EP0158705A2

EP0158705A2 - Gasstrahl-Rohrdüse für Verschlussantrieb und Munitionstransport einer automatischen Rohrwaffe

Info

Publication number: EP0158705A2
Application number: EP84109999A
Authority: EP
Inventors: Günter Frye
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1983-10-14
Filing date: 1984-08-22
Publication date: 1985-10-23
Also published as: EP0158705B1; DE3337423A1; DE3474471D1; EP0158705A3; JPS60101498A

Abstract

Eine Gasstrahl-Rohrdüse für einen Verschlußantrieb und Munitionstransport einer automatischen Rohrwaffe soll derartig als Umlenk- und Abdichtvorrichtung eines aus einer schrägen Gasentnahmebohrung abzuführenden Gasstrahles ausgebildet werden, daß zusätzliche Dichtungsmittel entbehrlich sind und eine leichte Auswechslung möglich ist. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Rohrdüse 3 im Bereich ihres Mantels 5 eine von der Gasentnahmebohrung 2, vorzugsweise unter einem Winkel α<60° schräg angeordnete und zur Innenbohrung 1 reichende Verbindungsleitung 4 aufweist. Die Querschnittsfläche der Verbindungsleitung 4 ist dabei zur Verringerung von Erosionsschäden größer als der Querschnitt der Entnahmebohrung 2 ausgeführt. Ebenfalls ist der Durchmesser d3 der Innenbohrung 1 zur Bildung eines Staudruckes kleiner als der Durchmesser d1 der Verbindungsleitung 4 ausgeführt. Die Rohrdüse 3 dichtet selbsttätig gegen den äußeren Bohrungsabschnitt 15 ab und ist durch ihren formschlüssig an dem Waffenrohr 10 anliegenden Ansatz 22 gegen Verdrehung gesichert. Gegen Herausfallen enthält die Rohrdüse 3, ebenfalls an ihrem Ansatz 22, ein in die Nute 12 des Waffenrohres 10 federnd einrastendes Sicherheitselement 11.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasstrahl-Rohrdüse für einen Verschlußantrieb und Munitionsantrieb einer automatischen Rohrwaffe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartig bekannte Rohrdüsen enthalten eine durchgehende Innenbohrung, die außerhalb der Rohrdüse in einer schräg im Waffenrohrmantel oder in einem separaten oder integrierten Rohrring des Waffenrohres angeordneten Bohrung mündet. Als Verschluß der schrägen Bohrung werden zur Umlenkung des Gasdruckes abzudichtende Stopfen oder aufgeschrumpfte Buchsen eingesetzt. Beim Durchströmen des Gases können unter Dauerbelastung an der Umlenkstelle derartige Schäden durch Gaserosion auftreten, daß eine ausreichende Abdichtung durch den Stopfen oder den Rohrring nicht mehr gewährleistet ist und Funktionsstörungen der Rohrwaffe nicht zu vermeiden sind. Eine notwendige Instandsetzung läßt sich dabei aufgrund der nur unter großem Aufwand auswechselbaren Teile nicht schnell durchführen.
Aufgabe der Erfindung ist ea, die im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannte Gasstrahl-Rohrdüse derartig auszubilden, daß die genannten Nachteile vermieden werden und eine leicht auswechselbare Umlenk- und Abdichtvorrichtung des aus der schrägen Gasentnahmebohrung abzuführenden Gasstrahles geschaffen wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung. Vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die Gasstrahl-Rohrdüse zeichnet sich erfindungsgemäß besonders vorteilhaft dadurch aus, daß die Gasstrahlumlenkung innerhalb der Rohrdüse erfolgt, wobei evtl. auftretende Erosionsschäden innerhalb der Rohrdüse durch einen einfachen Austausch der Rohrdüse schnell behoben werden können. Durch die schräge Anordnung der Gasentnahmebohrung'und optimale Abstimmung des Durchmessers der Verbindungsleitung der Rohrdüse gegenüber der Gasentnahmebohrung wird die Rohrdüse nach außen selbsttätig abgedichtet, so daß weitere Mittel zur Abdichtung entbehrlich sind. Durch die Anbringung einerseits selbst zentrierender und andererseits auf dem Waffenrohr federnd einrastender Sicherungsmittel ist die Rohrdüse weiter vorteilhaft in ihrer Einbaulage gegen Verdrehung und gegen Herausfallen gesichert.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der dargestellten Figuren im einzelnen beschrieben.
Es zeigt:

Fig. 1 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht die Anordnung der Gasstrahl-Rohrdüse in einer Bohrung des Waffenrohrringes;
Fig. 2 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht die Gasstrahl-Rohrdüse;
Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III - III in Fig. 2;
Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV - IV in Fig. l.

