DE19842542A1 - Kühlvorrichtung zur verschlußseitigen Zuführung eines Kühlmediums - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zur verschlußseitigen Zuführung eines Kühlmediums in ein Waffenrohr, insbesondere in einen Ladungsraum des Waffenrohres. DOLLAR A Es ist bekannt, den Forderungen nach hohen Schußfolgen und minimierten Ausfällen durch spezielle Kühlmaßnahmen des hochtemperaturbelasteten Ladungsraumes (11) des Waffenrohres (1) nachzukommen. So werden vordosierte Kühlbehälter mit einem Kühlmittel sowie Sprühvorrichungen beispielsweise mit aufgesetzter Düse in den Feuerpausen in den Ladungsraum (11) eingebracht. Eine gleichmäßige Kühlung des gesamten Ladungsraumes (11) kann damit jedoch nicht gewährleistet werden. DOLLAR A Um eine gleichmäßige und wirkungsvolle Kühlung vornehmlich im gesamten Ladungsraum (11) zu erreichen, wird ein Faltenbalg (5), der mit einer druckerzeugenden Vorrichtung (4) in Verbindung steht, in den Ladungsraum (11) eingebracht. Durch Beaufschlagung des Faltenbalges (5) mit dem Kühlmedium, das durch die druckerzeugende Vorrichtung (4) in den Faltenbalg (5) hineingedrückt wird, weitet sich der Faltenbalg (5) in seine Länge aus. Durch im Umfang des Faltenbalges (5) befindliche Öffnungen (10) gelangt das Kühlmedium auf die Innenwand (8) des Ladungsraumes (11) und erzielt dieser die Wärme. Über einen zwischen dem Faltenbalg (5) und der Innenwand (8) befindlichen Spalt (12) gelangt das erwärmte Kühlmedium aus dem Waffenrohr (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zur verschlußsei­ tigen Zuführung eines Kühlmediums in einen Ladungsraum eines Waffenrohres nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 38 27 740 A1 ist eine Kühlvorrichtung für ein großkalibriges Waffenrohr bekannt, bei dem ein mit einer Wie­ ge starr verbundenes Wiegenrohr eine äußere Begrenzungswand eines zur Kühlung vorgesehenen Hohlraumes bildet. Das Wiegen­ rohr enthält dazu für eine intensive Wärmeabfuhr im Bereich der hinteren und vorderen Waffenrohrlagerbuchse Kanäle zur Zufuhr und Abfuhr eines gasförmigen oder flüssigen Kühlmedi­ ums. Diese Kühlvorrichtung ist fester Bestandteil des großka­ librigen Waffenrohres und muß somit für jedes Waffenrohr her­ gestellt werden.

Die DE 40 22 542 C2 offenbart eine Kühlvorrichtung, die zur verschlußseitigen Zuführung eines Kühlmediums in den Ladungs­ raum eines Waffenrohres eine Düse zur nebelartigen Besprit­ zung der Rohrinnenfläche des Ladungsraumes enthält. Diese Dü­ se ist durch ein zentrales Verbindungsrohr bis in die vordere Ladungsraumhälfte einbringbar, wobei das Kühlmedium durch das Verbindungsrohr zur Düse gepumpt wird. Da diese Kühlvorrich­ tung manuell in den Ladungsraum eingeschoben werden muß, ist beim Einführen der Düse mit dem Verbindungsrohr ein Verkanten und damit eine Zerstörung der Düse möglich. Außerdem erfolgt keine gleichmäßige Kühlung im gesamten Ladungsraum.

Die DE 40 22 541 C2 beschreibt gleichfalls eine Kühlvorrich­ tung zur verschlußseitigen Zuführung eines Kühlmediums in den Ladungsraum eines Waffenrohres. Die Kühlvorrichtung weist ei­ nen in den Ladungsraum einführbaren Kühlbehälter auf, der aus einem Mantel und einem mit diesem verbundenen Behälterboden besteht. Das Kühlmedium wird durch Öffnungen im Kühlbehälter zur Rohrmündung hin aus diesem Kühlbehälter herausgedrückt. Nachteilig bei dieser Ausführung ist, daß die Kühlung vorran­ gig nur im hinteren Ladungsraum - nicht aber im vorderen Be­ reich des Ladungsraumes mit der maximalen Ladungstemperatur - erfolgt.

