DE2031273B2

DE2031273B2 - Kadenzregler an einer durch gasdruck betaetigten feuerwaffe

Info

Publication number: DE2031273B2
Application number: DE19702031273
Authority: DE
Inventors: Ernst Zurich Muhlemann (Schweiz)
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerhkon Buhrle AG, Zurich (Schweiz)
Priority date: 1969-07-11
Filing date: 1970-06-24
Publication date: 1973-05-03
Also published as: DE2031273C3; SE380895B; US3680434A; BE753084A; DE2031273A1; NL140617B; NL7010212A; FR2068878A5; CH511414A; GB1308375A; JPS5010479B1

Description

Die Erfindung be'rifft einen Kadenzregler an einer durch Gasdruck betätigten Feuerwaffe mit einem aus Materialien von verschiedenen . \usdehnungskoeffizienten bestehenden Drosselorgan mit in Abhängigkeit von der Temperatur einstel!bi..em Drosselquerschnitt.

Ein bekannter Kadenzregler dieser Art besteht au: einem Zapfen in einem Zylinder. Zwischen dem Zapfen und dem Zylinder ist ein ringförmiger Durchtrittsquerschnitt für die Gase vorhanden. Beim Schießen erwärmt sich der von den heißen Gasen allseitig umströmte Zapfen schneller als der eine größer: Masse aufweisende Zylinder. Der Zapfen dehnt sich daher schneller aus als der Zylinder, so daß der ringförmige Durchflußquerschnitt verengt und der Gasfluß gedrosselt wird. Zur Unterstützung dieses Effektes können Zylinder und Zapfen aus Materialien mit unterschiedlichem Ausdehnungskoeffizienten bestehen. Einem Kadenzanstieg der Waffe wird durch diese Maßnahmen entgegengewirkt.

Als nachteilig hat es sich bei diesem bekannten Kadenzregler herausgestellt, daß die in Form der Durchflußquerschnittsänderung gebildete Regelgröße auf Grund der kleinen und nur in einer Richtung wirksamen .Ausdehnung der verwendbaren festen Materialien zu klein ist. Im allgemeinen kommen als Materialien für den Zapfen und den Zylinder nur bestimmte Stähle in Frage, deren Ausdehnungskocffizienten keine großen Unterschiede aufweisen, so daß bei heißgeschossener Waffe die Rcgeleigenschaften des Kadenzregler sehr schlecht weiden.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Kadenzregler der eingangs genannten Art bezüglich seiner Regeleigenschaften zu verbessern. Erfinclungsgemäß gelingt dies dadurch, daß das Drosselorgan einen mit einer Stcucrkanie versehenen Kolben in einer Zylinderbohrung aufweist, daß der Kolben auf der einen Seite von einer F;cler und auf der anderen Seite von einer Flüssigkeit belastet ist, und daß die Steuerkante des Kolbens den Querschnitt des Gaskanals vcrän-F i u. 1 einen Schnitt durch das Rohr einer Feuerwafte~im Bereich der Gasentnahmestelle und einen Gaszv'.inder gemäß einem ersten Ausführungsivispiel.

Fig. 1 « "inen Ausschnitt aus Fig. 1 in vorgroU,-

ter Darstellung.

ίο Fi ti. 2 bis 5 je einen Schnitt nach Linie H-IL !!!- III. IV-IV, V-Vm F i g. 1 w,

F i Q. ίί einen Teil einer der F i g. 1 entsprechenden Darstellung, gemäß einem zweiten Ausführungslv:- spiel.

Gemäß den Fig. 1. K.' ist bei einer selbsttätigen Feuerwaffe ein Rohr 1 in ein Verschlußgehäuse 2 eingesetzt. Das Verschlußgehäuse 2 weist einen Z·. linder3 auf, welcher durch einen Gaseninahmek; na! 4 mit dem Innern des Rohres 1 verbunden ;■:.

