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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Anordung für eine Waffe mit einem Gegengewicht
zum Verringern des Druckes, der in der Nähe der Waffe erzeugt wird,
wobei das Gegengewicht von einem Behälter umschlossen ist, der in
dem Rohr der Waffe hinter einem Munitionsteil, wie beispielsweise
einem Geschoss oder einer Granate angeordnet ist, wobei der Behälter mittels
Bruchmarkierungen zu öffnen
ist.
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Um
die Rückstosskraft
zu erhöhen
und dadurch zu ermöglichen,
dass das Gewicht des Munitionsteils erhöht wird, ohne dass hinter der
Waffe ein übermässig hoher
Druck erzeugt wird, ist es seit vielen Jahren bekannt, das was als
ein Gegengewicht bekannt ist, einzuführen. Wenn das Gegengewicht den
rückwärtigen Teil
des Rohres verlässt,
dehnt es sich aus und zerfällt.
Es wird eine Flüssigkeitswolke gebildet,
die schnell gebremst wird und einen druckreduzierenden Effekt in
der Nähe
der Waffe erzeugt. In diesem Zusammenhang ist auf unser Patent
GB2129105A zu verweisen,
das ein Beispiel einer Waffe mit einem Gegengewicht zeigt, und die
am rückwärtigen Ende
des Behälters
Brucheindrücke enthält.
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Eine
kritische Stufe bei Waffen mit Gegengewicht ist die Öffnungsphase
des Gegengewichtbehälters.
Diesbezüglich
ist es wichtig, eine symmetrische Öffnung der Abdeckung des Gegengewichtbehälters zu
erzielen, bei der alle Bruchmarkierungen gleichzeitig an dem Aufreissvorgang
teilhaben. Wenn irgendein Teil der Abdeckung sich nicht gleichzeitig
mit den anderen Teilen öffnet,
wird in dem Gegengewichtsbehälter
ein asymmetrischer Strom erzeugt, der an dem Rohr grosse Scherkräfte und
innerhalb des Temperaturbereiches auch grosse Rückstossänderungen erzeugen kann. Es
kann auch passieren, dass sich Stücke von der Abdeckung entfernen.
Sich von der Abdeckung entfernende Stücke stellen hinter der Waffe
ein grosses Risiko dar.
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Der
Aufreissvorgang der Abdeckung hängt auch
von der Temperatur der Waffe oder des Gegengewichtsbehälters ab,
die zwischen –40°C und +60°C variieren
kann. Um für
den Aufreissvorgang der Abdeckung eine Variationsbreite zu haben,
die so klein als möglich
ist, und um optimale Bedingungen für die Rückstossverbreitung haben, ist
es wichtig, die Druckänderungen
zu kompensieren.
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Für das Funktionieren
der Waffe ist es auch wichtig, dass das Gegengewicht eine homogene Form
hat, wenn es den Gegengewichtsbehälter verlässt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordung für eine Waffe
mit Gegengewicht zu schaffen, die auf bessere Weise als die bekannten Konstruktionen
einen symmetrischen Aufreissvorgang mit bevorzugtem Rückstoss
hervorbringt.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch eine Anordung gelöst, die
dadurch gekennzeichnet ist, dass der Behälter an der Seite des Munitionsteils eine
aufreissbare Bodenplatte hat, die mit Bruchmarkierungen versehen
ist, und dass in der Nähe
der aufreissbaren Bodenplatte an der Innenseite der Bodenplatte
relativ zu dem Gegengewichtsbehälter
eine führende
Falthalterung angeordnet ist, wobei die führende Falthalterung aus einem
Ringelement besteht, das Verdickungen hat, die sich radial nach
innen von der Bodenplatte ausgehend und nach rückwärts erstrecken. Anzumerken
ist, dass die führende
Falthalterung an sich bereits aus der
US5900575A bekannt ist. Die Halterung wird
unter anderem in einer rückstossfreien
Waffe verwendet, um sich nach hinten in den freien Raum zu öffnen. Mittels
der Erfindung wird ein gut definierter zentrierter Öffnungsbereich
erzielt, der die Risiken des unterbrochenen Gasstroms in den Gegengewichtsbehälter minimiert.
