer mit 200 Schuss pro Minute erfolgen. Gegenüber der natürlichen Kadenz der Waffe weist eine geregelte Kadenz von beispielsweise 200 Schuss pro Minute erhebliche Vorteile auf. Die Kadenz der Waffe kann so eingestellt werden, dass diese weit von Eigenschwingungsfrequenzen der Waffe entfernt liegt. Dadurch nimmt die Streuung der Waffe ab und die Präzision der Waffe steigt. Aufgrund der höheren Präzision der Waffe kann mit weniger Schüssen das gleiche Trefferergebnis erzielt werden, wodurch der benötigte Munitionsvorrat sinkt. Dies führt zu geringeren Kosten und zu einer verlängerten Einsatzdauer der Waffe. Aufgrund geringerer Schusszahlen ist der Verschleiß der Waffe geringer und die Lebensdauer der Waffe ist erhöht.
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Das Betätigungsmittel ist insbesondere in eine Dauerfeuer-Drehstellung drehbar. Die Waffe wird dabei auf die Feuerart „Dauerfeuer” eingestellt. In der Dauerfeuer-Drehstellung wird das Betätigungsmittel für eine gewisse Zeit in dieser Stellung gehalten, bis das Dauerfeuer eingestellt wird. Es gibt nun unterschiedliche Möglichkeiten, das Betätigungsmittel in der Dauerfeuer-Drehstellung anzuordnen und in dieser Stellung zu halten. In bevorzugter Ausgestaltung weist das Betätigungsmittel einen Anschlag auf, wobei der Anschlag bei einer Drehrichtungsumkehr das Betätigungsmittel in der Dauerfeuer-Drehstellung hält. Die Steuerkurve kann insbesondere den Anschlag aufweisen. In der normalen Drehrichtung, d. h. wenn die Waffe im Betriebsmodus „Einzelfeuer” oder „rasches Einzelfeuer” betrieben wird, ist der Anschlag nicht wirksam und das Führungsmittel gleitet über den Anschlag hinweg. Wenn nun die Drehrichtung umgekehrt wird, so schlägt das Führungsmittel gegen den Anschlag an, wodurch das Betätigungsmittel in der Dauerfeuer-Drehstellung gehalten wird. Der Antrieb wird dabei vorzugsweise so geregelt, dass bei dieser Drehrichtungsumkehr das Führungsmittel mit einem bestimmten Drehmoment gegen den Anschlag gedrückt wird. Wenn nun der Antrieb stromlos geschaltet wird oder die Drehrichtung mittels des Antriebs wieder in die reguläre Drehrichtung für Einzelfeuerbetrieb umgekehrt wird, so verlässt das Betätigungsmittel die Dauerfeuer-Drehstellung und das Dauerfeuer wird eingestellt. In alternativer Ausgestaltung ist es denkbar, dass der Anschlag nicht Teil der Steuerkurve ist, sondern bspw. durch eine entsprechende Stufe oder dergleichen beispielsweise an einem Außenumfang des Betätigungsmittels ausgebildet ist, wobei dieser Anschlag nun mit einer zusätzlichen Sperrklinke zusammenwirkt. Die Sperrklinke bildet einen Freilauf, wenn das Betätigungsmittel in der normalen Drehrichtung für den Einzelfeuerbetrieb gedreht wird. Wenn die Drehrichtung umgekehrt wird, so blockiert die Sperrklinke durch Zusammenwirken mit dem Anschlag ein Weiterdrehen und hält so das Betätigungsmittel in der Dauerfeuer-Drehstellung.
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Die Drehstellung des Betätigungsmittels ist in alternativer Ausgestaltung bestimmbar. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Waffe im Dauerfeuer betrieben werden kann. Sofern die Waffe auf die Feuerart „Dauerfeuer” eingestellt ist, kann mittels der erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung auch diese Feuerart betrieben werden. Die Drehstellung des Betätigungsmittels ist durch einen entsprechenden Drehstellungsgeber bzw. Encoder erfassbar. Dadurch, dass die Auslösevorrichtung zur Bestimmung der aktuellen Drehstellung ausgerüstet ist, kann das Betätigungsmittel in die gewünschte Dauerfeuer-Drehstellung und damit die gewünschte Feuerposition gedreht werden, und solange diese Dauerfeuer-Drehstellung bzw. Feuerposition gehalten wird, wird der Verschluss vom Abzug nicht gefangen und das Dauerfeuer wird nicht eingestellt. Wenn das Betätigungsmittel weitergedreht wird, verlässt der Abzugshebel die Feuerposition und das Dauerfeuer wird beendet.
