DE1578004A1 - Rueckstossfrei abfeuerbare Waffe und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Sehr.-Hr. D 193/196 Hu./Ue.

Firma DIEHL, Nürnberg, Stephanstr. 49 Rückstoßfrei abfeuerbare Waffe und Verfahren zu deren Heratellung

Gegenstand der Erfindung let eine rückstoßfrei äbfeuerbare, mit einer insbesondere düaenförmigen, rückwärtigen Gasauslaßöffnung versehene Waffe, bei der zwischen den Waffenrohr und der Gaaaualaßöffnung ein erweiterter Ladungeraum und in diesem vornehmlich ein querstetiender, die Pulvertreibladung abstützender Sost vorgesehen ist.

Es sind bereits Waffen mit beidseita offenem Abschußrohr bekannt, bei denen tür Erzielung der Rückstofifreihelt beim Schuß ein feil der Treibladung nach hinten aus der Waffe ausströmt. Um die Ladungsverluste zu verringern, ist es bekannt, die Treibladung alt einer Verdammung zu versehen, die durch die Treibladungsgase nach hinten ausgestoßen wird (DBF 1 172 989). Weiterhin 1st es bekannt, die rückwärtige öffnung düsenföraig su gestalten und damit der Waffe während des Abatrömens der Srelbladungsgase nach hinten eine Vortriebskraft tu verleihen (Ü8-F3 2 492 279).

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Um beim Schuß vor dem Eintritt des Abströmvorganges einen optimalen Druckaafbau zu erzielen, ist es bekannt, die Ladung zunächst nach hinten abzuschließen und diesen Abschluß erst freizugeben, wenn der gewünschte Solldruck erreicht ist. Eine solche Einrichtung besteht bei einer bekannten Waffe aus einer Berstplatte. Es ist aber auch bekannt, zum Abstützen der ladung in einer rückstoßfreien Waffe, zwischen der Ladung und der rückwärtigen Gasauslaßöffnung, einen Rost vorzusehen (US-PS 3 035 494)

Abgesehen von rückstoßfreien Handfeuerwaffen, deren Geschosse mit niedriger Anfangsgeschwindigkeit abgefeuert werden, sind derartige Waffen meist sehr schwer, da sie aus starkwandigen Stahlrohren bestehen. Zwar wurde schon versucht, Abschußrohre aus Leichtmetall anzufertigen? auch ist es bekannt, glatte Rohre aus glasfaserverstärktem Kunstharz herzustellen. Für Waffen, die eine unterschiedliche Außen- und Innenform haben und die beim Schuß einer hohen Druckbelastung unterworfen sind, war man bisher auf die genannte schwere Waffe beschränkt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine leichte Waffe, welche aus einem Abschußrohr, einer erweiterten Ladungskammer und einer hinteren Gasauslaßöffnung, sowie gegebenenfalls einem quergestellten Rost in der Ladungskammer besteht, zu schaffen. Diese Waffe soll nicht nur mit dem vollen Abschußgasdruck oMne Gefährdung des Schützen und ohne Veränderung an der Waffe belastbar sein, sondern sie soll auch so billig sein, daß sie gegebenenfalls als Einmalwaffe verwendet, d. h. nach Abnahme der Zieleinrichtung weggeworfen werden kann.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, draß das Rohr und die Ladungskammer aus teilvorgefertigten, glasfaserverstärkten Kunstharzkörpern bestehen, zwischen bzw. an die vorgefertigte Verstärkungs- bzw. Verbindungsglieder und/oder der Rost ein- bzw. angeklebt und mit den Waffenteilen durch aufgelegte bzw. aufgewickelte, kunstharzgetränkte, aushärtbare Glasfasergewebestücke und/oder -stränge verbunden sind, wozu die Stränge

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vornehmlich abwechselnd in Kreuz- und Radial-Lagenwicklungen derart aufgebe.nt sind, daß die Fasern durch den beim Schuß in der Waffe auftretenden Druckanstieg einer Zugbeanspruchung unterworfen werden. Dabei kann auch der Rost aus glasfaserverstärktem Kunstharz bestehen. Anstelle von Glasfaser kann gegebenenfalls auch eine Kunstharzfaser als Verstärkungseinlage dienen.