Ein unterbrochener Gasstrom verursacht eine Störung bei der Waffe, wenn der
Munitionsteil, das Geschoss oder die Granate abgefeuert wird und
beeinträchtigt
somit die Wahrscheinlichkeit, dass der Munitionsteil das Ziel trifft.
Die Falthalterung eliminiert die Risiken, dass bei steigendem Druck
die geformten Klappen ausgeworfen werden und erzeugt eine Halterung
für die
Klappen im aufgerissenen Zustand, so dass hinter jeder Klappe, welche
durch die Bruchmarkierungen in der Abdeckung begrenzt ist, eine
natürliche Faltkante
liegt. Das Funktio nieren der Halterung ist für die Grösse des Rückstosses und für das Erzielen eines
wiederholbaren Betriebes zum Reduzieren der Leistungsausbreitung
der Waffe sehr wichtig.
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Das
ringförmige
Element ist vorteilhafterweise so geformt, dass es an dem zentralen
Vorsprung der aufreissbaren Bodenplatte und an dem Gegengewichtsbehälter dicht
anliegt.
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Gemäss einer
zweckmässigen
Ausführungsform
bei der die aufreissbare Bodenplatte mit einer Anzahl von aufreissbaren
Klappen gestaltet ist, hat das ringförmige Element eine Verdickung
für jeden, eine
aufreissbare Klappe bildenden Teil der Bodenplatte.
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Es
gibt viele alternative Materialien für die Falthalterung. Eine geeignete
Gruppe besteht aus Polymermaterialien.
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Gemäß einer
weiteren zweckmässigen
Ausführungsform
ist die Bodenplatte ebenfalls mit vier radialen Bruchmarkierungen
zur Definierung von vier aufreissbaren Klappen versehen, um mit
der Falthalterung zu interagieren. Bei einer größeren Anzahl von Bruchmarkierungen
und somit Klappen besteht das Risiko, dass einige der Klappen nicht
voneinander getrennt werden. Dies wiederum führt zu einem asymmetrischen
Strom in den Gegengewichtsbehälter,
was größere Scherkräfte an dem
Rohr und eine starke Rückstossänderung
innerhalb des Temperaturbereiches erzeugt.
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Gemäss einer
vorteilhaften Entwicklung der Anordnung ist zwischen dem Gegengewicht
in dem Behälter
und der Bodenplatte ein Druckkompensator eingefügt. Der Druckkompensator erzeugt
in dem Gegengewichtsbehälter
eine Umgebung, die über den
relevanten Temperaturbereich, nämlich
zwischen –40°C und +60°C, so gleichförmig als
möglich unter
Druck gesetzt ist. Die Einführung
des Druckkompensators erzeugt für
das Gegengewicht ungeachtet der Temperatur ähnliche Bedingungen. Dies führt wiederum
bei dem Aufreissvorgang der Bodenplatte zu einer Änderungsstreuung,
die so klein als möglich
ist und somit ist die beste Bedingung für kleine Rückstossstreuungen erzeugt worden.
Der Druckkompensator besteht vorteilhafterweise aus einem komprimierbaren
Material mit geschlossenen Zellen, beispielsweise EPDM-Gummi.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand einer Anzahl von veranschaulichenden
Ausführungsformen
mit Bezug auf die begleitenden Zeichungen im Einzelnen beschrieben,
in welchen zeigt:
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1 einen
Längsschnitt
durch den rückwärtigen Teil
einer Waffe mit einer Anordung gemäss der Erfindung;
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2 einen
Längsschnitt
durch den Gegengewichtsbehälter
mit zugehörigen
Abdichtteilen, der einen Teil der Anordung gemäss der Erfindung zeigt, in
separatem Zustand;
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3 das
Innere einer Abdeckung zum Dichten des Gegengewichtsbehälters;
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4 eine
Falthalterung, die im Inneren der Abdeckung gemäss 3 montiert
ist; und
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5 eine
schematische Darstellung im Längsschnitt
des Gegengewichtsbehälters
mit zugehörigen
Abdichtteilen nach Aktivierung des Gegengewichtes.