In Fig. 1 ist ein Waffenrohr 10 dargestellt, das auf seinem Umfang einen mit dem Rohrmantel integrierten Rohrring aufweist. Innerhalb einer im Rohrring 9 einseitig offenen und parallel zur Waffenrohrachse 28 verlaufenden zylindrischen Bohrung 8 ist eine Rohrdüse 3 zur Umlenkung eines über eine schräge Gasentnahmebohrung 2 aus dem Innenraum 29 des Waffenrohres 10 abgezweigten Gases angeordnet. Die Rohrdüse ist ebenfalls zylindrisch ausgeführt und liegt mit nur geringem Spiel an der Wandung der Bohrung 8 an, wobei die Rohrdüse bis zu einem Ansatz 22 in die Bohrung hineingeschoben werden kann. Die von außen in den Rohrring 9 eingebrachte Gasentnahmebohrung 2 ist durch die Bohrung 8 in einen äußeren 15 und einen innerren Bohrungsabschnitt 16 aufgeteilt.
Zur Umlenkung des Gasstrahles enthält die Rohrdüse 3 im Bereich ihres zylindrischen Mantels 5 eine der Austrittsöffnung 30 des unteren Bohrungsabschnittes 16 gegenüberliegende schräge Verbindungsleitung 4-. Die Verbindungsleitung 4 ist in dem Längenbereich zwischen der Eintrittsöffnung 18 auf dem Mantel 5 und der Schnittstelle 20 mit einer parallel zur Achse 17 der Rohrdüse 3 verlaufenden Innenbohrung 1 angeordnet, wobei die Verbindungsleitung 4 gegenüber der Innenbohrrung 1 unter einem Neigungswinkel α<90°, vorzugsweise α<60°, schräg angeordnet ist und gegenüber dem Durchmesser d₃der Innenbohrung 1 einen größeren Durchmesser d₁ aufweist. Die Innenbohrung 1 beginnt an der Schnittfläche 20 und hat ihren Austritt an der Stirnseite 21 des Ansatzes 22. Die Innenbohrung 1 ist unterhalb der Achse 17 angeordnet, wodurch sich vorteihaft ein relativ groß verbleibender Querschnitt zwischen der Verbindungsleitung 4 und dem Bohrungsabschnitt 15 ergibt.
Der Durchmesser d₁ der Verbindungsleitung 4 ist gegenüber dem Durchmesser d₂ der Gasentnahmebohrung 2 derartig größer ausgeführt, daß unter Berücksichtigung aller fertigungsbedingten Toleranzen der Bohrung 2, 4 und befestigungsbedingten Verschiebungen der Rohrdüse 3 der Austritttsquerschnitt der Entnahmebohrung 2 von dem Eintrittsquerschnitt der Verbindungsleitung 4 überdeckt wird.
Die Gasentnahmebohrung 2 ist derartig schräg in dem Rohrring 9 angeordnet, daß der den Mantel 5 der Rohrdüse 3 angrenzende Querschnitt 13 des äußeren Bohrungsabschnitts 15 dem in die Verbindungsleitung 4 einmündenden Querschnitt 14 des inneren Bohrungsabschnittes 16 nicht überlappend senkrecht zur Achse 17 der Bohrung 8 gegenüberliegt. Diese Anordnung gestattet es, ohne Einsatz zusätzlicher Dichtungsmittel und Verschraubungen, den äußeren Bohrungsabschnitt 15 durch die Rohrdüse 3 abzudichten. Verstärkt wird diese Abdichtung durch den an der Schnittstelle 20 auftretenden Staudruck, der einerseits durch die Umlenkung des Gasstromes in die Richtung 19 (Fig. 2) und andererseits durch den gegenüber dem Durchmesser d₁ der Verbindungsleitung 4 reduzierten Durchmesser d₃ der Innenbohrung 1 hervorgerufen wird
Entsprechend der Fig. 2, 3 und 4 ist der an der Stirnseite 21 der Rohrdüse 3 angeordnete Ansatz 22 zylindrisch und längsseitig mehrfach segmentartig abgeschrägt ausgeführt, wobei dessen untere Segmentfläche 23 als Sicherungsmittel 6 eine dem Außendurchmesser des Waffenrohres 10 angepaßte kreisförmige Krümmung 24 aufweist.
Zur Aufnahme des nachfedernden Sicherheitselementes 11 enthält der Ansatz 22 eine kreisförmig umlaufende Rille 25, die im unteren, dem Waffenrohr 10 benachbarten Bereich 26, von der Kreisform abweichend, horizontal und gerade ausgeführt ist. Als Sicherheitselement 11 ist ein runder Federdraht derartig ausgebildet, daß er in dem Bereich 26 elastisch nachfedern und in die Nute 12 des Waffenrohres 10 einrasten kann.
Zur besseren Lösbarkeit der Rohrdüse 3 aus der Bohrung 8 ist die Nute 12 des Waffenrohres 10 an der vom Bohrring 9 abgewandten Seite mit einer umlaufenden Schräge 27 ausgestattet.
Die in der Fig. 1 dargestellte Anordnung läßt sich in vorteilhafter, jedoch nicht dargestellter Weise auch mehrfach auf dem Umfang des Waffenrohres 10 anordnen.