Die Waffe nach der Erfindung ist nicht nur bei höherer Bestfestigkeit erheblich leichter als eine für die gleiche Beanspruchung erstellte Waffe aus Stahl, sie ist auch weitgehend unempfindlich gegen Stoß, Schlag, Hitzeeinwirkung, Kälte und Nässe. Sie unterliegt keiner Korrosion durch Witterungseinflüsse. Eine beschädigte Oberfläche ist leicht auszubessern.

Einzelheiten der Waffe, ihr Herstellungsgang und die die Herstellung der Vorfertigungsteile sowie den Rost betreffenden Merkmale gehen aus der Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles hervor.

Es zeigen?

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Waffe nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Ausschnittsdraufsicht des Rostes nach der Erfindung.

Die Waffe nach Fig. 1 besteht aus einem innen etwa zylindrischen bzw. nach vorn (unten) sich ganz wenig verjüngenden Rohr 1, einer Ladungskammer 2 und einer Gasauslaßdüse 3· Zwischen eine Innenschale 4 für die Ladungskammer 2 und das Rohr 1 ist ein flanschartiges Aluminium-Verbindungsglied 5» zwischen die Schale 4 und die kegelige Düse 3 ein hitzefestes Verstärkungsglied 6 eingesetzt. Die Schale 4 ist aufgetrennt. Zwischen ihre Stirnringflächen ist ein Rost 7 eingeklebt. Oben und unten weist die Schale 4 je einen nach innen gezogenen Rand 8, 9 auf.

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Das Rohr 1 ist zur Ladungskammer 2 hin zunehmend im Durchmesser verstärkt. An einem Bund 10 über dem Verbindungs-Einlageglied 5 geht es in einen Mantel 11 der Schale 4 über. Die Grasauslaßdüse 3 wird durch einen sich an das Einlageglied 6 anschließenden Trichterkörper 12 gebildet, der mit dem Mantel durch eine auslaufende, äußere Hülle 13 verbunden ist. Auf das Verbindungsglied 5 und das Verstärkungsglied 6 kann gegebenenfalls verzichtet werden, z. B. indem die Ladungskammer 2 samt Gasauslaßdüse 3 und einem Stutzen für das Waffenrohr 1 als ein glasfaserverstärkter Kunstharzkörper vorgefertigt ist. Auch könnte die Gasauslaßdüse 3 an die Schale 4 mit angeformt werden.

Der Rost 7 ist, wie Pig. 2 veranschaulicht, wabenförmig gestaltet, d. h., regelmäßige Vielecke, hier Sechsecke, die Durchlaßöffnungen 14 für die Treibladungsgase bilden, sind gegeneinander so versetzt, daß zwischen ihnen nur schmale Stege 15 verbleiben. Der Strömungswiderstand dieser Stege 15 ist sehr klein, der Durchlaßquerschnitt der öffnungen 14 im Verhältnis hierzu groß.

Als Hilfswerkzeug zur Herstellung der vorzufertigenden, glasfaserverstärkten Kunstharzteile, das sind das Rohr 1, die Schale 4 und gegebenenfalls der Trichter 12, dienen ein zylindrischer Schaft, ein der Ladungskammer 2 entsprechender Kern und ein der Konizität der Gasausläßdüse 3 entsprechender Kegel bzw. Kegelstumpf. Diese in ihrer Form einfachen Hilfswerkzeuge sind in den Zeichnungen nicht dargestellt.

Die Herstellung erfolgt etwa nach folgendem, von Fall zu Pail in gewissen Grenzen abwandelbaren Arbeitsplan»

Zunächst wird das Rohr 1 gewickelt. Dazu wird ein den Innenabmessungen -¹OS Rohres 1 entsprechender, sich ganz wenig nach vorn (unten) verjüngender Kern auf der Wickelbank mit einer Trennschicht, z. B. mit Tetrafluor-Äthylen, besprüht. Nach dem

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Abtrocknen dieeer Schicht wird ein mit Kunstharz vorgespanntes, vorimprägniertes Glasfaserband nach einem den späteren Hauptbelastungsrichtungen entsprechenden und berechneten Wickelprogramm auf den Kern aufgelegt. Nach dem Voraushärten des Rohres 1 werden die Kappen am vorderen und hinteren Ende abgestochen, der Kern herausgezogen und das Rohr 1 auf Sollmaß abgelängt und auf Maß gedreht.

