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Hydraulischer Rückschlagda.pfer
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Gattung Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Rückschlag~ dämpfer
für automatische oder halbautomatische Handfeuerwaffen oder für Waffen mit einem
federrückgeführten Kolben und einem Druckrohr, welches ein linear oder annähernd
linear wirkendes Drosselsystem besitzt.
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Stand der Technik Seit den ersten Vorderladern ist bekannt, daß jede
Feuerwaffe - systembedingt - einen mehr oder weniger starken Rückschlag hat. Dieser
Rückschlag kann nicht nur zu Prellungen und Verletzungen des Benutzers führen. Der
Lauf der Waffe weicht nach dem ersten Schuß von der Zielrichtung auch ab, so daß
die folgenden Schüsse das Ziel verfehlen. Deshalb muß der Lauf der Waffe nach jedem
Schuß immer wieder erneut auf das Ziel ausgerichtet werden. Dieser Mangel wirkt
sich besonders gravierend
bei Feuerstößen, also kurzen Schußfolgen,
oder aber bei längeren Schußfolgen, aus.
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Es ist bekannt, daß zur Erzielung einer bestimmten Schuß folge der
jeweils folgende Schuß automatisch ausgelöst wird, z.B. bei Gasdruckladern.
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Die Schußfolge darf nicht zu langsam, aber auch nicht zu schnell sein.
Für eine bestimmte Waffe wird eine optimale Schußfolge angestrebt und ist deshalb
bekannt.
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Zur automatischen Auslösung des jeweils nächsten Schusses werden mechanische
oder druckgesteuert/mechanische Auslösemechanismen eingesetzt.
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Zur Dämpfung des unangenehmen Rückschlages werden Federdämpfungen
eingesetzt, die allerdings, bedingt durch die Federkennlinie, nur sehr hart arbeiten,
so daß ein großer Teil des unerwünschten Rückstoßes nicht vermieden werden kann.
Gleichwohl werden solche Dämpfungen in sehr vielen bekannten Waffen immer noch eingesetzt.
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Vor noch nicht langer Zeit wurde eine wesentliche Verbesserung durch
den Einsatz hydraulischer Dämpfungssysteme
erreicht, welche gleich
oder ähnlich den bekannten Industrie-Stoßdämpfern aufgebaut sind. Hierbei wird die
kinetische Energie in Wärme umgewandelt und eine lineare oder annähernd lineare
Kraft-Weg-Kennlinie erreicht, so daß der Rückschlag erheblich gesenkt wird. Zur
Auslösung des nächsten Schusses werden wiederum mechanische, mechanisch-federbetatigte
oder mechanisch-druckgasgesteuerte Systeme eingesetzt.
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Allen vorbekannten Systemen haftet indessen der Nachteil an, daß sie
ein zusätzliches Element bedeuten, welches kosten- und gewichtsaufwendig ist.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sie abhängig vom Grad der
Verschmutzung, von Nässe, von der Schmierung oder der Temperatur arbeiten, also
besonders unter extremen Witterungsbedingungen unterschiedlich wirken und damit
unzuverlässig sind. Dies kann auch eine Veränderung der Schußfolge bzw. der Schußfolgezeit
nach sich ziehen, was nicht nur bei Lang- und Faustfeuerwaffen, sondern auch z.B.
bei Bordkanonen von Luftfahrzeugen unangenehme Folgen haben kann.
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Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen
Rückschlagdämpfer gemaß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 so auszugestalten,
daß der hydraulische Rück schlagdämpfer beim Rückhub als Auslösevorrichtung für
den Schuß verwendet werden kann und dadurch die Nachteile der vorbekannten Bauarten
beseitigt werden.
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Losung Ausgehend von einem hydraulischen Rückschlagdämpfer der im
Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 beschrieben~ en Art wird diese Aufgabe durch
die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Einige Vorteile Bei Ausgestaltung gemäß der Erfindung ergibt sich
ein geschwindigkeitsgesteuerter Rücklauf, welcher zur automatischen Auslösung des
Folgeschusses Verwendung finden kann und unabhängig von Wartung und Schmierung und
gegen Nässe und Verschmutzung und klimatischen Schwankungen unempfindlich ist und
damit stets zuverlässig arbeitet.
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Darüber hinaus ergibt sich eine kompakte, etwa patronen förmige Konstruktion,
die sich z.B. in Flinten, Büchsen, Maschinenpistolen o. dgl. ohne wesentliche Konstruktionsänderung
der Waffe problemlos unterbringen läßt.
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Besonders vorteilhaft ist, daß erfindungsgemäß die Rückfahr zeit und/oder
die Ausfahrgeschwindigkeit genau bestimmbar sind.
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Weitere Ausfuhrungsforeen Bei Ausgestaltung gemäß Patentanspruch
2 läßt sich das Rückschlagventil sehr einfach durch einen elastischen Ring, beispielsweise
einen O-Ring, ausbilden, der gleichzeitig den Absperrkörper bildet.
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Wird eine Ausführungsform nach Patentanspruch 3 gewählt, so ergibt
sich ein besonders dichter Abschluß sowohl nach innen als nach außen, so daß weder
Leckflüssigkeit austreten noch Schmutz, Feuchtigkeit o.dgl. in das Innere gelangen
kann.