Hieraus ergibt sich die Aufgabe der Erfindung, eine der ein­ gangs genannten Gattung entsprechende Kühlvorrichtung bereit zu stellen, mit der auf einfache Art und Weise eine gleichmä­ ßige und wirkungsvolle Kühlung vornehmlich im gesamten La­ dungsraum in den Feuerpausen gewährleistet wird.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentan­ spruchs 1.

Durch die Nutzung eines Faltenbalges, der in gestrecktem Zu­ stand bei einer verschlußseitigen Einbringung bis in die vom verschußseitigen Waffenrohrende gesehene vordere Ladungsraum­ hälfte reicht und an seinem Umfang verteilte Öffnungen auf­ weist, wird eine einfache Kühlvorrichtung geschaffen, die aufgrund der einfachen Handhabung Schießpausen reduziert. Das Kühlmedium, vorzugsweise Kühlluft, wird durch eine drucker­ zeugende Vorrichtung, beispielsweise ein Hochleistungsgeblä­ se, an die der Faltenbalg beispielsweise angeflanscht ist, in den Faltenbalg hineingedrückt und tritt aus den Öffnungen des sich entfaltenden Faltenbalges mit der Rohrinnenwand des Ge­ schützrohres in Verbindung, so daß eine Abkühlung im gesamten Ladungsraum erfolgt. Der Ein- bzw. Ausbau der Kühlvorrichtung erfolgt innerhalb weniger bekunden.

Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen be­ schrieben.

Der Faltenbalg besteht aus einem flexiblem Material und ist vorzugsweise stirnseitig abgeschlossen, so daß sich der Fal­ tenbalg bei Eintritt eines Kühlmediums schlagartig entfalten kann. Der Durchmesser des Faltenbalges entspricht in etwa dem des Innendurchmessers des Geschützrohres, wobei ein kleiner Spalt zwischen diesen beiden verbleibt, damit das austretende kühlende Medium in Richtung Mündungsrohr abgeführt werden kann. Die Kühlvorrichtung wird vorzugsweise mit einer einfa­ chen Klemmvorrichtung in einen Bodenring des Geschütz bzw. Waffenrohres befestigt. Das Hochleistungsgebläse kann zen­ tral, d. h. direkt am Waffenrohr oder dezentral, d. h. bei­ spielsweise in einem Turm untergebracht und dabei über eine Zuleitung mit dem Faltenbalg verbunden sein.

Auch kann das Kühlmedium beispielsweise Kühlwasser sein.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Waffenrohres in Schnittdarstellung mit einem integrierten Falten­ balg,

Fig. 2 das schematisch dargestellte Waffenrohr in Schnitt­ darstellung mit gestrecktem Faltenbalg.

