DE19903610A1 - Antriebssystem für einen Gasdrucklader - Google Patents

Abstract

Gasdrucklader, insbesondere ein Schnellfeuergewehr, bei welchem wenigstens zwei Gaskolbensysteme (120, 125 bzw. 121, 126) ausgebildet sind. Die Kolbensysteme (120, 125 bzw. 121, 126) sind insbesondere parallel zum Lauf (105) und spiegelsymmetrisch zur Längsschnittebene (A) des Gasdruckladers angeordnet, wobei die Längsschnittebene von der Laufachse (a) und einer hierzu senkrechten, durch das Korn verlaufenden Geraden (d) aufgespannt wird. Vorzugsweise sind die Gaskolbensysteme (120, 125 bzw. 121, 126) jeweils um etwa 45 DEG nach der Seite versetzt sind, wobei der Winkel von 45 DEG sich als Winkel (alpha, beta) zwischen einer gedachten Verbindungslinie (e bzw. f) zwischen der Kolben- und der Laufachse (b bzw. c, a) und der Längsschnittebene (A) ergibt und wobei die gedachte Verbindungslinie (e bzw. f) in einer zur Längsschnittebene (A) senkrechten Querschnittsebene (B) liegt.

Description

Die Erfindung betrifft automatische Handfeuerwaffen. Bei solchen Waffen erfolgt der Nachladevorgang nach Abgabe eines Schusses von selbst. Er muß also nicht von Hand durchgeführt werden. Dabei wird die Automatik entweder durch die beim Schuß entstehende Rückstoßenergie (sog. Rückstoßlader), oder durch den Druck der Pulvergase (sog. Gasdrucklader) angetrieben. Die vorliegende Erfindung be­ faßt sich mit dem letzteren Typus, also mit einem An­ triebssystem für einen Gasdrucklader.

Der Nachladevorgang solcher Waffen umfaßt im wesentlichen die folgenden Schritte:
(1) Abgabe eines Schusses;
(2) Öffnen des Verschlußsystems der Waffe und Auswerfen der Patronenhülse;
(3) Zuführen einer neuen Patrone; und
(4) Schließen des Verschlußsystems.

Diese Schritte werden für einen Gasdrucklader anhand ei­ nes Beispiels und der Fig. 2a-d schematisch ver­ deutlicht.

Fig. 2a zeigt Grundelemente eines Gasdruckladers unmit­ telbar nach der Zündung der Pulverladung einer Patrone, d. h. während der Abgabe eines Schusses und somit während des ersten Schrittes. Ein Geschoß 200 befindet sich noch in einem Lauf 205. Hinter dem Geschoß sind Treibgase 210 angedeutet. Der Lauf 205 ist in einem Bereich, welchen das Geschoß 200 noch nicht passiert hat, durchbohrt (Bohrung 215). Die Bohrung 215 mündet außerhalb des Laufs 205 in eine Kolbenführung 220. In der Kolbenführung 220 ist ein Gaskolben 225 gelagert, welcher mit einem Ver­ schluß 230 verbunden ist. Der Verschluß 230 verschließt das - von der Mündung 235 aus gesehen - rückwärtige Ende des Laufs 205. Dieser rückwärtige Bereich des Laufs 205 ist als Patronenlager 240 ausgebildet. Im Patronenlager 240 befindet sich noch die Hülse 245 der im ersten Schritt abgefeuerten Patrone. Auf der vom Lauf 205 abge­ wandten Seite des Verschlusses 230 ist schließlich eine Schließfeder 250 angeordnet. Die Schließfeder 250 befin­ det zunächst noch in einem entspannten Zustand.

Fig. 2b zeigt die Grundelemente des Gasdruckladers in ei­ ner Momentaufnahme während des zweiten Schrittes. Das Ge­ schoß 200 hat in der dargestellten Situation bereits den Lauf 205 durch die Mündung 235 verlassen. Dabei hat es die Bohrung 215 passiert. Daraufhin sind kurzfristig Treibgase 210 unter hohem Druck durch die Bohrung 215 in die Kolbenführung 220 eingedrungen. Hierdurch wurde der Gaskolben 225 nach hinten bewegt. Infolgedessen ist der mit dem Gaskolben 225 verbundenen Verschluß 230 nun ein Stück weit vom rückwärtigem Ende des Laufes 205 entfernt. Während dieses Vorganges wurde außerdem die Hülse 245 aus dem Patronenlager 240 gezogen. Zugleich wurde die Schließfeder 250 zusammengedrückt und damit gespannt. Um den zweiten Schritt abzuschließen, muß nun noch die Hülse 245 ausgeworfen werden.

