DE8627108U1

DE8627108U1 - Fremdangetriebene Maschinenwaffe

Info

Publication number: DE8627108U1
Application number: DE19868627108
Authority: DE
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1986-10-13
Filing date: 1986-10-13
Publication date: 1989-01-26

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine fremdangetriebene Maschinenwaffe mit den ite Oberbegriff des bmmnSpruchs 1 angegebenen gattungsmäßigen Merkmalen.

Bei derartigen bekannten Maschinenwaffen in Kalibergrößen von Zt B< 35 mm werden bevorzugt externe Fremdantriebe verwendet, die für die Maschinenfunktionen eine Kontinuität des Energieflusses bereitstellen, im Gegensatz zu Selbstbzw. Gasdruckladern, bei denen der Energiebetrag nur in einem sehr kürzen Zeitraum zur Verfugung steht, während der Energiebedarf über einen längeren Zeitraum anhält. Proble-_ matisch ist also die Speicherung des Energiestoßes Über den Zeitraum der nacheinander ablaufenden Maschinenfunkt ionen.

Fremdangetriebene Maschinenwaffen, deren allgemeiner Aufbau und Funktion als bekannt vorausgesetzt werden, haben den Nachteil, daß der Motor und das dazugehörige Getriebe als peripher nacheinander geschaltete Anordnung einen erheblichen Flatzbedarf beanspruchen und die Außenabmessungen der Maschinenwaffe z. T. erheblich vergrößern, was die Lafettierung einer solchen Waffe erschwert.

Es ist demnach Aufgabe der vorliegenden Erfindung,, eine fremdangetriebe Maschinenwaffe anzugeben, deren Außenabmessungen durch den Fremdantrieb nicht nachteilig vergrößert werden.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelost, daß der Motor und/oder das Getriebe innerhalb der Steuerwalze angeordnet sind» Die Erfindung geht hierbei von der Erkenntnis aus, daß bei Maschinenwaffen, deren von einem Fremdantrieb bereitgestellte Energie aus einer Rotationsbewegung der Steuerwalze in eine richtungewechselnde Linearbewegung von Verschluß und Patronen bzw. Hülsen au- und abführenden Elementen umgewandelt wird, in Gestalt der Steuerwalze ein zur Größe der Maschinenwaffe relativ großes Bauteil mit großem ungenutztem Innenvolumen vorhanden ist. Der Umfang einer Steuerwalze richtet sich bei konstruktiv vorgegebener Hublange des Verschlusses bzw. des Patronenzuführschiebere ausschließlich nach den durch die Steigung der Steuerkurve bzw* Steuernut bedingten Kraftübertragungs- bzw. Beschleunigungsverhaltniss^n zwischen Steuerkurve der Steuerwalze und der darin eingreifenden Führungsrolle des Verschlusses, wodurch eine natürliche Begrenzung in Richtung kleiner Durchmessergrößen der Steuerwalze gegeben ist.

Mit der erfindungsgemaßen Anordnung von Motor und/ oder Getriebe innerhalb der Steuerwaise wird sehr vorteilhaft eine in Kompaktbauweise ausgeführte fremdangetriebene Maschinenwaffe angegeben, die eine außerordentliche Volumen- und auch Gewichteoptimierung ermöglicht, wobei gleichzeitig aufgrund der kurzen Kraftübertragungswege an das zu bewegende Maschinenteil, nämlich die Steuerwalze bzw. Trommel und den formschlüssig verbundenen Verschluß günstige GestaltungsmÖglichkexten der abgeleiteten Kinematik gegeben sind.

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Der Motor kann elektrisch, pneumatisch oder hydrof-tat i sch «nefgiebeaufechlagt Werden und das Getriebe kann z. B. ein Planetengetriebe sein, wobei die Energiezufuhr (z. B, elektrische Leitungen) vorzugsweise durch eine gehÜueefeete, nicht rotierende Acheenseite der Motor-Getriebe-Wa1-zen-Kombination erfolgt.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Get rifihe ijhar BP in Qc (■ r &tgr; oh oo oh gti &pgr; &ogr; h stu . &ogr;&ogr;&iacgr;&eegr;&ogr;&eegr; Qsfriibs*

