DE2559238C2

DE2559238C2 - Gasbetätigte Vorrichtung für den Antrieb der Nachladeeinrichtung eines automatischen Gewehrs mit Gasabzapfung

Info

Publication number: DE2559238C2
Application number: DE2559238A
Authority: DE
Inventors: Giannantonio Brescia Panigoni
Original assignee: Luigi Franchi SpA
Current assignee: Luigi Franchi SpA
Priority date: 1975-09-29
Filing date: 1975-12-30
Publication date: 1984-06-14
Also published as: DE2559238A1; JPS5252499A; JPS5436438B2; IT1042954B; US4085654A; FR2347645B1; ES450955A1; FR2347645A1

Description

Die Erfindung betrifft eine gasbelätigte Vorrichtung für den Antrieb der Nachladeeinrichtung eines automatischen Gewehrs mit Gasabzapfung von der Art mit einem Zylinder, der am Lauf des Gewehrs befestigt ist, an seinem einen Ende geschlossen und an seinem anderen Ende offen ist, einem Kolben, der in dem Zylinder beweglich ist, einer Kammer, die in dem Zylinder zwischen dem Kolben und dem geschlossenen Ende begrenzt ist, mindestens einem Gaskanal zwischen dem Kolben und dem geschlossenen Ende begrenzt ist, mindestens einem Gaskanal zwischen der erwähnten Kammer und dem Inneren des Gewehrlaufes.

Eine gasbetätigte Vorrichtung für den Antrieb der Nachladeeinrichtung eines automatischen Gewehres mit Gasabzapfung wird im wesentlichen durch eine Zylinder-Kolben-Gruppe gebildet, bei welcher der Kolben, der durch die Pulvergase belastet wird, welche aus dem Gewehrlauf über einen geeigneten Gaskanal abgezweigt werden, die Nachladeeinrichtung betätigt.

Da der Druck der abgezweigten Gase, der auf den Kolben wirkt, proportional dem Druck der Gase ist, die bei der Zündung einer Patrone erzeugt werden, und da die auf dem Markt erhältlichen und in ein und demselben lagdgewehr verwendbaren Patronen sich über einen weiten Leistungsbereich erstrecken, kann der Druck der abgezweigten Gase in dem gleichen Gewehr wesentlich verschiedene Werte haben. Bei einer Gasabzapfungsvorrichtung wird die aus Zylinder und Kolben bestehende Baugruppe gewöhnlich mit Zwischenschaltung von mechanischen Dichtungen bzw. mit einem solchen Grad an Präzision hergestellt, daß eine möglichst vollständige Ausnutzung der Energie der abgezweigten Gase stattfinden kann, während die Nachladeeinrichtungen des Gewehrs, die durch die erwähnte Vorrichtung betätigt werden, gewöhlich so ausgebildet und bemessen sind, daß ihre Funktion gewährleistet ist, wenn der Druck der Pulvergase bei der Inanspruchnahme niedrige Werte hat, & h. Werte von etwa 88—98 bar.