Der Zylinder 3 ist durch einen Stopfen 5 verschlossen und enthält einen verschiebbaren Kolben 6. der mit einer Kolbenstange 7 verbunden ist. Das hintere Ende der Kolbenstange 7 ragt durch eine Stirnwand des Zylinders 3 hindurch und liegt an einer Hülse S

an. welche unter c':m Druck einer Feder9 steht. In der dargestellten Lage des Kolbens 6 liegt dev-en Stirnfläche an der hinleren Stirnfläche 10 des Stopfens 5 an. Im Zylinder 3 ist ein als Puffer für den Kolben 6 wirkendes Paket von Ringfedern 11 angeordnet, das mit einem ringförmigen Anschlag 12 des Kolbens 6 zusammenwirkt. Eine Bohrung 13 in de^r Wand des Zylinders 3 verbindet dessen Innere mit der Atmosphäre.

In einem vorderen Teil 14 weist der Zylinder 3 einen größeren Durchmesser auf als in eimern hinteren Teil 15. Die beiden Bohrungsteile 14, 15 sind durch einen Absatz 16 \oneinander getrennt. Der Durchmesser eines hinteren Endes 17 des Stopfens 5 ist gleich groß wie der Durchmesser der Zylinder-

bohrung 15, in welche er hineinragt. Der Durchmesser eines weiteren Teils 18 entspricht dem Durchmesser der Zylinderbohrung 14. Eine ringförmige Schulter 19 des Stopfens 5 liegt vor dem Eohrungsabsatz 16 und grenzt mit diesem zusammen einen Ringraum 20 ab. Der Stopfen 5 weist im Bereiche des Ringraumes 20 an seinem Umfang eine Ringnut 21 auf. Eine weitere Ringnut 76 befindet sich im hinteren Ende des Stopfens5. In H'csc hintere Ringnut 76 mündet der "asentnahmekana! 4. Vordere und hintere Ringnut 21. 76 sind über eine schraubenförmige Nut 75 in dem Stopfen 5 miteinander verbunden. Die vordere Ringnut 21 ist durch vier radial gerichtete Bohrungen 22 (F i g. 2) mit einer Sackbohrung 23 des Stopfens 5 verbunden, welche in dessen hintere Stirnfläche 10 mündet und zur Achse des Zylinders 3 koaxial liegt.

Der Stopfen 5 ragt nach vorn aus dem Zylinder 3 heraus und besitzt eine flanschartige Erweiterung 24, welche mit einer Schulter 25 an der Stirnfläche des Zylinders 3 anliegt. Eine von vorn in dem Stopfen 5 angebrachte Sackbohrung 26 liegt koaxial zur Achse des Zylinders 3. In die Wand der Bohrung 26 sind zwei sich über den ganzen Umfang erstreckende Rillen 27, 28 eingeschnitten. Der Stopfenteil 18 besitzt vier in seine Oberfläche eingefräste, gegen den Ringraum 20 zu offene Nuten 29, deren Achsen der Zylinderachse parallel sind und gleiche Winkelabstände voneinander aufweisen (F i g. 3). Vier radial gerich-

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tete Bohrungen 30 verbinden die Nuten 29 mit der Rille 28. Eine Anzahl Bohrungen 31 zweigen von der Rille 27 ab und münden in die ringförmige Stirnfläche 32 der Erweiterung 24 des Stopfens 5.

Ein zylindrischer Behälter 33 ist in der Bohrung 26 des Stopfens S angeordnet und mit diesem verschraubt. Der Boden des Behälters 33 weist eine zentrale Bohrung 34 auf. Eine in die Wandung dieser Bohrung 34 eingeschnittene Rille 35 enthält einen O-Rintf 36. DerBehäller 33 weist einen Hohlraum 38 auf. der vollständig mit Quecksilber gefüllt ist, welches eine erheblich größere Ausdehnungszahl aufweist als der Werkstoff Stahl, aus welchem der Behälter 33 und der Stopfen 5 hergestellt sind. Ein beweiit wird. Die Steuerkante 46, welche das hinter,. dichtcV.de Ende des Kolbens 4» gegen dessen Nut, 4« hin begrenzt, tielangt dadurch in den Bereich ti,· Rille ">8 ^wodurch eine Verbindung zwischen du Rille 28 und der Nute 45 hergestellt wird. Ein I en der bei einem Schuß durch den Gasentnahmekana: -1 aus dem Rohr! abgezapften Gase flu·.« nun u-<„ Rinoraum 20 durch die Nuten 29 und Jie Bohrung·.·.: 30 in die Rille 28 und von dieser in die Nute 4:*. d:·. Rilie ¹I und durch die Bohrungen 31 ins Frei.· ! gelaunt daher weniger Gas vor den Kolben 6 so ύ-.,\: dieser" weniger stark beschleunigt und deshalb der ·. der Zeichnuni! weiter nicht dargestellte Verschl·.: . k wird, wenn der Gasdruck ■.'■·. ist. Der Verschluß w::·'