block fest mit der Steuerwalze verbunden ist, Dies wird z. B. für eine als Planetengetriebe ausgebildete Getriebeeinheit über Keilnuten oder eine Vielkeilverzahnung am Umfang des Getriebegehäuses bzw. Getriebeblockes und an \ der Innenwandung der Steu.arwalze realisiert und ermb'g-

licht ei.-ie günstige Verkürzung bzw. Verminderung des

Raumbedarfes für das Getriebe innerhalb der Steuerwalze, da zumindest eine formschlüssige Verbindung des Getriebes mit seinen benachbarten Bauteilen nicht in Axialrichtung sondern in Radialrichtung über seine Umfangsfläche erfolgt.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Motor als Elektromotor ausgebildet ist und an einem drehfesten Achszapfen und das Getriebe an einem gegenüberliegenden drehfesten Achszapfen befestigt sind. Bei dieser Möglichkeit können sehr vorteilhaft auf dem Markt angebotene kostengünstige Elektromotoren sowie Getriebe mit vorgegebenem Flanschanschluß verwendet werden. Es brauchen dazu lediglich die an den drehfesten Achszapfen befestigten Anschlußflansche den vorgegebenen Größen entsprechend angepaßt zu werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuerwalze selbst als Elektromotor ausgebildet ist, wobei einerseits auf einer gehäusefesten durchge-

henden Achse und andererseits an der Innenwandung der Steuerwalze voneinander getrennte Wicklangen angeordnet sind. Durch die Einbeziehung der Steuerwalze selbst als integriertes Bauteil des Elektromotors wird eine weitere vorteilhafte Möglichkeit zur Volumen- und Gewichtseinsparung realisiert; diese Variante bietet sich für größere Maschinenwaffen mit hohen Leistungsanforderungen und großer Energieaufnahme an, wobei der Elektromotor die größtmögliche Bauausführung mit den Außenabmessungen der Steuerwalze erreicht.

Die Waffe mit dem "zentralen" Antrieb kann aufgrund der günstigen Schwerpunktlage und formgünstigen Ausgestaltung wesentlich besser lafettiert werden. Die kurzen Ubertragungswege bzw. die antriebsseit ig kurze Formschlußkette sowie d_ie Verringerung der zu bewegenden trägen Massen ergeben z. B. bezüglich einer Schußkontrolle bzw. eines Schnei1 stoppe ein wesentlich, verbessertes Anlauf- und

Stoppvermögen der beweglichen Waffenteile.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die innere Wicklung auf einer Welle drehbar innerhalb der mit der äußeren Wicklung versehenen Steuerwalze angeordnet ist, wobei die Welle über ein innerhalb der Steuerwalze angeordnetes, an einem gehäusefes ten Achszapfen drehbar gelagertes Zwischenrad mit der Steuerwalze in Wirkverbindung steht. Durch diese vorteilhafte Auegestaltung wird eine Optimale Raumausnutzung des Volumens der Steuerwalze bei hoher Regelbarkeit bzw. hoher ReIativgeschwindigkeit der Wicklungen zueinander mit entsprechend geringer Umfangsgeschwindigkeit der Steuerwalze erreicht. Der Elektromrivf ist bei größter Raumausdehnung leistungsstark ausgeführt und das Getriebe

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ist auf ein einziges Zwischenrad mit geringem Raumbedarf minimiert. Mit der Zwischenschaltung des Zahnrades zwischen drehbar gelagerter Welle und drehbar gelagerter Steuerwalze wird also auf einfache und unkomplizierte Weise durch Verringerung des Getriebes auf ein Bauteil erreicht, daß bei hoher Motordrehzahl, nämlich von den beiden Wicklungen relativ zueinander, nur eine gedrosselte Drehzahl der Steuerwalze in gewünschter Größenordnung zur Vor- und Rücklaufbewegung des Ver-Schlusses bereitgestellt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert und beschrieben.
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Es zeigen