Diese Art der Herstellung der Zylinder-Kolben-Kopplung weist einen ersten technisch-wirtschaftlichen Nachteil auf, der in der Schwierigkeit und Arbeitsaufwendigkeit der Herstellung und des Einbaus der mechanischen Dichtungen und in dem Grad der Präzision besteht, der normalerweise bei solchen Arbeitsvorgängen besteht Ein zweiter Nachteil besteht in dem Umstand, daß, wenn der Druck der Pulvergase bei der Inanspruchnahme hohe Werts hat, d.h. Werte von 176—195 bar, bedingt durch die vollkommene Abdichtung zwischen Zylinder und Kolben, auf die Nachladeeinrichtungen des Gewehrs so hohe mechanische Beanspruchungen ausgeübt werden, daß Brüche, Verformungen und Hemmungen auftreten und auch die Lebensdauer der Einrichtungen wesentlich herabgesetzt wird. Zur Überwindung dieses ernsten technischen Nachteils müssen daher in das Gewehr Kompensations- und/oder Regulierungsvorrichtungen für den Druck der abgezweigten Gase in das Gewehr eingebaut weiden. Für diesen Zweck werden gegenwärtig Vorrichtungen verwendet, welche die übermäßige kinetische Energie des Kolbens absorbieren, oder mechanische Dämpfer, welehe die verschiedenen Drücke auf den Kolben kompensieren, oder auch Überdruckventile, die die aus dem Zylinder den übermäßigen Druck der abgezweigten Gase austreten lassen. Die Verwendung solcher Vorrichtungen komplizieren die Arbeitsweise des Gewehres und machen es stärker anfällig für Störungen, gewährleisten jedoch andererseits nicht die gewünschte Betriebssicherheit trotz genau und sorgfältig durchgeführter Arbeiten bei der Einstellung und dem Einbau der erwähnten Vorrichtungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine pulvergasbetätigte Vorrichtung für den Antrieb der Nachladeeinrichtungen eines automatischen Gewehrs mit Gasabzapfung zu entwickeln, deren bauliche und funktioneile Eigenschaften derart sind, daß sie die Verwendung aller Arten von auf dem Markt befindlichen Patronen ermöglichen, ohne daß die Verwendung von mechanischen Dichtungen in der Zylinder-Kolben-Kopplung vorgesehen ist, noch die Verwendung von Kompensationsvorrichtungen, um die vorerwähnten Nachteile der bekannten Vorrichtungen auszuschalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Kolben und dem Zylinder gleichachsig ein Zwischenraum in Gasverbindung mit dem Inneren des Gewehrlaufes durch mindestens einen Kanal, der sich durch die Wand des Laufes und des Zylinders an einer Stelle oberstromseitig des erwähnten Gaskanals ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung unterscheidet sich außerdem dadurch, daß der erwähnte Kolben an seinem Umfang mit einer Ringnut an einer Stelle versehen ist. die der Mündung des erwähnten Kanals in den Zwischenraum gegenüberliegt.

Nach dem Abschuß einer Patrone wird ein Teil der Pulvergase zu unmittelbar aufeinanderfolgenden Zeit-

b5 punkten in den Zwischenraum zwischen Zylinder und Kolben und in die Kammer zwischen Kolben und geschlossenem Ende des Zylinders gepreßt, wo die Gase unter entsprechender Druckausnutzung expandieren,

deren Wert von den Volumen des Zwischenraumes und der erwähnten Kammer abhängt Die in diese Kammer abgezweigten Gase haben das Bestreben, durch den Zwischenraum zu entweichen, welches Entweichen dadurch verhindert wird, daß in dem Zwischenraum selbst ein Gegendruck vorhanden ist, der in diesem durch die Gase erzeugt wird, welche in die Zylinder-Kolben-Kopplung durch den oberstromseitigen Kanal abgezweigt wird. Praktisch wird in dem Zwischenraum eine »Gasmembran« erzeugt, deren Dichtungswirkung gegenüber den in die erwähnte Kammer abgezweigten Gasen derart wirksam ist, daß sie die volle Ausnutzung der Energie der Gase zum Verdrängen des Kolbens und zur Betätigung der Nachladeeinrichtung des Gewehrs ermöglicht Die Stellung einer solchen Gasmembran in dem erwähnten Zwischenraum verändert sich in Abhängigkeit von dem Wert des Druckes der Pulvergase an den Anzapfungsstellen, den Durchmessern des Kanals und der Gasabzweigleitung, dem Volun.en des Zwischenraums zwischen dem Kolben und dem Zylinder sowie dem Volumen der zwischen dem Kolben und dem geschlossenen Ende des Zylinders begrenzten Kammer und auch von dem Verhältnis zwischen diesen Volumen. Da die Werte der erwähnten Durchmesser und der erwähnten Volumen festgelegt sind, hängt die Stellung der Gasmembran im Zwischenraum ausschließlich von den Werten des Druckes der Pulvergase an den Abzapfungspunkten ab. Wenn dieser Druck einen niedrigen Wert hat (88—98 bar), nimmt die Gasmembran im Zwischenraum die Stellung, die mehr zu der Kammer verlagert ist welche durch den Kolben und das geschlossene Ende des Zylinders begrenzt wird. Beim Erhöhen des Druckes der Pulvergase und den Abzapfungspunkten wandert die Stellung der erwähnten Gasmembran, indem sie sich zum offenen Ende des Zylinders verlagert. Wenn der Druck der Pulvergase am Abzapfungspunkt von maximalem Wert ist (170—196 bar), gelingt es dem Gegendruck der unmittelbar in den Zwischenraum abgeleiteten Gase, obwohl sie ständig dem Entweichen der abgezweigten Gase in die Kammer entgegenwirken, nicht, eine dichtende Gasmembran zu bilden. Die Gase können daher in beschränktem Maße durch den Zwischenraum entweichen, wodurch eine Herabsetzung des Druckes erhalten wird, den diese auf den Kolben ausüben würden, wenn dieses Entweichen verhindert werden würde, wie dies beispielsweise bei den herkömmlichen Zylinder-Kolben-Kupplungen bei Verwendung mechanischer Dichtungen geschieht. Praktisch ist die beschriebene Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung derart, daß sie der Vorrichtung einen gewissen Grad an Selbstregulierungsvermögen mit Bezug auf die Wirkung verleiht, die von den Gasen auf den Kolben ausgeübt wird, und damit eine Regulierung der mechanischen Wirkung, welche der Kolben auf die Nachladeeinrichtung des Gewehrs ausübt.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt in Anwendung auf den Lauf eines automatischen Jagdgewehrs mit Gasabzapfung;