In ähnlicher Weise wird die Schale 4 für die ladungskammer 2 hergestellt. Hierzu wird wiederum auf einen den Abmessungen des Ladungsraumes 2 entsprechenden Kern nach Aufsprühen einer Trennschicht Kunstharz aufgetragen und auf der Wickelbank in Kreuzwicklung ein mehrlagiger, tonnenförmiger Körper mit eingebogenen Rändern 8, 9 gewickelt. Nach dem Aushärten wird die Schale 4 an der Stelle, an der später in die Ladungskammer der querstehende Planrost 7 eingefügt wird, abgestochen und vom Kern nach vorn und hinten abgezogen. Wie bereits erwähnt wurde, kann an die Schale 4 die Gasauslaßdüse 3 mit angeformt werden. Gegebenenfalls kann die Schale 4 statt im Wickel- auch im Preßverfahren hergestellt werden.

Der Rost 7 wird vornehmlich durch kreuzweises Einlegen und Einpressen von kunstharzgetränkten Glasfasersträngen in eine mit Vorsprüngen für die Durchlaßöffnungen 14 versehene Form und Aushärten bei erhöhter Temperatur hergestellt. Er kann aber auch durch Spritzen oder Pressen aus glasfaserversetztem Kunstharz in eine geschlossene Spritzform nach dem Kunstharz-Spritzgieß- bzw. -Preß-Verfahren erstellt werden.

Schließlich könnte auch der rückwärtige Mündungstrichter 12 noch vorgefertigt werden. Im weiteren wird dieser Arbeitegang zusammen mit dem Zusammensetzen bzw. Fertigwickeln der Waffe beschrieben.

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Zum Zusammenfügen der Waffe, d_o h. zu deren eigentlicher Herstellung, dient als Hilfswerkzeug ein Aufnahmedorn, der an der einen Seite einen dem Durchmesser des Rohres entsprechenden Schaft aufweist, der länger ist als das Rohr 1 und beispielsweise mit einer Planfläche im Bereich des in die Ladungskammer 2 einzubringenden Rostes 7 endet. Von der anderen Seite her weist das Hilfswerkzeug einen Kegel auf, der in seiner Konizität dem öffnungswinkel der Gasauslaßdüse 3 entsprechend gewählt ist. An dessen dünnen Stumpf schließt sich ein Stempel an, der im Durchmesser dem Durchlaßdurchmesser der Gasauslaßöffnung 3 entspricht und an seinem zum Rost 7 gerichteten Ende wiederum eine Planfläche sowie Aufnahmedorne zum Festhalten des Rostes 7 an dessen Stegen 15 aufweist.

Auf dieses vorbeschriebene Hilfswerkzeug wird nach Auftragen einer Schutz-Trennschicht von einer Seite die vorgefertigte, vornehmlich metallische Verbindungshülse 5 und das oberflächengerauhte Rohr 1 gesteckt und zwar so, daß die Hülse 5 flanschartig in das Rohr 1 und in den vorderen Abschnitt der gleichfalls aufgesteckten Schale 4 eintaucht. Sodann wird auf den Kegel der Düsentubus 6 aufgesteckt, der andere Abschnitt der Schale 4 übergeschoben und vorne auf die Dorne des Aufnahmestempels der Rost 7 aufgesteckt. Die Metallteile 5 und 6 werden vor dem Aufschieben auf den Kern gebeizt, d. h. oberflächlich so angeätzt, daß sie mit dem anschließend aufgetragenen Kunstharzkleber eine feste Verbindung eingehen. Zwischen die Teile 5, 6 sowie 1, 4 und 7 wird auch an den Stoßstellen Kunstharzkleber aufgetragen und sodann das Hilfswerkzeug auf die Wickelbank aufgespannt. Dabei nehmen die Einlageteile 5, 4, 7, 6 die in der fertigen Waffe nach Fig. 1 veranschaulichte zentrische läge ein. Der Rost 7 wird dabei stumpf zwischen die. Ringst: rnflachen der abgestochenen Schale eingeklebt. Durch anschließendes Überwickeln mit vorgespannten, mit Harz vorimprägnierten Glasbändern nach einem bestimmten Programm erfolgt ein festes Verbinden der Teile miteinander.