Die Fig. 1 und Fig. 2 zeigen schematisch ein Waffenrohr 1, das geschnitten dargestellt ist, und in dem sich im rückwär­ tigen Ende 2 des großkalibrigen beispielsweise zu einer Hau­ bitze gehörenden Waffenrohres 1 eine Kühlvorrichtung 3 befin­ det. Die Kühlvorrichtung 3 besteht dabei aus einer drucker­ zeugenden Vorrichtung 4, beispielsweise einem Hochleistungs­ gebläse und einem Faltenbalg 5. Der Faltenbalg 5 ist am Hochleistungsgebläse 4 vorzugsweise angeflanscht. Andere Be­ festigungsmöglichkeiten wie beispielsweise Verschraubungen sind auch möglich. Das Gebläse 4 kann beispielsweise über ei­ ne vorhandene Bohrung 6 für die Befestigung eines Verschluß­ teiles 13 des Waffenrohres 1 über einen Nocken 7 fixiert und somit befestigt und jederzeit wieder entnehmbar angebracht sein. Hierzu wird der Verschluß (nicht näher dargestellt) über einen Handöffnerhebel einige Millimeter angehoben. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, unter Ausnutzung der Reib­ kraft zwischen Verschlußgewicht und Schließfedern und dem Ge­ bläse 4 eine einfache Verbindung herzustellen. Der Faltenbalg 5 besteht vorzugsweise aus einem elastischen Material, bei­ spielsweise einem Gummi oder weichen Kunststoff, und ist im Waffenrohr 1 zentriert ausgerichtet. Der Faltenbalg 5 kann dabei eine jegliche Form eines vorzugsweise geraden Rotati­ onskörpers mit runder oder mehreckiger Grundfläche 9.1, 9.2 aufweisen. Der Außendurchmesser des vorzugsweise zylindri­ schen Faltenbalges 5 mit einer runden Grundfläche 9.1 und 9.2 ist vorzugsweise um 1-5% kleiner als der eingeschlossene In­ nendurchmesser eines Laderaumes 11, der durch eine Innenwand 8 des Waffenrohres 1 gebildet wird. Der Faltenbalg 5 weist an seinem Umfang mehrere kleine Öffnungen 10 auf, wie in Fig. 2 nur schematisch angedeutet, die im gestreckten Zustand ihren größten Durchmesser besitzen. Stirnseitig ist der Faltenbalg 5 vorzugsweise ohne Öffnungen 10, so daß er in der Grundflä­ che 9.2 geschlossen ist. Die Länge des Faltenbalges 5 ist ab­ hängig von der Länge des zu kühlenden Ladungsraumes 11 des Waffenrohres 1 sowie von der erforderlichen Kühlung. Über ei­ ne elektrische Zuleitung (nicht dargestellt) wird dem Gebläse 4 Strom zugeführt, so daß der Kühlvorgang erfolgen kann.

In bekannter Art und Weise steigt durch Verschuß eines Ge­ schosses (nicht dargestellt) in schneller Schußfolge die Tem­ peratur der Innenwand 8 des Waffenrohres 1 beim Schießen mit hoher Kadenz und max. Ladung. Der besonders temperaturbela­ stete Bereich des Laderaumes 11 des großkalibrigen Waffenroh­ res 1 befindet sich bekanntermaßen in einem Abstand a von 900 mm bis 1000 mm von verschlußseitigen Waffenrohrende 2 ent­ fernt. Die maximal temperaturbelastete Ladungsraumzone liegt bei einem Ladungsraum 11 mit einer Länge 1 von beispielsweise 1200 mm unmittelbar vor dem Übergangskegel zur großkalibrigen Bohrung des Waffenrohres 1 in einem Abstand a von beispiels­ weise 900 mm. Damit die Waffenrohrtemperatur den kritischen Temperaturwert (oberhalb 152°C) nicht überschreitet, wird in regelmäßigen Zeitabständen die Kühlvorrichtung 3 in den hochtemperaturbelasteten Laderaum 11 eingebracht (siehe Fig. 1). Über das Hochleistungsgebläse 4 wird dann beispielsweise kalte Luft in den Faltenbalg 5 geblasen. Unter dem sich dabei bildenden Staudruck schiebt sich der Faltenbalg 5 entlang der Innenwand 8 des Laderaum 11. Zwischen der Innenwand 8 und der gestreckten Länge des Faltenbalges 5 verbleibt dabei ein ringförmiger Spalt 12. Über die vielen Öffnungen 10, die vor­ zugsweise über die gesamte Länge und den gesamten Umfang des Faltenbalges 5 gleichmäßig verteilt sind (Fig. 2), wird dann diese kalte Luft auf die heiße Rohrinnenwand 8 geblasen. Die sich aufheizende Luft entzieht dem Waffenrohr 1 die Wärme und wird zur Mündung des Waffenrohres 1 hin über den Spalt 12 durch die nachfolgende Luft abgeführt. Der Faltenbalg 5 ver­ bleibt während des Kühlvorganges vorzugsweise in seiner ge­ streckten Länge.

Ist die Waffenrohrtemperatur ausreichend reduziert worden, wird das Hochleistungsgebläse 4 vom Stromkreis getrennt, so daß der Faltenbalg 5 in seine ursprüngliche Ausgangslage zu­ rückgeführt wird und die gesamte Kühlvorrichtung 3 aus dem Bodenbereich, d. h. aus den rückwärtigen Ende 2 entnommen wer­ den kann. Die Zeitdauer und damit die Kühlmenge kann durch eine Wärmesensorik (nicht dargestellt) am Waffenrohr 1 ermit­ telt und gesteuert werden. Diese Steuerung kann manuell oder steuerungstechnisch erfolgen, wobei ein automatisches Ab­ schalten des Hochleistungsgebläses 4 erfolgen kann.