In der in Fig. 2c dargestellten Situation ist der zweite Schritt bereits abgeschlossen. Die Schließfeder 250 ist noch gespannt. Im dritten Schritt wird nun eine neue Pa­ trone 255 zugeführt.

Fig. 2d zeigt schließlich den Zustand des Gasdruckladers nach Abschluß des vierten Schrittes. Die Patrone 255 be­ findet sich im Patronenlager 240. Der Verschluß 230 ver­ schließt wieder das rückwärtige Ende des Laufes 205. Die Schließfeder 250 ist entspannt.

Der Gaskolben 225 und die Kolbenführung 220 sind übli­ cherweise als Zylinder bzw. als Hohlzylinder ausgebildet und oberhalb des Laufs 205 angeordnet. Dabei bezieht sich der Begriff "oberhalb" auf den Bereich des Laufes 205, auf welchem auch Zielvorrichtungen wie Kimme und Korn an­ gebracht werden. Dementsprechend bedeutet "unterhalb" den gegenüberliegenden Bereich, an welchem bei Handfeuerwaf­ fen für gewöhnlich Abzug und Magazin angeordnet sind. Ge­ legentlich sind der Gaskolben 225 und die Kolbenführung 220 auch unterhalb des Laufs 205 angeordnet. Dies ist aufgrund des Magazins jedoch problematisch. Schließlich sind Vorrichtungen bekannt, bei welchen sowohl der Gas­ kolben 225 als auch dessen Kolbenführung 220 jeweils als Hohlzylinder ausgebildet sind, welche koaxial um den Lauf liegen (sog. Ringkolben). Hierbei sind insbesondere wär­ mebedingte Schwankungen der Durchmesser problematisch.

Generell hat ein Gasdrucklader der geschilderten Art ge­ genüber Schußwaffen mit manuellen Nachladesystemen (Repetierwaffen) den Vorteil, daß die Waffe nach der Ab­ gabe eines Schusses erheblich schneller wieder schußbe­ reit ist und daß die Möglichkeit eines "Dauerfeuers" be­ steht. Auf det anderen Seite ist ein Gasdrucklader um die Masse des Gaskolbensystems, also insbesondere der Kolben­ führung 220 und des Kolbens 225, schwerer als eine Repe­ tierwaffe. Zudem sind die Abmessungen der Waffe im Quer­ schnitt um die Ausmaße des Gaskolbensystems erhöht. Ins­ gesamt wird hierdurch ein genaues Zielen erschwert.

Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, ein verbessertes Antriebssystem für einen Gasdrucklader zur Verfügung zu stellen.

Sie erreicht dieses Ziel mit dem Gegenstand des Anspruch 1, also mit einem Gasdrucklader, insbesondere einem Schnellfeuergewehr, bei welchem wenigstens zwei Gaskol­ bensysteme ausgebildet sind.

Hierdurch wird zunächst das Gesamtgewicht der Waffe ge­ genüber einem Antriebssystem mit nur einem Gaskolbensy­ stem (wie es dem Stand der Technik entspricht) erhöht. Dies ist jedoch nur scheinbar ein Nachteil. Zugleich kann nämlich der Durchmesser der Gaskolbensysteme etwa bei zwei Systemen jeweils gegenüber einem herkömmlichen ein­ fachem Gaskolbensystem gleicher Leistungsfähigkeit um ei­ nen Faktor von √1/2 reduziert werden. Infolgedessen ist es möglich, die Masse des Antriebssystems dichter an die Laufachse und damit dichter an den Masseschwerpunkt zu verlagern. Zugleich kann die maximale räumliche Entfer­ nung von Bauteilen von der Seelenachse der Waffe gegen­ über einem vergleichbarem Antriebssystem, welches dem Stand der Technik entspricht, reduziert werden. Beide Ef­ fekte können durch eine größere Zahl von Gaskolbensyste­ men bis hin zu einer Art segmentierten Ringkolbensystem noch verstärkt werden. Insgesamt wird so jeweils ein ge­ naueres Zielen als nach dem Stand der Technik ermöglicht. Zugleich ist diese technische Lösung einfacher und zuver­ lässiger als Ringkolbensysteme oder Gaskolbensysteme, welche unterhalb des Laufes angeordnet sind. Der schein­ bare Nachteil einer erhöhten Masse führt also wider Er­ warten zu einem Vorteil gegenüber dem Stand der Technik.