F i g. 2 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie U-Il in Fig. 1.

In der Zeichnung ist mit 1 der Lauf eines automatischen Jagdgewehres mit Gasabzapfung bezeichnet und mit 2 das Patronenmagazin, das sich parallel unterhalb des Laufes 1 erstreckt und am Mündungsende durch einen Verschluß 3 abgeschlossen ist.

An diesem Lauf 1 ist durch an sich bekannte und nicht dargestellte Mittel ein Zylinder 4 befestig*, der gleichachsig auf dem Magazin 2 unter Zwischenschaltung mindestens einer Dichtung 5 angeordnet ist. Der Zylinder 4 ist an seinem Mündungsende 6 geschlossen, während er an seinem hinteren Ende 7 offen ist. In dem Zylinder 4 ist ein Kolben 8 axial beweglich, der auf dem Magazin 2 gleitbar und gleichachsig angeordnet ist. Der Kolben 8 ist an seinem Mündungsende mit einem Flansch 9 ausgebildet, der gegen das Mündungsende 7 des Zylinders 4 anliegt Zwischen dem Kolben 8 und dem Boden 4a des Zylinders 4 ist eine Ringkammer 10 ausgebildet die mit dem Inneren des Laufes über einen Gasabzweigkanal verbunden ist der sich durch die Wandung des Laufes und des Zylinders erstreckt Zwisehen den zylindrischen Wänden des Kolbens 8 und des Zylinders 4 ist ein Zwischenraum 12 vorgesehen, der in Gasverbindung mit dem Inneren des Laufes 1 über eine Bohrung 13 steht die sich durch die Wandung des Laufes und des Zylinders 4 in einer Stellung oberstromseitig des Abzweigkanals 11 erstreckt Der Kolben 8 ist mit einer Ringnut 14 ausgebildet deren Querschnitt im wesentlichen rechteckig ist und deren Stellung zum Kolben

8 so gewählt ist, daß sich die Nut 14 gegenüberliegend der Mündung 13a der Bohrung 13 in den Zwischenraum 12 befindet. Der Kolben 8 ist außerdem mit einer Anzahl durchgehender radialer Bohrungen 17 versehen, welche den Zwischenraum 12 in Gasverbindung setzen, der durch das Spiel gebildet wird, welches zwischen dem Kolben 8 und dem Magazin 2 und dem Zwischenraum 12 besteht

Mit 15 ist eine verschiebbare Masse bezeichnet die beispielsweise durch eine Hülse gebildet wird, welche auf dem Magazin 2 gleichachsig und gleitbar angeordnet und in an sich bekannter, nicht dargestellter Weise mit der Nachladeeinrichtung des automatischen Gewehrs verbunden ist. Diese Hülse 15, welche zur Zylinder-Kolben-Gruppe durch nicht dargestellte Federungselemente belastet ist, ist am Mündungsende mit einem ringförmigen Kopf 16 versehen, dessen Außendurchmesser gleich dem Durchmesser des Flanschendes

9 des Kolbens 8 ist, mit dem er zur Zusammenwirkung bestimmt ist.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt.