Durch den schnellen Einbau der Kühlvorrichtung 3 wird die Rohrtemperatur deutlich schneller abgesenkt. Aufgrund der einfachen Handhabung kann dies in Schießpausen, z. B. beim Stellungswechsel erfolgen. Gleichzeitig wird die Leistung der Waffenrohre 1 erhöht. Der Ein- und Ausbau der Kühlvorrichtung 3 ist in wenigen Sekunden durchführbar, wobei am Waffenrohr 1 nichts verändert werden muß.

Bei Nutzung von Luft bzw. gasförmigen Gemischen als Kühlmedi­ um werden zusätzliche Erosionserscheinungen im Waffenrohr 1 reduziert. Es versteht sich von selbst, daß im Rahmen der An­ sprüche Änderungen möglich sind.

So kann das Gebläse 4 auch im Turm einer Haubitze (nicht dar­ gestellt) angeordnet werden, wobei der Faltenbalg 5 über eine Luftzuleitung bzw. einen flexiblen Schlauch mit dem Gebläse 4 verbunden wird. Hierbei weist dann vorzugsweise das Endstück des Faltenbalges 5 den Nocken 7 auf.

Auch kann ein flüssiges Kühlmedium beispielsweise Kühlwasser verwendet werden, wobei dann eine Pumpe anstelle des Hochlei­ stungsgebläses 4 in die Kühlvorrichtung 3 eingebunden ist.

Bezugszeichenliste

1

Waffenrohr

2

rückwärtiges Ende

3

Kühlvorrichtung

4

druckerzeugende Vorrichtung/Hochleistungsgebläse

5

Faltenbalg

6

Bohrung

7

Nocken

8

Innenwand

9

Ende von

5

10

Öffnungen

11

Laderaum

12

Spalt

13

Verschlußkeil

Claims (7)

1. Kühlvorrichtung zur verschlußseitigen Zuführung eines Kühlmediums in einen La­ dungsraum, der durch eine Innenwand des Waffenrohres gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung (3) einen Faltenbalg (5) und eine druckerzeugende Vorrichtung (4) aufweist, der Faltenbalg (5) unter Zufuhr des Kühlmediums geweitet und gestreckt wird, wo­ bei zwischen dem Faltenbalg (5) und der Innenwand (8) des Waffenrohres (1) ein Spalt (12) verbleibt, der Faltenbalg (5) an seinem Umfang Öffnungen (10) besitzt, durch die das Kühl­ medium gegen die Innenwand (8) gedrückt und über den Spalt (12) nach außen hin abgeführt wird.

2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (5) ein Rotaionskörper mit einer runden oder mehreckigen Grundfläche (9.1; 9.2) ist, der einen kleineren Durchinesser als der durch die Innenwand (8) des Waffenrohres (1) eingeschlossenen Innendurchmesser besitzt.

3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (5) aus einem flexiblen Material besteht.

4. Kühlvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die druckerzeugen­ de Vorrichtung (4) direkt am Ende (2) des Waffenrohres (1) über eine Klemmein­ richtung (6) befestigt ist, wobei der Faltenbalg (5) an der druckerzeugenden Vor­ richtung (4) direkt befestigt ist.

5. Kühlvorrichtung nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die druckerzeugende Vorrichtung (4) separat und getrennt vom Faltenbalg (5) angeordnet und mit dem Faltenbalg (5) über eine flexible Zuleitung verbunden ist, wobei das hintere Ende des Faltenbalges (5) die Klemmvorrichtung (6) aufweist.

6. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die druckerzeugen­ de Vorrichtung (4) ein Hochleistungsgebläse ist, wobei das Kühlmedium gasförmig ist.

7. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die druckerzeugen­ de Vorrichtung (4) eine Pumpe ist, wobei das Kühlmedium flüssig ist.