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Mittels der Auslösevorrichtung ist eine bestehende Waffe, insbesondere eine bestehende Kanone nachrüstbar, wodurch diese fernbedient werden kann. Durch den einfachen Aufbau ergeben sich nur geringe Erprobungs- und Qualifizierungskosten.
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Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.
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Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Auslösevorrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigt:
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1 in einer schematischen Darstellung einen Teil einer Waffe, nämlich ein Waffengehäuse und einen Abzugshebel,
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2 in einem schematischen Diagramm eine Federkennlinie des Abzugshebels, wobei ein Drehmoment über den Winkel des Abzugshebels aufgetragen ist, und
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3 in einer schematischen Darstellung eine an der Waffe angeordnete Auslösevorrichtung, wobei die Auslösevorrichtung mit dem Abzugshebel zusammenwirkt.
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In 3 ist eine Auslösevorrichtung 1 zur Betätigung eines Abzugshebels 2 einer Waffe (nicht näher dargestellt) zu erkennen. Bevor auf die Auslösevorrichtung 1 näher eingegangen werden darf, wird nun eine beispielhafte Anordnung des Abzugshebels 2 anhand von 1 näher erläutert.
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Der Abzugshebel 2 ist an einem Waffengehäuse 3 schwenkbar angeordnet. Der Abzugshebel 2 ist um ein Drehgelenk 4 schwenkbar. Der Winkel α wird mittels des Abzugshebels 2 und einer Ebene 5 definiert, wobei die Ebene 5 sich koplanar zum nicht näher bezeichneten Boden des Waffengehäuses 3 in Höhe des Drehgelenks 4 erstreckt.
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Durch Schwenken des Abzugshebels 2 ist die Waffe auslösbar beziehungsweise abfeuerbar. Zum Abfeuern der Waffe wird der Abzugshebel 2 nach oben geschwenkt, wodurch der Winkel α verringert wird. Die Waffe ist insbesondere als Maschinenwaffe, vorzugsweise als Kanone ausgebildet. Die Waffe kann ein Kaliber von 20 mm aufweisen. Die Waffe ist vorzugsweise eine 20-mm-Kanone vom Typ Oerlikon KAA.
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Die Waffe ist vorzugsweise für zwei Feuerarten ausgelegt, nämlich Einzelfeuer und Dauerfeuer. Im Einzelfeuerbetrieb entkoppelt sich der Abzugsmechanismus vom Abzugshebel 2 bei der Schussauslösung, so dass eine erneute Schussauslösung erst nach dem Zurückbewegen des Abzugshebels 2 in die Ausgangsposition ermöglicht wird. Hingegen kann sich der Verschluss (nicht dargestellt) im Dauerfeuerbetrieb solange frei bewegen, bis der Abzugshebel 2 wieder zurückbewegt wird. Die jeweilige Feuerart wird über einen separaten Hebel an der Waffe gewählt. Der Verschluss der Waffe ist hier nicht dargestellt.
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In 2 ist nun die Rotationssteifigkeit beziehungsweise eine entsprechende Federkennlinie 6 des Abzugshebels 2 dargestellt. Hierbei ist das Drehmoment M in Nm des Abzugshebels 2 gegenüber dem Winkel α im Bogenmaß [rad] aufgetragen. Bei der Betätigung des Abzugshebels 2 wird die Federkennlinie 6 dabei einmal entgegen dem Uhrzeigersinn durchlaufen. Ausgehend von einer Maximalauslenkung 7 bei dem Winkel α von ca. 0,54 rad beginnt das Drehmoment M von ausgehend ca. 0 Nm zunächst zu steigen. Das aufzubringende Drehmoment M steigt dabei bis zur Schussauslöseposition 8 an. Die Schussauslöseposition 8 ist bei einem Winkel α von ca. 0,21 rad erreicht. Das Drehmoment beträgt hierbei ungefähr 11,5 Nm. Sobald die Schussauslöseposition 8 erreicht ist, wird der Schuss ausgelöst und im Folgenden fällt die Federkennlinie 6 bis zur Minimalauslenkung 9 zunächst ein wenig auf ca. 9,5 Nm ab. Die Minimalauslenkung 9 liegt dabei beim Winkel α von 0,1 rad. Wenn nun der Abzugshebel 2 wieder zurückbewegt wird, d. h. wenn der Winkel α nun wieder vergrößert wird, fällt das Drehmoment M stark ab und liegt sehr schnell unterhalb von 2 Nm bis schließlich auch die Maximalauslenkung 7 wieder erreicht worden ist.