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Der
in der 1 gezeigte rückwärtige Teil
einer Waffe (1) hat ein Rohr (2), in dem ein Munitionsteil
(4) mit einem Geschoss, einer Granate oder dergleichen
aufgenommen ist, und einen Gegengewichtsbehälter (5) mit dem Gegengewicht
(6). Der Gegengewichtsbehälter besteht vorzugsweise aus Titan,
um einem korrodierenden und agressiven Gegengewicht für eine lange
Zeit und bei unterschiedlichen Temperaturen widerstehen zu können. Ein Ende
des Gegengewichtsbehälters
(5) ist mittels einer Abdeckung (7) abgedichtet.
Die Abdeckung kann auch als eine Bodenplatte oder -blech bezeichnet werden.
An der Innenseite der Abdeckung ist eine Falthalterung (8)
vorhanden. Der Behälter
ist durch ein Gehäuse
(9) umgeben und ist mit einem Kragen (10) zum
Zusammenwirken mit der Abdeckung (7) versehen. Der Gegengewichtsbehälter hat
auch einen Bodenabschnitt (11), der mit Bruchmarkierungen (28)
versehen ist, die durch gestrichelte Linien dargestellt sind. In
der Nähe
der Innenseite der Abdeckung (7) befindet sich ein Druckkompensator
(13), der an der Abdeckung durch Kleben befestigt sein
kann.
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2 zeigt
den Gegengewichtsbehälter
(5) mit der Abdeckung (7), der Falthalterung (8)
und dem Druckkompensator (13) getrennt vom Behälter, um jede
enthaltente Komponente klarer darzustellen. Komponenten mit Äquivalenten
in der 1 sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet
worden.
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Die
Gestaltung der Abdeckung (7) ist am klarsten aus der 3 zu
sehen, welche die Abdeckung von der Innenseite des Gegengewichtsbehälters her
zeigt. Die Abdeckung (7) ist kreisförmig und hat eine Umfangsnut
(14), die dazu dient, um die Öffnung des Gegengewichtsbehälters zu
kreisen. In der Aussenbegrenzung der Nut befindet sich ein flanschartiges
Element (15) für
das Eingreifen in eine Nut (16) in dem Kragen (10)
des Gegengewichtsbehälters.
In der Abdeckung (7) sind vier radiale Bruchmarkierung
(12.1)–(12.4)
angegeben. Die Bruchmarkierungen (12.1)–(12.4) können gestanzt
sein und werden manchmal als Nuten bezeichnet. Die Bruchmarkierungen
bilden in der Abdeckung (7) vier Klappen (18)–(21),
wobei zwei Kanten (22), (23) der Klappenkanten
jeder Klappe (18)–(21)
von den Klappenkanten der benachbarten Klappen getrennt werden können, während eine
dritte Kante (24) (siehe 4) den Druck-
und Biegekräften
ausgesetzt werden kann, ohne dass diese physikalisch von dem Umfang
der Abdeckung getrennt wird.
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4 zeigt
die in der Abdeckung (7) montierte Falthalterung (8).
Die Falthalterung besteht aus einem stärkeren Umfangsring (17),
der auf einen zentralen Vorsprung (26), welcher an der
Abdeckung gestaltet ist (siehe 2) aufgepasst
sein kann. Direkt vor dem zentralen Teil der dritten Klapperkante
hat der Umfangsring (17) eine Verdickung (25)
für jede Klappenkomponente.
Material für
die Falthalterung kann aus vielen Materialarten ausgewählt werden, und
es kann beispielsweise eine gewisse Form von Polymer verwendet werden.
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In
der in der 5 gezeigten Situation ist der Gegengewichtsbehälter (5)
aktiviert worden. Die Abdeckung (7) wurde aufgerissen und
die Klappen (18) bis (21) der Abdeckung (7)
von denen die Klappen (18), (19) in der Fig. gezeigt
sind, liegen um Teile der Falthalterung (8) gebogen. Der
Boden des Gegengewichtsbehälters
kann durch die Bruchmarkierungen (28) geführt aufgerissen
werden und das Gegengewicht (6) ist im Behälter belassen
worden.
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Im
Folgenden wird der Aktivierungsvorgang der Waffe anhand der vorstehend
beschriebenen Figuren im Einzelnen beschrieben.
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Wenn
die Waffe betätigt
wird, wird zur Abdeckung (7) des Gegengewichtsbehälters Gasdruck gebracht.