Vorzugsweise sind die beiden Gaskolbensysteme jeweils parallel zum Lauf angeordnet (Anspruch 2). Auf diese Wei­ se werden während des Nachladevorgangs seitliche Rüttel­ bewegungen vermieden.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Gas­ kolbensysteme spiegelsymmetrisch zur Längsschnittebene des Gasdruckladers angeordnet (dabei wird die Längs­ schnittebene von der Laufachse und einer hierzu senkrech­ ten, durch das Korn verlaufenden Geraden aufgespannt; An­ spruch 3). Hierdurch können auftretende Querkräfte zumin­ dest teilweise kompensiert werden.

Bevorzugt sind die beiden Gaskolbensysteme jeweils um et­ wa 45° nach der Seite versetzt. Hierbei ergibt sich der Winkel von 45° als Winkel zwischen einer Ebene, in welcher sowohl die Kolben- als auch die Laufachse liegen, und der Längsschnittebene der Waffe (Anspruch 4). Dies hat zur Folge, daß die konstruktionsbedingten Abmessungen der Waffe, insbesondere des maximal notwendigen Abstandes von Bauteilen von der Seelenachse, minimiert werden können. Insbesondere erreicht man so eine relativ geringe Höhe, ohne eine übermäßige Breite in Kauf nehmen zu müssen. Da­ bei ist eine gegenüber dem Stand der Technik reduzierte Höhe vor allem aus zwei Gründen von Bedeutung. Zum einen sind Zielvorrichtungen wie etwa Kimme und Korn entspre­ chend dem Stand der Technik regelmäßig oberhalb des Gas­ kolbensystems angeordnet. Infolgedessen zielt ein Schütze nicht längs der eigentlichen Schußlinie, sondern parallel hierzu. Je größer der Unterschied zwischen der Ziel- und der Schußlinie und je kleiner die Schußdistanz ist, desto ungenauer wird der Zielvorgang und damit auch der Schuß. Zum anderen dienen automatische Schußwaffen zum Teil als Modul unterhalb von großkalibrigen Waffensystemen. Hier­ bei ist eine möglichst geringe Höhe der Schnellfeuerwaffe aus den genannten Gründen für einen relativ genauen Ziel­ vorgang von noch größerer Bedeutung.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die beiden Gaskolbensy­ steme längs der oberen Hälfte des Laufs angeordnet sind (Anspruch 5). Hierdurch kann die Kolbenbewegung auf dem kürzesten Weg auf den Verschluß übertragen werden.

Vorzugsweise wird jedes Gaskolbensystem jeweils über eine gesonderte Bohrung im Lauf mit Treibgas versorgt (Anspruch 6). Dies hat den Vorteil, daß bei einer Ver­ schmutzung der Waffe und einer hieraus resultierenden Verstopfung einer Bohrung immer noch ein Notbetrieb des Antriebssystems möglich ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Gaskolbensysteme über den Verschluß miteinander gekoppelt (Anspruch 7). Hierdurch wird eine einheitliche und infolgedessen rüttelarme Bewegung des Gesamtsystems gewährleistet.

Bevorzugt greift schließlich eine Vorrichtung zum manuel­ lem Nachladen an nur einem Gaskolben an (Anspruch 8). Hierdurch werden das Gewicht der Waffe und der Herstel­ lungsaufwand reduziert.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind wenig­ stens zwei Schließfedern vorgesehen (Anspruch 9). Dies hat den Vorteil, daß beim Bruch einer Feder noch ein Not­ betrieb möglich ist. Hierdurch wird die Zuverlässigkeit der Handfeuerwaffe erhöht.