Bezugszeichenliste

1 Innenbohrung
2 Gasentnahmebohrung
3 Rohrdüse
4 Verbindungsleitung
5 Mantel
6 Sicherungsmittel
7 Umfangsrichtung
8 Bohrung
9 Rohrring
10 Waffenrohr
11 Sicherheitselement
12 Nute
13 Querschnitt
14 Querschnitt
15 Bohrungsabschnitt
16 Bohrungsabschnitt
17 Achse
18 Eintrittsöffnung
19 Richtung
20 Schnittfläche
21 Stirnseite
22 Ansatz
23 Segmentfläche
24 Krümmung
25 Rille
26 Bereich
27 Schräge
28 Waffenrohrachse
29 Innenraum
30 Austrittsöffnung
d₁Durchmesser
d₂Durchmesser
^d ₃Durchmesser
α Neigungswinkel

Claims

l. Gasstrahl-Rohrdüse für einen Verschlußantrieb und Munitionstransport einer automatischen Rohrwaffe, die innerhalb einer parallel zur Waffenrohrachse angeordneten zylindrischen Bohrung eines Rohrringes angeordnet ist und eine axial parallel verlaufende Innenbohrung enthält, die mit einer schräg von außen in das Waffenrohr eingebrachten und in den Waffenrohrinnenraum reichenden Gasentnahmebohrung in Verbindung steht, gekennzeich- net durch folgende Merkmale:
a) die Rohrdüse (3) weist im Bereich ihres zylindrischen Mantels (5) eine von der Gasentnahmebohrung (2) schräg zur Innenbohrung (1) reichende Verbindungsleitung (4) auf, die von der Eintrittsöffnung (18) bis zu der von der Innenbohrung (1) gebildeten Schnittfläche (20) gegenüber dem Durchmesser d₃ der Innenbohrung (1) einen größeren Durchmesser d₁ aufweist, wobei die Schnittfläche (20) auch Umlenkstelle des durchströmenden Gasstrahls innerhalb der Rohrdüse (3) ist und der Gasstrahl unter einem Neigungswinkel α<90°, entsprechend der Neigung der Verbindungsleitung (4) gegenüber der Innenbohrung (1), umlenkbar ist;

b) zur Lagefixierung der Verbindungsleitung (4) in Umfangsrichtung (7) enthält die Rohrdüse (3) Sicherungsmittel (6);

c) an der Rohrdüse (3) ist weiter ein nachfederndes Sicherheitselement (11) angeordnet, das in Sicherstellung in einer Nute (12) des Waffenrohres (10) eingerastet ist und ein Herausfallen der Rohrdüse (3) aus der Bohrung (8) verhindert.
2. Gasstrahl-Rohrdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser d₁ der Verbindungsleitung (4) derartig größer als der Durchmesser d₂ der Gasentnahmebohrung (2) ist, daß unter Berücksichtigung aller fertigungsbedingten Toleranzen der Bohrungen (2, 4) und befestigungsbedingten Verschiebungen der Rohrdüse (3) der Austrittsquerschnitt der Entnahmebohrung (2) von dem Eintrittsquerschnitt der Verbindungsleitung (4) überdeckt wird.
3. Gasstrahl-Rohrdüse nach Anspruch 1 und 2, da- durch gekennzeichnet , daß die Gasentnahmebohrung (2) derartig schräg in einem mit dem Waffenrohr (10) integrierten Rohrring (9) angeordnet ist, daß der den Mantel (5) der Rohrdüse (3) angrenzende Querschnitt (13) des äußeren Bohrungsabschnittes (15) dem in die Verbindungsleitung (4) einmündenden Querschnitt (14) des inneren Bohrungsabschnittes (16) nicht überlappend senkrecht zur Achse 17 der Bohrung (8) gegenüberliegt.
4) Gasstrahl-Rohrdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrdüse (3) an der Stirnseite (21) einen längsseitig mehrfach segmentartig abgeschrägten zylindrischen Ansatz (22) enthält, dessen untere Segmentfläche (23) als Sicherungsmittel (6) eine dem Außendurchmesser des Waffenrohres (10) angepaßte kreisförmige Krümmung (24) aufweist.
5) Gasstrahl-Rohrdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) der Ansatz (22) enthält eine kreisförmig umlaufende Rille (25) zur Aufnahme des nachfedernden Sicherheitselementes (11), wobei die Rille(25)in dem unteren, dem Waffenrohr (10) benachbarten Bereich (26) horizontal und gerade ausgearbeitet ist;

b) als Sicherheitselement (11) ist ein runder Federdraht derartig ausgebildet, daß er in dem Bereich (26) elastisch nachfedern und in die Nute (12) des Waffenrohrs (10) einrasten kann;

c) die Nute 12 des Waffenrohres (10) enthält an der vom Rohrring (9) abgewandten Seite eine umlaufende Schräge (27), mittels derer das eingerastete Sicherheitselement (11) aus der Sicherstellung lösbar ist.