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Bei Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 4 werden etwaige Verunreinigungen
ausgefiltert, so daß besonders geringe Drosselquerschnitte gewählt werden können.
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Die Ausführungsform gemäß Patentanspruch 5 ermöglicht eine Veränderung
des lichten Strömungsquerschnittes der betreffenden Drosselöffnung, so daß sich
die Geschwindigkeit mit der sich die beweglichen Teile relativ zueinander bewegen,
entsprechend vorbestimmen, also einstellen läßt In der Zeichnung ist die Erfindung
- teils schematisch -an zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigen: Fig.
1 Einen Rückschlagdämpfer gemäß der Erfindung im Längsschnitt; Fig. 2 eine ausschnittsweise
Vergrößerung aus Fig. 1 und Fig. 3 eine weitere ausschnittsweise Vergrößerung entsprechend
Fig. 2, allerdings bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
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Mit dem Bezugszeichen 1 ist eine Prallscheibe bezeichnet, die sich
über eine Druck feder 2 gegen einen in einem Gehäuse 3 angeordneten, z.B. als Sicherungsring
ausgebildeten Anschlag 4 abstützt. Dieser Anschlag 4 legt gleichzeitig einseitig
eine Buchse 5 axial fest, der über eine Dichtung 6 in einem Zylinder 7 des Gehäuses
3 druckmitteldicht
abgedichtet ist.
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Mit der Prallscheibe 1 ist eine Kolbenstange 8 über Gewinde 9 einstückig,
aber lösbar, verbunden, die an ihrem der Prallscheibe 1 abgekehrten Ende einen Kolben
10 aufweist, der an der zylindrischen Innenwand 11 eines Druckrohres 12 axial verschieblich
und gleitend geführt ist.
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Das Druckrohr 12 ist in einem Zylinder 13 unbeweglich angeordnet und
weist an seinem Außenumfang eine oder mehrere Längsnuten 14 oder Abflachungen auf,
die mit einem Ventilraum 15 druckmittelleitend in Verbindung stehen. Die Längsnut
14 ist durch mehrere radial in Druckrohr 12 angeordnete Drosselkanäle 16 an einen
Druckraum 17 des Druckrohres 12 angeschlossen.
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Um die Kolbenstange 8 ist ein Führungsrohr 18 angeordnet, das mit
axialem Abstand zueinander zwei Ringkragen 19 bzw. 20 aufweist, die zwischen sich
einen Speicher 21, z.B. aus einem geschlossenporigen Körper, insbesondere aus einem
Elastomere, aufnehmen, der durch das Druckmedium, insbesondere Siliconöl komprimierbar
ist und nach Wegfall des auftretenden Druckes wieder seine aus Fig. 1 ersichtliche
Grundform einnimmt, in der er zwischen den Ringkragen 19, 20 und an der Zylinderinnenwand
22
des Gehäuses 3 sowie an der zugekehrten Ringfläche der Buchse 5 anlegt.
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Das Führungsrohr 18 greift im übrigen in eine entsprechende Ausformung
23 der Buchse 5 ein. Des weiteren weist die Buchse 5 eine sich axial erstreckende
Kammer 24 auf, in der zwei als Lippendichtungen ausgebildete Dichtungen 25 bzw.
26 Rücken an Rücken angeordnet sind, so daß einerseits eine Abdichtung nach außen
und andererseits eine nach innen gegeben ist.
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Das Führungsrohr 18 besitzt außerdem eine oder mehrere Durchbrechungen
27, die an den Ventilraum 15 druckmittelleitend angeschlossen ist.
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Der eine Ringkragen 20 des Führungsrohres 18 weist einen in Richtung
auf das Druckrohr 12 hingerichteten Kragen 28 auf, der innenseitig einen Teil einer
Ventilsitzfläche 29 bildet. Dieser Ventilsitzfläche 29 form- und winkelmäßig angepaßt
ist eine Fläche 30 am vorderen Ende 31 des Druckrohres 12, derart, daß die Flächen
29 und 30 zusammen einen Ventilsitz bilden, gegen den sich ein Absperrkörper 32
druckmitteldicht anzulegen vermag, der bei den Ausführungs formen nach den Fig.
1 und 2 als O-Ring ausgebildet ist. Zwischen den Ventilsitzflächen 29 und 30 wird
ein
Ventilkanal 33 gebildet, der mithin durch den Absperrkörper
32 druckmitteldicht verschließbar ist.
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Mit dem Bezugszeichen 34 ist eine Ventilkammer bezeichnet, die mit
einer Filterkammer 35 druckmittelleitend in Verbindung steht, in der ein Feinfilter
36 angeordnet ist. Die Filterkammer 35 ist über eine Drosselöffnung 37 an den Ventilraum
15 druckmittelleitend angeschlossen.
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Die Wirkungsweise der aus Fig. 1 und 2 ersichtlichen Ausführungsform
ist folgende: Angenommen, es wirke ein Impuls in Richtung X (Fig.