Fig. 1 ausechnittsweise einen Längsschnitt durch eine

fremdangetriebene Maschinenwaffe mit der erfindungsgemäßen Anordnung des Fremdantriebes

mit Getriebe innerhalb der Steuerwalze,

Fig. 2 eine andere Ausf'dhrungsform gemäß der Erfindung,

bei der die Steuerwalze selbst als Teil eines Elektromotors ausgebildet ist.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 10 das Waffengehäuse einer automatischen fremdangetriebenen Maschinenwaffe z. B. im Kaliber 35 bezeichnet. Das Waffengeh'ause um-30schließt ein Rohr 11, von dem nur der hintere Teil des Patronenlagers mit einer darin eingeschobenen Patrone 12 ersichtlich ist. An das Waffenrohr 11 schließt sich nach hinten ein Drehverschluß 13 in Verriegelungsposition (vordere Raefcposition) an. In verringerter Rohreeelen-

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achse ist im hinteren Haffenbereich weiterhin - nur teilweise angedeutet - die Hinterpartie des Drehver»chlusses 13 in seiner hinteren Rastposition dargestellt. Der Drehverechluß 13 wird über Führung &bgr; schielten 14 l'ängavei¹-schiebbar im Waffengeh'äuse 10 geführt.

Unterhalb der Führungsschienen 14 für den Verschluß 13 ist im tfaffengehäuse eine drehbare Steuerwalze 15 angeordnet. Zum Antrieb des Verschlusses bzw. zu seiner Linearverschiebung ist unten am Verschluß 13 eine Führungsrolle 16 vorgesehen, die in eine am äußeren Umfang der Steuerwalze 15 angeordnete endlose Steuernut 17 formschlüssig eingreift. Die Steuerwalze 15 ist mittels Drehlager 18 auf zwei Achszapfen 19, 20 drehbar gelagert, die in einer parallel zur Rohreeelenachse angeordneten Flucht liegen und in waf f engeh'äuse festen Lagerböcken 21, 2? fixiert sind. Der hintere Lagerbock 22 ist zur Demontage der -Jteucrwalze 15 lösbar am Waffengeh'äuse 10 angeflanscht .

Gem'dß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist innerhalb der Steuerwalze 15 ein Fremdantrieb 23 und/ oder ein Getriebe 24 angeordnet. Der Antrieb 23 ist fest an dem vorderen Achszapfen 19 angeflanscht und steht über ein Antriebszahnrad 28 mit dem Getriebe 24 in formschlüssiger Verbindung. Das Getriebe 24 besteht aus wenigstens einem Ubersetzungszahnrad 25 und ist mit seinem Getriebeblock 26 an dem hinteren Achszapfen 20 angeflanscht. Zum Ein- oder Ausbau von Antrieb 23 und Getriebe 24 ist die Steuerwalze 15 - zumindest an ihrer rückwärtigen Seite - mit einer lösbaren radialen Stirnscheibe 27 versehen.

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Der Antrieb 23 kann ein Elektromotor mit elektrischer Stromzuführung sein oder in anderer Auaführungeform pneumatisch (z. B, Gasturbine) oder hydrostatisch (z. B. Hydromotor) energiebeaufschlagt werden. Die Energiezuführung in Form von elektrischem Strom, Druckluft oder Hydrauliköl erfolgt mittels Leitungen durch «inen der geh'dueefesten _t nichtrotierenden Achszapfen, wobei die Anordnung von Antrieb und Getriebe in der Steuerwalze selbstverständlich auch andersherum mit Anflanschung des Antriebes am hinteren Ach*zapfen ausgelegt sein kann.

Das Getriebe 24 kann mit feststehendem Getriebeblock ausgebildet sein, um das herum sich die Steuerwalze 15 dreht. In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist das Getriebe 24 nicht über den Achszapfen 20 geh'äusefest fixiert, sondern als Planetengetriebe in raumsparender Weise über sein Getriebegehäuse bzw. seinen Getriebeblock 26 fest mit der Innenwandung der Steuerwalze 15 verbunden. Die formschlüssige Verbindung zwischen Steuerwalzen-Innenwandung und der Getriebegeh'duse-Außenwandung '*ann über eine drehfeste achsparallele Keilnutenverbindung oder eine beiderseitige Vielkeilverzahnung erfolgen, die ein Hinausziehen des Getriebes aus der Steuerwalze in axialer Richtung gestattet. Das Übersetzungszahnrad 25 ist hierbei vorzugsv?ise über das Antriebezahnrad 28 geschoben und weist eine Innenverzahnung auf.

Über die geregelte Zugabe der Antriebsenergie bzw. über eine Drehzahlregelung des Antriebemotors 23 ist ganz allgemein die Kadenz der Maschinenwaffe veränderbar.