Schließlich dienen die Gaskolben vorzugsweise jeweils als Führung einer Schließfeder (Anspruch 10). Hierdurch läßt sich ein System mit mehreren Schließfedern besonders ein­ fach und wirtschaftlich realisieren.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnung noch näher erläutert. In der Zeichnung sind:

Fig. 1a ein Querschnitt durch eine schematischen Dar­ stellung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems;

Fig. 1b eine perspektivische Darstellung einer Laufmün­ dung;

Fig. 1c ein teilweiser Aufriß eines erfindungsgemäßen Antriebssystems;

Fig. 1d einen Querschnitt durch eine andere Ausfüh­ rungsform eines erfindungsgemäßen Antriebssystems;

Fig. 1e einen Querschnitt durch eine weitere Ausfüh­ rungsform eines erfindungsgemäßen Antriebssystems; und

Fig. 2a-2d eine schematische Darstellung der einzelnen Schritte des Nachladevorgangs anhand eines Gasdruckla­ ders, welcher dem Stand der Technik entspricht.

Die Fig. 1a und 1b dienen der Definition und Veran­ schaulichung verschiedener Orientierungsachsen, -ebenen und -winkel, welche in der folgenden Darstellung benötigt werden.

Fig. 1a zeigt einen Querschnitt durch einen Lauf 105, zwei Kolbenführungen 120, 121, zwei Bohrungen 115, 116 durch den Lauf 105, sowie eine Draufsicht auf das Kopfen­ de zweier Gaskolben 125, 126. Im Zentrum des Laufs 105 sind eine Seelenachse (a) und in den Zentren der Gaskol­ ben 125, 126 eine erste und eine zweite Kolbenachse (b) bzw. (c) eingezeichnet. Die zueinander parallelen Achsen (a), (b), (c) verlaufen jeweils in Längsrichtung des Laufes 105 bzw. der Gaskolben 125, 126, und sind daher in der dargestellten Querschnittsebene (B) nur als Punkte mar­ kiert.

Der Verlauf der Seelenachse (a) ist zusätzlich in Fig. 1b dargestellt. Dort ist außerdem eine Normale (d) einge­ zeichnet, welche auf der Seelenachse (a) steht und durch das Korn 160 der Waffe verläuft - im folgenden daher kurz: Lotnormale (d). Die Seelenachse (a) und die Lotnor­ male (d) spannen zusammen die Längsschnittebene (A) der Waffe auf.

Schließlich sind in Fig. 1a noch eine erste und eine zwei­ te Verbindungslinie (e) bzw. (f) zwischen der ersten bzw. zweiten Kolbenachse (b), (c) und der Seelenachse (a) ein­ gezeichnet. Diese Verbindungslinien liegen jeweils in der dargestellten Querschnittsebene, welche ihrerseits senk­ recht zur Längsschnittebene (A) der Waffe verläuft. Zwi­ schen der ersten bzw. zweiten Verbindungslinie (e) bzw. (f) und der Längsschnittebene (A) der Waffe liegen ein erster bzw. ein zweiter Neigungswinkel α bzw. β.

In der folgenden Darstellung wird lediglich auf die See­ lenachse (a), die Längsschnittebene (A) und auf die Nei­ gungswinkel α und β Bezug genommen. Alle übrigen einge­ führten Größen sind Hilfsgrößen, welche nur für die Defi­ nition der im folgenden zu verwendenden Hauptgrößen benö­ tigt wurden.

Fig. 1c zeigt schließlich einen teilweisen Aufriß eines erfindungsgemäßen Antriebssystems. Der Lauf 105 ist nur in einem Teilstück angedeutet. Er ist an zwei Stellen (nicht eingezeichnet) durchbohrt. Die Bohrungen münden jeweils in einen Gaskanal 117, 118, welcher seinerseits jeweils in eine Kolbenführung 120 bzw. 121 übergeht. Die Kolbenführungen 120, 121 sind im Längsschnitt dargestellt, um die Lage der Gaskolben 125, 126 in ihren jeweiligen Führungen 120, 121 sichtbar zu machen. Die Gaskolben­ systeme, insbesondere also die Gaskolben 125, 126 und ihre Führungen 120, 121, sind jeweils parallel zum Lauf 105 und spiegelsymmetrisch zur Längsschnittebene (A) angeordnet. Sie sind außerdem jeweils um einen Neigungswinkel α bzw. β von ca. 45° nach der Seite versetzt. Schließlich sind die Gaskolben 125, 126 über ein Zwischenstück 165 mit dem Verschluß 130 gekoppelt. An einem der Gaskolben 126 greift ferner eine Vorrichtung 170 zum manuellen Nachla­ den an.