erst dann entnege

Kolben 37 ist in der Bohrung 34 verschiebbar gela- 15 Rohr 1 stärker abgesunken . ._riirk. ,,,_■

dann durch diesen kleineren Restgasdruck uenii, stark nnoetrieben. so daß er sich langsamer heu,.

gert und ragt in den Behälter 33 hinein. Ein Paket von T->llerfedern 39 stützt sich am Grund 47 der Bohrung 26 ab. In der Bohrung 26 ist ferner ein Kolben 40 angeordnet, welcher einerseits von den TeI-lerfedern 39 und andererseits von d'"m üb;r eine hintere Stirnfläche 42 des Behälters 33 hinausragenden Kolben 37 beaufschlagt ist. Gemäß F i g. 5 sind in eine hintere Stirnfläche 41 des Kolbens 40 je zsvci zueinander senkrecht stehende, radial gerichtete Nuten 43 eingefräst, deren Länge kleiner ist als der Durchmesser des Kolbens 40, aber größer als der Durehmesser des Kolbens 37. Die Nuten 43 beider Stirnflächen 41 sind durch eine zentrale Bohrung 44 miteinander verbunden. Eine Ringnute 45 ist in den

Kolben 40 eingeschnitten, welche so breit ist, daß sie 30 Kolben 37 und 40
bei einer Verschiebung des Kolbens 40 mit ihrer hinteren Steuerkante 46 in den Bereich der Rille 28 gelangt und die Rille 28 mit der Rille 27 verbindet

Die Wirkungssveise des beschriebenen Kadenzreglers ergibt sich aus dem Aufbau:

Vor dem Schießen, svenn die Waffe noch nicht er-WUm-¹T. ist, deckt der Kolben 40 die Rille 28 des Stopfens 5 vollständig ab. Ferner liegt die Nute 45 les Kolbens 40 im Bereiche der Rille 27 des Stopfens 5.

stark angetrieben, so daß

und demzufolge die wegen der Erwärmung der

angestiegene Kadenz wie '..r reduziert wird.

Bei der Bewegung des ko'bens 40 findet durch uv Bohrung 44 und die Nuten 43 des Kolbens 40 !::!- durch ein Druckausgleich zu dem vor dem KoI-. ,·, 40 liegenden, durch dessen Stirnfläche 41 und i,\-^ Stirnfläche 42 des Behälters 33 begrenzten R;:iü;, statt. Wenn sich der Stopfen 5 und der Behälter ?·3 nach dem Schießen abkühlen, werden die beide:: Kolben 37 und 40 durch die Kraft der Tellerfedern 39 wieder nach vorn gedruckt. Die Vorspannung dieser Tellerfedern 39 ist so groß, daß an den beid·.:;; angreifende Bewegungswidcr

stände, welche beispielsweise durch Rußablagen;·;-gen an der Wand der Bohrung 26. oder durch de:-. Dichtungsring 36, verursacht werden, überwunden

werden.