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Bevor die Waffe, ausgehend von ^tahr 1 bis zur G-asauslaßdüse 3> weiter aufgebaut wird, erfolgt noch das Wickeln des Auslaßtrichters 12. Dazu wird zunächst auf den Kegel des Hilfswerkzeuges eine Trennschicht aufgetragen, sodann der Diisentubus 6 an der Stoßstelle zum Trichter 12 hin aufgerauht und mit Kunstharzbinder versehen. Sodann werden, dem Kegelmantel entsprechend, nach Schablone zugeschnittene Glasfasergewebestücke mit Kunstharz getränkt und in mehreren, zueinander mit der Stoßkante versetzten Lagen auf den Kegel aufgelegt, bis der Trichter 12· seine Sollwandstärke erreicht hat.

Um nunmehr der Waffe noch* die "Festigkeit zu geben, die sie beim Schuß haben muß, wird, beginnend am vorgefertigten, oberflächengerauhten und mit Kunstharz bestrichenen Rohr 1 die Waffe auf der Wickelmaschine mit mehreren Lagen vorimprägnierten Glasfasersträngen bewickelt, wobei nach einem vorgegebenem Wickelschema Kreuzwicklungen und Radialwicklungen aufgetragen werden. Durch die nichtlineare Fadenführung kann man zwischen Ladungskammer 2 und Rohr 1 unterschiedliche Wickelwinkel erzeugen, die zur Ausnützung des anisotropischen Werkstoffes erforderlich sind. Dadurch erhält die Waffe die in der Fig. 1 dargestellte, am Rohr 1 gestufte und im Bereich der Ladungskammer 2 starkmantelige Wandung. Der Konus 12 wird gleichfalls, nach hinten auslaufend, mit mehreren Lagen Radialwicklungen versehen, bis er die erforderliche Wandstärke erreicht hat.

Nach dem Aushärten - beispielsweise bei etwa 165 Grad Celsius über fünf Stunden - hat die Waffe die nötige Festigkeit. Durch . den beschriebenen Aufbau und das erläuterte.Bewicklungsschema wird die Waffe beim Schuß so belastet, daß-die'Glasfasern hauptsächlich einer Zugbeanspruchung unterliegen.

Es hat sich gezeigt, daß ein Rost 7 aus glasfaserverstärktem 'Kunstharz nach geringer oberflächlicher Karburierung der Hitzeeinwirkung der durchströmenden heißen Treibladungsgase wesentlich besser widersteht als ein Stahlrost gleicher Abmessungen.

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Claims (1)

1. Patentanspruches

   Rückstoßfrei abfeuerbare, mit'einer insbesondere düsehförmigen, rückwärtigen G-asauslaßöffnung "versehene Waffe, bei der zwischen dem Waffenrohr und der Gasauslaßöffnung ein erweiterter Ladungsraum und in diesem vornehmlich ein quers teilender, die Pulvertreibladung abstützender Rost vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet," daß das Rohr (1) und die Ladungskammer (2) aus teilvorgefertigten, glasfaserverstärkten Kunstharzkörpern (1, '4) bestehen, zwischen bzw» an die vorgefertigte Verstärkungs- bzw.. Verbindungsglieder (5, 6) und/oder gegebenenfalls der Rost (7) ein- bzw. angeklebt und mit den Waffenteilen (1,4, 12) durch aufgeklebte bzw. aufgewickelte, kunstharzgetränkte, aushärtbare Glasfasergewebestücke oder -stränge verbunden sind, wozu die Stränge vornehmlich abwechselnd in Kreuz- und Radial-Lagenwicklungen derart aufgebracht sind, daß die Fasern durch den beim Schuß in der Waffe auftretenden Druckanstieg vornehmlich einer Zugbeanspruchung unterworfen werden» , . «