Nach dem Abschuß einer Patrone gibt die Hülse der Patrone (nicht dargestellt) unter dem Druck der Pulvergase im Inneren des Laufes 1 zuerst die Bohrung 13 frei, durch welchen ein Teil der Pulvergase in die Kammer abgezweigt wird, die durch den Zwischenraum 12 und die Ringnut 14 gebildet wird. Unmittelbar danach gibt die gleiche Hülse den Abzweigkanal 11 frei, durch welchen ein Teil der Pulvergase in die Kammer 10 gelangt, in welcher sie durch Expansion einen Druck auf den Kolben 8 ausüben. Der hierdurch belastete Kolben 8 verlagert sich mehr oder weniger rasch nach rückwärts, bis er auf die Hülse 15 auftrifft und diese verschiebt, wodurch die Nachladeeinrichtung des Gewehrs betätigt wird.

Ein Teil der in die Kammer 10 abgezweigten Gase hat das Bestreben, durch den Zwischenraum 12 zu entweichen. Dieses Entweichen muß verhindert werden, um die gewünschte vollständige Ausnutzung der Energie der in die Kammer 10 abgezweigten Gase zur Betätigung des Kolbens 8 zu ermöglichen. Ein solches F.ntwei-

b5 chen wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch verhindert, daß in dem Zwischenraum 12 ein Gegendruck vorhanden ist, der durch die aus dem Lauf 1 über die Bohrung 13 abgezweigten Pulvergase bedingt

ist. In der Praxis wird in dem Zwischenraum durch das Vorhandensein des erwähnten Gasgegendrucks eine Gasmembrane gebildet, welche eine wirksame Abdichtung gegen die in die Kammer 10 abgezweigten Gase bildet

Der Wert des erwähnten Gegendrucks und damit die Stellung der Gasmembran im Zwischenraum 12 hängt von zahlreichen Faktoren ab, zu welchen der Druck der Pulvergase an den Abzapfungspunkten des Laufes 1, die Durchmesser der Bohrung 13 und des Abzweigkanals 11, das Volumen der durch den Zwischenraum 12 und die Ringnut 14 gebildeten Kammer und das Volumen der Kammer 10 gehören. Wenn die Werte der erwähnten Durchmesser und der erwähnten Volumen festgelegt sind, hängt der Wert des Gegendrucks daher von der Stellung der Gasmembran im Zwischenraum 12 von dem Druck der Pulvergase an den Abzapfungspunkten des Laufes 1 ab. Wenn der Wert dieses Druckes niedrig ist (88—98 bar), sind die Werte des Druckes des in die Kammer 10 abgezweigten Gases und des Gegendrukkes des Gases im Zwischenraum 12, auch unter Berücksichtigung der verschiedenen Druckrückgewinnungen infolge der verschiedenen Volumen der Kammern derart, daß die Gasmembran im Zwischenraum 12 in der Nähe der Kammer 10 gehalten wird. Bei zunehmendem Druck der Pulvergase an den Abzapfungspunkten erhöht sich die Differenz zwischen den Werten der Drükke der in die Kammer 10 und in die Kammer abgeleiteten Gase, die durch den Zwischenraum 12 und die Ringnut 14 gebildet wird, so daß die Stellung der Gasmem- w bran nach und nach zum offenen Ende des Zylinders 4 hin verlagert wird. Wenn der Druck der Pulvergase an den Abzapfungspunkten maximal ist, (176—196 bar), ist die Differenz zwischen den erwähnten Drücken der abgezweigten Gase derart, daß im Zwischenraum 12 keine Gasmembran mehr gebildet wird, d. h_n daß ein Teil der in die Kammer 10 durch den Abzweigkanal 11 strömenden Gase durch den Zwischenraum 12 unter Überwindung des Hindernisses entweichen kann, das durch den Gasdruck der in den Zwischenraum über die Bohrung 13 abgezweigten Gase gebildet wird. Dieses Entweichen von Gasen hat eine Herabsetzung des Wertes des Druckes der in die Kammer 10 auf den Kolben 8 abgezweigten Gase und damit eine Herabsetzung der mechanischen Beanspruchungen zur Folge, welche die vol-Ie Ausnutzung der Energie der erwähnten abgezweigten Gase auf die Nachladeeinrichtung des Gewehres verursachen würde, wenn nicht das erwähnte Entweichen der Gase zugelassen werden würde.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird daher so eine Gasabdichtung in der Zylinder-Kolben-Kopplung ohne Hilfe von Packungen oder anderen ähnlichen mechanischen Dichtungen erhalten, sowie auch ein gewisser Grad an Selbstregulierung, der auf die Nachladeeinrichtung ausgeübten mechanischen Beanspruchungen. Eine ähnliche Gasdichtungswirkung wird außerdem in dem Spiel zwischen dem Kolben 8 und dem Magazin dadurch erhalten, daß in diesem Spiel ein Druck herrscht, der durch die Gase erzeugt wird, welche durch die radialen Bohrungen 17 in dieses abgezweigt werden, eo