Bei einem vorbestimmten Druckpegel reisst die Abdeckung an den Bruchmarkierungen (12.1)–(12.4)
auf. Die Abdeckung (7) reisst von der Mitte zum Umfang
hin auf, wo die Falthalterung (8) die Bewegung aufhält und die
Klappen führt.
Es werden vier Klappen (18)–(21) über den
Umfangsring (17) der Falthalterung (8) um primär dessen
Verdickung in das Gegengewicht geklappt. Das Funktionieren der Falthalterung
ist für
den Rückstoss
sehr wichtig. Wenn die Abdeckung asymmetrisch aufreisst beeinträchtigt dies
den Strom in den Gegengewichtsbehälter (5), was dazu
führt,
dass die Waffe sich quer zur Schulter der Bedienungsperson bewegt.
Eine Änderung
der vorstehenden Öffungsfläche beeinflusst ebenfalls
direkt die Grösse
des Rückstosses.
Der Gegengewichtsbehälter
(5) wird unter Druck gesetzt. Der Druck wird über das
Gegengewicht (6) auf den unteren Abschnitt (11)
des Gegengewichtsbehälters übertragen,
der, wenn ein vorbestimmter Berstdruck erreicht ist, geführt durch
die Bruchmarkierungen (28), aufreisst und das Gegengewicht
(6) wird durch den Auslass (29) des Rohres (2)
gedrückt.
Wenn der Gegengewichtsbehälter
abgedichtet ist, wird in dem Behälter
ein kleines umschlossenes Luftvolumen erhalten. Der Behälter wird
auch leicht unter Druck gesetzt, wenn die Abdeckung (7)
montiert ist. Im Fall von Temperaturänderung in dem Gegengewichtsbehälter werden
die umschlossene Luft und das Gegengewicht ihr Volumen ändern und
der Druck ändert sich
somit ebenfalls. Dies beeinträchtigt
den Öffnungswiderstand
der Abdeckungsklappen (18)–(21).
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Um
eine Druckänderung
zu erzielen, die so klein als möglich
ist, wurde ein Druckkompensator (13) eingesetzt, der in
der Nähe
der Abdeckung (7) montiert ist. Der Druckkompensator (13)
regelt den Druck in dem Behälter
in dem er komprimiert wird oder sich ausdehnt, was bedeutet, dass
in dem Gegengewichtsbehälter
eine gleichmässige
Druckumgebung er zeugt wird. Dies reduziert die Änderungsstreuung beim Betrieb
des Gegengewichtsbehälters und
leistet einen Vorteil für
eine kleinere Änderungsstreuung
im Betrieb der Abdeckung. Es wird ein komprimierbares Material mit
geschlossenen Zellen, wie beispielsweise EPDM-Gummi vorgeschlagen.
Hierbei wird vorgeschlagen, dass der Druckkompensator an den Deckel
angeklebt wird, aber er kann bei anderen Konstruktionen auch frei
im Volumen positioniert sein.
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Für das Gegengewicht
ist es bezüglich
seiner Funktionsweise wünschenswert,
dass es sich unter dem Einfluss des Gasdruckes wie ein Kolben bewegt,
ohne dass es ein tatsächlicher
Kolben ist. Unter anderem kann jedoch die geringe Menge Luft, die
in dem Behälter
in Verbindung mit der Montage des Deckels (7) am Behälter (5)
angeschlossen ist, den Betrieb stören, wenn es nicht möglich ist,
das Luftvolumen so zu steuern, dass es in dem Gegengewicht (6) verteilt
ist. Die Funktionsweise wird insbesondere gestört, wenn sich die Luft an der
oberen Kante des Behälters
sammelt.
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An
der hinteren Öffnung
des Rohres wird der eingebaute Druck in dem Gegengewicht bewirken, dass
sich das Gegengewicht ausdehnt und zerfällt. Dies bringt ein schnelles
Bremsen der Flüssigkeitswolke
hervor gleichzeitig damit, dass Flüssigkeit ein sehr gutes Löschmittel
für die
folgende Gaswolke ist. Das Hervorbringen der schnellen Bremsung
der Wolke wird ungefähr
gleichzeitig mit einem beträchtlichen
druckreduzierenden Effekt in der Nähe der Waffe erzeugt.