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Im Folgenden darf nun anhand von 3 die Auslösevorrichtung 1 näher erläutert werden. Die Auslösevorrichtung 1 ist zur Betätigung des Abzugshebels 2 geeignet und vorzugsweise am Waffengehäuse 3 angeordnet. Mittels der Auslösevorrichtung 1 ist der Abzugshebel 2 entsprechend schwenkbar, wobei die in 2 dargestellten Drehmomente M bei den entsprechenden Winkellagen aufgebracht werden können.
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Die Auslösevorrichtung 1 weist dazu ein Betätigungsmittel 10 auf. Das Betätigungsmittel 10 wirkt mit dem Abzugshebel 2 funktional zusammen, so dass der Abzugshebel 2 mittels des Betätigungsmittels 10 schwenkbar ist.
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Die eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass das Betätigungsmittel 10 eine endlose Steuerkurve 11 aufweist, wobei das Betätigungsmittel 10 rotatorisch antreibbar ist, wobei der Abzugshebel 2 mittels eines Führungsmittels 12 mit der Steuerkurve 11 zusammenwirkt.
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Das Betätigungsmittel 10 ist als Steuerscheibe 13 ausgebildet. Die Steuerscheibe 13 ist um eine Drehachse 14 drehbar angeordnet, insbesondere drehbar gelagert. Die Steuerscheibe 13 kann einen entsprechenden Achszapfen aufweisen, der drehbar gelagert ist. Die Drehachse 14 erstreckt sich hier in Höhe des Waffengehäuses 3.
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Die Steuerscheibe 13 weist eine Außenverzahnung 15 auf. Die Steuerscheibe 13 wird von mindestens einem Elektromotor rotatorisch angetrieben. Dargestellt sind in 3 zwei Ritzel 16, 17, wobei die Ritzel 16, 17 in die Außenverzahnung 15 eingreifen. Jedes der Ritzel 16, 17 ist von einem Elektromotor (nicht dargstellt) antreibbar. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass sie kompakt bauend ist, da zwei kleinere Elektromotoren eingesetzt werden können.
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Die Steuerscheibe 13 wird im Beispiel durch zwei an der Außenverzahnung 15 angreifende vorzugsweise bürstenlose Gleichstrommotoren angetrieben. Durch diese Elektromotoren wird die Steuerscheibe 13 in Rotation versetzt. Für den Rotationsantrieb der Steuerscheibe 13 sind vielfältige Varianten denkbar, z. B. ein Riemenantrieb, ein zentraler Motor oder dergleichen. Die Steuerscheibe 13 dient als rotatorischer Mitnehmer für das Führungsmittel 12. Um den Abstand des Führungsmittels 12 von der Ebene 5 und damit die Winkellage des Abzugshebels 2 zu variieren, ist die Steuerkurve 11 vorgesehen. Dadurch, dass eine endlose Steuerkurve 11 und ein entsprechend rotatorisch angetriebenes Betätigungsmittel 10 vorgesehen ist, sind keine alternierenden Bewegungen notwendig. Dies führt zu weniger Schwingungen und Vibrationen und erhöht damit die Präzision der Waffe.
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Durch Drehen des Betätigungsmittels 10 wird das Führungsmittel 12 zusammen mit dem Abzugshebel 2 in Richtung der Ebene 5 gezogen. Der Abzugshebel 2 ist dabei durch den Verschluss der Waffe gegen die Steuerkurve 11 vorgespannt. Das Führungsmittel 12 ist insbesondere als Mitnehmerstift 18 ausgebildet. Der Mitnehmerstift 18 ist an dem Abzugshebel 2 befestigt und ragt axial in eine Aufnahme 19 in der Steuerscheibe 13 hinein. Der Abzugshebel 2 wird durch den Mitnehmerstift 18 durch entsprechende Drehung der Steuerscheibe 13 in die gewünschte Position gebracht. Der Mitnehmerstift 18 folgt dabei der in die Steuerscheibe 13 gefrästen Steuerkurve 11. Die Steuerkurve 11 ist dabei so ausgebildet, dass das resultierende Drehmoment im Wesentlichen konstant gehalten wird.