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gegeben.

In einem Jagdgewehr mit Gasabzapfung vom Kaliber 12 mit zwei Pulvergas-Abzweigkanälen 11 und einer Entfernung von 250 mm vom Grund des Hinterstücks wird eine Patrone von begrenzter Leistung jedoch von der Art verwendet, bei welcher die Pulvergase an den Abzapfpunkten einen Druck haben, der nicht niedriger als 88 bar ist. Für eine reguläre Wirkungsweise nach der vorangehenden Beschreibung haben die Abzweigkanäle 11 einen Durchmesser von 2,5 mm.

Die Bohrung 13 ist in einem Abstand von etwa 15 mm oberstromseitig den Abzweigkanälen 11 vorgesehen und hat einen Durchmesser von 2,5 mm. Der Zwischenraum 12 wird durch ein Spiel in der Kolben-Zylinder-Kopplung von 0,15 mm gebildet. Die Kammer 10 zwischen dem Kolben 8 und dem geschlossenen Ende des Zylinders 4 hat ein Volumen von 2000 mm³, während das Volumen der durch die Ringnut 14 gebildeten Kammer einen Wert von 200 mm^J hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gasbetätigte Vorrichtung für den Antrieb der Nachladeeinrichtung eines automatischen "Gewehres mit Gasabzapfung, bei welcher ein am Lauf des Gewehres befestigter Zylinder (4) vorgesehen ist, der an seinem einen Ende geschlossen und an seinem anderen Ende offen ist, ferner ein in diesem Zylinder beweglicher Kolben sowie eine Kammer, die in dem erwähnten Zylinder durch den Kolben (8) und das erwähnte geschlossene Ende begrenzt ist, und ein Gaskanal (It) zwischen der erwähnten Kammer und dem Inneren des Gewehrlaufes, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolben (8) und dem Zylinder (4) gleichachsig ein Zwischenraum (12) ausgebildet ist, der mit dem Inneren des Gewehrlaufs (1) über mindestens eine Bohrung (13) in Gasverbindung steht, die sich durch die Wandung des Laufs und des Zylinders an einer Stelle erstreckt, die dem erwähnten Gaskanal (11) vorgeschaltet ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (8) an seinem Umfang mit einer Ringnut (14) an einer Stelle versehen ist, die der Mündung (13a) der erwähnten Bohrung (13) in dem Zwischenraum (12) gegenüberliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (8) mit einer Anzahl durchgehender radialer Bohrungen (17) versehen ist, welche das Spiel mit dem Zwischenraum (12) in Gasverbindung setzen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel 0,15 mm beträgt.