   2. Verfahren zur Herstellung der Waffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ^auf einen mit einer'vornehmlich aufgesprühten Trennschicht aus Tetrafluoräthylen,oder dgl. versehenen Kern, der- an seinem einen Ende einen Kegelansatz entsprechend der Konizität der Gasauslaßdüse.(3)> innerhalb .der Ladungskammer (2) eine vornehmlich mehrdornige Aufnahme für den Rost (7) und im vorderen Teil einen zylindrischen Schaft für das Rohr (1) aufweist, die vorgefertigten Teile (1» 5» 4, 7, 6) unter Zwischenfügen von Kleber aufgesteckt, der Trichter (12) für die -Gasauslaßdüse (3) mit nach Schablone· vorgeschnittenen, kunstharzgetränkten Glasfasergewebestücken belegt und sodann unter regelmäßigem Zufügen von Kunstharzbinder, insbesondere an der Verbindungszone

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   ■*S 157800A

   swi3chen dem E hr (1) und der Ladungskammer (2), auf der Ladungskammer ( „} und zwischen der Ladungskammer (2) und der Gasauslaßdüse (12) in wechselweise aufgebrachten Kreuz- und Eadialwicklungen sowie über dem Trichterteil (12) der Gasauslaßdüse (3) in abgestufter Radialwicklung mit Glasfasersträngen bewickelt und anschließend bei erhöhter Temperatur ausgehärtet werden,

   3ο Waffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an eine die Ladungskammer (2) umschließende Schale (4) ein Ansatz für das Waffenrohr·(1) und ein sich nach hinten konisch erweiternder Trichter für die Gausauslaßdüse (3) in der-Vorfertigung mit angeformt sind, wobei dieser Hohlkörper vornehmlich in einem Stück aus glasfaserverstärktem Kunstharz gepreßt ist. . "

   4. Verfahren zur Herstellung einer Waffe-nach Anspruch 1 unter „ Verwendung eine's vorgefertigten Hohlkörpers nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der .vorgefertigte Hohlkörper samt Rost (7) auf einen Wickeldorn aufgesteckt* und das Rohr"(i) sowie ein Mantel (11) für den Hohlkörper im Bereich der Ladungskammer (2) in einem in sich geschlossenen, mehrstufigen Arbeitsgang nach einem'Präzisionswickelverfahren erzeugt *.wird, wobei das Fadenband derart nichtlinear geführt wird, daß zur Ausnützung der Hauptbelastungsfähigkeit des anisotropischen Glasfaserwerkstoffes auf Zug sich im Bereich der Ladungskammer (2) und des Rohres (1) unterschiedliche Wickelwinkel ergeben.

   5. Waffe nach den Ansprüchen 1 und 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Rost (7) aus glasfaserverstärktem Kunstharz besteht.

   6. Waffe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,.daß der Rost.(7) wabenförmig gestaltet ist und dessen Durchlaßöffnungen (14) durch regelmäßige,, zueinander versetzte Vielecke gebildet werden, die durch schmale Stege (15) aus glasfaserverstärktem Kunstharz voneinander getrennt sind.

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   Verfahren zur Ll-rs te llung des Rostes nach den Ansprüchen 5 und für die Waffe n:-.h den Ansprüchen 1 und 3. dadurch gekennzeichnet, daß in eine Form_P die mit Vorsprüngen entsprechend den Durchlaßöffnungen (H) versehen ist? Glasfaserstränge eingelegt, die Glasfaserstränge mit Kunstharz getränkt, in die Form eingepreßt und, nach dem Voraushärten und Ausheben des Rostes (7) aus der Form, bei erhöhter Temperatur nachausgehärtet werden.

   8ο Verfahren zur Herstellung des Rostes nach den Ansprüchenn 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rost (7) in einer geschlossenen Form nach dem Kunstharz-Spritzgieß-Verfahren aus mit Glasfasern verse.tztem Kunstharz gefertigt wird =

   9. Verfahren zum Herstellen der Ladungskammern für die Waffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen dem Ladungsraum (2) entsprechenden Innenkern in mehreren Lagen Kreuz- und Radialwicklungen aafgebraohfc, diese jeweils mit Kunstharz ge-tränkt und dann ausgehärtet werden, sodann eine so. erzeugte, tonnenförmige Schale (4), die mit eingezogenem vorderen und hinteren Rand (8, 9) versehen ist, nahe dem hinteren Rand" (8*) aufgeschnitten und vom Kern nach vorn und hinten abgezogen wird.

   10. Verfahren zur Herstellung einer Waffe nach den Ansprüchen 1 und 3» gekennzeichnet durch die Verwendung einer Kunstharzfaser anstelle' von Glasfaser«

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