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Durch das Weiterdrehen der Steuerscheibe 13 wird der Abzugshebel 2 wieder in die Ausgangsposition, d. h. im Wesentlichen bis zur Maximalauslenkung 9 geführt.
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Die Umfangsfläche der Aufnahme 19 bildet hierbei die Steuerkurve 11. In alternativer Ausgestaltung ist es denkbar, dass die Steuerkurve 11 nicht durch eine Innenumfangsfläche, sondern durch eine Außenumfangsfläche gebildet ist, wobei das Führungsmittel 12 dabei entsprechend an dem Außenumfang anliegt (nicht dargestellt) und das Betätigungsmittel 10 drückend und nicht ziehend arbeitet. Bei der in 3 dargestellten Konstruktion würde dementsprechend die Drehachse 14 unterhalb der Ebene 5, d. h. unterhalb des Drehgelenks 4 liegen.
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Die Aufnahme 19 ist in die Steuerscheibe 13 eingefräst. Die Steuerkurve 11 weist nun vorzugsweise einen ersten Bereich 20 auf, der den Abzugshebel 2 von der Maximalauslenkung 7 bis zur Schussauslöseposition 8 bewegt. Wie bereits im Zusammenhang mit 2 beschrieben worden ist, steigt hierbei das aufzubringende Drehmoment M an. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist dieser erste Bereich 20 der Steuerkurve 11 nun derart ausgestaltet, dass das von dem Antrieb, d. h. dem entsprechenden Elektromotoren aufzubringende Antriebsmoment im wesentlichen konstant ist. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist ein erster Bereich 20 der Steuerkurve 11 als Teil einer Eulerkurve ausgebildet. Die Eulerkurve zeichnet sich dadurch aus, dass der Abstand der Steuerkurve 11 zur Drehachse 14 hin stetig abnehmend ist, wobei der Radius mit zunehmender Drehung immer weniger verändert wird. Die Krümmung ist eine stetige Funktion der Länge. Hierdurch ist es möglich, das steigende Drehmoment (vgl. 2) bis zur Schussauslöseposition 8 auszugleichen, so dass das auf den Antrieb wirkende Lastmoment geglättet ist. Die Eulerkurve erstreckt sich über ca. 2/3 der Steuerkurve 11. Die Rückbewegung wird insbesondere durch einen zweiten Bereich 21 der Steuerkurve 11 beschrieben, wobei dieser Bereich der Steuerkurve 11 beispielsweise durch eine trigonometrische Funktion beschrieben werden kann, z. B. durch einen phasenverschobenen Sinus. Es sind jedoch auch andere Funktionstypen für diesen zweiten Bereich 21 geeignet, da hier das Drehmoment wie in 2 ersichtlich zumeist in einem niedrigen Bereich liegt. In der in 3 dargestellten Ausgestaltung wird das Betätigungsmittel 10, nämlich die entsprechende Steuerscheibe 13 gegen den Uhrzeigersinn gedreht.
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Die Kadenz der Waffe ist sehr einfach regelbar, indem die Rotationsgeschwindigkeit der Steuerscheibe 13 verändert wird. Ist die Waffe auf die Feuerart „Einzelfeuer” eingestellt, so wird mittels einer konstanten Drehgeschwindigkeit des Betätigungsmittels 10 der Abzug mit der gewünschten Kadenz ausgelöst. Es ist hierbei möglich, ein rasches Einzelfeuer mit beispielsweise 200 Schuss pro Minute auszulösen. Durch eine Geschwindigkeitsregelung der entsprechenden Elektromotoren beziehungsweise des Antriebs, lässt sich die Kadenz einstellen. Gegenüber der natürlichen Kadenz der Waffe von ca. 1000 Schuss pro Minute weist eine geregelte Kadenz von 200 Schuss pro Minute erhebliche Vorteile auf. Die Kadenz der Waffe kann so eingestellt werden, dass diese weit entfernt von Eigenschwingungsfrequenzen der Waffe liegt. Dadurch nimmt die Streuung der Waffe ab und die Präzision der Waffe steigt. Aufgrund der höheren Präzision der Waffe kann mit weniger Schuss das gleiche Trefferergebnis erzielt werden, wodurch der benötigte Munitionsvorrat sinkt. Dies führt zu geringeren Kosten und zugleich einer verlängerten Einsatzdauer der Waffe. Aufgrund geringerer Schusszahlen ist der Verschleiß verringert und die Lebensdauer der Waffe ist erhöht.