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Hit dieser Ausführungeform der ineinander geschachtelten Motöt-Get riebe-Geh'iiüBe-Komb iriat ion wird erfiridung egemiiß sehr vorteilhaft erreicht, daß eine Maechinenwal£e in kompakter Bauweise mit verringerten Außenabmessungen, d< h. mit vermindertem Gesamtvolumen und auch vermindertem Gewicht hergestellt werden kann, bei der zusätzlich günstige Möglichkeiten zur Gestaltung der abgeleiteten Kinematik durch Verkürzung der Krafttiber tragungawege gegeben sind·

Bei der in Fig· 2 dargestellten Ausbildungsform eines anderen er f indungegem'dßen Aus führungsbeispie les ist die Steuerwalze 15 selbst als Teil eines Elektromotors ausgebildet. In der Figurenbeschreibung zu Fig. 2 werden für gleiche Bauteile die bereits eiTsgeführten Bezügszeichen weiterhin verwendet.

An der Innenwandung der Steuerwalze 15 ist eine 'äußere Wicklung 33 und auf der Zentralwelle 30 ist eine innere Wicklung 35 angeordnet, die durch einen schmalen Spalt 36 voneinander getrennt sind, und die bei Stromdurchfluß eine elektromotorische Kraft bewirken und Relativbewegungen (Rotationen) zueinander ausführen. Die auf der Zentralwelle angeordnete innere Wicklung wäre in dem Bereich der &Egr;-Motoren als Rotor und die 'äußere Wicklung in der Steuerwalze als Stator (der sich in dieser Aus führungsform auch dreht) zu bezeichnen.

Die Steuerwalze 15 ist auf ihrer vorderen Seite mit einem in einer vorderen Stirnscheibe 37 angeordneten Drehlager 38 drehbar auf einem waffengeh'iusefesten Achszapfen 39 gelagert. Auf ihrer rückw'ärtigen Seite weist die Steuerwalze 15 eine hintere Stirnscheibe 40

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lhit einem nach außen vorspringenden hohlen Drehzapfen 41 auf, der mittels eines Drehlagere 42 in einem geh'dusefesten hinteren Lagerbock 43 drehbar befestigt ist« Zum Zwecke der Montage bzw. Demontage ist der Lagerbock 43 mittels eines Flansches lösbar am Waffengeh'duse 10 angeflanscht. Die Zentralwelle 30 ist mittels in der hinteren Stirnscheibe 40 und in einer Zwischenwand 44 angeordneter Drehlager 34 drehbar koaxial innerhalb der Steuerwalze 15 angeordnet.

An dem nach hinten weisenden Ende des vorderen Achszapfens 39 ist mittels eines exzentrisch angeordneten Lagerbockee 50 mit Lager 49 in Zwischenzahnrad drehbar befestigt.

Das Zwischenzahnrad 45 kämmt mit einer Innenverzahnung 46 der Steuerwalze 15 und einem an der nach vorne weisenden Seite der Zentralwelle 30 befestigten Zahnrad und stellt so eine formschlüsaige Verbindung zwischen

Steuerwalze 15 und Zentralwelle 30 (bzw. Rotor und

Stator des Elektromotors) her, so daß die Steuerwalze mit ihrer Umfangsfl'ache und der darin eingearbeiteten Steuernut über die geregelt zugeführte Energie (elektrischer

Strom) kontrollierte und steuerbare Rotationsbewegungen ausführt. Die elektrische Energieeinleitung in die 'äußere und die innere Wicklung 33, 35 erfolgt mittels Schleifkontakten 32 über Schleifringe 31, die innen an geschützter Stelle in den hinteren Endbereichen von Steuerwalze 15 und Zentralwelle 30 angeordnet sind. Die Zuleitungen von den Schleifringen 31 in die Wicklungen 33, 35 sind durch besondere Bohrungen in der Zentralvelle 30 oder durch vorhandene SntlUftungsbohrungen 48 in der hinteren Stirnscheibe 40 geführt.

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Mit dieser erfindungsgemäßen AuefÜhi'ungs form der Steuerwalze als Teil des Elektromotors selbst - derartige Ausführungen von Elektromotoren mit rotierendem Außengehaüse sind an sich in der Fordertechnik unter der Bezeichnung Trommeltnöfcoren bekannt - wird das in der Steuerwalze vorhandene, bisher ungenutzte Volumen am optimalsten ausgenutzt! wobei eine größtmögliche Motorauslegung mit hoher Leistung realisiert werden kann.