Außer der dargestellten Ausführungsform sind auch Varian­ ten mit drei oder mehr Gaskolbensystemen denkbar. Bei­ spielsweise könnte im dargestellten Beispiel ein zusätz­ liches Gaskolbensystem unterhalb des Laufs und ohne Nei­ gungswinkel angeordnet werden. Bei vier Gaskolbensystemen wäre es möglich, jeweils zwei Systeme ober- und zwei un­ terhalb des Laufes 105 und jeweils mit einem Neigungswin­ kel von 45° anzubringen. Auch größere Zahlen von Gaskol­ bensystemen sind möglich. Dabei wird eine symmetrische Anordnung regelmäßig vorteilhaft sein, da so etwa auftre­ tende Querkräfte kompensiert werden können.

Hinsichtlich der Querschnittsgestalt sind ebenfalls Ab­ weichungen denkbar. So könnte beispielsweise die Form ei­ nes Teilstücks eines zum Lauf konzentrischen Kreises ge­ wählt werden (vgl. die Darstellung in Fig. 1d). Auch wäre es möglich die in Fig. 1c und in Fig. 1d gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiele zu kombinieren und die konzentrischen Teilstücke mittels eines Gaskanals ein Stück weit von der Laufoberfläche entfernt anzubringen (vgl. Fig. 1e). Eine solche Ausführungsform würde eine gegenüber Fig. 1d ver­ bessere Kühlung des Laufes 105 ermöglichen.

Bezugszeichenliste

(a) Seelenachse
(b) erste Kolbenachse
(c) zweite Kolbenachse
(d) Lotgerade
(e) erste Verbindungslinie
(f) zweite Verbindungslinie
(A) Längsschnittebene
(B) Querschnittsebene
α, β Neigungswinkel

105

Lauf

115

,

116

Bohrungen

117

,

118

Gaskanal

120

,

121

Kolbenführungen

125

,

126

Gaskolben

130

Verschluß

160

Korn

165

Zwischenstück

170

Vorrichtung zum manuellen Nachladen

200

Geschoß

205

Lauf

210

Treibgase

215

Bohrung

220

Kolbenführung

225

Gaskolben

230

Verschluß

235

Mündung

240

Patronenlager

245

Hülse

250

Schließfeder

255

Patrone

Claims (10)

1. Gasdrucklader, insbesondere ein Schnellfeuergewehr, bei welchem wenigstens zwei Gaskolbensysteme (120, 125 bzw. 121, 126) ausgebildet sind.

2. Gasdrucklader nach Anspruch 1, bei welchem die beiden Gaskolbensysteme (120, 125 bzw. 121, 126) jeweils parallel zum Lauf (105) angeordnet sind.

3. Gasdrucklader nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die beiden Gaskolbensysteme (120, 125 bzw. 121, 126) spiegelsymmetrisch zur Längsschnittebene (A) des Gasdruckladers angeordnet sind, wobei die Längsschnit­ tebene von der Laufachse (a) und einer hierzu durch das Korn verlaufenden Normalen (d) aufgespannt wird.

4. Gasdrucklader nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die beiden Gaskolbensysteme (120,125 bzw. 121, 126) jeweils um etwa 45° nach der Seite versetzt sind, wobei der Winkel von 45° sich als Winkel (α, β) zwischen einer gedachten Verbindungslinie (e bzw. f) zwischen der Kolben- und der Laufachse (b bzw. c, a) und der Längs­ schnittebene (A) ergibt und wobei die gedachte Verbin­ dungslinie (e bzw. f) in einer zur Längsschnittebene (A) senkrechten Querschnittsebene (B) liegt.

5. Gasdrucklader nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die beiden Gaskolbensysteme (120, 125 bzw. 121, 126) längs der oberen Hälfte des Laufs (105) angeord­ net sind.

6. Gasdrucklader nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem jedem Gaskolbensystem (120, 125 bzw. 121, 126) jeweils eine gesonderte Laufbohrung (115, 116) zur Treib­ gasversorgung zugeordnet ist.

7. Gasdrucklader nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die beiden Gaskolbensysteme (120, 125 bzw. 121, 126) über den Verschluß (130, 165) miteinander gekop­ pelt sind.

8. Gasdrucklader nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem eine Vorrichtung zum manuellem Nachladen (170) an nur einem Gaskolben (126) angreift.

9. Gasdrucklader nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem wenigstens zwei Schließfedern vorgesehen sind.

10. Gasdrucklader nach Anspruch 9, bei welchem die Gas­ kolben (125, 126) jeweils als Führung einer Schließfeder dienen.