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1). Dies hat über die Prallscheibe 1 eine Verschiebung der Kolbenstange
8 und damit des Kolbens 10 im Druckraum 17 des Druckrohres 12 zur Folge, das mit
einem geeigneten Druckmittel, insbesondere Siliconöl, gefüllt ist Dieses Ul wird
durch die Drosselkanäle 16 entsprechend dem Hub verdrängt und strömt über die Längsnut
14 oder die Längsnuten in den Ventilraum 15 und verformt den Speicher 22. Während
im Druckraum 17 z.B. Drücke von etwa 400 bis 1.200 bar auftreten können, kann der
Druck im Ventilraum 15 z.B. nur noch etwa 0,5 bar betragen.
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Gleichzeitig strömt über die betreffende Durchbrechung 27 nicht nur
Druckmittel zum Speicher 21, sondern auch durch den Ventilkanal 33, hebt den Absperrkörper
32 von den Ventilsitzen 29, 30 ab und strömt in den entstehen~ den Hohlraum hinter
den Kolben 10. Die kinetische Energie wird in Wärme allmählich umgewandelt. Die
Teile des erfindungsgemäßen Rückschlagdämpfers können auf sehr kleinen Raum, z.B.
patronenförmig mit einem Gesamtdurchmesser, gemessen über das Gehäuse 3, von nur
16 mm untergebracht werden.
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Fällt der Impuls weg, so schiebt die Druckfeder 2 die Prallscheibe
1 entgegengesetzt zur Richtung X zurück, wobei der Absperrkörper 32 in seine Dicht-
oder Sperrt stellung gelangt. Das Öl, welches sich zwischen dem Kolben 10 und Führungsrohr
18 befindet muß zwangsläufig durch den Feinfilter 36 und die Drosselöffnung 37 strömen,
um zurück über den Ventilraum 15 in den Druckraum 17 gelangen zu können. Je nach
Querschnitt der Drosselöffnung 37 hat man es in der Hand vorzubestimmen, mit welcher
Geschwindigkeit sich die Prallscheibe 1 zurückbewegt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind für Teile gleicher Funktion
die gleichen Bezugszeichen verwendet worden.
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Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform
nach den Fig. 1 und 2 dadurch, daß statt des Feinfilters 36 und des Feinfilterkanals
37 in einer Kammer 38 ein Einsatz 39 angeordnet ist, der einen Ventilkörper 40 aufweist,
der an dem einen Ende konisch - bei 41 - verläuft und mit seiner konischen Spitze
41 einen Drosselkanal 42 durchgreift. Außerdem weist der Ventilkörper 40 einen an
einen Innenraum 43 druckmittelleitend angeschlossenen Drosselkanal 42a auf, der
am anderen Ende in die Ventilkammer 15 ausmündet.
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Der Ventilkörper 40 besitzt an seinem dem konischen Ende 41 abgekehrten
Ende einen Schlitz 44 zum Ansetzen eines Schraubenziehers. Außerdem ist der Ventilkörper
40 hier mit einer ringförmigen Eindrehung versehen, in welcher eine Dichtung 45
angeordnet ist. Je nach dem wie weit der Ventilkörper 40 ein- oder ausgeschraubt
wird, wird eine mehr oder weniger große Querschnitts~ fläche des Drosselkanals 42
freigelegt und damit die Geschwindigkeit, mit der sich die Prallscheibe 1 nach Aufnahme
eines Impulses wieder zurückbewegt, vorbestimmt.
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Im übrigen ist die Wirkungsweise wie im Zusammenhang mit den Fig.
1 und 2 beschrieben.
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Sowohl die Rückschlagventilausführung (Fig. 1,2) als auch die Drosselausführung
(Fig. 3) sind im vorliegenden Fall nur als Ausführungsformen beschrieben. Selbstverständlich
können sowohl für den Absperrkörper als auch für etwaige Drosselöffnungen und Ventile
andere zum Stande der Technik zählende Bauelemente verwendet werden.
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Die in der Beschreibung, in der Zusammenfassung und in den Patentansprüchen
beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln
als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich
sein.
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Bezugszeichenliste 1 Prallscheibe 2 Druckfeder 3 Gehäuse 4 Sicherungsring,
Anschlag 5 Buchse 6 Dichtung 7 Zylinder 8 Kolbenstange 9 Gewinde 10 Kolben 11 Innenwandung
12 Druckrohr 13 Zylinder 14 Längsnut 15 Ventilraum 16 Drosselkanal 17 Druckraum
18 Führungsrohr 19 Kingkraen 20
21 Speicher 22 Zylinderinnenwandung
23 Ausformung 24 Kammer 25 Dichtung 26 27 Durchbrechung 28 Kragen 29 Ventilsitzfläche,
Ventilsitz 30 " , " 31 vorderes Ende 32 Absperrkörper 33 Ventilkanal 34 Ventilkammer
35 Filterkammer 36 Drosselöffnung 37 Filterkanal 38 Kammer 39 Einsatz 40 Ventilkörper
41 Spitze, Konus 42 Drossel kanal 42a Drosselkanal 43 Innenraum
44
Schlitz 45 Dichtung X Bewegungsrichtung