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RHEINMETALL'OMBH Akte 1121

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Bezugs zeichenliste:

10 Waffengehäuse

11 Rohr

12 Patrone

13 Drehverschluß

14 Führungsschienen

15 Steuerwalze

16 Führungsrolle

17 Steuernut

18 Drehlager

19 vorderer Achszapfen

20 hinterer Achszapfen

21 vorderer Lagerbock

22 hinterer Lagerbock

23 Fremdantrieb/Motor

24 Getriebe

25 Übersetzungszahnrad

26 Getriebeblock

27 Stirnscheibe (15)

28 Antriebszahnrad

29 Getriebegehäuse

30 Zentralwelle

31 Schleifrings

32 Schleifkontakte

33 "äußere Wicklung

34 Drehlager

35 innere Wicklung

36 Spalt

37 vordere Stirnscheibe

38 Drehlager

39 Achszapfen

40 hintere Stirnscheibe

Düsseldorf, den 8.10.1986 Hf/Sch

41 hohler Drehzapfen

42 Drehlager

43 hinterer Lagerbock

44 Zwischenwand

45 Zwischenzahnrad

46 Innenverzahnung

47 Zahnrad

48 Entlüftungsbohrung

49 Lager

50 exzentr. Lagerbock

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Claims

I I 1 I I ( Il ·· ti I I I I I I · · · I II I······· RHEINMETALL GMBH Düsseldorf, den 8.10.1986 Akte R 1121 Hf/Sch nsprUche

1. Fremdangetriebene Maschinenwaffe mit einem Rohr, einem Waf fengeh'äuse, einem Patronenzuführer und mit wenigstens einer von einem Motor und einem Getriebe angetriebenen, auf ihrer äußeren Umfangsflache mit einer Steuernut versehenen Steuerwalze, die über eine formschlüesige Verbindung richtungswechselnde Linearbewegungen eines Verschlusses bzw. eines Patronenzuführschiebers veranlaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (23) und/oder das Getriebe (24) innerhalb der Steuerwalze (15) angeordnet sind .

2. Maschinenwaffe nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet, daß das Getriebe (24) über sein Getriebegehäuse (29) bzw. seinen Getriebeblock (26) fest mit der Steuerwalze (15) verbunden ist,

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3. Maschinenwaffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (23) als Elektromotor ausgebildet ist und an dem einen drehfesten Ächszapfen (19) und das Getriebe (24) an dem anderen drehfesten Ächszapfen (20) befestigt ist.

4. Maschinenwaffe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwalze (15) selbst als Elektromotor ausgebildet ist, wobei eine&ggr;-seits auf einer gehäusefesten durchgehender Achse und andererseits ijx der Innenwandung der Steuerwalze (15) voneinander getrennte Wicklungen angeordnet sind.

5. Maschinenwaffe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Wicklung

(35) auf einer Welle (30) drehbar innerhalb der mit der äußeren Wicklung (33) versehenen Steuerwalze (15) angeordnet ist.

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6. Maschinenwaffe nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (30) über ein innerhalb der Steuerwalze (15) angeordnetes, an einem geh'äusefesten Achszapfen (39) drehbar gelagertes Zwischenzahnrad (45) mit der Steuerwalze (IS) in Wirkverbindung steht.

7. Maschinenwaffe nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwalze (15) auf ihrer iri Gegenschußrichtung weisenden Rückseite eine lösbare Stirnscheibe (27) aufweist, und das hintere Drehlager (18, 42) der Steuerwalze (15) in einem demontierbaren, am Waffengeh'duse (10) angeflanschten Lagerbock (22, 43) angeordnet ist.

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Si Maschinenwaffe nach einem der Vorhergehenden Ansprüche 1 bie 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die elektrische Energieübertragung in die rotierenden Wicklungen (32, 35) der SEeuerwälie (15) und der Welle (30) ah der Innenwandüng der Steuerwalze (15) Und an der Innenwandung der Welle (30) Schleifringe (31) vorgesehen sind, die mit waffengehausefesten Schleifkontakten (32) in Verbindung stehen.