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Es ist besonders vorteilhaft, dass die Auslösevorrichtung 1 derart ausgestaltet ist, dass keine ungewollte Schussabgabe, z. B. bei einem Stromausfall des Antriebs erfolgt. Bei einem Stromausfall wird das Feuer ohne zusätzliche Maßnahmen unterbrochen. Dies wird dadurch erzielt, dass die Steuerkurve 11 derart monoton ausgestaltet ist, dass die Rückstellkraft des Abzugshebels 2 ausreichend groß ist, die Steuerscheibe 13 aus der Feuerposition gegen den unbestromten Antrieb herauszudrehen.
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Sofern die Waffe auf die Feuerart „Dauerfeuer” eingestellt ist, kann mit der Erfindung auch diese Feuerart betrieben werden. Das Betätigungsmittel 10 ist in eine Dauerfeuer-Drehstellung drehbar, um ein Dauerfeuer auszulösen, wenn an der Waffe eine entsprechende Dauerfeuerbetriebsart eingestellt ist. In bevorzugter Ausgestaltung weist das Betätigungsmittel 10 einen Anschlag (nicht dargestellt) auf, wobei der Anschlag nur bei einer Drehrichtungsumkehr wirksam ist und so das Betätigungsmittel 10 in der Dauerfeuer-Drehstellung hält. Der Anschlag kann Teil der Steuerkurve 11 sein, wobei in der regulären Drehrichtung, d. h. wenn ein Einzelfeuer ausgelöst wird, der Anschlag nicht wirksam ist. Der Anschlag kann bspw. durch eine entsprechende Stufe in der Steuerkurve 11 ausgebildet sein, wobei in der normalen Drehrichtung dieser Anschlag einen Freilauf bildet, d. h. das Führungsmittel 12 gleitet über die Stufen hinweg. Bei einer Drehrichtungsumkehr schlägt das Führungsmittel 12 gegen den Anschlag an. Der Anschlag ist an der Steuerkurve 11 derart ausgebildet, dass der Abzugshebel 2 dabei so geschwenkt ist, dass ein Dauerfeuer in dieser Stellung ausgelöst wird. Wenn nun der entsprechende Antrieb strömungsgeschaltet wird oder wieder in der Drehrichtung für den Einzelfeuerbetrieb angetrieben wird, so verlässt das Betätigungsmittel 10 die Dauerfeuer-Drehstellung und der Abzugshebel 2 verlässt die Schussauslöseposition 8. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, auf einen Encoder zur Erfassung der Drehstellung des Betätigungsmittels 10 zu verzichten. Ein entsprechendes Bauteil kann eingespart werden.
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In alternativer Ausgestaltung kann die Auslösevorrichtung 1 mit einem Drehstellungsgeber, d. h. einem Encoder und einem angeschlossenen Steuergerät zur Bestimmung der aktuellen Drehstellung ausgerüstet sein, woraufhin dann die gewünschte Feuerposition angefahren werden kann. Das Betätigungsmittel 10 ist in eine Dauerfeuer-Drehstellung drehbar, so dass die Waffe für eine bestimmte Zeit im Dauerfeuer betrieben wird. Solange die Steuerscheibe 13 in dieser Position gehalten wird, wird der Verschluss vom Abzug nicht gefangen.
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Mittels der Auslösevorrichtung 1 können bestehende Kanonen nachgerüstet werden. Die entsprechenden Kanonen beziehungsweise Waffen sind hierdurch fernbedienbar. Die Gefahr für den Waffenschützen kann dadurch reduziert werden, da der Waffenschütze sich zum Auslösen der Waffe nicht mehr im Bereich der Waffe aufhalten muss.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Auslösevorrichtung
- 2
- Abzugshebel
- 3
- Waffengehäuse
- 4
- Drehgelenk
- 5
- Ebene
- 6
- Federkennlinie
- 7
- Maximalauslenkung
- 8
- Schussauslöseposition
- 9
- Minimalauslenkung
- 10
- Betätigungsmittel
- 11
- Steuerkurve
- 12
- Führungsmittel
- 13
- Steuerscheibe
- 14
- Drehachse
- 15
- Außenverzahnung
- 16
- Ritzel
- 17
- Ritzel
- 18
- Mitnehmerstift
- 19
- Aufnahme
- 20
- erster Bereich
- 21
- zweiter Bereich
- α
- Winkel