In der Zeit, in der die vorstehend beschrieben;: thermische Kadenzregelung noch rieht wirksam is¹.. wird einem Anstieg der Kadenz bereits durch di_ konstruktive Ausgestaltung des Gaskanals entgegengewirkt. Der Gaskanal, bestehend aus dem Gasent-

der schraubenför

Wenn beim Schießen ein in der Zeichnung nicht dar- 40 nahmekanal 4. den Ringnuten 21,

migen Nut 75 und den Bohrungen 22. 23 erzeug! einen Druckabfall der durch ihn hindurchströmenden

gestelltes Geschoß nach dem Abschuß die Gasentnahmcstellc im Rohr 1 überschritten hat. strömt das Gas durch den Gasentnahmekanal 4 in die hintere Ringnut 76 durch die schraubenförmige Nut in die Gase. Der Druckabfall ist bedingt durch Druckverluste in dem Gaskanal, welche durch Reibung und

vordere Ringnut 21 und in den Ringraum 20 und 45 Verwirbelung der Gase entstehen. Diese Drucks erlu-

durch die Bohrungen 22 und 23 hindurch vor den Kolben 6, wodurch dieser mit der Kolbenstange 7 nach hinten beschleunigt und dadurch die Feuerwaffe in bekannter Weise gesteuert wird. Die vordere Stirnfläche des Kolbens 6 liegt am Ende seines Hubes hinter der Bohrung 13, sodaß durch diese das im Zylinder 3 befindliche Gas ausströmen kann. Der Kolben 6 prallt mit dem ringförmigen Anschlag 12 auf das Paket von Ringfedern 11. wodurch er abgcste werden durch die Länge des Gaskanals und durch Knickstellen im Gaskanal gefördert und sie steigen mit der steigenden Gastemperatur und der daraus resultierenden höheren Gasgeschwindigkeit, so daß bereits durch die konstruktive Ausbildung des Gaskanalsystems einem Anstieg der Kadenz entgegengewirkt wi;d.

Ein zweites Ausführungsbeispiel eines crfindungsgemäßen Kadenzregler unterscheidet sich lediglich

bremst und nach vorn gegen den Stopfen 5 zurückcc- 55 durch ('on Behälter von der ersten Ausführungsform.

woifen wird, an welchem er dann wieder bis zum nächsten Schuß anliegt.

Während des Schießens wird das Rohr 1 durch die Pulvergase erhitzt und von diesem Wärme über den Gemäß F i g. 6 ist in der Bohrung 26 cies Stopfens ein Faltenrohr 49 angeordnet, welches an den Enden durch einen in den Stopfen 5 scnraubbaren Deckel 50 und einen am Kolben 40 anliegenden Boden

Zylinder 3 an den Stopfen 5 mit dem Behälter 33 und 60 verschlossen ist. Die Wirkungsweise eines mit einem das in dessert! Hohlraum 38 befindliche Quecksilber solchen 3ehälter 48 ausgeführten Kadenzreglers ist

im wesentlichen gleich wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Das im Behälter 48 befindliche Quecksilber dehnt sich bei der Erwärmung stärker aus als der

geleitet, so daß diese Teile 3, 5, 33. 38 mit erwärmt

werden. Dabei dehnt sich das Quecksilber mehr aus als der Behälter 33 und der Stopfen 5, wodurch der

vom Quecksilber beaufschlagte Kolben 37 angetric- 65 Stopfen 5 und bewegt den Kolben 40 nach hinten.

ben und so durch diesen der Kolben 40 in einer vom Das Faltenrohr 49 wird durch die vom Quecksilber

Erwärmungsgrad des Rohres abhängigen Weise ge- über den Boden 51 ausgeübte Druckkraft elastisch

gen den Widerstand der Tellerfcdcrn 39 nach hinten gedehnt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kadenzregler an einer durch Gasdruck betätigten Feuerwaffe mit einem aus Materialien vein verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten bestehenden Drosselorgan mit in Abhängigkeit von der Temperatur einstellbarem Drossek|uerschnitt. dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan el π mit einer Steuerkante (46) versehenen Kolben (40) in einci Zylinderbohrung (26) aufweist, daß der Kolben (40) auf der einen Seite von einer Feder (39) und auf der anderen Seite von einer Flüssigkeit belastet ist, und daß die Steuerkame (46) des Kolbens (40) den Querschnitt des Gaskanals verändert.

2. Kadenzreglei- nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit Quecksilber verwendet ist.

3. Kadenzregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkante (46) des Kolbens (40) einen Durchtrittsquerschnitt zwischen einem Teil (28) des Gaskanals und einem Entlüftungskanal (31) verändert.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Hs